[发明专利]水溶性涂料组合物及用其形成外观良好涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车用水溶性涂料组合物及使用该组合物形成涂层的方法。更具体地，本发明涉及具有良好外观、良好机械性质和良好环境亲和性的水溶性涂料组合物以及使用该组合物形成涂层的方法。

背景技术

汽车在现代社会中是必不可少的并且随着技术进步处于大规模生产状态。因此，从汽车中排放出的挥发性有机化合物(VOC)迅速增加。

由于针对挥发性有机化合物排放的管理法规实施了若干年，因而与汽车有关的涂装工艺已发生很大变化。特别是，欧洲国家和发达国家十分关注挥发性有机化合物的限制使用，因此积极地限制挥发性有机化合物的使用并对产生挥发性有机化合物的产品施加处罚。

一般而言，挥发性有机化合物于室温下可容易地挥发并且自然地以气体状态扩散入大气中从而变成污染大气的主要因素。此外，挥发性有机化合物具有生物毒性和化学反应性，并且成为破坏臭氧层的因素从而引起温室效应并且产生不良气味。

除了挥发性有机化合物的环境问题外，涂料组合物还对国民经济和国内市场具有很大的波及效应。因此，鉴于环境保护和工作环境的因素，业界广泛积极地进行了对汽车用水溶性涂料组合物制备的研究。

一般而言，可采用许多涂布工艺来实施汽车涂装，汽车涂装主要包括底漆涂布、二道底漆涂布和顶涂层涂布。至于用于实施底漆涂布的电化学沉积的涂料组合物和用于顶涂层的底层涂料组合物，已广泛使用水溶性涂料组合物。然而，至于用于二道底漆层涂布的涂料组合物，仍然广泛使用油基涂料组合物。油基涂料组合物可包含聚酯树脂、聚氨酯树脂、有机溶剂等。油基涂料组合物可具有良好的外观和良好的物理性质(包括粘附性、稳定性、抗冲击性能、耐崩裂性等)。然而，包含有机溶剂的油基涂料组合物如上所述会排放出挥发性有机化合物，而成为污染环境的主要因素。因此，急需开发出用来代替油基二道底漆层涂料组合物的具有环境亲和性的水溶性涂料组合物。

发明内容

一些实施方式提供新型水溶性涂料组合物，其具有良好的外观(包括光泽度)、良好的机械性质、良好的可加工性(包括耐爆孔性和环境亲和性)。

一些其它实施方式提供利用上述水溶性涂料组合物形成具有良好外观的涂层的方法。

根据一些实施方式，基于涂料组合物的总量，所述水溶性涂料组合物包含：2～15重量％的聚酯树脂、20～55重量％的聚酯分散体树脂(其包含具有第一颗粒的第一聚酯分散体树脂、和具有粒径不同于第一颗粒的第二颗粒的第二聚酯分散体树脂)、5～15重量％的固化剂、0.5～10重量％的分散剂、10～25重量％的颜料、和余量的水。

在一些实施方式中，所述聚酯树脂可具有在30～80nm范围内的粒径、在50～80重量％范围内的固含量、在20～50mgKOH/g范围内的酸值、和在2,000～6,000范围内的数均分子量。

在一些实施方式中，第一颗粒和第二颗粒的粒径可在100～300nm的范围内。

在一些实施方式中，第一颗粒与第二颗粒的粒径比可在1∶1.1～3的范围内。

在一些实施方式中，所述聚酯分散体树脂可具有在30～60重量％范围内的固含量、在20～50mgKOH/g范围内的酸值、和在3,000～9,000范围内的数均分子量。

在一些实施方式中，所述固化剂可以是甲基化三聚氰胺固化剂和甲基丁基混合三聚氰胺固化剂中的至少一种。

在一些实施方式中，所述涂料组合物还可包含中和剂、增稠剂、共溶剂、防泡剂、去泡剂、流平剂、和湿润剂中的至少一种。

在一些实施例中，所述涂料组合物还可包含封闭聚异氰酸酯化合物。

根据一些实施方式，在形成涂层的方法中，将所述水溶性涂料组合物涂布在一个物体上。基于涂料组合物的总量，所述水溶性涂料组合物包含：2～15重量％的聚酯树脂、20～55重量％的聚酯分散体树脂(其包含具有第一颗粒的第一聚酯分散体树脂、和具有粒径不同于第一颗粒的第二颗粒的第二聚酯分散体树脂)、5～15重量％的固化剂、0.5～10重量％的分散剂、10～25重量％的颜料、和余量的水。然后，使经涂布涂料组合物发生固化。

在一些实施方式中，可通过喷雾涂布和静电喷涂中的一种方法实施涂布。

在一些实施方式中，所述涂料组合物可用作汽车用二道底漆层涂料组合物。

如上所述，根据示例性实施例，因为汽车用水溶性涂料组合物不包含有害的有机溶剂，所以可改善工作环境并且可解决涉及到由于挥发性有机化合物排放所造成环境污染的问题。此外，如此形成的涂层可具有良好的外观和良好的机械性质。

具体实施方式