CN116888228A - 涂料组合物及多层涂膜形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种涂料组合物,其含有环氧树脂(A)、胺系固化剂(B)、平均粒径为0.01~5.0μm的硫酸钡(C)、以及沸石(D),其中,以所述环氧树脂(A)和所述胺系固化剂(B)的固体成分总量为基准,所述环氧树脂(A)的含量为60~99质量%,所述胺系固化剂(B)的含量为1~40质量%,所述硫酸钡(C)的含量为1~100质量%,所述沸石(D)的含量为10~40质量%。
Description
技术领域
本发明涉及一种防腐蚀性和成品外观优异的涂料组合物及多层涂膜形成方法。
背景技术
在推土机、液压挖掘机、轮式装载机等建筑机械或工业机械的涂装中,根据所希望的要求性能,使用了各种涂料组合物。
近年来,建筑机械、工业机械的制造商要求涂料具有更高的防腐蚀性和成品外观。
作为干燥固化性、厚膜形成性、防腐蚀性等优异的覆膜形成方法,专利文献1公开了一种覆膜形成方法,其在金属基材上涂布至少一种以上的覆膜形成材料,其中,使用含有环氧树脂、胺固化剂、颜料和非水溶剂的材料作为第一覆膜形成材料。
作为对铁部的防锈作用特别优异的单组分型底涂涂料组合物,专利文献2公开了一种以环氧树脂和/或改性环氧树脂作为树脂成分的涂料组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-140613号公报
专利文献2:日本特开2008-106177号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,通过专利文献1中记载的覆膜形成方法得到的涂膜的防腐蚀性不佳,此外,也存在成品外观也不佳的情况。
此外,专利文献2中记载的底涂涂料组合物的防腐蚀性不佳,与面涂涂料的湿碰湿适应性不佳,因此也存在底涂/面涂涂装方式的成品外观不佳的情况。
鉴于上述以往的情况,本发明要解决的课题在于提供一种防腐蚀性和成品外观优异的涂料组合物、以及具有由该涂料组合物得到的涂膜的多层涂膜形成方法。
用于解决课题的手段
本发明人们进行了深入研究,结果发现,通过含有环氧树脂、胺系固化剂、具有特定平均粒径范围的硫酸钡、以及沸石的组合物,能够解决上述课题,从而完成了本发明。
即,本发明涉及下述<1>~<5>。
<1>一种涂料组合物,其含有环氧树脂(A)、胺系固化剂(B)、平均粒径为0.01~5.0μm的硫酸钡(C)、以及沸石(D),其中,
以所述环氧树脂(A)和所述胺系固化剂(B)的固体成分总量为基准,所述环氧树脂(A)的含量为60~99质量%,所述胺系固化剂(B)的含量为1~40质量%,所述硫酸钡(C)的含量为1~100质量%,所述沸石(D)的含量为10~40质量%。
<2>根据<1>所述的涂料组合物,其中,
所述环氧树脂(A)含有重均分子量为350~10000的环氧树脂(A1)和重均分子量为15000~60000的环氧树脂(A2)。
<3>根据<1>或<2>所述的涂料组合物,其中,
所述胺系固化剂(B)为选自聚酰胺胺、改性脂肪族胺、酚醛胺和酚醛酰胺中的至少一种。
<4>一种多层涂膜形成方法,其包括在被涂物上的底涂涂膜上涂装面涂涂膜的工序,其中,
使用<1>~<3>中任一项所述的涂料组合物作为用于形成所述底涂涂膜的底涂涂料组合物。
<5>一种建筑机械或产业机械,其使用<1>~<3>中任一项所述的涂料组合物进行了涂装。
发明效果
本发明的涂料组合物使用环氧树脂作为基体树脂,因此其速干性优异。本发明的涂料组合物使用胺系固化剂作为固化剂,因此其反应性也优异。因此,本发明的涂料组合物的防腐蚀性优异。
进而,本发明的涂料组合物使用具有特定的较小平均粒径范围的硫酸钡作为体质颜料,因此得到的涂膜的平滑性也得到提高。因此,能够得到成品外观优异的多层涂膜。
此外,本发明的涂料组合物使用沸石作为吸水材料,因此能够得到耐水性、防腐蚀性优异的涂膜。
因此,根据本发明的涂料组合物,能够得到防腐蚀性和成品外观优异的涂料组合物,通过由本发明的涂料组合物得到的涂膜,能够得到防腐蚀性和成品外观优异的多层涂膜。
具体实施方式
本发明的涂料组合物是含有环氧树脂(A)、胺系固化剂(B)、平均粒径为0.01~5.0μm的硫酸钡(C)、以及沸石(D)的组合物。以下,将进行详细的说明。
