TWI804396B

TWI804396B - 流掛控制劑及含彼之塗料組合物

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Publication number: TWI804396B
Application number: TW111127596A
Authority: TW
Inventors: 蔣秉叡; 歐俊昌
Original assignee: 長興材料工業股份有限公司
Priority date: 2022-07-22
Filing date: 2022-07-22
Publication date: 2023-06-01
Also published as: TW202405099A

Abstract

本發明提供一種流掛控制劑，其包含：聚氨酯及脲，其中在該流掛控制劑的固態 ¹³C MAS NMR光譜中，以單位為ppm之化學位移(chemical shift)作為橫軸，以任一單位之訊號強度作為縱軸，針對145 ppm至160 ppm之化學位移區間進行雙峰高斯分佈擬合(fitting)，於該擬合中所用的第一高斯峰具有在159 ppm至160 ppm之化學位移區間內之峰值，第二高斯峰具有在156 ppm至158 ppm之化學位移區間內之峰值，該第二高斯峰對該第一高斯峰之積分面積的比值為0.01至0.5。本發明另提供一種含彼之塗料組合物。

Description

流掛控制劑及含彼之塗料組合物

本發明提供一種流掛控制劑，特別是一種包含脲及聚氨酯的流掛控制劑。本發明另提供一種包含本文所述之流掛控制劑的組合物。

流掛控制劑一般用於塗料中，以提高黏度改善當塗料塗佈於基材之垂直表面時未固化塗膜發生滴落、流掛或下垂現象，即良好的抗流掛特性。但是，另一方面當塗料塗佈於基材時，亦要求塗料塗覆厚度能均勻、平整，不至產生橘皮(orange peel)，即良好的流平性。已知塗料之抗流掛性與流平性為權衡（trade-off）關係，抗流掛特性良好的塗料則其一般具有不良的流平性，因此所屬技術領域中亟需可改良塗料之流變特性（rheological property），且能兼具良好流平性之流掛控制劑。

為達成以上目的，本發明首先提供一種流掛控制劑，其包含：聚氨酯及脲，其限制條件為：在該流掛控制劑的固態 ¹³C MAS NMR光譜中，以單位為ppm之化學位移(chemical shift)作為橫軸，以任一單位之訊號強度作為縱軸，針對145 ppm至160 ppm之化學位移區間進行雙峰高斯分佈擬合(fitting)，於該擬合中所用的第一高斯峰具有在159 ppm至160 ppm之化學位移區間內之峰值，第二高斯峰具有在156 ppm至158 ppm之化學位移區間內之峰值，該第二高斯峰對該第一高斯峰之積分面積的比值為0.01至0.5。

本發明另提供一種塗料組合物，其包含如本文所述之流掛控制劑。

本發明另提供一種經塗覆之基材，其包含基材及塗覆於該基材之上之塗層，其中該塗層係經固化之如本文所述之塗料組合物。

為便於理解本文所陳述的揭示內容，茲於以下定義若干術語。

在本說明書及申請專利範圍中所使用的表達含量、比例、物理特徵等的所有數位應理解為在所有情況下經術語「約」修飾。本文中，術語「約」意謂如由一般熟習此項技術者所測定的特定值的可接受誤差，其部分地視如何量測或測定該值而定。

本文中，除非特別限定，單數形「一」和「該」亦包括其複數形。本文中任何和所有實施例和例示性用語（「例如」和「如」）目的僅為了更加突顯本揭露，並非針對本發明的範圍構成限制，本案說明書中的用語不應被視為暗示任何未請求的方法及條件可構成實施本發明時的必要特徵。

關於兩項或超過兩項的清單的「或」一詞涵蓋所有以下詞的解釋：清單中的任一項、清單中的所有項，及清單中各項的任何組合。

本文中所揭示的所有範圍均應理解為涵蓋其中所包含的任何及所有次範圍。舉例而言，「1至10」的範圍應視為包含最小值1與最大值10之間的任何及所有次範圍且包含最大值1及最大值10；亦即，以1或大於1的最小值開始且以10或小於10的最大值結束的所有次範圍，例如：1至6.7、3.2至8.1或5.5至10，以及該範圍內的任何數位，例如：2.6、4.7或7.3。

