涂料组合物及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种涂料组合物，其包含：a)25

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂料组合物及其制备方法和用途
专利

[0001]本专利技术涉及一种涂料组合物，具体涉及一种溶剂型汽车涂料。本专利技术还涉及一种制备该涂料组合物的方法及其在汽车中的用途。
[0002]专利技术背景
[0003]在汽车涂饰中，用多层涂层涂覆金属或塑料基材，包括电涂层、底漆、底色漆层和清漆层。清漆层是附着到底色漆层上的最外层，其保护下方的涂层并同时提供光泽的外观。对清漆层的一个重要要求是抗刮擦性，因此清漆层需要具有高硬度。
[0004]通常用于清漆层的涂料组合物是溶剂型的，因为溶剂是降低粘度和改善清漆层外观的关键组分，而水性涂料组合物难以实现相同或相当的性能。然而，高溶剂含量的缺点也是明显的，即给环境带来负面影响的VOC问题。因此，需要在良好性能和环境保护之间找到平衡，即降低涂料组合物中的VOC，同时仍实现清漆层的令人满意的性能。
[0005]因此，仍然希望获得不仅具有低VOC而且在固化后具有高硬度的涂料组合物。
[0006]专利技术简述
[0007]本专利技术提供了一种涂料组合物，其包含选自具有可交联量的羟基的聚丙烯酸酯(A1)和/或聚酯(A2)的聚合物基料、对羟基具有反应性的交联剂和具有至少一个烯属双键的单体和/或低聚物反应性稀释剂。该涂料组合物不仅具有低VOC，而且在固化后具有高硬度。
[0008]因此，在本专利技术的一个方面中，提供了一种涂料组合物，其包含：
[0009]a)25
‑
50重量％的选自具有可交联量的羟基的聚丙烯酸酯(A1)和/或聚酯(A2)的聚合物基料作为组分(A)，
[0010]b)15
‑
25重量％的具有对OH基呈反应性的官能团的交联剂作为组分(B)，和
[0011]c)35
‑
50重量％的至少一种具有至少一个烯属双键的单体和/或低聚物反应性稀释剂作为组分(C)，
[0012]重量百分数基于涂料组合物的总重量。
[0013]在本专利技术的另一个方面中，提供了一种通过混合其中所含的组分来制备本专利技术的涂料组合物的方法。
[0014]在本专利技术的另一个方面中，提供了本专利技术的涂料组合物用于通过施加和随后热固化本专利技术的涂料组合物而在基材上产生固化涂层的用途。
[0015]在本专利技术的另一个方面中，提供了使用本专利技术的涂料组合物在基材上产生的涂层。
[0016]专利技术详述
[0017]本专利技术提供了一种涂料组合物，其包含：
[0018]a)25
‑
50重量％的选自具有可交联量的羟基的聚丙烯酸酯(A1)和/或聚酯(A2)的聚合物基料作为组分(A)，
[0019]b)15
‑
25重量％的具有对OH基呈反应性的官能团的交联剂作为组分(B)，和
[0020]c)35
‑
50重量％的至少一种具有至少一个烯属双键的单体和/或低聚物反应性稀
释剂作为组分(C)，
[0021]重量百分数基于涂料组合物的总重量。
[0022]本专利技术的涂料组合物在固化成涂层后具有高硬度。在一些实施方案中，所述涂料组合物在固化成涂层之后，可具有至少110秒，优选至少120秒，更优选至少130秒，甚至更优选至少150秒的硬度，根据标准DIN EN ISO1522测量。此外，通过用具有至少一个烯属双键的单体和/或低聚物反应性稀释剂代替未反应的有机溶剂，所述涂料组合物具有显著减少的VOC。涂料组合物的VOC含量优选不超过40重量％，更优选不超过30重量％，甚至更优选不超过20重量％。将所述涂料组合物施加到基材上并固化以获得具有令人满意的硬度的涂层。基材的实例是由金属或塑料制成的车身和车身部件。
[0023]羟基值或羟基数是指中和1克含游离羟基的化学物质乙酰化时吸收的乙酸所需的氢氧化钾的毫克数。羟基值是化学物质中游离羟基含量的量度，通常以1克化学物质的羟基含量所对应的氢氧化钾(KOH)的质量(以毫克计)表示。在本专利技术的上下文中，除非另外指出，羟基值根据DIN53240
‑
2(Determination of hydroxyl value
–
Part 2:Method with catalyst)通过滴定实验测定。
[0024]酸值或酸数是指中和1克化学物质所需的氢氧化钾(KOH)的质量(以毫克计)。酸值是化合物或化合物混合物如组分(A)中的羧酸基团数量的量度。在典型的程序中，将已知量的样品溶解在有机溶剂(通常为异丙醇)中，并使用酚酞作为颜色指示剂用已知浓度的氢氧化钾(KOH)溶液滴定。酸值用于量化物质的酸度。其是中和1g样品中的酸性成分所需的碱的量，以氢氧化钾的毫克数表示。
[0025]组分A
