專利名稱：涂料組合物以及由其得到的涂層的制作方法
涂料組合物以及由其得到的涂層 本發(fā)明涉及一種涂料組合物。更具體地，本發(fā)明涉及一種可用于形成具有肉眼可見紋理結(jié)構(gòu)的涂層的涂料組合物。
背景技術(shù)：
在涂料工業(yè)中，由涂料組合物形成的涂層對被涂裝的基材——金屬、木材、建材、塑料、皮革、紙張、玻璃等——具有保護(hù)作用。在許多情況下，例如當(dāng)用于涂布家具、建筑材料、皮革制品、玻璃器具等等時，還希望涂層能夠具有裝飾作用。在這種情況下，期望涂料組合物在基材上形成的涂層可以具有肉眼可見的紋理結(jié)構(gòu)。實踐中，為了獲得具有肉眼可見紋理結(jié)構(gòu)的涂層，通?？梢詫Τ尚偷耐繉舆M(jìn)行機械模壓加工處理，即壓紋加工，從而在涂層上形成所期望的紋理結(jié)構(gòu)。但是這種紋理形成方法不僅需要昂貴的機械加工設(shè)備，并且需要額外的加工步驟，因而存在耗時、費力等無法克服的缺陷。為了克服上述缺陷，Richard等人在PCT申請公開號WO 01/53387中提出，可以通過向涂料組合物中添加粒徑大于涂層厚度的無機固體顆粒和/或提高涂料組合物的粘度， 來形成具有肉眼可見紋理結(jié)構(gòu)的涂層。但是，這種涂料組合物由于含有不溶性的無機固體顆粒或者由于具有高粘度特點，因而需要特殊的設(shè)備或技術(shù)進(jìn)行涂裝，通常難以通過常規(guī)的噴涂技術(shù)來實現(xiàn)肉眼可見紋理結(jié)構(gòu)。因此，仍然需要一種新型的涂料組合物，這種涂料組合物不僅可以形成具有肉眼可見紋理結(jié)構(gòu)的涂層，而且不具有顯著改變的粘度，因而可以采用常規(guī)噴涂技術(shù)進(jìn)行涂布。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明人進(jìn)行了大量實驗研究，結(jié)果驚訝地發(fā)現(xiàn)向涂料組合物中添加可溶于該涂料組合物的溶劑中的結(jié)晶化合物可以在涂料組合物干燥后得到具有肉眼可見紋理結(jié)構(gòu)的涂層，而且這種涂料組合物便于涂布，例如可以采用常規(guī)噴涂技術(shù)進(jìn)行涂布。因而，本發(fā)明提供了一種涂料組合物，所述涂料組合物包含成膜樹脂；溶劑；紋理形成劑；和可選的附加添加劑，其中，所述紋理形成劑是可溶于所述溶劑的結(jié)晶化合物。本發(fā)明還提供了一種由上述涂料組合物得到的涂層，所述涂層具有肉眼可見的紋理結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選的實施方式中，所述涂層具有肉眼可見的3D紋理結(jié)構(gòu)。在更優(yōu)選的實施方式中，所述涂層具有羽毛狀或年輪狀的3D紋理結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還提供了一種制備具有肉眼可見紋理的涂層的方法，所述方法包括如下步驟a)提供上述涂料組合物，b)涂布并干燥所得涂料組合物，從而得到具有肉眼可見紋理結(jié)構(gòu)的涂層。在本發(fā)明中，發(fā)明人開創(chuàng)性地將可溶性結(jié)晶化合物作為紋理形成劑添加到涂料組合物中，不僅能夠獲得具有肉眼可見紋理結(jié)構(gòu)的涂層，而且不會不利地影響涂料組合物的粘度、因而不會不利地影響涂布特性。例如，本發(fā)明的涂料組合物在標(biāo)準(zhǔn)測試GB/T1723-93中的粘度可被調(diào)節(jié)到500至2000mPa. s的范圍內(nèi)，使得其粘度與不具備形成肉眼可見紋理結(jié)構(gòu)的性能的常規(guī)涂料組合物相比沒有顯著變化，而且使得本發(fā)明的涂料組合物可以通過諸如噴涂、旋涂等常規(guī)噴涂工藝進(jìn)行涂布。


圖I表示根據(jù)本發(fā)明的涂料組合物形成的羽毛狀紋理結(jié)構(gòu)。圖2表示根據(jù)本發(fā)明的涂料組合物形成的年輪狀紋理結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式除非本文另有聲明，描述本發(fā)明的上下文中使用的術(shù)語“一個”或“一種”應(yīng)當(dāng)被理解為包括復(fù)數(shù)。在組合物被描述為包括或包含特定組分的情況下，不排除該組合物包含其它可選 組分，并且除非明確地另有指明，預(yù)計該組合物也可由所涉及的特定組分構(gòu)成或組成，或者在方法被描述為包括或包含特定工藝步驟的情況下，不排除該方法包含其它的可選工藝步驟，并且除非明確地另有指明，預(yù)計該方法也可由所涉及的特定工藝步驟構(gòu)成或組成。