在塗裝製品中，常見不良塗膜外觀的橘皮現象，其發生原因可能為： (1) 欲塗覆之基材表面存在不平坦缺陷； (2) 施工時所用的塗料黏度過高，導致塗料舒展度（流平）不佳；及/或 (3) 噴塗塗料的壓力過大導致的塗料粒子高速撞擊基材表面，以上因素可能造成塗層表面不夠平整、均勻。因此，需要在塗料中使用具有良好流平性的流掛控制劑，以克服橘皮現象。

圖1為本發明流掛控制劑之固態 ¹³C MAS NMR光譜之一例，此光譜係以單位為ppm之化學位移作為橫軸，以任一單位之訊號強度作為縱軸，在145 ppm至160 ppm之化學位移區間內可觀察到有關聚氨酯及脲成分之固態 ¹³C MAS NMR訊號峰，其中有關脲成分之訊號峰值一般位於159 ppm至160 ppm之化學位移區間內（本文中簡稱為「脲峰」）；有關聚氨酯成分之訊號峰值一般位於156 ppm至158 ppm之化學位移區間內（本文中簡稱為「聚氨酯峰」）。

上文所述之固態 ¹³C MAS NMR光譜之高斯分佈擬合係熟習此項技術者自習知技藝可知者，例如：Higinbotham, J., & Marshall, I. (2001), NMR line shapes and line shape fitting procedures, Annual Reports on NMR Spectroscopy, pp. 59-120，其揭露內容經引用於本文中。

發明人經過反覆實驗，發現對於包含聚氨酯及脲的流掛控制劑，於其固態 ¹³C MAS NMR光譜中，當該聚氨酯高斯峰對該脲高斯峰之積分面積的比值為0.01至0.5時，較佳為0.01至0.1時，此流掛控制劑賦予所應用之塗料改良的流變特性，從而使該塗料同時具備良好抗流掛特性及流平性，進而改善橘皮現象。

在一些具體實施方案中，本發明之流掛控制劑包含：脲、聚氨酯及具有羥基之基質。

以下分別就本發明之流掛控制劑各成分具體說明： I. 脲

在一些態樣中，本發明流掛控制劑之脲成分可以單獨添加。

在一些態樣中，本發明流掛控制劑之脲成分係由使胺與異氰酸酯反應而得，其反應方程如下：

其中，R、R'各彼此獨立地為經取代或未經取代之C2至C20脂肪族基團或經取代或未經取代之C6至C20芳族或芳脂族基團。R、R'各彼此獨立地較佳為C2至C20直鏈脂肪烴、C3至C20支鏈脂肪烴、C3至C20脂環烴或C6至C20芳香烴。R、R'各彼此獨立地更佳為C2至C20直鏈烷基、C3至C20支鏈烷基、C3至C20環烷基或C6至C20芳基。C2至C20直鏈烷基或C3至C20支鏈烷基例如但不限於：甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基、第三戊基、己基、庚基、辛基、壬基、異壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。C3至C20環烷基例如但不限於：環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環壬基、環癸基、環十二烷基等。C6至C20芳基例如但不限於：苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、聯苯基等。

合適之胺為單胺、二胺或彼等之混合物。

在一些態樣中，單胺係脂肪族胺、芳脂族胺或芳香族胺。脂肪族胺包含C2-C8之直鏈胺、支鏈胺或環狀胺，例如但不限於：乙胺、丙胺、異丙胺、丁胺、二級丁胺、三級丁胺、3-甲基-1-丁胺、己胺、2-乙基己胺、辛胺、環戊胺及環己胺。芳脂族胺包含例如但不限於：苯甲胺、1-苯基乙胺、2-苯基乙胺、4-甲氧基苯基乙基胺或β-(3,4-二甲氧基苯基)乙胺。芳香族胺包含例如但不限於：苯胺、α-甲苯胺、2,6-二甲苯胺或苯甲醯胺。

