專利名稱：水性涂料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括具有特定酸值的丙烯酸多元醇、堿、交聯(lián)劑和水的三組分涂料組合物。本發(fā)明還涉及這種涂料組合物的制備方法，使用這種組合物的涂布方法，以及通過(guò)這種涂布方法制得的涂布底材。
包含羥基官能聚合物和多異氰酸酯化合物的涂料組合物已知若干年了。這些涂料組合物通常包括羥基官能丙烯酸共聚物和多異氰酸酯化合物在有機(jī)溶劑中的溶液。多異氰酸酯上的異氰酸酯基與丙烯酸聚合物上的羥基反應(yīng)，形成交聯(lián)膜。這樣的反應(yīng)在室溫或適度高的溫度下進(jìn)行。
出于對(duì)環(huán)境的考慮，在涂料工業(yè)中存在著向降低有機(jī)溶劑含量的涂料組合物發(fā)展的普遍趨勢(shì)。較低有機(jī)溶劑含量的涂料在使用時(shí)，散發(fā)出較低濃度的溶劑，因此對(duì)大氣污染較小。
取得較低溶劑含量的一種方法是采用水性組合物。將丙烯酸加聚物加入到水中的一種方法是在制備丙烯酸加聚物期間，通過(guò)加入一些羧基官能的烯屬不飽和單體如丙烯酸，來(lái)使它們具有羧基(-COOH)官能；然后通過(guò)加入堿，例如堿金屬氫氧化物、氨或胺，使含水組合物中至少一些羧基中和。最終中和的羧基使聚合物穩(wěn)定地分散在水中。
US 5 075 370描述了一種由丙烯酸多元醇和多異氰酸酯的水溶液或水分散體組成的兩組分組合物。該丙烯酸多元醇含有用化學(xué)方法引入的羧酸化物或磺酸化物基團(tuán)。使多異氰酸酯在丙烯酸共聚物的水溶液或水分散體中乳化。這種組合物含有比較高濃度的中和的羧基。
EP 557 844也描述了一種由丙烯酸多元醇和多異氰酸酯的水分散體組成的兩組分組合物。再一次使多異氰酸酯在丙烯酸共聚物的水溶液或水分散體中乳化。該丙烯酸共聚物具有低酸值0～7mgKOH/g和磺酸化物或羧酸化物基團(tuán)總含量0～4.5毫當(dāng)量每100g固體樹(shù)脂。但是該體系可分散于水中，主要是因?yàn)榇嬖陉庪x子和/或非離子乳化劑。另外，多異氰酸酯在聚醚鏈內(nèi)具有環(huán)氧乙烷含量2～20％。
在EP 663 413中描述了另一種方法，EP 663 413描述了一種通過(guò)使多異氰酸酯和異氰酸酯反應(yīng)性表面活性材料的均相混合物在水中乳化所得到的涂料組合物。但是異氰酸酯反應(yīng)性表面活性材料具有相當(dāng)高的羧基含量，并且該組合物含有相當(dāng)高濃度的堿。
我們已發(fā)現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題是在實(shí)踐中，為得到適于涂布的粘度而用水稀釋，這可導(dǎo)致固體含量太低，以至于每次涂布不能形成足夠的涂膜。對(duì)于噴涂法，優(yōu)選固體含量35～60％。
另一問(wèn)題是這些組合物與其溶劑性對(duì)應(yīng)物相比，具有低防水、防潮性。當(dāng)這些組合物與其它水性組合物一起用于多層體系時(shí)，情況尤其這樣。低防水性的一個(gè)原因是為使組合物攜帶入水中必需存在親水性組分。在這些聚合物制成涂料組合物時(shí)，采用比較高濃度的羧基官能單體與結(jié)合的中和胺，可導(dǎo)致不良的防水性。EP 557 844采用低酸值的丙烯酸多元醇，但是實(shí)際上在其制備過(guò)程中使用了其它乳化劑。還要求多異氰酸酯含有親水性聚環(huán)氧乙烷鏈，以促進(jìn)其分散于水中。存在另外的乳化劑和聚環(huán)氧乙烷，這對(duì)涂料組合物的防潮性將產(chǎn)生不利影響。
