本發(fā)明涉及一種能夠改進汽車部件(諸如保險杠、擾流板及門把手等)的單色白漆外觀的涂料組合物以及用其涂覆的制品。
背景技術(shù)：
：目前，汽車車身顏色種類繁多，其中白色能占到所有顏色的一半及以上的比例。噴涂保險杠所用底漆基本以黑色為主。當(dāng)用單色白漆覆蓋黑色底漆時，需要噴涂30-40微米厚的漆膜才能保證完全遮蓋的效果。然而，白漆在高膜厚情況下會出現(xiàn)流平性差、目視外觀不良的情況，還會出現(xiàn)失光、重涂附著力不良、耐潮濕性能及耐候性能差等問題。為了改善單色白漆的橘皮外觀及體系整體性能，本發(fā)明人分別對樹脂體系、顏料、助劑及溶劑等方面進行了大量的篩選，從而開發(fā)出適合于pp和abs共線的高外觀體系單色白漆。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種涂料組合物，其包含基于所述涂料組合物的總重量計10-20wt％的聚酯樹脂、2-8wt％的氨基樹脂和0-6wt％的丙烯酸樹脂。本發(fā)明還提供一種經(jīng)涂覆的基材，其包括基材和沉積在至少一部分所述基材上的涂料組合物，其中所述涂料組合物包含基于所述涂料組合物的總重量計10-20wt％的聚酯樹脂、2-8wt％的氨基樹脂和0-6wt％的丙烯酸樹脂。發(fā)明詳述除了實施例中的或另外明確說明的，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為說明書和權(quán)利要求書中使用的所有代表成分的數(shù)量、反應(yīng)條件等的數(shù)值在所有情況下均可按照術(shù)語“約”進行變化。因此，除非有相反的說明，否則以下的說明書和權(quán)利要求書中所列出的數(shù)值參重均為近似值，可以按照本發(fā)明想要獲得的性能而變化。起碼，而不是為了限制相當(dāng)于權(quán)利要求范圍的這一原則的實施，每個數(shù)值參數(shù)至少應(yīng)當(dāng)按照有效數(shù)字來解釋并運用普通的舍入法。盡管列出本發(fā)明寬范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似值，但具體實施例中列出的數(shù)值記錄得盡可能準(zhǔn)確。但是，任何一個數(shù)值本來就具有一定的誤差。該誤差是其相應(yīng)的測量方法中得出的標(biāo)準(zhǔn)偏差的必然結(jié)果。本文中所使用的聚合物的重均分子量是通過凝膠滲透色譜法采用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)物，例如聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物測定的。本文中所使用的術(shù)語“酸值”是指中和1克樣品中的游離酸所需的氫氧化鉀的毫克數(shù)，以mgkoh/g表示。本文中所使用的術(shù)語“羥值”是指1克樣品中的羥基所相當(dāng)?shù)臍溲趸?koh)的毫克數(shù)，以mgkoh/g表示。噴涂汽車保險杠、擾流板及門把手等部件所用的底漆基本以黑色為主，當(dāng)用單色白色漆覆蓋黑色底漆時，通常需要噴涂30-40微米厚的漆膜以保證完全遮蓋黑色底漆。然而，白漆在高膜厚情況下會出現(xiàn)流平性差、目視外觀不良的情況，還會出現(xiàn)失光、重涂附著力不良、耐潮濕性能及耐候性能差等問題。本發(fā)明提供一種旨在改善單色白漆的橘皮外觀及體系整體性能的涂料組合物。所述涂料組合物包含基于所述涂料組合物的總重量計10-20wt％的聚酯樹脂、2-8wt％的氨基樹脂和0-6wt％的丙烯酸樹脂。適合在本發(fā)明涂料組合物中使用的聚酯樹脂通過至少一種多元酸和至少一種多元醇在一定條件下制得。優(yōu)選地，該聚酯樹脂具有50-100mgkoh/g的羥值、0-5mgkoh/g的酸值，且其重均分子量在3000-5000范圍內(nèi)。聚酯樹脂具有優(yōu)良的光澤、柔韌性和流變性能，可改善涂層外觀并提高體系流平性。合適的聚酯樹脂可商購獲得，其包括但不限于以商品名稱setal90173ss-50得自nuplexresins的聚酯樹脂。適合在本發(fā)明涂料組合物中使用的氨基樹脂為涂料領(lǐng)域已知的任何氨基樹脂，優(yōu)選三聚氰胺-甲醛樹脂，氨基樹脂可改善所述涂料組合物的耐失光性。