CN112175459B - 清漆涂料组合物及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种清漆涂料组合物，它包含：超支化聚酯，所述超支化聚酯为部分端羟基被C5‑C12的线性饱和脂肪酸的酸酯化的超支化羟基聚合物；成膜树脂；其中，所述超支化聚酯的溶解度参数A与所述成膜树脂的溶解度参数B的关系为：|A‑B|≤0.5。该清漆涂料组合物解决了现有的含有超支化聚合物的涂料组合物中，需要通过添加第三方树脂来提高超支化聚合物与该涂料组合物中其他组分相容性且相容性依旧不高的问题。本发明还公开了该清漆涂料组合物的应用。

Description

清漆涂料组合物及其应用
技术领域
本发明涉及涂料领域。更具体地，涉及一种清漆涂料组合物及其应用。
背景技术
超支化聚合物是具有三维支化结构的高度支化大分子，分子结构比较规整，具有很窄的相对分子质量分布，与树枝型聚合物有类似的结构，但合成方法简单，一般可采用一步聚合法合成。与线性大分子相比，由于超支化聚合物具有类似球形的紧凑结构，流体力学回转半径小，支化度很高，分子链缠结少，因此在同等分子量时比前者具有更低的粘度，而且随相对分子质量的增加变化较小。从而，超支化聚合物开始越来越多的应用于涂料领域中来。
在应用方面，瑞典的Perstorp公司已生产了一系列超支化聚合物产品。例如第二代超支化聚合物Boltorn H20，第三代超支化聚合物Boltorn H30和第四代超支化聚合物BoltornH40。这些超支化聚合物由于羟基官能度高，极性强，分子间容易形成强的氢键，容易团聚，不能有效的分散在涂料中，其溶解度参数SP>12，从而缺乏与非极性，非质子溶剂的相容性，也缺乏和一般羟基树脂的相容性，为了降低超支化树脂的溶解度参数，增加其相容性，中国专利CN101679589B提到应用单羧酸和超支化羟基树脂进行酯化，封掉大部分羟基，降低超支化羟基聚合物的极性，从而达到和非极性，非质子溶剂以及一般羟基树脂的相容性。然而这种方法如果封端太少，则不足以降低超支化羟基聚合物的极性，提高其相容性；如果封端太多，这会大大降低了超支化树脂的官能度，消弱了超支化树脂高官能度的优势，这对于制备高硬度的，高耐化学性的涂料是不利的。在一些涂料中，有通过混拼相容性树脂(功能类似于色浆中的研磨树脂)来提高超支化结构的树脂衍生物与涂料组合物的相容性。可以确认的是：这些树脂在溶剂型清漆体系中可以降低体系的粘度和提升外观，但同时也存在一系列的问题：1)依赖于量身定制产品，价格高昂，交货周期长且品控问题不断；2)依赖于第三方树脂作为增容树脂，提升不必要的成本；3)合成步骤较长；4)相容性依旧不高，没有充分发挥其独特结构所带来的特性；5)品控稳定性较差，有严格的添加顺序，且由于添加量受到限制而无法充分发挥其特性。
发明内容
基于以上事实，本发明的第一个目的在于提供一种清漆涂料组合物，解决了现有的含有超支化聚合物的涂料组合物中，需要通过添加第三方树脂来提高超支化聚合物与该涂料组合物中其他组分相容性且相容性依旧不高的问题，同时该清漆涂料组合物具有改善的更好的漆膜外观。
本发明的第二个目的在于提供一种清漆涂料组合物的应用。
为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：
一种清漆涂料组合物，它包含：
超支化聚酯，所述超支化聚酯为部分端羟基被C5-C12的线性饱和脂肪酸的酸酯化的超支化羟基聚合物；
成膜树脂；
其中，所述超支化聚酯的溶解度参数A与所述成膜树脂的溶解度参数B的关系为：|A-B|≤0.5。
可选地，所述超支化聚酯的溶解度参数A与所述成膜树脂的溶解度参数B的关系为：|A-B|≤0.3
可选地，所述C5-C12的线性饱和脂肪酸选自戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸中的一种或几种。
可选地，所述超支化羟基聚合物是以Bm型多羟基化合物为核分子，以ABn型多羟基酸为发散分子，真空熔融缩聚制备得到，其中A代表羧酸，B代表羟基，官能度m≥2，官能度n≥2。
可选地，所述超支化羟基聚合物选自Boltorn H20、Boltorn H30、Boltorn H40中的一种。
可选地，以所述清漆涂料组合物总质量份为100份计，它包含：1-30份超支化聚酯。
可选地，以所述清漆涂料组合物总质量份为100份计，它包含：1-25份超支化聚酯。
可选地，以所述清漆涂料组合物总质量份为100份计，它包含：5-15份超支化聚酯。
可选地，所述清漆涂料组合物中还包含固化剂、固化反应催化剂、添加剂和有机溶剂。
