CN116656221A - 双组分水性涂料组合物以及由其制成的涂布制品 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种双组分水性涂料组合物以及由其制成的涂布制品，其中所述双组分水性涂料组合物包含：组分A，包含至少一种有机硅改性的羟基丙烯酸树脂和至少一种致密剂；和组分B，包含至少一种多异氰酸酯；其中所述致密剂为干粉形式的丙烯酸类聚合物；并且其中由所述双组分水性涂料组合物形成的涂层具有不高于40的60°光泽度。

Description

双组分水性涂料组合物以及由其制成的涂布制品
技术领域
本发明涉及一种双组分水性涂料组合物以及由其制成的涂布制品。
背景技术
当前，随着环保意识的增加以及各国政府对油性漆料的管控不断增强，漆料，特别是木器漆正在进行从油性到水性的全面转变,木器漆的水性化得到了很好的发展，水性漆的性能随着使用要求也在不断的改进升级。
然而，由于常规水性漆的固化成膜方式导致其致密性不足，一些性能还不足以满足消费者的使用需求，如橱柜餐桌书桌表面需要较高的耐沾污性及防涂鸦性，还存在易沾污及易涂鸦及难以清洁的问题；对于低光泽漆膜，特别是低光泽白漆来说要满足耐污性就更困难；还有一些产品虽然当时能够满足清洁要求，但经过多次擦洗后，耐污性就明显下降。
因此，涂料工业中需要改进的持久性防涂鸦超耐污的水性漆。
发明内容
本发明一方面提供了一种双组分水性涂料组合物，其包含：组分A，包含至少一种有机硅改性的羟基丙烯酸树脂和至少一种致密剂；和组分B，包含至少一种多异氰酸酯；其中所述至少一种致密剂为干粉形式的丙烯酸类聚合物；并且其中由所述双组分水性涂料组合物形成的涂层具有不高于40的 60°光泽度。
在本发明的一个优选实施方式中，所述组分A包含，相对于所述组分A 的总重，
30至80重量％的至少一种有机硅改性的羟基丙烯酸树脂；
0至45重量％的至少一种不同于所述至少一种有机硅改性的羟基丙烯酸树脂的羟基官能聚合物；
2至10重量％的至少一种致密剂；和
0至20重量％的附加添加剂，所述附加添加剂包括着色剂、水、成膜助剂、增稠剂、表面活性剂、消泡剂、杀菌剂或其任意组合。
本发明另一方面提供了一种涂布制品，其包含：基材，其包括至少一个主表面；和涂覆在所述基材的部分或全部主表面上的根据本发明的第一方面中任一项所述的双组分水性涂料组合物。
在本申请中，发明人开创性地在有机硅改性的羟基丙烯酸树脂和多异氰酸酯的双组分涂料组合物中添加特定的丙烯酸类致密剂。令人惊讶地是，这种组合具有协同效应，上述特定的丙烯酸类致密剂本身为有机物，与树脂的相容性好，易分散，且易在成膜过程中对基材及漆膜内部空隙有很好的填充性，密着于该双组分主剂与固化剂形成的三维网状结构之中，可形成致密的漆膜，使得固化涂层的强度、物理性能，特别是耐化学品性能有很好的提高，对防涂鸦耐沾污性能有帮助，而且其分布于漆膜表面形成微小的凹凸面，对光又有一定的漫反射，可以起到消光作用，满足市场对哑光产品的需求，这是出乎预料的。
本申请人的发明人还惊讶地发现，在根据本发明的双组分水性涂料组合物中，组分A包含有机硅改性的羟基丙烯酸树脂，其通过先分别合成酰胺基丙烯酸酯乳液及端环氧基硅油，再通过酰胺基和环氧基的开环反应接入硅油，使得有机硅的引入量高，有机硅单体易聚合，使得固化涂层的耐污性、耐水性、耐溶剂性会更好；对于组分B，使用可水分散的多异氰酸酯及溶剂型多异氰酸酯按照需求配比成固化剂，不仅使漆膜固化时易形成较高的交联密度，提高机械性能，耐化学品性能好，而且能有效延长调漆后的可使用时间，这在本发明之前是难以预期的。
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。
定义
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。
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。
为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任意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。
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。
在本文中，“涂层”与“漆膜”具有相同的含义，均由水性涂料组合物涂覆并干燥后形成。
