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具有聚脲流變控制劑的低固體涂料組合物及其制備方法和制備系統(tǒng)的制作方法_3

文檔序號(hào):8245336閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
自特拉華州威明頓市杜邦公司(E.I. DuPont de Nemours and Co. ,Wilmington,DE)的2,2'_偶氮基二-(2-甲基丁腈)。將第1部分添加到反應(yīng)器中,力口 熱到其回流溫度。將第2部分預(yù)混,然后以均勻的速率在360分鐘期間添加到該反應(yīng)器中, 同時(shí)將得到的反應(yīng)混合物保持在其回流溫度。將第3部分預(yù)混并與第2部分同時(shí)添加到反 應(yīng)器中。第3部分是在390分鐘期間添加的,將反應(yīng)混合物在其回流溫度再保持60分鐘, 然后冷卻到室溫。
[0032] 所得到的丙烯酸類聚合物溶液具有約60wt%的聚合物固體含量和約Y的加德 納一霍爾德(Gardner-Holdt)粘度。 「00311聚脲流奪控制劑(RCA) 將約I. 7wt %的可獲自新澤西州弗洛勒姆帕克市的巴斯夫公司(BASF, Florham Park, New Jersey)的苯甲胺與約1.34wt %的1,6-六亞甲基二異氰酸酯在96. 36wt %的丙 烯酸樹(shù)脂#2存在下混合。將反應(yīng)物攪拌5分鐘?;谠摼垭辶髯兛刂苿┑目傊亓浚摼垭?流變控制劑包含3. Owt%的聚脲晶體。
[0033] 聚酯樹(shù)脂 通過(guò)二羥甲基丙酸、季戊四醇和ε-己內(nèi)酯的酯化合成共聚酯多元醇。將2064. 3g的 二羥甲基丙酸(DMPA)、167. Ig的季戊四醇(PE)、31. Og的2-乙基己酸錫(II)和108. 3g的 二甲苯在氮?dú)獯祾呦录尤肱鋫溆袡C(jī)械攪拌器、熱電偶和具有分水器的短程蒸餾頭的12升 反應(yīng)器中。將反應(yīng)混合物加熱到其回流溫度,并從分水器收集反應(yīng)水。通過(guò)收集的水的量 監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程,并且使反應(yīng)溫度不超過(guò)185°C。在整個(gè)反應(yīng)期間另外添加20g的二甲苯以保 持回流溫度低于185°C。當(dāng)收集的水的量達(dá)到理論值(277g)時(shí),使用酸值測(cè)量確定終點(diǎn),其 為小于5的酸值。在測(cè)量到的酸值為1. 7時(shí),使反應(yīng)器冷卻到120°C。然后在15 - 20分鐘 期間通過(guò)加料漏斗緩慢添加4126. Sg的ε -己內(nèi)酯。將反應(yīng)器保持在120°C,直至固體超過(guò) 95%。然后將反應(yīng)器冷卻到90°C,用1391. Sg的甲基戊基酮稀釋所得到的聚合物溶液。使 用強(qiáng)迫通風(fēng)將反應(yīng)器冷卻到低于50°C。
[0034] 該聚酯樹(shù)脂具有5035的數(shù)均分子量Mn (使用聚苯乙烯作為標(biāo)準(zhǔn)樣用SEC高M(jìn)w柱 通過(guò)GPC測(cè)得)。該聚合物溶液具有約80wt%的固體含量、約V的加德納一霍爾德(Gardner Holdt)粘度,最終酸值為2.1(對(duì)固體校正)。通過(guò)另外添加甲基戊基酮,將該聚酯樹(shù)脂的 固體含量進(jìn)一步降低到65. 5wt%。
