專利名稱：一種高抗劃傷高溫清漆及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高溫清漆，尤其涉及具有高抗劃傷性能的汽車外部涂裝用丙烯酸-氨基型罩光清漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
汽車車身為了防銹和美觀，需要在其表層噴涂多層有機涂料。隨著科學(xué)的發(fā)展，對這些涂料的性能要求也越來越高，同時歐盟對各種產(chǎn)品的環(huán)保要求也越來越高，《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》(RoiB)和歐盟規(guī)章《化學(xué)品注冊、評估、許可和限制》(REACH)法規(guī)相繼實施，對有機涂料的限制更多。對于多層涂料的汽車車身，其最表層的有機涂料的性能至關(guān)重要。目前，汽車車身涂料常見的依次是底漆、高溫中涂漆、高溫色漆、高溫清漆，高溫清漆位于這些涂料的最表層，起保護和美觀的作用?！案邷厍迤帷敝械摹案邷亍敝傅氖?，必須在高溫的條件下才能交聯(lián)，也就是說必須經(jīng)過高溫烘烤，通常將>80°C (攝氏度)時才能交聯(lián)稱為高溫，將<80°C就能發(fā)生交聯(lián)的稱為低溫，這為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。在高溫清漆的眾多性能當(dāng)中，抗劃傷性能是其一項重要指標(biāo)，它直接影響汽車的外觀、耐候性和耐久性。清漆良好的抗劃傷性能是汽車防摩擦、長期保持光澤的一個重要保障。目前，汽車車身的高溫清漆普遍存在耐久性、保光性差的問題。汽車在使用過程中，由于受到空氣中灰塵的粘附， 以及外界的一些輕微磨損，尤其是頻繁洗車等機械摩擦，使汽車的光澤明顯降低，嚴(yán)重影響其美觀性，降低了汽車涂料的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中汽車車身的高溫清漆抗劃傷性能差的問題， 提供一種具有高抗劃傷性能的汽車外部涂裝用丙烯酸-氨基型罩光清漆及其制備方法。本發(fā)明提供一種高溫清漆，包括熱固性丙烯酸樹脂、防流掛樹脂、氨基樹脂、有機溶劑、催化劑及助劑，其中，所述熱固性丙烯酸樹脂含有熱固性丙烯酸樹脂I，該熱固性丙烯酸樹脂I的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度< -5°C，羥值50-120mgK0H/g，酸值7. 5_15，且所述熱固性丙烯酸樹脂占高溫清漆總含量的30-40重量％。本發(fā)明還提供了本發(fā)明公開的高溫清漆的制備方法，該方法包括將熱固性丙烯酸樹脂、防流掛樹脂、氨基樹脂加入攪拌器中攪拌；之后加入催化劑和助劑，最后加入有機溶劑進行攪拌，即得本發(fā)明提供的高溫清漆；所述熱固性丙烯酸樹脂含有熱固性丙烯酸樹脂 I，該熱固性丙烯酸樹脂I的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度< -5°C，羥值50-120mgK0H/g，酸值7. 5_15，且所述熱固性丙烯酸樹脂占高溫清漆總含量的30-40重量％。本發(fā)明提供的高溫清漆抗劃傷性高。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種高溫清漆，包括熱固性丙烯酸樹脂、防流掛樹脂、氨基樹脂、有機溶劑、催化劑及助劑，其中，所述熱固性丙烯酸樹脂含有熱固性丙烯酸樹脂I，該熱固性丙烯酸樹脂I的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度< _5°C，羥值50-120mgK0H/g，酸值7. 5_15，且所述熱固性丙烯酸樹脂占高溫清漆總含量的30-40wt%。本發(fā)明所述熱固性丙烯酸樹脂優(yōu)選還包含熱固性丙烯酸樹脂II，所述熱固性丙烯酸樹脂II的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度> 50°C，羥值< 50mgK0H/g，酸值< 8。本發(fā)明所述熱固性丙烯酸樹脂I和熱固性丙烯酸樹脂II選自甲基丙烯酸、丙烯酸酯中的一種，可以直接商購獲得， 例如 Nuplex (紐佩斯)Wktalux 1768 SS-75,Setalux 1770VS-70,Setalux 1795 VX-74、 Setalux 1772VS-70中的一種，或具有相同性能的其它廠家的丙烯酸樹脂。加入熱固性丙烯酸樹脂I起到增強高溫清漆的抗劃傷性能作用，但單獨加入熱固性丙烯酸樹脂I時反應(yīng)活性較高，容易造成起痱子或失光等問題，所以通過增加熱固性丙烯酸樹脂Π以改善其施工性能。