本發(fā)明涉及在多元醇中使用低程度的堿中和酸基，并且已發(fā)現(xiàn)我們能制得含有低程度的堿中和羧基的兩包裝聚氨酯水性涂料組合物，與現(xiàn)有技術(shù)體系相比，這些組合物在涂布粘度下具有高固含量，并表現(xiàn)出改進(jìn)的防水、防潮性。
本發(fā)明提供一種三組分涂料組合物，包括(i)含至少一種羧基含量0.035～2.0mol/kg的丙烯酸多元醇的第一組分，所述丙烯酸多元醇溶解于揮發(fā)性有機(jī)溶劑中；(ii)含至少一種多異氰酸酯的第二組分；以及(iii)含水的第三組分；至少一種所述組分還包含堿，堿以能中和每千克多元醇0.035～0.2mol羧基的量存在；所述組合物基本上不含其它親水基或親水組分。
在提到以能中和每千克多元醇0.035～0.2mol羧基的量存在的堿時(shí)，應(yīng)理解所述多元醇包括涉及到的丙烯酸多元醇和存在于組合物中均任何其它多元醇。
在整個(gè)說(shuō)明書(shū)(包括權(quán)利要求)使用的“基本上不含親水基或親水組分”，是指堿中和的酸基主要負(fù)責(zé)使體系分散于水中。優(yōu)選堿中和的酸基僅負(fù)責(zé)使體系分散于水中。
羧基含量0.035～2.0mol/kg的丙烯酸多元醇衍生自可聚合的烯屬不飽和單體，如(甲基)丙烯酸烷基酯和乙烯基單體。
當(dāng)用于這里時(shí)，術(shù)語(yǔ)丙烯酸單體是指丙烯酸或甲基丙烯酸或它們的酯。術(shù)語(yǔ)(甲基)丙烯酸酯同時(shí)指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，術(shù)語(yǔ)(甲基)丙烯酸等同地指丙烯酸和甲基丙烯酸。
適宜的(甲基)丙烯酸烷基酯的例子是C1-12烷基酯，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯和(甲基)丙烯酸月桂酯。乙烯基單體的例子是苯乙烯和α-甲基苯乙烯。
可非必要地采用鏈轉(zhuǎn)移劑。鏈轉(zhuǎn)移劑是在丙烯酸加聚物制備過(guò)程中用來(lái)控制其分子量的化合物。已知的鏈轉(zhuǎn)移劑的例子包括巰基化合物?？刹捎玫膸€基化合物的例子包括辛基硫醇、十二烷基硫醇和季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)。
羧基含量可來(lái)自于含羧基的不飽和單體和/或含羧基的引發(fā)劑。含羧基單體的例子是丙烯酸、甲基丙烯酸和丙烯酸β-羧乙酯。含羧基的鏈轉(zhuǎn)移劑的例子是巰基乙酸、3-巰基丙酸和2-巰基丙酸。含羧基的引發(fā)劑的例子是4，4’-偶氮二(4-氰基戊酸)。也可通過(guò)聚合物改性生成羧基。例如羥基官能團(tuán)可與環(huán)酐如鄰苯二甲酸酐或六氫鄰苯二甲酸酐反應(yīng)。優(yōu)選羧基衍生自(甲基)丙烯酸和/或3-巰基丙酸。
丙烯酸多元醇具有羧基含量0.035～2.0mol/kg。羧基含量?jī)?yōu)選為0.035～1.0mol/kg，更優(yōu)選0.035～0.20mol/kg，進(jìn)一步更優(yōu)選約0.09mol/kg。
羥基可衍生自含羥基的乙烯基和/或丙烯酸單體和含羥基的鏈轉(zhuǎn)移劑。含羥基的乙烯基單體的例子是乙烯醇。含羥基的丙烯酸單體的例子是(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯和(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯。含羥基的鏈轉(zhuǎn)移劑的例子是巰基乙醇。