在涉及“致密剂”使用时，短语“所述致密剂以干粉形式”是指，所述致密剂是基本上不含水(包含不超过10重量％的水)的粉末颗粒的形式。
在涉及“致密剂”使用时，术语“粒径”是指用于衡量干粉形式的致密剂的粉末颗粒尺寸的参数。对于基本上球形的粉末颗粒，粒径基本上等于颗粒的平均直径。对于非球形的粉末颗粒，例如不规则、细长、针状、纤维状或棒状形式的颗粒，颗粒尺寸是指沿颗粒外周最远两端之间的距离。在本发明的一些实施方式中，所述致密剂的粒径可以通过激光衍射技术采用 Malvern Zetasizer测定。
在针对“水性涂料组合物”使用时，短语“所述水性涂料组合物所形成的涂层具有不高于40的60°光泽度”意味着，由所述水性涂料组合物形成的涂层具有较低的光泽度。
如本文所述，术语“水性无色清漆”是指基本上不含任何着色剂的透明水性漆料，由其形成的漆膜或涂层通常是透明的或半透明的。在根据本发明的一个实施方式中，双组分水性涂料组合物为水性无色清漆。
如本文所述，术语“水性实色面漆”是指具有遮盖力的含有着色剂的有色水性漆料，由其形成的漆膜或涂层是不透明的。在根据本发明的一个实施方式中，双组分水性涂料组合物为水性实色面漆。
在本申请的上下文中，术语“双组分水性涂料组合物”是指，由两个或更多个分别储存的组分组成的水性涂料组合物，这些涂料组合物的组分在使用时混合在一起，并且可以在可接受的时间段内干燥并固化以形成具有所需机械性能(例如硬度)的涂层。
针对双组分水性涂料组合物使用时，“活化期”是指，在将所述水性涂料组合物的两个组分混合完成后，在40℃的温度下，该体系的粘度达到初始粘度2倍所花费的时间。
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。
具体实施方式
根据本发明的实施方式，提供了一种双组分水性涂料组合物，其包含：组分A，包含至少一种有机硅改性的羟基丙烯酸树脂和至少一种致密剂；和组分B，包含至少一种多异氰酸酯；其中所述至少一种致密剂为干粉形式的丙烯酸类聚合物；并且其中由所述双组分水性涂料组合物形成的涂层具有不高于40的60°光泽度。
在根据本发明的实施方式中，所述致密剂是干粉形式的丙烯酸类聚合物，并且所述干粉的粒径在2-10微米的范围内。如上所述，“粒径”是指用于衡量干粉形式的致密剂的粉末颗粒尺寸的参数，所述粒径是采用Malvern法测定的。本发明的发明人发现，致密剂的粒径会对水性涂料组合物所形成的涂层的耐化学品性造成实质性的影响。如果致密剂的粒径过大，其不能很好的填充因水分和溶剂的挥发而在涂层中留下的空隙，所得涂层的耐化学品性的改善有限；如果致密剂的粒径过小，其同样也无法有效的实现空隙的填充，对涂层的耐化学品性的改善同样不足。因此，在本发明的实施方式中，粒径在2-10微米范围内的丙烯酸类致密剂是优选的。更优选地，所述丙烯酸类致密剂的粒径在5-7微米的范围内。
在根据本发明的一些实施方式中，丙烯酸类致密剂可以是通过丙烯酸类不饱和单体的聚合而获得的具有丙烯酸类骨架的那些聚合物。优选地，所述致密剂包含至少一种聚甲基丙烯酸甲酯。这种聚丙烯酸类有机消光剂可以采用本领域普通技术人员已知的常规聚合方法来合成，或者可以是可商购的，例如商购自日本综研的PMMA超细粉末。
在根据本发明的一些实施方式中，相对于所述组分A的总重，所述致密剂以1-10重量％的量存在，优选以2-8重量％的量存在，更优选以3-6重量％的量存在，还要更优选以3.5-5.5重量％的量存在。致密剂的用量在上述范围内是适当的。在本发明的一些实施方式中，相对于所述A组分的总重，所述有机消光剂以1-10重量％、2-9重量％、2-8重量％、2-7重量％、2.5-6.5重量％、3-6重量％、3.5-5.5重量％、4-5重量％的量存在，或者以在上述范围内的任何数值构成的范围内的量存在。
在根据本发明的实施方式中，组分A是构成由水性涂料组合物形成的涂层的主体的组合物，其可以自身或者根据需要与适当的固化剂一起干燥、交联或其他方式硬化，从而在所述基材上形成不发粘的连续膜。除了上述致密剂以外，A组分还包含有机硅改性的羟基丙烯酸树脂。
优选地，在根据本发明的双组分水性涂料组合物中，组分A中所包含的有机硅改性的羟基丙烯酸树脂是环氧基硅油改性的丙烯酸酯。
根据本发明的实施方式，环氧基硅油改性丙烯酸酯是通过如下方法制备：利用酰胺基与环氧基的反应，在乳液聚合时加入丙烯酰胺，在乳液分子链上引入酰胺基，再与端环氧基硅油反应，制备环氧基硅油改性丙烯酸酯。并非受敷于任何理论，发明人推测，所得到的环氧基硅油改性丙烯酸酯，通过酰胺基与环氧基的开环反应接入硅油，解决了常规方法所造成的有机硅引入量低、挥发性有机物、有机硅单体难聚合等问题，极大提高了最终所得涂层的耐水性、柔软性、耐污性能。
