CN101445690B

CN101445690B - 一种汽车外部涂装用丙烯酸-氨基型罩光清漆

Info

Publication number: CN101445690B
Application number: CN2008101075724A
Authority: CN
Inventors: 邓华坤; 卢新义; 黄立义; 胡启明
Original assignee: HUNAN KANSAI AUTOMOTIVE COATINGS CO Ltd
Current assignee: HUNAN KANSAI AUTOMOTIVE COATINGS CO Ltd
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2028-12-23
Also published as: CN101445690A

Abstract

一种汽车外部涂装用丙烯酸-氨基型罩光清漆，其由20-40重量份的热固性羟基丙烯酸树脂、10-20重量份的氨基交联剂、0.1-1.0重量份的酸性催化剂、0.2-1.0重量份的流平剂、0.1-1.0重量份的耐擦伤性加强助剂、0.2-1.0重量份的紫外线吸收剂、0.5-1.5重量份的光稳定剂、15-35重量份的稀释剂组成。本发明之罩光清漆有效提高了清漆涂层的耐擦伤性，有效增强了汽车抵抗在行驶过程中、洗车过程中受到擦伤的能力。不仅适用于汽车外部涂装，同时也适用于摩托车、工程机械、家用电器、轻工产品等外部涂装用。

Description

一种汽车外部涂装用丙烯酸-氨基型罩光清漆

技术领域

本发明涉及一种丙烯酸-氨基型罩光清漆，尤其是涉及一种适用于汽车外部涂装及摩托车、工程机械、家用电器、轻工产品等机电产品外部涂装用丙烯酸-氨基型罩光清漆。

背景技术

汽车在行驶过程、洗车过程中经常受到摩擦，长期摩擦造成的擦伤会导致汽车清漆涂膜裂化，不仅影响汽车外观，也会影响防护新性能。现有国内的各种罩光清漆，存在耐擦伤性较差等缺陷，与国外产品相比存在较大差距；而从国外进口的罩光清漆，耐擦伤性能虽较好，但价格昂贵。

发明内容

本发明的目的在于克服现有罩光清漆抗擦伤性较差的缺陷，提供一种耐擦伤性好，生产成本低的汽车外部涂装用罩光清漆。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：其由20-40重量份的羟值为50～90的热固性丙烯酸树脂、10-20重量份的氨基交联剂、0.1-0.5重量份的酸性催化剂、0.2-1.0重量份的流平剂、0.1-0.5重量份的耐擦伤性加强助剂、0.5-1.5重量份的紫外线吸收剂、0.2-1.0重量份的光稳定剂、20-40重量份的稀释剂组成。

所述羟值为50-90的热固性丙烯酸树脂优选(甲基)丙烯酸酯单体和乙烯基单体的共聚物，分子量5000～10000，酸值2～10mgKOH/g。

所述氨基交联剂选自下列物质中的一种或者几种：混醚化三聚氰胺甲醛树脂、正丁醇醚化三聚氰胺甲醛树脂、高醚化度正丁醇醚化脲醛树脂。

所述酸性催化剂选自下列的一种或者几种：十二烷基苯磺酸、二壬基萘磺酸、对苯磺酸等。

所述流平剂选自下列的一种或者几种：聚丙烯酸酯流平剂、聚醚改性有机硅流平剂、聚甲基丙烯酸酯流平剂等。

所述耐擦伤性加强助剂为有机变性聚硅氧烷或/和硅氧烷改性纳米三氧化二铝。

所述紫外线吸收剂选自下列的一种或者几种：2-(2-羟基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔戊基苯)-2H-苯并三唑、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑等。

所述光稳定剂选自下列的一种或者几种：二-(N-甲基-2，2，6，6-四甲基-4-吡啶基)癸二酯、甲基-(N-甲基-2，2，6，6-四甲基-4-吡啶基)癸二酯、(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯等。