<环氧树脂(A)>
环氧树脂(A)优选为通过多酚化合物与表卤代醇的反应得到的芳香族系环氧树脂。
作为用于形成该芳香族系环氧树脂的多酚化合物,例如可以列举:双(4-羟基苯基)-2,2-丙烷[双酚A]、双(4-羟基苯基)甲烷[双酚F]、双(4-羟基环己基)甲烷[氢化双酚F]、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷[氢化双酚A]、4,4'-二羟基二苯甲酮、双(4-羟基苯基)-1,1-乙烷、双(4-羟基苯基)-1,1-异丁烷、双(4-羟基-3-叔丁基-苯基)-2,2-丙烷、双(2-羟基萘基)甲烷、四(4-羟基苯基)-1,1,2,2-乙烷、4,4'-二羟基二苯砜、苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆等。
此外,作为通过多酚化合物与表氯醇的反应得到的环氧树脂(A),其中可以很好地使用由双酚A衍生的环氧树脂。
作为环氧树脂(A),也可以使用改性环氧树脂。作为改性环氧树脂,例如可以列举:脂肪酸改性环氧树脂、胺改性环氧树脂、脂肪酸胺改性环氧树脂、氨酯改性环氧树脂、丙烯酸改性环氧树脂、聚酯改性环氧树脂等。
其中,作为改性环氧树脂,优选使用脂肪酸改性环氧树脂、胺改性环氧树脂、脂肪酸胺改性环氧树脂等。
作为这些环氧树脂的市售品,例如可以列举:ARAKYD 9201N、ARAKYD 9203N、ARAKYD 9205、ARAKYD 9208、MODEPICS 401(以上为荒川化学工业株式会社制造,商品名);EPICLON H-405-40、EPICLON H-304-40、EPICLON H-403-45、EPICLON H-408-40(以上为DIC株式会社制造,商品名);EPOMIK R140、EPOMIK R301、EPOMIK R304、EPOMIK R307、EPOMIKU466BT60、EPOMIK U455CT60、EPOMIK U452CT60、Epokey 811、Epokey 872、Epokey 891(以上为商品名,三井化学株式会社)等。
从成品外观和涂装固体成分浓度的观点出发,环氧树脂(A)的重均分子量优选为300~60000、更优选为500~50000、进一步优选为1000~40000的范围内。
此外,从防腐蚀性和耐崩裂性的观点出发,环氧树脂(A)优选含有重均分子量为350~10000的环氧树脂(A1)和重均分子量为15000~60000的环氧树脂(A2)。
环氧树脂(A1)的重均分子量优选为800~10000、更优选为1500~10000。环氧树脂(A2)的重均分子量优选为15000~55000、更优选为15000~50000。
本发明的说明书中的数均分子量或重均分子量是将使用凝胶渗透色谱仪(GPC)而测定的数均分子量或重均分子量以标准聚苯乙烯的分子量为基准进行换算而得到的值。
具体而言,是使用“HLC 8120GPC”(商品名,东曹株式会社制造)作为凝胶渗透色谱仪,使用“TSKgel G-4000HXL”、“TSKgel G-3000HXL”、“TSKgel G-2500HXL”和“TSKgel G-2000HXL”(商品名,均为东曹株式会社制造)作为四根色谱柱,在流动相为四氢呋喃、测定温度为40℃、流速为1mL/min、以及检测器为RI的条件下测定而求出的值。
从附着性的观点出发,环氧树脂(A)的羟值优选为50~300mgKOH/g、更优选为50~250mgKOH/g、进一步优选为50~200mgKOH/g的范围内。
<胺系固化剂(B)>
胺系固化剂(B)作为环氧树脂(A)的固化剂发挥作用,是在一个分子中含有至少两个氨基或与水接触时能够生成该氨基的基团的化合物。
作为胺系固化剂(B),例如可以列举:乙二胺、丙二胺、丁二胺、六亚甲基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、二乙基氨基丙胺等脂肪族多胺类;1,3-双氨基甲基环己烷、异佛尔酮二胺等脂环族多胺类;苯二甲胺、间苯二甲胺、二氨基二苯甲烷、苯二胺等芳香族多胺类;这些多胺类的改性物,例如聚酰胺、聚酰胺胺、改性脂肪族胺、与环氧化合物的胺加合物、曼尼希化合物、迈克尔加合物、酮亚胺、醛亚胺等。
