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着色剂组合物及涂布制品的制作方法

时间:2022-01-26 阅读: 作者:专利查询

着色剂组合物及涂布制品的制作方法

1.本技术涉及一种着色剂组合物及涂布制品。具体地,本技术涉及用于多孔基材的着色剂组合物,以及包含由该着色剂组合物形成的涂层的涂布制品。


背景技术:

2.着色剂常常施加于多孔基材(例如木材)上,可以用于例如提供色彩,同时允许通透地显示出一些基材的自然颜色和纹理。历史上,存在两类基本的木材着色剂:水基和油基着色剂。
3.随着人们对环境保护的关注和新环保法规的实施,油基着色剂由于释放显著量的挥发性有机物质而受到限制。
4.为了替代油基着色剂,水基着色剂越来越受到关注。研究人员已经尝试开发一些水基着色剂,然而现有的水基着色剂在施工过程存在诸多缺点,例如可擦拭性差、入导管性差、颜色不均匀且不鲜艳、干燥速度慢和附着力差。目前应用较多的水基着色剂主要为水性丙烯酸乳液体系或者水性醇酸体系。然而,水性丙烯酸乳液体系主要存在问题包括入导管性能一般、表干快、擦拭性能不佳、显色性差等;水性醇酸体系主要存在问题包括擦涂完实干慢、甚至不能完全干燥,层间附着力差、漆膜耐性差等。这些问题使得现有的水基着色剂性能不佳、工艺繁琐、成本高,因而影响大范围推广应用。而且,着色剂在应用过程中通常需要使用底漆进行封闭或半封闭处理,来获得颜色比较鲜艳、均匀的效果。


技术实现要素:

5.鉴于此,需要一种着色剂组合物,其在上文中的至少一个问题方面表现出改善的性质。尤其是,需要一种着色剂,其能够在擦拭性、干燥速度、显色性、表面耐性等方面具有良好的综合性能。具有擦色剂和底漆的二合一用途的着色剂组合物也是非常期望的。
6.通过本文中所描述的涂料组合物,可以能够实现上述目标。
7.本技术的第一方面提供一种组合物,包含组分a和组分b,其中所述组分a包含至少一种水可稀释的丙烯酸树脂和水,所述组分b包含至少一种着色剂,其中所述至少一种水可稀释的丙烯酸树脂具有至少一种亲水基团和至少一种自交联官能团,并且所述至少一种水可稀释的丙烯酸树脂在组分a中的(平均)粒径为0.01μm至0.1μm。
8.本技术的第二方面提供一种涂布制品,包含基材以及至少部分地涂覆于基材上的本文所述的组合物或者由其形成的固化涂层。
9.在本文所述的组合物中,采用水可稀释的丙烯酸树脂作为主体树脂,其以较小粒径的形式存在于组分a中。发明人发现,本文所述的组合物能够在擦拭性、干燥速度、显色性、表面耐性、涂层间附着力、填充性和抗涨筋等的两个或多个方面具有良好的综合性能。而且,本文所述的组合物可以具有擦色剂和底漆的二合一用途,能够在施工过程中节省至少一道封闭底漆,从而节省时间和成本。本文所述的组合物可以同时具有良好的综合性能和二合一用途。
10.本发明的上述发明内容并非旨在描述本发明的每个公开的实施方式或每个实现方式。在下面的描述中更具体地例示了说明性实施方式。在整个申请的多个地方,通过示例的列表提供指导,这些示例的列表可以以各种组合方式来使用。在每种情况下,所描述的列表仅用来提供代表性示例的组合,不应解释为排他性列表。
11.本技术的一个或多个实施方式的细节在以下的说明书及附图中阐明。本技术的其它特征、目的和优点将会从说明书和附图以及从权利要求书中变得清楚。
附图说明
12.图1示出了三种方案在浅导管基材的封闭工艺中的照片,其中(a)为采用封闭底漆和对比样品的方案的照片,(b)为未采用封闭底漆且采用对比样品的方案的照片,(c)为未采用封闭底漆且采用本文中的组合物的方案的照片。
13.图2示出了三种方案在深导管基材的开放工艺中的照片,其中(a)为采用封闭底漆和对比样品的方案的照片,(b)为未采用封闭底漆且采用对比样品的方案的照片,(c)为未采用封闭底漆且采用本文中的组合物的方案的照片。
14.选择的定义
15.除非另有规定,本文中使用的下列术语具有以下含义。
16.在本文中使用时,除非另有说明,“一种”、“这种”、“至少一种”和“一种或多种”以及不使用数量词的情形可以互换使用。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该涂料组合物中包含“一种或更多种”添加剂。除本文中另有说明外,本文中单数形式的使用还意在包括复数形式。
