具有優良彈性與改進的抗劃傷性的柔軟觸感涂料組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及環境友好的溶劑型柔軟觸感涂料組合物，更具體而言，涉及含有100% 固體聚酯樹脂、丙烯酸樹脂和異氰酸酯的涂料組合物。本發明還涉及用此類涂料組合物涂 覆的基材。
【背景技術】
[0002] 為了改善汽車內部部件的觸覺性能，近年來越來越多地使用了所謂的"柔軟觸感" 涂料。所述"柔軟觸感"的涂料能夠賦予經涂覆基材柔軟、彈性、舒適的觸感，同時改善經涂 覆基材的外觀。在實踐中，有些能夠提供優良的柔軟彈性觸感的涂料具有抗劃傷性、耐候 性、耐化學品差的缺陷，而有些具有改進的抗劃傷性的涂料所具有的彈性觸感不足。另外， 為了獲得良好外觀，一些柔軟觸感涂料在加工過程中需要使用大量的稀釋劑（溶劑），使得 大量有害氣體被排放到環境中，同時所得的漆膜中含有較高的溶劑殘留。因此，對具有良好 彈性同時具有改進的抗劃傷性、耐候性和耐化學品性的環境友好的涂料存在需求。

【發明內容】

[0003] 本發明提供一種柔軟觸感涂料組合物，其（a)第一組分，所述第一組分包含聚酯 樹脂和丙烯酸樹脂；和（b)第二組分，所述第二組分包含異氰酸酯，其中所述聚酯樹脂與丙 烯酸樹脂的重量比為3:1-5:1，所述聚酯樹脂與異氰酸酯的重量比為1.2:1-1. 8:1。
[0004] 本發明還提供經一種經涂覆的基材，包括基材和沉積在至少一部分所述基材上的 上述涂料組合物。
[0005] 發明詳述
[0006] 除了實施例中的或另外明確說明的，應當認為說明書和權利要求書中使用的所有 代表成分的數量、反應條件等的數值在所有情況下均可按照術語"約"進行變化。因此，除 非有相反的說明，否則以下的說明書和權利要求書中所列出的數值參數均為近似值，可以 按照本發明想要獲得的性能而變化。起碼，而不是為了限制相當于權利要求范圍的這一原 則的實施，每個數值參數至少應當按照有效數字來解釋并運用普通的舍入法。
[0007] 盡管列出本發明寬范圍的數值范圍和參數是近似值，但具體實施例中列出的數值 記錄得盡可能準確。但是，任何一個數值本來就具有一定的誤差。該誤差是其相應的測量 方法中得出的標準偏差的必然結果。
[0008] 在一個實施方式中，提供了一種柔軟觸感涂料組合物，其包含第一組分和第二組 分，所述第一組分包含聚酯樹脂和丙烯酸樹脂，所述第二組分包含異氰酸酯，其中所述聚 酯樹脂與丙烯酸樹脂的重量比在3:1_5:1范圍內，所述聚酯樹脂與異氰酸酯的重量比在 1. 2:1-1. 8:1的范圍內。
[0009] 所述第一組分中的聚酯樹脂為高固含量聚酯樹脂，優選100%固含量的聚酯樹脂。 適用的聚酯樹脂通常包括不飽和聚酯樹脂，其數均分子量為約1000-2000。該不飽和聚酯 樹脂可以是長鏈二元酸與多元醇的反應產物。此類聚酯樹脂例如可以商品名稱PE6001T從 Guangzhou Human Chemicals Co.，Ltd商購獲得。通過采用高固含量樹脂，降低了涂料組合 物中的有機溶劑含量。涂料組合物施用于基材并固化之后，所形成的涂層的氣味不明顯，同 時對人體有害的氣體含量顯著降低。
[0010] 在一個實施方式中，所述涂料組合物具有45-65%的固含量，優選具有50-55%的 固含量。
[0011] 所述第一組分中的丙烯酸樹脂優選為羥基官能的丙烯酸聚合物。特別地，優選羥 基值為80-90、酸值小于7的羥基功能化丙烯酸聚合物。合適的含羥基的丙烯酸聚合物可以 由可聚合的烯屬不飽和單體來制備，并且可以是（甲基）丙烯酸和/或（甲基）丙烯酸烷 基酯與一種或多種其他可聚合的烯屬不飽和單體的共聚物，所述其他可聚合的烯屬不飽和 單體例如是（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。本文所有的"（甲基）丙烯酸酯"及類似術語意在包括丙烯酸酯和甲 基丙烯酸酯兩者。可用的丙烯酸樹脂例如可以商品名ZJ-221A ACRYLIC RESIN從SUZHOU JIAXIANG RESIN 商購獲得。
