一种用于涂覆金属材料表面的涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于涂覆金属材料表面的涂料，包括按重量份数配比的以下组分：溶剂25～35份；不饱和聚酯树脂40～50份；流平剂3～6份；内聚定向剂2～7份；效应颜料10～15份；聚乙烯微粉5～20份。本发明还公开了一种用于涂覆金属材料表面的涂料的制备方法，本发明提供的用于涂覆金属材料表面的涂料由于添加了内聚定向剂，增强了溶剂释放性，涂料涂覆在底材上，内聚定向剂促使溶剂快速挥发，从而使涂膜快速收缩，借助于这种快速而强大的收缩力，实现效应颜料定向排列，提高了涂料的遮蔽性能，涂膜外观色泽均匀、平整，提高金属质感。由于添加了聚乙烯微粉，提高了涂层的耐磨耗性，涂膜更耐刮伤，涂层表面不需要电镀金油，节约成本。
【专利说明】一种用于涂覆金属材料表面的涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于涂覆金属材料表面的涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 不饱和聚酯树脂（UPR)具有高硬度、高丰满度，耐候性、耐水性、耐油性好，光泽度 高，电气绝缘性优，质轻以及价格低。近几十年来对于UPR涂料的改性研究一直是人们关注 的热点，并由此产生出了一系列的UPR涂料品种，广泛用于家电外壳和家具的涂覆、金属构 件的防腐、道路标线的划制、船舶的防污、电子设备的绝缘以及防火器材的阻燃等方面。
[0003] 目前采用UPR涂料制备的用于涂覆金属材料表面的涂料，在喷涂过程中，从用于 涂覆金属材料表面的涂料涂覆在底材上到彻底干燥前，经历溶剂挥发过程，溶剂的挥发会 造成湿涂膜内部强烈的涡流，同时伴着树脂分子的布朗运动，若溶剂挥发太慢，就会形成所 谓的贝纳尔德漩涡，阻碍用于涂覆金属材料表面的涂料中铝银浆的平行定向，使涂膜"发 花"，外观不平整，金属感不强、暗淡。为了提高金属感，通常需要对金属表面进行处理，改善 表面状况，以利于提高涂层的附着力、增强对金属基材的防腐保护作用。其中一种提高金 属感的方法是减小涂层厚度，但是涂层过薄会导致遮蔽性不足，涂层耐磨耗性差，容易被刮 伤。为了解决耐磨耗性的问题，通常会电镀一层金油，工序复杂，降低产品的合格率，且成本 提1?。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有技术的不足，提供一种用于涂覆金属材料表面的涂料。
[0005] 为了解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种用于涂覆金属材料表面的涂 料，包括按重量份数配比的以下组分：
[0006] 溶剂 25?35份； 不饱和聚酯树脂40-50份； 流平剂 3?6份； 内聚定向剂 2?7份； 效应颜料 10?15份； 聚乙烯微粉 5?20份》
[0007] 聚乙烯微粉使用于涂覆金属材料表面的涂料，附着力增强，提高了涂层的耐磨耗 性，涂膜更耐刮伤，涂层表面不需要电镀金油，节约成本。
[0008] 作为优选，上述技术方案中包括按重量份数配比的以下组分：
[0009] 溶剂 30份； 不饱和聚酯树脂40份； 流平剂 5份； 内聚定向剂 5份； 效应顏料 10份； 聚乙烯微粉 20 #β
[0010] 各组分采用该比例时，遮蔽性能、耐酒精荷重、色差仪L值、耐磨耗性能以及RCA数 值最佳，用于涂覆金属材料表面的涂料的综合性能最佳。
[0011] 作为优选，上述技术方案中所述不饱和聚脂树脂是丙烯酸树脂。
[0012] 作为优选，上述技术方案中所述溶剂是酯类溶剂，优选醋酸丁酯。
[0013] 作为优选，上述技术方案中所述流平剂是聚酯改性有机硅类流平剂，优选byk 310 流平剂。byk 310流平剂具有强烈降低表面张力，优异的底材润湿效果，防止缩孔并增加表 面滑爽性，消除涂膜气泡与凹陷，防止空气二氧化碳在涂膜内存留，使涂膜平坦，使涂膜手 感良好。