可选地，所述添加剂包括表面改性剂、消泡剂、流变控制剂、紫外线吸收剂和受阻胺类光稳定剂中的一种或几种。
可选地，以所述清漆涂料组合物总质量份为100份计，它包含：20-80份的固含量或非挥发性物质含量，以及20-80份有机溶剂。
可选地，所述清漆涂料组合物为单组份氨基烤漆或双组份聚氨酯烤漆。
为达到上述第二个目的，本发明提供如上所述的清漆涂料组合物的应用。
可选地，所述清漆涂料组合物作为面漆用于汽车、木器、卷钢、零部件、防腐和一般工业。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的清漆涂料组合物为溶剂型涂料组合物，该涂料组合物中，通过添加特定的超支化聚酯及限定其与成膜树脂间的溶解度参数间的关系从而使得该涂料组合物各组分间相容性得到根本提升，且该涂料组合物具有较低的粘度以及好的漆膜机械性能及外观，可作为面漆使用，另外，由于各组分间相容性好，该涂料组合物中超支化聚酯本身所特有的性能也能得到更充分的发挥。同时，该组合物克服了现有的含有超支化聚合物的清漆涂料组合物中需要通过依赖第三方树脂或是需量身定制产品来提高产品的相容性的问题。将本发明的清漆涂料组合物作为面漆用于汽车、木器、卷钢、零部件、防腐和一般工业时，不仅赋予该面漆低粘度、与底漆好的结合强度、还赋予其良好的外观。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明的一个实施方式提供了一种清漆涂料组合物，它包含：
超支化聚酯，所述超支化聚酯为部分端羟基被C5-C12的线性饱和脂肪酸的酸酯化的超支化羟基聚合物；
成膜树脂；
其中，所述超支化聚酯的溶解度参数A与所述成膜树脂的溶解度参数B的关系为：|A-B|≤0.5。
上述清漆涂料组合物中，通过将部分端羟基被C5-C12的线性饱和脂肪酸的酸酯化的超支化羟基聚合物作为超支化聚酯，以及限定其与成膜树脂的溶解度参数差值的绝对值在0.5以内即可很好的作为通用型的溶剂型清漆涂料组合物。本发明的技术方案中，采用C5-C12的线性饱和脂肪酸与超支化羟基聚合物的部分端羟基酯化后，得到的超支化聚酯的溶解度参数可以可控的与成膜树脂的溶解度参数的差值绝对值控制在0.5以内。进而通过控制两者的溶解度参数之间的关系，来达到提高超支化聚酯与涂料组合物中成膜树脂间的相容性的关系。使得得到的清漆涂料组合物粘度低，表面流动性和流平性好，得到的漆膜的机械性能好。同时，该方法得到的超支化聚酯有助于提升该清漆涂料组合物的漆膜外观(尤其是降低长波值和短波值)，使得该清漆涂料组合物可很好的作为面漆(也即，该清漆涂料组合物的固化膜位于涂料膜中的最外层)使用。
该方法克服了现有的包含超支化聚合物的涂料中，通常是通过增加第三方相容性树脂(如多异氰酸酯等)改善超支化聚合物与涂料中其他组分的相容性。然而，这些方法通常都是只能针对特定的成膜主树脂，且对相容性的改善效果依然有限，从而无法很好的发挥出超支化聚合物在涂料中的作用的问题。
上述超支化聚酯的溶解度参数A与所述成膜树脂的溶解度参数B的关系优选为|A-B|≤0.3，也即两者间的溶解度参数间的差值越小，相容性更好，降粘效果越好。
其中，所述超支化聚酯具有如下式I所示的结构：
Figure BDA0002117053000000031
其中，
Figure BDA0002117053000000032
为所述超支化羟基聚合物的骨架；1≤y＜x，且x和y均为自然数，优选地，x≥8；R选自C4-C11的线性链烷基。
上述的超支化羟基聚合物优选是以Bm型多羟基化合物为核分子，以ABn型多羟基酸为发散分子，真空熔融缩聚制备得到，其中A代表羧酸，B代表羟基，官能度m≥2，官能度n≥2。具体地，可以以三羟基丙烷、季戊四醇、双季戊四醇中的一种为核分子，以2,2-二羟甲基丙酸通过一步反应制得。示例性的超支化羟基聚合物包括但不限于Perstorp的BoltornH20、H30、H40等。可以理解，此处的超支化羟基聚合物均是指在与C5-C12的线性饱和脂肪酸的酸发生酯化反应前的结构。
示例性的C5-C12的线性饱和脂肪酸包括但不限于：戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸。
需要说明的是，本实施方式中，“部分端羟基被C5-C12的线性饱和脂肪酸的酸酯化”是指部分的端羟基被C5-C12的线性饱和脂肪酸的酸酯化，也即，该超支化聚酯中，端羟基和端羟基被酯化形成的结构共存。
上述超支化聚酯是通过采用超支化羟基聚合物与C5-C12的线性饱和脂肪酸经过酯化反应制备得到。本领域技术人员可根据酯化反应的条件对具体反应的进度以及酯化程度进行控制，在此不赘述。