17.除非另有明确说明,术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”的使用通常应该解释为开放式的且非限制性的。例如,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。
18.在本技术中,当说到要素或组分包含于和/或选自一列所引用的要素或组分时,应理解,要素或组分可以是所引用的要素或组分中的任何一种并可选自由两种或多种所引用的要素或组分组成的组。
19.为了简便,本文仅明确地公开了一些数值范围。但是应当理解,任意下限与任何上限组合形成的范围均属于本技术所明确公开的内容;任意下限与其它下限组合形成的范围也属于本技术所明确公开的内容,同样地,任意上限与其它上限组合形成的范围也属于本技术所明确公开的内容。
20.除另有说明外,范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。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。因而,每个点或单个数值可以作为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,所得到的范围属于本技术所明确公开的内容。
21.本文中使用时,术语“或(or)”是包括性的。也就是说,短语“a或(or)b”表示“a,b,或a和b两者”,也可简写为“a和/或b”。更具体地,以下任一条件均满足条件“a或b”:a为真
(或存在)并且b为假(或不存在);a为假(或不存在)而b为真(或存在);或a和b都为真(或存在)。相比之下,排它性的“或(or)”在本文中例如由诸如“要么a要么b”和“a或b中的一个”之类的术语来表示。
22.在描述组合物不含某种成分的上下文中,术语“不含”是指该组合物不含故意添加的该种成分。考虑到实际配制过程中各组分的具体组成的复杂性,短语“不含某种成分”可以理解为组合物包含基于组合物的总重量小于1重量%的该种成分,更优选地小于0.5重量%,甚至更优选地小于0.2重量%,最优选地小于0.1重量%。
23.在本文中,术语“分散体”符合iupac化学术语总目录(iupac compendium of chemical terminology)(2007)中的定义,其将分散体定义为包含多于一种相的材料,其中至少一种相由通常在胶态的粒度范围内的分布于整个连续相域中的细分的相域组成。
24.本文中使用时,术语“分散体”是指可分散性聚合物和分散介质(溶剂或载体流体)的混合物。除非另有声明,术语“分散体”意欲涵盖术语“溶液”。
25.本文中使用时,术语“水性分散体”是指分散体中的分散介质(溶剂或载体流体)主要或首要地包含水。例如,在一些实施方式中,基于分散介质的总重量,分散介质包含至少约50重量%、优选地至少约60重量%、更优选地至少70重量%且至多约99重量%、至多约100重量%的水。例如,基于分散介质的总重量,分散介质包含约80重量%、约85重量%或约95重量%的水。术语“水性分散体”意图包括术语溶液体系、“水可稀释的”体系或者含水的量较高的乳液体系。
26.当在本文中使用时,术语“树脂的水性分散体”是指树脂(即聚合物)以微粒形式在水性液体介质中的稳定分散体,任选地可以借助合适的分散助剂诸如表面活性剂、助溶剂。例如,稳定的分散体当在49℃(120
°
f)下贮存或者当在施加物理作用力(诸如振动)至少两周时间不会分离成不可混溶的各层。
27.术语除另有说明外,术语“乳液”是指液态的聚合物或溶于有机溶剂而成为溶液的聚合物在水中经乳化剂乳化而形成的乳化液,通常具有较大的平均粒径(例如0.2~1μm)和不透明的外观。术语“水可稀释的”树脂是指该树脂是在不需要加入乳化剂乳化的情况下能够用水稀释使得树脂分散在水中形成稳定的水性分散体,通常具有较小的平均粒径(例如0.01~0.1μm,优选地0.015~0.05μm,例如约0.03μm)和透明的外观。可见,水可稀释的树脂与需要乳化形成乳液的树脂是完全不同的。