根据本发明的实施方式，有机硅改性的羟基丙烯酸树脂的用量可以在宽范围内变化，其用量相对于所述组分A的总重可以在约20重量％至约85 重量％的范围内。在一些优选的实施方式中，有机硅改性的羟基丙烯酸树脂的用量可以在30重量％至80重量％的范围内，优选地在30重量％至75重量％的范围内。
除了有机硅改性的羟基丙烯酸树脂之外，在根据本发明的实施方式中，组分A还包含不同于所述有机硅改性的羟基丙烯酸树脂的羟基官能聚合物作为树脂组分。在根据本发明的实施方式中，组分A中所包含的不同于所述有机硅改性的羟基丙烯酸树脂的羟基官能聚合物包含烯键式不饱和官能团，还具有羟基官能团。在根据本发明的一个实施方式中，所述羟基官能聚合物的羟值不高于150mgKOH/g，优选在40-150mg KOH/g范围内，更优选在60-120mg KOH/g范围内，还要更优选在80-100mg KOH/g范围内，从而可以实现所需的固化效果。所述羟值是通过ISO 4629滴定测量的。如果聚合物羟值过高，则由其配制形成的组分A在与固化剂混合后胶凝过快，不适于施工操作；如果聚合物羟值过低，则由其配制形成的组分A与固化剂的固化反应过慢，造成施工效率下降。因此，在根据本发明的一些实施方式中，羟基官能聚合物的羟值在上述范围内是适当的，这使得由其配制形成的组分A在组分 B混合之后得到的混合物具有适当的适用期。
在根据本发明的一些实施方式中，所述不同于所述有机硅改性的羟基丙烯酸树脂的羟基官能聚合物是具有烯键式不饱和官能团的羟基官能聚合物，包括羟基官能的环氧(甲基)丙烯酸酯、羟基官能的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、羟基官能的聚酯(甲基)丙烯酸酯、羟基官能的聚醚(甲基)丙烯酸酯、羟基官能的聚丙烯酸酯(甲基)丙烯酸酯或其组合，优选地包括羟基官能的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。
根据本发明的实施方式，所述不同于所述有机硅改性的羟基丙烯酸树脂的羟基官能聚合物的用量可以在宽范围内变化，其用量相对于所述组分A 的总重可以在约0重量％至约50重量％的范围内。在一些优选的实施方式中，所述不同于所述有机硅改性的羟基丙烯酸树脂的羟基官能聚合物的用量可以在0重量％至45重量％的范围内，优选的在0重量％至40重量％的范围内。
在根据本发明实施方式中，所述双组分水性涂料组合物的组分A包含具有特定粒径的丙烯酸类致密剂。本申请的发明人惊讶地发现，在有机硅改性的羟基丙烯酸树脂和多异氰酸酯的双组分涂料组合物中添加特定的丙烯酸类致密剂。令人惊讶地是，这种组合具有协同效应，上述特定的丙烯酸类致密剂的相容性好，易分散，且易在成膜过程中对基材及漆膜内部空隙有很好的填充性，密着于该双组分主剂与固化剂形成的三维网状结构之中，可形成致密的漆膜，使得固化涂层的强度、物理性能，特别是耐化学品性能有很好的提高，对防涂鸦耐沾污性能有帮助，而且其分布于漆膜表面形成微小的凹凸面，对光又有一定的漫反射，可以起到消光作用，满足市场对哑光产品的需求。
如上所述，根据本发明的双组分水性涂料组合物所形成的涂层具有不高于40的60°光泽度，显示低光泽效果。优选地，根据本发明的水性涂料组合物所形成的漆膜具有不高于35的60°光泽度，优选地具有不高于30的60°光泽度，更优选不高于25的60°光泽度。
在根据本发明的一些实施方式中，根据本发明的双组分水性涂料组合物所形成的涂层除了具有以上光泽度以外，还具有4级或更高的耐化学品性，所述耐化学品性根据本发明的实施例部分所述测定。优选地，根据本发明的双组分水性涂料组合物所形成的漆膜，对酸、碱、酒精、咖啡、水中的至少一种或多种或全部具有4级或更高的耐受性，优选地，具有5级或更高的耐受性。与之相比，市面上常规的具有低光泽的水性面漆并不同时具有低光泽度和超高的耐化学品性二者。