[0026]所述涂料组合物包含25
‑
50重量％的选自具有可交联量羟基的聚丙烯酸酯(A1)和/或聚酯(A2)的聚合物基料作为组分(A)，重量百分数基于涂料组合物的总重量。
[0027]组分(A)是涂料组合物的基料。作为组分(A)，其可为一种或多种具有可交联量的羟基的聚丙烯酸酯(A1)、一种或多种具有可交联量的羟基的聚酯(A2)，或其任意组合。为了在涂料组合物固化时获得交联结构，组分(A)必须是OH官能的，并且其中所含的羟基的量应当足够高以实现涂料组合物的交联。因此，作为组分(A)的聚丙烯酸酯和聚酯也分别称为聚丙烯酸酯多元醇(A1)和聚酯多元醇(A2)。这些聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇各自必须在每分子中包含多于两个羟基，例如每分子至少3个羟基。在一些实施方案中，聚丙烯酸酯多元醇的OH值可为20
‑
200mg KOH/g，优选为80
‑
180mg KOH/g，更优选为110
‑
180mg KOH/g。
[0028]聚丙烯酸酯多元醇(A1)是指具有可交联量羟基的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物。如已知的那样，术语(共)聚合物是指均聚物、共聚物或其组合。在一些实施方案中，具有可交联量羟基的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物可为由不含羟基官能团的(甲基)丙烯酸酯、具有至少一个羟基官能团的(甲基)丙烯酸酯和任选的(甲基)丙烯酸，以及任选的不同于前述(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸的每分子包含至少一个烯属双键的其他单体作为单体合成的聚合有机化合物。在本专利技术的上下文中，术语(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。在本专利技术的上下文中，术语(甲基)丙烯酸表示丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
[0029]不含羟基官能团的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体的实例包括各种(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸环烷基酯，例如(甲基)丙烯酸C1‑
C
18
烷基酯和(甲基)丙烯酸C3‑
C8环烷基酯，优选(甲基)丙烯酸C1‑
C
12
烷基酯和(甲基)丙烯酸C3‑
C6环烷基酯，更优选(甲基)丙烯
酸C1‑
C6烷基酯和(甲基)丙烯酸C5‑
C6环烷基酯。作为所述不含羟基官本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涂料组合物，其包含：a)25
‑
50重量％，优选28
‑
40重量％，更优选30
‑
35重量％的选自具有可交联量的羟基的聚丙烯酸酯(A1)和/或聚酯(A2)的聚合物基料作为组分(A)，b)15
‑
25重量％，优选16
‑
20重量％的具有对OH基呈反应性的官能团的交联剂作为组分(B)，和c)35
‑
50重量％的至少一种具有至少一个烯属双键的单体和/或低聚物反应性稀释剂作为组分(C)，重量百分数基于涂料组合物的总重量。2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物在固化成涂层之后具有至少110秒，优选至少120秒，更优选至少130秒，特别优选至少150秒的硬度，根据标准DIN EN ISO 1522测量。3.根据权利要求1或2所述的涂料组合物，其中具有可交联量的羟基的聚丙烯酸酯(A1)具有20
‑
200mg KOH/g，优选80
‑
180mg KOH/g，更优选110
‑
180mg KOH/g的OH值；和/或，具有可交联量的羟基的聚酯(A2)具有20
‑
200mg KOH/g，优选80
‑
180mg KOH/g，更优选120
‑
180mg KOH/g的OH值。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的涂料组合物，其中具有可交联量的羟基的聚丙烯酸酯(A1)具有0
‑
200mg KOH/g，优选0
‑
50mg KOH/g的酸值；和/或，具有可交联量的羟基的聚酯(A2)具有1
‑
200mg KOH/g，优选10
‑