28.当在自交联聚合物这样的上下文中使用时,术语“自交联”是指,聚合物能够在缺少外来交联剂的情况下参加与自身和/或其他聚合物的交联反应从而在它们之间形成共价链接。通常,这种交联反应通过存在于自交联聚合物本身或自交联聚合物的两个单独分子上的互补的反应性官能团的反应来进行。
29.当在“涂覆在表面或基材上的涂层”这样的上下文中使用时,术语“在
……
上”包括直接地或间接地涂覆到表面或基材上的涂层。因此,例如涂覆到基材上的底漆层上的涂层被算作是涂覆在基材上的涂层。
30.除非另有声明,提及“(甲基)丙烯酸酯”化合物(其中甲基在括号里)意指包括丙烯酸酯化合物和甲基丙烯酸酯化合物二者。
31.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技术实施方式。然而,在相同或其他情况下,其他实施方式也可能是优选的。另外,一个或多个优选的实施
方式的叙述不意味着其他实施方式是不可用的,并且不旨在将其他实施方式排除在本技术范围外。
具体实施方式
32.根据本技术的第一方面提供一种组合物,包含组分a和组分b,其中所述组分a包含至少一种水可稀释的丙烯酸树脂和水,所述组分b包含至少一种着色剂。至少一种水可稀释的丙烯酸树脂具有至少一种亲水基团和至少一种自交联官能团,并且所述至少一种水可稀释的丙烯酸树脂在组分a中的粒径为0.01μm至0.1μm。
33.在一些实施方式中,水可稀释的丙烯酸树脂是通过使(a)至少一种具有至少一种自交联官能团的烯属不饱和单体、至少一种具有亲水基团的烯属不饱和单体或其组合反应得到的。也可以在反应中加入(b)可选的至少一种交联剂。
34.根据所期望的交联反应,自交联(可自交联)官能团可以是酮羰基或环氧基、可水解基团或环乙亚胺基。在一些实施方式中,(a)中的至少一种具有至少一种自交联官能团的烯属不饱和单体包含至少一种含酮羰基或环氧基的烯属不饱和单体、至少一种含可水解基团的烯属不饱和单体、至少一种含环乙亚胺基的烯属不饱和单体或其组合。
35.在一些实施方式中,至少一种含酮羰基或环氧基的烯属不饱和单体包含双丙酮丙烯酰胺、甲基乙烯基酮、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)烯丙基缩水甘油醚、1-烯丙氧基-3,4-环氧丁烷、1-(3-丁烯氧基)-2,3-环氧丙烷、4-乙烯基-1-环己烷-1,2-环氧化物或其组合。
36.在一些实施方式中,至少一种含可水解基团的烯属不饱和单体中的可水解基团可以是烷氧基甲硅烷基,例如c1-4烷氧基甲硅烷基(诸如甲氧基甲硅烷基、乙氧基甲硅烷基)。例如,至少一种含可水解基团的烯属不饱和单体包含乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丁氧基硅烷、乙烯基甲氧基二甲基硅烷、乙烯基乙氧基二甲基硅烷、乙烯基异丁氧基二甲基硅烷、乙烯基二甲氧基甲基硅烷、乙烯基二乙氧基甲基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基二苯基乙氧基硅烷、乙烯基三苯氧基硅烷、3-(乙烯基苯基氨丙基)三甲氧基硅烷、3-(乙烯基苄基氨丙基)三甲氧基硅烷、3-(乙烯基苯基氨丙基)三乙氧基硅烷、3-(乙烯基苄基氨丙基)三乙氧基硅烷、二乙烯基二甲氧基硅烷、二乙烯基二乙氧基硅烷、二乙烯基二(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基二乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基双(二甲氨基)甲基硅烷、乙烯基甲基二氯硅烷、乙烯基二甲基氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基甲基苯基氯硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、3-烯丙基氨丙基三甲氧基硅烷、烯丙基二乙酰氧基甲基硅烷、烯丙基三乙酰氧基硅烷、烯丙基双(二甲氨基)甲基硅烷、烯丙基甲