CN113845831A - 清漆组合物 - Google Patents
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Abstract
公开了清漆组合物,包括第一组份和第二组份,其中所述第一组份包括丙烯酸树脂、聚酯树脂和氨基树脂,所述第二组份包括聚异氰酸酯。还公开了所述清漆组合物用于涂覆基材的用途以及经所述清漆组合物至少部分涂覆的基材。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域,具体涉及汽车涂料,特别是汽车车身用清漆。
背景技术
随着汽车行业的蓬勃发展,消费者和汽车生产商对于美观性提出了更高的要求,这也就要求汽车涂料在保证机械性能的同时还具有优异的外观性能。
然而,根据消费者反馈,一些成品车车身的自来水水印无法擦除干净,必须要打磨重新喷涂才可以消除缺陷。当车身温度达到40℃,此缺陷开始出现,温度越高,水印越明显。考虑到汽车的实际使用情况,在高温的夏季,很多城市的车身温度都可以达到40℃,甚至车身最高温度可达到60℃。在这种情况下,如遇到降雨,车身则可能出现水印无法消除的缺陷,此缺陷严重影响车身的美观和消费者的使用感受。
因此,耐高温自来水水印清漆的研发势在必行,此研发具有很高的现实需求和潜在的商业价值。
发明内容
本发明人进行了大量研究并开发出一种清漆组合物,其具有耐高温自来水水印的性能,同时可以满足汽车车身清漆的硬度、抗冲击等机械性能和其他外观表现等要求。
本发明提供了一种清漆组合物,包括第一组份和第二组份,其中所述第一组份包括丙烯酸树脂、聚酯树脂和氨基树脂,所述第二组份包括聚异氰酸酯。
本发明还提供了一种清漆组合物用于涂覆基材的用途,所述清漆组合物包括第一组份和第二组份,其中所述第一组份包括丙烯酸树脂、聚酯树脂和氨基树脂,所述第二组份包括聚异氰酸酯。
本发明又提供了一种经清漆组合物至少部分涂覆的基材,所述清漆组合物包括第一组份和第二组份,其中所述第一组份包括丙烯酸树脂、聚酯树脂和氨基树脂,所述第二组份包括聚异氰酸酯。
本发明的特征和优点将在以下实施方式的详细描述中具体呈现。
具体实施方式
如本文所用,除非另有明确说明,应当认为说明书和权利要求书中使用的表达诸如数值、范围、含量或百分比的数字在所有情况下均可按照术语“约”进行变化,即使该术语未明确示出。因此,除非有相反的说明,否则本文的说明书和权利要求书中所列出的数值参数均为近似值,可以按照本发明想要获得的性能而变化。
尽管列出本发明宽范围的数值范围和参数是近似值,但具体实施例中列出的数值记录得尽可能准确。但是,任何一个数值本来就具有一定的误差。该误差是其相应的测量方法中得出的标准偏差的必然结果。
此外,应当理解,本文所述的任何数值范围旨在包括归入其中的所有子范围。例如,“1至10”的范围旨在包括介于(并包括)所述最小值1和所述最大值10之间的所有子范围,即具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值。
在本申请中,除非另有明确说明,单数的使用包括复数且复数包含单数。此外,在本申请中,除非另有明确说明,否则使用“或”表示“和/或”,即使在某些情况下可明确地使用“和/或”。此外,在本申请中,除非另有明确说明,否则使用“一种”或“一个”表示“至少一”。例如,“一种”聚合物,“一种”涂料等指这些物品中的任何的一种或多种。并且,如本领域技术人员将认识到的,一个实施方式的特征可以与其他实施方式一起使用,即便未明确说明。
如本文所用,所述“清漆”是指沉积在底漆和/或色漆之上,用以提供保护和/或装饰的涂层。根据本发明的清漆涂料可以与各种市售底漆和色漆配合使用。
根据本发明的清漆组合物为双组份涂料组合物。所述“双组份涂料”又称双包装涂料或两罐装涂料,是指两组份分开包装,使用前再将两组份以准确比例混合固化成膜的涂料。