该清漆涂料组合物中，对成膜树脂的选择没有特定要求，能够用于清漆的可成膜的树脂即可。示例性的成膜树脂包括但不限于丙烯酸树脂、醇酸树脂、聚酯树脂，环氧树脂等中的一种或几种。
在一些优选示例中，以所述清漆涂料组合物总质量份为100份计，它包含：1-30份超支化聚酯。超支化聚酯在清漆涂料组合物中具有一定的降粘作用，前述添加量的超支化聚酯可以对该组合物具有最佳的降粘效果。此外，在同样的添加量的情况下，超支化聚酯与成膜树脂越相溶，降粘效果越好。在又一些优选示例中，超支化聚酯的添加量包括但不限于1-25份、5-15份、5-10份等。
本实施方式中，清漆涂料组合物中还包含固化剂、固化反应催化剂、添加剂和有机溶剂。所述添加剂包括但不限于选自表面改性剂、消泡剂、流变控制剂、紫外线吸收剂和受阻胺类光稳定剂中的一种或几种。本领域技术人员可以根据实际需要具体各添加剂的组分及用量。
所述有机溶剂可为极性溶剂，例如可为酯类或醇类溶剂。
在一个优选示例中，以所述清漆涂料组合物总质量份为100份计，它包含：20-80份的固含量或非挥发性物质含量，以及20-80份有机溶剂。
在一个优选示例中，上述清漆涂料组合物为单组份氨基烤漆或双组份聚氨酯烤漆。
在本发明的又一个具体实施方式中，提供如上清漆涂料组合物作为面漆在汽车、木器、卷钢、零部件、防腐和一般工业中的用途。
在一个优选示例中，可将该漆涂料组合物为原厂漆或修补漆使用。
以下结合一些具体实施例对本发明的技术方案进行说明：
本发明实施例中所用原料情况如下：
1.Boltorn H20，由Perstorp公司提供。第二代超支化聚酯多元醇，理论上有16个端羟基官能团，羟基值按固含计算为490-530mg KOH/g。
2.Boltorn H30，由Perstorp公司提供。第三代超支化聚酯多元醇，理论上有32个端羟基官能团，羟基值按固含计算为480-510mg KOH/g。
3.Boltorn H40，由Perstorp公司提供。第四代超支化聚酯多元醇，理论上有64个端羟基官能团，羟基值按固含计算为470-500mg KOH/g。
4.辛酸(>96％)和癸酸(>96％)从马来西亚IOI Acidchem Sdn Bhd购得。
5.配方用到的其他的树脂、溶剂和助剂都是通过市售购买获得。
本发明实施例中所用树脂，漆料和漆膜的表征方法：
1.铅笔硬度(划伤/划破)：ASTM D3363；
2.摆杆硬度计
Figure BDA0002117053000000051
ASTM D4366；
3.溶解度参数测定：ASTM D3132；
4.杯凸试验：ASTM E643；
5.耐冲击试验：ADTM D5420；
6.粘度测定：涂-4杯，23℃，GB1723-79；
7.外观测定：桔皮仪(Wave-scan dual)，从毕克化学购得。
实施例1-18
超支化聚酯的制备实施例：
表1.原料组成
实施例 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9
产品 H2040-8 H2050-8 H2060-8 H3040-8 H3050-8 H3050-8 H4040-8 H4050-8 H4060-8
H20 50 40 30 - - - - - -
H30 - - - 50 40 30 - - -
H40 - - - - - - 50 40 30
辛酸 30 40 50 30 40 50 30 40 50
p-TSA 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
二甲苯 5 5 5 5 5 5 5 5 5
醋酸丁酯 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5
总计/份 100 100 100 100 100 100 100 100 100
实施例 实施例10 实施例11 实施例12 实施例13 实施例14 实施例15 实施例16 实施例17 实施例18
产品 H2040-10 H2050-10 H2060-10 H3040-10 H3050-10 H3050-10 H4040-10 H4050-10 H4060-10
H20 50 40 30 - - - - - -
H30 - - - 50 40 30 - - -
H40 - - - - - - 50 40 30
癸酸 30 40 50 30 40 50 30 40 50
p-TSA 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