在一些態樣中，二胺包含脂肪族、芳脂族或芳香族之一級胺。例如但不限於：乙二胺、新戊烷二胺、1,2-丙烷二胺、1,3-丙烷二胺、1,6-六伸甲基二胺、1,8-八伸甲基二胺、1,12-十二伸甲基二胺、環己基二胺、4,4'-二胺基二環己基甲烷、3,3'-二甲基-4,4'-二胺基-二環己基甲烷、異佛爾酮二胺、4,7-二氧雜癸-1,10-二胺、4,7,10-三氧雜癸-1,13-二胺、對-二甲苯二胺、間-二甲苯二胺、4,4'-二胺基二苯基甲烷或3,3'-二甲基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、草二醯胺、琥珀二醯胺、己二醯胺或對苯二甲二醯胺。

胺之用量可依所需脲之性質由反應混合物之胺價決定。在一些實施態樣中，反應混合物之胺價為16至30 mg KOH/g，例如但不限於：16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20、20.5、21、21.5、22、22.5、23、23.5、24、24.5、25、25.5、26、26.5、27、27.5、28、28.5、29、29.5或30 mg KOH/g，合適之胺價範圍可為以上數值之任意組合。在一些實施態樣中，過高的胺價將導致流掛控制劑賦予塗料過高的黏度，致使無法施工；過低的胺價將導致流掛控制劑賦予塗料無明顯的抗流掛特性。

合適之異氰酸酯為多異氰酸酯、二異氰酸酯或彼等之混合物。在一些態樣中，二異氰酸酯包含脂族異氰酸酯、環脂族異氰酸酯或芳香族二異氰酸酯。在一些態樣中，二異氰酸酯包含如下式(I)之結構： OCN-R'-NCO (I) 其中，R'具有如上文所述之含意。

在一些較佳態樣中，二異氰酸酯例如但不限於：六亞甲基二異氰酸酯（HDI）、甲苯二異氰酸酯（TDI）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、二環己基甲烷二異氰酸酯（HMDI）、賴氨酸二異氰酸酯（LDI）。 II. 聚氨酯

在一些態樣中，本發明流掛控制劑之聚氨酯成分可以單獨添加。

在一些態樣中，本發明流掛控制劑之聚氨酯成分可藉由向具有羥基之基質的溶液中添加異氰酸酯，使具有羥基之基質與異氰酸酯反應而得，其反應方程如下： R'-NCO＋R''-OH→R'-NHCOO-R''

已知在生產流掛控制劑的化學反應中，聚氨酯（副產物）的形成，不但會降低脲（主要產物）的產量，亦將導致所獲得的流掛控制劑賦予塗料不良的抗流掛性。因此，為避免以上問題，現有技藝狀態一般會抑制形成聚氨酯之副反應之發生。

然而，非基於理論限制，本案發明人出乎意料地發現：聚氨酯雖會造成塗料的抗流掛性變差，但卻可以改善塗料的流平性，藉由調控異氰酸酯之用量，可得到流掛控制劑中聚氨酯/脲合適的比例，達到塗料同時具有良好抗流掛特性及良好流平性的目的。