適宜的含羥基丙烯酸單體的其它例子是(甲基)丙烯酸縮水甘油酯與一元羧酸如支鏈烷烴羧酸(versaticacid)的反應(yīng)產(chǎn)物，以及(甲基)丙烯酸與單環(huán)氧化合物的反應(yīng)產(chǎn)物如Cardura E(支鏈烷烴羧酸縮水甘油酯；Shell的商標(biāo))。
優(yōu)選丙烯酸多元醇具有羥基值5～500、更優(yōu)選50～250mgKOH/g丙烯酸多元醇。
丙烯酸多元醇可含有在涂料組合物涂布和固化期間可參與化學(xué)反應(yīng)的其它官能團(tuán)。這樣的官能單元可衍生自除羥基或羧基以外還帶有反應(yīng)基(如乙酰乙酸酯基和環(huán)氧基)的單體。帶有乙酰乙酸酯基單體的例子是(甲基)丙烯酸乙酰乙酸基乙酯。帶有環(huán)氧基單體的例子是(甲基)丙烯酸縮水甘油酯。
具有羧基含量的優(yōu)選丙烯酸多元醇具有數(shù)均分子量700～10000，更優(yōu)選1000～6000，最優(yōu)選1500～5000，采用凝膠滲透色譜法測(cè)量。
優(yōu)選的丙烯酸多元醇具有理論玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Fox Tg)-30～100℃、更優(yōu)選-10～70℃。
丙烯酸多元醇可采用常規(guī)方法來(lái)制備。例如，通常它可通過(guò)在發(fā)生聚合反應(yīng)的溫度下使包含鏈轉(zhuǎn)移劑的合適單體的混合物與聚合引發(fā)劑接觸而生產(chǎn)。
制備丙烯酸多元醇的方法可在揮發(fā)性有機(jī)溶劑中進(jìn)行。例如，可在聚合反應(yīng)溫度下將引發(fā)劑與單體混合物同時(shí)加入到溶劑中。該揮發(fā)性有機(jī)溶劑可以是能溶解丙烯酸多元醇的任何溶劑。它可以是脂族或芳香族烴如Solvesso 100(商標(biāo))，甲苯或二甲苯，醇如丁醇或異丙醇，酯如乙酸丁酯或乙酸己酯；酮如甲基異丁基酮、甲基乙基酮或甲基戊基酮，醚，醚醇，醚酯或任意這些化合物的混合物。優(yōu)選溶劑為酯和酮。特別優(yōu)選溶劑為乙酸丁酯、甲基正戊基酮和甲基異戊基酮。
典型的聚合反應(yīng)溫度為50～150℃。引發(fā)劑可包括例如典型的自由基類(lèi)，如過(guò)氧化氫、氫過(guò)氧化叔丁基、過(guò)氧化二叔丁基、過(guò)氧化二叔戊基、丁基過(guò)氧-2-乙基己酸酯、過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化2，4-二氯苯甲酰、過(guò)乙酸叔丁酯和2，2’-偶氮二(2-甲基丁腈)。聚合引發(fā)劑通常以約0.1～6％、優(yōu)選0.5～5％的量加入，以聚合單體重量計(jì)。
本發(fā)明組合物還包括至少部分地中和加聚物上的羧基的堿。氨或胺或其混合物是優(yōu)選的堿，而堿金屬氫氧化物堿可采用但不太優(yōu)選。合適胺的例子是二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和三乙胺。堿以能中和每千克多元醇0.035～0.2mol、優(yōu)選0.035～0.15mol、更優(yōu)選0.06～0.09mol羧基的量存在。
該組合物基本上不含其它親水基或親水化合物。親水基和親水化合物是公知的，并用來(lái)使另外的疏水組合物分散于水介質(zhì)中。
