改性聚酯樹脂及其涂料和用途
【專利摘要】一種改性聚酯樹脂，用丙烯酸樹脂對(duì)聚酯樹脂進(jìn)行改性而成。本發(fā)明采用丙烯酸樹脂經(jīng)與聚酯樹脂鏈接反應(yīng)后，再配合異氰酸酯常溫或低溫反應(yīng)固化得到無光涂層，可解決普通涂層因引入添加型消光劑造成涂層表面耐磨色牢度差的缺陷。本發(fā)明制得的樹脂制成無光涂料具有干燥速度快、光澤低、柔韌性好，附著力佳、耐候性好、耐磨色牢度好等優(yōu)異性能。
【專利說明】改性聚酯樹脂及其涂料和用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種改性聚酯樹脂，尤其涉及溶劑型涂料，對(duì)聚酯樹脂用丙烯酸樹脂進(jìn)行改性，再經(jīng)由異氰酸酯固化成膜，得到無光涂層。
【背景技術(shù)】
[0002]涂料按照光澤度區(qū)分，可分為高光、亞光、無光，一般建筑、車輛、艦船內(nèi)部均為無光，無光飾面能夠緩解人的視覺緊張，而高光的涂料反光嚴(yán)重，對(duì)人的眼睛有害，尤其是在車輛駕駛中會(huì)因眩目造成交通事故。
[0003]通常為了降低涂層的光澤，通常做法是在涂料中加入大量的消光粉或填料，這種方式由于是利用的添加型消光粉與填料高的顏料體積濃度，使粉料裸露在涂層表面造成光線漫反射，這些技術(shù)方案如:中國(guó)發(fā)明專利ZL00813529.0、ZL03102176.X、ZL02809708.4以及中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)00800605.9等。這種涂層在達(dá)到無光效果的情況下還會(huì)產(chǎn)生一系列弊病，如:漆膜柔韌性下降、體系黏度過大、光澤不均勻、涂層耐磨色牢度性能差等問題，而且消光顆粒在摩擦后傾向于磨光，導(dǎo)致光澤增加。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)方案中還有利用樹脂不相容或樹脂在固化過程中的固化收縮造成的無光效果，前者樹脂不相容是在損害漆膜性能的前提下達(dá)到的無光效果，而后者利用固化收縮造成的無光效果，目前僅有粉末涂料與輻射固化涂料中能夠?qū)崿F(xiàn)。這些技術(shù)方案如:中國(guó)發(fā)明專利ZL03116882.5、ZL201110075958.3、中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)201210554181.3以及中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)201310088202.1。上述技術(shù)方案均要求固化溫度在150°C以上，比較好的效果需要更高達(dá)到200°C，由于該固化溫度的限制，在涂覆熱敏基材如木材、塑料和含有熱敏組件的組裝金屬部件則不能使用。上述輻射固化方案中也需要高溫熔融后再進(jìn)行輻射固化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種改性聚酯樹脂，此樹脂從聚酯樹脂的合成開始，配以丙烯酸樹脂進(jìn)行縮聚而得。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種溶劑型涂料，以改性聚酯樹脂為主要成膜物，再配以各種顏料和助劑等制成的涂料，配合異氰酸酯固化劑得到無光涂層。
[0007]本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種改性聚酯樹脂，用于無光清漆或無光色漆。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案利用兩種以上固化過程中因收縮率不一致而使涂層形成微小褶皺，從而使光線漫反射而實(shí)現(xiàn)無光。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案采用不同的固化模式，首先是改性聚酯鏈段中的具有較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的丙烯酸樹脂在溶劑揮發(fā)過程中的快速成膜，對(duì)漆膜起骨架支撐作用，然后則是通過改性聚酯中的羥基與異氰酸酯固化劑固化反應(yīng)造成收縮，使前期固化的骨架發(fā)生位移，宏觀表現(xiàn)為漆膜細(xì)小褶皺，進(jìn)而達(dá)到無光效果。
