專利名稱：汽車用丙烯酸-氨基型罩光清漆組合物、清漆及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車用清漆組合物，具體地涉及一種汽車用丙烯酸-氨基型罩光清漆組合物、清漆及其用途。
背景技術(shù)：
汽車作為工業(yè)產(chǎn)品中對(duì)外部裝飾保護(hù)要求最高的產(chǎn)品之一，清漆作為汽車外部裝飾的最后一層，除了要能滿足高耐候性、耐擦傷性等基本性能要求之外，還更要滿足高裝飾性、高施工性的要求即高光澤和高流掛針孔極限。目前行業(yè)內(nèi)汽車外部罩光清漆做的最好的是Basf (巴斯夫)，其次是其他國(guó)外Dupont (杜邦)、PPG等產(chǎn)品，雖然性能能達(dá)到要求但
價(jià)格昂貴。綜上所述，本領(lǐng)域缺乏一種更為經(jīng)濟(jì)的替代產(chǎn)品，且其可具有國(guó)外清漆等同的效果、高光澤、高施工流掛極限、針孔極限以及涂膜高滑爽的特點(diǎn)。因此，本領(lǐng)域迫切需要開發(fā)一種更為經(jīng)濟(jì)的替代性的汽車用丙烯酸_氨基型罩光清漆，其可達(dá)到高光澤、高施工流掛極限、針孔極限以及涂膜高滑爽的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于獲得一種更為經(jīng)濟(jì)的替代性的汽車用丙烯酸_氨基型罩光清漆組合物，其可達(dá)到高光澤、高施工流掛極限、針孔極限以及涂膜高滑爽的要求。本發(fā)明的第二目的在于獲得一種更為經(jīng)濟(jì)的替代性的汽車用丙烯酸_氨基型罩光清漆，其可達(dá)到高光澤、高施工流掛極限、針孔極限以及涂膜高滑爽的要求。本發(fā)明的第三目的在于獲得一種更為經(jīng)濟(jì)的替代性的汽車用丙烯酸_氨基型罩光清漆組合物的用途，其可達(dá)到高光澤、高施工流掛極限、針孔極限以及涂膜高滑爽的要求，從而用于汽車外部涂裝。本發(fā)明的第一目的在于提供一種丙烯酸_氨基型罩光清漆組合物，其包括如下組成(a) 20-48重量份的高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂，所述高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂的羥值在120-160mgK0H/g之間，且所述高固體份是指固體份> 70重量％ ；(b) 20-30重量份的正丁醇醚化三聚氰胺樹脂；(c) 10-30重量份的二脲化合物改性丙烯酸樹脂，(d)l-10重量份的3，5_ 二甲基吡唑(DMP)封閉的脂肪族聚異氰酸酯樹脂；(e)0. 2-1. 0重量份的流平劑；所述流平劑為聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液；(f)可接受量的清漆用助劑。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述組分(a)的高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂為(甲基)丙烯酸酯單體、乙烯基單體以及含羥基官能基單體的共聚物，所述高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂的數(shù)均分子量為3000-5000，羥值120-160mgK0H/g，固體樹脂酸值 5. 0-15. 0mgK0H/g。
在一優(yōu)選例中，所述組分(a)為(甲基)丙烯酸酯單體、乙烯基單體以及含羥基官能基單體經(jīng)高溫高壓聚合的共聚物。在一優(yōu)選例中，所述改性丙烯酸樹脂為防流掛劑改性的熱固性羥基丙烯酸樹脂在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述組分(C) 二脲化合物改性丙烯酸樹脂的二脲化合物改性量為3. 2-4. 2重量％，以丙烯酸樹脂的重量計(jì)算。在一優(yōu)選例中，二脲化合物指脂肪族二異氰酸酯和胺反應(yīng)的化合物。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述組分(e)的流平劑還包括0. 1-0. 5重量份丙烯酸酯類流平劑。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述組分(e)的流平劑為BI-331、BYK-315, BYK-306、BYK-310、Tego-450, BAYS I LONE OL-17 或其組合。