本發(fā)明所述熱固性丙烯酸樹脂還可含有不同于熱固性丙烯酸樹脂I和熱固性丙烯酸樹脂II的熱固性丙烯酸樹脂，其優(yōu)選為熱固性丙烯酸樹脂III，以根據(jù)客戶的需求調(diào)節(jié)高溫清漆的其它性能。所述熱固性丙烯酸樹脂III的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度10-45°c，羥值20-140K0H/g，酸值2. 0-15. 0。所述熱固性丙烯酸樹脂III可以直接商購獲得，例如 Nuplex (紐佩斯)Wktalux 1756 VV-65,Setalux 1757VV-70、Setalux 1760VB-64、CYTEC 的 SC370/75SNA 中的一種。本發(fā)明所述熱固性丙烯酸樹脂I占高溫清漆總含量的12-36wt% ；所述熱固性丙烯酸樹脂II的占高溫清漆總含量的4-15wt% ；所述熱固性丙烯酸樹脂III的占高溫清漆總含量的0-15wt%。所述催化劑優(yōu)選為酸式磷酸鹽，可以直接商購，如KING(美國金氏公司)或 CYTEC(美國氰特公司)中的一種，占高溫清漆總含量的0. 1-1. 2wt%，它影響反應(yīng)速率和反應(yīng)程度并直接影響交聯(lián)密度，還可以影響漆膜的其他性能，如增加硬度、降低抗沖擊和柔韌性、降低附著力。本發(fā)明所述有機溶劑選自二甲苯、三甲苯、四甲苯、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二元酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、環(huán)己酮、正丁醇、異丁醇、二丙酮醇中的一種或幾種，占高溫清漆總含量的10-25wt%。本發(fā)明所述的有機溶劑可直接商購，例如江海天公司的Solvesso 100。本發(fā)明所述防流掛(SCA)樹脂優(yōu)選為防流掛劑改性的熱固性丙烯酸樹脂，占高溫清漆總含量的14-22%，主要起防止流掛的作用，使體系具有優(yōu)異的觸變性能，也能影響到交聯(lián)密度，可直接商購，例如 Nuplex 的 Setalux 91795 VX-60、Setalux 91760 SS-53、 Setalux 91757VX-60、Setalux 71757 VX-60、Setalux 71760 VB-60 中的一種，以上幾種 SCA丙烯酸樹脂為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。本發(fā)明所述氨基樹脂選自甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂、異丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂、正丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂和混醚化三聚氰胺甲醛樹脂中的一種或幾種，占高溫清漆總含量的2018wt%，可以選擇Nuplex的Setamine US-138 BB-70、INEOS (英國英力士公司)^ Setamine 717> Maprenal MF 915> Maprenal VMF 3611D> Setamine590U CYTEC ^ CYMEL 325、CYMEL 1158中的一種或兩種，或具有相同性能的其它廠家的氨基樹脂。本發(fā)明所述助劑包括二甲基硅氧烷，所述二甲基硅氧烷占高溫清漆總含量的0. 2-2. 2wt%。由于樹脂選擇上的特殊，本發(fā)明提供的高溫清漆的痱子比普通高溫清漆的多，單加入常用抗痱子助劑難以消除痱子，因此需加入二甲基硅氧烷助劑以使本發(fā)明提供的高溫清漆具有良好的抗痱子能力。本發(fā)明所述助劑還包括光穩(wěn)定劑、紫外光吸收劑、流平劑、抗針孔助劑及消泡劑， 其中，所述光穩(wěn)定劑及紫外光吸收劑占高溫清漆總含量的1. 0-2. 5wt%，所述流平劑占高溫清漆總含量的0. 2-1. Owt%，所述抗針孔助劑及消泡劑占高溫清漆總含量的2. 0-3. Owt%。本發(fā)明所述光穩(wěn)定劑及紫外光吸收劑可以選自汽巴精化生產(chǎn)的天來穩(wěn)1130392、 384-2中的兩種，也可以是國產(chǎn)永光公司的Eversorb81與Eversorb 93 ；流平劑可以是 BYK (畢克公司)的 331、358N、306、325，CYTEC 的 9200、4930，AFCONA 的 3670、3700 中的幾種；抗針孔助劑、消泡劑等助劑可以是BI、CYTEC、AFCONA(埃夫科納)等公司的產(chǎn)品。