CN117083353A - 低温可固化单组分透明涂漆组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低温可固化单组分透明涂漆组合物，其包含：第一丙烯酸树脂；第二丙烯酸树脂；基于封端异氰酸酯的固化剂；和溶剂，其中第一丙烯酸树脂具有160‑250mg KOH/g的羟值和15,000‑60,000g/mol的重均分子量并且第二丙烯酸树脂具有100‑150mg KOH/g的羟值和5,000‑10,000g/mol的重均分子量。
Description
技术领域
本发明涉及单料型(one-pack)透明涂漆组合物，其可在130℃或更低的低温下固化。
背景技术
车身上进行了多种涂层工艺，如电泳涂装、中涂涂装、底涂装和透明涂装，以改善外观特性并保护表面免受外部环境的影响。具体地，通常在车身上执行电泳涂漆的应用和固化以及中涂涂漆的应用和固化之后，在中涂涂层上连续涂装底涂层和透明涂层，然后进行干燥和固化。如上所述，为了形成底涂层和透明涂层，通常应用并干燥底涂层组合物，然后应用透明涂层组合物，并在140-150℃下将透明涂层和底涂层一起固化。然而，近来，对可缩短工艺且可在低温下固化以降低涂漆工艺成本的透明涂漆组合物的需求呈增长趋势。
作为其替代方案，已经提出了可以在低温烘烤条件(特别是140℃或更低的热固化条件)下使用的各种透明涂层组合物。具体地，韩国专利公开号2016-0120110(专利文献1)公开了一种用于汽车的低温可固化单料型透明涂层组合物，其包含：具有双键低聚物和羟基基团二者的丙烯酸树脂；通过双键的聚合反应进行交联的热自由基引发剂；用于羟基基团交联的热固化剂；和添加剂。能够低温烘烤的常规透明涂层组合物(如专利文献1的组合物)所产生的涂膜的机械性能不足，并且在作为车身涂漆的应用中受到限制。
因此，需要研究和开发一种单料型透明涂漆组合物，其可在130℃或更低的低温下固化，并且由其产生的涂膜具有优秀的机械性能，因此适合应用于车身涂装。
发明内容
技术问题
因此，本发明提供了一种单料型透明涂漆组合物，其可在130℃或更低的低温下固化并可产生具有优秀机械性能的涂膜。
技术方案
本发明提供了一种低温可固化单料型透明涂漆组合物，其包含：第一丙烯酸树脂、第二丙烯酸树脂、基于封端异氰酸酯的固化剂，以及溶剂，
其中第一丙烯酸树脂具有160至250mg KOH/g的羟值和15,000至60,000g/mol的重均分子量，并且
第二丙烯酸树脂具有100至150mg KOH/g的羟值和5,000至10,000g/mol的重均分子量。
有益效果
由于根据本发明的低温可固化单料型透明涂漆组合物可在130℃或更低的低温下固化并且可降低涂装工艺的成本，因此它是经济的，并且因为该组合物可以对车身和与车身附接的材料部件进行一体化涂装，因此可防止涂装后部件与车身颜色不一的问题。另外，由于可以通过一次涂装工艺对车身和部件二者来涂装根据本发明的低温可固化单料型透明涂漆组合物，因此可减少工艺中的不便性和成本损失。另外，由于由透明涂漆组合物产生的涂膜具有优秀的机械性能，如硬度、粘附力、耐水性、耐刮擦性和耐溶剂性，因此其可用于车身涂装。
具体实施方式
执行本发明的模式
以下，对本发明进行详细说明。
在本发明中，树脂的“重均分子量”可以通过本领域已知的方法测量，并且例如可以代表通过凝胶渗透色谱(GPC)的方法测量的值。
另外，在本发明中，树脂的“玻璃化转变温度(Tg)”可以通过本领域公知的方法测量，诸如差示扫描量热法(DSC)、差热分析(DTA)、机械法、体积法等，并且Tg例如可以表示通过差示扫描量热法(DSC)的方法测量的值。