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述組分(f)的清漆用助劑包括1-2重量份紫外光吸收劑；0. 5-1. 5重量份光穩(wěn)定劑；0. 1-0. 5重量份消泡劑；以及10-30重量份稀釋劑。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述組分(f)中，所述紫外光吸收劑為苯并三氮唑類紫外光吸收劑；或所述光穩(wěn)定劑為位阻胺類光穩(wěn)定劑；或所述消泡劑為丙烯酸類消泡劑。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述組分(f)還包括0.1-0. 5重量份丙烯酸酯類流平劑。本發(fā)明的第二方面提供一種本發(fā)明所述的組合物制得的丙烯酸-氨基型罩光清漆。本發(fā)明的第三方面提供一種本發(fā)明所述的丙烯酸-氨基型罩光清漆組合物在汽車外部涂裝中的應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明涂膜流掛評(píng)價(jià)方法A的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入的研究，通過改進(jìn)制備工藝，獲得了一種丙烯酸-氨基型罩光清漆的新配方，其涂膜光澤、硬度高、流掛極限達(dá)到50 μ m以上。特別適用于汽車外部涂裝，同時(shí)也適用于汽車輪轂、摩托車、工程機(jī)械、輕工業(yè)產(chǎn)品等的外部涂裝。在此基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。本文中，“丙烯酸-氨基型”是指本發(fā)明包含丙烯酸型樹脂和氨基型樹脂組分。本文中，“高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂”可以采用本領(lǐng)域中的“高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂”，具體例如在《丙烯酸化工與應(yīng)用》2001年12月第4期中所述的。 所述固體份是指熱固性羥基丙烯酸樹脂的固體含量。以下對(duì)本發(fā)明的各個(gè)方面進(jìn)行詳述，如無具體說明，本發(fā)明的各種原料均可以通過市售得到；或根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)方法制備得到。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明方法中。一種丙烯酸_氨基型罩光清漆組合物，其包括如下組成(a) 20-48重量份的高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂，所述高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂的羥值在120-160mgK0H/g之間，且所述高固體份是指固體份> 70重量％ ；(b) 20-30重量份的三聚氰胺樹脂；(c) 10-30重量份的二脲化合物改性丙烯酸樹脂，(d)l-10重量份的3，5_ 二甲基吡唑(DMP)封閉的脂肪族聚異氰酸酯樹脂；(e)0. 2-1. 0重量份的流平劑；所述流平劑為聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液；(f)可接受量的清漆用助劑。組分(a)中，優(yōu)選地，所述高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂為(甲基)丙烯酸酯單體、乙烯基單體以及含羥基官能基單體的共聚物，所述高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂的數(shù)均分子量為3000-5000，羥值120-160mgK0H/g，固體樹脂酸值5. 0-15. 0mgK0H/g。更優(yōu)選地，羥值 120-140mgK0H/g。在一優(yōu)選例中，所述組分(a)為(甲基)丙烯酸酯單體、乙烯基單體以及含羥基官能基單體經(jīng)高溫高壓聚合的共聚物。在一優(yōu)選例中，所述改性丙烯酸樹脂為防流掛劑改性的熱固性羥基丙烯酸樹脂所述組分(a)是本發(fā)明的組合物的主體樹脂。