為了簡便，本文僅明確地公開了一些數(shù)值范圍。然而，任意下限可以與任何上限組合形成未明確記載的范圍；以及任意下限可以與其它下限組合形成未明確記載的范圍，同樣任意上限可以與任意其它上限組合形成未明確記載的范圍。此外，盡管未明確記載，但是范圍端點間的每個點或單個數(shù)值都包含在該范圍內(nèi)。因而，每個點或單個數(shù)值可以作為自身的下限或上限與任意其它點或單個數(shù)值組合或與其它下限或上限組合形成未明確記載的范圍。本發(fā)明提供了一種涂料組合物，所述涂料組合物包含成膜樹脂；溶劑；紋理形成劑；和可選的附加添加劑，其中，所述紋理形成劑是可溶于所述溶劑的結(jié)晶化合物。術(shù)語“成膜樹脂”在本文中指，能夠?qū)⑼苛辖M合物中的所有組分結(jié)合到一起并且形成膜的樹脂。在本發(fā)明的實施方式中，成膜樹脂可以包括，松香樹脂、醇酸樹脂、酚醛樹脂、氨基樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸類樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚脲樹脂、聚烯烴樹脂、硝酸纖維素樹脂、有機硅樹脂或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常用于涂料組合物的成膜樹脂。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，成膜樹脂包括醇酸樹脂、硝酸纖維素樹脂或其組合。在本發(fā)明的更優(yōu)選實施方式中，成膜樹脂包括短油度醇酸樹脂、硝酸纖維素樹脂或其組合。術(shù)語“醇酸樹脂”在本文中指通過多元醇、多元酸或酸酐及不飽和脂肪酸一起進(jìn)行縮合聚合而制成的液體醇酸樹脂；或者指通過多元醇與脂肪油進(jìn)行酯交換制成的液體醇酸樹脂，這種醇酸樹脂也被稱為經(jīng)脂肪酸或脂肪油改性的聚酯。術(shù)語“短油度醇酸樹脂”指脂肪酸(或脂肪油)的含量相對于醇酸樹脂的總量小于40重量％的醇酸樹脂。具有代表性的多元醇包括甘油、季戊四醇、山梨醇、三羥甲基丙烷、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知可用于制備醇酸樹脂的其它多元醇。具有代表性的多元酸或酸酐包括二元酸或酸酐，諸如鄰苯二甲酸及其酸酐、間苯二甲酸、對苯二甲酸、馬來酸、富馬酸、己二酸、癸二酸等等；三元酸，諸如偏苯三酸；以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知可用于制備醇酸樹脂的其它多元酸或酸酐。具有代表性的脂肪酸包括脫水蓖麻脂肪酸、亞麻脂肪酸、蓖麻脂肪酸、大豆脂肪酸等等及其組合。具有代表性的脂肪油包括植物油，諸如卡羅那油、蓖麻油、脫水蓖麻油、椰油、玉米油、棉花籽油、落花生油、亞麻油、花生油、紅花油、大豆油、向日葵油、妥爾油、桐油、核桃油、木油等等；動物脂肪，諸如魚油、豬油、雞油、牛油等等；及其組合。如上所述，醇酸樹脂可以采用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的適當(dāng)?shù)闹苽浞椒ㄖ苽?，或者可以得自任意適當(dāng)?shù)目缮藤彯a(chǎn)品。作為醇酸樹脂的商品實例，可以使用諸如購自荷蘭DSM公司的牌號CY468、CY472、CY474、CY499的醇酸樹脂；或購自荷蘭DSM公司的牌號 Novalkyd 2510X80C、2530X80C、252、252X75、3731X70C、3737X70C、3800X60C、3800XAI65、3811AB80、3815X70C、3820X60、3823、3910X60、3911X70、8AL231X6 的醇酸樹脂。術(shù)語“硝酸纖維素”是纖維素與硝酸和硫酸的混合酸進(jìn)行酯化反應(yīng)得到的產(chǎn)物。纖維素是由多個葡萄糖單元構(gòu)成的多糖，其中的羥基可以與硝酸發(fā)生酯化反應(yīng)，從而形成具有商業(yè)用途的硝酸纖維素。具有代表性的纖維素通常來自棉花、木材、麻、麥桿、稻草、甘蔗渣等廉價的可再生原料。
