高固体份汽车罩光清漆及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种高固体份汽车罩光清漆组合物，该清漆组合物同时包含具有以下特殊结构的聚合物：a)热固性羟基丙烯酸树脂；b)含羟基，并含有丙二酸酯、乙酰乙酸酯和乙酰丙酮基团中的一种或几种的聚合物；c)含不饱和丙烯酸酯基团的聚合物；d)交联剂。在本发明的清漆组合物中，组分b)和c)这两类聚合物是成对出现的，其功能是在清漆喷涂在汽车车身后烘烤过程中发生迈克尔加成反应而交联成膜。本发明的罩光清漆组合物具有施工固含高，VOC排放低，易上膜厚，抗流挂好；漆膜硬度高耐划伤，外观饱满光亮，耐老化耐介质侵蚀性好等特性，特别适用汽车车身涂装，同时也可以应用在摩托车、工程机械、铁路机车和轻工业产品等户外防护涂装场合。
【专利说明】高固体份汽车罩光清漆及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种罩光清漆及其制备方法，更具体地说是关于一种高固体份汽车罩 光清漆及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 汽车是工业OEM产品中对涂装的装饰保护要求最高的产品之一，清漆作为汽车涂 装的最外层，既要满足基本防护性能之外，还要满足施工性好和高装饰性的特点，所以对清 漆的外观（流平性、鲜映性和饱满度等）、耐候性、硬度、柔韧性、抗流挂性、抗石击耐开裂 性、耐擦伤性、耐环境腐蚀（生物腐蚀和酸雨侵蚀等）和易修补等方面都有着极高的要求。
[0003] 由于VOC排放法规的限制，如何降低涂料组合物中有机挥发物含量是业界持之以 恒的追求。溶剂在施工和固化过程中全部挥发到空气中，一方面造成浪费，一方面污染大气 环境。因此，在涂料领域里，"高固体份"这个术语就是用来描述那一类低VOC排放的涂料 组合物。高固体份通常会导致不期望的高粘度，从而对涂料的施工造成严重影响。具有合 适粘度的高固体份涂料组合物可以通过使用低分子量的树脂来实现，可以使施工固含达到 50?60% (重量百分比），但是这种方式也存在致命的缺陷，就是会产生明显的流挂现象。 汽车领域通常要求罩光清漆膜厚要达到35?40微米而不流挂，这要求罩光清漆组合物具 有适当的触变性。触变性的获得除了增加成本外还造成一些不可预料的负面影响，如降低 光泽、流平性变差，雾影增加等。
[0004] 开发既能满足防护性和装饰性，又满足汽车喷涂施工特性的罩光清漆，同时还具 有高固体份的特征，有效降低VOC排放，是一项非常重要的工作。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种高固体份汽车罩光清漆组合物。
[0006] 本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种高固体份汽车罩光清漆组合物，包 含组分有（a)热固性羟基丙烯酸树脂；(b)含羟基，并含有丙二酸酯、乙酰乙酸酯、乙酰丙酮 等基团一种或几种的聚合物；（c)含不饱和丙烯酸酯基团的聚合物；（d)交联剂。
[0007] 优选的，所述交联剂为烷基醚化三聚氰胺树脂和/或封闭异氰酸酯；所述的组分 (a)热固性羟基丙烯酸树脂为丙烯酸单体（包括甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯）、乙烯基单体以 及含羟基官能团的共聚物，所述的热固性羟基丙烯酸树脂中羟基含量为2. 0?5. 0% (重 量百分比），酸值彡10. 0mgK0H/g，数均分子量为3000?6000。常用的含羟基官能团的单 体优先选用羟烷基丙烯酸酯或羟烷基甲基丙烯酸酯，例如2-羟基乙基丙烯酸酯、2-羟乙基 甲基丙烯酸酯、2-羟丙基丙烯酸酯、2-羟丙基甲基丙烯酸酯、3-羟丙基丙烯酸酯、3-羟丙 基甲基丙烯酸酯、4-羟丁基丙烯酸酯和4-羟丁基甲基丙烯酸酯等。丙烯酸酯或甲基丙烯 酸酯有丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯，甲基丙 烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁 酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯，丙烯 酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸环己 酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯及甲基丙烯酸异冰片酯等，乙烯基单体包括乙烯基 甲苯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯，丙烯酸和甲基丙烯酸等。