作为上述曼尼希化合物,可以列举酚醛胺、酚醛酰胺等。
通过使用上述中的酮亚胺化合物,可以将本发明的涂料组合物制成单组分型涂料组合物。
在使用酮亚胺化合物的情况下,在上述多胺化合物中,优选使用在分子中不具有仲氨基的多胺化合物、即使用仅具有可被羰基化合物封端的伯氨基作为具有活性氢原子的氨基的多胺化合物,这是因为其与环氧树脂混合后的贮藏稳定性良好。在使用分子中具有仲氨基的酮亚胺化合物的情况下,优选作为使仲氨基与环氧化合物进行反应而消耗了仲氨基的加合化合物使用。
酮亚胺化合物是通过将上述多胺化合物用羰基化合物封端得到的,作为羰基化合物,例如可以列举:丙酮、甲乙酮、甲基异丙基酮、甲基异丁基酮、甲基叔丁基酮、甲基仲丁基酮、甲基己基酮、二乙基酮、二异丁基酮、环己酮等酮类;乙醛、苯甲醛等醛类等。
作为上述羰基化合物,从兼顾固化性和贮藏稳定性的观点出发,可以很好地使用酮类。
从本发明的涂料组合物的干燥性、防腐蚀性的观点出发,上述胺系固化剂(B)中,可以很好地使用聚酰胺胺、改性脂肪族胺、酚醛胺、酚醛酰胺。
作为这种胺系固化剂(B)的市售品,例如可以列举:Ancamide 2634、Ancamine2089K(两者均为Evonik株式会社制造);NC-540、LITE-3100(两者均为卡德莱公司制造)等。
胺系固化剂(B)可以单独使用或组合使用两种以上。
关于上述环氧树脂(A)与上述胺系固化剂(B)的配合比例,通常相对于环氧树脂(A)中的环氧基1当量,优选以胺系固化剂(B)中的与氨基(也包含生成的氨基)键合的活性氢的总量为0.5~5当量的比例进行使用,更优选以其当量为0.6~3当量的比例进行使用。
从防腐蚀性和成品外观的观点出发,在本发明的涂料组合物中,以环氧树脂(A)和胺系固化剂(B)的固体成分总量为基准,环氧树脂(A)的含量为60~99质量%、优选为70~90质量%,胺系固化剂(B)的含量为1~40质量%、优选为10~30质量%。
<硫酸钡(C)>
本发明的涂料组合物含有平均粒径为0.01~5μm、优选为0.05~4μm、进一步优选为0.05~3μm的硫酸钡(C)(以下,将平均粒径为0.01~5μm的硫酸钡(C)简称为硫酸钡(C))。
作为这种硫酸钡(C)的市售品,可以列举:BLANC FIXE MICRO(Sachtraven株式会社制造,商品名,平均粒径为0.7μm的硫酸钡)、硫酸钡HF(深州嘉信化工有限责任公司制造,商品名,平均粒径为0.9μm的硫酸钡)、BARIFINE BF-20(堺化学工业株式会社制造,商品名,平均粒径为0.03μm的硫酸钡)、BARIACE B-30(堺化学工业株式会社制造,商品名,平均粒径为0.3μm的硫酸钡)、SPARWITE W-5HB(Sino-Can公司制造,商品名,硫酸钡粉末,平均粒径:1.6μm)等。
另外,在本说明书中,平均粒径是通过基于动态光散射法的粒度分布测定而得到的值。
具体而言,平均粒径是使用例如UPA-EX250(商品名,日机装株式会社制造,基于动态光散射法的粒度分布测定装置)而测定的值。
从成品外观的观点出发,以环氧树脂(A)和胺系固化剂(B)的固体成分总量为基准,本发明的涂料组合物中的硫酸钡(C)的含量为1~100质量%、优选为5~80质量%、进一步优选为10~75质量%。
<沸石(D)>
沸石是结晶性铝硅酸盐的总称,是以Al、Si、O、阳离子(正离子)为构成元素,以SiO4和AlO4四面体结构(以Si4+或Al3+为中心而形成的四面体)为基本结构的化合物。通过将它们以复杂且规则的方式进行连接,以一维、二维或三维的方式有规则地形成作为沸石的特征的、与直径为几埃至几十埃的小分子大致相同大小的细孔。在该细孔中存在阳离子,以此为基础表现出沸石的各种功能。在沸石的细孔中,只有小于其直径的分子才能进入,能够与大分子进行筛分,因此一些沸石被称为分子筛。
沸石包括以含水铝硅酸盐为主要成分的天然沸石,以及以Na2O·Al2O3·xSiO2·yH2O为主要成分的合成沸石。合成沸石也称为人造沸石,是通过将碳酸钠、二氧化硅、氧化铝或高岭***融的干式法、或将硅酸钠与铝酸钠合并使凝胶沉淀的湿式法来制造的。天然沸石、合成沸石均具有离子交换能力,即使脱水后其晶体结构也不会发生变化,脱水后得到分子大小的细孔,具有较大的吸附能力。此外,通过水热合成将铝硅酸钠凝胶结晶化并脱水后得到一定大小的细孔的沸石一般被称为分子筛。