所述稀释剂为公知稀释剂。

本发明采用氨基树脂作为交联剂，与热固性丙烯酸树脂中的羟基发生交联反应，使得漆膜固化。交联剂的用量决定着漆膜固化程度，对漆膜的最终性能具有决定性影响。用量太少，交联程度低，漆膜软，各项理化性能(耐酸、耐碱、耐汽油等)都差；用量过高，交联程度很高，漆膜硬度很好，理化性能也好，但是漆膜易脆，柔韧性差，附着力不好。本发明者对氨基交联剂与热固性丙烯酸树脂的优选重量配比作了研究对比试验，具体结果见下表：

交联剂/丙烯酸树脂(wt％)

10-20

20-30

30-40

40-50

50-60

60-70

硬度

软

较软

较硬

硬

很硬

柔韧性

很好

好

较好

稍差

差

附着力

很好

好

较好

稍差

理化性能

稍差

较好

好

很好

由上表可知，交联剂用量在30～50wt％的范围内，漆膜具有最平衡的性能。

制备方法：按比例称取各组分原料，在搅拌容器中放入热固性丙烯酸树脂、氨基交联剂、部分稀释剂，用搅拌机搅拌均匀，然后边搅拌变加入酸性催化剂、流平剂、耐擦伤性加强助剂、紫外线吸收剂、光稳定剂，然后搅拌均匀，最后加入剩余部分稀释剂调整产品粘度，混合，用分散机搅拌均匀，即成。

用法：用稀释剂将所述清漆稀释到合适粘度(一般为25秒/20℃.福特4#杯)；在所述被涂物上涂布基底涂料组合物，得到基底未固化涂膜后，再在所述基底未固化涂膜上涂布所述汽车清漆，得到透明未固化涂膜后，将所述基底未固化涂膜和透明未固化涂膜加热使其固化。

本发明清漆可以通过喷涂、旋转雾化式涂装等，从改善外观的观点出发，优选为使用这些方法的多步涂装，或者组合使用这些涂装方法。此外，上述基底未固化涂膜和透明未固化涂膜同时加热使其固化，由此形成多层涂膜。优选加热固化温度为120℃-160℃。加热固化时间根据固化温度等变化，而在上述加热固化温度下进行时，以15-30分钟较合适。

本发明的清漆涂膜的厚度以干燥膜厚计，优选25um-45um。

本发明采用多种丙烯酸树脂、耐擦伤性加强助剂对涂膜性能进行了改良，选用不同官能度的原材料，控制涂膜的交联密度在合适的范围内，提高了清漆的耐擦伤性，有效解决了现有汽车清漆耐擦伤性不良的问题。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。但这些实施例不得用于解释对本发明保护范围的限制。凡不脱离本发明基本构思所作的等同变换，均属于本发明的保护范围。

实施例1

配方：羟值为50-90的热固性丙烯酸树脂(分子量为5000-7000，酸值为2-5mgKOH/g)25重量份、氨基交联剂混醚化三聚氰胺甲醛树脂10重量份、稀释剂25重量份、催化剂十二烷基苯磺酸0.1重量份、流平剂聚丙烯酸酯流平剂0.2重量份、耐擦伤性加强助剂有机变性聚硅氧烷0.1重量份、紫外线吸收剂2-(2-羟基苯基)-2H-苯并三唑0.5重量份、光稳定剂二-(N-甲基-2，2，6，6-四甲基-4-吡啶基)癸二酯0.2重量份。

制备：在搅拌容器中放入热固性丙烯酸树脂、混醚化三聚氰胺甲醛树脂、20重量份稀释剂，用搅拌机搅拌15min，然后边搅拌便加入酸性催化剂、流平剂、耐擦伤性加强助剂、紫外线吸收剂、光稳定剂，然后搅拌30min，最后加入5重量份稀释剂调整产品粘度，即成。

用法：使用时用稀释剂将所制得的清漆稀释到25秒/20℃.福特4#杯。在被涂物上涂布基底涂料组合物，得到基底未固化涂膜后，在所述基底未固化涂膜上涂布所述汽车清漆得到透明未固化涂膜，将所述基底未固化涂膜和透明未固化涂膜同时加热，使其固化。