親水化合物包括例如在乳液聚合中常用的乳化劑。乳化劑包括陰離子乳化劑和非離子乳化劑。陰離子乳化劑的例子包括月桂基硫酸鈉、磺化琥珀酸二辛基酯鈉、磺化琥珀酰胺酸十八烷基酯二鈉和壬基酚與環(huán)氧乙烷縮合物的硫酸酯的銨鹽。非離子乳化劑的例子包括環(huán)氧乙烷與長(zhǎng)鏈醇(例如硬脂醇或月桂醇的反應(yīng)產(chǎn)物、以及環(huán)氧乙烷與脂肪酸的反應(yīng)產(chǎn)物和壬基酚的聚(乙二醇)醚。
親水基包括在中和時(shí)能產(chǎn)生陰離子的基團(tuán)，例如磷酸基團(tuán)(phosphoric groups)；在中和時(shí)能產(chǎn)生陽(yáng)離子的基團(tuán)，例如氨基；以及親水性非離子基團(tuán)，例如由環(huán)氧乙烷形成的聚醚鏈。
當(dāng)丙烯酸多元醇在有機(jī)溶劑中已制得時(shí)，在該多元醇與第一組分的任何其它成分混合之前或之后，例如可通過(guò)蒸餾除去部分或全部的有機(jī)溶劑。但是，在丙烯酸多元醇制備過(guò)程中所使用的有機(jī)溶劑的種類(lèi)和用量?jī)?yōu)選按這樣選擇，即，其可作為第一組分的成分而保留下來(lái)。第一組分可包含另外的揮發(fā)性有機(jī)溶劑。這可以是能溶解丙烯酸多元醇的任何溶劑。它可以是脂族或芳香族烴，如Solvesso 100(商標(biāo))，甲苯或二甲苯，醇如丁醇或異丙醇，酯如乙酸丁酯或乙酸己酯，酮如甲基異丁基酮、甲基乙基酮或甲基戊基酮，醚，醚醇，醚酯或任意這些化合物的混合物。特別優(yōu)選的溶劑為乙酸丁酯、甲基正戊基酮和甲基異戊基酮。
第一組分可包含水，但是水必須保留在溶液中，或者以油包水乳液形式分散。第一組分必須不是水包油乳液形式。優(yōu)選第一組分基本上不含水。
至于第二組分，多異氰酸酯在涂料領(lǐng)域中也是公知的。多異氰酸酯是每分子含有兩個(gè)或兩個(gè)以上異氰酸酯基的化合物。適宜的多異氰酸酯為脂族或芳香族多異氰酸酯。適宜的脂族二異氰酸酯的例子是1，6-己二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯。適宜的芳香族二異氰酸酯的例子是甲苯二異氰酸酯和4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯。
其它適宜的多異氰酸酯包括異氰脲酸酯三聚物、如上所述二異氰酸酯的脲基甲酸化物和脲二酮以及這些二異氰酸酯與多元醇的反應(yīng)產(chǎn)物。多元醇是含有三個(gè)或三個(gè)以上羥基的化合物。適宜的多元醇包括三羥甲基丙烷、丙三醇和季戊四醇。
優(yōu)選多異氰酸酯每分子含有兩個(gè)以上的異氰酸酯基。許多這樣的多異氰酸酯可市購(gòu)，例如以商標(biāo)Desmodur購(gòu)自Bayer的，以商標(biāo)Tolonate購(gòu)自Rhone Poulenc。優(yōu)選的多異氰酸酯是1，6-己二異氰酸酯的異氰脲酸酯三聚物，以及三羥甲基丙烷與4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物，如購(gòu)自Cytec Industries的Cythane 3174。
多異氰酸酯交鏈劑優(yōu)選以使異氰酸酯基與羥基的比例為0.8∶1～2∶1的量使用。
除多異氰酸酯之外，第二組分可包含揮發(fā)性有機(jī)溶劑。這種溶劑可為不含有與異氰酸酯基反應(yīng)的官能團(tuán)并能溶解多異氰酸酯的任何溶劑。其可以是脂族或芳香族烴，如Solvesso 100(商標(biāo))，甲苯或二甲苯，酯如乙酸丁酯或乙酸己酯，酮如甲基異丁基酮、甲基乙基酮或甲基戊基酮，醚，醚酯或任意這些化合物的混合物。特別優(yōu)選的溶劑為乙酸丁酯、甲基正戊基酮和甲基異戊基酮。
