CN103468126A - 一种紫外线固化的汽车快速修补漆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紫外线固化的汽车快速修补漆，按重量百分比组分如下：脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂20～45％、耐黄变硬化树脂1～10％、单官能团丙烯酸酯或单官能团甲基丙烯酸酯5～15％或双官能团丙烯酸酯或双官能团甲基丙烯酸酯3～15％或三官能团丙烯酸酯或三官能团甲基丙烯酸酯3～15％、光引发剂1～8％、UV吸收剂0.05～0.1％、受阻胺光稳定剂0.05～0.1％、表面硬化剂0.5～2％、醋酸丁酯30～50％。与现有光固化涂料相比较，本发明中采用柔韧性树脂和多官能团硬树脂相搭配，再加上耐黄变硬化树脂及表面硬化剂等，有效解决了光固化后漆膜易变软和易黄变等问题。

Description

一种紫外线固化的汽车快速修补漆

技术领域

本发明涉及一种光固化涂料，尤其涉及一种紫外线固化的汽车快速修补漆。

背景技术

光固化涂料具有VOC含量低，固化速度快等优点，广泛用于电脑设备、通讯器材、汽车零部件、化妆品及各种塑料表面的涂装。

近年来光固化汽车涂料已在汽车修补及零部件上得到了应用，但是也存在一些问题：固化速度慢，有些汽车罩光漆固化能量达到了2000-3000毫焦仍然没有完全固化；硬度低，在使用过程中易吸收灰尘，耐污性不好，易划伤；耐黄变性差，经紫外光或太阳光照射后易变黄等问题。

公开号为CN1297974的中国专利，提供了一种不黄变的紫外光固化涂料，但是由于含有氨基树脂，而氨基在紫外光的照射下仍然容易产生黄变，因此该紫外光固化涂料并没有解决易黄变的问题；申请号为99115412及99115411的中国专利提到紫外光固化摩托车涂料由于含有环氧树脂在光照下也容易产生黄变。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，具有较好的柔韧性和硬度的平衡，及耐黄变性的紫外线固化的汽车快速修补漆。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种紫外线固化的汽车快速修补漆，其特征在于，按重量百分比组分如下：

作为优选，组分(a)所述脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂是由双官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂和多官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂的组合物，其中多官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂为三官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂或四官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂或六官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂中的一种或多种的组合物；

作为优选，所述双官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂与多官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂的组合物其比例为0.5～4：1，优选为0.5～2：1。

作为优选，组分(b)中所述耐黄变硬化树脂是聚醛树脂、热塑性丙烯酸树脂、醛酮树脂、聚酮树脂中的一种或多种；

作为优选，组分(c)所述单官能团丙烯酸酯或单官能团甲基丙烯酸酯是丙烯酸酸丁酯、甲基丙烯酸酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或丙烯酸异冰片酯中的一种或多种组合物；组分(d)所述双官能团丙烯酸酯或双官能团甲基丙烯酸酯是二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二缩二丙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化-1，6己二醇二丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化-1，6己二醇二甲基丙烯酸酯、1，6己二醇二丙烯酸、乙氧化或丙氧化-1，4-丁二醇二丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化-1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种；组分(e)所述三官能团丙烯酸酯或三官能团甲基丙烯酸酯是三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化三羟甲基丙烯三甲基丙烯酸酯中的一种或多种；

作为优选，组分(f)所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、双(2，4，6-三甲基苯甲酞基)苯基氧化麟、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、二苯甲酮中的一种或多种；

作为优选，所述引发剂组合物进行深层固化和表面固化，其中深层固化和表面固化的引发剂比例为1：1～5：1，优选为1：1～2：1；

作为优选，组分(g)所述光吸收剂为酚基取代的苯并三唑、羟基苯基苯并三氮唑、羟基二苯甲酮、水杨酸酯、羟苯基三嗪中的一种或多种；

作为优选，组分(h)所述受阻胺光稳定剂(HALS)是癸二酸二(2，2，6，6-四甲基-4哌啶基)酯、亚磷酸三(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)酯、聚[(1-(β-乙基)-2，2，6，6-四甲基-4哌啶基)丁二酸]酯、1，2-二(3，3，5，5-四甲基哌嗪-2-酮-1-基)乙烷中的一种或多种；