在本发明中，官能团值如“酸值”、“羟值”和“未反应的NCO基团含量”可以通过本领域公知的方法测量，并且例如可以是通过滴定等测量的值。
另外，本说明书中，“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和/或“甲基丙烯酸”，并且“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”和/或“甲基丙烯酸酯”。
根据本发明的低温可固化单料型透明涂漆组合物包含第一丙烯酸树脂、第二丙烯酸树脂、基于封端异氰酸酯的固化剂和溶剂，其中第一丙烯酸树脂具有高于第二丙烯酸树脂的羟值和重均分子量。如上所述，当使用具有不同羟基值和重均分子量的两种丙烯酸树脂时，调节涂膜的干燥速度和交联密度以改善涂膜的外观特性和机械性能。
第一丙烯酸树脂
第一丙烯酸树脂用于改善组合物的低温固化性。
第一丙烯酸树脂可以包含源自烯属不饱和单体的重复单元和源自含羟基基团的(甲基)丙烯酸单体的重复单元。即，第一丙烯酸树脂可以由烯属不饱和单体和含羟基基团的(甲基)丙烯酸单体产生。例如，第一丙烯酸树脂可以由含烷基基团的(甲基)丙烯酸单体和含羟基基团的(甲基)丙烯酸酯单体产生。
烯属不饱和单体可以是选自苯乙烯及其衍生物、丁二烯、(甲基)丙烯酸C1-12烷基酯(C1-12 alkyl(meth)acryl)和(甲基)丙烯酸C1-12烷基酯(C1-12 alkyl(meth)acrylic acidester)中的一种或更多种。
含羟基基团的(甲基)丙烯酸单体可以是例如选自甲基丙烯酸羟乙酯、2-羟丙基甲基丙烯酸酯、2-羟乙基丙烯酸酯、2-羟丙基丙烯酸酯、卡杜拉丙烯酸酯、卡杜拉甲基丙烯酸酯、己内酯丙烯酸酯、己内酯甲基丙烯酸酯、2,3-二羟丙基丙烯酸酯、2,3-二羟丙基甲基丙烯酸酯、聚丙烯改性丙烯酸酯、聚丙烯改性甲基丙烯酸酯、4-羟甲基环己基-甲基丙烯酸酯和4-羟甲基环己基-甲基丙烯酸甲酯中的一种或更多种。
第一丙烯酸树脂可以具有40至70℃、45至65℃或50至60℃的玻璃化转变温度(Tg)。当第一丙烯酸树脂的玻璃化转变温度在该范围内时，可以改善所产生的涂膜的初始硬度。另外，当第一丙烯酸树脂的玻璃化转变温度低于该范围时，涂膜的干燥速度和交联密度降低至使硬度和耐水性变差，而当其高于该范围时，涂膜变脆并且其外观和抗碎裂性可能降低。
另外，第一丙烯酸树脂可以具有160至250mg KOH/g、170至200mg KOH/g或175至195mg KOH/g的羟值(OHv)。当第一丙烯酸树脂的羟值在该范围内时，可以改善包含该树脂的组合物的固化性。另外，当第一丙烯酸树脂的羟值低于该范围时，交联密度降低至使机械性能变差，而当其高于该范围时，发生过度固化，使得涂膜变脆并失去弹性，组合物缺乏耐水性和耐候性，并且黏度增加至可加工性变差。
第一丙烯酸树脂可以具有7mg KOH/g或更低、0.5至7mg KOH/g或1至5mg KOH/g的酸值(Av)。当第一丙烯酸树脂的酸值在该范围内时，可以调节包含该树脂的组合物的反应性以改善由其产生的涂膜的外观特性。另外，当第一丙烯酸树脂的酸值低于该范围时，固化反应速率降低至使所产生的涂膜的外观变差，而当其高于该范围时，由于树脂内聚性增加，组合物的黏度增加，导致室温下的可加工性和储存变差。