根据本发明的清漆组合物为溶剂型涂料组合物。所述“溶剂型”是指以有机溶剂为涂料中的主要分散介质。在本文中,所述有机溶剂占分散介质总重量的至少50wt%。
根据本发明的清漆组合物为热固化性涂料组合物,即,所述涂料组合物在涂覆于基材表面后需经加热固化成膜。在本文中,术语“固化”是指变得“固定”以形成不可逆的交联网络,不再流动、熔融或溶解的材料的过程。在本文中,术语“固化”可与“交联”互换使用。
本发明提供了一种清漆组合物,包括第一组份和第二组份,其中所述第一组份包括丙烯酸树脂、聚酯树脂和氨基树脂,所述第二组份包括聚异氰酸酯。
根据本发明的清漆组合物中所使用的丙烯酸树脂是指以(甲基)丙烯酸类单体为基本成分的聚合物。所述“基本成分”是指聚合物中(甲基)丙烯酸类单体占所有聚合单体的至少约70wt%,例如至少约80wt%,诸如至少约90wt%。
用于本发明的丙烯酸树脂可以具有5000~10000的重均分子量(Mw),诸如6000~8000的重均分子量。所述重均分子量可以通过凝胶渗透色谱法使用适当的标准物如聚苯乙烯标准物测定。用于本发明的丙烯酸树脂可以具有150~250mg KOH/g的羟值,诸如150~220mg KOH/g的羟值,合适地160~200mg KOH/g的羟值。所述羟值是指1克树脂中的羟基所相当的氢氧化钾(KOH)的毫克数。用于本发明的丙烯酸树脂可以具有10~100℃的玻璃化转变温度(Tg),诸如20~80℃的玻璃化转变温度,合适地30~50℃的玻璃化转变温度。所述玻璃化转变温度可以通过动态热机械分析(DMA)使用TA Instruments Q800仪器测定,测定参数:频率为10Hz,振幅为5mm,温度斜坡为-100℃至250℃,Tg确定为根据ASTM D7028的tanδ曲线的峰值。
根据本发明的丙烯酸树脂可以包括8-20重量份的丙烯酸类单体I,40-46重量份的丙烯酸类单体II,和40-46重量份的功能性单体。所述丙烯酸类单体I为选自丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丙酯的一种或多种。合适地,所述丙烯酸类单体I至少包括丙烯酸正丁酯。所述丙烯酸类单体II为选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯的一种或多种。合适地,所述丙烯酸类单体II至少包括甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯。所述功能性单体为选自丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯的一种或多种。合适地,所述功能性单体至少包括甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯。
基于清漆组合物中第一组份的总重量,根据本发明的清漆组合物可以包括约6wt%或更多,诸如约8wt%或更多,例如约12wt%或更多的丙烯酸树脂,或可以包括约25wt%或更少,诸如约20wt%或更少,例如约18wt%或更少的丙烯酸树脂。基于清漆组合物中第一组份的总重量,所述丙烯酸树脂可以约6~25wt%,诸如约8~20wt%,例如约12~18wt%,或使用这些端值的任何其他组合的范围存在。
根据本发明的清漆组合物中所使用的聚酯树脂是指由多元醇和多元酸通过聚酯化反应生成的聚合物,其中多元醇是每个分子含有两个或两个以上羟基的化合物,多元酸是每个分子含有两个或两个以上羧基的化合物。合适地,所述聚酯树脂可以是超支化聚酯。