通过组合使用硫酸钡(C)和沸石(D),能够提高本发明的涂料组合物的耐水性。
作为沸石(D),从完成性、防腐蚀性的观点出发,可以很好地使用一般被称为分子筛的沸石。市售有成型为粉末状、颗粒状的沸石,根据原料沸石的种类,市售有分子筛3A、分子筛4A、分子筛5A、分子筛13X等。数字表示上述细孔的大致直径(埃),大写字母表示沸石的种类,A表示LTA型沸石,X表示FAU型沸石。
在上述分子筛中,可以很好地使用分子筛3A、分子筛5A,特别是分子筛5A。
根据处于分子筛结晶的细孔附近的金属阳离子的位置和大小,该细孔的有效直径发生变化,例如5A型是通过用钙离子置换4A型的钠离子而形成的。
从成品外观的观点出发,沸石(D)的细孔径(细孔的有效直径)优选为0.50nm以下、更优选为0.10~0.50nm、进一步优选为0.20~0.50nm的范围内。
从成品外观的观点出发,以环氧树脂(A)和胺系固化剂(B)的固体成分总量为基准,本发明的涂料组合物中的沸石(D)的含量为10~40质量%、优选为15~30质量%、进一步优选为15~25质量%。
为了提高防腐蚀性,本发明的涂料组合物可以含有防锈颜料。作为防锈颜料,具体而言,例如可以列举氧化锌、亚磷酸盐化合物、磷酸盐化合物、钼酸盐系化合物、铋化合物、金属离子交换二氧化硅等。
作为上述亚磷酸盐化合物,可以列举EXPERT NP-1000、EXPERT NP-1020C等亚磷酸钙化合物,EXPERT NP-1100、EXPERT NP-1102等亚磷酸铝化合物(EXPERT系列均为东邦颜料工业株式会社制造,商品名)。
作为上述磷酸盐化合物,可以列举用金属化合物处理过的三聚磷酸二氢铝等。作为上述金属化合物,可以列举锌、钙、镁、锰、铋、钴、锡、锆、钛、锶、铜、铁、锂、铝、镍和钠的氯化物、氢氧化物、碳酸化物、硫酸物等。
作为上述用金属化合物处理过的三聚磷酸二氢铝的市售品,可以列举K-WHITE140、K-WHITE Ca650、K-WHITE 450H、K-WHITE G-105、K-WHITE 105、K-WHITE K-82(均为帝国化工株式会社(TAYCA CORPORATION)制造,商品名)等。
作为上述钼酸盐系化合物的市售品,例如可以列举LF BOUSEI M-PSN、LF BOUSEIMC-400WR、LF BOUSEIPM-300、PM-308(均为菊池色素工业株式会社制造,商品名)等。
作为上述铋化合物,例如可以列举氧化铋、氢氧化铋、碱性碳酸铋、硝酸铋、硅酸铋和有机酸铋等。
作为上述金属离子交换二氧化硅,例如可以列举钙离子交换二氧化硅、镁离子交换二氧化硅等。作为这些金属离子交换二氧化硅,也可以使用磷酸改性金属离子交换二氧化硅。
上述钙离子交换二氧化硅是通过离子交换将钙离子导入至微细的多孔质二氧化硅载体而形成的二氧化硅微粒。作为钙离子交换二氧化硅的市售品,可以列举SHIELDEX(注册商标)C303、SHIELDEX AC-3、SHIELDEX C-5(以上均为W.R.Grace&Co.公司制造)、SYLOMASK 52(富士硅化学株式会社制造)等。
上述镁离子交换二氧化硅是通过离子交换将镁离子导入至微细的多孔质二氧化硅载体而形成的二氧化硅微粒。作为镁离子交换二氧化硅的市售品,可以列举SYLOMASK52M(富士硅化学株式会社制造)、NOVINOX ACE-110(法国SNCZ公司制造)等。
在本发明的涂料组合物中使用防锈颜料的情况下,从防腐蚀性和成品外观的观点出发,以环氧树脂(A)和胺系固化剂(B)的固体成分总量为基准,其使用量优选为1~50质量%、更优选为10~40质量%。
为了获得所需的颜色,本发明的涂料组合物可以使用着色颜料。作为着色颜料,具体而言,可以列举钛白、钼酸锌、钼酸钙、炭黑、石墨、铁黑、普鲁士蓝、群青、钴蓝、铜酞菁蓝、阴丹酮蓝、铅黄、合成氧化铁黄、氧化铁红、透明氧化铁红、钒酸铋、钛黄、锌黄、单偶氮黄、赭石、双偶氮、异吲哚酮黄、金属络盐偶氮黄、喹酞酮黄、苯并咪唑酮黄、单偶氮红、未取代喹吖啶酮红、偶氮色淀(Mn盐)、喹吖啶酮品红、蒽酮橙、二蒽醌红、苝栗色、苝红、二酮吡咯并吡咯铬朱砂、氯化酞菁绿、溴化酞菁绿、吡唑啉酮橙、苯并咪唑酮橙、二恶嗪紫、苝紫等。
