[發明專利]具有低游離甲醛排放量的酸固化涂料組合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201811286026.1
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN111117447A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 楊偉;陶杰
• 申請（專利權）人: 廣東華潤涂料有限公司
• 主分類號: C09D167/08
• 分類號: C09D167/08;C09D7/65;C08G77/04;C08G77/06;C08G77/38
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 李劍

本發明涉及具有低游離甲醛排放量的酸固化涂料組合物及其制備方法。本發明的酸固化涂料組合物包含醇酸樹脂、氨基樹脂和乙酰乙酰基官能化的硅基樹脂，其中在固化時，基于所述氨基樹脂的重量，所述氨基樹脂本身釋放至少0.8重量％的甲醛；所述醇酸樹脂與所述氨基樹脂的重量比在70:30至45:55的范圍內。本發明還涉及涂布制品。

技術領域

本發明涉及低游離甲醛酸固化產品及其制備方法。本發明尤其涉及具有低游離甲醛排放量的酸固化涂料組合物及其制備方法，以及涂布制品。

背景技術

酸固化(AC)涂料是涂料行業應用較早的一種涂料，其利用酸性催化劑來加速氨基樹脂和醇酸樹脂的交聯固化。AC涂料具有漆膜堅硬耐磨；漆膜的耐熱、耐水、耐寒性很高；透明度良好；耐黃變性好；與溶劑型雙組分(2K)聚氨酯(PU)涂料相比，不含異氰酸酯等優點。其非常適合用于木質基材的涂覆，尤其是家具木材的涂覆。然而，由于采用脲和三聚氰胺生產的氨基樹脂會釋放甲醛，酸固化產品中含有較大量且長期釋放的游離甲醛，對施工者和使用者造成較嚴重的身體傷害。隨著近年來人們對環境污染和身體健康方面的問題日益關注，酸固化涂料的應用越來越受到限制。

為了獲得低游離甲醛的酸固化涂料和產品，涂料領域中目前主要開發了以下三種解決方案。

在第一種解決方案中，通過降低釋放甲醛的氨基樹脂本身的含量，來降低酸固化產品的游離甲醛。通常，在交聯劑是釋放甲醛的氨基樹脂交聯劑的情況下，該交聯劑以非常低的量(例如小于涂料組合物的約15重量％或小于約10重量％)存在。然而，交聯劑的量可以影響各種涂層性能，例如涂層硬度、耐磨性和柔韌性等。因此，采用這種方式獲得的酸固化產品雖然具有降低的甲醛釋放量，但是由于漆膜交聯不足，導致獲得較差的膜性能。更重要的是，這種酸固化產品仍然無法滿足市場上對低甲醛含量的要求(例如，歐洲采用的E1級環保標準)。

在第二種解決方案中，采用低甲醛釋放的氨基樹脂交聯劑，例如可由CytecIndustries Inc.獲得的S-2022-74低甲醛氨基樹脂交聯劑。已知，低甲醛釋放的氨基樹脂交聯劑本身釋放很少量的甲醛或者不釋放甲醛。然而，目前已知的低甲醛釋放的氨基樹脂交聯劑具有特定的結構(例如采用環狀脲和多烷基醛作為原料)、制備過程繁雜、生產成本過高，因而嚴重限制其在酸固化體系中的應用和推廣。

在第三種解決方案中，采用多孔的粉末狀甲醛捕收劑。作為示例性的粉末狀甲醛捕集劑，可以使用在作為基質的鈉基膨潤土、活性白土或沸石的層間或孔隙中填充有銅氨絡合離子而形成的甲醛捕收劑，其中NH₃/Cu²⁺的摩爾比為2～6，含銅量在1～5重量％。作為另一個示例性的粉末狀甲醛捕集劑，可以使用負載在硅膠上的NH₄或NH₂基化合物、TiO₂光觸媒和金屬磷酸鹽。這些甲醛捕收劑主要用于采用物理吸附甲醛，并通過化學反應來除去甲醛。然而，這種方式主要采用吸附作用，依賴于固體甲醛捕收劑的多孔結構，化學捕收甲醛效率低，且成本較高。更重要的是，當將這種多孔的粉末狀甲醛捕收劑應用于木材時，會嚴重影響涂層的性質，例如透明度、耐磨性、光澤、涂層對木材的粘附性等。

因此，需要一種應用范圍較廣的酸固化涂料組合物，其具有非常低的游離甲醛含量，并且同時涂層性質(例如涂層硬度、光澤度、干燥速度或透明度)不受損害、甚至得到改善。

發明內容

如背景技術部分所描述，現有技術中的技術方案均不能很好地解決上述問題，既保證游離甲醛含量降低，又不損害其他性質。一方面，由于酸固化涂料本身的特殊性，氨基樹脂的使用導致涂料具有大量游離甲醛，并且形成的涂層向環境中長期釋放甲醛。另一方面，酸固化涂料具有優異的性質(例如耐磨性、耐水、耐熱、耐黃變性等)，但這些性質容易受到氨基樹脂的用量以及填料的影響。如何更好地解決酸固化體系的游離甲醛問題是本領域中迫切需要解決的一個難題。發明人嘗試了大量可能的技術方案，并進行了深入的技術研究，付出了大量創造性勞動才發現了本文中所描述的技術方案。