基二氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基三氯硅烷、甲基烯丙基苯基二氯硅烷、2-丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、2-丙烯酰氧基乙基三乙氧基硅烷、2-甲基丙烯酰氧基乙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基甲基二氯硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二氯硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷或其组合。
37.在一些实施方式中,至少一种含环乙亚胺基的烯属不饱和单体包含(甲基)丙烯酸2-(1-环乙亚胺基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(1-环乙亚胺基)丙酯、(甲基)丙烯酸3-(1-环乙亚胺基)丙酯或其组合。
38.在一些实施方式中,在至少一种水可稀释的丙烯酸树脂中,至少一种具有亲水基团的烯属不饱和单体包含至少一种含有羟基的烯属不饱和单体、至少一种含有羧基的烯属不饱和单体、至少一种含酰氨基的烯属不饱和单体或其组合。
39.至少一种含有羟基的烯属不饱和单体的示例可以包括,但不限于,不饱和脂肪酸的羟烷基酯[例如羧酸的单或二羟基c2-6烷基酯,如(甲基)丙烯酸羟基c2-6烷基酯如(甲基)丙烯酸2-羟乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙基酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙基酯和(甲基)丙烯酸4-羟丁基酯,马来酸单或二羟基c2-6烷基酯如马来酸2-羟基乙基甲酯、马来酸二(2-羟丙基)酯];和具有羟基的脂族、脂环族或芳族乙烯基化合物(例如α-羟基苯乙烯)。在一些实施方式中,至少一种含有羟基的烯属不饱和单体包含(甲基)丙烯酸的羟烷基酯、马来酸的羟烷基酯或其组合。具体地,至少一种含有羟基的烯属不饱和单体可以包含(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、n-羟甲基丙烯酰胺、马来酸2-羟基乙基甲酯、马来酸二(2-羟丙基)酯或其组合。
[0040]
至少一种含有羧基的烯属不饱和单体的示例可以包括,但不限于,不饱和羧酸或其酸酐,例如(甲基)丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、乙基丙烯酸、丙基丙烯酸、异丙基丙烯酸、衣康酸、马来酸、马来酸酐和富马酸;其盐,例如碱金属盐、碱土金属盐、铵盐、胺盐;以及不饱和多羧酸或其酸酐与具有1至20个碳原子的线性或支化醇的半酯,例如马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、马来酸2-乙基己酯。在一些实施方式中,至少一种含有羧基的烯属不饱和单体包含(甲基)丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、乙基丙烯酸、丙基丙烯酸、异丙基丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、富马酸或其组合。
[0041]
至少一种含酰氨基的烯属不饱和单体的示例可以包括,但不限于,可被取代基取代的c2-8羧酸酰胺,例如(甲基)丙烯酰胺、α-乙基甲基(甲基)丙烯酰胺、n-甲基(甲基)丙烯酰胺、n-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺。所述取代基例如是c1-4烷基、c1-4烷氧基、c1-4酰基等。在一些实施方式中,至少一种含酰氨基的烯属不饱和单体包含(甲基)丙烯酰胺、α-乙基甲基(甲基)丙烯酰胺、n-甲基(甲基)丙烯酰胺、n-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺或其组合。