第三組分優(yōu)選含有至少60％、更優(yōu)選至少80％、進(jìn)一步更優(yōu)選至少90wt％的水。
組合物還可包含用于異氰酸酯-羥基反應(yīng)的催化劑。適宜的催化劑包括錫催化劑，如二月桂酸二丁錫。
本發(fā)明組合物還可包括其它常規(guī)涂料添加劑，如活性稀釋劑、顏料、填料、UV吸收劑、流變控制劑和助流劑。
涂料組合物的總揮發(fā)性有機(jī)溶劑含量(VOC)優(yōu)選420g/l或低于420g/l，更優(yōu)選約250g/l。VOC可采用下面公式計(jì)算VOC＝1000x(100-WNVM-WW)xDc/((100-(WwxDc/Dw))其中，WNVM是100g涂料組合物中存在的非揮發(fā)性材料的質(zhì)量，以克為單位；Ww是100g涂料組合物中存在的水的質(zhì)量，以克為單位；Dc是23℃時(shí)涂料組合物的密度，以g/cm3為單位；Dw是23℃時(shí)水的密度，以g/cm3為單位。
這些組合物還可包括一種或一種以上另外的聚合物，例如含羥基的成膜聚合物。另外的含羥基成膜聚合物的例子是聚酯多元醇和聚氨酯多元醇。任何另外的聚合物優(yōu)選含有羧基。任何另外的聚合物具有羧基含量0.035～2.0mol/kg，更優(yōu)選0.035～1.0mol/kg，進(jìn)一步更優(yōu)選0.035～0.20mol/kg，最優(yōu)選約0.09mol/kg。
任何另外的聚合物成分優(yōu)選包括在組分1或組分3中，更優(yōu)選包括在組分1中。
該組合物的聚合物成分，不包括任何交聯(lián)劑，優(yōu)選由至少60wt％的具有羧基含量0.035～0.20mol/kg的丙烯酸多元醇組成。
本發(fā)明的涂料組合物可作為涂層涂布到底材表面上，然后使其自行或促使其干燥和固化。本發(fā)明提供一種涂布底材的方法，該方法包括步驟在底材表面涂布一層本發(fā)明的涂料組合物，然后促使涂層或使涂層自行固化。
這些組合物特別適用作車(chē)輛表面整修的底漆或面漆。底漆是在新面漆涂布之前涂蓋在裸露底材或先有涂層上面的稍微深顏色的組合物。面漆是用來(lái)賦予車(chē)輛顏色、光澤以及保護(hù)車(chē)輛免受自然環(huán)境和物理?yè)p害的最終涂層。
本發(fā)明涂料組合物通過(guò)在涂布之前立即將第一組分、第二組分和第三組分進(jìn)行混合而制得。優(yōu)選使第一組分與第二組分混合，得到多元醇和多異氰酸酯均相溶液，然后與第三組分混合，制得水分散體。可通過(guò)簡(jiǎn)單攪拌，例如采用板式刮刀或機(jī)械手段來(lái)進(jìn)行混合。
本發(fā)明涂料組合物可采用常規(guī)方法，如刷涂、輥涂或噴涂，優(yōu)選采用噴涂來(lái)涂布。
涂布的涂層可在環(huán)境溫度下自行固化。另外，該涂層可在高溫下，例如50～130℃下烘烤。
本發(fā)明還提供一種通過(guò)該方法得到的涂布制品。
現(xiàn)在，通過(guò)下面實(shí)施例舉例說(shuō)明本發(fā)明。
在實(shí)施例中，采用下列縮寫(xiě)AA丙烯酸AMS α-甲基苯乙烯AV酸值(mg KOH/g NV)BA丙烯酸丁酯Cythane 33174 1，3-二異氰酸酯1-甲基乙基)苯(TMXDI)與2-乙基-2-(羥甲基)-1，3-丙二醇(三甲基丙烷)的加合物，購(gòu)自Cytec.