Bi、 CYTEC、AFCONA等公司牌號為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。本發(fā)明還提供了本發(fā)明公開的高溫清漆的制備方法，該方法包括將熱固性丙烯酸樹脂、防流掛樹脂、氨基樹脂加入攪拌器中攪拌；之后加入催化劑和助劑，最后加入有機溶劑進行攪拌，即得本發(fā)明提供的高溫清漆；所述熱固性丙烯酸樹脂含有熱固性丙烯酸樹脂 I，該熱固性丙烯酸樹脂I的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度< -5°C，羥值50-120mgK0H/g，酸值7. 5_15，且所述熱固性丙烯酸樹脂占高溫清漆總含量的30-40重量％。
料
上述的高溫清漆的制備方法中，所述高溫清漆按照以下組分及重量百分含量備
詣
熱固性丙烯酸樹月1 防流掛樹月1 氨基樹脂有機溶劑催化劑助劑
曰 30-40% 14-22% 20-28% 10-25% 0. 1-1. 2% ； 1. 4-6. 5%。
本發(fā)明優(yōu)選方案制備方法及本發(fā)明提供的清漆的用法如下 制備方法在攪拌器中放入所有的樹脂(包括熱固性丙烯酸樹脂、防流掛樹脂、氨基樹脂)攪拌15分鐘；之后加入催化劑及所有助劑，并加入適量溶劑(只要達到易攪拌的黏度即可)，攪拌30分鐘；再加入剩余的溶劑，攪拌15分鐘；即得本發(fā)明提供的清漆。本發(fā)明提供的高溫清漆的用法為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，該用法可描述為使用稀釋溶劑將所制得的清漆稀釋到M秒(23°C、T4杯)，按照上述介紹的噴涂工藝噴涂該清漆。上述的稀釋溶劑可以選自現(xiàn)有技術(shù)中的脂肪烴類溶劑、芳香烴類溶劑、醇類溶劑、酮類溶劑、酯類溶劑、醇醚及醚酯類溶劑、取代烴類溶劑中的一種或幾種。本發(fā)明提供的高溫清漆抗劃傷性高，可以作為各種固體材料表面的面漆使用，由于本發(fā)明提供的清漆具有較現(xiàn)有技術(shù)的清漆更好的抗劃傷性、保光性以及耐久性，因此，特別適合用作汽車車體的罩光清漆。下面的實施例將對本發(fā)明做進一步說明，但不限制本發(fā)明。實施例1下面的實施例說明本發(fā)明提供的清漆及其制備方法。將30. 0重量份熱固性丙烯酸樹脂A(Tg :-10°C、酸值10. 0、羥值120mgK0H/g)，21. 0重量份防流掛樹脂(Nuplex的Setalux 91795VX-60)和24. 0重量份氨基樹脂(甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂)加入攪拌器中，攪拌30分鐘；之后加入0. 6重量份的對甲苯磺酸催化劑、0. 5重量份助劑(包括0. 1重量有機硅流平劑、0. 2重量丙烯酸流平劑、0. 2重量抗痱子助劑BI390)，最后加入23. 9重量份有機溶劑(江海天公司的Solvesso 100)，攪拌15 分鐘；即得到本發(fā)明提供的清漆Tl。實施例2下面的實施例說明本發(fā)明提供的清漆及其制備方法。按照實施例1的方法制備清漆，不同的是，所述樹脂組分及含量為40.0重量份熱固性丙烯酸樹脂B (Tg :-10°C、酸值7. 5、羥值90mgK0H/g)，15. 0重量份防流掛樹脂(Nuplex 的ktalux 91795VX-60)和25. 0重量份氨基樹脂(甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂)，其它組分及含量與實施例1相同(此配方里面的有機溶劑(江海天公司的Solvesso 100)含量為 18. 9重量份)。得到本發(fā)明提供的清漆T2。實施例3下面的實施例說明本發(fā)明提供的清漆及其制備方法。按照實施例1的方法制備清漆，不同的是，所述樹脂組分及含量為35.0重量份熱固性丙烯酸樹脂C(Tg :-10°C、酸值15、羥值50mgK0H/g)，18. 0重量份防流掛樹脂(Nuplex 的ktalux 91795VX-60)和25. 0重量份氨基樹脂(甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂)，其它組分及含量與實施例1相同(此配方里面的有機溶劑(江海天公司的Solvesso 100)含量為 20. 9重量份)。得到本發(fā)明提供的清漆T3。實施例4:下面的實施例說明本發(fā)明提供的清漆及其制備方法。按照實施例1的方法制備清漆，不同的是，所述樹脂組分及含量為 重量份熱固性丙烯酸樹脂A(Tg :-10°C、酸值10. 