合適的氨基樹脂可商購獲得，其包括但不限于以商品名稱fm-003melamineresin得自ppgusa的氨基樹脂。本發(fā)明中所用的丙烯酸樹脂優(yōu)選為羥基官能的丙烯酸聚合物。合適的含羥基的丙烯酸聚合物可以由可聚合的烯屬不飽和單體來制備，并且可以是(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯酸烷基酯與一種或多種其他可聚合的烯屬不飽和單體的共聚物，所述其他可聚合的烯屬不飽和單體例如是(甲基)丙烯酸烷基酯，包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯，乙基乙烯基芳族化合物，如苯乙烯、α-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯等。本文所有的“(甲基)丙烯酸酯”及類似術(shù)語意在包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯兩者。優(yōu)選地，丙烯酸樹脂具有40-50℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、10-40mgkoh/g的羥值，且其重均分子量在20000-30000范圍內(nèi)，此類丙烯酸樹脂能夠為該涂料體系提供潤濕分散性及耐老化性能，所述丙烯酸樹脂在該涂料組合物中的含量不超過6wt％。當(dāng)丙烯酸樹脂的含量大于6wt％時，所制備的涂層在失光、重涂附著力、耐潮濕性能上表現(xiàn)較差，這可通過實施例部分的對比實施例觀察到。商購可得的丙烯酸樹脂包括但不限于來自ppgusa的16-dlw-087acrylicresin。本發(fā)明的涂料組合物還包含基于該涂料組合物總重量計約20-40wt％的鈦白顏料。本發(fā)明為高固含高顏基比體系，由于其上施用本發(fā)明涂料組合物的底漆是黑色漆，因此為保證白色面漆完全遮蓋黑色底漆，需要高的顏料含量，而樹脂組分含量則較低。所述涂料組合物中所用的丙烯酸樹脂為鈦白顏料的研磨樹脂，利用其對鈦白進行研磨，從而制得用在單色白漆中的白色漿。所得的涂料組合物在儲存穩(wěn)定性、耐失光性、重涂性、耐潮濕性等方面，尤其是橘皮外觀具有非常明顯的優(yōu)勢。所述涂料組合物進一步包含溶劑，所述溶劑可以包括可與本發(fā)明的其他組分一起使用的任何合適的溶劑。合適的溶劑對于閱讀本說明書之后的本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。合適的溶劑的實例包括但不限于下述：如甲苯或二甲苯、正丁醇或異丙醇、醋酸丁酯或乙二醇丁醚醋酸酯、丙酮或甲基正戊基酮，或上述的任意混合物。所述溶劑在本發(fā)明涂料組合物中存在的量基于該組合物的重量計為30-50wt％。根據(jù)本發(fā)明的涂料組合物的助劑部分還可以包括選自下述物質(zhì)中的一種或多種的其他輔助成分：流平劑、醋酸丁酸纖維素溶液、潤濕分散劑、紫外線吸收劑、電阻率調(diào)節(jié)劑以及本領(lǐng)域已知的任何可用于本發(fā)明的第一組分中的任何添加劑。當(dāng)這些輔助成分存在時，其存在的量基于所述涂料組合物的重量計至多為4wt％。在另一方面，本發(fā)明提供一種經(jīng)涂覆的基材，其包括基材和沉積在至少一部分所述基材上的涂料組合物?？梢杂帽景l(fā)明的涂料組合物涂覆的基材可以是任何合適的基材，包括但不限于金屬或塑料。優(yōu)選地，所述基材為聚丙烯基材(pp)、聚碳酸酯(pc)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)基材。例如，所述基材可以為汽車外部部件的pp或pc+abs部分。特別地，所述基材為汽車保險桿、擾流板和門把手等。本發(fā)明涂料組合物一般制備過程流程如下所述：確定合適的研磨機，用丙烯酸樹脂研磨鈦白制得白漿。在主體儲罐中按順序在攪拌下添加白漿、聚酯樹脂、氨基樹脂及丙烯酸樹脂；在預(yù)混罐中在攪拌下依次添加各種溶劑及各類助劑，直至助劑完全分散，得到預(yù)混物；預(yù)混物檢測合格后轉(zhuǎn)移至主體儲罐中，攪拌一定時間取樣，檢驗各項指標(biāo)后將其調(diào)整到要求的范圍內(nèi)，經(jīng)調(diào)整合格的產(chǎn)品貯存待用。本發(fā)明涂料組合物涂覆過程采用本領(lǐng)域技術(shù)人員通常已知的的程序進行，通常將該涂料組合物用稀釋劑調(diào)整至噴涂粘度。