[0042]
在一些实施方式中,也可以在制备水可稀释的丙烯酸树脂的反应中加入(b)可选的至少一种交联剂。可以使用本领域中已知的任何合适的交联剂。例如,交联剂可以为酰肼。常用的酰肼有二酰肼和多元酰肼,二酰肼的示例包括碳酸二酰肼、草酸二酰肼、丁二酸二酰肼、己二酸二酰肼、壬二酸二酰肼、癸二酸二酰肼。例如,可以使用己二酸二酰肼、壬二酸二酰肼、癸二酸二酰肼或其组合作为交联剂。多元酰肼的示例包括3,3,3-次氮基三丙酰肼[n(ch2ch2conhnh2)3]与n,n,n’,n
’‑
乙二胺四丙酰肼[(h2nhncoch2ch2)2nch2ch2n(ch2ch2conhnh2)2]、聚合度100以下的含有约10mol%酰肼的n-氨基聚丙烯酰胺等。
[0043]
在一些实施方式中,组分a也可以包含交联剂。本领域技术人员可以根据实际需要,容易地选择合适的交联剂的量。例如,交联剂的量可以是基于组分a的总重量的0-0.8重量%,例如0.1-0.5%。交联剂的优选方式与上文描述相同。
[0044]
在一些实施方式中,本文中的水可稀释的丙烯酸树脂是通过在至少一种有机溶剂
中进行自由基溶液聚合的方式来合成得到的。
[0045]
在本文所描述的组合物中,水可稀释的丙烯酸树脂在组分a中具有较小的粒径为0.01μm至0.1μm,例如0.01至0.07μm,优选地0.015~0.05μm,更优选地0.01至0.03μm。本文中的“粒径”是指平均粒径,可以通过激光散射法测量。例如,可以使用市售的激光粒度分析仪来进行测量。通常情况下,可以认为,测得的平均粒径是d50,或者dv50。具体的测量方法和测量条件是本领域技术人员能够容易地确定的。
[0046]
在一些实施方式中,水可稀释的丙烯酸树脂是以树脂溶液的形式使用的。水可稀释的丙烯酸树脂可以具有35-50%的固含量。在一些优选的实施方式中,水可稀释的丙烯酸树脂可以具有38-45%的固含量,更优选地40-42%的固含量,例如约41%的固含量。在实际生产和使用中,水可稀释的丙烯酸树脂通常是作为树脂溶液购买和直接使用的。
[0047]
在一些优选的实施方式中,基于组分a的重量,所述至少一种水可稀释的丙烯酸树脂的量为20-30重量%。基于组分a的重量,所述至少一种水可稀释的丙烯酸树脂的量为约10-30重量%,优选地约12-28重量%,例如约25重量%。在一些优选的实施方式中,基于组分a的重量,所述至少一种水可稀释的丙烯酸树脂的量为约20-30重量%。
[0048]
在此,需要特别注意的是,本文中的水可稀释的丙烯酸树脂与本领域中的普通水性丙烯酸树脂乳液具有本质上的差别。本文中的水可稀释的丙烯酸树脂是由醇溶性丙烯酸树脂经过亲水改性后制得,可溶于水形成均一相态。水可稀释的丙烯酸树脂不仅保持了溶剂型树脂的一些优良特性(包括,例如耐性好,透明度好,与许多溶剂和颜料的相容性优异等),而且还具有明显改善的水溶性。而普通水性丙烯酸树脂乳液中树脂通常采用水性单体进行聚合来获得,在水中分散粒径大,呈乳浊液状态,无法成为均一相态,因而渗透性和透明度均受限制。
[0049]
此外,本文中的水可稀释的丙烯酸树脂除了具有亲水基团外,还具有至少一种自交联官能团。本文中的水可稀释的丙烯酸树脂能够自交联,提供良好的交联密度、良好的耐水性和期望的成膜速度,甚至提供封闭效果。
[0050]
不期望受理论限制,这种独特的性质组合使其不仅可以制备稳定的水性体系,具有更好的环保性和施工性,而且允许包含水可稀释的丙烯酸树脂的组合物在用于着色的同时,还能够起到封闭底漆的作用。
[0051]
可选地,组分a也可以包含丙烯酸乳液。在一些实施方式中,基于组分a的重量,丙烯酸乳液的量为0-15重量%,例如5重量%、8重量%、10重量%、12重量%。
[0052]
优选地,组分a不含或者几乎不含丙烯酸乳液,例如不超过组分a重量的5重量%、不超过3重量%、不超过1重量%,甚至不超过0.2重量%。现已发现,与包含丙烯酸乳液的组分a相比,不含或者几乎不含丙烯酸乳液的组分a能够进一步改善擦涂性、入导管性、层间附着力、耐水性等性质。
[0053]