二甲苯 5 5 5 5 5 5 5 5 5
醋酸丁酯 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5
总计/份 100 100 100 100 100 100 100 100 100
在带有机械搅拌，温度控制，氮气保护和Dean-Stark回流管的四口烧瓶中，加入表1所列原料组成，除了醋酸丁酯。以每小时15-20℃的温度加热至230℃。三小时后每隔半小时测定酸值，直至酸值不再变化为反应终点，冷却至80℃加入醋酸丁酯。继续冷却至50℃，出料，过滤，包装制得脂肪酸改性的超支化聚酯目标产物。
表征实施例
实施例19
测定实施例1-18的SP值，列于表2。可以看出：1)随着脂肪酸改性量的提升，SP值下降，即极性下降；2)癸酸相对于辛酸由于具有更长的烷基链，在相同改性量(质量)条件下，SP值更低；3)在相同改性量的同一脂肪酸条件下，SP值随着超支化聚酯的代数增加而下降。
表2.实施例1-18的SP值
实施例 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9
产品 H2040-8 H2050-8 H2060-8 H3040-8 H3050-8 H3060-8 H4040-8 H4050-8 H4060-8
SP 11.25 10.71 10.28 11.08 10.56 10.12 10.87 10.41 9.86
实施例 实施例10 实施例11 实施例12 实施例13 实施例14 实施例15 实施例16 实施例17 实施例18
产品 H2040-10 H2050-10 H2060-10 H3040-10 H3050-10 H3050-10 H4040-10 H4050-10 H4060-10
SP 10.99 10.45 10.01 10.84 10.35 9.87 10.63 10.21 9.62
实施例20
测定实施例1-18在丙烯酸树脂的相容性。具体做法是，将实施例1-18的产品以5％和10％的比例分别加入一款指定的丙烯酸树脂，在本实施例中，我们选用一款SP值为10.48的羟基丙烯酸树脂：Setalux 1760VB-64。混合后在60℃充分搅拌，冷却后观察树脂通透性，并在玻璃板上刮膜，烘干观察漆膜的通透性。给每个样品打分：1到5，5分表示相容性最好，1分最差。结果列于表3。从结果可知，相容性遵循相似相溶原理，实施例的SP值与主体树脂的SP值越接近，相容性越好。当SP值的差距大于0.3时，相容性有可观下降，当SP值的差距大于0.5时，相容性较差。
同时，我们也测定了实施例1-18在此树脂中的降粘效果。具体做法是，将实施例1-18的产品以5wt％的比例分别加入Setalux 1760VB-64。用Brookfield粘度计测定粘度(#3号转子，23℃，30rpm，1min)，计算降粘效率(Viscosity reduction efficacy,VRE/％)，计算公式如下：
Figure BDA0002117053000000061
结果列于表3。从测量结果可以得出的结论是：相溶性越高，即SP值越接近，降粘效果越好。考虑到实验误差和理论计算的误差，我们认为，只要SP值的差距小于±0.5，都会得到不错的相溶性和降粘效果；当SP值差距小于±0.3，两者的相容性以及降粘效果更优。此外，表3中，“-”表示未测试，原因在于，此时，因为SP值差距较大，此时，该超支化聚酯在丙烯酸树脂体系中析出较多，整个漆不通透，漆膜光泽度差，实用性差。
表3.实施例1-18的SP值和相容性评估
Figure BDA0002117053000000062
配方实施例
实施例21-28，对比例1
通过混合表4中规定的树脂成分(基于质量份数含量)，以及催化剂，添加剂和溶剂借助实验室分散器搅拌制备本发明作为汽车顶层涂料的透明涂料。所述涂料的制备方法按照表4中标出的原料从上到下的顺序添加混合，全部加入后，搅拌30-60min即可。
表4.清漆配方
Figure BDA0002117053000000071
