[发明专利]丙烯酸改性聚酯树脂组合物及顶层透明涂料组合物的制法

说明书

技术领域

本发明涉及制备丙烯酸改性聚酯树脂组合物和包含该树脂组合物的顶层透明涂料组合物的方法。更具体地，本发明涉及制备具有良好化学性质和物理性质的丙烯酸改性聚酯树脂组合物及包含该树脂组合物的顶层透明涂料组合物的方法。 

背景技术

汽车用顶层透明涂料组合物要求具有良好的机械性质、良好的化学性质和良好的外观。机械性质可包括在实施喷雾涂布后显示挠性的弯曲性、涂层表面部分的铅笔硬度、抗冲击性、粘附性等。化学性质可包括耐水性、耐碱性、耐候性等。外观可包括在执行喷雾涂布后由工作人员评估的图像的清晰度、平整度等。 

一般来说，丙烯酸树脂、聚酯树脂、或者它们的改性及复合树脂可用于制备汽车的油基涂料组合物。包含上述树脂的一种树脂的涂料组合物中的大部分可以是热固性涂料组合物并且是通过与固化剂混合而使用。 

至于汽车用顶层透明涂料组合物，除了要求具有特定物理性质的涂层以外，通常可使用丙烯酸树脂或聚酯树脂。特别是，可广泛地使用具有良好机械性质和化学性质的丙烯酸树脂。 

汽车用顶层透明涂料组合物会要求其具有高弹性和高硬度。广泛使用的汽车顶层透明涂料组合物可包括：丙烯酸树脂作为主要成分、三聚氰胺树脂作为交联剂、和少量添加剂(如固化催化剂、消泡剂、平滑剂等)。 

包含具有低玻璃化转变温度(Tg)和线性结构的聚酯树脂的涂料组合物可用于在将该涂料组合物涂布在钢板上之后赋予高弹性并且防止裂缝的产生。因为聚酯树脂具有线性结构以及低分子量和高羟值，所以聚酯树脂可具有良好的与溶剂的相容性。当把线型聚酯树脂用于制备汽车透明涂料组合物时，如此形成的涂层可显示良好的弹性、图像清晰度、外观等。然而，涂层的硬度会降低。 

就汽车顶层透明涂料组合物而言，硬度、耐水性和光泽度会成为重要的性质。因此，具有良好耐久性的芳香酸和芳香醇可用于聚酯树脂的制备。 当把芳香族化合物用于制备聚酯树脂时，可获得良好的光泽度，然而硬度和耐水性会变弱。 

发明内容

本发明的一些实施例提供制备具有高硬度、高弹性和良好外观的丙烯酸改性聚酯树脂组合物的方法。 

本发明的一些其它实施例提供包含丙烯酸改性聚酯树脂组合物且具有良好物理性质的透明涂料组合物。 

根据本发明的一些实施例，制备丙烯酸改性聚酯树脂组合物的方法包括：通过实施包含90～95mol％二醇和5～10mol％三醇的多元醇与盐基多元酸化合物的缩聚而制备聚酯树脂并且使50～70重量％该聚酯树脂与30～50重量％丙烯酸单体发生共聚合。 

在一些实施例中，实施多元醇与盐基多元酸的缩聚时可加入5～6ppm的至少一种选自钙、铯、锡、锰、镁和锑的金属的化合物。 

在一些实施例中，实施聚酯树脂与丙烯酸单体的共聚合时，可加入至少一种选自二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰和叔丁基苯氧基间异丙苯的催化剂。 

在一些实施例中，通过在100～140℃的温度范围内将丙烯酸单体逐滴加入聚酯树脂，可实施聚酯树脂与丙烯酸单体的共聚合。 

在一些实施例中，所述多元酸可包含：30～40mol％的至少一种选自邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸和顺丁烯二酸酐的酸酐，30～40mol％的至少一种选自己二酸、丁二酸、壬二酸和癸二酸的脂肪酸，和20～30mol％的至少一种间苯二甲酸和邻苯二甲酸中的芳香酸。 

在一些实施例中，所述二醇可包含：20～30mol％的1，4-丁二醇、20～30mol％的1，6-己二醇、20～30mol％的新戊二醇、5～10mol％的三羟甲基丙烷、和10～20mol％的通过使环氧乙烷加成聚合入氢化双酚A而获得的二醇。 

在一些实施例中，所述丙烯酸单体可包含：8～10重量％的甲基丙烯酸正丁酯、5～7重量％的苯乙烯、5～7重量％的甲基丙烯酸2-羟基乙酯、7～9重量％的具有以下化学结构式1的丙烯酸酯-SL、和1～2重量％的甲基丙烯酸。 

化学结构式1

在一些实施例中，所述聚酯树脂可具有45～65mgKOH/g的羟值、3mgKOH/g以下的酸值、0～15℃的玻璃化转变温度和3,000～4,000的重量平均分子量。 

在一些实施例中，所述丙烯酸改性的聚酯树脂可具有5,500～7,500的重量平均分子量、50～60mgKOH/g的羟值、3mgKOH/g以下的酸值和10～20℃的玻璃化转变温度。