根据本发明的双组分水性涂料组合物的组分A还可以包含常规添加剂，这些添加剂不会不利地影响双组分水性涂料组合物或由其得到的固化涂层。适当的添加剂包括例如会改善组合物的加工性能或制造性能、改善双组分水性涂料组合物或由其得到的固化涂层的特定功能性质或特性(诸如对基材的粘附性)或者降低成本的那些试剂。可以包含的添加剂例如是载剂(例如水)、着色剂(包括色浆或色粉)、填料、成膜助剂、润滑剂、润湿剂、增塑剂、表面活性剂、消泡剂、杀菌剂、着色剂、抗氧化剂、流动控制剂、触变剂、分散剂、粘着促进剂、UV稳定剂、pH调节剂或其组合。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双组分水性涂料组合物或由其得到的固化涂层。在优选的实施方式中，本发明的双组分水性涂料组合物的组分A还可选地包含着色剂、水、成膜助剂、增稠剂、表面活性剂、消泡剂、杀菌剂或其任意组合作为常规添加剂。根据本发明，常规添加剂的总量相对于所述成膜树脂组合物的总重为0重量％至约20重量％。
在根据本发明的一个具体实施方式中，双组分水性涂料组合物的组分A 包含，相对于所述组分A的总重，
30至80重量％的至少一种有机硅改性的羟基丙烯酸树脂；
0至45重量％的至少一种不同于所述至少一种有机硅改性的羟基丙烯酸树脂的羟基官能聚合物；
2至10重量％的至少一种致密剂；和
0至20重量％的附加添加剂，所述附加添加剂包括着色剂、水、成膜助剂、增稠剂、表面活性剂、消泡剂、杀菌剂或其任意组合。
在根据本发明实施方式中，所述双组分水性涂料组合物还包含组分B，其包含至少一种多异氰酸酯。
本文使用的术语“多异氰酸酯”是指含有至少两个异氰酸酯基团(- NCO)的化合物，包括多异氰酸酯化合物、异氰酸酯低聚物或其组合。所述异氰酸酯基团能够与活泼氢聚合物发生扩链和交联反应，从而在涂层中形成三维网络结构。适当的多异氰酸酯包括脂族多异氰酸酯、芳族多异氰酸酯或其任意组合。本文使用的术语“脂族多异氰酸酯”指异氰酸酯基团直接连接到脂族链或环上的多异氰酸酯化合物。本文使用的术语“芳族多异氰酸酯”指异氰酸酯基团直接连接到芳族环上的多异氰酸酯化合物。
作为适当的多异氰酸酯化合物的实例，本发明可以使用六亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、4,4’-二环已基甲烷二异氰酸酯、环戊烷-1,3-二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯、萘-1,4-二异氰酸酯、联苯-4,4’-二异氰酸酯、苯-1,2,4-三异氰酸酯、二甲苯-l,4-二异氰酸酯、二甲苯-l,3-二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、丁烷-1,2,3-三异氰酸酯或多亚甲基多苯基多异氰酸酯。
作为适当的异氰酸酯低聚物的实例，可以使用以上列举的任意多异氰酸酯化合物的聚氨酯型预聚物、以上列举的任意多异氰酸酯化合物的聚酯型预聚物或以上列举的任意多异氰酸酯化合物的聚醚型预聚物及其任意组合。聚氨酯型预聚物(例如六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体)、聚酯型预聚物或聚醚型预聚物可以通过本领域普通技术人员已知的任何适当方法制成。例如，聚氨酯型预聚物可以通过如下制成：使多元醇单体与多异氰酸酯化合物中的一种或多种在适当的条件下进行反应；聚酯型预聚物或聚醚型预聚物可以通过如下制成：使聚酯多元醇或聚醚多元醇与多异氰酸酯化合物中的一种或多种在适当的条件下进行反应。或者，作为聚氨酯型预聚物、聚酯型预聚物或聚醚型预聚物，可以使用任何适当的商品。在本发明的一个实施方式中，所述多异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体。
在本发明的一些实施方式中，所述多异氰酸酯包含至少一种可水分散的多异氰酸酯。
在本发明的一些实施方式中，可水分散的多异氰酸酯优选是亲水基团改性的和/或至少部分地亲水基团改性的多异氰酸酯，更优选是亲水基团改性的。
在本发明的一些实施方式中，亲水改性的多异氰酸酯是非离子亲水改性的或离子亲水改性的，优选地是离子亲水改性的。
在本发明的一些实施方式中，可水分散的多异氰酸酯衍生自1,4-丁烷二异氰酸酯、1,5-戊烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1,10-癸烷二异氰酸酯、环己烷-1,3-二异氰酸酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、4,4’-二环已基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、环戊烷-1,3-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、其二聚体或三聚体、其衍生物以及其任意组合组成的组，优选地衍生自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、其二聚体或三聚体中的一种或多种。