将立邦涂料(中国)有限公司(Nippon Paint(China)Co.Ltd.)的中间涂料OP 308-105(灰色)电沉积涂料面板(在自动OEM生产线上按标准工艺进行制备)上进行得到30±3μm厚度的干膜随后热固化，再涂覆立邦涂料公司的黑色基础涂料SPM-155，然后将本发明稀释后的实施例21-28透明涂料样品及对比例1涂料样品采用湿碰湿技术施加于其上。之后，在140℃固化30分钟。形成由基础涂料(干膜厚15±1μm)和透明涂料得到的固化的涂料层膜(干膜厚40±4μm)。由此得到的全涂层漆膜测试杯凸，硬度，和漆料粘度(涂-4杯，23℃，秒)的结果列于表5。从粘度数据可知，添加改性超支化聚酯能明显降低涂料粘度；在添加量不变的情况下，添加的改性超支化聚酯的VRE越高，漆料的粘度就越低。也就是说，改性超支化聚酯与涂料主树脂的相容性越好，漆料的粘度越低，但总体而言差距不大，因为配制清漆时所选的超支化树脂都是与体系相容的。此外，由于添加量不多，机械性能与参考配方(对比例1)相比差距不大。
表5.漆料粘度和漆膜机械性能表征
Figure BDA0002117053000000072
实施例29-32，对比例2
通过混合表6中规定的树脂成分(基于质量份数含量)，以及催化剂，添加剂和溶剂借助实验室分散器搅拌制备本发明作为汽车顶层涂料的透明涂料。所述涂料的制备方法按照相同的步骤顺序以确保产品的一致性和质量。配置完成后测定黏度杯粘度，结果列于表6。显而易见地，配方粘度随着改性超支化聚酯的添加量的提高而降低，但是有一个粘度最低值，即最佳添加量，超过这个量，粘度反而提高。不同体系对应的最佳添加量不同，我们也测定了几支其他改性超支化聚酯，得到的趋势是一致的，即有一个最低粘度极限，只是最佳添加量和最低粘度值略有不同，在此不再赘述。
表6.漆料配方和粘度
对比例2 实施例29 实施例30 实施例31 实施例32
原料 份数 份数 份数 份数 份数
Setalux 1760VB-64 34.8 29.8 24.8 19.8 14.8
Setalux 91796SS-69 13.7 13.7 13.7 13.7 13.7
Setamine US-138 23.6 23.6 23.6 23.6 23.6
AAC 2500 1 1 1 1 1
TINUVIN 292 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
TINUVIN 384-2 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75
BYK-358N 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
丙二醇丁醚醋酸酯 3 3 3 3 3
Solvesso 100溶剂油 5 5 5 5 5
正丁醇 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
醋酸丁酯 13.75 13.75 13.75 13.75 13.75
实施例8 - 5 - - -
实施例8 - - 10 - -
实施例8 - - - 15 -
实施例8 - - - - 20
总计/份 100 100 100 100 100
粘度(涂-4,23℃,秒) 36.9 32.1 29.5 28.3 29.1
此外，我们也测定了漆膜的外观，结果列于表7。从结果可以看出，随着改性超支化聚酯添加量的增加，不仅粘度降低，而且外观也得到提升，长波(LW)的下降率尤为明显，这是因为在固化过程中，超支化聚酯由于分子链缠结少而促进涂料表面的流动和流平，提升漆膜的外观。
表7.漆膜外观数据
外观 对比例2 实施例29 实施例30 实施例31 实施例32
Du(晦涩度) 8.5 8.4 8.0 7.8 8.1
LW(长波) 7.4 5.4 4.9 4.4 4.5
SW(短波) 18.2 17.9 17.3 16.8 16.6
DOI(鲜映性) 90.6 91.2 90.8 91.1 90.8
CF 60.5 62.9 64.4 65.2 65.1
实施例33-37，对比例3
将表8中组分1的树脂成分(基于质量份数含量)，以及添加剂和溶剂借助实验室分散器搅拌制备本发明作为汽车顶层涂料的透明涂料。将立邦涂料(中国)有限公司(NipponPaint(China)Co.Ltd.)的中间涂料OP 308-105(灰色)电沉积涂料面板(在自动OEM生产线上按标准工艺进行制备)上进行得到30±3μm厚度的干膜随后热固化，再涂覆立邦涂料公司的黑色基础涂料SPM-155。将本发明透明涂料样品组分2加入混合好的组分1中，搅拌3min。然后采用湿碰湿技术施加于其上。之后，在140℃固化30分钟。从测定的原漆粘度数据可知，添加改性超支化聚酯能明显降低涂料粘度；在添加量不变的情况下，添加的改性超支化聚酯的相溶性越高，漆料的粘度就越低。主树脂AC-1020的SP值测定为10.65，与之相溶性较好的实施例5(SP＝10.56)和实施例16(SP＝10.63)赋予的降粘效果也优于另外3个。
表8.漆料配方和粘度