[0012] 丙烯酸聚合物通常在成品涂層中與異氰酸酯交聯，由此增加涂層的交聯密度和硬 度。增加丙烯酸聚合物的量可增加涂層的硬度（抗劃傷性），但是隨著丙烯酸含量的增加， 所得涂層的柔軟觸感可隨之降低。發明人發現，當所述第一組分中所述聚酯樹脂與丙烯酸 樹脂的重量比在3:1_5:1的范圍內時，可實現優良的硬度（抗劃傷性）與柔軟觸感相平衡。
[0013] 所述第二組分包含異氰酸酯。本文使用的術語"異氰酸酯"和類似術語包括異氰 酸酯、多異氰酸酯和多異氰酸酯的環狀三聚體。適宜的異氰酸酯包括異佛爾酮二異氰酸 酯、1，3-或1，4-環己烷二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、四烷基苯二甲撐二異氰酸 酯例如間-四甲基苯二甲撐二異氰酸酯、對-苯二異氰酸酯、多亞甲基多苯基異氰酸酯、二 苯基五甲基二異氰酸酯、2, 6-甲苯二異氰酸酯、聯茴香苯二異氰酸酯、聯甲苯二異氰酸酯、 萘-1，4-二異氰酸酯、雙（4-異氰酸酯基苯基）甲烷、4, 4' -二苯基丙烷二異氰酸酯、六亞 甲基二異氰酸酯，以及如何合適，上述物質的三聚體，例如，六亞甲基二異氰酸酯的異氰酸 酯三聚體。優選地，適合用于本發明的異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯和/或異佛爾酮二 異氰酸酯。
[0014] 在一個優選實施方式，所述第一組分中的聚酯樹脂與所述第二組分中的異氰酸 酯的重量比為1.2:1-1. 8:1。當聚酯樹脂與異氰酸酯的比例小于1.2:1 (異氰酸酯含量 增高）時，所得漆膜的硬度增加，彈性和附著力下降。當聚酯樹脂與異氰酸酯的比例大于 1. 8:1 (異氰酸酯含量降低）時，所得漆膜的滑爽性、抗劃傷性和耐化學品性能均下降。
[0015] 可向本發明的柔軟觸感涂料組合物中加入各種添加劑。通常，將這些添加劑加入 到所述第一組分中，但是基于用戶需要，可將這些添加劑加入到第一組分或第二組分中或 該兩種組分中。適宜的添加劑的實例包括溶劑例如酯、醇、酮化合物。酯的實例包括乙酸乙 酯、乙酸丁酯和乙酸二醇酯等。醇的實例包括乙醇和丁醇。酮的實例包括甲乙酮和甲基正 戊基酮。在一個實施方式中，向所述第一組分和第二組分中的每一種中加入一種或多種溶 劑。適宜的溶劑共混物可包括例如一種或多種酯、一種或多種酮和/或一種或多種醇。
[0016] 本發明的涂料組合物還可包含本領域常用的其他添加劑，其包括但不限于分散 劑、平滑劑、蠟粉、消光劑、著色劑（顏料）、紫外線吸收劑和光穩定劑。這些添加劑通常以本 領域技術人員已知的常規含量使用。通常，這些添加劑當用于本發明的涂料組合物時其總 量不超過該組合物總重的20wt%。
[0017] 在一個優選的實施方式中，本發明的柔軟觸感涂料組合物包含平滑劑和蠟粉，所 選用的平滑劑與蠟粉的重量比為1:1-1:2,從而賦予優良的抗劃傷性和滑爽感組合。所述平 滑劑和蠟粉可以選自本領域常用的那些。在一個優選實施方式中，所述平滑劑可以為聚酰 胺蠟，諸如得自的ELEMENIS SPECIALTIES的M-P-A2000X ;所述蠟粉可以是聚乙烯蠟，諸如 得自 ELEMENIS SPECIALTIES 的 HPA-60。
[0018] 另外，為進一步增加所述涂料組合物的手感，還可以包含0. l-o.2wt%的有機硅添 加劑。可以使用任何用于該用途的此類添加劑，諸如但不限于來自BYK的BYK306。
