涂料组合物及制法和无机氧化物溶胶分散组分的制法制造技术

涂料组合物，含（Ａ）有玻璃化转变温度为５０～１２０℃、数均分子量为２０００～１０００００、羟基值为５０～１５０ｍｇ ＫＯＨ／ｇ和酸值为１～２５ｍｇ ＫＯＨ／ｇ的树脂，（Ｂ）至少一种选自分子中有两个或两个以上异氰酸酯基和／或封端的异氰酸酯基的多异氰酸酯化合物和氨基塑料树脂的化合物；（Ｃ）至少一种选自氧化铝溶胶、氧化硅溶胶、氧化锆溶胶和氧化锑溶胶的无机氧化物溶胶的化合物，及其制法。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型涂料组合物，含有用特殊制备方法制得的无机氧化物溶胶分散组分的更优选的涂料组合物，制备无机氧化物溶胶分散组分的特殊方法，以及用特殊制备方法制得的涂料组合物和制备所述涂料组合物的特殊方法。更具体地说，本专利技术涉及一种含有陶瓷成分的新型涂料组合物，这种涂料组合物使油漆膜具有极好的抗污性、除污性、耐侯性、耐光性、耐化学品性、防湿性和外观，以及是极好的环境友好的和安全的。此外，本专利技术还涉及一种制备涂料组合物的方法以及一种制备用于所述涂料组合物的无机氧化物溶胶分散组分的方法。近年来，由于环境变化如空气污染，使空气中存在许多油滴和尘埃。因此，产生了一些问题，其中包括在建筑物、汽车等上的油漆膜更容易被弄脏，而且污染物难以清除。因此，希望油漆膜耐污染即抗污性以及有从污染油漆膜上除去污染物的性能，即除污性。在这些情况下，希望生产这样的涂料组合物，它们使油漆膜具有极好的抗污性、除污性、耐侯性、耐光性、光泽、外观、耐水性和耐化学品性，以及是极环境友好的和安全的。已使用的具有抗污性的适合涂料组合物含有含氟树脂作为主要组分。该涂料组合物的抗污染性归因于含氟树脂极好的耐侯性。含氟树脂有这样一些性能(1)由氟原子和碳原子之间比氢原子和碳原子之间更大的键能产生的稳定性，(2)与氢原子相比氟原子更大的原子半经以及归因于氟原子之间较低的极化率(0.68×10-24cc)的较低表面自由能产生的防水性和防油性。但是，存在一些问题由于氟原子更强的负电性，与通用丙烯酸单体相比，聚合反应性不同，以及单体昂贵和某些含氟单体在溶剂中的溶解性差，因此限制了含氟树脂的应用范围。此外，还担心在含氟树脂的油漆膜的废物处理阶段产生的氟化氢可对环境产生坏的影响。因此，虽然含氟树脂有极好的性能，但这样一些问题，如价格限制、应用限制以及在废物处理时对环境的坏影响是十分突出的。最近提出一种涂料组合物作为有极好耐侯性的涂料组合物(日本专利未决公开申请书1—261409)，它使用通过对紫外线稳定的可聚单体作为主要组分反应制得的丙烯酸多元醇脂使油漆膜具有耐侯性。但是，在该专利中未说明抗污性。还有含有机硅化合物的部分缩合物和特定氧化硅颗粒的涂料组合物用作有极好抗污性的涂料组合物(日本专利未决公开申请书2—3468)。但是，在该专利中未特别说明用于涂料组合物中的树脂组分。此外，提出一种含有丙烯酸多元醇树脂、粘合剂、无机的有机溶胶和溶剂的涂料组合物(日本专利未决公开申请书4—173882)。但是，虽然该涂料组合物在抗污性、耐侯性和耐光性方面稍有改进，但该涂料组合物仍有除污性不足的缺陷。因此，还未研制出一种使油漆膜具有抗污性、除污性、耐侯性和耐光性的涂料组合物。因此，本专利技术的一个目的是提供使油漆膜具有极好抗污性、除污性、耐侯性、耐光性、耐水性、耐化学品性和外观以及是极环境友好的和安全性的涂料组合物。本专利技术的另一目的是提供一种制备所述涂料组合物的方法以及一种制备用于所述涂料组合物的无机氧化物溶胶分散组分的方法。本专利技术人为研制具有上述性质的涂料组合物而进行的广泛研究已发现，这些目的可通过含有特定的丙烯酸树脂、多异氰酸酯化合物或氨基塑料树脂和特定的陶瓷成分的涂料组合物来实现；在丙烯酸树脂聚合过程的最后阶段，通过特定的陶瓷成分与特定的丙烯酸树脂混合，可得到更好的特定性质；以及通过使用经特定硅烷偶合剂处理的陶瓷成分，可得到最好的特定性质。本专利技术在上述这些发现的基础上完成。