实施例2

配方：羟值为50-90的热固性丙烯酸树脂(分子量为8000～10000，酸值为7～10mgKOH/g)40重量份、氨基交联剂正丁醇醚化三聚氰胺甲醛树脂20重量份、稀释剂40重量份、催化剂二壬基萘磺酸0.2重量份、聚醚改性有机硅流平剂0.5重量份、耐擦伤性加强助剂硅氧烷改性纳米三氧化二铝0.2重量份、紫外线吸收剂2-(2’-羟基-3’，5’-二叔戊基苯)-2H-苯并三唑0.6重量份、光稳定剂甲基-(N-甲基-2，2，6，6-四甲基-4-吡啶基)癸二酯0.5重量份。

制备：在搅拌容器中放入热固性丙烯酸树脂、正丁醇醚化三聚氰胺甲醛树脂、25重量份的稀释剂，用搅拌机搅拌均匀15min，然后边搅拌边加入酸性催化剂、流平剂、耐擦伤性加强助剂、紫外线吸收剂、光稳定剂，然后搅拌30min，最后加入15重量份的稀释剂调整产品粘度。

用法同实施例1。

实施例3

配方：羟值为50-90的热固性丙烯酸树脂(分子量为7000～9000，酸值为3～6)35重量份、氨基交联剂高醚化度正丁醇醚化脲醛树脂15重量份、稀释剂35重量份、催化剂对苯磺酸0.3重量份、聚醚改性有机硅流平剂0.3重量份、耐擦伤性加强助剂有机变性聚硅氧烷0.05重量份、硅氧烷改性纳米三氧化二铝0.1重量份、紫外线吸收剂2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑1.0重量份、光稳定剂(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯0.6重量份。

制备：在搅拌容器中放入热固性丙烯酸树脂、高醚化度正丁醇醚化脲醛树脂、25重量份稀释剂’用搅拌机搅拌均匀15min，然后边搅拌边加入催化剂、流平剂、耐擦伤性加强助剂、紫外线吸收剂、光稳定剂，然后搅拌30min，最后加入10重量份稀释剂调整产品粘度。

用法同实施例1。

实施例4

配方：羟值为50-90的热固性丙烯酸树脂(分子量为6000～8000，酸值为5～8mgKOH/g)32重量份、氨基交联剂混醚化三聚氰胺甲醛树脂10重量份及正丁醇醚化三聚氰胺甲醛树脂5重量份、稀释剂28重量份、催化剂十二烷基苯磺酸0.25重量份、聚丙烯酸酯流平剂0.2重量份、聚醚改性有机硅流平剂0.15重量份、耐擦伤性加强助剂有机变性聚硅氧烷0.1重量份及硅氧烷改性纳米三氧化二铝0.1重量份、紫外线吸收剂2-(2-羟基苯基)-2H-苯并三唑0.7重量份、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔戊基苯)-2H-苯并三唑0.5重量份、光稳定剂二-(N-甲基-2，2，6，6-四甲基-4-吡啶基)癸二酯0.5重量份。

制备：在搅拌容器中放入热固性丙烯酸树脂、混醚化三聚氰胺甲醛树脂、正丁醇醚化三聚氰胺甲醛树脂、20重量份稀释剂，用搅拌机搅拌15min，然后边搅拌便加入酸性催化剂、流平剂、耐擦伤性加强助剂、紫外线吸收剂、光稳定剂，然后搅拌30min，最后加入8重量份稀释剂调整产品粘度，即成。

实施例5

配方：羟值为50-90的热固性丙烯酸树脂(分子量为7000～9000，酸值为6～9)30重量份、氨基交联剂混醚化三聚氰胺甲醛树脂9重量份及高醚化度正丁醇醚化脲醛树脂8重量份、稀释剂30重量份、催化剂十二烷基苯磺酸0.25重量份、聚醚改性有机硅流平剂0.25重量份、聚甲基丙烯酸酯流平剂0.1重量份、耐擦伤性加强助剂有机变性聚硅氧烷0.15重量份、硅氧烷改性纳米三氧化二铝0.1重量份、紫外线吸收剂2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑1.2重量份、光稳定剂二-(N-甲基-2，2，6，6-四甲基-4-吡啶基)癸二酯0.5重量份、甲基-(N-甲基-2，2，6，6-四甲基-4-吡啶基)癸二酯0.2重量份。