Figure BDA0002117053000000091
对漆膜的外观也进行了测定，结果列于表9。从结果可以看出，添加相溶性较好的超支化聚酯(即实施例34和37)，不仅粘度降低更多，而且外观提升也较明显，反之，加入不相容的超支化聚脂(即实施例33，35和36)，虽然降粘效果依然明显，漆膜不通透，外观还不如无添加的对比例3。总之，结论同前述实施例一致。
表9.漆膜外观数据
外观 对比例3 实施例33 实施例34 实施例35 实施例36 实施例37
Du 1.0 8.6 2.8 19.2 17.9 3.8
LW 6.8 4.8 2.8 4.2 3.5 2.8
SW 9.3 21.3 10.1 24.3 25.0 12.0
DOI 94.3 89.7 94.1 84.0 84.9 93.1
CF 65.7 62.0 71.6 57.0 59.5 70.2
对比例4
制备超支化聚酯，原料及制备方法同实施例1，区别在于，将辛酸改为异辛酸，酯化反应制备超支化聚酯。在实际制备过程中，酯化反应由于位阻关系无法充分反应，有相当一部分游离的脂肪酸残留，无法进行后续试验，从而采用支化脂肪酸用于上述实施例中并无实用价值。
综上可知，本发明清晰阐明：通过对超支化聚合物进行特定的改性，使之与主体树脂和清漆体系达到最佳相容性；同时，通过评估添加量对粘度和外观的影响，使涂料配方最优化。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (12)

1.一种清漆涂料组合物，其特征在于，它包含：
超支化聚酯，所述超支化聚酯为部分端羟基被C5-C12的线性饱和脂肪酸的酸酯化的超支化羟基聚合物；
成膜树脂；
其中，所述超支化聚酯的溶解度参数A与所述成膜树脂的溶解度参数B的关系为：|A-B|≤0.5；
所述超支化聚酯具有如下式I所示的结构：
Figure 965710DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 882850DEST_PATH_IMAGE002
为所述超支化羟基聚合物的骨架；1≤y＜x，且x和y均为自然数；R选自C4-C11的线性链烷基。
2.根据权利要求1所述的清漆涂料组合物，其特征在于，所述C5-C12的线性饱和脂肪酸选自戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的清漆涂料组合物，其特征在于，所述超支化羟基聚合物是以Bm型多羟基化合物为核分子，以ABn型多羟基酸为发散分子，真空熔融缩聚制备得到，其中A代表羧酸，B代表羟基，官能度m≥2，官能度n≥2。
4.根据权利要求3所述的清漆涂料组合物，其特征在于，所述超支化羟基聚合物选自Boltorn H20、Boltorn H30、Boltorn H40中的一种。
5.根据权利要求1所述的清漆涂料组合物，其特征在于，以所述清漆涂料组合物总质量份为100份计，它包含：1-30份超支化聚酯。
6.根据权利要求5所述的清漆涂料组合物，其特征在于，所述超支化聚酯的质量份为1-25份。
7.根据权利要求5所述的清漆涂料组合物，其特征在于，所述超支化聚酯的质量份为5-15份。
8.根据权利要求1或5所述的清漆涂料组合物，其特征在于，所述清漆涂料组合物中还包含固化剂、固化反应催化剂、添加剂和有机溶剂；所述添加剂包括表面改性剂、消泡剂、流变控制剂、紫外线吸收剂和受阻胺类光稳定剂中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的清漆涂料组合物，其特征在于，以所述清漆涂料组合物总质量份为100份计，它包含：20-80份的固含量或非挥发性物质含量，以及20-80份有机溶剂。
10.根据权利要求1所述的清漆涂料组合物，其特征在于，所述清漆涂料组合物为单组份氨基烤漆或双组份聚氨酯烤漆。
11.如权利要求1-10任一项所述的清漆涂料组合物的应用，其特征在于，将所述清漆涂料组合物作为面漆用于汽车、木器、卷钢、零部件或防腐。
12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，所述清漆涂料组合物为原厂漆或修补漆。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113105612B (zh) * 2021-02-26 2023-05-16 广东顺德纪明新材料有限公司 一种可用于湿碰湿工艺的聚酯树脂及其制备方法和应用
CN114853996B (zh) * 2022-05-18 2024-02-02 中南民族大学 耐高温超支化聚酯、制备方法、应用及尼龙复合材料