根据实际需要,本文所描述的组合物或组分a还可以包含合适的慢干剂。在一些实施方式中,基于组分a的重量,慢干剂的量为1-45重量%,例如10-40重量%、20-35重量%。
[0054]
根据实际需要,本文所描述的组合物或组分a还可以包含附加添加剂,例如但不限于填料、防结皮剂、催干剂、乳化剂、抗迁移助剂、抗菌剂、扩链剂、润滑剂、润湿剂、生物杀灭剂、增塑剂、成膜助剂、消泡剂、着色剂、蜡、抗氧化剂、防腐蚀剂、防冻剂、流变助剂、增稠剂、分散剂、ph调节剂、粘着促进剂、uv稳定剂、流平剂或其组合。各个可选成分的含量足以起到
其意欲达到目的,但优选地,这样的含量不会不利地影响涂层组合物或由其得到的固化涂层。
[0055]
在一些实施方式中,所述组分a包含成膜助剂、慢干剂、消泡剂、增稠剂、润湿剂或其组合。
[0056]
本领域技术人员可以根据实际需要,容易地确定组分a中的附加添加剂的量。例如,相对于组分a的总重量,组分a包含约0至约30重量%,例如约0.1至约20重量%的附加添加剂。在一些实施方式中,相对于涂料组合物的总重,在组分a中的每种添加剂的量可以各自独立地为0.1重量%至10.0重量%,例如0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1重量%、1.1重量%、1.2重量%、1.3重量%、1.4重量%、1.5重量%、1.8重量%、2.0重量%、2.5重量%、3.0重量%、3.5重量%、4.0重量%、4.5重量%、5.0重量%、6.0重量%、8.0重量%或9.0重量%。例如,基于组分a的重量,组分a可以包含1-5重量%的成膜助剂。
[0057]
本领域技术人员可以根据实际需要,容易地确定组分a中的水的量。例如,相对于组分a的总重量,组分a包含20重量%-60重量%,例如25重量%、30重量%、35重量%、40重量%、45重量%、50重量%。
[0058]
可选地,a组分还可以进一步包含至少一种助溶剂。如果存在的话,可选的助溶剂的量较低。例如,基于a组分的总重量,a组分可以包含15重量%或更少的助溶剂。在一些实施方式中,基于a组分的总重量,助溶剂的量可以为约5-15重量%,优选地约6-12重量%,更优选地约8-10重量%。例如,基于a组分的总重量,助溶剂的量可以为甚至更优选地约6、7、8、9、10、11或12重量%。
[0059]
助溶剂可以是本领域中常用的有机溶剂。例如,助溶剂可以是一元醇或多元醇,例如丙醇、丁醇、己醇;二醇醚或酯,例如各自具有c1-c6烷基的二乙二醇二烷基醚、二丙二醇二烷基醚、乙氧基丙醇、丁基乙二醇;二醇,例如乙二醇、丙二醇;和酮,例如甲基乙基酮、丙酮、环己酮;n-甲基吡咯烷酮、n-乙基吡咯烷酮;芳香族或脂肪族烃,例如甲苯、二甲苯或者直链或支化的脂肪族c6-c12烃。优选地,助溶剂为水混溶性的。助溶剂的示例包括,但不限于,乙醇、异丙醇、丁醇、丁氧基双甘醇、丁基乙二醇、二丙二醇甲醚(dpm)、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚(dpnb)、乙二醇乙醚、乙二醇单甲基醚、乙二醇单己醚、乙二醇单正丁基醚、二甘醇单甲醚、甘二醇单正丁基醚、三丙二醇单甲醚、乙二甲醇单异丁醚、二乙二醇单异丁醚、丙二醇单异丁醚、乙二醇单苯基醚、丙二醇单苯基醚、乙二醇单甲基醚乙酸酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、甲苯、二甲苯、三甲苯、100#溶剂石脑油、150#溶剂石脑油、180#溶剂石脑油、200#溶剂石脑油、2-甲基丙醇乙酸酯和乙酸正丁酯以及它们的任意组合。
[0060]
在一些实施方式中,组分a是溶液形式,更优选地是基本上透明的溶液形式。可以通过本领域中已知的方法来测定液体(组分a或水可稀释的丙烯酸树脂)的透明度。例如,可以根据中国国家标准gb/t 1721-2008,来测定液体的透明度。“基本上透明”是指采用根据中国国家标准gb/t1721-2008的方法测得的数值为至少80,例如82~100、至少85或者至少87。
[0061]
在一些实施方式中,组分b包含至少一种着色剂粉末、至少一种着色剂浆料或其组合。着色剂可以以粉末、浆料或其他合适的形式使用。为适应产品的不同需求,可以使用了
