[发明专利]阳离子丙烯酸树脂、阴极电泳涂料和制备涂膜的方法

说明书

本发明公开了一种阳离子丙烯酸树脂、阴极电泳涂料和制备涂膜的方法，所述阳离子丙烯酸树脂由丙烯酸树脂制成，所述丙烯酸树脂由包括混合单体的原料共聚合制成；基于所述混合单体的总重量，所述混合单体包括：5～20wt％含叔胺基的丙烯酸酯单体和/或含环氧基的丙烯酸酯单体、10～50wt％(甲基)丙烯酸羟基酯、5～50wt％功能性单体和0～30wt％(甲基)丙烯酸烷基酯单体；所述功能性单体包括(甲基)丙烯酸多脂环酯和/或(甲基)丙烯酸芳基酯。利用本发明的阳离子丙烯酸树脂制得的阴极电泳涂料具有优异的耐人工汗液的性能，在高端的眼镜框架等对耐汗性要求较高的领域具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及电泳涂料技术领域，尤其是涉及一种阳离子丙烯酸树脂、阴极电泳涂料和制备涂膜的方法。

背景技术

电泳漆的涂装机理是在施加直流电压的情况下经过电化学的转换将涂料沉积在基材表面上，再经热固化成为固化涂层。只要工件本身是可导电的金属材质，或者是非导电材质但已经在其上涂布有可导电层，都可使用电泳工艺在其上电沉积一涂料层，达到保护及美观的目的。从1960年代，电泳涂装在美国首次商业运转后，电泳涂装在涂料工业中占比份额越来越大，变得越来越重要。因为与非电泳涂装相比，电泳涂装工艺不但增加了涂料的利用率，更因其无可取代的高渗透力的特性大大地提升了涂料对基材的防腐蚀能力，但更重要的是电泳漆是一种低污染的水性环保涂料，在洁净生产、保护环境的要求下，是取代油性涂料的最佳替代方案。

大多数的五金制品都是经过电镀或抛光研磨的表面处理方式得到各种不同层次的表面金属质感，因为金属与空气接触极易氧化变质，为了保证其表面的耐久性，通常透过增加一层隔绝与大气接触的涂层的方式来达到保护的效果。这种涂层可以是透明和/或彩色涂层的形式，而涂装的方式除了少数的浸涂，大多采用喷涂或粉末涂装，但近年多改用更环保的电泳涂装方式。这些制品中又包括一些经常被人体接触的产品，例如眼镜、项链手饰、门把手、箱包配件等等。这类产品除了被大气自然腐蚀外，更加上人类体液及汗液的腐蚀，尤其汗液是酸性成份，其腐蚀性更是严重，所以期望涂布在这些制品上的涂层的防护能力更佳，使产品具有较好的耐汗性而能够承受不断的身体接触而，而目前这类涂层的耐汗性的等级还有待改善。中国专利CN1710002A公开一种光固化的聚氨酯类电泳漆，阐明其耐人工汗可达24小时以上，而高端的眼镜框架的耐人工汗要求至少等于或大于48小时，此等级尚无法满足高端眼镜产品之要求。因此，需要寻找一种能够具有优异耐人工汗液测试的电泳涂料。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种阳离子丙烯酸树脂、阴极电泳涂料和制备涂膜的方法，在参与共聚合反应的混合单体中加入能够含有杂环的((甲基)丙烯酸多脂环酯)和/或含有苯环的(甲基)丙烯酸芳基酯，使得最终形成的阴极电泳涂料具有优异的耐人工汗液的性能。

本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一方面，提供一种阳离子丙烯酸树脂，由丙烯酸树脂制成，所述丙烯酸树脂由包括混合单体的原料共聚合制成；基于所述混合单体的总重量，所述混合单体包括：5～20wt％含叔胺基的丙烯酸酯单体和/或含环氧基的丙烯酸酯单体、10～50wt％(甲基)丙烯酸羟基酯、 5～50wt％功能性单体和0～30wt％(甲基)丙烯酸烷基酯单体；所述功能性单体包括(甲基) 丙烯酸多脂环酯和/或(甲基)丙烯酸芳基酯。

应当理解，本申请中所述的“(甲基)丙烯酸”和类似术语是指甲基丙烯酸和丙烯酸，这是本领域的标准。如上述的(甲基)丙烯酸羟基酯是指甲基丙烯酸羟基酯和/或丙烯酸羟基酯，包括但不限于丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)、丙烯酸羟丁酯(4HBA)、羟乙基己内酯丙烯酸(HECLA)等，为了得到合适的交联密度，基于混合单体的总重量，此类含羟基的单体在混合单体中的含量比例在10～50wt％之间，更优选的是20～30wt％之间，含量低于10wt％会降低最终电泳涂料形成的涂膜的性能，高于 50％会造成涂膜的防水性能下降。