因此，在具有羥基之基質的溶液中加入異氰酸酯及胺，可生成本發明流掛控制劑之脲成分及聚氨酯成分，其反應可由下式表示：

其中R及R'具有如上文所述之含意。

本案發明人另已出乎意料地發現：流掛控制劑賦予所應用之塗料的流變特性和流平性，與流掛控制劑中之聚氨酯峰對脲峰之高斯分佈積分面積比值（A ^GD _聚氨酯峰/A ^GD _脲峰）相關。具體言之，在流掛控制劑的固態 ¹³C MAS NMR光譜中，若針對145 ppm至160 ppm之化學位移區間進行雙峰高斯分佈擬合(fitting)，於該擬合中所用的第一高斯峰（對應於脲峰）具有在159 ppm至160 ppm之化學位移區間內之峰值，第二高斯峰（對應於聚氨酯峰）具有在156 ppm至158 ppm之化學位移區間內之峰值，視情況在擬合之信心水準＞95%的條件下，若第二高斯峰對該第一高斯峰之積分面積的比值（A ^GD _聚氨酯峰/A ^GD _脲峰）為0.01至0.5，例如但不限於：0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.08、0.1、0.12、0.14、0.15、0.16、0.18、0.2、0.22、0.24、0.25、0.26、0.28、0.3、0.32、0.34、0.35、0.36、0.38、0.4、0.42、0.44、0.45、0.46、0.48或0.5，所獲致之流掛控制劑賦予所應用之塗料改良的流變特性（即，展現良好抗流掛特性及良好流平性二者）。

本案發明人藉由調控異氰酸酯之用量，可得到流掛控制劑中聚氨酯/脲合適的比例。在一些態樣中，異氰酸酯之用量係以具有羥基之基質的羥值所換算成之莫耳數為參考值，計算使特定百分比（p%）之羥基反應形成醯胺鍵所需之異氰酸酯用量，上述特定百分比係介於0.01%至10%，較佳為0.01%至1%。具體而言，設若具有羥基之基質的羥值(OHV) 為W ₁[mg KOH/g]，混合物之總重為W ₂[g]，固含量為SC%，所用異氰酸酯之分子量為Mn，異氰酸酯之官能數為n，則異氰酸酯之用量可由下式評估：異氰酸酯之用量=(W ₁• W ₂• SC%/56,100) • (Mn • p%/n)。

在一些態樣中，製造流掛控制劑的反應溫度可控制在5至20°C之溫度範圍內，例如但不限於：5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5或20°C，合適之反應溫度可為以上數值之任意組合，較佳為8至15°C。在一些實施態樣中，若反應溫度過低，則具有羥基之基質之黏度過高，致使攪拌混合程度不均而造成反應速率下降；若反應溫度過高，則將促進含羥基之基質與異氰酸酯之反應，進而形成過量的聚氨酯，從而賦予塗料不良的抗流掛性。

在一些較佳態樣中，具有羥基之基質與聚氨酯包含相同的官能基團，例如但不限於：具有羥基之基質包含聚酯多元醇樹脂且聚氨酯包含聚酯型聚氨酯；具有羥基之基質包含聚醚多元醇樹脂且聚氨酯包含聚醚型聚氨酯；具有羥基之基質包含丙烯酸多元醇樹脂且聚氨酯包含丙烯酸型聚氨酯。 III. 具有羥基之基質

適用於本發明流掛控制劑之具有羥基之基質成分並無特別限制。在一些較佳態樣中，具有羥基之基質為包含二或多個羥基之樹脂，例如但不限於：聚酯多元醇樹脂、聚醚多元醇樹脂、丙烯酸多元醇樹脂、醇酸樹脂、聚酯樹脂、或丙烯酸樹脂。

在一些態樣中，具有羥基之基質之羥值為80至200 mg KOH/g，例如但不限於：80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195或200 mg KOH/g。

在一些態樣中，具有羥基之基質之數量平均分子量為1,000至5,000，例如但不限於：1,000、1,200、1,400、1,500、1,600、1,800、2,00、2,200、2,400、2,500、2,600、2,800、3,000、3,200、3,400、3,500、3,600、3,800、4,000、4,200、4,400、4,500、4,600、4,800或5,000。

在一些具體實施方案中，除具有羥基之基質之外，本發明之流掛控制劑可視需要包含其他基質，合適之其他基質並無特別限制，其官能基可包含羥基、羧基、環氧基、(甲基)丙烯醯基或胺基。 IV. 塗料組合物及其應用

如前所述，本發明之流掛控制劑賦予所應用之塗料改良的流變特性。因此，本發明另提供一種塗料組合物，其包含如本文所述之流掛控制劑。在一些實施態樣中，本發明之塗料組合物另包含樹脂、色料、硬化劑。此塗料組合物係塗覆至基材上，藉由形成薄膜形之方式保護、功能化或裝飾基材表面。