[0008] 所述的组分（b)为含有羟基并含有丙二酸酯、乙酰乙酸酯和乙酰丙酮基团中的一 种或几种的聚合物，其特征在于该聚合物羟基含量为I. 〇?4. 0% (重量百分比），酸值 < 10. Omg KOH/g，数均分子量为2000?4000。进一步优选的，该聚合物为聚酯或聚丙烯酸 酯树脂，除含有羟基外，还含有以下结构的官能团：
[0009]
【权利要求】
1. 一种高固体份汽车罩光清漆组合物，其特征在于，包括如下组分： (a) 热固性羟基丙烯酸树脂； (b) 含羟基，并含有丙二酸酯、乙酰乙酸酯和乙酰丙酮基团中的一种或几种的聚合物； (c) 含不饱和丙烯酸酯基团的聚合物； (d) 交联剂。
2. 如权利要求1所述的组合物，所述交联剂为烷基醚化氨基树脂和/或封闭型多异氰 酸酯。
3. 如权利要求1所述的组合物，所述热固性羟基丙烯酸树脂为丙烯酸单体，乙烯基单 体以及含羟基官能团单体的共聚物，所述的热固性羟基丙烯酸树脂中羟基含量为2. O? 5. 0% (重量百分比），酸值彡10. Omg KOH/g，数均分子量为3000?6000。
4. 如权利要求1所述的组合物，所述丙烯酸单体为甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯。
5. 如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述含羟基，并含有丙二酸酯、乙酰乙酸 酯和乙酰丙酮基团中的一种或几种的聚合物的羟基含量为I. 0?4. 0% (重量百分比），酸 值彡10. Omg KOH/g，数均分子量为2000?4000。
6. 如权利要求1或5所述的组合物，其特征在于，所述含羟基，并含有丙二酸酯、乙酰乙 酸酯和乙酰丙酮基团中的一种或几种的聚合物为聚酯或聚丙烯酸酯树脂，除含有羟基外， 还含有以下结构的官能团：
其中Rp R2为一CH2-或一OCH2-;该聚合物主体结构可以为聚酯链、聚氨酯链，也可以 为聚丙烯酸酯链。
7. 如权利要求1所述的组合物，其特征在于所述含不饱和丙烯酸酯基团的聚合物含有 2个或2个以上不饱和丙烯酸酯基团，所述含不饱和丙烯酸酯基团的聚合物为六亚甲基二 丙烯酸酯、四亚甲基二丙烯酸酯、环己基二丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、双酚A型环氧丙烯 酸酯、二缩乙二醇二丙烯酸酯、三缩乙二醇二丙烯酸酯、三缩丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基 丙烷三丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸 酯、二缩季戊四醇六丙烯酸酯、乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化的季戊四醇 三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、脂肪族的氨基甲酸酯丙烯酸酯、芳香族的氨基 甲酸酯丙烯酸酯、三聚氰胺三丙烯酸酯、三聚氰胺六丙烯酸酯和聚酯三丙烯酸酯中的任意 一种或多种。
8. 如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组分（b)和组分（c)在清漆组合物 中按一定比例成对出现并达到一定含量，其比例为组分（b):组分（c) = (1?10) :1(重量 比），两者在清漆中的总含量为5?50% (重量百分比）。
9. 如权利要求1所述的组合物，其特征在于，进一步包括促进组合物交联成膜的催化 齐U，所述催化剂为有机酸和叔胺化合物的中和产物，所述有机酸为对二甲基苯磺酸、二壬基 萘磺酸、十二烷基苯磺酸、对甲基苯磺酸、苯甲酸、十二烷基苯甲酸、对甲基苯甲酸和二壬基 萘甲酸中的任意一种或多种；叔胺化合物为三乙胺、二甲氨基乙醇、三乙醇胺、十二烷基二 乙胺、甲基吡啶、十二烷基吡啶、1，8-二氮杂二环[5, 4, 0] i^一碳-7-烯、1，5-二氮杂环 [4, 3, 0]-九碳_5_烯、1，4-二氮杂环[2, 2, 2]-半烧和1，1，3, 3-四甲基狐中的任意一种或 多种。
10. -种含羟基，并含有丙二酸酯、乙酰乙酸酯和乙酰丙酮基团中的一种或几种的聚合 物，其特征在于，所述聚合物为聚酯或聚丙烯酸酯树脂，除含有羟基外，还含有以下结构的 官能团：
其中RU R2为一CH2-或一OCH2-;该聚合物主体结构可以为聚酯链、聚氨酯链，也可 以为聚丙烯酸酯链。
【文档编号】C09D4/02GK104387821SQ201410686795
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】胡志标, 孟东阳, 刘安心, 周全, 肖迪, 张璇, 王伟, 徐德生, 黃谊, 操斌, 谭军 申请人:中山大桥化工集团有限公司, 东风商用车有限公司