[0035] 粘合劑溶液(BS) 表1中列出了各粘合劑溶液的組合物。在第I階段過(guò)程中,將所有成分均勻混合, 直至變成清澈的溶液。將第II階段中的成分均勻混合到第I階段溶液中。粘合劑溶液 1(BS_1)沒(méi)有聚脲流變控制劑,因此沒(méi)有聚脲晶體,且基于粘合劑溶液2的總重量,粘合劑 溶液2 (BS_2)具有5. 5wt %的聚脲流變控制劑,因此基于粘合劑溶液2的總重量,其具有 0· 17wt%的聚脲晶體。
[0036] 表1粘合劑溶液的組成 BS_1 BS_2 成分 wt.% wt.% 第I階段 丙酮 10.6 10.6 乙酸叔丁酯 29.9 29.9 二異丁基酮 4.5 4.5 3-乙氧基丙酸乙酯 3 2 3.2 CAB 樹(shù)脂381-0.5 3.9 3.9 CAB 樹(shù)脂381-0.1 2.3 2.3 第II階段 對(duì)氯三氟甲苯(PCBTF) 12.0 12.0 丙烯酸聚合物1 13.6 13.6 聚酯樹(shù)脂 3.8 3.8 Resamin? HF480 1.0 1.0 Byk?361N 0 3 0.3 丙烯酸聚合物2 14.9 9.3 聚脲流變控制劑 0.0 5.6 總汁 100.0 100.0 其中CAB樹(shù)脂381-0. 5和381-0. 1是可獲自田納西州金斯波特市伊士曼化工公 司(Eastman Chemical Co. of Kingsport, Tennessee)的纖維素乙酸丁酸酉旨,Resamin HF480是可獲自比利時(shí)湛新(Allnex)的氨基甲酸類樹(shù)脂,Byk.? 361N是可獲自德國(guó)畢克 (Byk, Germany)的聚丙烯酸酯表面添加劑。
[0037] 減粘劑 基于該減粘劑的總重量,該減粘劑是96. Owt%的對(duì)氯三氟甲苯(PCBTF)和4. Owt%的 丙酮的混合物。
[0038] 艮P可噴涂的油漆(Read-to-Spray Paints) 通過(guò)將可獲自特拉華州威明頓市艾仕得涂料系統(tǒng)公司(Axalta Coating Systems Co.,Wilmington,Delaware)的819J?染色劑與粘合劑溶液BS_1和BS_2依照表2的配方 混合,制備兩種未減粘的油漆樣品。然后將減粘劑添加到該未減粘油漆中,直至得到均勻的 樣品。
[0039] 表2即可啼涂的油漆的鉬成 樣品1 樣品2 成分 wt.% wt.% 819J? 7.0 7.0 BS_1 35.7 BS_2 35.7 減粘劑 57.3 57.3 其中,樣品I包含基于樣品I總重量的13. 2wt%的固體。樣品2包含基于樣品2總重 量的13. 2wt%的固體、基于樣品2總重量的2. Owt%的聚脲流變控制劑、基于樣品2總重量 的0. 06wt%的聚脈晶體和基于樣品2固體的總重量的0. 5wt%的聚脈晶體。
[0040] 使用SprayMation機(jī)器(型號(hào)310926,由佛羅里達(dá)州勞德代爾堡市斯美辰公司 (SprayMation Inc. Fort Lauderdale, FL 制造))將樣品 1 和樣品 2 分別以 5. 5 和 6. 0 英 寸的兩種不同的噴涂距離噴涂在12x36英寸卷涂(coil coated)的鋁基材面板(購(gòu)自密歇 根州希爾斯代爾市ACT檢驗(yàn)樣板有限公司(ACT Test Panels LLC,Hillsdale, MI))上。噴 涂距離定義為噴槍噴嘴和面板表面之間的距離。在每次過(guò)程中都將樣品作為中等濕度的 涂層涂上,直至實(shí)現(xiàn)遮蔽。將該涂有底涂層的面板空氣干燥10分鐘。在經(jīng)干燥的面板上噴 涂約50. 8微米(2密爾)厚的透明涂層LE5100S?(可獲自特拉華州威明頓市艾仕得涂料系 統(tǒng)公司(Axalta Coating Systems Co. ,Wilmington, DE))。然后將該涂有透明涂層的面板 在60°C (140° F)焙燒30分鐘。用可獲自艾仕得涂料系統(tǒng)公司(Axalta Coating Systems Co.)的ChromaVision⑧MAlOO顏色匹配系統(tǒng)測(cè)定該面板的顏色。用Cloud-runner儀器 (德國(guó)巴德托爾策市畢克加德納股份有限公司(BYK-Gardner GmbH, Bad Τ??ζ,Germany)) 測(cè)定該試驗(yàn)面板的色斑值。