[0019] 本發明的涂料組合物可通過本領域技術人員已知的任何方法涂覆于基材上。此類 方法包括但不限于噴涂、輥涂、浸涂、刷涂、流涂、幕涂等。被施用于基材之后，所述涂料組合 物可以經歷固化，例如，固化可以在室溫下經過幾天或在升高的溫度下進行，例如120 °F或 更高，例如180 T或更高。在烘箱內的停留時間依據溫度、氣流等改變，且可被本領域技術 人員所優化。通常，固化后的干膜厚度通常在30-60 iim之間，例如40-50 iim之間。
[0020] 在另一實施方式中，本發明還提供經一種經涂覆的基材，包括基材和沉積在至少 一部分所述基材上的柔軟觸感涂料組合物。
[0021] 可以用本發明的雙組分涂料組合物涂覆的基材可以是任何合適的基材，包括但不 限于金屬或塑料。優選地，所述基材為熱塑性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS)基材。 例如，所述基材可以為汽車內部部件或消費電子類產品的ABS部分。在一個優選實施方式 中，所述基材為汽車內門把手或門護板。在另一優選實施方式中，所述基材為儀表板。當將 本發明的雙組分涂料組合物涂覆于金屬以及結晶度較高的塑料基材諸如聚丙烯（PP)、聚酰 胺（PP)或三元乙丙橡膠（EPDM)，可能需要首先在基材上涂覆底漆來促進所述組合物與基 材的粘合。 實施例
[0022] 提供下述實施例進一步闡述本發明，但不應認為其將本發明限制在實施例所述的 細節。除另外說明之外，下述實施例以及通篇說明書中所有的份數和百分數均以重量計。
[0023] 本發明柔軟觸感涂料組合物的制備
[0024] 表 1
[0025] 本發明的柔軟觸感涂料組合物的組成
[0026]
【主權項】
1. 一種柔軟觸感涂料組合物，包含： (a) 第一組分，所述第一組分包含聚酯樹脂和丙烯酸樹脂；和 (b) 第二組分，所述第二組分包含異氰酸酯， 其中所述聚酯樹脂與丙烯酸樹脂的重量比為3:1-5:1，所述聚酯樹脂與異氰酸酯的重 量比為 1. 2:1-1. 8:1。
2. 如權利要求1所述的柔軟觸感涂料組合物，其中所述涂料組合物為45-65%的固含 量。
3. 如權利要求1所述的柔軟觸感涂料組合物，其中所述異氰酸酯包含六亞甲基二異氰 酸酯和/或異佛爾酮二異氰酸酯。
4. 如權利要求1所述的柔軟觸感涂料組合物，其中所述涂料組合物還包括重量比為 1:1-1:2的平滑劑和蠟粉。
5. 如權利要求4所述的柔軟觸感涂料組合物，其中所述平滑劑為聚酰胺蠟，所述蠟粉 為聚乙烯蠟粉。
6. 經涂覆的基材，其包括， (i) 基材，和 (ii) 沉積在至少一部分所述基材上的柔軟觸感涂料組合物，包含： (a) 第一組分，所述第一組分包含聚酯樹脂和丙烯酸樹脂；和 (b) 第二組分，所述第二組分包含異氰酸酯， 其中所述聚酯樹脂與丙烯酸樹脂的重量比為3:1-5:1，所述聚酯樹脂與異氰酸酯的重 量比為 1. 2:1-1. 8:1。
7. 如權利要求6所述的經涂覆基材，其中所述基材包括熱塑性ABS基材。
8. 如權利要求6所述的經涂覆基材，其中所述基材為汽車儀表板。
9. 如權利要求6所述的經涂覆基材，其中所述基材為汽車內門把手或門護板。
【專利摘要】本發明提供一種涂料組合物和用其涂覆的基材。所述涂料組合物包含第一組分和第二組分，所述第一組分包含聚酯樹脂和丙烯酸樹脂，所述第二組分包含異氰酸酯，其中所述聚酯樹脂與丙烯酸樹脂的重量比為3:1-5:1，所述聚酯樹脂與異氰酸酯的重量比為1.2:1-1.8:1。
【IPC分類】C09D175-06, C08G18-42, C08G18-62, C09D7-12, C08J7-04
【公開號】CN104830218
【申請號】CN201410291006
【發明人】趙鴻旺, 張月峰, 劉佳, 王進強, 杜慶祝, 王領, 張琳
【申請人】Ppg涂料(天津)有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2014年6月25日