在本发明的涂料组合物中使用着色颜料的情况下,从成品外观的观点出发,以环氧树脂(A)和胺系固化剂(B)的固体成分总量为基准,其使用量优选为20~150质量%、特别优选为40~130质量%。
本发明的涂料组合物可以根据需要含有体质颜料(硫酸钡(C)除外)。
作为上述体质颜料,例如可以列举粘土、二氧化硅、硫酸钡(硫酸钡(C)除外)、滑石、碳酸钙、白炭黑、硅藻土、碳酸镁铝薄片、云母薄片等。
在本发明的涂料组合物中使用体质颜料的情况下,从耐水性和防腐蚀性的观点考虑,以环氧树脂(A)和胺系固化剂(B)的固体成分总量为基准,其使用量优选为20~150质量%、更优选为40~140质量%、进一步优选为40~130质量%。
为了控制涂料的流动性以改善成品外观和涂装作业性,本发明的涂料组合物可以使用流变控制剂。
作为流变控制剂,具体而言,例如可以列举粘土矿物(例如,金属硅酸盐、蒙脱石)、丙烯酸树脂(例如在分子中包含由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物、低聚物组成的结构的材料)、聚烯烃(例如,聚乙烯、聚丙烯等)、酰胺(高级脂肪酸酰胺、聚酰胺、低聚物等)、多元羧酸(包括在分子中具有至少两个以上的羧基的衍生物)、纤维素(包括硝基纤维素、乙酰基纤维素、纤维素醚等各种衍生物)、氨酯(在分子中包含氨酯结构的聚合物、低聚物等)、脲(在分子中包含脲结构的聚合物、低聚物等)、氨酯脲(在分子中包含氨酯结构和脲结构的聚合物、低聚物等)等。
作为流变控制剂的市售品,例如可以列举DISPARLON 6900(楠本化成株式会社制造)、DISPARLON A603(楠本化成株式会社制造)、THIXOL W300(共荣社化学株式会社)等酰胺蜡;DISPARLON 4200(楠本化成株式会社制造)等聚乙烯蜡;CAB(乙酸丁酸纤维素、Eastman Chemical Products公司制造)、HEC(羟乙基纤维素)、疏水化HEC、CMC(羧甲基纤维素)等纤维素系流变控制剂;BYK-410、BYK-411、BYK-420、BYK-425(以上为毕克化学株式会社制造)等氨酯脲系流变控制剂;FLOWNON SA-345HF(共荣社化学株式会社制造)等聚烯烃系流变控制剂;FLOWNON HR-4AF(共荣社化学株式会社制造)等高级脂肪酸酰胺系流变控制剂等。
在本发明的涂料组合物中使用流变控制剂的情况下,从成品外观和涂装作业性的观点出发,以环氧树脂(A)和胺系固化剂(B)的固体成分总量为基准,其使用量优选为0.1~20质量%、更优选为0.5~15质量%、进一步优选为0.8~10质量%的范围内。
本发明的涂料组合物还可以根据需要进一步含有颜料分散剂、表面调整剂、表面活性剂、消泡剂、固化剂(胺系固化剂(B)除外)、固化催化剂、防腐剂、防冻剂等。
在本发明的涂料组合物中,除了胺系固化剂(B)例如为酮亚胺化合物的情况以外,作为基体树脂的环氧树脂(A)与胺系固化剂(B)的交联反应通常在常温下进行。因此,本发明的涂料组合物是包含含有成分(A)的主剂以及含有成分(B)的固化剂的双组分型涂料,通常,在即将涂装之前将主剂和固化剂混合,根据需要添加有机溶剂等溶剂进行粘度调整而很好地使用。
此时,成分(C)、成分(D)、以及根据需要使用的成分一般优选预先配合在主剂侧。混合例如可以使用分散器、均化器等混合装置来进行。
本发明的涂料组合物的涂装例如可以通过浸渍涂布、刷涂、辊刷涂、喷涂、辊涂、旋涂、浸涂、棒涂、流涂、静电涂装、无气涂装、电沉积涂装、模涂等涂装方法来进行。合适的干燥膜厚通常在10μm~150μm、优选在30μm~80μm的范围内。
本发明的涂料组合物可以通过在常温~160℃下干燥10~120分钟、优选在60~120℃下干燥20~90分钟而固化。另外,在本说明书中,常温是指15℃~25℃。
作为被涂物,可以列举冷轧钢板、黑皮钢板、合金化镀锌钢板、电镀锌钢板等、以及以这些钢板为原料制成的推土机、液压挖掘机、轮式装载机等建筑机械或产业机械等。这些被涂物可以根据需要进行喷丸、表面调整、表面处理等。