另外，第一丙烯酸树脂可以具有15,000至60,000g/mol、15,000至55,000g/mol或15,000至30,000g/mol的重均分子量。当第一丙烯酸树脂的重均分子量在该范围内时，所产生的涂膜的外观特性和物理性能是合适的。另外，当第一丙烯酸树脂的重均分子量低于该范围时，分子量太小，以致所产生的涂膜的耐酸性、耐水性和耐冷碎裂性可能变差，并且当其高于该范围时，则由于分子量增加，抗流挂性降低，从而使外观和机械性能变差。
第一丙烯酸树脂具有比第二丙烯酸树脂更高的羟值。例如，第一丙烯酸树脂的羟值比第二丙烯酸树脂的羟值高30至60mg KOH/g。
当使用其中第一丙烯酸树脂具有比第二丙烯酸树脂更高的羟值的树脂时，交联密度增加以增加机械性能。另外，当第一丙烯酸树脂与第二丙烯酸树脂之间的羟基差异低于该范围时，交联密度降低至使所产生的涂膜的外观变差，而当差异高于该范围时，发生过度固化，使得涂膜变脆并失去弹性，并且组合物的耐水性和耐候性可能变差。
另外，第一丙烯酸树脂的重均分子量高于随后的第二丙烯酸树脂的重均分子量。例如，第一丙烯酸树脂的重均分子量可以比第二丙烯酸树脂的重均分子量高10,000至30,000g/mol。
当使用其中第一丙烯酸树脂具有比第二丙烯酸树脂更高的重均分子量的树脂时，交联密度增加以增加机械性能。另外，当第一丙烯酸树脂与第二丙烯酸树脂之间的重均分子量差异低于该范围时，反应性增加至使所产生的涂膜的外观和机械性能变差，并且当该差异高于该范围时，反应性和交联密度降低至使耐水性和耐化学性变差。
另外，基于涂漆组合物的总重，包含的第一丙烯酸树脂的含量可以为30至60wt％、35至55wt％或40至50wt％。当第一丙烯酸树脂的含量低于该范围时，干燥性降低至使由涂漆组合物产生的涂膜的光泽度、耐水性和耐冲击性变差，而当其高于该范围时，干燥较快，使得该组合物的涂装可加工性和抗流挂性不足，使涂膜外观和耐冷碎裂性(cold chippingresistance)变差。
第一丙烯酸树脂和随后的第二丙烯酸树脂可以以2至7:1的重量比或3至6:1的重量比包含在组合物中。当第一丙烯酸树脂与第二丙烯酸树脂之间的重量比低于该范围时，即包含较少量的第一丙烯酸树脂时，交联密度可能降低至使耐水性和耐化学性变差，并且当重量比高于该范围时，即包含过量的第一丙烯酸树脂时，组合物的黏度增加，使得组合物的涂装可加工性和抗流挂性可能不足，使涂膜外观和机械性能变差。
第二丙烯酸树脂
第二丙烯酸树脂用于控制组合物的抗流挂性。
第二丙烯酸树脂可以包含源自烯属不饱和单体的重复单元和源自含羟基基团的(甲基)丙烯酸单体的重复单元。即，第二丙烯酸树脂可以由烯属不饱和单体和含羟基基团的(甲基)丙烯酸单体产生。例如，第二丙烯酸树脂可以由含烷基基团的(甲基)丙烯酸单体和含羟基基团的(甲基)丙烯酸酯单体产生。
作为另一实例，第二丙烯酸树脂可以通过使烯属不饱和单体、含羟基基团的(甲基)丙烯酸单体和苄胺反应来产生，并且可以具有其中存在针状双脲基团的化学结构。
烯属不饱和单体可以是选自苯乙烯及其衍生物、丁二烯、(甲基)丙烯酸C1-12烷基酯和(甲基)丙烯酸C1-12烷基酯中的一种或更多种。
含羟基基团的(甲基)丙烯酸单体可以是例如选自甲基丙烯酸羟乙酯、2-羟丙基甲基丙烯酸酯、2-羟乙基丙烯酸酯、2-羟丙基丙烯酸酯、卡杜拉丙烯酸酯、卡杜拉甲基丙烯酸酯、己内酯丙烯酸酯、己内酯甲基丙烯酸酯、2,3-二羟丙基丙烯酸酯、2,3-二羟丙基甲基丙烯酸酯、聚丙烯改性丙烯酸酯、聚丙烯改性甲基丙烯酸酯、4-羟甲基环己基-甲基丙烯酸酯和4-羟甲基环己基-甲基丙烯酸甲酯中的一种或更多种。