待基材被涂覆底漆后，用調(diào)整到指定壓力的binks噴槍將所述涂料組合物噴涂至所需膜厚后噴涂清漆。將所得漆膜閃干適宜時間后放入80-90℃烘箱烘烤30-40分鐘，測得漆膜厚度在約30-40μm范圍內(nèi)。要求所得漆膜的橘皮合格，并且無失光、流掛、起泡、針孔、雜質(zhì)、附著力及重涂附著力失效等缺陷。實施例提供下述實施例進一步闡述本發(fā)明，但不應(yīng)認(rèn)為其將本發(fā)明限制在實施例所述的細節(jié)。除另外說明之外，下述實施例以及通篇說明書中所有的份數(shù)和百分?jǐn)?shù)均以重量計。本發(fā)明涂料組合物的制備根據(jù)上面描述的程序按照表1中所示的重量份數(shù)制備本發(fā)明的涂料組合物。表1.本發(fā)明的涂料組合物的組成實施例1對比實施例1對比實施例2鈦白130.832.731.4聚酯樹脂216.48.614.3氨基樹脂35.66.80.0丙烯酸樹脂45.88.55.1溶劑540.042.346.9流平劑60.030.030.02紫外線吸收劑70.20.20.3cab溶液81.10.81.9電阻率調(diào)節(jié)劑90.040.020.03潤濕分散劑100.030.050.051鈦白，得自ppgtianjin；2polyesterresinsolution，得自nuplexresins；3melamineresin，得自ppgusa；4acrylicresin，得自ppgusa；5二甲苯、正丁醇、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基正戊基酮的混合物；6levelingadditive，得自陶氏的pa-56及disparlonlhp-91；7eversorb74，得自everlightchemical；8cabsolution，得自eastmanchemical；9byk-es80，得自bykchemical；10wettinganddispersingagent，得自bykchemical；根據(jù)上文所述步驟將實施例以及對比實施例1-2涂覆于pp基材上，對所得涂層進行下述各項性能測試。結(jié)果示于下述表2-6中。1.外觀橘皮測試樣品處理：將色漆與配套體系的底漆和清漆(底漆：ppgmpp4100dgtj；清漆：ppgtku2000ccn-yf)在pp基材上制板，立烘于85℃烘箱中，并于30分鐘后取出，完全冷卻后按照下述標(biāo)準(zhǔn)進行測試。按照gmw15777-2011用micro-wave-scan橘皮儀測量以下數(shù)據(jù)：桔皮r值、長波lw、短波sw、鮮艷性doi等數(shù)據(jù)的組合來衡量橘皮。橘皮儀在色板表面掃描發(fā)出激光光源，另一側(cè)的探頭收集反射光，通過數(shù)字濾波器將光學(xué)輪廓分為長短波，根據(jù)長短波來評估橘皮的優(yōu)劣。通過橘皮儀測定的橘皮等級用r表征，從橘皮儀上直接讀數(shù)。從表2所示結(jié)果可見，本發(fā)明實施例制得的漆膜的橘皮外觀要明顯高于對比實施例1-2制得的漆膜1級以上。表2.橘皮測試結(jié)果橘皮r值長波lw短波sw鮮艷性doi實施例17.56.64.593.2對比實施例16.014.516.091.7對比實施例26.511.612.392.62.耐失光性能測試高光體系涂料易出現(xiàn)失光問題，漆膜表面人像模糊不清影響漆膜質(zhì)量。用以下方法檢測高光體系的耐失光性：將色漆配套體系的底漆ppgmpp4100dgtj噴涂在pp基材上后噴涂色漆，在色漆閃干1分鐘內(nèi)噴涂清漆t(yī)ku2000ccn-yf，平烘于85℃烘箱中，30分鐘后取出，完全冷卻后目視是否有失光問題。從表3結(jié)果可以看出，本發(fā)明實施例涂料制得的漆膜的耐失光性要明顯高于對比實施例1-2制得的漆膜。表3.耐失光性能測試目視是否失光鮮艷性doi光澤實施例1無失光93.291.2對比實施例1略微失光84.586.3對比實施例2明顯失光87.489.63.耐重涂性能測試保險杠噴涂線一次合格率約80-90％，不合格工件需打磨拋光后返工。單色白漆由于膜厚較厚，返工后易出現(xiàn)重涂掉漆、附著力不良的問題。