具有改进的抗划伤性的涂料组合物及用其涂覆的基材的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有改进的抗划伤性的涂料组合物及用其涂覆的基材。该涂料组 合物主要是作为面涂层（色漆层）应用于塑料汽车部件和配件基底上。
【背景技术】
[0002] 塑料汽车部件和配件，例如塑料保险杠、油箱盖和后视镜等一般是"远离现场"涂 覆并船运到汽车组装厂的。涂覆到塑料基底上的涂料组合物一般被配置得非常有柔性，从 而使涂层可以随基材弯曲或挠曲而不开裂。为了获得必要的柔性，用在塑料基材上的涂料 组合物通常配置得能产生具有较低交联密度的涂层，或者含有用于降低膜的总玻璃化转变 温度（Tg)的增韧助剂。尽管这些配制技术可以获得可将接受的柔性，但这也会产生易于划 伤的较软的膜。因此，必须付出巨大的成本和精力来包装涂覆过的部件，以防止涂覆过的表 面在运输过程中被划伤。即便如此，塑料汽车部件或配件在包装贮存过程中也容易造成压 痕而导致不期望的外观。通常，较硬的、高度交联的会表现出改进的耐划伤性，但是其柔性 差，并且由于高交联密度所引起的膜发脆而非常易于片落和/或热开裂。这同样是实现优 良性能的涂层所不期望的。特别地，这种现象在黑色漆中尤为明显。
[0003] 因此，在本领域中对可用于塑料汽车基材的具有适宜柔性以及改进的抗划伤性的 面涂层（色漆）存在需求。本发明致力于解决该问题。
【发明内容】
[0004]一方面，本发明提供一种涂料组合物，其包含基于所述涂料组合物的总重量计 25-35wt %的聚酯树脂、10-15wt %的氨基树脂和7-13wt %的丙烯酸树脂，其中所述丙烯酸 树脂具有20-30°C的玻璃化转变温度、50-90mgK0H/g之间的羟值和小于10mgK0H/g的酸值。
[0005] 另一方面，所述涂料组合物还包含1. 5-2. 5wt %的颜料、44_55wt %的溶剂和 0.5_5wt%的添加剂，上述重量百分比均基于涂料组合物的总重量。
[0006]又一方面，本发明还提供经一种经涂覆的基材，包括基材和沉积在至少一部分所 述基材上的上述涂料组合物。
[0007]发明详细描述
[0008] 除了实施例中的或另外明确说明的，应当认为说明书和权利要求书中使用的所有 代表成分的数量、反应条件等的数值在所有情况下均可按照术语"约"进行变化。因此，除 非有相反的说明，否则以下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。起码，而不是为了限制相当于权利要求范围的这一原 则的实施，每个数值参数至少应当按照有效数字来解释并运用普通的舍入法。
[0009] 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。
[0010] 在一个实施方式中，本发明提供一种涂料组合物，其包含基于所述涂料组合物的 总重量计25-35wt%的聚酯树脂、10-15wt%的氨基树脂和7-13wt%的丙烯酸树脂，其中所 述丙烯酸树脂具有20-30°C的玻璃化转变温度、50-90mgK0H/g之间的羟值和小于lOmgKOH/ g的酸值。
[0011] 在一个【具体实施方式】中，根据本发明的涂料组合物还包括1. 5-2. 5wt %的颜料、 45-55wt%的溶剂和0. 5-5wt%的添加剂，上述重量百分比均基于该涂料组合物的总重量。
[0012] 适合用在本发明涂料组合物中的聚酯树脂组分可以是涂料领域技术人员已知 的任何聚酯树脂，优选含端羟基官能团的饱和聚酯树脂。聚酯树脂是通过使至少一种多 元酸和至少一种多元醇反应制备。合适的聚酯树脂的实例包括但不限于：得自纽佩斯的 RP-26-4025和RP-98-1118、得自PPG的HP-47-8591。本发明涂料组合物中所用的聚酯树脂 可以包括一种或多种上述树脂。优选地，聚酯树脂在涂料组合物中存在的量，基于该组合 物的重量计，可以是约22-28wt%。