作为优选，组分(i)所述表面硬化剂可以是多官能团光固化单体如TMPTA，也可以是多官能团的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯或非光固化树脂。

与现有技术相比，本发明的优点在于：具有较好的柔韧性和硬度的平衡，及耐黄变性等特点。

具体实施方式

下面将对本发明作进一步说明。

实施例：一种紫外线固化的汽车快速修补漆，按重量百分比组分如下：

组分(a)的脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂。所述脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂是由双官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂和多官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂的组合物，优选耐黄变性、耐化学性及耐污染性好的聚氨酯丙烯酸树脂；多官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂为三官能团、四官能团、六官能团或其它更高官能团树脂中的一种或多种，如三官能团和六官能团的组合物、四官能团和六官能团的组合物、六官能团或更高官能团的脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂。双官能团与多官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂的比例为0.5～4：1，优选为0.5～2：1。，通过不同官能团的组合物可以使漆膜在具有高硬度的同时具有一定的柔韧性，使涂膜中的官能团最大程度的得到交联反应，从而提高涂膜的耐黄变性和耐化学性。

组分(b)的耐黄变硬化树脂，为聚醛树脂、热塑性丙烯酸树脂、醛酮树脂、聚酮树脂中的一种或多种。该热塑性树脂要求玻璃化温度大于100℃，耐黄变性好，该组分的加入可以增进漆膜的硬度，耐黄变性等性能。

组分(c)中的单官能团丙烯酸酯或单官能团甲基丙烯酸酯，为丙烯酸酸丁酯、甲基丙烯酸酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或丙烯酸异冰片酯中的一种或多种组合物，该活性稀释剂要求具有耐候性好，固化速度快，耐水性好的特点，该组分的加入一方面提高漆膜的柔韧性，另一方面，该组分的加入使得漆膜的官能团转化率提高，尽量减少漆膜中光引发剂的残留，从而减轻漆膜固化后的黄变性。

组分(d)中的双官能团丙烯酸酯或双官能团甲基丙烯酸酯，为二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二缩二丙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化-1，6己二醇二丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化-1，6己二醇二甲基丙烯酸酯、1，6己二醇二丙烯酸、乙氧化或丙氧化-1，4-丁二醇二丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化-1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种，要求该活性稀释剂具有耐候性好，固化速度快，疏水性好的特点，从而提高漆膜的耐黄变、耐水性等性能。

组分(e)中的三官能团丙烯酸酯或三官能团甲基丙烯酸酯，为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化三羟甲基丙烯三甲基丙烯酸酯中的一种或多种，该组分的加入提高漆膜的固化速度和硬度，提高漆膜的耐水性，耐化学性等性能。

组分(f)中的光引发剂，为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、双(2，4，6-三甲基苯甲酞基)苯基氧化麟、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、二苯甲酮中的一种或多种。要求该引发剂组合物具有深层固化和表面固化性能好，耐黄变性能好的特点。其中深层固化和表面固化引发剂的比例为1：1～5：1，优选为1：1～2：1。该引发剂组合物的用量要适当，太少，漆膜固化不充分，导致硬度低，固化能量大的不足；过多，引发剂残留大，影响漆膜的耐黄变等性能。

组分(g)和(h)中的UV吸收剂和受阻胺光稳定剂，能够吸收固化膜在使用过程中来自太阳光中的紫外线，及捕获材料中的自由基并分解氢过氧化物，使材料中自由基和氢过氧化物保持相对较低的浓度，从而减缓材料的链引发、链增长、链支化的速度，从而减缓材料老化速度。通过优化组合(g)和(h)中的UV吸收剂和受阻胺光稳定剂的用量，可以减轻涂料固化后的黄变性，降低涂膜在使用过程中的老化问题。

组分(i)所述表面硬化剂可以是多官能团光固化单体如TMPTA，也可以是多官能团的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯或非光固化树脂如醛酮树脂等，表面硬化剂主要是增强漆膜的表面硬度，防止漆膜在放置过程中硬度降低。

组分(j)中的醋酸丁酯主要用于调节黏度，使涂料具有良好的施工性能。

本发明通过调整脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂、树脂、光引发剂、单体及UV吸收剂和受阻胺光稳定剂的比例优化，使得刚固化后的漆膜不会产生色变现象，解决了漆膜固化后的瞬间黄变性的问题。