优选地，在根据本发明的双组分水性涂料组合物中，所使用的可水分散的多异氰酸酯具有一个或多个亲水基团。在本发明的一些实施方式中，亲水基团可以是酸的形式，例如羧酸基团、磺酸基团、磷酸基团、膦酸基团、亚膦酸基团等。额外地，考虑到体系的稳定性，该亲水基团中的一部分可以是酸盐的形式，例如经中和的酸或酸酐。合适的酸盐形式的亲水基团的实例包括羧酸根(-CO2 -)、硫酸根、磷酸根、磺酸根、亚磷酸根、膦酸根及其组合。在本发明的优选实施方式中，亲水基团不仅包含酸形式的阴离子性亲水基团，还包含酸盐形式的阴离子性亲水基团。优选地，所述可水分散的多异氰酸酯含有磺酸根基团。
未被亲水基团改性的多异氰酸酯一般被称为溶剂型多异氰酸酯。通常溶剂型多异氰酸酯在水性体系中不能很好的分散，与水性树脂体系相容性差，但在某些情况下，例如选用合适的助溶剂，也可以使用在水性体系中。因此，在本发明的另一个实施方式中，所述多异氰酸酯还包含至少一种溶剂型多异氰酸酯和至少一种助溶剂。通常芳族多异氰酸酯易与水反应，生成二氧化碳，且容易引起漆膜黄变。因而，在本发明的某些实施方式中，所述至少一种溶剂型多异氰酸酯包含脂族多异氰酸酯。
在本发明中，所述助溶剂是帮助溶剂型多异氰酸酯在体系中分散的溶剂，其通常是水溶性有机溶剂。合适助溶剂的实例是本身已知的常规涂料组合物用的溶剂，例如乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙二醇单甲基或单乙基醚乙酸酯，乙酸1-甲氧基-2-丙基酯，乙酸3-甲氧基-正丁基酯，丙酮，2-丁酮，4-甲基-2- 戊酮，环己酮，甲苯，二甲苯，氯苯，石油溶剂(例如以溶剂石脑油、(DeutscheEXXON CHEMICALGmbH, Cologne,DE)和/>(Deutsche Shell Chemie GmbH,Eschborn,DE)为名商业化的相对高度取代的芳烃)，碳酸酯(如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸 1,2-亚乙酯和碳酸1,2-亚丙酯)，内酯(如β-丙内酯、γ-丁内酯、ε-己内酯和ε-甲基己内酯)，以及丙二醇二乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二丙二醇二甲基醚、乙二醇丁基醚乙酸酯、二乙二醇丁基醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯， 1,3-二氧杂环戊烷，N-甲基吡咯烷酮和N-甲基己内酰胺，或此类溶剂的任何混合物。
在本发明另一些实施方式中，组分B包含至少一种可水分散的多异氰酸酯、至少一种上述溶剂型多异氰酸酯和至少一种上述助溶剂。其中，所述水分散的多异氰酸酯与水性成膜树脂组合物具有良好的相容性，所述溶剂型多异氰酸酯具有较高的平均官能度，可以提高与成膜树脂反应的交联密度，从而提高所形成的涂层的硬度，进一步改善漆膜的打磨性。在某些实施方式中，所述组分B中两种固化剂具有特定的配比，以平衡与体系的相容性和交联密度，达到最大的硬度和效果。在某些实施方式中，所述至少一种上述可水分散的多异氰酸酯和所述至少一种上述溶剂型多异氰酸酯的重量比在9:1至1:9 范围内，优选地，在9:1至2:8范围内，在9:1至3:7范围内，在9:1至4:6范围内，或者在9:1至5:5范围内。在某些具体实施方式中，优选地，所述组分B包含，相对于所述组分B的总重，
30至99.99重量％的至少一种可水分散的多异氰酸酯；
0.01至50重量％的至少一种溶剂型多异氰酸酯；和
0至20重量％的至少一种助溶剂。
作为多异氰酸酯的实例，可以使用任合适当的可商购产品，化学结构基于HDI或IPDI的多聚体结构，诸如万华化学的Aquolin 268，270；Coverstro 公司的305、2655、2487/1等(基于六亚甲基二异氰酸酯(HDI) 的亲水性脂肪族多异氰酸酯)或401-60(异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的亲水性脂肪族多异氰酸酯)。