如上所述，硝酸纖維素可以采用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的間歇式生產(chǎn)工藝或連續(xù)式生產(chǎn)工藝生產(chǎn)，或者可以得自任意適當(dāng)?shù)目缮藤彯a(chǎn)品。作為硝酸纖維素的商品實例，可以使用諸如購自瀘州化工廠的1/2S硝酸纖維素，其中該產(chǎn)品規(guī)格中的l/2s是為定義產(chǎn)品粘度的落球時間；或者可以使用購自ICI Nobel的硝基纖維素R3510。由于醇酸樹脂中的主要組分(即脂肪酸和脂肪油)以及硝基纖維素中的主要組分(即纖維素)均來自廉價的可再生原料，因而這些成膜樹脂在成本效益上優(yōu)于其它源自石油原料的成膜樹脂，諸如烯烴基樹脂、丙烯酸類樹脂、環(huán)氧樹脂和聚氨酯樹脂。因此，在本發(fā)明的實施方式中，優(yōu)選使用醇酸樹脂、硝酸纖維素或其組合作為成膜樹脂。在本發(fā)明的更優(yōu)選實施方式中，涂料組合物采用組合的短油度醇酸樹脂和硝酸纖維素作為成膜樹脂。這樣得到的涂料組合物具有快干、價格低廉、施工方便、性能優(yōu)良等諸多優(yōu)點。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，涂料組合物可以包含相對于所述涂料組合物的總重為5重量％至50重量％的成膜樹脂。優(yōu)選地，涂料組合物可以包含相對于所述涂料組合物的總重為10至40重量％的成膜樹脂，更優(yōu)選15至35重量％的成膜樹脂，還要更優(yōu)選20至30重量％的成膜樹脂，甚至更優(yōu)選25至28重量％的成膜樹脂。在本文中，術(shù)語“溶劑”是指在涂料組合物中主要起到稀釋作用的液體介質(zhì)。在本發(fā)明的實施方式中，溶劑包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的可用于涂料領(lǐng)域中的常用成膜樹脂的溶劑，其包括酯類溶劑、醇類溶劑、醚類溶劑、酮類溶劑、烴類溶劑或其任意組合物。代表性的實例可以包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異戊酯、乙二醇碳酸酯、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙醚、丁醚、甲基乙基醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、丙酮、丁酮、環(huán)己酮、己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯或其任意組合。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，涂料組合物可以包含相對于所述涂料組合物的總重為30重量％至70重量％的溶劑。優(yōu)選地，涂料組合物可以包含相對于所述涂料組合物的總重為30至65重量％的溶劑，更優(yōu)選35至55重量％的溶劑，還要更優(yōu)選40至50重量％的溶劑，還要更優(yōu)選45至50重量％的溶劑。然而，涂料組合物中，溶劑的用量并不局限于此，可以根據(jù)所期望的涂料組合物的粘度由本領(lǐng)域技術(shù)人員通過常規(guī)實驗技術(shù)確定。在本文中，術(shù)語“紋理形成劑”是指能夠賦予由涂料組合物形成的涂層肉眼可見紋理結(jié)構(gòu)的添加劑。在本發(fā)明中，紋理形成劑是可溶于所述溶劑的結(jié)晶化合物。術(shù)語“肉眼可見”在本文中是指，在涂層表面上產(chǎn)生的任何規(guī)則的或不規(guī)則的紋理結(jié)構(gòu)都可通過肉眼觀測到，而不需要顯微鏡等工具的輔助。在本文中，“可溶于所述溶劑的結(jié)晶化合物”可以溶解在本發(fā)明所述涂料組合物的溶劑中，并且在涂裝后能夠從溶液狀態(tài)例如通過溶劑揮發(fā)、溫度調(diào)節(jié)等操作步驟而結(jié)晶成具有一定宏觀形態(tài)的固體，從而賦予所形成的涂層肉眼可見的紋理結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，作為紋理形成劑使用的可溶于所述溶劑的結(jié)晶化合物包括稠環(huán)芳烴，即，由兩個或兩個以上的苯環(huán)以共用兩個相鄰碳原子的方式形成的化合物，其實例包括萘、蒽、菲、并四苯、并五苯、紅熒烯或其任意組合。并非意在受縛于任何理論，根據(jù)本發(fā)明，其中含有可溶性結(jié)晶化合物的涂料組合物在涂覆到基材上之后，該結(jié)晶化合物隨著溶劑的蒸發(fā)而發(fā)生結(jié)晶并且形成肉眼可見的紋理結(jié)構(gòu)，優(yōu)選形成肉眼可見的3D紋理結(jié)構(gòu)，更優(yōu)選形成羽毛狀或年輪狀的3D紋理結(jié)構(gòu)。因 此，根據(jù)本發(fā)明，肉眼可見的紋理結(jié)構(gòu)的形成不依賴于提高涂料組合物的粘度或添加粒徑大于涂層厚度的無機固體顆粒。而且，結(jié)晶化合物可溶解在溶劑中，所以結(jié)晶化合物的存在也不會給涂料組合物的粘度帶來顯著影響，并且可以方便地通過調(diào)節(jié)溶劑的用量來調(diào)節(jié)涂料組合物的粘度。