50mg KOH/g的酸值。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的涂料组合物，其中具有可交联量的羟基的聚丙烯酸酯(A1)为由不含羟基官能团的(甲基)丙烯酸酯、具有至少一个羟基官能团的(甲基)丙烯酸酯和任选的(甲基)丙烯酸，以及任选的除前述(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸以外的每分子包含至少一个烯属双键的其他单体合成的(甲基)丙烯酸酯共聚物。6.根据权利要求5所述的涂料组合物，其中不含羟基官能团的(甲基)丙烯酸酯是选自(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸环烷基酯的一种或多种，例如(甲基)丙烯酸C1‑
C
18
烷基酯和(甲基)丙烯酸C3‑
C8环烷基酯，优选(甲基)丙烯酸C1‑
C
12
烷基酯和(甲基)丙烯酸C3‑
C6环烷基酯，特别优选(甲基)丙烯酸C1‑
C6烷基酯和(甲基)丙烯酸C5‑
C6环烷基酯，例如丙烯酸乙酯、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、丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸乙基己酯、丙烯酸3,3,5
‑
三甲基己酯、甲基丙烯酸3,3,5
‑
三甲基己基酯、丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸月桂基酯、甲基丙烯酸月桂基酯、丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环戊酯、丙烯酸异冰片基酯、甲基丙烯酸异冰片基酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、或其任意组合，特别是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯或其任意组合；和/或具有至少一个羟基官能团的(甲基)丙烯酸酯是选自(甲基)丙烯酸羟烷基酯中的一种或多种，优选(甲基)丙烯酸羟基C1‑
C6烷基酯，更优选(甲基)丙烯酸羟基C2‑
C4烷基酯，特别优选丙烯酸2
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羟乙酯、甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯、丙烯酸2
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羟丙酯、甲基丙烯酸2
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羟丙酯、丙烯酸3
‑
羟丙酯、甲基丙烯酸3
‑
羟丙酯、丙烯酸3
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羟丁酯、甲基丙烯酸3
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羟丁酯或其任意组合；和/或(甲基)丙烯酸为丙烯酸、甲基丙烯酸或其任意组合；和/或不同于前述(甲基)
丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸的每分子包含至少一个烯属双键的其他单体是选自乙烯基芳族烃中的一种或多种，例如苯乙烯、乙烯基甲苯、α
‑
甲基苯乙烯或其任意组合，特别是苯乙烯、丙烯酸或甲基丙烯酸的酰胺或腈、乙烯基酯、乙烯基醚或其任意组合。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的涂料组合物，其中具有可交联量的羟基的聚酯(A2)包含缩聚单体单元形式的每分子包含多于两个羟基的有机多元醇和每分子包含两个或多于两个羧基或潜在羧基的有机多羧酸，或由缩聚单体单元形式的前述有机多元醇和前述有机多羧酸组成。8.根据权利要求7所述的涂料组合物，其中每分子包含多于两个羟基的有机多元醇是选自脂族多元醇和芳族多元醇中的一种或多种，优选选自脂族三元醇和四元醇中的一种或多种，更特别地选自三羟甲基丙烷、甘油和季戊四醇中的一种或多种；和/或每分子包含两个或多于两个羧基或潜在羧基的有机多羧酸是选自脂族多羧酸及其酸酐、芳族多羧酸及其酸酐、脂族羟基羧酸及其内酯、芳族羟基羧酸及其内酯中的一种或多种，优选选自分子中具有2...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪明，李春阳，宋媛园，眭凌宇，S，
申请(专利权)人：巴斯夫涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：