根据本发明，组分A与组分B的重量比在6:1至2:1的范围内、优选在 5:1至3:1的范围内。一般而言，当组分A与组分B的重量比大于6:1时，那么组分A中的成膜树脂与多异氰酸酯的固化性能不良。当组分A与组分B 的重量比小于2:1时，那么多异氰酸酯与组分A中的成膜树脂的固化速度过快，会不利地影响本发明的双组分水性涂料组合物的适用期。根据实际需要，可以在组分A和/或组分B的制备期间添加额外的不会对以上组分A和多异氰酸酯的反应性造成影响的惰性稀释剂，以例如降低各组分的粘度。因而，组分A与组分B的用量并不局限于上述范围，可以根据实际需要调整。
在本申请中，发明人开创性地在有机硅改性的羟基丙烯酸树脂和多异氰酸酯的双组分涂料组合物中添加特定的丙烯酸类致密剂。令人惊讶地是，这种组合具有协同效应，上述特定的丙烯酸类致密剂本身为有机物，与树脂的相容性好，易分散，且易在成膜过程中对基材及漆膜内部空隙有很好的填充性，密着于该双组分主剂与固化剂形成的三维网状结构之中，可形成致密的漆膜，使得固化涂层的强度、物理性能，特别是耐化学品性能有很好的提高，对防涂鸦耐沾污性能有帮助，而且其分布于漆膜表面形成微小的凹凸面，对光又有一定的漫反射，可以起到消光作用，满足市场对哑光产品的需求，这是出乎预料的。
本申请人的发明人还惊讶地发现，在根据本发明的双组分水性涂料组合物中，组分A包含有机硅改性的羟基丙烯酸树脂，其通过先分别合成酰胺基丙烯酸酯乳液及端环氧基硅油，再通过酰胺基和环氧基的开环反应接入硅油，使得有机硅的引入量高，有机硅单体易聚合，使得固化涂层的抗污性、耐水性、耐溶剂性会更好；对于组分B，使用可水分散的多异氰酸酯及溶剂型多异氰酸酯按照需求配比成固化剂，不仅使漆膜固化时易形成较高的交联密度，提高机械性能，耐化学品性能好，而且能有效延长调漆后的可使用时间。本发明的发明人惊讶地发现，根据本发明的双组分水性涂料组合物在40℃下的活化期可以为2小时或更长，例如为3小时或更长。
在根据本发明的一个实施方式中，双组分水性涂料组合物为水性无色清漆。
在根据本发明的另一个实施方式中，双组分水性涂料组合物为水性实色面漆。
根据本发明，双组分水性涂料组合物可以通过如下制备：应用前，将组分A与组分B以预定重量比在混合装置中进行简单混合。混合的双组分水性涂料组合物可使用本领域技术人员熟悉的各种方法来涂覆，包括喷涂(例如，空气辅助、无空气或静电喷涂)、刷涂、辊涂、溢涂和浸渍。在本发明的一个实施方式中，混合的双组分水性涂料组合物通过喷涂来进行涂覆。双组分水性涂料组合物可被涂成各种湿膜厚度。在本发明的实施方式中，湿膜厚度优选地提供约13至约100μm的干膜厚度，且更优选地是约50至约100μm。根据需要，可以过使用本领域技术人员熟悉的各种干燥装置(例如，烘箱) 加速固化来使其固化。
在根据本发明的第二方面中，本发明还提供了一种经涂布的制品，其包含基材，其包括至少一个主表面；和涂覆在所述基材的部分或全部主表面上的根据本发明的第一方面的双组分水性涂料组合物。
在本发明的制品的一些实施方式中，所述基材可以是任何适当的基材，包括但不限于：木材、金属、塑料、皮革、织物、陶瓷或其任意组合，优选木材。本领域普通技术人员根据实际需要会选择并确定合适的材料作为基材。
作为用于制造制品的木材，可以使用本领域已知的任何合适的木质基材。在本申请中，术语“木质基材”指的是任何来源于树木或其它木本植物的茎和根中的坚硬、纤维状结构组织的纤维素/木质素材料。木材包括，例如从树木直接切下的硬木和软木木材，以及由木材条、木材碎料、木材纤维或木材薄板制成的工程木材复合材料。木材复合材料的实例包括但不限于胶合板、定向刨花板(OSB)、中密度纤维板(MDF)、碎料板等。
作为示例性的木质基材，可以使用坚木、栗木、栎木、红钩栗、油茶、桉木、花旗松、日本柳杉、美国扁柏、日本赤松、日本扁柏、水胡桃、黑胡桃、槭木、日本山毛榉、日本泡桐、桦木、婆罗双、木兰、白蜡树、柚木、柞木、楸木、山樟木、杉木、橡木、橡胶木中的一种或多种。
根据本发明的某些实施方式，木质基材具有至少一个、优选两个彼此相对的主表面。当在本文中使用时，“主表面”是由木质基材的长度和宽度尺寸形成的用于装饰的表面。
根据本发明的某些实施方式，所述制品可以例如通过如下步骤制备： (1)提供经打磨的木质基材；(2)利用涂覆和固化工艺，在所述木质基材上依次涂覆并形成一个或多个本发明实施方式的双组分水性涂料组合物，以为所述木质基材提供所需的性能。