組分(b)中，本發(fā)明采用正丁醇醚化三聚氰胺樹脂(所述正丁醇醚化三聚氰胺樹脂為市售產(chǎn)品)作為交聯(lián)劑，與配方中聚丙烯酸樹脂在高溫下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)固化成膜。涂膜基本性能的達(dá)成受交聯(lián)劑的選擇和用量的決定。交聯(lián)劑用量少，交聯(lián)程度低，影響涂膜耐化學(xué)性(耐二甲苯、耐酸、耐堿、耐汽油性)降低。交聯(lián)劑用量多，交聯(lián)程度高，涂膜機(jī)械性 (沖擊、石擊、附著力)變差，硬度過高易脆。發(fā)明人并發(fā)現(xiàn)，組分(a)和組分(b)的最佳重量配比在1.5 1-2.5 1之間，達(dá)到了較佳的綜合性能。組分(c)中，二脲化合物改性丙烯酸樹脂與本發(fā)明其他組分(特別是流平劑)配合后具有優(yōu)異的防流掛特性。二脲化合物指脂肪族二異氰酸酯和胺反應(yīng)的化合物。優(yōu)選地，二脲化合物改性丙烯酸樹脂的二脲化合物改性量為3. 2-4. 2重量％。組分(d)中，本發(fā)明采用的封閉聚異氰酸酯是3，5_ 二甲基吡唑(DMP)封閉的脂肪族聚異氰酸酯，其賦予本發(fā)明的化合物更低的解封溫度，紫外光照不黃變特性。組分(e)中，本發(fā)明采用的流平劑，是聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液，經(jīng)試驗(yàn)優(yōu)選，與其他組分配合達(dá)到降低表面張力、提高滑爽性及其他性能的最佳平衡效果。所述流平劑例如為 BYK-331、BYK-315、BYK-306、BYK-310、Tego-450、BAYS ILONEOL-17 或其組合。更佳地，所述流平劑中還含有丙烯酸酯類流平劑。組分(f)中，優(yōu)選地，所述清漆用助劑包括1_2重量份紫外光吸收劑；0. 5-1. 5重量份光穩(wěn)定劑；0. 1-0. 5重量份消泡劑；以及10-30重量份稀釋劑。更優(yōu)選地，所述組分(f)中，所述紫外光吸收劑為苯并三氮唑類紫外光吸收劑。更優(yōu)選地，所述組分(f)中，所述光穩(wěn)定劑為位阻胺類光穩(wěn)定劑。更優(yōu)選地，所述組分(f)中，所述消泡劑為丙烯酸類消泡劑。
更優(yōu)選地，所述組分(f)還包括0. 1-0. 5重量份丙烯酸酯類流平劑。所述稀釋劑沒有具體限制，只要不對(duì)本發(fā)明的發(fā)明目的產(chǎn)生限制即可，可以采用本領(lǐng)域公知稀釋劑。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于①本發(fā)明提供了一種高光澤、高流掛極限、針孔極限以及高滑爽的汽車外部裝飾保護(hù)罩光清漆。本發(fā)明的其他方面由于本文的公開內(nèi)容，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件進(jìn)行。除非另外說明，否則所有的份數(shù)為重量份，所有的百分比為重量百分比，所述的聚合物分子量為數(shù)均分子量。對(duì)比例1配方①羥值100的高固體份含羥基丙烯酸樹脂(固體份> 70%,分子量3000-5000)40
重量份；②正丁醇醚化的三聚氰胺樹脂30重量份；③3，5_ 二甲基吡唑(DMP)封閉的脂肪族聚異氰酸酯樹脂10重量份；④二脲化合物改性的聚丙烯酸樹脂30重量份；⑤苯并三氮唑類紫外光吸收劑1重量份；⑥位阻胺類光穩(wěn)定劑0. 5重量份；⑦聚酯改性聚二甲基硅氧烷類流平劑0. 2重量份；⑧丙烯酸酯類流平劑0. 1重量份；⑨丙烯酸類消泡劑1重量份；⑩稀釋劑10重量份制備方法在容器中加入①高固體份含羥基丙烯酸樹脂、②正丁醇醚化三聚氰胺樹脂、③封閉聚異氰酸酯樹脂、④二脲化合物改性的聚丙烯酸樹脂、⑩部分稀釋劑，使用攪拌機(jī)攪拌30min。之后使用⑩部分稀釋劑將⑤紫外光吸收劑在50-60°C下溶解至澄清無顆粒液體。在攪拌狀態(tài)下，將以上溶解的⑥紫外光稀釋液依次加入。最后使用剩余部分以及 ⑩稀釋劑將涂料粘度調(diào)整至適合粘度。用法用稀釋劑將清漆稀釋到適合粘度26 30〃 /DIN4@23°C。使用經(jīng)磷化電泳后的鋼板，電泳涂層膜厚20士3 μ m;噴涂汽車中涂(膜厚30-40 μ m)；噴涂面漆(膜厚 15-20 μ m)，閃干7min后，噴涂清漆膜厚30-40 μ m，再流平7分鐘后，進(jìn)入烘箱汽車面漆后流平7min左右后，再噴涂以上稀釋后清漆，流平7min后放入烘140°C保溫30min。噴涂方式可以使用靜電旋杯噴涂也可以選擇手工空氣噴槍。實(shí)施例1 配方同對(duì)比例1，不同在于，組分①為羥值130的高固體份含羥基丙烯酸樹脂(固體份 ≥ 70%,分子量 3000-5000) 20-40 重量份；