本发明的涂料组合物的防腐蚀性和成品外观优异,因此其可以很好地用作上述被涂物用的底涂涂料(底漆涂料)、特别是用作用于形成由湿碰湿方式的底涂涂膜和面涂涂膜构成的多层涂膜中的底涂涂膜的底涂涂料组合物。
湿碰湿方式是指在未固化的下层涂膜上形成上层涂膜的多层涂装工序的方式。
本发明的多层涂膜形成方法包括在被涂物上的底涂涂膜上涂装面涂涂膜的工序,其中,使用本发明的涂料组合物作为用于形成底涂涂膜的底涂涂料组合物。
本发明的涂料组合物的湿碰湿适应性优异,因此其可以很好很好地用于,特别是如下方法:在被涂物上形成由本发明的涂料组合物形成的未固化涂膜(底涂涂膜),在该未固化涂膜上形成由面涂涂料组合物形成的面涂涂膜,将两种涂膜同时干燥而形成涂膜。
作为用于形成面涂涂膜的面涂涂料组合物,可以使用以往公知的涂料组合物,对此没有限制。具体而言,例如可以使用聚氨酯树脂系涂料组合物、丙烯酸树脂系涂料组合物、硅树脂系涂料组合物、氟树脂系涂料组合物、油性系涂料组合物、邻苯二甲酸树脂系涂料组合物等。
在上述湿碰湿的涂膜形成方法中,本发明的涂料组合物的涂装可以通过上述涂装方法进行。未固化涂膜(底涂涂膜)的合适的干燥膜厚通常在10μm~150μm、优选在20μm~60μm的范围内。
在由本发明的涂料组合物形成的未固化涂膜上涂装上述面涂涂料组合物时,例如可以通过浸渍涂布、刷涂、辊刷涂、喷涂、辊涂、旋涂、浸涂、棒涂、流涂、静电涂装、无气涂装、电沉积涂装、模涂等涂装方法来进行。面涂涂膜的合适的干燥膜厚通常在10μm~150μm、优选在20μm~60μm的范围内。接着,在常温~160℃下干燥10~120分钟、优选在60~120℃下干燥20~90分钟,从而能够得到多层涂膜。
在涂装本发明的涂料组合物而形成该未固化涂膜(底涂涂膜)之后,也可以根据需要进行常温静置或预加热。
实施例
以下,通过制造例、实施例和比较例对本发明进行更详细的说明,但本发明并不限定于这些。各例中的“份”表示质量份,“%”表示质量%。
底涂涂料组合物(底漆涂料组合物)的制造
实施例1底漆涂料组合物No.1的制造
通过以下的工序1~工序2,得到底漆涂料组合物No.1。
工序1:在JER 1001(注1)40份(固体成分)、BLANC FIXE MICRO(注4)40份、TI-SELECT TS-6200(注10)40份、K-WHITE 105(注11)20份、SUNLIGHT SL-1500(注12)40份、滑石MS(注13)10份和分子筛5A(P)(注14)20份中适量加入乙酸丁酯,用砂磨机分散,得到颜料分散糊剂。
工序2:在上述得到的颜料分散糊中配合JER 1001(注1)40份(固体成分),加入表面调整剂、消泡剂并搅拌,加入乙酸丁酯来调整固体成分。进而,在即将涂装之前加入NC-540(注17)20份(固体成分)和乙酸丁酯,得到固体成分为60质量%、涂装粘度为20秒/25℃(用岩田杯测定)的底漆涂料组合物No.1。
实施例2~16底漆涂料组合物No.2~16的制造
除了使用表1~2的配合内容以外,以与实施例1相同的方式得到各底漆涂料组合物No.2~16。
比较例1~7底漆涂料组合物No.17~23的制造
除了使用表3的配合内容以外,以与实施例1相同的方式得到各底漆涂料组合物No.17~No.23。
另外,在涂料组合物No.8的工序1中,将JER 1001(注1)替换为JER 1007(注2),在No.18的工序1中,将JER 1001(注1)替换为ARAKYD 9205(注3)。
面涂涂料组合物的制造
制造例1丙烯酸树脂溶液的制造
使Swasol 1000(科斯莫石油株式会社制造,芳香族烃系溶剂)28份、甲苯85份、苯乙烯41.6份、丙烯酸正丁酯6.9份、甲基丙烯酸异丁酯19份、PLACCEL FM-3(注21)15份、甲基丙烯酸2-羟乙酯17份、丙烯酸0.5份、二叔丁基过氧化物8份在氮气下于110℃反应,得到固体成分质量浓度为45%的丙烯酸树脂溶液。得到的丙烯酸树脂的酸值为3.9mgKOH/g,羟值为94.9mgKOH/g,重均分子量为11000。
(注21)PLACCEL FM-3:大赛璐化学工业株式会社制造,商品名,丙烯酸2-羟乙酯的ε-己内酯改性乙烯基单体
制造例2面涂涂料组合物No.1的制造