根据本发明的某些实施方式，由此得到的木制品可用于如下应用，包括，但不限于：家用家具，例如桌子、椅子、橱柜等；卧室和浴室家具；办公家具；定制家具，例如学校和儿童家具、医院家具、餐厅和酒店家具、厨房橱柜和家具；室内设计用的板；室内和室外的窗户和门；室内和室外的窗框和门框；室外和室内的护墙板以及木地板。
下述实施例更具体地描述了本发明公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本发明公开内容的范围内进行各种修正和变化对本领域技术人员来说是明显的。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。
实施例
下述实施例更具体地描述了本发明公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本发明公开内容的范围内进行各种修正和变化对本领域技术人员来说是明显的。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。
测试方法
除非另外指出，以下实施例中采用下述测试方法。
适用期
将根据本发明的双组分水性涂料组合物的两个组分混合，然后在40±1℃的条件下静置，采用4#杯测定该体系的起始粘度，以秒(s)计，记录体系粘度达到起始粘度的2倍所需的时间。
抗划伤性
涂料行业常用判断方法：用指甲相同力度对待评判漆膜进行划伤对比测试，针对漆膜亮印痕迹明显程度，抗划伤性通常被分为0-5的等级，其中5 表示最优的抗划伤性，超过5人进行平行测试，综合评判。
光泽度
该测试用于测量固化涂层的光泽度。根据ASTM D523使用Sheen小孔光泽度仪来评估60°光泽度。
铅笔硬度
该测试用于测量固化涂层的硬度。使用GB/T6739-2006来评估铅笔硬度。数据被报告为在涂层破裂前最后一次成功进行测试的铅笔硬度。因此，例如，如果用2H铅笔测试时，涂层不破裂，但用3H铅笔进行测试时破裂，则涂层被报告为具有2H的铅笔硬度。
耐化学品性测试
根据KCMA ANS A161 1-2000，进行包括醋、柠檬汁、橙汁、葡萄汁、番茄酱、咖啡、橄榄油、乙醇、去污剂溶液和芥末的耐受性测试以评估涂层的“固化”或交联程度。最后，确定涂层的完整情况。耐化学性通常被分为 0-5的等级，其中5＝涂层完整、无污渍、无分层(最好)，4＝几乎注意不到涂层污渍，3＝能够清晰地确认涂层有污渍，2＝涂层变色且有起泡，软化等情况，0＝涂层有大泡，有脱层倾向等(最差)。
防涂鸦性测试
根据GB/T33394-2016对涂层的防涂鸦行进行测试。
双组分水性涂料组合物
如表1所示，将所示用量的组分A的各成分进行混合，从而形成组分A。组分B的制备如下所示：将IPDI型异氰酸酯、磺酸盐亲水改性的HDI型异氰酸酯与0-20％的助溶剂DMM混合均匀。
A组分与B组分按一定的配比混合，加入适量水，搅拌均匀后熟化5- 10min后施工。
表1：水性涂料组合物的组成和用量
涂层性能
将以上实施例1-4的组分A和组分B进行混合，然后将所得的混合物用 100μm线棒刮涂在玻璃板上。然后根据前述测试部分所述方法测定涂料组合物的活化期、耐化学品性(包括木器漆表面常接触化学品)、光泽度、硬度、抗划伤性和防涂鸦行，结果汇总在下表2-5中。
表2：涂层的基本性能
备注：抗划伤性能1——5表示从留下明显的痕迹到无痕迹，从差到好的程度。
表3：涂层的耐化学品性能
备注：1—5表示从留下明显的痕迹到无痕迹，从差到好的程度。
表4：防涂鸦性能测试
备注：1-5表示从擦除不掉到易擦除，从有明显印记到无痕迹的程度
由表2-4结果可见，在有机硅改性的羟基丙烯酸树脂和多异氰酸酯的双组分涂料组合物中添加特定的丙烯酸类致密剂，这种组合具有协同效应，使得固化涂层具有优异耐化学品性能、防涂鸦性和耐沾污性能，尤其是防涂鸦性明显优于常规的单组分水性涂料组合物和双组分水性漆。
尽管本发明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发明作出变动。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，本文详述的实施方案仅是示例性的而不是要限制本发明的范围，其是所附权利要求及其任何和所有同等物的完整范围。

Claims (17)

1.一种双组分水性涂料组合物，其包含：
组分A，包含至少一种有机硅改性的羟基丙烯酸树脂和至少一种致密剂；和
组分B，包含至少一种多异氰酸酯；