制備方法在容器中加入①高固體份含羥基丙烯酸樹脂、②正丁醇醚化三聚氰胺樹脂、③封閉聚異氰酸酯樹脂、④二脲化合物改性的聚丙烯酸樹脂、⑩部分稀釋劑，使用攪拌機(jī)攪拌30min。之后使用⑩部分稀釋劑將⑤紫外光吸收劑固體粉末⑥光穩(wěn)定劑在 50-60°C下溶解至澄清無顆粒液體。在攪拌狀態(tài)下，將以上溶解的紫外光稀釋液、⑥光穩(wěn)定劑依次加入。最后使用剩余部分以及⑩稀釋劑將涂料粘度調(diào)整至適合粘度。用法同對(duì)比例1對(duì)比例2:配方與實(shí)施例1相同，不同在于，組分③為甲乙酮肟(MEKO)封閉的脂肪族聚異氰酸酯樹脂。制備方法同實(shí)施例1用法同對(duì)比例1對(duì)比彳列3:配方與實(shí)施例1相同，不同在于，組分④二脲化合物改性的聚丙烯酸樹脂的用量為8重量份。制備方法同實(shí)施例1用法同對(duì)比例1實(shí)施例2 配方①羥值130的高固體份含羥基丙烯酸樹脂(固體份> 70%,分子量3000-5000) 20
重量份；②正丁醇醚化的三聚氰胺樹脂20重量份；③3，5_ 二甲基吡唑(DMP)封閉的脂肪族聚異氰酸酯樹脂1重量份；④二脲化合物改性的聚丙烯酸樹脂10重量份(改性量為3. 2-4. 2重量％ )；⑤苯并三氮唑類紫外光吸收劑2重量份；⑥位阻胺類光穩(wěn)定劑0. 5重量份；⑦聚酯改性聚二甲基硅氧烷類降低表面張力流平劑1. 0重量份；⑧丙烯酸酯類流平劑0. 1重量份；⑨丙烯酸類消泡劑1重量份；⑩稀釋劑10重量份制備方法同實(shí)施例1用法同對(duì)比例1實(shí)施例3配方與實(shí)施例1類似，不同在于組分①羥值為150，且不含消泡劑。制備方法在容器中加入①高固體份含羥基丙烯酸樹脂、②正丁醇醚化三聚氰胺樹脂、③封閉聚異氰酸酯樹脂、④二脲化合物改性的聚丙烯酸樹脂、⑩部分稀釋劑，使用攪拌機(jī)攪拌30min。之后使用⑩部分稀釋劑將⑤紫外光吸收劑固體粉末在50-60°C下溶解至澄清無顆粒液體。在攪拌狀態(tài)下，將以上溶解的紫外光稀釋劑、⑥光穩(wěn)定劑以及流平劑依次加入。最后使用剩余部分以及⑩稀釋劑將涂料粘度調(diào)整至適合粘度。實(shí)施例4配方與實(shí)施例1類似，不同在于稀釋劑為30重量份。制備方法在容器中加入①高固體份含羥基丙烯酸樹脂、②正丁醇醚化三聚氰胺樹脂、③封閉聚異氰酸酯樹脂、④二脲化合物改性的聚丙烯酸樹脂、⑩部分稀釋劑，使用攪拌機(jī)攪拌30min。之后使用⑩部分稀釋劑將⑤紫外光吸收劑固體粉末在50-60°C下溶解至澄清無顆粒液體。在攪拌狀態(tài)下，將以上溶解的紫外光稀釋劑、光穩(wěn)定劑、流平劑、消泡劑依次加入。最后使用剩余部分與⑩稀釋劑將涂料粘度調(diào)整至適合粘度。實(shí)施例5配方與實(shí)施例1類似，不同在于丙烯酸酯類流平劑0. 5重量份；制備方法在容器中加入①高固體份含羥基丙烯酸樹脂、②正丁醇醚化三聚氰胺樹脂、③封閉聚異氰酸酯樹脂、④二脲化合物改性的聚丙烯酸樹脂、⑩部分稀釋劑，使用攪拌機(jī)攪拌30min。之后使用⑩部分稀釋劑將⑤紫外光吸收劑固體粉末在50-60°C下溶解至澄清無顆粒液體。在攪拌狀態(tài)下，將以上溶解的紫外光稀釋液、光穩(wěn)定劑、流平劑、消泡劑依次加入。最后使用剩余部分及其⑩稀釋劑將涂料粘度調(diào)整至適合粘度。性能實(shí)施例(1)涂膜評(píng)價(jià)涂膜流掛評(píng)價(jià)方法A使用靜電旋杯涂裝機(jī)，在確定的涂裝條件下(靜電壓-90KV，旋杯轉(zhuǎn)速35000rpm， 成型空氣壓力0. 15MPa,吐出量400CC/min，槍距25cm)對(duì)試板A (圓孔直徑8mm)進(jìn)行噴涂， 噴涂方向從右至左，噴槍行走速度由慢變快，由此形成膜厚由厚到薄的涂層。測(cè)量清漆流掛至圓孔下邊緣Icm處膜厚作為清漆流掛極限膜厚。