将制造例1中得到的丙烯酸树脂溶液80份(固体成分)、TI-SELECT TS-6200(注10)12份、Hostaperm Yellow H-3G(注22)12份、BARIFINE BF-20(注7)15份、Bayferrox 4905(注23)12份和TINUVIN 292(注24)1份配合在一起,并使用砂磨机将用Swasol 1000(科斯莫石油株式会社制造,芳香族烃系溶剂)调整了固体成分的混合物分散,由此得到主剂涂料。进而,在即将涂装之前,将Sumidur N3300(注25)20份(固体成分)和KBM-403(注26)0.5份混合搅拌,得到固体成分为60%的面涂涂料组合物No.1。
(注22)Hostaperm Yellow H-3G:科莱恩公司制造,商品名,汉撒黄系黄色颜料
(注23)Bayferrox 4905:Lanxess株式会社,商品名,红色颜料
(注24)TINUVIN 292:BASF株式会社,商品名,光稳定剂
(注25)Sumidur N3300:住化拜尔聚氨酯株式会社,商品名,异氰脲酸酯改性HDI(HDI的三聚体)
(注26)KBM-403:信越化学株式会社,商品名,含环氧基硅烷偶联剂
<多层涂膜形成涂板的制作>
<多层涂膜形成涂板No.1的制作(用于实施例)>
通过以下的工序1~工序3,得到多层涂膜形成涂板No.1。
工序1:将实施例1中得到的底漆涂料组合物No.1喷涂于冷轧钢板(大小为0.8×70×150mm,Palbond#3020),使干燥膜厚为40μm,并在25℃下静置3分钟以形成底漆涂膜。
工序2:接着,使用制造例2中得到的面涂涂料组合物No.1,将10份Kanpe工业用聚氨酯稀释剂205(关西涂料株式会社制造,二液聚氨酯涂料用稀释剂)与100份面涂涂料组合物No.1配合在一起,然后以湿碰湿方式喷涂在该底漆涂膜上,使干燥膜厚为40μm,以形成面涂涂膜。
工序3:将由工序1的底漆涂膜和工序2的面涂涂膜组成的多层涂膜在25℃下静置10分钟后,在80℃下加热干燥30分钟,进而在室温(20℃)下干燥72小时,得到多层涂膜形成涂板No.1。
多层涂膜形成涂板No.2~No.16的制作(用于实施例)
除了使底漆涂料组合物为表1~2的各涂料以外,以与多层涂膜形成涂板No.1相同的方式得到各多层涂膜形成涂板No.2~No.16。
多层涂膜形成涂板No.17~No.23的制作(用于比较例)
除了使底漆涂料组合物为表3的各涂料以外,以与多层涂膜形成涂板No.1相同的方式得到各多层涂膜形成涂板No.17~No.23。
涂膜性能试验
对于各多层涂膜形成涂板,按照后述的试验项目进行涂膜性能试验。将试验结果一并示于表1~表3。
性能评价
成品外观(注27):按照以下的基准,通过目测和60度光泽值评价各多层涂膜形成涂板的涂面外观。
◎:面涂涂膜与底漆涂膜不存在混层,平滑性良好,且60度光泽值为90以上。
○:面涂涂膜与底漆涂膜不存在混层,平滑性良好,且60度光泽值为75以上且小于90。
△:面涂涂膜与底漆涂膜存在混层,稍微观察到属于选自波纹、无光泽和脱皮中的至少一种的成品外观的降低,60度光泽值为60以上且小于75。
×:面涂涂膜与底漆涂膜存在明显的混层,明显存在属于选自波纹、无光泽、脱皮中的至少一种的成品外观的降低,60度光泽值小于60。
防腐蚀性(注28):在各多层涂膜形成涂板上,用刀划出交叉伤痕直达基体,按照JIS Z-2371对其进行120小时的耐盐水喷雾试验,根据刀痕造成的锈、起泡宽度,按照以下的基准进行评价。
◎:锈、起泡的最大宽度为距切割部小于2mm(单侧)。
○:锈、起泡的最大宽度为距切割部2mm以上且小于3mm(单侧)。
△:锈、起泡的最大宽度为距切割部3mm以上且小于4mm(单侧)。
×:锈、起泡的最大宽度为距切割部4mm以上(单侧)。
耐崩裂性(注29):将各多层涂膜形成涂板以涂面与石子吹出口成直角的方式固定于崩裂试验装置(Suga试验机株式会社制造,飞石试验机“JA-400型”)的试片保持台。在20℃下,通过0.294MPa(3kgf/cm2)的压缩空气将500g粒度为6号的花岗岩碎石吹到涂面上五次。然后,在涂面粘贴布胶带(富士工业株式会社制造),将其迅速剥离后,根据以下的基准评价涂膜的伤痕的产生程度等。
◎:关于伤痕的大小,直径为1.0mm以下。
