一种溶剂型醇酸树脂组合物以及由其配制形成的溶剂型涂料组合物的制作方法
本发明属于溶剂型涂料领域,涉及一种低气味、高透明度醇酸树脂组合物以及由其配制形成的溶剂型涂料组合物。
背景技术:
1、随着人民生活水平的提高以及对身体健康的日益注重,木器家具市场对传统的溶剂型聚氨酯木器漆的要求也越来越高,除了常规的丰满度、附着力、硬度、施工性和装饰性等基本性能,还要求溶剂型涂料组合物在使用过程中尽快释放有机溶剂,使家具尽快达到低气味甚至无味的水平,从而减少对家具购买者身体健康的影响;同时追求漆膜的极高透明度,以尽最大可能展示原木的纹理。
2、在溶剂型聚氨酯木器漆中,醇酸树脂占据成膜树脂的基础地位,通常要求以溶剂型醇酸树脂的形式存在。这种溶剂型醇酸树脂的原料大多为多官能醇、多元酸以及油类,这些原料具有价格便宜、来源广泛,其中不少是可再生资源。然而,这种传统的溶剂型醇酸树脂具有挥发性有机化合物(voc)排量大、喷涂时气味大的问题,是溶剂型聚氨酯木器漆的主要气味来源。而且,由这种传统的溶剂型醇酸树脂形成的漆膜具有有限的透明度,无法满足木器家具市场的需要。
3、目前市场上流通的大多数醇酸树脂,经过本公司气味评价部门的筛选和评测,始终达不到理想的低气味水平。有一些相对气味较低的产品,其透明度又差强人意。
4、为此,涂料工业亟需一种具有低气味、高透明度的溶剂型醇酸树脂,以满足当前木器家具市场对溶剂型聚氨酯木器漆的要求。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本发明一方面提供了一种溶剂型醇酸树脂组合物,其至少包含至少一种醇酸树脂和至少一种有机溶剂,所述醇酸树脂具有衍生自多元醇组分、多元酸组分和脂肪酸组分的分子骨架,其中,所述多元酸组分包含四氢苯酐、六氢苯酐或其组合;其中,所述醇酸树脂还包含至少一种衍生自叔碳酸缩水甘油酯的片段;并且其中,所述叔碳酸缩水甘油酯以相对于用于形成所述醇酸树脂的投料的总量不超过4.5wt%的量存在。
2、本发明第二方面提供了一种溶剂型涂料组合物,其包含a)成膜树脂组合物,所述成膜树脂组合物包含根据上述第一方面的溶剂型醇酸树脂组合物、有机分散介质、颜填料和任选的附加添加剂;以及b)固化剂,其中,所述成膜树脂组合物与所述固化剂的重量比在100:1至100:50的范围内。
3、本发明第三方面提供了一种制品,其包含木质基材,所述木质基材具有至少一个主表面;和设置在所述主表面的至少部分表面上的涂层,其中,所述涂层是由根据上述第三方面的溶剂型涂料组合物形成的。
4、在根据本发明的溶剂型醇酸树脂组合物的制备中,通过特异性地选择包含四氢苯酐和/或六氢苯酐的酸组分并且引入特定量的叔碳酸缩水甘油酯,可以得到具有高透明度、低光泽度的醇酸树脂组合物,而且还大大降低了醇酸树脂组合物的气味。
5、本技术的发明人更惊讶地发现,在根据本发明的这种溶剂型醇酸树脂组合物的制备中,通过特异性地选择由占多数的四氢苯酐和占少数的六氢苯酐构成的酸组分并且引入特定量的叔碳酸缩水甘油酯,所得溶剂型醇酸树脂组合物在具有低气味、高透明度和低光泽度的同时,还显示显著更优的重涂后的光泽度稳定性,这在本技术之前是难以预期的。这种重涂光泽稳定性显著更优的低气味、高透明度醇酸树脂组合物特别适合在涂装过程中需要多次涂覆、打磨的木器漆应用领域。
6、本发明的一个或多个实施方案的细节在以下的说明书中阐明。根据说明书和权利要求,本发明其它特征、目的和优点将变得清楚。
7、定义
8、在本文中使用时,“一种(a,an)”、“这种(the)”、“至少一种”和“一种或多种”可互换使用。因此,例如包含“一种”添加剂的涂料组合物可以被解释为表示涂料组合物包含“一种或多种”添加剂。
9、在组合物被描述为包括或包含特定组分的情况下,预计该组合物中并不排除本发明未涉及的可选组分,并且预计该组合物可由所涉及的组分构成或组成,或者在方法被描述为包括或包含特定工艺步骤的情况下,预计该方法中并不排除本发明未涉及的可选工艺步骤,并且预计该方法可由所涉及的工艺步骤构成或组成。
10、为了简便,本文仅明确地公开了一些数值范围。然而,任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围;以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围,同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外,尽管未明确记载,但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而,每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