[0010]本發(fā)明提供的一種改性聚酯樹脂，其黏度為500mPa ? s-5000mPa ? s,分子量在5000Da-50000Da,包括5wt%_50wt%丙烯酸樹脂和50wt%_95wt%聚酯，通過丙烯酸樹脂環(huán)氧基與多元醇中的預(yù)留羧基反應(yīng)制得，其方法具體如下:
[0011]先按各自的用量先將多元酸與多元醇進(jìn)行縮聚反應(yīng)，逐步升高溫度至1800C _250°C，檢測(cè)酸值在10mgK0H/g-90mgK0H/g，降溫至100°C加入丙烯酸樹脂，再升溫至120°C反應(yīng)2h，檢測(cè)酸值小于等于10mgK0H/g，降溫兌稀至固含量40%_70%出料即為改性聚酯樹脂。
[0012]本發(fā)明的各種聚酯樹脂可以由過量的一種或多種多元酸與一種或多種多元醇的直接酯化，或由羥基官能聚酯用多元酸的羧化和擴(kuò)鏈來獲得。
[0013]制取本發(fā)明的各種聚酯樹脂所涉及的多元酸成分，優(yōu)選選擇含有20wt%-100wt%的己二酸和0wt%-80wt%的至少一種除乙二酸以外的其他飽和或不飽和脂肪族酸、芳族二羧酸和芳族多羧酸。具體的如:但不僅限于鄰苯二甲酸、1，4-環(huán)己烷二羧酸、1，3-環(huán)己烷二羧酸、1，2-環(huán)己烷二羧酸、丁二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1，12-十二烷二酸、衣康酸、檸康酸、富馬酸、馬來酸、偏苯三酸、均苯四酸及其相應(yīng)的酸酐。這些多元酸單獨(dú)或混合應(yīng)用于本發(fā)明，與己二酸共同組成多元酸組分，尤其是癸二酸和鄰苯二甲酸酐。
[0014]制取本發(fā)明的各種聚酯樹脂所涉及的多元醇成分，優(yōu)選選擇含有20wt%-100wt%的一縮二丙二醇和0wt%-80wt%的至少一種除一縮二丙二醇以外的其他直連或支鏈的脂肪族多元醇和脂環(huán)族多元醇，具體的如:但不僅限于乙二醇、丙二醇、二甘醇、1，4-丁二醇、1，6_己二醇、1,4-環(huán)己烷二醇、1,4-環(huán)己烷二甲醇、2-甲基-1，3-丙二醇、氫化雙酚A、新戊二醇、三羥甲基丙烷、雙三羥甲基丙烷和季戊四醇等，尤其是二甘醇。這些涉及的多元醇單獨(dú)或混合應(yīng)用于本發(fā)明。
[0015]本發(fā)明改性所用丙烯酸樹脂可以用乙烯基單體與過氧化物或偶氮類引發(fā)劑通過自由基聚合獲得，其聚合所用單體為含有乙烯基的各類單體，如:但不僅限于苯乙烯、
a -甲基苯乙烯、丙烯腈，以及結(jié)構(gòu)式如下的一種或幾種化合物
【權(quán)利要求】
1.一種改性聚酯樹脂，其特征在于主要包括5wt%-50wt%丙烯酸樹脂和50wt%-95wt%M^酷； 所述的聚酯由多元酸與多元醇縮聚制得； 所述的多元酸由20wt%_100wt%的己二酸和0wt%_80wt%的至少一種除乙二酸以外的其他飽和或不飽和脂肪族酸、芳族二羧酸和芳族多羧酸組成； 所述的多元醇由20wt%_100wt%的一縮二丙二醇和0wt%_80wt%的至少一種除一縮二丙二醇以外的其他直連或支鏈的脂肪族多元醇和脂環(huán)族多元醇組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酯樹脂，其特征在于所述的丙烯酸樹脂由乙烯基單體與過氧化物或偶氮類引發(fā)劑通過自由基聚合獲得； 所述的乙烯基單體選自于苯乙烯、a -甲基苯乙烯、丙烯腈，以及O 結(jié)構(gòu)式如下的一種或幾種化合物H2C=C-1-O一R2 其中，R1獨(dú)自地選自于H或C1-C6的直鏈、支鏈或環(huán)烷基；R2獨(dú)立地選自于C1-C20的直鏈、支鏈或環(huán)烷基、被C1-C3烷基取代的C3-C10的環(huán)烷基、羥基取代的C1-C6的直鏈、支鏈或環(huán)烷基、取代或未取代呋喃基、取代或未取代的苯甲基、取代或未取代的縮水甘油基、取代或未取代的異冰片基或甲氧基取代的C1-C6的直鏈、支鏈或環(huán)烷基酯之一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酯樹脂，其特征在于所述的丙烯酸樹脂由乙烯基單體與過氧化物或偶氮類引發(fā)劑通過自由基聚合獲得； 所述的乙烯基單體選自于甲基丙烯酸酯類、丙烯酸酯類、甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯和丙烯腈之一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酯樹脂，其特征在于所述的丙烯酸樹脂由乙烯基單體與過氧化物或偶氮類引發(fā)劑通過自由基聚合獲得； 