第二丙烯酸树脂可以具有100至150mg KOH/g、120至150mg KOH/g或130至150mgKOH/g的羟值(OHv)。当第二丙烯酸树脂的羟值在该范围内时，可以调节包含该树脂的组合物的抗流挂性以改善可加工性。另外，当第二丙烯酸树脂的羟值低于该范围时，交联密度降低至使所产生的涂膜的外观特性和光泽度变差，而当其高于该范围时，发生过度固化，使得涂膜变脆并失去弹性，并且组合物的耐水性和耐候性可能变差。
另外，第二丙烯酸树脂可以具有5mg KOH/g或更低、0.5至4.5mg KOH/g或1至4mgKOH/g的酸值(Av)。当第二丙烯酸树脂的酸值在该范围内时，可以调节包含该树脂的组合物的抗流挂性以改善可加工性。另外，当第二丙烯酸树脂的酸值低于该范围时，固化反应速率降低至使所产生的涂膜的外观变差，而当其高于该范围时，组合物的黏度增加至使可加工性和抗流挂性变差。
第二丙烯酸树脂可以具有30至70℃、35至65℃或40至60℃的玻璃化转变温度(Tg)。当第二丙烯酸树脂的玻璃化转变温度在该范围内时，可以改善外观，并且可以改善所产生的涂膜的外观和硬度。另外，当第二丙烯酸树脂的玻璃化转变温度低于该范围时，涂漆的干燥速度降低至使外观变差，而当其高于该范围时，涂膜变脆从而使外观特性和光泽度变差。
另外，第二丙烯酸树脂可以具有5,000至10,000g/mol、6,000至9,500g/mol或7,000至9,000g/mol的重均分子量(Mw)。当第二丙烯酸树脂的重均分子量在该范围内时，所产生的涂膜的外观特性和物理性能是合适的。另外，第二丙烯酸树脂的重均分子量低于该范围时，分子量过小，以至于所产生的涂膜的耐酸性和耐化学性变差，而当其高于该范围时，抗流挂性和流平性因分子量增加而降低，从而使外观和机械性能变差。
基于涂漆组合物的总重，所包含的第二丙烯酸树脂的含量可以为1至20wt％、3至15wt％或5至13wt％。当第二丙烯酸树脂的含量低于该范围时，干燥性降低至使包含该树脂的涂漆组合物的光泽度和耐水性变差，而当其高于该范围时，干燥较快，使得涂装可加工性、抗流挂性和组合物的外观变差。
基于封端异氰酸酯的固化剂
基于封端异氰酸酯的固化剂用于与组合物中的组分交联以固化组合物而形成涂膜。本文中，基于封端异氰酸酯的固化剂是指通过用封端剂处理末端异氰酸酯基团(NCO基)而调整了反应性的固化剂。
封端剂可以包括例如选自活性的基于亚甲基的化合物、聚亚烷基多元醇化合物和基于吡唑的化合物中的一种或更多种。即，基于封端异氰酸酯的固化剂是选自活性的基于亚甲基的化合物、聚亚烷基多元醇化合物和基于吡唑的化合物中的一种或更多种封端剂，并且具有被封端的末端异氰酸酯基团。
封端剂阻断封端异氰酸酯固化剂的固化反应，然后在一定温度范围内解离(例如，涂漆组合物的固化温度：100至130℃)，使得固化剂发挥其原有的作用。
本发明的涂漆组合物是单料型，但通过封端剂可以表现出稳定的稳定性和固化反应性，因此改善了涂漆组合物的可加工性。
基于封端异氰酸酯的固化剂在25℃下的黏度可以为5,000至10,000cps、6,000至9,000cps或7,000至8,000cps。另外，基于固化剂的总重，基于封端异氰酸酯的固化剂可以具有60至80wt％或65至75wt％的固含量。当基于封端异氰酸酯的固化剂在25℃下的黏度低于该范围时，抗流挂性降低至使所产生的涂膜的外观和机械性能变差，而当其高于该范围时，涂装可加工性可能变差。
