一種耐擦洗和防御外來異物劃傷損害及高耐酸的汽車清漆及包含該清漆的汽車涂料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及汽車清漆。更具體地，涉及一種高度耐擦洗和能夠防御日常外來異物 對涂膜劃傷損害的清漆。
【背景技術】
[0002] 消費者在購買汽車后，由于在日常的使用維護過程中，使用洗車機洗車和行駛過 程中外界異物（砂礫，樹枝）碰撞、刮擦，會造成明顯的劃痕；黑色車及紅藍等濃彩顏色較為 明顯；現有抗擦傷性清漆涂層，由于表面助劑影響，初期抗擦傷性較好，后期逐漸變差，6個 月后尤為明顯。
[0003] 現有技術改善涂膜抗擦傷性的方法主要有三種，一是添加聚乙烯蠟助劑、二是添 加聚醚改性二甲基硅氧烷助劑，三是添加納米助劑（納米氧化鋁、納米氧化硅、聚硅氧烷表 面改性納米氧化鋁）。以上三種提高抗涂膜擦傷助劑在清漆涂膜干燥后，主要集中在清漆涂 膜表面，通過提高清漆表面的滑爽性和機械硬度，短期內抗劃傷效果比較明顯。隨著時間的 變化，經過多次洗車，自然環境的變化，清漆表層助劑逐漸損失以至失效，清漆涂膜抗擦傷 性變差。
[0004] 因而需要研發一種具有長久抗刮擦性的清漆涂料。
【發明內容】
[0005] 本發明要解決的技術問題是提供一種耐擦洗和防御外來異物劃傷損害的汽車清 漆。該汽車清漆通過提升涂膜彈性，從根本上達到涂膜抗擦傷性的提升，且因清漆涂膜整體 性能的提升，抗擦傷性不會隨時間的變化而衰退，可保持5年以上的抗擦傷性不變。
[0006] 為解決上述技術問題，本發明提供一種耐擦洗和防御外來異物劃傷損害的汽車清 漆，所述清漆包括超支化球形高羥樹脂和聚氨酯樹脂；所述超支化球形高羥丙烯酸樹脂的 羥值為 200-400mgK0H/g。
[0007] 超支化球形高羥樹脂是一種超支化聚酯多元醇，超支化聚酯多元醇特有的樹枝狀 結構使其具有無結晶性和非纏繞性；其有眾多的端羥基官能團，與異氰酸酯反應可以形成 高密度的聚氨酯鍵，這是涂層具有劃痕自修復的關鍵因素。以上兩點是普通聚酯多元醇所 不具備的，普通的聚酯多元醇不能替代超支化聚酯多元醇，否則劃痕自修復能力消失。例 如，所述超支化聚酯多元醇樹脂選自新加坡立時科技有限公司和立邦涂料中國有限公司 的 CyGLAZ BB600、HA D5025 或 CyGLAZ BB 400。CyGLAZ BB600, CyGLAZ BB 600 樹脂的固 含為61-63%，酸值為5-6mgK0H/g，固體羥值為209mgK0H/g ;CyGLAZ BB 400樹脂的固含為 65-68%，酸值為3-611^1(0!1/^，固體羥值為28〇11^1(0!1/^。
[0008] 優選地，所述超支化球形高羥樹脂占汽車清漆總含量的10_20wt% ;所述聚氨酯樹 脂占汽車清漆總含量的〇_5wt %。
[0009] 優選地，所述超支化球形高羥樹脂是以By型多羥基化合物為核分子，以AB x型多羥 基酸為發散分子，真空熔融縮聚得到的一種粘稠狀末端帶羥基的聚酯型超支化聚合物。 [0010] 優選地，所述清漆還包括高羥丙烯酸樹脂A，所述高羥丙烯酸樹脂A的羥值為 100-140,所述高羥丙烯酸樹脂A占汽車清漆總含量的10-20wt%。經研宄發現，在清漆中含 有所述高羥丙烯酸樹脂A時，可以增加涂膜交聯密度，提高涂膜抗擦傷性。本發明使用的 高羥丙烯酸樹脂A為Setalux 1760VB-64丙烯酸樹脂。
[0011] 優選地，所述清漆還包括高羥丙烯酸樹脂B，所述高羥丙烯酸樹脂B的羥值為 140-160,所述高羥丙烯酸樹脂B占汽車清漆總含量的3-8wt%。經研宄發現，在清漆中還含 有所述高羥丙烯酸樹脂B時，可以增加涂膜交聯密度，提高涂膜抗擦傷性。本發明使用的 高羥丙烯酸樹脂B為SETALUX 1215BA-68。
[0012] 通過抗擦傷實驗數據對比可以得出結論，當清漆中包括有高羥丙烯酸樹脂A、高羥 丙烯酸樹脂B和超支化球形高羥丙烯酸樹脂CyGLAZ BB600或CyGLAZ BB400時，比單獨使 用某一種的效果要明顯優越。
[0013] 優選地，所述清漆還包括氨基樹脂，所述氨基樹脂的重均分子量為2000~4000 ; 所述氨基樹脂占清漆總含量的20-35wt %。本發明使用的氨基樹脂選自紐佩斯的SETAMINE US-138BB-70 和 SETAMINE US-146BB-72。
[0014] 優選地，所述清漆還包括防流掛樹脂，所述防流掛樹脂占清漆總含量的 18_35wt% ;所述防流掛樹脂為防流掛劑改性的聚酯樹脂和/或聚丙烯酸樹脂。