所述聚酯树脂可以具有至少200mg KOH/g的羟值,诸如至少250mg KOH/g的羟值,合适地250~300mg KOH/g的羟值。所述羟值是指1克树脂中的羟基所相当的氢氧化钾(KOH)的毫克数。用于本发明的聚酯树脂可以具有40~120mg KOH/g的酸值,诸如50~100mg KOH/g的酸值,合适地60~90mg KOH/g的酸值。所述“酸值”是指中和1克树脂中的游离酸所需的氢氧化钾的毫克数。用于本发明的聚酯树脂可以具有小于0℃的玻璃化转变温度(Tg),诸如-60~-10℃的玻璃化转变温度,合适地-40~-10℃的玻璃化转变温度。所述玻璃化转变温度可以通过动态热机械分析(DMA)使用TA Instruments Q800仪器测定,测定参数:频率为10Hz,振幅为5mm,温度斜坡为-100℃至250℃,Tg确定为根据ASTM D7028的tanδ曲线的峰值。
合适地,所述聚酯树脂可以为溶液形式,其固含量为60-80wt%。所述“固含量”是指溶液蒸发后所剩余的质量占原分散体质量的百分比。所述聚酯溶液在23℃,1000s-1下的粘度至多为6000mPa.s,诸如4000-5000mPs.s。所述粘度可以根据DIN EN ISO 3219/A3方法测试。
基于清漆组合物中第一组份的总重量,根据本发明的清漆组合物可以包括约4wt%或更多,诸如约6wt%或更多,例如约8wt%或更多的聚酯树脂,或可以包括约20wt%或更少,诸如约16wt%或更少,例如约12wt%或更少的聚酯树脂。基于清漆组合物中第一组份的总重量,所述聚酯树脂可以约4~20wt%,诸如约6~16wt%,例如约8~12wt%,或使用这些端值的任何其他组合的范围存在。
根据本发明的清漆组合物中所使用的氨基树脂包括三聚氰胺甲醛树脂。所述三聚氰胺甲醛树脂为高度醚化的三聚氰胺甲醛树脂。所述“高度醚化”是指,基于反应性官能团的总数,三聚氰胺甲醛树脂中包含至少70mol%的烷氧基。所述三聚氰胺甲醛树脂中烷氧基与羟甲基和亚氨基之和的官能团比例(摩尔比)可以为70/30~80/20。合适地,所述三聚氰胺甲醛树脂为高度丁醚化的三聚氰胺甲醛树脂,包含至少70mol%的丁氧基。例如,所述三聚氰胺甲醛树脂中丁氧基与羟甲基和亚氨基之和的官能团比例(摩尔比)可以为70/30~80/20。
适合用于本发明的清漆组合物的三聚氰胺甲醛树脂可以商购获得。合适的三聚氰胺甲醛树脂的实例包括,但不限于来自湛新、万华、伊斯曼、长新等化工原料公司的三聚氰胺甲醛树脂。
基于清漆组合物中第一组份的总重量,根据本发明的清漆组合物可以包括约5wt%或更多,诸如约8wt%或更多,例如约10wt%或更多的三聚氰胺甲醛树脂,或可以包括约25wt%或更少,诸如约20wt%或更少,例如约15wt%或更少的三聚氰胺甲醛树脂。基于清漆组合物中第一组份的总重量,所述三聚氰胺甲醛树脂可以约5~25wt%,诸如约8~20wt%,例如约10~15wt%,或使用这些端值的任何其他组合的范围存在。
在本发明清漆组合物的第一组份中,丙烯酸树脂、聚酯树脂和氨基树脂的重量比可以为1~4:0.8~4:1~4,合适地1~2.5:1~2:1~2.5。
根据本发明的清漆组合物的第一组份还可以包括抗流挂丙烯酸树脂。所述抗流挂丙烯酸树脂不同于前述丙烯酸树脂。所述抗流挂丙烯酸树脂具有100-200mg KOH/g的羟值,诸如120-180mg KOH/g的羟值,合适地140~160mg KOH/g的羟值。所述羟值是指1克树脂中的羟基所相当的氢氧化钾(KOH)的毫克数。
所述抗流挂丙烯酸树脂可以包括聚脲部分。合适地,基于抗流挂丙烯酸树脂的总固体重量,所述抗流挂丙烯酸树脂可以包括0.02~0.1wt%的聚脲部分,例如0.02~0.06wt%,诸如0.03~0.05wt%。
所述抗流挂丙烯酸树脂可以由包括苯乙烯的单体混合物制备。合适地,所述单体混合物可以包括基于其总重量至少12wt%的苯乙烯。