另外，基于固化剂的总重，基于封端异氰酸酯的固化剂可以具有5至10wt％、6至9wt％或6.5至8.5wt％的未反应的NCO基团含量。当基于封端异氰酸酯的固化剂的未反应NCO基团的含量低于该范围时，交联密度降低至使涂膜的抗冲击性、耐水性和耐冷碎裂性变差，而当其高于该范围时，固化速率增加并且树脂发生团聚以使涂膜的外观特性、光泽度和机械特性变差。
基于封端异氰酸酯的固化剂可以具有1,500至4,000g/mol、2,000至3,500g/mol或2,000至3,000g/mol的重均分子量(Mw)。当基于封端异氰酸酯的固化剂的重均分子量低于该范围时，分子量低，使得组合物的反应性不足，从而使外观和机械性能变差，而当其高于该范围时，封端剂的处理因分子量增加变得困难，这可能使反应性调节和涂装可加工性变得困难并导致机械性能变差。
另外，基于涂漆组合物的总重，所包含的基于封端异氰酸酯的固化剂的含量可以为10至30wt％、10至25wt％或13至23wt％。当基于封端异氰酸酯的固化剂的含量低于该范围时，组合物的反应性不足，从而使所产生的涂膜的交联密度变差，使得机械性能变差，而当其高于该范围时，固化后的涂膜中可能产生未反应的产品，从而使涂膜的外观、粘附力和耐冷碎裂性变差。
溶剂
溶剂用于调节涂漆组合物的黏度以改善组合物的可加工性。
溶剂可以包括选自基于烃的溶剂、基于乙酸酯的溶剂、基于醇的溶剂和基于羧酸的溶剂中的一种或更多种。例如，溶剂可以包括基于芳香烃的溶剂，如甲苯和二甲苯；基于乙酸酯的溶剂，如乙酸1-甲氧基-2-丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、戊二酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、己二酸二甲酯、戊二酸甲酯、琥珀酸甲酯和己二酸甲酯；基于醇的溶剂，如正丁醇、丙醇和1-甲氧基-2-丙醇；诸如此类。另外，基于烃的溶剂的市售品可以包括Kocosol#100、Kocosol#150等。此外，基于乙酸酯的溶剂的市售品可以包括可从Solvay获得的Rhodiasolv RPD等。
基于涂漆组合物的总重，包含的溶剂的含量可以为10至45wt％、13至30wt％或15至20wt％。当包含的溶剂在该含量范围内时，包含该溶剂的涂漆组合物在制备和涂装期间具有优秀的可加工性。当溶剂的含量低于该范围时，组合物的黏度高，使得可加工性不足，而当其高于该范围时，在固化期间除去溶剂的时间可能较长。
添加剂
透明涂漆组合物还可包含选自UV吸收剂、固化催化剂、流平剂和消泡剂的一种或更多种添加剂。
基于涂漆组合物的总重，所包含的添加剂的含量可以为1至10wt％或2至6wt％。
UV吸收剂吸收UV以防止涂漆组合物变色，并用于防止由涂漆组合物产生的涂膜的溶胀、分层、光泽损失等。另外，UV吸收剂没有特别限制，只要其是涂漆组合物中常用的UV吸收剂即可，并且可以包括例如基于苯并***的化合物，如羟基苯基苯并***。另外，UV吸收剂的市售品可以包括可从BASF获得的Tinuvin 384和Tinuvin 5151等。
固化催化剂用于防止涂漆组合物的不完全固化，从而改善由其产生的涂膜的机械性能。另外，固化催化剂可以包括二月桂酸二丁基锡、三乙胺、二亚乙基三胺、羧酸铋、锆螯合物、二壬基萘二磺酸等。
流平剂赋予涂漆组合物平滑性以改善由其产生的涂漆组合物的外观特性并用于抑制桔皮的出现。另外，流平剂没有特别限制，只要其是涂漆组合物中常用的流平剂即可，并且可以包括例如醚改性聚硅氧烷。