DMAEN，N-二甲基乙醇胺HBA 丙烯酸4-羥基丁酯HTD LV 購(gòu)自Rhodia的1，6-二異氰酸酯己烷的異氰脲酸酯三聚物MiAK甲基異戊基酮Mma 甲基丙烯酸甲酯MPA 3-巰基丙酸POM 1-辛硫醇TBA 丙烯酸叔丁酯Vazo 67 購(gòu)自DuPont的聚合引發(fā)劑St 苯乙烯NV 非揮發(fā)物
Byk 346購(gòu)自Byk Chemie的聚醚改性的聚甲基硅氧烷HeMa 甲基丙烯酸羥乙酯IboMa 甲基丙烯酸異冰片酯Lma甲基丙烯酸月桂酯合成丙烯酸多元醇1～7用于本實(shí)驗(yàn)中的丙烯酸多元醇配方在表1中給出。它們均采用以下步驟來(lái)合成。
在裝有攪拌器、加熱套、水冷凝器和氮?dú)飧采w層的反應(yīng)器中，將裝填料加熱至回流(約140℃)。在裝填料保持回流并攪拌時(shí)，將原料混合物在180分鐘內(nèi)以均勻速度加入反應(yīng)器中。將混合物再攪拌15分鐘。在10分鐘內(nèi)加入引發(fā)劑注射料1，將該混合物攪拌1小時(shí)。在10分鐘內(nèi)加入引發(fā)劑注射料2，將該混合物再攪拌1小時(shí)，然后使其冷卻。
實(shí)施例I～XVII按下面所述方法來(lái)制備和測(cè)試表3中給出的配料。
將聚合物溶液和DMAE按表3所示比例進(jìn)行徹底混合。聚合物序號(hào)對(duì)應(yīng)于表1中的聚合物。然后加入異氰酸酯，同時(shí)攪拌至均勻。再慢慢加入軟化水，同時(shí)用刮刀攪拌該混合物。記錄下使混合物的粘度降低至25～30秒之間(在DIN4流動(dòng)杯中)所需要的水量。結(jié)果示于表4。
合成丙烯酸多元醇8在裝有攪拌器、加熱套、水冷凝器和覆蓋層的反應(yīng)器中，將乙酸丁酯(998.8g)加熱至回流(約130℃)。保持回流，同時(shí)將苯乙烯(932.7g)、甲基丙烯酸月桂酯(711.7g)、丙烯酸4-羥基丁酯(669.6g)、丙烯酸(14.9g)、1-辛硫醇(69.9g)和Vazo 67(102.5g)的均勻混合物在180分鐘內(nèi)以均勻速度加入反應(yīng)器中。將該混合物再攪拌15分鐘。在10分鐘內(nèi)加入Triganox 21S(5.1g)，并將該混合物攪拌1小時(shí)。在10分鐘內(nèi)再加入Triganox 21S(5.1g)，并將該混合物再攪拌1小時(shí)，然后使其冷卻。
表1多元醇-配方
丙烯酸多元醇的組成和分子量示于表2
表2丙烯酸多元醇的成分和分子量
*每千克丙烯酸多元醇的羧基摩爾數(shù)表2
丙烯酸多元醇溶液8 70gDBTDL溶液*0.6gByk 346** 0.49gRM8***2.0gDMAE 0.38g多異氰酸酯****37.4g*DBTDL(2wt％)的乙酸丁酯溶液；**購(gòu)自Byk Chemie的聚醚改性聚甲基硅氧烷；***在軟化水中的11wt％Acrysol TM-8w(購(gòu)自Rohm and Haas的流變改性劑)；****80wt％Cythane 3174和20wt％HDTLV的混合物。
該清漆組合物按下面方法制備，首先使除多異氰酸酯以外的所有成分混合均勻。然后在攪拌下加入多異氰酸酯，得到均勻混合物。再將軟化水慢慢加入混合物中，同時(shí)用刮刀攪拌。記錄下使體系粘度降低到25～30秒之間(在DIN4流動(dòng)杯中測(cè)量)所需水量。需要25g水以達(dá)到58％的固體含量。噴涂此清漆以得到約60微米的涂膜。涂布后，將涂布板在室溫下放置30分鐘，而后在60℃低溫烘烤30分鐘。
涂布后一周，將該板浸入溫度38℃的軟化水中十天，每?jī)商鞕z查板起泡或其它缺陷的跡象。證實(shí)沒(méi)有明顯的氣泡或缺陷。
權(quán)利要求
1.一種三組分涂料組合物，包括(i)含至少一種羧基含量為0.035～2.0mol/kg的丙烯酸多元醇的第一組分，所述丙烯酸聚合物溶解于揮發(fā)性有機(jī)溶劑中；(ii)含多異氰酸酯的第二組分；以及(iii)含水的第三組分；至少一種組分還包含堿，堿以能中和每千克多元醇0.035～0.2mol羧基的量存在；所述組合物基本上不含其它親水基或親水組分。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中堿以能中和每千克多元醇0.035～0.15mol羧基的量存在。
3.如權(quán)利要求2所述的組合物，其中堿以能中和每千克多元醇0.06～0.09mol羧基的量存在。
4.如上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的組合物，其中羧基衍生自(甲基)丙烯酸和/或3-巰基丙酸。
5.如上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的組合物，其中羧基以足夠使丙烯酸多元醇具有0.035～1.0mol/kg羧基含量的量存在。
6.如權(quán)利要求5所述的組合物，其中羧基以足夠使丙烯酸多元醇具有0.035～0.2mol/kg羧基含量的量存在。
7.如權(quán)利要求3所述的組合物，其中羧基以足夠使丙烯酸多元醇具有0.06～0.09mol/kg羧基含量的量存在。