檢測重涂附著力方法如下：樣品處理：將色漆yf-sgm9753(yt)和配套體系的底漆與清漆(底漆：ppgmpp4100dgtj；清漆：ppgtku2000ccn-yf)在pp基材上制板，平烘于85℃烘箱中80-90分鐘過度烘烤后取出，完全冷卻后重新噴涂底色清漆，再平閃于85℃烘箱中30分鐘后取出測試附著力。按照gmw14829-2012crosshatch評價附著力，采用膠帶為3m898，劃線間隔為2mm/3mm，劃線數(shù)量為6*6。附著力等級包括“0-5”級：“0”級表示沒有漆膜脫落，“1”級表示漆膜脫落面積不超過5％，“2”級表示漆膜脫落面積最小5％但不超過15％，“3”級表示漆膜脫落面積最小15％但不超過35％，“4”級表示漆膜脫落面積最小35％但不超過65％，“5”級表示漆膜有≥65％面積脫落。破壞實驗用美工刀在漆膜表面劃十字，從十字交叉處用刀尖向上挑，以漆膜能否被挑起判斷其重涂附著力的優(yōu)劣。如果漆膜完全不能挑起，則判斷為ok；只要有漆膜被挑起，即判定為nok。從下表4中可見，本發(fā)明實施例涂料制得的漆膜的附著力測試和破壞實驗結(jié)果均優(yōu)于對比實施例的漆膜。表4.重涂附著力測試重涂附著力破壞實驗實施例10級ok對比實施例15級nok對比實施例22級nok4.耐潮濕性能測試樣品處理：將色漆yf-sgm9753(yt)與配套體系的底漆和清漆(底漆：ppgmpp4100dgtj；清漆：ppgtku2000ccn-yf)在pp基材上制板，平烘于85℃烘箱中烘烤30分鐘后取出，在60℃老化箱中老化48h；樣品預(yù)先在溫度為22～26℃，相對濕度30～70％的實驗室條件下放置24小時以上。然后按照下述標(biāo)準(zhǔn)進行測試。將涂覆漆膜的樣件用標(biāo)準(zhǔn)去離子水沖洗干凈后，置于溫度40±3℃濕度100％的潮濕箱中240h，取出1小時后檢測外觀和附著力(如上3中所述)。從下表5中可見，本發(fā)明實施例涂料制得的漆膜的耐潮濕性能優(yōu)于對比實施例1-2的漆膜。表5.耐潮濕性能測試起泡情況及外觀附著力等級實施例1無起泡，目視外觀正常0對比實施例1局部起泡，失光嚴(yán)重3對比實施例2輕微起泡，有輕微失光15.耐候性能測試樣品處理：將色漆yf-sgm9753(yt)與配套體系的底漆和清漆(底漆：ppgmpp4100dgtj；清漆：ppgtku2000ccn-yf)在pp基材上制板，平烘于85℃烘箱中烘烤30分鐘后取出，在60℃老化箱中老化48h；樣品預(yù)先在溫度為22～26℃，相對濕度30～70％的實驗室條件下放置24小時以上。然后按照下述標(biāo)準(zhǔn)進行測試。使用atlasci5000氙燈老化箱按照saej25272004標(biāo)準(zhǔn)進行測試：340nm下輻照能量0.55w/m2/nm1進行非連續(xù)光照，黑板黑暗條件下溫度38±2℃，光照條件下70±2℃；黑暗條件下相對濕度95±5％，光照條件下50±5％，水質(zhì)要求為蒸餾水或去離子水，不含硅或不超過20ppm。循環(huán)方式為：黑暗60分鐘前后噴淋，光照40分鐘無噴淋，光照20分鐘前噴淋，光照60分鐘無噴淋，實驗周期為2500kj/4500kj。目視評價光澤、顏色及附著力的變化。使用bykgradner4430測量光澤變化，用bykmacⅱ色差儀測量色差變化。實驗前用bykgradner4430測量光澤儀測初始光澤g0，實驗后測變化后的光澤g1，光澤保持率＝(1-(g0-g1)/g0)*100％。實驗前用bykmacⅱ色差儀測量初始色差e0，實驗后測量變化的色差e1，△e＝(e1-e0)/e0*100％。從下表可見，本發(fā)明實施例涂料制得的漆膜的的各項性能均優(yōu)于對比實施例1-2制得的漆膜的性能。表6.耐光色牢度和氙燈老化測試結(jié)果已經(jīng)如上所述，對本發(fā)明對比實施例制得的漆膜進行了各項性能測試。從上述測試結(jié)果可知，由本發(fā)明的涂料組合物制備的漆膜具有優(yōu)異的橘皮外觀和目視效果、良好的耐失光性、耐重涂性、耐潮濕性及耐候性等性能。盡管已解釋和描述了本發(fā)明的特定方面，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很明顯的是可做出多種其它改變和修飾而不會背離本發(fā)明的精神和范圍。因此所附權(quán)利要求意圖涵蓋落入本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些改變和修飾。當(dāng)前第1頁12