消泡剂用于抑制涂漆组合物制备期间的气泡出现，并用于抑制或消除涂膜形成期间引起的现象、针孔或爆裂(popping)。消泡剂没有特别限制，只要其是涂漆组合物中常用的消泡剂即可，并且可以包括例如作为市售品的可从BYK获得的BYK-011、BYK-015、BYK-072和BYKETOL-OK、可从Air Product获得的DF-21、可从Munzing获得的agitan281、可从Sannopco获得的Foamster-324等。
单组分涂漆组合物
该透明涂漆组合物是包含两种丙烯酸树脂和基于封端异氰酸酯的固化剂的单料型涂漆组合物。
透明涂漆组合物可以具有40至65wt％、45至60wt％或40至55wt％的固含量(NV)。当透明涂漆组合物的固含量在该范围内时，组合物的涂装可加工性可以改善。
透明涂漆组合物可以在100℃至130℃、105℃至125℃或110℃至120℃下固化。由于透明涂漆组合物在该温度范围内可固化，因此可以降低涂装工艺所需的成本，因此是经济的，并且由于该组合物可以对车身和附接至其上的材料部件进行一体化涂装，因此可以防止涂装后部件与车身颜色不一的问题。另外，由于可以通过一次涂装工艺对车身和部件二者来涂装透明涂漆组合物，因此可减少工艺中的不便性和成本损失。
基于福特杯4号，透明涂漆组合物可以具有40至70秒、45至65秒或50至60秒的黏度。当透明涂漆组合物的黏度低于该范围时，可能出现诸如在垂直平面上向下流的问题，而当其高于该范围时，组合物的黏度太高以致于由此产生的涂膜的外观特性变差或者对涂布机施加负载而引起涂布机故障。
由于如上所述的根据本发明的透明涂漆组合物可以在130℃或更低的低温下固化并且可以降低涂装工艺的成本，因此它是经济的，并且因为该组合物可以对车身和与车身附接的材料部件进行一体化涂装，因此可以防止涂装后部件与车身颜色不一的问题。另外，由于可以通过一次涂装工艺对车身和部件二者来涂装根据本发明的透明涂漆组合物，因此可减少工艺中的不便性和成本损失。此外，由于由透明涂漆组合物产生的涂膜具有优秀的机械性能，如外观特性、粘附力、耐水性、耐刮擦性和耐溶剂性，因此其可用于车身涂装。
执行本发明的最佳模式
下面，将通过以下实施例更详细地描述本发明。然而，以下实施例仅用于帮助理解本发明，并且本发明的范围不以任何意义限制于此。
实施例1至13和对比例1至10：透明涂漆组合物的制备
分别将如以下表1至3所示的组合物的组分搅拌并混合，以制备透明涂漆组合物，其基于福特杯4号(Ford Cup No.4)的黏度为55秒。
[表1]
[表2]
[表3]
对比例和实施例中使用的各组分的制造商、产品名称和物理性能如下：
[表4]
试验例：由涂漆组合物产生的涂膜的物理性能的测量
将面漆(制造商：KCC，产品名称：WT3900)以15μm的干燥涂膜厚度钟形涂装在样品上，并在吹80℃热风3分钟的同时蒸发涂漆中残留的水，从而形成面漆涂膜。然后，将实施例和对比例的透明涂漆组合物涂装在面漆涂膜上，并在120℃下固化25分钟以形成厚度为40μm的透明涂膜。
对如上所述的样品的物理性能进行测量，且结果如表5所示。
具体地，使用手动喷枪(喷嘴口径：1.5mm，气压：保持恒定在4.5kgf/cm2左右)涂装透明涂漆组合物，同时保持喷嘴开口与样品之间的距离恒定在30cm并以40-50cm/秒的速度水平移动。
(1)涂装可加工性
当用手动喷枪喷出涂漆时，将实施例和对比例的透明涂漆组合物来回涂装两次，并比较涂装期间涂漆的雾化程度、平滑度和堆积性。