[0014] 作为优选，上述技术方案中所述内聚定向剂是醋酸丁酸纤维素或者硝化棉。
[0015] 优选地是，所述醋酸丁酸纤维为醋酸丁酸纤维素 CAB381和醋酸丁酸纤维素 CAB551的混合物，优选地是，所述醋酸丁酸纤维素 CAB381和醋酸丁酸纤维素 CAB551的重量 比为4:1。
[0016] 当溶剂选择醋酸丁酯，内聚定向剂是重量比为4:1与醋酸丁酸纤维素树脂CAB381 和CAB551，三者协同作用，更好的发挥醋酸丁酸纤维素树脂CAB381和CAB551的作用，效应 颜料在涂膜表面呈定向排列时，达到最佳金属闪光效果，用于涂覆金属材料表面的涂料具 有最佳的综合性能。推测其原理为CAB551树脂是一类高丁酰基含量的醋酸丁酸纤维素，由 于丁酰基极性低，其含量增大时，可使纤维素链得以相间的散布，减少彼此之间的吸引力， 漆膜之间的内应力也相应减少，从而提高了涂料与底材的附着力。随着丁酰基含量增加，醋 酸丁酸纤维素在醋酸丁酯中的溶解度也增大，与丙烯酸树脂相容性变好。所以醋酸丁酸纤 维素丁酰基含量越高，其与底材的附着力、与丙烯酸树脂的相容性越好。CAB381树脂是一 类中等丁酰基含量醋丁纤维素，综合性能较好，与少量高丁酰基含量的CAB551树脂搭配使 用，更换的发挥二者的定向功能，增强溶剂释放性，促使溶剂快速挥发，从而使涂膜快速收 缩，借助于这种快速而强大的收缩力，将效应颜料拉平，实现效应颜料定向排列。
[0017] 作为优选，上述技术方案中所述效应颜料是铝银浆。铝银浆主要成分为雪片状铝 粒子和石油溶剂，呈膏状。其特点是铝片表面光滑平整，粒度分布集中，形状规则，具有优异 的光反射能力和金属光泽，与透明彩色颜料混合使用，漆膜具有明显的"随角异色效应"，装 饰效果非常华丽美观。
[0018] 一种上述用于涂覆金属材料表面的涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0019] (1)将一半溶剂，不饱和聚脂树脂，聚乙烯微粉按比例研磨分散，使粒径小于 5 μ m ；
[0020] (2)步骤（1)完成后，边搅拌边添加内聚定向剂，分散机分散；
[0021] ⑶步骤⑵完成后，边搅拌边添加流平剂，分散机分散；
[0022] (4)步骤（3)完成后，边搅拌边添加效应颜料，分散机分散；
[0023] (5)步骤（4)完成后，边搅拌边添加剩余的一半溶剂，分散机分散，得到用于涂覆 金属材料表面的涂料
[0024] 作为优选，上述技术方案中步骤（2)、步骤（4)和步骤（5)分散速度是600? 800rpm/min，时间 15 ?20 分钟；
[0025] 作为优选，上述技术方案中，步骤（3)分散速度是1000rpm/min，时间20?30分 钟。
[0026] 本发明提供的用于涂覆金属材料表面的涂料由于添加了内聚定向剂，增强了溶剂 释放性，用于涂覆金属材料表面的涂料涂覆在底材上，内聚定向剂促使溶剂快速挥发，从而 使涂膜快速收缩，借助于这种快速而强大的收缩力，将用于涂覆金属材料表面的涂料中效 应颜料的平行定向，实现效应颜料定向排列，提高了用于涂覆金属材料表面的涂料的遮蔽 性能，涂膜外观色泽均匀、平整，提高金属质感。由于添加了聚乙烯微粉，提高了涂层的耐磨 耗性，涂膜更耐刮伤，涂层表面不需要电镀金油，节约成本。并且内聚定向剂与聚乙烯微粉 两种物质协同作用，使效应颜料在涂层更好排列，本发明提供的用于涂覆金属材料表面的 涂料适用于各种家用、通用电器器皿作涂层涂敷。
[0027] 本发明提供的用于涂覆金属材料表面的涂料的制备方法，分批次加入溶剂，充分 发挥各组分之间的协同作用，提高用于涂覆金属材料表面的涂料的遮蔽性能、耐磨耗性、耐 刮伤性能、耐候性、耐水性、耐油性等。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合具体实施例对本发明作进一步详述。