[0013] 适合用在本发明涂料组合物中的氨基树脂可以是涂料领域技术人员已知的任何 氨基树脂，包括三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛或苯并胍胺-甲醛缩合物，优选三聚氰胺-甲 醛树脂。商业可得的可用于本发明的氨基树脂的实例包括但不限于：来自江苏长春化工的 RM-56-6029 ;来自长兴化工的RMG-8399 ;以及类似的氨基树脂。本发明涂料组合物中所用 的氨基树脂可以包括一种或多种上述树脂。优选地，氨基树脂在涂料组合物中存在的量，基 于该组合物的重量计，可以是约8-1 lwt%。
[0014] 适合用在本发明涂料组合物中的丙烯酸树脂可以由可聚合的烯键式不饱和单体 来制备，而且通常是（甲基）丙烯酸和/或（甲基）丙烯酸烷基酯与一种或多种其他可聚 合的烯键式不饱和单体的共聚物，所述其他可聚合的烯键式不饱和单体例如是（甲基）丙 烯酸烷基酯，包括（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丁酯和丙烯 酸-2-乙基己酯，乙基乙烯基芳族化合物，如苯乙烯、a-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯等。本 文所用的"（甲基）丙烯酸酯"及类似术语意在包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两者。
[0015] 在一个优选的实施方式中，所述丙烯酸树脂具有20-30°C的玻璃化转变温度、 50-90mgK0H/g之间的羟值和小于10mgK0H/g的酸值。
[0016] 商业可得的丙烯酸树脂的实例例如包括但不限于来自苏州嘉祥的RC-87-8836以 及来自纽佩斯的丙烯酸树脂。
[0017] 可用于本发明涂料组合物中的溶剂可以是选自下述物质中的一种或多种的溶剂： 正丙醇、正丁醇、乙酸乙酯、甲基异丁基酮、二丙酮醇、醋酸丁酯、乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二 醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯。溶剂体系通常以基于涂料组合物重量计约45-55wt %的量存 在于该组合物中。
[0018] 在一个实施方式中，本发明的涂料组合物还包含基于涂料组合物的总重量计 1.5-2. 5wt%的颜料。特别地，发明人惊讶地发现，通过用具有上述特征的丙烯酸树脂（具 有20-30°C的玻璃化转变温度、50-90mgK0H/g之间的羟值和小于10mgK0H/g的酸值）作为 研磨树脂对颜料进行研磨制得色浆后，所得的涂料组合物在遮盖力和色浆稳定性方面均优 于传统的色浆产品。所述颜料优选为炭黑。
[0019] 根据本发明的涂料组合物中的添加剂组分可以包括但不限于蜡、醋酸纤维素溶 液、流平剂，或本领域技术人员根据实际情况需要添加的任意其他组分。添加剂组分可以涂 料组合物的重量计约0. 5-5wt%的量存在于涂料组合物中。
[0020] 在一个优选实施方式中，所述添加剂组分不包括催化剂，即本发明的涂料组合物 基本不含或不含任何催化剂。这可能主要是因为本发明涂料组合物中所选用的丙烯酸树脂 本身具有较强的反应活性，因此无需额外引入催化剂。
[0021] 本领域技术人员已知的可用于本发明用途的蜡浆都可以在本发明中使用，其包括 但不限于EVA(乙酸-醋酸乙烯酯共聚物）蜡、聚酰胺蜡、聚乙烯蜡或其混合物。
[0022] 所述醋酸纤维素溶液可通过改进涂料组合物的流动和流平来改进涂料系统的外 观。另外，该类添加剂可促进涂料组合物的快速干燥和早期硬化发展。此外，用于本发明涂 料组合物中的丙烯酸树脂与该醋酸纤维素具有优良的相容性。
[0023]本发明的涂料组合物还可包含流平剂。本领域技术人员已知的可用于本发明用途 的任何流平剂都可以用在本发明中，例如丙烯酸流平剂、硅类流平剂等。可在本发明中使 用的商业可得的流平剂的实例包括但不限于：来自道康宁的TMI-19530、来自德国毕克的 BYK320、BYK306 ;来自陶氏的PA56 ;或其组合。