本發明之流掛控制劑可使用於熟習此項技術者自習知技藝所知作為塗料組合物之成分的樹脂，例如但不限於：不飽和或飽和之聚酯樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸酯樹脂、丙烯酸酯-胺基樹脂、丙烯酸酯-異氰酸酯樹脂、醇酸-胺基樹脂、醇酸樹脂、蜜胺樹脂、脲樹脂、矽酮樹脂等。

塗料組合物所使用之硬化劑係與所選用之樹脂搭配使用，以使塗料組合物發生硬化以保護、功能化或裝飾基材表面，例如但不限於：胺基樹脂(ETERMINO 9212-70)、酚醛樹脂、聚氨酯以及碳二亞胺，彼等係熟習此項技術者自習知技藝可知者。

本發明塗料組合物所使用之色料並無特別限制，可為無機色料或有機色料，熟習此項技術者可依實際裝飾需求選用，合適之色料例如但不限於：鈦白粉、氧化鐵紅或碳黑。

在一些態樣中，在本發明之塗料組合物中，樹脂與流掛控制劑之總固含量對於硬化劑之固含量的比值為1至5，例如但不限於：1、1.2、1.4、1.5、1.6、1.8、2、2.2、2.4、2.5、2.6、2.8、3、3.2、3.4、3.5、3.6、3.8、4、4.2、4.4、4.5、4.6、4.8或5，合適之範圍可為以上數值之任意組合，較佳為2至3。

在一些態樣中，在本發明之塗料組合物中，樹脂、流掛控制劑及硬化劑之總固含量對於色料之固含量的比值為1/3至3，例如但不限於1/3、1/2.8、1/2.6、1/2.5、1/2.4、1/2.2、1/2、1/1.8、1/1.6、1/1.5、1/1.4、1/1.2、1、1.2、1.4、1.5、1.6、1.8、2、2.2、2.4、2.5、2.6、2.8或3，合適之範圍可為以上數值之任意組合。

適用於本發明塗料組合物之基材並無特別限制，例如但不限於：金屬、木材、聚合物膜、聚合物、紙、皮革或結構材料。

為利於將塗料組合物塗覆於基材上，塗料組合物可另包含有機溶劑、塑化劑或其他助劑，例如但不限於：酯、酮、芳香族化物、脂族化物及醇及/或水，彼等係熟習此項技術者自習知技藝可知者。

因此，本發明另提供一種經塗覆之基材，其包含基材及塗覆於該基材之上之塗層，其中該塗層係經固化之如本文所述之塗料組合物。

在一些態樣中，塗層之厚度為10至200 μm，例如但不限於：10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195或200 μm，合適之範圍可為以上數值之任意組合。 實施例

以下透過實施例對本發明進行進一步的具體描述。有必要在此指出的是以下實施例只用於對本發明做進一步的說明，不能理解為對本發明保護範圍的限制，本領域技術人員根據上述本發明內容對本發明做出一些非本質的改進和調整，仍屬於本發明的保護範圍。在討論本發明的若干非限制性實施例之前，應理解，本發明在其申請上不限於本文中所示及所論述的特定非限制性實施例的細節，因為本發明可具有其他實施例。此外，在本文中用於論述本發明的術語是出於描述而非限制的目的。再此外，除非另外指明，否則以下類似數字的論述是指類似要素。實例1：流掛控制劑樣品之製備

如下表2之配方所示，於反應器中置入ETERKYD 5063-x-70（聚酯樹脂，羥值為120），加入Solvesso 100（埃克森美孚）及二甲苯調整固含量。經攪拌約30分鐘後，取樣檢測其含水率、固含量以及黏度等性質（參表3）。將苯胺以滴加方式滴入ETERKYD 5063-x-70中，取酌量二甲苯潤洗管柱以將殘留苯胺沖入ETERKYD 5063-x-70，經攪拌約20分鐘後，取樣檢測混合物之氨價(amino value, AV)（參表3），並以前文所述之公式計算HDI用量。