〇:关于伤痕的大小,直径超过1.0mm且为1.5mm以下。
△:关于伤痕的大小,直径超过1.5mm且为2.0mm以下。
×:关于伤痕的大小,直径超过2.0mm。
表1
表2
表3
另外,在表1~3中,关于各成分所记载的数值为固体成分含量。
(注1)JER 1001:三菱化学株式会社,商品名,双酚A型环氧树脂,重均分子量2000,羟值128mgKOH/g
(注2)JER 1007:三菱化学株式会社,商品名,双酚A型环氧树脂,重均分子量10000,羟值188mgKOH/g
(注3)ARAKYD 9205:荒川化学工业株式会社,商品名,改性双酚A型环氧树脂,重均分子量30000,羟值215mgKOH/g
(注4)BLANC FIXE MICRO:Sachtraven株式会社,商品名,硫酸钡,平均粒径0.7μm,吸油量13ml/100g
(注5)硫酸钡HF:深州嘉信化工有限责任公司,商品名,硫酸钡,平均粒径0.9μm,吸油量14ml/100g
(注6)SPARWITE W-5HB:Sino-Can Micronized Product co.,Ltd,商品名,硫酸钡,平均粒径1.6μm,吸油量13ml/100g
(注7)BARIFINE BF-20:堺化学工业株式会社,商品名,硫酸钡,平均粒径0.03μm,吸油量24ml/100g
(注8)硫酸钡BA:堺化学工业株式会社,商品名,硫酸钡,平均粒径8μm,吸油量8ml/100g
(注9)LAKABAR SF:LAKAVISUTH LTD,商品名,硫酸钡,平均粒径10.4μm,吸油量10ml/100g
(注10)TI-SELECT TS-6200:科慕株式会社,商品名,二氧化钛
(注11)K-WHITE 105:帝国化工株式会社制造,商品名,三聚磷酸二氢铝
(注12)SUNLIGHT SL-1500:竹原化学工业株式会社,商品名,碳酸钙(注13)滑石MS:日本滑石株式会社,商品名,滑石
(注14)分子筛5A(P):Union昭和株式会社,商品名,氨基硅酸钙钠,细孔径0.42nm
(注15)分子筛3A:Union昭和株式会社,商品名,氨基硅酸钙钠,细孔径0.25nm
(注16)分子筛13X:Union昭和株式会社,商品名,氨基硅酸钙钠,细孔径1.0nm
(注17)NC-540:卡德莱公司,商品名,酚醛胺
(注18)LITE-3100:卡德莱公司,商品名,酚醛酰胺
(注19)Ancamide 2634:Evonik日本株式会社,商品名,聚酰胺胺
(注20)TMA K13:筑野食品工业株式会社,商品名,酮亚胺,聚酰胺胺的酮缩合物
尽管已经参照特定的实施方式对本发明进行了详细的说明,但是对于本领域技术人员而言,显然能够在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种改变、修改。本申请基于2021年3月11日提交的日本专利申请(特愿2021-39032),其内容作为引用并入本文。
产业上的可利用性
能够提供具有防腐蚀性和成品外观优异的涂膜的涂装物品。
Claims (5)
1.一种涂料组合物,其含有环氧树脂(A)、胺系固化剂(B)、平均粒径为0.01~5.0μm的硫酸钡(C)、以及沸石(D),其中,
以所述环氧树脂(A)和所述胺系固化剂(B)的固体成分总量为基准,所述环氧树脂(A)的含量为60~99质量%,所述胺系固化剂(B)的含量为1~40质量%,所述硫酸钡(C)的含量为1~100质量%,所述沸石(D)的含量为10~40质量%。
2.根据权利要求1所述的涂料组合物,其中,
所述环氧树脂(A)含有重均分子量为350~10000的环氧树脂(A1)和重均分子量为15000~60000的环氧树脂(A2)。
3.根据权利要求1或2所述的涂料组合物,其中,
所述胺系固化剂(B)为选自聚酰胺胺、改性脂肪族胺、酚醛胺和酚醛酰胺中的至少一种。
4.一种多层涂膜形成方法,其包括在被涂物上的底涂涂膜上涂装面涂涂膜的工序,其中,
使用权利要求1~3中任一项所述的涂料组合物作为用于形成所述底涂涂膜的底涂涂料组合物。
5.一种建筑机械或产业机械,其使用权利要求1~3中任一项所述的涂料组合物进行了涂装。
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