基于清漆组合物中第一组份的总重量,根据本发明的清漆组合物可以包括约3wt%或更多,诸如约5wt%或更多,例如约7wt%或更多的抗流挂丙烯酸树脂,或可以包括约25wt%或更少,诸如约20wt%或更少,例如约15wt%或更少的抗流挂丙烯酸树脂。基于清漆组合物中第一组份的总重量,所述抗流挂丙烯酸树脂可以约3~25wt%,诸如约5~20wt%,例如约7~15wt%,或使用这些端值的任何其他组合的范围存在。
根据本发明的清漆组合物的第一组份还可以包括润湿剂。所述润湿剂可以改善涂料组合物的表面张力和渗透性,能更好地润湿漆层,改善涂料的附着力。合适地,所述润湿剂包括有机硅和聚丙烯酸酯类的润湿剂。适合用于本发明的清漆组合物的润湿剂可以商购获得。合适的底材润湿剂的实例包括,但不限于来自巴斯夫、BYK、伊斯曼。通常,根据本发明的清漆组合物的第一组份包括基于第一组份总重量的0~0.1wt%的润湿剂。
根据本发明的清漆组合物的第一组份还可以包括消泡剂。所述消泡剂可以抑制涂料组合物中泡沫的形成。适合用于本发明的清漆组合物的消泡剂包括丙烯酸聚酯类消泡剂。用于本发明的清漆组合物的消泡剂可以商购获得。合适的消泡剂的实例包括,但不限于来自BYK的BYK-390。根据本发明的清漆组合物的第一组份包括基于第一组份总重量的0~0.1wt%的消泡剂。
根据本发明的清漆组合物的第一组份还可以包括光稳定剂。所述光稳定剂可以使高分子聚合物在光的辐射下能排除或缓减光化学反应可能性,阻止并延缓光化学反应。用于本发明的清漆组合物的光稳定剂可以商购获得。合适的光稳定剂的实例包括,但不限于来自BASF的Tinuvin 123,Tinuvin 928。根据本发明的清漆组合物的第一组份包括基于第一组份总重量的0~5wt%的光稳定剂。
根据本发明的清漆组合物的第一组份还可以包括有机溶剂。所述有机溶剂可以降低组合物的表面张力,提高挥发速度。合适的有机溶剂的实例包括但不限于下述:脂族或芳族烃,如甲苯或二甲苯,醇类,如丁醇或异丙醇,酯类,如醋酸正丁酯、醋酸戊酯、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯和丁基乙二醇乙酸酯,酮类,如丙酮、甲基正戊基酮,醇醚类,如乙二醇醚、丙二醇醚,或上述的任意混合物。
合适地,所述有机溶剂包括酯类和/或醇醚类溶剂。例如,用于本发明的清漆组合物的第一组份的溶剂可以为酯类和醇醚类溶剂的组合。通常,根据本发明的清漆组合物的第一组份包括基于第一组份总重量的35~55wt%的有机溶剂。
根据本发明的清漆组合物中所使用的聚异氰酸酯可以由以下单体组成:六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、和/或二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(HMDI)。合适地,所述聚异氰酸酯可以包括以下单体的多(至少为三)聚体:六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、和/或二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(HMDI)。
合适地,根据本发明的清漆组合物中所使用的聚异氰酸酯可以包括两种不同的聚异氰酸酯,即聚异氰酸酯(a)和聚异氰酸酯(b)。例如,所述聚异氰酸酯包括HDI三聚体和IPDI三聚体。合适地,所述HDI三聚体与IPDI三聚体的重量比可以为0.2~2.5,合适地0.4~2,例如约0.6~1.5。
基于清漆组合物的第二组份的总重量,根据本发明的清漆组合物可以包括约75wt%或更多,诸如约80wt%或更多的聚异氰酸酯,或可以包括约95wt%或更少,诸如约90wt%或更少的聚异氰酸酯。基于清漆组合物的第二组份的总重量,所述聚异氰酸酯可以约75~95wt%,诸如约80~90wt%,或使用这些端值的任何其他组合的范围存在。