[0024]本发明的涂料组合物还可以包含很多其他任选的组分以满足除本文所述的其他 用途。本领域技术人员在阅读本说明书之后，可根据最终用途确定所述任选组分在涂料组 合物的含量。
[0025]在另一实施方式中，本发明涉及一种经涂覆的基材，其包括基材和涂覆在该基材 的至少一部分的本发明的涂料组合物。优选地，所述基材在用本发明的涂料组合物涂覆之 前，已经用本领域已知的任何合适的底漆进行了涂覆。可用作本发明基材的材料的非限定 实例包括聚丙烯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS)共聚物、乙烯丙烯二烯三元共 聚物（"EPDM")，以及其任意混合物。优选地，所述基材为汽车的保险杠、油箱盖和后视镜。 实施例
[0026]本发明可参考以下实施例进一步理解，这些实施例不被解释为限制本发明的范 围。当涉及到组分含量时，均以重量百分比表示。
[0027] 实施例
[0028]根据下表1中所示的配方组成，按照本领域技术人员熟知的步骤制备实施例和比 较实例的涂料组合物。
[0029] 表1.实施例和比较实例的涂料组合物的配方
[0030]
【主权项】
1. 一种涂料组合物，其包含基于所述涂料组合物的总重量计25-35wt%的聚酯树脂、 10-15wt%的氨基树脂和7-13wt%的丙烯酸树脂，其中所述丙烯酸树脂具有20-30°C的玻 璃化转变温度、50_90mgK0H/g之间的羟值和小于10mgK0H/g的酸值。
2.如权利要求所述的涂料组合物，还包含I. 5-2. 5wt%的颜料、44-55wt%的溶剂和 0.5-5wt%的添加剂，上述重量百分比均基于涂料组合物的总重量。
3.如权利要求1或2所述的涂料组合物，其基本不含或不含催化剂。
4. 如权利要求1或2所述的涂料组合物，其中所述颜料为炭黑。
5.如权利要求1或2所述的涂料组合物，其中所述溶剂选自下述中的一种或多种：正 丙醇、二丙酮醇、醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯。
6. 如权利要求1或2所述的涂料组合物，其中所述添加剂组分包含蜡、醋酸纤维素和/ 或流平剂。
7. 经涂覆的基材，其包括， (i) 基材，和 (ii) 沉积在至少一部分所述基材上的涂料组合物，其包含包含基于所述涂料组合物的 总重量计25-35wt%的聚酯树脂、10-15wt%的氨基树脂和7-13wt%的丙烯酸树脂，其中所 述丙烯酸树脂具有20-30°C的玻璃化转变温度、50-90mgK0H/g之间的羟值和小于IOmgKOH/ g的酸值。
8. 如权利要求7所述的经涂覆基材，其中所述基材包括由选自下述的材料形成的基 材：聚丙烯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS)共聚物、乙烯丙烯二烯三元共聚物 ("EPDM"），以及其任意混合物。
9.如权利要求7所述的经涂覆基材，其中所述基材为汽车的保险杠、油箱盖和后视镜 中任一种。
【专利摘要】本发明提供一种具有改进的抗划伤性的涂料组合物，其包含基于所述涂料组合物的总重量计25-35wt％的聚酯树脂、10-15wt％的氨基树脂和7-13wt％的丙烯酸树脂，其中所述丙烯酸树脂具有20-30℃的玻璃化转变温度、50-90mgKOH/g之间的羟值和小于10mgKOH/g的酸值。本发明还提供了用所述涂料组合物涂覆的基底。
【IPC分类】C09D167-00, C09D161-20, C09D133-00, C08J7-04, C09D7-12
【公开号】CN104845505
【申请号】CN201410317012
【发明人】吕楠, 王进强
【申请人】Ppg涂料(天津)有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2014年7月4日