使用反應器夾套將反應溫度控制在10°C，將HDI與二甲苯之混合液緩慢滴加至ETERKYD 5063-x-70中，並充分攪拌直至利用FTIR測得異氰酸酯（NCO ~2274 cm ^-1）之訊號小於0為止，獲得流掛控制劑樣品SCA-0%、SCA-1%、SCA-5%及SCA-10%（SCA-0%表示0%之ETERKYD 5063-x-70的羥基與HDI反應，SCA-1%表示1%之ETERKYD 5063-x-70的羥基經反應形成醯胺鍵（生成聚氨酯）、SCA-5%表示5%之ETERKYD 5063-x-70的羥基經反應形成醯胺鍵、及SCA-10%表示10%之ETERKYD 5063-x-70的羥基經反應形成醯胺鍵），另取樣檢測各流掛控制劑樣品之AV及固含量（參表3）。

分別取流掛控制劑樣品SCA-0%、SCA-1%、SCA-5%及SCA-10%各約0.5克並滴於鋁皿，並將彼等放置於150°C之加熱板上加熱15分鐘，以移除溶劑、得到白色固體。挖取白色固體並置於固態NMR之量測轉子中，進行固態 ¹³C MAS NMR的量測（Bruker Avance III HD 400MHz）。

圖2(a)至圖2(c)係SCA-1%、SCA-5%及SCA-10%樣品之固態 ¹³C MAS NMR光譜圖及彼等於145 ppm至160 ppm之化學位移區間之雙峰高斯分佈擬合結果，各樣品所計算而得之A ^GD _聚氨酯峰/ ^AGD _脲峰值係如表3所示。表2：流掛控制劑各樣品之配方

樣品編號	ETERKYD 5063-x-70 (g)	Solvesso (g)	用於溶解ETERKYD 5063-x-70的二甲苯 (g)	苯胺 (g)	HDI (g)	用於溶解HDI的二甲苯 (g)
SCA-0%	600	132	132	21.4	16.8	33.6
SCA-1%	600	132	132	21.4	16.97	33.9
SCA-5%	600	132	132	21.4	17.64	35.28
SCA-10%	600	132	132	21.4	18.48	36.96

表3：流掛控制劑各樣品之性質

樣品編號	摻入HDI之前	摻入HDI之後
含水率%	固含量%	黏度	氨價	氨價	NCO%	固含量	A ^GD _聚氨酯峰/A ^GD _脲峰
SCA-0%	0.031	50.8	24.25	0.02	＜0	49.96	0	0.031
SCA-1%	0.05	51.13	23.89	0.01	＜0	50.04	0.03	0.05
SCA-5%	0.048	50.68	23.91	0.03	＜0	50.11	0.1	0.048
SCA-10%	0.07	51.02	24.27	0.03	＜0	50.27	0.3	0.07

前述方法中，氨價之測定方式如下：精秤適量的樣品（約12至13g）置於250 ml磨口錐形瓶中，並加入25ml四氫呋喃（THF）使樣品充分溶解。滴入5滴溴酚藍/異丙醇指示溶液，並以0.2N 鹽酸/異丙醇溶液滴定，當溶液由藍色變至黃色時為滴定終點。氨價之計算方式如下：氨價 (mg KOH/g, solid) =

ml：0.2N鹽酸/異丙醇溶液的滴定量(ml)； N：鹽酸/異丙醇溶液的當量濃度（N），即0.2； W：樣品重量（g）； N.V.：樣品的固含量（%）。

前述方法中，NCO%之測定方式如下：精秤適量的樣品（約10 g）置於250 ml磨口錐形瓶中，並加入25 ml無水甲苯使樣品充分溶解。精秤10 ml二丁基胺溶液之重量後，加入攪拌15分鐘，加入100 ml異丙醇再攪拌5分鐘。滴入5滴溴酚藍指示溶液，並以0.5 N鹽酸溶液滴定，當溶液由藍色變至黃色時為滴定終點。另取一250 ml磨口錐形瓶重複以上步驟，但不加入樣品以作為空白試驗。NCO%之計算方式如下： NCO%=