11、在本文中,术语“溶剂型醇酸树脂组合物”是指通过多元醇组分、多元酸组分、饱和脂肪酸以及其他组分一起在有机溶剂的存在下进行缩合聚合而制成的以有机溶剂作为分散介质的液体形式的醇酸树脂组合物。如此得到的醇酸树脂组合物除了包含醇酸树脂、有机溶剂以外还可选地包含未反应的多元醇组分、多元酸组分、饱和脂肪酸或其他组分,但其应用性能不会受到不利影响。
12、在涉及“醇酸树脂”使用时,术语“用于形成所述醇酸树脂的投料”是指,构成所述醇酸树脂的聚合物分子链的组分,包括多元酸组分、多元醇组分、脂肪酸组分以及叔碳酸缩水甘油酯,但不包括有机溶剂。
13、在本文中,术语“叔碳酸缩水甘油酯”是一种具有支化结构的缩水甘油酯,其通常具有下式所示的化学结构:
14、
15、其中,r1和r2是c1-c6烷基基团,优选地,r1和r2二者的碳原子总数为7。因此,上述叔碳酸缩水甘油酯也可以被称为新癸酸缩水甘油酯。
16、在本文中,术语“羟值”是指与每克试样中羟基含量相当的氢氧化钾的毫克数。在本发明的实施方式中,根据gb12009.3-2009通过滴定法测定树脂的羟值。
17、在本文中,术语“酸值”是指与每克试样中羧基含量相当的氢氧化钾的毫克数。在本发明的实施方式中,根据gb/t 2895-2008测定的。
18、在涉及“醇酸树脂组合物”使用时,术语“固含量”也被称为质量固含量,是指通过如下确定的质量百分比:将待测组合物在常压条件下,在高于其中所含有机溶剂的沸点的温度(例如150℃)下烘烤1小时后,然后计算烘烤后剩余的残余物的质量与待测组合物的原始质量的比值,从而得到待测组分或混合物的质量固含量。
19、在涉及“醇酸树脂组合物”使用时,术语“气味”是指通过人工嗅觉评估的由该醇酸树脂组合物中的挥发性有机化合物或非挥发性有机化合物但有气味的物质散发的被感知为“甜味”、“芳香味”、“酸味”、“刺鼻味”、“鱼腥味”和/或“胺味”的味道,其通常分为0-5级,0级为无气味,5级为浓烈气味。
20、在涉及“醇酸树脂组合物”使用时,术语“透明度”是指由该醇酸树脂组合物形成的漆膜允许光线穿透该漆膜并展示底材颜色或纹理的程度,其可以表示为利用色差仪检测的由所述醇酸树脂组合物形成的漆膜分别在黑白卡纸上黑色部分和白色部分的色差δe。色差δe越大,漆膜的透明度越高;反之,色差δe越小,漆膜的透明度越低。
21、在涉及“醇酸树脂组合物”使用时,术语“重涂后的光泽度增长率”是指该醇酸树脂组合物在经历一次成膜后形成的漆膜与在经历一次成膜、漆膜打磨、二次成膜后形成的漆膜之间的60°光泽度增量,可以表示为δg,
22、
23、其中g一次是指所述醇酸树脂组合物在一次成膜后的60°光泽度,g二次是指所述醇酸树脂组合物在经受一次成膜、漆膜打磨、二次成膜后的60°光泽度。该参数用于衡量所述醇酸树脂组合物的重涂稳定性。通常,重涂后的光泽度增长率越低,醇酸树脂组合物的重涂稳定性越好。
24、在描述某组分不含某种成分的上下文中,术语“不含”是指该组分不含故意添加的该种成分。考虑到实际制备过程的复杂性,短语“某组分不含某种成分”可以理解为某组分包含基于该组分的总重量小于1重量%的该成分,更优选地小于0.5重量%,还要更优选地小于0.3重量%,甚至更优选地小于0.2重量%,最优选地小于0.1重量%的该成分。
25、在本文中,“涂层”与“漆膜”具有相同的含义,是指通过涂覆或硬化溶剂型醇酸树脂组合物或由包含上述醇酸树脂组合物的涂料组合物而形成的。
26、在本技术的上下文中,术语“溶剂型涂料组合物”是指,以有机溶剂为主要分散介质的涂料组合物,其也可以包含一些水性分散介质,诸如水、水可混溶有机溶剂或其组合。
27、在涉及“溶剂型涂料组合物”使用时,术语“成膜树脂组合物”是指构成由本发明的溶剂型涂料组合物形成的涂层主体的树脂组合物,其除了包含根据本发明的醇酸树脂组合物以外,还可以包含本领域技术人员所熟知的任何其他聚合物或低聚物。
28、当出现在本说明书和权利要求中时,术语“包含”和“包括”及其变体不具有限制性含义。
29、在本发明中,通过端点限定的数值范围包括该范围内的所有任何数值,例如1到5的范围涵盖了数值1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等。而且,公开的数值范围包括在该较宽范围内的所有子集范围,例如1到5的范围包括了子范围1到4、1.5到4.5、1到2等。
30、术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本发明实施方案。然而,在相同或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。另外,一个或多个优选的实施方案的叙述不意味着其他实施方案是不可用的,并且不旨在将其他实施方案排除在本发明范围外。
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