各种颜色的颜料、着色剂、调色剂、染料和金属效果试剂。在本文中,除非另外说明,颜料、着色剂、调色剂、染料和金属效果试剂将共同称为“着色剂”。
[0062]
本发明着色剂组合物所使用的颜料为本领域已知。合适的颜料包括钛白、炭黑、灯黑、黑色氧化铁、红色氧化铁、透明氧化铁红、黄色氧化铁、透明铁黄、棕色氧化铁(红色和黄色氧化物与黑色的掺混物)、酞菁绿、酞菁蓝、有机红(例如萘酚红、喹吖啶酮红和甲苯胺(toulidine)红)、喹吖啶酮洋红、喹吖啶酮紫、dna橙、有机黄(例如单偶氮黄)或其组合。
[0063]
根据实际需要,本领域技术人员可以容易地选择合适的着色剂或组分b的量。在一些实施方式中,基于组分a与组分b的总重量,组分b的重量为0-10%,优选地3-8%,例如4%、5%、6%或7%。
[0064]
在一些实施方式中,基于组合物的总重量,本文所描述的组合物可以包含0.1-30重量%的着色剂。在另一些实施方式中,基于组合物的总重量,本文所描述的组合物可以包含1-6重量%的着色剂。
[0065]
本技术的第二方面提供一种涂布制品,包含基材以及至少部分地涂覆于基材上的本文所述的组合物或者由其形成的固化涂层。在一些实施方式中,本文所述的组合物或者由其形成的固化涂层可以涂覆基材表面的至少50%,例如至少80%、至少90%、至少95%,甚至达到99%或100%。基材是多孔基材,例如纸张、纸板、木材贴皮、颗粒板、纤维板、复合板、实木材和其他木质基材。在一些实施方式中,基材可以是橡木(例如白橡木和红橡木)、松木(例如白松和南方黄松)、白杨、云杉、樱桃、胡桃、红木、雪松、枫木、桃花心木、白桦、山胡桃木、胡桃、岑木、水曲柳、花梨木、花梨木,或者其衍生产品(例如贴皮)。可采用本发明的组合物使各种多孔基材着色。这类木材常用于制备例如厨房储柜、浴室间、餐桌、课桌、梳妆台和其他家具。
[0066]
本技术的组合物可以通过本领域普通技术人员已知的常规方法涂覆。优选地,组合物通过刷涂、喷涂及本领域已知的其他涂覆方法进行涂覆。以这种方式,可由本技术的组合物形成涂层,该涂层也落在本技术的保护范围内。因此,本技术还提供了可由本文所述的组合物得到的涂层。
[0067]
除另有说明外,本文中描述的各个特征以及相应的优选方式可以进行组合。
[0068]
实施例
[0069]
通过下文的实施例更具体地描述了本技术公开的内容。这些实施例仅仅用于示例性的说明。本技术的实施方式并不限于这些具体的实施例。除非另有声明,以下实施例中所报道的所有份、百分比和比值都是基于重量计。而且,实施例中使用的所有试剂都可商购并且可直接使用而无需进一步处理。例如,水可稀释的丙烯酸树脂可以houxian
tm 1101商购得到。
[0070]
测试方法
[0071]
液体透明度:根据中国国家标准gb/t 1721-2008进行测定。
[0072]
擦涂性:在相同环境条件(室温和60%的湿度)及擦拭方式下进行平行对比测试,擦拭爽滑为5分,擦拭滞手为1分,依次分为5级。
[0073]
入导管性能:在相同条件(室温和60%的湿度)下施工、待干,观察板面擦色剂的入导管效果,1分最差,5分最好。
[0074]
干燥速度:以80μ燥的厚度涂布待测样品,并在25℃的温度(室温)和60%的湿度下
干燥给定的时间,然后测定涂层的实干程度。以1-5的评分记录测试结果,其中1分最差(不能完全干燥),5分最好(完全干燥),依次分为5级。
[0075]
耐水性:根据gb/t3324-2017标准进行测定。1分最差,5分最好,依次分为5级。
[0076]
耐醇性:根据gb/t3324-2017标准进行测定。1分最差,5分最好。
[0077]
填充性:木纹填充饱满、对比度好为5分,填充不满或不均匀、木纹对比度差为0分。
[0078]
抗涨筋性:在相同条件下施工、干燥,观察实木素材板面在擦色剂干燥过程中导管的鼓胀程度,以不鼓胀为最好,1分最差,5分最好,依次分为5级。
[0079]
颜色效果:目视观察样品表面的颜色鲜艳程度、均匀度和纹理清晰度。以颜色鲜艳、均匀、纹理清晰为最好,1分最差,5分最好,依次分为5级。
[0080]