在本发明的清漆组合物中,聚异氰酸酯中NCO基团与丙烯酸树脂中的OH基团的摩尔比可以为1~0.5,合适地1~0.6,诸如1~0.8。
根据本发明的清漆组合物的第二组份还可以包括有机溶剂。合适的有机溶剂的实例包括但不限于下述:脂族或芳族烃,如甲苯或二甲苯,醇类,如丁醇或异丙醇,酯类,如醋酸正丁酯、醋酸戊酯,乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯和丁基乙二醇乙酸酯,酮类,如丙酮、甲基正戊基酮,醇醚类,如乙二醇醚、丙二醇醚,或上述的任意混合物。
合适地,用于本发明的清漆组合物包括酯类和/或醇醚类溶剂。例如,用于本发明的清漆组合物的第二组份的溶剂为酯类和醇醚类溶剂的组合。通常,根据本发明的清漆组合物的第二组份包括基于第二组份总重量的5~25wt%的有机溶剂。
根据本发明的清漆组合物还可以包括一种或多种如下的其他辅助成分(添加剂),其包括但不限于,改进流动性和流平性能并减少缺陷的流变助剂;促进涂料组合物中成分相容的分散剂;加快成膜反应的催化剂;可保护涂层免于发霉的防腐剂;提高油漆流挂极限的气相二氧化硅;可保护涂层免受高温和紫外辐射造成的降解,同时延缓泛黄的紫外线吸收剂;提高防划性和改善触感的蜡;提高涂料粘性并改善湿膜厚度和保护涂料免于沉降和分层的增稠剂,等等。所述其他辅助成分可以存在于清漆组合物的第一组份和/或第二组份中。当这些辅助成分存在时,每种辅助成分以基于所述第一组份或第二组份的总重量计至多为约5wt%的量存在。
根据本发明的清漆组合物可以通过如下方式制备:
第一组份的制备方法:
1-将丙烯酸树脂、聚酯、氨基树脂等成膜树脂和部分溶剂依次在搅拌条件下加入反应器中,搅拌30分钟以上;
2-在步骤1中所述混合物中,将任选的添加剂和部分溶剂在搅拌条件下加入反应器,搅拌2小时以上;
3-在步骤2中所述混合物中,将任选的添加剂和抗流挂丙烯酸树脂依次在搅拌条件下加入反应器,搅拌2小时以上;
第二组份制备方法:
1-将聚异氰酸酯以及溶剂依次在搅拌条件下加入反应器中,搅拌30分钟以上;
合适地,根据本发明的清漆组合物可以通过如下方式制备:
第一组份的制备方法:
1-将丙烯酸树脂、聚酯、氨基树脂等成膜树脂和部分溶剂依次在搅拌条件下加入反应器中,搅拌30分钟以上;
2-在步骤1中所述混合物中,将紫外线吸收剂、消泡剂、底材润湿剂、光稳定剂、催化剂,抗流挂助剂和部分溶剂等依次在搅拌条件下加入反应器,搅拌2小时以上;
3-在步骤2中所述混合物中,将气相二氧化硅和抗流挂丙烯酸树脂依次在搅拌条件下加入反应器,搅拌2小时以上;
第二组份制备方法:
1-将聚异氰酸酯(a)和聚异氰酸酯(b)以及溶剂依次在搅拌条件下加入反应器中,搅拌30分钟以上;
本发明还提供了一种清漆组合物用于涂覆基材的用途,所述清漆组合物包括第一组份和第二组份,其中所述第一组份包括丙烯酸树脂、聚酯树脂和氨基树脂,所述第二组份包括聚异氰酸酯。所述基材包括金属基材。所述基材包括汽车车身。
本发明又提供了一种经清漆组合物至少部分涂覆的基材,所述清漆组合物包括第一组份和第二组份,其中所述第一组份包括丙烯酸树脂、聚酯树脂和氨基树脂,所述第二组份包括聚异氰酸酯。
本发明的清漆组合物可通过本领域任何已知的标准方法涂覆,例如喷涂、浸渍、辊涂、刷涂等,然后在加热条件下固化形成涂层。通常,根据本发明的清漆组合物在110~180℃的温度条件下固化20-50分钟。本发明的清漆涂层可涂覆至20-65μm的厚度,合适地,45-60μm。
实施例
提供下述实施例进一步阐述本发明,但不应认为其将本发明限制在实施例所述的细节。除另有说明,下述实施例中所有的份数和百分数均以重量计。
实施例1:
使用下表1-1和表1-2中所列成分,如下制备根据本发明的清漆组合物:1-将丙烯酸树脂、聚酯、氨基树脂和部分溶剂依次在搅拌条件下加入反应器中,搅拌30分钟以上;2-在步骤1中所述混合物中,将紫外线吸收剂、消泡剂、底材润湿剂、光稳定剂、催化剂和部分溶剂依次在搅拌条件下加入反应器,搅拌2小时以上;3-在步骤2中所述混合物中,将气相二氧化硅和抗流挂丙烯酸树脂依次在搅拌条件下加入反应器,搅拌2小时以上;4-将聚异氰酸酯(a)、(b)以及溶剂依次在搅拌条件下加入反应器中,搅拌30分钟以上。
表1-1.根据本发明的清漆组合物Ex-1:第一组份
a由如下单体制备:8-20份的丙烯酸正丁酯、40-46份的甲基丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸异冰片酯,以及40-46份的甲基丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸羟乙酯;羟值:150~250mg KOH/g;
b羟值:≥200mg KOH/g;酸值:40~120mg KOH/g;Tg:<0℃;
c三聚氰胺甲醛树脂:丁氧基与羟甲基和亚氨基之和的摩尔比为70/30~80/20;
d包括0.03~0.05wt%的聚脲部分;羟值:100~200mg KOH/g。
表1-2.根据本发明的清漆组合物Ex-1:第二组份
实施例2:
使用下表2-1和表2-2中所列成分,如下制备根据本发明的清漆组合物:1-将丙烯酸树脂、聚酯、氨基树脂和部分溶剂依次在搅拌条件下加入反应器中,搅拌30分钟以上;2-在步骤1中所述混合物中,将紫外线吸收剂、消泡剂、底材润湿剂、光稳定剂、催化剂和部分溶剂依次在搅拌条件下加入反应器,搅拌2小时以上;3-在步骤2中所述混合物中,将气相二氧化硅和抗流挂丙烯酸树脂依次在搅拌条件下加入反应器,搅拌2小时以上;4-将聚异氰酸酯(a)、(b)以及溶剂依次在搅拌条件下加入反应器中,搅拌30分钟以上。
表2-1.根据本发明的清漆组合物Ex-2:第一组份
a由如下单体制备:8-20份的丙烯酸正丁酯、40-46份的甲基丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸异冰片酯,以及40-46份的甲基丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸羟乙酯;羟值:150~250mg KOH/g;
b羟值:≥200mg KOH/g;酸值:40~120mg KOH/g;Tg:<0℃;
c三聚氰胺甲醛树脂:丁氧基与羟甲基和亚氨基之和的摩尔比为70/30~80/20;
d包括0.03~0.05wt%的聚脲部分;羟值:100~200mg KOH/g。
表2-2.根据本发明的清漆组合物Ex-2:第二组份
实施例3:
使用下表3-1和表3-2中所列成分,如下制备根据本发明的清漆组合物:1-将丙烯酸树脂、聚酯、氨基树脂和部分溶剂依次在搅拌条件下加入反应器中,搅拌30分钟以上;2-在步骤1中所述混合物中,将紫外线吸收剂、消泡剂、底材润湿剂、光稳定剂、催化剂和部分溶剂依次在搅拌条件下加入反应器,搅拌2小时以上;3-在步骤2中所述混合物中,将气相二氧化硅和抗流挂丙烯酸树脂依次在搅拌条件下加入反应器,搅拌2小时以上;4-将聚异氰酸酯(a)、(b)以及溶剂依次在搅拌条件下加入反应器中,搅拌30分钟以上。
表3-1.根据本发明的清漆组合物Ex-3:第一组份
a由如下单体制备:8-20份的丙烯酸正丁酯、40-46份的甲基丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸异冰片酯,以及40-46份的甲基丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸羟乙酯;羟值:150~250mg KOH/g;