[0015] 本發明使用的防流掛樹脂選自紐佩斯公司的SETALUX 91796或SS-69SETALUX 91772SS-60。選擇上述防流掛樹脂可增加涂膜流掛極限。
[0016] 優選地，所述汽車清漆中還包括有機溶劑、催化劑和助劑。
[0017] 優選地，所述催化劑為對甲苯磺酸。
[0018] 優選地，所述有機溶劑選自二甲苯、乙二醇丁醚醋酸酯、EEP、正丁醇和S-100中的 一種或幾種；所述有機溶劑占清漆總含量的10_20wt%。
[0019] 優選地，所述助劑包含RCA型流變控制樹脂，所述型流變控制樹脂占清漆總含量 的 2_4wt %。
[0020] 優選地，所述助劑還包含光穩定劑、紫外光吸收劑、流平劑和分散劑，所述光穩定 劑和紫外光吸收劑占清漆總含量的l-2wt%，所述流平劑占清漆總含量的0. 1-0. 3wt%，所 述分散劑占清漆總含量的〇. 5_2wt%。
[0021] 將高羥丙烯酸樹脂A、B、超支化球形高羥樹脂CyGLAZ BB600或CyGLAZ BB400、還 有氨基樹脂、防流掛樹脂、聚氨酯樹脂、溶劑和各種助劑混合高速分散均勻，即可制得本發 明清漆。
[0022] 申請人發現，當超支化球形高羥樹脂與氨基樹脂反應后其產物的交聯密度明顯高 于羥基丙烯酸樹脂與氨基樹脂發生反應后生成產物的交聯密度，更高于常規羥基樹脂與氨 基樹脂反應后生成產物的交聯密度。并且在形成具有高的交聯密度的涂膜同時，保持相對 較低的涂膜Tg值。而產物的交聯密度越高，涂膜抗外力擦傷性越強；產物Tg值越低，擦傷 后自修復能力就越強。如圖1至圖4示出了羥基樹脂與氨基樹脂反應的化學反應示意圖， 形象的表明了常規羥基樹脂和氨基樹脂反應與超支鏈化球形（高羥基）羥基樹脂，高羥基 樹脂與氨基樹脂反應的區別。
[0023] 本發明的有益效果如下：
[0024] 本發明通過樹脂技術，進行化學交聯反應，在形成具有高的交聯密度的涂膜同時， 保持相對較低的涂膜Tg值，提升涂膜彈性，從根本上達到涂膜抗擦傷性的提升。因清漆涂 膜整體性能的提升，抗擦傷性不會隨時間的變化而衰退，可保持多年的抗擦傷性不變，本發 明清漆的漆膜光澤保持率可達到75%。
【附圖說明】
[0025] 下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0026] 圖1示出對比例1中羥基樹脂與氨基樹脂化學反應式；
[0027] 圖2示出對比例2中多羥基樹脂與氨基樹脂化學反應式；
[0028] 圖3示出實施例1中超支化球形高羥樹脂與氨基樹脂化學反應式；
[0029] 圖4示出實施例1中多羥基樹脂與氨基樹脂的化學反應式；
[0030] 圖5示出摩擦掉色測定器。
【具體實施方式】
[0031] 為了更清楚地說明本發明，下面結合優選實施例對本發明做進一步的說明。本領 域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本 發明的保護范圍。
[0032] 實施例1
[0033] A.在主容器中依次加入二甲苯，乙二醇丁醚醋酸酯，EEP，CyGLAZ BB600丙烯酸樹 脂A ;
[0034] B.在一容器中投入高羥丙烯酸樹脂B ;
[0035] C.邊攪拌邊緩慢加入防流掛丙烯酸樹脂；攪拌15MIN，至QC確認細度彡5 μ m ;
[0036] D.邊攪拌步驟A中的混合物，邊依次加入步驟C形成的混合物.
[0037] E.取另一容器，用配方中正丁醇及乙二醇丁醚醋酸酯溶解Tinuvin 292至完全溶 解至呈透明澄清狀；加入分散劑byk 161，攪拌5min。
[0038] F.邊攪拌步驟D中的混合物，邊加入氨基樹脂A和氨基樹脂B，再依次加入步驟E 形成的混合物，聚氨酯樹脂，對甲苯磺酸，Tinuvin 384-2和BYK 315,均勻攪拌；加入助劑 RCA Setalux 10-6266,攪拌 IOmin;
[0039] G.用S-100調節粘度，每次測粘度前須攪拌15MIN。
[0040] 各組分含量及參數如下表1所示
[0041] 表 1
[0042]
[0043]
[0044] 實施例2
[0045] 與實施例1相同，不同之處在于CyGLAZ BB600改為CyGLAZ BB400, CyGLAZ BB400 為新加坡立時集團出售的，超支化球形高羥基丙烯酸樹脂，其Tg值為-12°C，羥值為286,分 子量為5000,酸值小于等于5 ;效果和實施例1相同。