0、羥值120mgK0H/g)和4重量份熱固性丙烯酸樹脂 D (Tg :55°C、酸值6. 0、羥值40mgK0H/g)，其它組分及含量與實施例1相同。得到本發(fā)明提供的清漆T4。實施例5 下面的實施例說明本發(fā)明提供的清漆及其制備方法。按照實施例1的方法制備清漆，不同的是，所述樹脂組分及含量為13重量份熱固性丙烯酸樹脂A(Tg :-10°C、酸值10. 0、羥值120mgK0H/g)、13重量份熱固性丙烯酸樹脂 E (Tg :25°C、酸值11. 6、羥值75mgK0H/g)和4重量份熱固性丙烯酸樹脂D (Tg :55°C、酸值 6. 0、羥值40mgK0H/g)，其它組分及含量與實施例1相同。得到本發(fā)明提供的清漆T5。實施例6 下面的實施例說明本發(fā)明提供的清漆及其制備方法。按照實施例5的方法制備清漆，不同的是，所述催化劑組分不同，為酸式磷酸鹽(美國氰特公司的Cycat 296-9)，其它組分及含量與實施例5相同。得到本發(fā)明提供的清漆T6。實施例7 下面的實施例說明本發(fā)明提供的清漆及其制備方法。按照實施例6的方法制備清漆，不同的是，所述助劑組分及含量不同2. 5重量份助劑(包括0. 1重量有機硅流平劑、0. 2重量丙烯酸流平劑、0. 2重量抗痱子助劑BI 390、2重量份二甲基硅氧烷)，相對應(yīng)溶劑減少2重量份，其它組分及含量與實施例5相同。得到本發(fā)明提供的清漆T7。實施例8 下面的實施例說明本發(fā)明提供的清漆及其制備方法。按照實施例2的方法制備清漆，不同的是，所述催化劑組分不同，為酸式磷酸鹽 (美國氰特公司的Cycat 296-9)，其它組分及含量與實施例2相同。得到本發(fā)明提供的清漆T8。對比例1 下面的實施例說明現(xiàn)有技術(shù)的清漆及其制備方法。按照實施例1的方法制備清漆，不同的是，所述熱固性丙烯酸樹脂和催化劑組分及含量為35. 0重量份熱固性丙烯酸樹脂F(xiàn) (Tg :30°C、酸值8. 0、羥值35mgK0H/g)，0. 3重量份催化劑(二壬烷基萘二磺酸)；所述有機溶劑(江海天公司的Solvesso 100)含量為19. 2 重量份，其它組分及含量與實施例1相同得到清漆Si。對比例2:下面的實施例說明現(xiàn)有技術(shù)的清漆及其制備方法。按照對比例1的方法制備清漆，不同的是，所述熱固性丙烯酸樹脂和催化劑組分及含量為40. 0重量份熱固性丙烯酸樹脂G (Tg :35°C、酸值7. 0、羥值40mgK0H/g)，0. 4重量份催化劑(十二烷苯磺酸)；所述有機溶劑(江海天公司的Solvesso 100)含量為14. 1重量份，其它組分及含量與對比例1相同。得到清漆S2。測試結(jié)果一 抗劃傷性能測試噴涂工藝在電泳板上噴涂高溫灰色中涂底漆(膜厚30um)—表干5分鐘一在 170°C的條件下烘烤15分鐘一表面處理烘烤過的中涂底漆一噴涂高溫德蘭黑生產(chǎn)留樣(膜厚20um)—表干10分鐘一噴涂清漆(膜厚控制在35um)—表干10分鐘一在170°C的條件下烘烤20分鐘。測試方法將被測物固定在耐磨色牢度儀上，在耐磨色牢度儀探頭上貼311牌^lQ 型號的拋光紙，設(shè)置耐磨色牢度儀的摩擦次數(shù)為5次。啟動耐磨色牢度儀之前使用光澤儀測量漆膜20°、60°角的光澤并記錄。啟動耐磨色牢度儀摩擦漆膜，每摩擦5次測量一次漆膜60°角的光澤，并記錄數(shù)據(jù)，直至摩擦30次為止。計算每5次摩擦之后的光澤保持率。表1.20°角光澤對比
權(quán)利要求
1.一種高溫清漆，包括熱固性丙烯酸樹脂、防流掛樹脂、氨基樹脂、有機溶劑、催化劑及助劑，其特征在于，所述熱固性丙烯酸樹脂含有熱固性丙烯酸樹脂I，該熱固性丙烯酸樹脂 I的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度< -5攝氏度，羥值50-120mgK0H/g，酸值7. 5_15，且所述熱固性丙烯酸樹脂占高溫清漆總含量的30-40重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫清漆，其特征在于，所述熱固性丙烯酸樹脂還包含熱固性丙烯酸樹脂II，所述熱固性丙烯酸樹脂II的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度> 50攝氏度，羥值 (50mgK0H/g，酸值彡 8。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高溫清漆，其特征在于，所述熱固性丙烯酸樹脂還包含熱固性丙烯酸樹脂III，所述熱固性丙烯酸樹脂III的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度10-45攝氏度，羥值 20-140K0H/g,酸值 2. 