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測試GB/T1723-93方法測定的本發(fā)明涂料組合物的粘度在500至2000mPas的范圍內(nèi)，因而這種低粘度的涂料組合物可以通過常規(guī)噴涂技術(shù)諸如噴涂、旋涂、輥涂、浸涂等涂覆到基材上。本發(fā)明的這種涂料組合物不僅可以獲得具有肉眼可見紋理結(jié)構(gòu)的涂層，而且克服了現(xiàn)有涂料組合物為獲得具有肉眼可見紋理結(jié)構(gòu)的涂層而無法或難以采用常規(guī)噴涂技術(shù)進(jìn)行涂覆的缺陷，簡化了操作工藝并且提聞了生廣效率。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，涂料組合物可以包含相對于所述涂料組合物的總重為5重量％至50重量％的紋理形成劑。優(yōu)選地，涂料組合物可以包含相對于所述涂料組合物的總重為10至45重量％的紋理形成劑，更優(yōu)選15至40重量％的紋理形成劑，還要更優(yōu)選20至30重量％的紋理形成劑，甚至更優(yōu)選20至25重量％的紋理形成劑。可選地，根據(jù)本發(fā)明的涂料組合物還可以根據(jù)需要包含一種或多種常規(guī)添加劑。具有代表性的常規(guī)添加劑包括流變劑、表面活性劑、消泡劑、潤濕劑、抗菌劑、UV吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、粘合促進(jìn)劑以及其它任何適用的常規(guī)添加劑。這些常規(guī)添加劑的用途和用量對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是已知的。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，涂料組合物可以包含相對于所述涂料組合物的總重為O重量％至5重量％的一種或多種常規(guī)添加劑。具體地，填充組合物可以包含相對于所述涂料組合物的總重為O. 5重量％至4重量％、0. 5至3重量％、0. 5至2重量％、0. 5至I重量％的常規(guī)添加劑。本發(fā)明的涂料組合物的制備可以采用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的組合物的制備方法來進(jìn)行。例如可以采用容器可換式攪拌器、輥式攪拌機以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知適用于分散組合物的任何其它涂料混合裝置將涂料組合物中的各個組分同時進(jìn)行混合從而形成涂料組合物，或者先將部分成膜樹脂與溶劑均勻混合，再添加部分成膜樹脂、紋理形成劑、常規(guī)添加劑以及附加溶劑從而形成涂料組合物。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，提供了一種涂料組合物，所述涂料組合物相對于所述涂料組合物的總重包含5至50重量％的所述成膜樹脂；30至60重量％的所述溶劑；5至50重量％的所述紋理形成劑；和O至5重量％的所述附加添加劑。在本發(fā)明的更優(yōu)選實施方式中，提供了一種涂料組合物，所述涂料組合物相對于所述涂料組合物的總重包含20至30重量％的所述成膜樹脂；45至55重量％的所述溶劑； 5至50重量％的所述紋理形成劑；和O. I至2重量％的所述附加添加劑。在本發(fā)明的實施方式中，涂料組合物在標(biāo)準(zhǔn)測試GB/T1723-93中的粘度在500至2000mPa. s的范圍內(nèi)。本發(fā)明還提供了一種涂層，所述涂層由本發(fā)明的涂料組合物制成，并且具有肉眼可見的紋理結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選的實施方式中，所述涂層具有肉眼可見的3D紋理結(jié)構(gòu)。在更優(yōu)選的實施方式中，所述涂層具有羽毛狀或年輪狀的3D紋理結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還提供了一種制備具有肉眼可見紋理的涂層的方法，所述方法包括如下步驟a)提供上述涂料組合物，b)涂布并干燥所得涂料組合物，從而得到具有肉眼可見紋理結(jié)構(gòu)的涂層。本發(fā)明的涂料組合物可以涂布到常用基材(例如金屬、木材、建材、塑料、皮革、紙張、玻璃等)上形成涂層，從而為基材提供保護(hù)作用，以及裝飾作用。優(yōu)選地，本發(fā)明的涂料組合物可以用于涂布家具、建筑材料、金屬制品、塑料制品、皮革制品、紙張、玻璃制品等。通過以下實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明并不局限于此。除非另有聲明，所有百分率以重量計。實施例I表I