對(duì)于實(shí)施例1 2和對(duì)比例1 3的配方制備的涂膜，按以下評(píng)價(jià)方法，所得結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種丙烯酸-氨基型罩光清漆組合物，其特征在于，包括如下組成(a)20-48重量份的高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂，所述高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂的羥值在120-160mgK0H/g之間，且所述高固體份是指固體份> 70重量％ ；(b)20-30重量份的正丁醇醚化三聚氰胺樹脂；(c)10-30重量份的二脲化合物改性丙烯酸樹脂，(d)1-10重量份的3，5_ 二甲基吡唑(DMP)封閉的脂肪族聚異氰酸酯樹脂；(e)0.2-1. 0重量份的流平劑；所述流平劑包括聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液；(f)可接受量的清漆用助劑。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組分(a)的高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂為(甲基)丙烯酸酯單體、乙烯基單體以及含羥基官能基單體的共聚物，所述高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂的數(shù)均分子量為3000-5000，羥值120-160mgK0H/g，固體樹脂酸值 5. 0-15. 0mgK0H/go
3.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組分(c)二脲化合物改性丙烯酸樹脂的二脲化合物改性量為3. 2-4. 2重量％。
4.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組分(e)的流平劑為BI-331、 BYK-315、BYK-306、BYK-310、Tego-450, BAYS I LONE OL-17 或其組合。
5.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組分(e)的流平劑還包括0.1-0. 5重量份丙烯酸酯類流平劑。
6.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組分(f)的清漆用助劑包括1-2重量份紫外光吸收劑；0. 5-1. 5重量份光穩(wěn)定劑；0. 1-0. 5重量份消泡劑；以及10-30重量份稀釋劑。
7.如權(quán)利要求6所述的組合物，其特征在于，所述組分(f)中，所述紫外光吸收劑為苯并三氮唑類紫外光吸收劑；或所述光穩(wěn)定劑為位阻胺類光穩(wěn)定劑；或所述消泡劑為丙烯酸類消泡劑。
8.如權(quán)利要求6所述的組合物，其特征在于，所述組分(f)還包括0.1-0. 5重量份丙烯酸酯類流平劑。
9.一種如權(quán)利要求1所述的組合物制得的丙烯酸-氨基型罩光清漆。
10.一種如權(quán)利要求9所述的丙烯酸-氨基型罩光清漆在汽車外部涂裝中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種丙烯酸-氨基型罩光清漆組合物，其包括如下組成(a)20-48重量份的高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂，所述高固體份的熱固性羥基丙烯酸樹脂的羥值在120-160mgKOH/g之間，且所述高固體份是指固體份≥70重量％；(b)20-30重量份的正丁醇醚化三聚氰胺樹脂；(c)10-30重量份的二脲化合物改性丙烯酸樹脂，(d)1-10重量份的3，5-二甲基吡唑(DMP)封閉的脂肪族聚異氰酸酯樹脂；(e)0.2-1.0重量份的流平劑；所述流平劑為聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液；(f)可接受量的清漆用助劑。本發(fā)明的丙烯酸-氨基型罩光清漆組合物涂覆得到的涂膜光澤、硬度高、流掛極限達(dá)到50μm以上，特別適用于汽車外部涂裝，同時(shí)也適用于汽車輪轂、摩托車、工程機(jī)械、輕工業(yè)產(chǎn)品等的外部涂裝。
文檔編號(hào)C09D175/00GK102190933SQ20101011804
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者倪健, 方黎明 申請(qǐng)人:立邦涂料(中國(guó))有限公司