层间附着力:根据gb/t3324-2017标准进行测定。用刻刀划出10组间距约2mm的交叉网格,用透明胶带贴于刻痕表面压实后撕下,以网格内色料脱落情况依次分为0到5级。0级最好,5级最差。
[0081]
实施例1
[0082]
采用市售的氨类中和过的水可分散性丙烯酸树脂,其具有自交联官能团,固含量约为41%,外观澄清透明,平均粒径为0.03μm。采用表1中所示的材料和用量,将各材料混合,制得样品1和样品2,作为组分a。组分a的外观呈基本上透明的溶液形式(不是乳液形式),测量得到透明度为87。
[0083]
表1配制样品1和样品2的材料和重量份
[0084][0085]
配制组分b,其为水性格丽斯色浆。
[0086]
组分a与组分b以100:5的重量比混合,得到着色剂组合物。
[0087]
按照表2所示的工艺和条件进行施工,其中在擦色工艺中,采用实施例1中所制备的着色剂组合物。
[0088]
表2施工工艺和条件
[0089][0090]
对施工性能和涂层性能进行测试,结果示于表3中。
[0091]
对比例1
[0092]
分别采用商购的丙烯酸乳液体系和水性醇酸树脂体系作为对比样品1和对比样品2,用作组分a。采用与实施例1中相同的组分b和组分用量,分别得到两种对比着色剂组合物。采用表2所示的施工工艺和条件,进行施工,其中在擦色工艺中,采用对比例1中所制备的两种对比着色剂组合物。
[0093]
同样,对施工性能和涂层性能进行测试,结果示于表3中。
[0094]
表3
[0095] 样品1样品2对比样品1对比样品2擦涂性5435入导管性能5435干燥速度44+51(不能完全干燥)层间附着力0级2级2级3级耐水性4+441耐醇性4431
[0096]
从表3的结果中,可以看出,与对比样品1和对比样品2相比,采用水可稀释的丙烯酸树脂为主体的样品1和样品2在各项性能中均具有较好效果。尤其是,采用样品1,获得了优异的综合性能。
[0097]
实施例2
[0098]
为了研究本文中所描述的组合物在擦色剂和封闭底漆的二合一用途,采用实施例1中包含样品1的着色剂组合物,并按照表4所示的工艺和条件进行施工。采用包含对比样品1的水性擦色剂,作为对照。
[0099]
采用水曲柳贴皮或樱桃木贴皮作为基材,来分别研究组合物在浅导管基材的封闭工艺中的效果和在深导管基材的开放工艺中的效果。在25℃的室温(rt)和60%的湿度下进行施工。
[0100]
表4
[0101][0102]
对施工性能和涂层性能进行测试,结果示于表5中。
[0103]
表5
[0104][0105]
从结果中可以看出,与采用对比样品1的水性擦色剂相比,采用本文中所描述的组合物的方案三,无论是在浅导管基材的封闭工艺中还是在深导管基材的开放工艺中均表现出更好的填充性和抗涨筋效果。而且,采用本文中所描述的组合物,获得了最佳的颜色效果,颜色更艳丽、着色分布更均匀。可见,采用本文中所描述的组合物,获得了非常优异的综合性能。
[0106]
与方案一相比,采用本文中所描述的组合物的方案三在抗涨筋性能表现出相同或相似的效果。这是非常令人惊讶的。因为在常见的施工工艺中,通常需要封闭底漆来防止木质基材涨筋,而通过采用本文中所描述的组合物可以在不涂覆封闭底漆的情况下仍然获得较好的抗涨筋性能。可见,采用本文中所描述的组合物具有优异的封闭性能,可以在封闭工艺或开放工艺中减少一道封闭底漆,大幅节约时间和成本,同时还获得了优异的颜色效果和附着力。
[0107]
仅仅是为了满足各国家专利法对专利申请的形式要求,本技术的说明书附图是以未包含丰富颜色的照片提交。然而,申请人保留在将来提交带颜色的附图的权利,尤其是在需要考虑颜色效果作为本技术中非常重要的效果之一的情况。
[0108]
尽管本技术参照大量实施方式和实施例进行描述,但是本领域技术人员容易看出,可以在不背离前述说明书中公开的原理的情况下对本技术作出变动。例如,在不背离前述说明书中公开的原理的情况下,将本文中描述的多个特征或优选方式进行组合,得到的技术方案应该被理解为属于本文记载的内容。这类变动被认为包括在下列权利要求中,除非权利要求明确地另行指明。相应地,本文详述的实施方式仅是示例性的而不是要限制本技术的范围,其是所附权利要求及其任何和所有同等物的完整范围。