H3 重量百分比％ 來源
醇酸樹脂Novalkyd 3911X7020荷蘭DSM公司
1/2S硝酸纖維素TlWjWxT
乙酸丁酯ΙΓδ一般工業(yè)品
環(huán)己酮25一般工業(yè)品
乙醇^一般工業(yè)品
23一般工業(yè)品
權(quán)利要求
1.一種涂料組合物，其包含 成膜樹脂； 溶劑； 紋理形成劑；和 可選的附加添加劑， 其中，所述紋理形成劑是可溶于所述溶劑的結(jié)晶化合物。
2.如權(quán)利要求I的涂料組合物，其中，所述紋理形成劑包括稠環(huán)芳烴。
3.如權(quán)利要求2的涂料組合物，其中，所述紋理形成劑包括萘、蒽、菲、并四苯、并五苯、紅熒烯或其任意組合。
4.如權(quán)利要求I至3中任意一項的涂料組合物，其包含，相對于所述涂料組合物的總重， 5至50重量％的所述成膜樹脂； 30至70重量％的所述溶劑； 5至50重量％的所述紋理形成劑；和 0至5重量％的所述附加添加劑。
5.如權(quán)利要求I至3中任意一項的涂料組合物，其包含，相對于所述涂料組合物的總重， 20至30重量％的所述成膜樹脂； 40至65重量％的所述溶劑； 5至50重量％的所述紋理形成劑；和 0.I至2重量％的所述附加添加劑。
6.如權(quán)利要求I至5中任意一項的涂料組合物，其中，所述成膜樹脂包括，松香樹脂、醇酸樹脂、酚醛樹脂、氨基樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸類樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚脲樹脂、聚烯烴樹脂、硝酸纖維素樹脂、有機硅樹脂或其任意組合。
7.如權(quán)利要求I至5中任意一項的涂料組合物，其中，所述成膜樹脂包括醇酸樹脂、硝酸纖維素樹脂或其組合。
8.如權(quán)利要求7的涂料組合物，其中，所述醇酸樹脂包括短油度醇酸樹脂。
9.如權(quán)利要求I至5中任意一項的涂料組合物，其中，所述溶劑包括酯類溶劑、醇類溶劑、醚類溶劑、酮類溶劑、烴類溶劑或其任意組合。
10.如權(quán)利要求9的涂料組合物，其中，所述溶劑包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異戊酯、乙二醇碳酸酯、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙醚、丁醚、甲基乙基醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、丙酮、丁酮、環(huán)己酮、己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯或其任意組合。
11.如權(quán)利要求I至5中任意一項的涂料組合物，其中，所述附加添加劑包括流變劑、表面活性劑、消泡劑、潤濕劑、抗菌劑、UV吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、粘合促進(jìn)劑或其任意組八口 o
12.如權(quán)利要求I至11中任意一項的涂料組合物，所述涂料組合物的粘度在500至2000mPa. s的范圍內(nèi)。
13.一種由權(quán)利要求I至12中任意一項所述涂料組合物得到的涂層，所述涂層具有肉眼可見的紋理結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求13所述的涂層，其中所述涂層具有肉眼可見的3D紋理結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求14所述的涂層，其中所述涂層具有羽毛狀或年輪狀的3D紋理結(jié)構(gòu)。
16.一種制備具有肉眼可見紋理的涂層的方法，所述方法包括如下步驟 a)提供如權(quán)利要求I至12中任意一項所述的涂料組合物， b)涂布并干燥所得涂料組合物，從而得到具有肉眼可見紋理結(jié)構(gòu)的涂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種涂料組合物以及由其得到的涂層，所述涂料組合物包含成膜樹脂；溶劑；紋理形成劑；和可選的附加添加劑，其中，所述紋理形成劑是可溶于所述溶劑的結(jié)晶化合物；還涉及由上述涂料組合物得到的具有肉眼可見紋理結(jié)構(gòu)的涂層。
文檔編號C09D167/08GK102807780SQ201110157710
公開日2012年12月5日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者段剛, 方衛(wèi), 譚軍輝, 吳驚凡 申請人:廣東華潤涂料有限公司