具体地，经目测，表面上的涂漆铺展性良好且堆积性优秀则涂装可加工性评估为优秀(◎)；经目测，堆积性良好但涂漆铺展性不足则涂装可加工性评估为良好(○)；经目测，堆积性和涂漆铺展性都不足且存在少于3次涂漆异物则涂装可加工性评估为一般(△)，而存在3次或更多次涂漆异物且发生缩孔则涂装可加工性评估为差(×)。
(2)外观
使用汽车外饰仪Wave Scan DOI(BYK Gardner)测量所涂装的样品的光泽度(LU)、锐度(SH)和桔皮(OP)，并使用所测量的物理性能，通过以下方程式1计算综合外观评估值(CF)。
[数学公式1]
CF＝LU×0.15+SH×0.35+OP×0.5
此时，横向和纵向测量并计算CF。
当计算的CF为65或更高时，外观评估为优秀(◎)，当CF为60或更高且小于65时，外观评估为良好(○)，当CF为55或更高且小于60时，外观评估为一般(△)，而当CF小于55时，外观评估为差(×)。
(3)光泽度
使用光泽计测量涂装样品的20°光泽度，并且将20°光泽度为90或更高评估为优秀(◎)，将20°光泽度为85或更高且小于90评估为良好(○)，将20°光泽度为80或更高且低于85评估为一般(△)，而将20°光泽度为小于80评估为差(×)。
(4)重涂粘附力
将面漆涂膜和透明涂膜全部除去，以与上述相同的方式涂装面漆涂漆和透明涂漆组合物，并通过棋盘法评估重涂粘附力。
具体地，棋盘法是指用刀将透明涂膜表面切成2mm宽×2mm高的100个正方形、用胶带将正方形剥离以测量粘附力的方法。此时，将100个正方形100％完全附着时，测得的粘附力评估为优秀(◎)，当保留70％或更大且小于100％的正方形时，测得的粘附力评估为良好(○)，当保留50％或更大且小于70％的正方形时，测得的粘附力评估为一般(△)，而当保留少于50％的正方形时，测得的粘附力评估为差(×)。
(5)抗冲击性
根据ASTM D2794评估涂装样品的抗冲击性。此时，使用杜邦冲击试验机，将500g的重物落到样品上，同时将重物的下落高度从30cm变为50cm，观察涂膜的外观。作为观察涂膜外观的结果，当在50cm的重物下落高度下面漆涂膜上未发生裂纹和分层时，将抗冲击性评估为优秀(◎)，当高度为40cm或更大且小于50cm时，将抗冲击性评估为良好(○)，当高度为30cm或更大且小于40cm时，将抗冲击性评估为一般(△),而当高度小于30cm时，将抗冲击性评估为差(×)。
(6)耐水性
将涂装的样品在40℃的恒温水槽中浸渍240小时，使其在室温下静置1小时，然后按照与第(4)项的棋盘法相同的方式评估粘附力，且相同地应用评估标准。
(7)抗流挂性
将在具有直径5mm的孔的钢板上形成面漆涂膜的样品垂直悬挂，实施例和对比例的透明涂漆组合物以与上述相同的方式涂装，并且干燥及固化，并且观察所产生的涂膜的表面以评估组合物的抗流挂性。
具体地，对于抗流挂性，观察孔的下部是否形成涂漆，并且将观察到流动发生的起点处的涂膜的厚度(μm)记录为流量极限膜厚。此时，测量的流动极限膜厚的值越低，则认为抗流挂性不足。此时，当流动极限膜厚为40μm或更大时，抗流挂性评估为优秀(◎)，当流动极限膜厚为35μm或更大且小于40μm时，抗流挂性评估为良好(○)，当流动极限膜厚为30μm或更大且小于35μm时，抗流挂性评估为一般(△)，而当流动极限膜厚小于30μm时，抗流挂性评估为差(×)。
(8)耐冷碎裂性
将大小为150mm×70mm的样品在-20±3℃下静置3小时，并使用耐碎裂性测试仪(制造商：抗石击仪，型号名称：SAE J 400)测量耐冷碎裂性。