制备：在搅拌容器中放入热固性丙烯酸树脂、混醚化三聚氰胺甲醛树脂、高醚化度正丁醇醚化脲醛树脂、20重量份稀释剂，用搅拌机搅拌均匀15min，然后边搅拌边加入催化剂、流平剂、耐擦伤性加强助剂、紫外线吸收剂、光稳定剂，然后搅拌30min，最后加入10重量份稀释剂调整产品粘度。

用法同实施例1。

涂层耐擦伤性能评价

对于使用实施例1、2、3、4、5产品所得到的涂膜(烘烤条件是140℃×3Omin)，按照以下项目进行耐擦伤性评价。

使用M1型擦拭仪(仪器型号为：A.A.T.C.C.CROCKMETER，MODEL CM：1，SERIALNO.CM：14403)，施加500g的加重，进行450次擦拭。目视观察及检测试验后的涂膜受伤害的程度，基于以下的基准进行评价。

a、外观目视评价，观察清漆涂膜的耐擦洗情况，按下述方法评级。◎表示外观优良，无擦洗痕迹、无变色；○表示外观好，有少量擦洗痕迹、无变色；△表示外观一般，有较多擦洗痕迹、稍微变色；×表示外观很差，有大量擦洗痕迹、变色严重

b、评价试板在擦拭后G20°光泽的失光率，当失光率大于20％时为耐擦洗性不良；当失光率在10％到20％时耐擦洗性为合格；当失光率小于10％时耐擦洗性为良好；失光率＝(0次擦拭光泽-擦拭后光泽)/0次擦拭光泽×100％.

实施例1 产品涂膜的耐擦伤性能检测结果

实施例2 产品涂膜的耐擦伤性能检测结果

实施例3 产品涂膜的耐擦伤性能检测结果

实施例4 产品涂膜的耐擦伤性能检测结果

实施例5 产品涂膜的耐擦伤性能检测结果

Claims

1.一种汽车外部涂装用丙烯酸-氨基型罩光清漆，其特征在于，由20-40重量份的羟值为50-90的热固性丙烯酸树脂、10-20重量份的氨基交联剂、0.1-0.5重量份的酸性催化剂、0.2-1.0重量份的流平剂、0.1-0.5重量份的耐擦伤性加强助剂、0.5-1.5重量份的紫外线吸收剂、0.2-1.0重量份的光稳定剂、20-40重量份的稀释剂组成；

所述耐擦伤性加强助剂为有机变性聚硅氧烷和硅氧烷改性纳米三氧化二铝；

所述羟值为50-90的热固性丙烯酸树脂为(甲基)丙烯酸酯单体和乙烯基单体的共聚物，分子量5000～10000，酸值2～10mgKOH/g；

所述紫外线吸收剂选自下列的一种或者几种：2-(2-羟基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔戊基苯)-2H-苯并三唑、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑；

所述光稳定剂选自下列的一种或者几种：二-(N-甲基-2，2，6，6-四甲基-4-比啶基)癸二酯、甲基-(N-甲基-2，2，6，6-四甲基-4-比啶基)癸二酯、(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。

2.根据权利要求1所述的汽车外部涂装用丙烯酸-氨基型罩光清漆，其特征在于，所述氨基交联剂选自下列的一种或者几种：混醚化三聚氰胺甲醛树脂、正丁醇醚化三聚氰胺甲醛树脂、高醚化度正丁醇醚化脲醛树脂。

3.根据权利要求1或2所述的汽车外部涂装用丙烯酸-氨基型罩光清漆，其特征在于，所述酸性催化剂选自下列的一种或者几种：十二烷基苯磺酸、二壬基萘磺酸、对苯磺酸。

4.根据权利要求1或2所述的汽车外部涂装用丙烯酸-氨基型罩光清漆，其特征在于，所述流平剂选自下列的一种或者几种：聚丙烯酸酯流平剂、聚醚改性有机硅流平剂、聚甲基丙烯酸酯流平剂。