b羟值:≥200mg KOH/g;酸值:40~120mg KOH/g;Tg:<0℃;
c三聚氰胺甲醛树脂:丁氧基与羟甲基和亚氨基之和的摩尔比为70/30~80/20;
d包括0.03~0.05wt%的聚脲部分;羟值:100~200mg KOH/g。
表3-2.根据本发明的清漆组合物Ex-2:第二组份
对比例1:
使用下表4-1和表4-2中所列成分,如下制备对比例的清漆组合物:1-将丙烯酸树脂、聚酯、氨基树脂和部分溶剂依次在搅拌条件下加入反应器中,搅拌30分钟以上;2-在步骤1中所述混合物中,将紫外线吸收剂、消泡剂、底材润湿剂、光稳定剂、催化剂和部分溶剂依次在搅拌条件下加入反应器,搅拌2小时以上;3-在步骤2中所述混合物中,将气相二氧化硅和抗流挂丙烯酸树脂依次在搅拌条件下加入反应器,搅拌2小时以上;4-将聚异氰酸酯(b)以及溶剂依次在搅拌条件下加入反应器中,搅拌30分钟以上。
表4-1.对比清漆组合物CE-1:第一组份
e羟值:70~100mg KOH/g;
f羟值:70~100mg KOH/g;酸值:0~15mg KOH/g;
c三聚氰胺甲醛树脂:丁氧基与羟甲基和亚氨基之和的摩尔比为70/30~80/20;
d包括0.03~0.05wt%的聚脲部分;羟值:100~200mg KOH/g。
表4-2.对比清漆组合物CE-1:第二组份
对比例2:
使用下表5-1和表5-2中所列成分,如下制备对比例的清漆组合物:1-将丙烯酸树脂、聚酯、氨基树脂和部分溶剂依次在搅拌条件下加入反应器中,搅拌30分钟以上;2-在步骤1中所述混合物中,将紫外线吸收剂、消泡剂、底材润湿剂、光稳定剂、催化剂和部分溶剂依次在搅拌条件下加入反应器,搅拌2小时以上;3-在步骤2中所述混合物中,将气相二氧化硅和抗流挂丙烯酸树脂依次在搅拌条件下加入反应器,搅拌2小时以上;4-将聚异氰酸酯(b)以及溶剂依次在搅拌条件下加入反应器中,搅拌30分钟以上。
表5-1.对比清漆组合物CE-2:第一组份
e羟值:70~100mg KOH/g;
f羟值:70~100mg KOH/g;酸值:0~15mg KOH/g;
c三聚氰胺甲醛树脂:丁氧基与羟甲基和亚氨基之和的摩尔比为70/30~80/20;
d包括0.03~0.05wt%的聚脲部分;羟值:100~200mg KOH/g。
表5-2.对比清漆组合物CE-2:第二组份
性能测试:
首先,将本发明提供的清漆组合物Ex-1、Ex-2和Ex-3和对比例的涂料组合物CE-1和CE-2涂覆于带有电泳、中涂和黑色漆的基材上,并在120-180℃的温度条件下固化20-50分钟。
对上述经涂覆的基材进行如下各项性能测试:
1-水印测试:在本发明中,通过测定水在清漆表面残留的水印来评价清漆的耐自来水水印的能力,其中所述水印测试如下进行:
(1)清理漆板表面:在进行实验之前,依次使用无水乙醇和石油醚清擦漆板表面,待表面完全干后进行下一步骤。
(2)使用滴管从自来水中取样,然后小心的滴在清漆板的表面,每种漆面的自来水滴数目不得少于3滴。
(3)将上述漆板放置于设定好温度的烘箱内,烘干一个小时。
(4)烘干后及时取出,查看是否有残留水渍。如果有,使用无纺布/面巾纸干擦或蘸水擦拭,查看是否能够除去。
(5)如果水渍能够完全去除,表面目视(多个角度)没有变化,则认为没有水印,否则,认为有水印。
烘烤温度 | Ex-1 | Ex-2 | Ex-3 | CE-1 | CE-2 |
30° | 无水印 | 无水印 | 无水印 | 无水印 | 无水印 |
40° | 无水印 | 无水印 | 无水印 | 有水印 | 有水印 |
50° | 无水印 | 无水印 | 无水印 | 有水印 | 有水印 |
60° | 无水印 | 无水印 | 无水印 | 有水印 | 有水印 |
2-其他性能测试