具体地，通过将50g碎石(直径：4mm)以4bar的压力在透明涂膜上以45°的角度喷射来测量耐冷碎裂性，并取出样品，用玻璃纸胶带除去残留在涂膜上的剥离涂膜等异物。此时，当成品涂膜的损伤面积为1mm或更小时，耐冷碎裂性评估为优秀(◎)，当成品涂膜的损伤面积大于1mm且小于等于2mm时，耐冷碎裂性评估为良好(○)，当成品涂膜的损伤面积大于2mm且小于等于3mm时，耐冷碎裂性评估为一般(△)，而当成品涂膜的损伤面积大于3mm时，耐冷碎裂性评估为差(×)。
[表5]
由表5可见，实施例的透明涂漆组合物具有优秀的涂装可加工性，并且由该组合物产生的涂膜的外观、光泽度、重涂粘附力、抗冲击性、耐水性、抗流挂性和耐冷碎裂性全部优秀。
同时，由仅包含一种丙烯酸树脂的对比例1和2产生的涂膜的光泽度和耐水性不足。特别是，仅包含第一丙烯酸树脂的对比例1的涂装可加工性也不足。另外，仅包含第二丙烯酸树脂的对比例2的抗冲击性和耐冷碎裂性也不足。
另外，包括具有低羟值的第一丙烯酸树脂-2的对比例3和包括具有高羟值的第一丙烯酸树脂-3的对比例4的抗冲击性和耐水性不足。此外，对比例4的组合物的涂装可加工性不足，并且所产生的涂膜的耐冷碎裂性不足。
包含具有低重均分子量的第一丙烯酸树脂-4的对比例5和包含具有高重均分子量的第一丙烯酸树脂-5的对比例6的耐水性和耐冷碎裂性不足。另外，对比例5的再涂装粘附力也不足。此外，对比例6的涂膜的外观和抗流挂性也不足。
另外，包含具有低羟值的第二丙烯酸树脂-2的对比例7和包含具有高羟值的第二丙烯酸树脂-3的对比例8的涂膜外观特性不足。此外，对比例7的光泽度和抗流挂性也不足，且对比例8的涂装可加工性也不足，并且所产生的涂膜的耐冲击性、耐水性和耐冷碎裂性也不足。
此外，包含具有低重均分子量的第二丙烯酸树脂-4的对比例9和包含具有高重均分子量的第二丙烯酸树脂-5的对比例10的耐水性和耐冷碎裂性不足。另外，对比例9的耐冲击性也不足，对比例10的涂装可加工性和抗流挂性也不足。
Claims (5)
1.一种低温可固化单料型透明涂漆组合物，包含：第一丙烯酸树脂、第二丙烯酸树脂、基于封端异氰酸酯的固化剂和溶剂，
其中所述第一丙烯酸树脂具有160至250mg KOH/g的羟值和15,000至60,000g/mol的重均分子量，以及
所述第二丙烯酸树脂具有100至150mg KOH/g的羟值和5,000至10,000g/mol的重均分子量。
2.如权利要求1所述的低温可固化单料型透明涂漆组合物，
其中所述第一丙烯酸树脂具有40至70℃的玻璃化转变温度，以及
所述第二丙烯酸树脂具有30至70℃的玻璃化转变温度。
3.如权利要求1所述的低温可固化单料型透明涂漆组合物，其中所述基于封端异氰酸酯的固化剂具有5,000至10,000cps的在25℃下的黏度、5至10wt％的未反应NCO基团含量和1,500至4,000g/mol的重均分子量。
4.如权利要求1所述的低温可固化单料型透明涂漆组合物，其中所述基于封端异氰酸酯的固化剂是选自活性的基于亚甲基的化合物、聚亚烷基多元醇化合物和基于吡唑的化合物中的一种或更多种封端剂，并且具有被封端的末端异氰酸酯基团。
5.如权利要求1所述的低温可固化单料型透明涂漆组合物，其中基于所述涂漆组合物的总重，包含30至60wt％的所述第一丙烯酸树脂、1至20wt％的所述第二丙烯酸树脂、10至30wt％的所述基于封端异氰酸酯的固化剂和10至45wt％的所述溶剂。
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