其中所述至少一种致密剂为干粉形式的丙烯酸类聚合物；并且
其中由所述双组分水性涂料组合物形成的涂层具有不高于40的60°光泽度。
2.如权利要求1所述的双组分水性涂料组合物，其中，相对于所述组分A的总重量，所述至少一种致密剂的用量在1-10重量％的范围内，优选在2-8重量％的范围内，更优选在3-6重量％的范围内。
3.如权利要求1或2所述的双组分水性涂料组合物，其中，所述丙烯酸类聚合物的粒径在2到10微米的范围内，优选在5到7微米的范围内，所述粒径是采用Malvern法测定的。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的双组分水性涂料组合物，其中，所述至少一种致密剂包含至少一种聚甲基丙烯酸甲酯。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的双组分水性涂料组合物，其中，所述至少一种多异氰酸酯包含至少一种可水分散的多异氰酸酯。
6.根据权利要求5所述的双组分水性涂料组合物，其中，所述至少一种可水分散性异氰酸酯衍生自1,4-丁烷二异氰酸酯、1,5-戊烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1,10-癸烷二异氰酸酯、环己烷-1,3-二异氰酸酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、4,4’-二环已基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、环戊烷-1,3-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、其二聚体或三聚体、其衍生物或其任意组合组成的组，优选地衍生自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、其二聚体或三聚体中的一种或多种。
7.根据权利要求5或6所述的双组分水性涂料组合物，其中，所述至少一种可水分散的多异氰酸酯含有磺酸根基团。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的双组分水性涂料组合物，其中，所述组分B包含至少一种可水分散的多异氰酸酯、至少一种溶剂型多异氰酸酯和至少一种助溶剂。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的双组分水性涂料组合物，其中，所述至少一种有机硅改性的羟基丙烯酸树脂是环氧基硅油改性的丙烯酸酯。
10.如权利要求1至9中任意一项所述的双组分水性涂料组合物，其中，所述组分A包含，相对于所述组分A的总重，
30至80重量％的至少一种有机硅改性的羟基丙烯酸树脂；
0至45重量％的至少一种不同于所述至少一种有机硅改性的羟基丙烯酸树脂的羟基官能聚合物；
2至10重量％的至少一种致密剂；和
0至20重量％的附加添加剂，所述附加添加剂包括着色剂、水、成膜助剂、增稠剂、表面活性剂、消泡剂、杀菌剂或其任意组合。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的双组分水性涂料组合物，其中，所述组分B包含，相对于所述组分B的总重，
30至99.99重量％的至少一种可水分散的多异氰酸酯；
0.01至50重量％的至少一种溶剂型多异氰酸酯；和
0至20重量％的至少一种助溶剂。
12.根据权利要求1至11中任意一项所述的双组分水性涂料组合物，其中，所述组分A与所述组分B的重量比为6:1至2:1。
13.如权利要求1至12中任意一项所述的双组分水性涂料组合物，其为水性无色清漆。
14.如权利要求1至12中任意一项所述的双组分水性涂料组合物，其为水性实色面漆。
15.如权利要求1至14中任意一项所述的双组分水性涂料组合物，其中，根据KCMA ANSA161 1-2000测试，由所述涂料组合物形成的涂层的耐化学品性为至少4。
16.一种经涂布的制品，其包含
基材，其包括至少一个主表面；和
涂覆在所述基材的部分或全部主表面上的由权利要求1至15中任意一项所述的双组分水性涂料组合物。
17.如权利要求16所述的经涂布的制品，其中，所述基材包括木材、玻璃、陶瓷、金属、塑料和水泥板中的一种或多种，优选木材。
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