由以上性能测试结果可知,本发明提供的清漆组合物具备耐自来水水印的能力——该清漆组合物所形成的涂层与自来水在大于40°的热环境下接触不会残留水痕。此外,本发明提供的清漆组合物也满足汽车用漆的硬度、抗冲击性等机械性能和其他漆膜外观等性能要求。
尽管已经解释和描述了本发明的特定方面,对本领域技术人员来说很明显的是可做出多种其它改变和修饰而不会背离本发明的精神和范围。因此所附权利要求意图涵盖落入本发明范围内的所有这些改变和修饰。
Claims (19)
1.清漆组合物,包括第一组份和第二组份,其中所述第一组份包括丙烯酸树脂、聚酯树脂和氨基树脂,所述第二组份包括聚异氰酸酯。
2.如权利要求1所述的清漆组合物,其中所述丙烯酸树脂具有5000-10000的重均分子量,150~250mg KOH/g的羟值,以及10~100℃的玻璃化转变温度。
3.如权利要求1所述的清漆组合物,其中所述丙烯酸树脂包括8-20重量份的丙烯酸类单体I,40-46重量份的丙烯酸类单体II,和40-46重量份的功能性单体,其中所述丙烯酸类单体I为选自丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丙酯的一种或多种,所述丙烯酸类单体II为选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯的一种或多种,和所述功能性单体为选自丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯的一种或多种。
4.如权利要求3所述的清漆组合物,其中丙烯酸类单体I至少包括丙烯酸正丁酯,所述丙烯酸类单体II至少包括甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯,和所述功能性单体至少包括甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯。
5.如权利要求1所述的清漆组合物,所述聚酯具有至少200mg KOH/g的羟值,40-120mgKOH/g的酸值,以及小于0℃的玻璃化转变温度。
6.如权利要求1所述的清漆组合物,其中所述氨基树脂包括高度丁醚化的三聚氰胺甲醛树脂。
7.如权利要求1所述的清漆组合物,其中所述氨基树脂中丁氧基与羟甲基和亚氨基之和的摩尔比为70/30~80/20。
8.如权利要求1所述的清漆组合物,其中所述第一组份中丙烯酸树脂、聚酯树脂和氨基树脂的质量比为1~4:0.8~4:1~4。
9.如权利要求1所述的清漆组合物,其中所述聚异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体和异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)三聚体。
10.如权利要求9所述的清漆组合物,其中所述HDI三聚体与IPDI三聚体的重量比为0.2~2.5。
11.如权利要求1所述的清漆组合物,其中所述聚异氰酸酯中NCO基团与丙烯酸树脂中的OH基团的摩尔比为1~0.5。
12.如权利要求1所述的清漆组合物,还包括抗流挂丙烯酸树脂。
13.如权利要求12所述的清漆组合物,其中所述抗流挂丙烯酸树脂具有100~200mgKOH/g的羟值。
14.如权利要求1-13中任一项所述的清漆组合物用于涂覆基材的用途。
15.如权利要求14所述的用途,其中所述基材包括金属。
16.如权利要求14所述的用途,其中所述基材包括汽车车身。
17.经权利要求1-13中任一项所述的清漆组合物至少部分涂覆的基材。
18.如权利要求17所述的经涂覆的基材,其中所述基材包括金属。
19.如权利要求17所述的经涂覆的基材,其中所述基材包括汽车车身。
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