所述的乙烯基單體選自于甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯和甲基丙烯酸異冰片酯之一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酯樹脂，其特征在于所述的多元酸由20wt%-100wt%的己二酸和0wt%_80wt%的至少一種選自于鄰苯二甲酸、1,4-環(huán)己燒二羧酸、1,3-環(huán)己烷二羧酸、1，2-環(huán)己烷二羧酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1，12-十二烷二酸、衣康酸、檸康酸、富馬酸、馬來酸、偏苯三酸、均苯四酸及其相應(yīng)的酸酐組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酯樹脂，其特征在于所述的多元酸由20wt%-100wt%的己二酸和0wt%-80wt%的至少一種選自于癸二酸和鄰苯二甲酸酐組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酯樹脂，其特征在于所述的多元醇由20wt%-100wt%的一縮二丙二醇和0wt%-80wt%的至少一種選自于乙二醇、丙二醇、二甘醇、一縮二丙二醇、1，4- 丁二醇、1，6-己二醇、1，4-環(huán)己烷二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、2-甲基-1，3-丙二醇、氫化雙酚A、新戊二醇、三羥甲基丙烷、雙三羥甲基丙烷和季戊四醇組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酯樹脂，其特征在于所述的多元醇由20wt%-100wt%的一縮二丙二醇和0wt%-80wt% 二甘醇組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酯樹脂，其特征在于所述的改性聚酯樹脂黏度為500mPa ? s_5000mPa ? s。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酯樹脂，其特征在于所述的改性聚酯樹脂分子量為2500Da_50000Da。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚酯樹脂，其特征在于所述的改性聚酯樹脂的制取方法為:先將所述的多元酸與所述的多元醇進(jìn)行縮聚反應(yīng)，逐步升高溫度至180°C -250°C，檢測(cè)酸值在10mgK0H/g-90mgK0H/g，降溫至100°C加入所述的丙烯酸樹脂，再升溫至120°C反應(yīng)2小時(shí)，檢測(cè)酸值小于等于10mgK0H/g，即得。
12.權(quán)利要求1所述的改性聚酯樹脂，作為主要成膜物用于無光清漆或無光色漆。
13.一種涂料，以權(quán)利要求1-11述的改性聚酯樹脂為主要成膜物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的涂料，其特征在于還包括顏料、填料、潤(rùn)濕分散劑、防沉劑、消泡劑、催化劑和溶劑之一種或幾種。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的涂料，其特征在于，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)，包括30-50固含量40wt%-70wt%的權(quán)利要求1所述的改性聚酯樹脂、15-30著色顏料、15-35體質(zhì)顏料、1-2助劑和10-25溶劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的涂料，其特征在于，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)，包括50-80固含量40wt%-70wt%的權(quán)利要求1所述的 改性聚酯樹脂、1-2催化劑和20-50溶劑。
【文檔編號(hào)】C08G63/672GK103642020SQ201310660697
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】包柏青, 徐金龍, 包金林 申請(qǐng)人:江蘇柏鶴涂料有限公司, 常州市華潤(rùn)復(fù)合材料有限公司