本发明专利采用高柔韧性树脂与多官能团树脂相搭配，使得固化后的漆膜既具有较好的柔韧性又具有一定的硬度，加入少量的表面硬化剂后，解决了漆膜在放置过程中表面硬度降低，易划伤的问题。针对漆膜易黄变的问题，采取了以下措施：1)主体树脂采用脂肪族聚氨酯树脂，聚氨酯树脂中由于含有氨酯键，耐黄变性优于环氧树脂、聚酯丙烯酸树脂；2)选择适当的光引发剂光引发剂如果过量，光固化后漆膜中残留的光引发剂在紫外光的照射下容易产生变色基团，导致涂膜发黄，因此光固化涂料中引发剂的加入量要适当。其次，不同类型的光引发剂对黄变产生的影响也比较大，实践表明1173，084，TPO光引发剂加入到光固化涂料中对涂层的黄变性比较小；3)加入光吸收剂及光稳定剂可以可以减小漆膜的黄变性；4)在光固化涂料中加入耐黄变硬化树脂，该树脂可以提高漆膜的硬度同时降低漆膜经紫外光照射后的黄变性。

下面通过实验数据对本发明做进一步的阐述：

涂膜性能如下表所示：

综上所述本发明所提供的光固化涂料具有很好的硬度和柔韧性及耐黄变性，解决了涂膜固化后的黄变现象及户外使用时的发黄、硬度降低的问题。

以上对本发明所提供的紫外线固化的汽车快速修补漆进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种紫外线固化的汽车快速修补漆，其特征在于，按重量百分比组分如下：

2.根据权利要求1所述的紫外线固化的汽车快速修补漆，其特征在于：组分(a)所述脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂是由双官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂和多官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂的组合物，其中多官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂为三官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂或四官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂或六官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂中的一种或多种的组合物。

3.根据权利要求2所述的紫外线固化的汽车快速修补漆，其特征在于：所述双官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂与多官能团脂肪族或脂环族聚氨酯丙烯酸树脂的组合物其比例为0.5～4：1，优选为0.5～2：1。

4.根据权利要求1所述的紫外线固化的汽车快速修补漆，其特征在于：组分(b)中所述耐黄变硬化树脂是聚醛树脂、热塑性丙烯酸树脂、醛酮树脂、聚酮树脂中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的紫外线固化的汽车快速修补漆，其特征在于：组分(c)所述单官能团丙烯酸酯或单官能团甲基丙烯酸酯是丙烯酸酸丁酯、甲基丙烯酸酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或丙烯酸异冰片酯中的一种或多种组合物；组分(d)所述双官能团丙烯酸酯或双官能团甲基丙烯酸酯是二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二缩二丙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化-1，6己二醇二丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化-1，6己二醇二甲基丙烯酸酯、1，6己二醇二丙烯酸、乙氧化或丙氧化-1，4-丁二醇二丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化-1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种；组分(e)所述三官能团丙烯酸酯或三官能团甲基丙烯酸酯是三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化或丙氧化三羟甲基丙烯三甲基丙烯酸酯中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的紫外线固化的汽车快速修补漆，其特征在于：组分(f)所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、双(2，4，6-三甲基苯甲酞基)苯基氧化麟、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、二苯甲酮中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的紫外线固化的汽车快速修补漆，其特征在于：所述引发剂组合物进行深层固化和表面固化，其中深层固化和表面固化的引发剂比例为1：1～5：1，优选为1：1～2：1。

8.根据权利要求1所述的紫外线固化的汽车快速修补漆，其特征在于：组分(g)所述光吸收剂为酚基取代的苯并三唑、羟基苯基苯并三氮唑、羟基二苯甲酮、水杨酸酯、羟苯基三嗪中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的紫外线固化的汽车快速修补漆，其特征在于：组分(h)所述受阻胺光稳定剂(HALS)是癸二酸二(2，2，6，6-四甲基-4哌啶基)酯、亚磷酸三(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)酯、聚[(1-(β-乙基)-2，2，6，6-四甲基-4哌啶基)丁二酸]酯、1，2-二(3，3，5，5-四甲基哌嗪-2-酮-1-基)乙烷中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的紫外线固化的汽车快速修补漆，其特征在于：组分(i)所述表面硬化剂可以是多官能团光固化单体如TMPTA，也可以是多官能团的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯或非光固化树脂。