[0041] 通常使用金屬的"隨角異色(travel) "和"動(dòng)態(tài)色(flop) "來(lái)表征薄片的取向。在 使用相同的效果顏料和照射條件時(shí),"隨角異色"和"動(dòng)態(tài)色"值越大,薄片取向越好。術(shù)語(yǔ) "隨角異色"在數(shù)學(xué)上定義為Travel = L15 - L110。術(shù)語(yǔ)"動(dòng)態(tài)色(Flop) "在數(shù)學(xué)上定義為 Flop = 2. 69*(L15-L110)~1. 11AL45)~0. 86。在這兩個(gè)公式中,L15、L45 和 LllO 分別是在 15度、45度和110度的逆定向反射角(aspecular angle)測(cè)得的亮度或光強(qiáng)度。該角度是 相對(duì)于距法線45度的反射角測(cè)定的。如上所述,術(shù)語(yǔ)"色斑"用于描述效果顏色外觀的亮度 變化的不規(guī)則區(qū)域。依照畢克加德納股份有限公司(BYK-Gardner GmbH)的建議,M15用于 表征效果顏色外觀的均勻性。當(dāng)M15大于6時(shí),該色斑外觀被認(rèn)為"清晰可見(jiàn)"。當(dāng)M15為 4. 5-6時(shí),該色斑外觀被認(rèn)為"可見(jiàn)"。當(dāng)M15低于4. 5時(shí),該色斑外觀被認(rèn)為"難以分辨"。 M15是在15°C的逆定向反射角測(cè)得的色斑外觀。該角度是相對(duì)于距法線45度的反射角測(cè) 定的。
[0042] 表3顯示樣品2(其基于該即可噴涂的組合物的總重量計(jì)包含2. Owt%的聚脲流變 控制劑)具有比不包含聚脲流變控制劑的樣品1更好的薄片取向(隨角異色和動(dòng)態(tài)色的數(shù) 值都更高)和更少的色斑。因?yàn)闃悠?的色斑值在兩種噴涂距離都顯著好于樣品1,因此添 加聚脲流變控制劑提高了施用的一致性。
[0043] 表 3 底涂層聚脲晶體 距離 隨角 動(dòng)態(tài) 色斑 異色 色 (wt.%) 英寸 15。角 面板 1 樣品 I 0 5.5 102.5 14 1 6 5 面板 2 樣品 2 0.5 5.5 103.5 14.4 4.5 面板 3 樣品 I 0 6.0 101.5 13.8 7.7 面板 4 樣品 2 0.5 6.0 104.5 14.4 5.2 其中聚脲晶體的重量百分比(wt% )是基于樣品1和2的總固體量計(jì)的。
[0044] 實(shí)施例II
[0045] 以下是具有小于15wt%的固體和不同量的聚脲流變控制劑的修補(bǔ)底涂層的實(shí)施 例。該實(shí)施例的提供僅用于示例目的,絕不意圖以任何方式限制本文預(yù)期的各種實(shí)施方案。
[0046] 粘合劑溶液(BS) 表4中列出了包含聚脲流變控制劑的各粘合劑溶液的組成。在第I階段過(guò)程中,將所 有成分均勻混合,直至變成清澈的溶液。將第II階段中的成分均勻混合到第I階段溶液中。 基于相應(yīng)的粘合劑溶液的總重量,粘合劑溶液3 (BS_3)具有7. 9wt %的聚脲流變控制劑,粘 合劑溶液4 (BS_4)具
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