因此，本专利技术提供一种涂料组合物，它含有(A)一种玻璃化转变温度为50～120℃、数均分子量为2000～100000、羟基值为50～150mg KOH/g和酸值为1～25mg KOH/g的树脂，它由以下组分共聚合制得(a)10～90％(重)1～12个碳原子的烷基醇的(甲基)丙烯酸脂、(b)10～50％(重)含可聚合双键和含羟基的单体、(c)0.1～10％(重)含可聚合双键和含羧基的单体、(d)0～20％(重)苯乙烯、(e)0～20％(重)丙烯腈和(f)0～10％(重)另一种含可聚合双键的单体；(B)至少一种选自在分子中含有两个或两个以上异氰酸脂基和/或封端异氰酸脂基的多异氰酸脂和一种氨基塑料树脂的化合物；(C)至少一种选自氧化铝溶胶、氧化硅溶胶、氧化锆溶胶和氧化锑溶胶的无机氧化物溶胶分散组分，其中按非挥发性物的总量计，所述组分(C)中的非挥发性物数量为5～60％(重)。此外，本专利技术还提供一种制备如下涂料组合物的方法，该法包括使(a)10～90％(重)1～12个碳原子的烷基醇的(甲基)丙烯酸脂、(b)10～50％(重)含可聚合双键和含羟基的单体、(c)0.1～10％(重)含可聚合双键和含羧基的单体、(d)0～20％(重)苯乙烯、(e)0～20％(重)丙烯腈和(f)0～10％(重)另一种含可聚合双键单体共聚合，生成有玻璃化转变温度为50～120℃、数均分子量为2000～100000、羟基值为50～150mg KOH/g和酸值为1～25mg KOH/g的树脂(A)；将至少一种选自氧化铝溶胶、氧化硅溶胶、氧化锆溶胶和氧化锑溶胶的无机氧化物溶胶分散组分((C)加入到在树脂(A)共聚合后按非挥发性物的总量计，含有5～60％(重)树脂(A)作为非挥发性物的聚合液中，生成有机—无机复合物；然后将选自在分子中有两个或两个以上异氰酸酯基和/或封端异氰酸脂基以及氨基塑料树脂的至少一种化合物(B)与有机—无机复合物混合。本专利技术还提供一种制备分散在溶剂中的无机氧化物溶胶分散组分的方法，该法包括通过共沸溶剂对水的共沸蒸馏使含水的无机氧化物溶胶脱水，然后用硅烷偶合剂表面处理分散组分。由以下说明可更全面看出本专利技术的其他的和另外的目的、特点和优点。在本专利技术的涂料组合物中用作树脂(A)的树脂的玻璃化转变温度为50～120℃。当玻璃化转变温度小于50℃时，得到的油漆膜的硬度不够，难以得到有极好耐侯性的油漆膜。当玻璃化转变温度大于120℃时，涂布过程的操作效率差，得到的油漆膜的外观，如成象的清晰度和光泽变差，通过将玻璃化转变温度控制在上述范围内可提高除污性，除污性低是在日本专利未决公开申请书4—173882中提出的涂料组合物的一个缺陷。考虑到油漆膜的硬度、外观和除污性以及操作效率，优选的玻璃化转变温度在50～100℃范围内。树脂的数均分子量为2000～100000。当数均分子量小于2000时，得到的油漆膜的耐侯性不够。当数均分子量大于100000时，在涂布过程中操作效率差。考虑到油漆膜的耐侯性和操作效率，树脂(A)的数均分子量优选为2200～70000，更优选2200～40000。树脂的羟基值为50～150mg KOH/g。当羟基值小于50mgKOH/g时，得到的油漆膜的交联密度不够，难以得到有极好抗污性和极好除污性的油漆膜。当羟基值大于150mg KOH/g时，在生成油漆膜时，由于油漆膜的这种结构的过量密度使收缩应力变大，使油漆膜易于龟裂，而且不可能松弛。考虑到油漆膜的抗污性、除污性以及抑制龟裂，羟基值优选在50～130mg KOH/g范围内。树脂的酸值为1～25mg KOH/g。当酸值小1mg KOH/g时，在瓷漆油漆体系中颜料的分散性变差，以致在涂料组合物储存中引起颜料沉积和凝集。当酸值大于25mg KOH/g时，观测到涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备分散在溶剂中的无机氧化物溶胶分散组分的方法，它包括通过共沸溶剂对水的共沸蒸馏脱除含在含水无机氧化物溶胶中的水，然后用硅烷偶合剂表面处理无机氧化物溶胶分散组分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：河本惠司，吉海启士，广野雅彦，大浜宜史，
申请(专利权)人：日本油脂BASF涂料株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]