B ：空白試驗所消耗鹽酸溶液的滴定量（ml）； S ：樣品分析所消耗鹽酸溶液的滴定量（ml）； A _B：空白試驗中使用二丁基胺溶液的重量（g）； A _S：樣品分析中使用二丁基胺溶液的重量（g）； N ：鹽酸溶液的當量濃度（N），即0.5； W ：樣品重量（g）； NV：樣品的固含量（%）。

前述方法中，固含量(%)之測定方式如下：精秤空鋁皿之重量為W ₀，將0.45-0.55克的流掛控制劑樣品均勻放置於鋁皿內讓樣品攤平並秤重，所得重量扣除鋁皿空白重量後記錄為W ₁。接著將帶有樣品的鋁皿放置於150°C的烘箱烘烤15分鐘移除溶劑，取出鋁皿冷卻到室溫後秤，所得重量記錄為W ₂。固含量(%)=(W ₂-W ₀) • 100%/W ₁實例2：塗料製備

將實例1之流掛控制劑樣品SCA-0%、SCA-1%、SCA-5%及SCA-10%各7 g、ETERKYD 5063-x-70、Solvesso 100 7.2 g及二甲苯3.6 g於常溫下混合。加入鈦白粉27.65 g與玻璃珠60 g，以2500 rpm研磨2小時製得白色色漆。加入ETERMINO 9212-70 9.9g 與白色色漆混合，以製得測試塗料。實例3：塗料之抗流掛測試

以鍍鋅鋼板作為基材，使用垂掛試驗塗抹器Elcometer 4270將各塗料樣品以25、37、50、62、75、87、100、112、125、137、150 μm之厚度分別塗抹在鍍鋅鋼板上面，以垂直吊掛方式置入140°C烘箱20分鐘獲得如圖3(a)至圖3(d)所示之經塗覆之鍍鋅鋼板，以肉眼方式觀察塗層在高溫烘烤期間的抗流掛特性。表4：抗流掛測試結果

塗抹厚度 (μm)	塗料樣品
SCA-0% 參圖3(a)	SCA-1% 參圖3(b)	SCA-5% 參圖3(c)	SCA-10% 參圖3(d)
25	良好	良好	良好	良好
37	良好	良好	良好	良好
50	良好	良好	普通	普通
62	良好	良好	普通	不良
75	良好	良好	不良	不良
87	良好	良好	不良	不良
100	良好	良好	不良	不良
112	良好	普通	不良	不良
125	普通	普通	不良	不良
137	不良	不良	不良	不良
150	不良	不良	不良	不良

良好：目視塗層與塗層間距相同。普通：目視塗層與塗層間距縮短，但沒有垂流。不良：目視塗層與塗層間距縮短，且明顯發生液滴垂流。實例3：塗料之流平性測試

以鍍鋅鋼板作為基材，使用垂掛試驗塗抹器Elcometer 4270將各塗料樣品以25、37、50、62、75、87、100、112、125、137、150 μm之厚度，分別塗抹在鍍鋅鋼板上面，另於各塗層中製作2 mm的縫隙，以垂直吊掛方式置入140°C烘箱20分鐘獲得如圖4(a)至圖4(d)所示之經塗覆之鍍鋅鋼板，以肉眼方式觀察塗層在高溫烘烤期間填補2 mm縫隙程度之流平性。表5：流平性測試結果

塗抹厚度 (μm)	塗料樣品
SCA-0% 參圖4(a)	SCA-1% 參圖4(b)	SCA-5% 參圖4(c)	SCA-10% 參圖4(d)
25	不良	不良	不良	不良
37	不良	不良	普通	普通
50	不良	普通	良好	良好
62	不良	良好	良好	良好
75	不良	良好	良好	良好
87	不良	良好	良好	良好
100	不良	良好	良好	良好
112	不良	良好	良好	良好
125	不良	良好	良好	良好
137	普通	良好	良好	良好
150	良好	良好	良好	良好