0-15. 0。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫清漆，其特征在于，熱固性丙烯酸樹脂I占高溫清漆總含量的12-36重量所述熱固性丙烯酸樹脂II占高溫清漆總含量的4-15重量所述熱固性丙烯酸樹脂III占高溫清漆總含量的0-15重量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高溫清漆，其特征在于，所述熱固性丙烯酸樹脂I和熱固性丙烯酸樹脂II均選自甲基丙烯酸、丙烯酸酯中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫清漆，其特征在于，所述催化劑為酸式磷酸鹽，占高溫清漆總含量的0. 1-1. 2重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫清漆，其特征在于，所述的有機溶劑選自二甲苯、三甲苯、四甲苯、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二元酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、環(huán)己酮、正丁醇、異丁醇、二丙酮醇中的一種或幾種，所述有機溶劑占高溫清漆總含量的10-25重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫清漆，其特征在于，所述防流掛樹脂占高溫清漆總含量的14-22重量％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫清漆，其特征在于，所述助劑包括二甲基硅氧烷，所述二甲基硅氧烷占高溫清漆總含量的0. 2-2. 2重量％。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高溫清漆，其特征在于，所述助劑還包括光穩(wěn)定劑、紫外光吸收劑、流平劑、抗痱子助劑及消泡劑；所述光穩(wěn)定劑及紫外光吸收劑占高溫清漆總含量的 1. 0-2. 5重量％，所述流平劑占高溫清漆總含量的0. 2-1. 0重量％，所述抗針孔助劑及消泡劑占高溫清漆總含量的2. 0-3. 0重量％。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫清漆，其特征在于，所述氨基樹脂選自甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂、異丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂、正丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂和混醚化三聚氰胺甲醛樹脂中的一種或幾種，占高溫清漆總含量的20- 重量％。
12.—種權(quán)利要求1所述的高溫清漆的制備方法，其特征在于，將熱固性丙烯酸樹脂、 防流掛樹脂、氨基樹脂加入攪拌器中攪拌；之后加入催化劑和助劑，最后加入有機溶劑進行攪拌，即得權(quán)利要求1所述高溫清漆；所述熱固性丙烯酸樹脂含有熱固性丙烯酸樹脂I，該熱固性丙烯酸樹脂I的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度< -5攝氏度，羥值50-120mgK0H/g，酸值7. 5_15，且所述熱固性丙烯酸樹脂占高溫清漆總含量的30-40重量％。
13.權(quán)利要求12所述的高溫清漆的制備方法，所述高溫清漆按照以下組分及重量百分含量備料熱固性丙烯酸樹脂 30-40% ；防流掛樹脂14-22% ；氨基樹脂20- % ；有機溶劑10-25% ；催化劑0.1-1.2%;助劑1.4-6.5%。
全文摘要
一種高溫清漆，包括熱固性丙烯酸樹脂、防流掛樹脂、氨基樹脂、有機溶劑、催化劑及助劑，其中，所述熱固性丙烯酸樹脂含有熱固性丙烯酸樹脂I，該熱固性丙烯酸樹脂I的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度≤-5攝氏度，羥值50-120mgKOH/g，酸值7.5-15，且所述熱固性丙烯酸樹脂占高溫清漆總含量的30-40重量％。本發(fā)明提供的高溫清漆具有高抗劃傷性能。
文檔編號C09D133/04GK102558981SQ201010581650
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者劉合文, 王法, 蒙飛 申請人:比亞迪股份有限公司