8.如上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的組合物，其中多異氰酸酯為1，6-己二異氰酸酯的異氰脲酸酯三聚物和/或三羥甲基丙烷與4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物。
9.如上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的組合物，其中多異氰酸酯以使異氰酸酯基與羥基數(shù)量的比例為0.8～2的量使用。
10.如上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的組合物，其中丙烯酸多元醇具有羥基值5～500mgKOH/g聚合物。
11.如權(quán)利要求10所述的組合物，其中丙烯酸多元醇具有羥基值50～250mgKOH/g聚合物。
12.如上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的組合物，其中丙烯酸多元醇具有數(shù)均分子量700～10000，通過(guò)凝膠滲透色譜法測(cè)定。
13.如權(quán)利要求12所述的組合物，其中丙烯酸多元醇具有數(shù)均分子量1000～6000，通過(guò)凝膠滲透色譜法測(cè)定。
14.如權(quán)利要求13所述的組合物，其中丙烯酸多元醇具有數(shù)均分子量1500～5000，通過(guò)凝膠滲透色譜法測(cè)定。
15.如上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的組合物，其中丙烯酸多元醇具有理論玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Fox Tg)-30～100℃。
16.如權(quán)利要求15所述的組合物，其中丙烯酸多元醇具有理論玻璃轉(zhuǎn)化溫度為-10～70℃。
17.如上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的組合物，其中堿是氨或胺或其混合物。
18.如上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的組合物，其中第三組分含有至少60wt％的水。
19.如上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的組合物，還包括一種或一種以上下列成分(i)異氰酸酯-羥基反應(yīng)的催化劑；(ii)活性稀釋劑；(iii)顏料；(iv)填料；(v)UV吸收劑；(vi)流變控制劑；和(vii)助流劑。
20.如上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的組合物，還包括一種或一種以上另外的聚合物。
21.如權(quán)利要求20所述的組合物，其中另外的聚合物選自聚酯多元醇和聚氨酯多元醇。
22.如權(quán)利要求20或21所述的組合物，其中任何另外的聚合物具有羧基含量0.035～2.0mol/kg。
23.如上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的組合物，其中該組合物的聚合物成分，不包括任何交聯(lián)劑，由至少60wt％的具有羧基含量0.035～0.02mol/kg的丙烯酸多元醇組成。
24.一種涂布底材的方法，該方法包括步驟在底材表面涂布一層上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的涂料組合物，然后促使涂層或使涂層自行固化。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述涂料是車(chē)輛表面整修的底漆或面漆。
26.一種權(quán)利要求1～23任何一項(xiàng)所述涂料組合物的制備方法，包括在涂布之前立即將第一組分、第二組分和第三組分混合。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中首先將第一組分與第二組分混合，得到多元醇和多異氰酸酯均勻溶液，然后與第三組分混合，制得水分散體。
28.一種通過(guò)權(quán)利要求24或25所述方法制得的涂布制品。
全文摘要
公開(kāi)了一種三組分涂料組合物，包括(i)含至少一種羧基含量為0.035～2.0mol/kg的丙烯酸多元醇的第一組分，所述丙烯酸聚合物溶解于揮發(fā)性有機(jī)溶劑中，(ii)含多異氰酸酯的第二組分，以及(iii)含水的第三組分；至少一種組分還包含堿，堿以能中和每千克多元醇0.035～0.2mol羧基的量存在；所述組合物基本上不含其它親水基或親水組分。還公開(kāi)了一種涂料組合物的制備方法，包括步驟在涂布之前立即將第一組分、第二組分和第三組分混合。還公開(kāi)了一種通過(guò)該方法制得的涂布制品。
文檔編號(hào)C08G18/72GK1432030SQ01810298
公開(kāi)日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2001年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月21日
發(fā)明者D·R·芬, A·弗倫奇 申請(qǐng)人:Ppg工業(yè)俄亥俄公司