良好：目視該膜厚下的塗層中間無明顯痕跡。普通：目視該膜厚下的塗層中間可填補間隙，但仍可觀察出痕跡。不良：目視該膜厚下的塗層中間有明顯痕跡，無法被塗料填滿。

綜合表4及表5數據可知，SCA-0%在各種塗抹厚度中，無法同時兼具良好的抗流掛及良好的流平性。SCA-1%在塗抹厚度50μm至125μm可同時兼具良好的抗流掛及良好的流平性(抗流掛及流平性的實驗結果需同時在普通以上)。SCA-5%在塗抹厚度37μm至62μm可同時兼具良好的抗流掛及良好的流平性。SCA-10%在塗抹厚度37μm至50μm可同時兼具良好的抗流掛及良好的流平性。

熟習此項技術者將明白在不脫離本發明的範疇或精神的情況下可對本發明作出各種修改及變化。鑒於前述內容，本發明意欲涵蓋本發明的修改及變化，限制條件為其屬於申請專利範圍及其等效物的範疇內。

圖1為本發明流掛控制劑之固態 ¹³C MAS NMR光譜之一例。

圖2(a)係本發明流掛控制劑樣品SCA-1%的固態 ¹³C MAS NMR光譜及其於45 ppm至160 ppm之化學位移區間之雙峰高斯分佈擬合。

圖2(b)係本發明流掛控制劑樣品SCA-5%的固態 ¹³C MAS NMR光譜及其於45 ppm至160 ppm之化學位移區間之雙峰高斯分佈擬合。

圖2(c)係本發明流掛控制劑樣品SCA-10%的固態 ¹³C MAS NMR光譜及其於45 ppm至160 ppm之化學位移區間之雙峰高斯分佈擬合。

圖3(a)係SCA-0%塗料樣品於不同塗覆厚度下之抗流掛測試照片。

圖3(b)係SCA-1%塗料樣品於不同塗覆厚度下之抗流掛測試照片。

圖3(c)係SCA-5%塗料樣品於不同塗覆厚度下之抗流掛測試照片。

圖3(d)係SCA-10%塗料樣品於不同塗覆厚度下之抗流掛測試照片。

圖4(a)係SCA-0%塗料樣品於不同塗覆厚度下之流平性測試照片。

圖4(b)係SCA-1%塗料樣品於不同塗覆厚度下之流平性測試照片。

圖4(c)係SCA-5%塗料樣品於不同塗覆厚度下之流平性測試照片。

圖4(d)係SCA-10%塗料樣品於不同塗覆厚度下之流平性測試照片。

Claims

一種流掛控制劑，其包含：聚氨酯；及脲，其限制條件為：在該流掛控制劑的 ¹³C MAS NMR光譜中，以單位為ppm之化學位移(chemical shift)作為橫軸，以任一單位之訊號強度作為縱軸，針對145 ppm至160 ppm之化學位移區間進行雙峰高斯分佈擬合(fitting)，於該擬合中所用的第一高斯峰具有在159 ppm至160 ppm之化學位移區間內之峰值，第二高斯峰具有在156 ppm至158 ppm之化學位移區間內之峰值，該第二高斯峰對該第一高斯峰之積分面積的比值為0.01至0.5。
如請求項1之流掛控制劑，其中該第二高斯峰對該第一高斯峰之積分面積的比值為0.01至0.1。
如請求項1之流掛控制劑，另包含具有羥基之基質。
如請求項3之流掛控制劑，其中該基質包含聚酯多元醇樹脂、聚醚多元醇樹脂、丙烯酸多元醇樹脂、醇酸樹脂、聚酯樹脂、或丙烯酸樹脂。
如請求項3之流掛控制劑，其中該基質之羥值為80-200mg KOH/g。
如請求項3之流掛控制劑，其中該基質之數均分子量為1,000-5,000。
如請求項1之流掛控制劑，其中該脲由胺與異氰酸酯反應而得，且於該反應中，混合物之胺價為16至30 mg KOH/g。
一種塗料組合物，其包含樹脂、色料、硬化劑及如請求項1至7中任一項之流掛控制劑。