CN115445881B (zh) * 2022-09-14 2023-08-18 东风柳州汽车有限公司 一种车身漆膜的喷涂方法
CN116334925B (zh) * 2023-01-16 2023-09-15 江苏金呢工程织物股份有限公司 一种耐冲击成型网用耐冲击涂料、制备方法及其涂覆方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101037563A (zh) * 2007-03-30 2007-09-19 德谦（上海）化学有限公司 一种超枝化聚酯改性涂料用树脂
CN101679589A (zh) * 2007-06-06 2010-03-24 巴斯福涂料股份有限公司 含有超支化的、树枝状的、羟基官能的聚酯的清漆组合物
CN103331109A (zh) * 2013-07-16 2013-10-02 长春工业大学 超支化聚酯-聚乙烯醇渗透汽化膜的制备方法
CN104892896A (zh) * 2014-03-04 2015-09-09 立邦工业涂料(上海)有限公司 一种超支化的封闭型异氰酸酯及其制备方法以及其在涂料中的应用
CN105949983A (zh) * 2016-05-16 2016-09-21 立邦涂料（中国）有限公司 一种高固含的快干型耐擦伤清漆组合物、制备方法及用途

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1070748A1 (en) * 1999-07-20 2001-01-24 E.I. Du Pont De Nemours And Company Powder coating compositions, their preparation and use
DE10240817A1 (de) * 2002-08-30 2004-03-11 Basf Ag Verfahren zur Herstellung hyperverzweigter, wasserlöslicher Polyester
DE102007026724A1 (de) * 2007-06-06 2008-12-11 Basf Coatings Japan Ltd., Yokohama Bindemittel mit hoher OH-Zahl und sie enthaltende Klarlackzusammensetzungen mit guten optischen Eigenschaften und guter Kratz- und Chemikalienbeständigkeit
KR101459121B1 (ko) * 2011-11-10 2014-11-07 제일모직주식회사 하드코팅필름, 이에 포함되는 하드코팅필름용 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
CN104817682B (zh) * 2014-08-29 2018-01-30 立邦涂料（中国）有限公司 一种接枝改性超支化羟基树脂及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101037563A (zh) * 2007-03-30 2007-09-19 德谦（上海）化学有限公司 一种超枝化聚酯改性涂料用树脂
CN101679589A (zh) * 2007-06-06 2010-03-24 巴斯福涂料股份有限公司 含有超支化的、树枝状的、羟基官能的聚酯的清漆组合物
CN103331109A (zh) * 2013-07-16 2013-10-02 长春工业大学 超支化聚酯-聚乙烯醇渗透汽化膜的制备方法
CN104892896A (zh) * 2014-03-04 2015-09-09 立邦工业涂料(上海)有限公司 一种超支化的封闭型异氰酸酯及其制备方法以及其在涂料中的应用
CN105949983A (zh) * 2016-05-16 2016-09-21 立邦涂料（中国）有限公司 一种高固含的快干型耐擦伤清漆组合物、制备方法及用途

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
水性聚氨酯技术的国内外最新研究进展;高明等;《专论与综述》;20120630;第15卷(第6期);第14-19页 *

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