[0029] 实施例1
[0030] -种用于涂覆金属材料表面的涂料，包括按重量份数配比的以下组分：
[0031] 醋酸丁酯 30份； 丙稀酸树脂 40份; byk3l0流平剂 5份; 醋酸丁酸纤维素 CAB38i 5份； 铝银浆 10份； 聚乙烯微粉 5份。
[0032] 上述用于涂覆金属材料表面的涂料，采用以下方法制备：
[0033] (1)将15份醋酸丁酯，40份丙烯酸树脂，5份聚乙烯微粉按比例研磨分散，使粒径 小于5 μ m ;
[0034] (2)步骤⑴完成后，边搅拌边添加5份醋酸丁酸纤维素 CAB381，分散机分散；
[0035] (3)步骤⑵完成后，边搅拌边添加5份byk 310流平剂，分散机分散；
[0036] (4)步骤（3)完成后，边搅拌边添加10份铝银浆，分散机分散；
[0037] (5)步骤（4)完成后，边搅拌边添加剩余的15份醋酸丁酯，分散机分散，得到用于 涂覆金属材料表面的涂料。
[0038] 步骤（2)、步骤（4)和步骤（5)分散速度是800rpm/min，时间20分钟；步骤（3)分 散速度是l〇〇〇rpm/min，时间30分钟。
[0039] 实施例2
[0040] 一种用于涂覆金属材料表面的涂料，包括按重量份数配比的以下组分：
[0041] 醋酸丁酯 30份； 丙烯酸树脂 40份； byk 3丨0流平剂 5份; 醋酸丁酸纤维素 CAB55丨5份； 招银浆 丨0份。
[0042] 聚乙烯微粉10餘8
[0043] 实施例2制备方法与实施例1相同
[0044] 实施例3
[0045] 一种用于涂覆金属材料表面的涂料，包括按重量份数配比的以下组分：
[0046] 醋酸丁酯 30份； 丙烯酸树脂 40份； byk 310流平削 5份； 醋酸丁酸纤维素 CAB38丨 4份; 醋酸丁酸纤维素 CAB55丨1份； 铝银浆 W份; 聚乙烯微粉 20份》
[0047] 实施例3制备方法与实施例1相同。
[0048] 实施例4
[0049] 一种用于涂覆金属材料表面的涂料，包括按重量份数配比的以下组分：
[0050] II酸丁酯 25份； 两烯酸树廳 40份； byk3IO流平削 3份； 醅酸丁酸纤维素 CAB381 i份； 醋酸丁酸纤维素 CAB551 i份； 粗银浆 10份； 聚乙烯微粉 5份。
[0051] 实施例4制备方法与实施例1相同，不同的地方是步骤（2)、步骤（4)和步骤（5) 分散速度是600rpm/min，时间15分钟；步骤（3)分散速度是1000rpm/min，时间20分钟。
[0052] 实施例5
[0053] -种用于涂覆金属材料表面的涂料，包括按重量份数配比的以下组分：
[0054] 醏酸丁酯 35份； 焉婦Λ树廳 50份； byk310流平剂 6#; 醋酸丁酸纤维素 CAB381 4份； 醋酸丁酸纤维素 CAB551 3份； 铝银浆 15份； 聚乙婦微粉 20份。
[0055] 实施例5与实施例1制备方法相同。
[0056] 对比例1
[0057] 对比例1与实施例1制备方法相同，区别在于各组分不同：
[0058] -种用于涂覆金属材料表面的涂料，包括按重量份数配比的以下组分：
[0059] 酸酸丁_ 30份； 丙婦酸树脂 40份; byk3〗0流平剂 5份； 铝银浆 10份。 聚乙烯微粉5份；
[0060] 对比例2
[0061] 对比例2与实施例2制备方法相同，区别在于各组分不同：
[0062] 一种用于涂覆金属材料表面的涂料，包括按重量份数配比的以下组分：
[0063] 醣酸丁國I 30份; ft婦酸树鹰 40份；
[0064] byk310流平剂 5份； 铝银浆 10份。
[0065] 对比例3
[0066] 对比例3与实施例1制备方法相同，区别在于各组分不同：
[0067] 一种用于涂覆金属材料表面的涂料，包括按重量份数配比的以下组分：
[0068] 醋酸丁酯 30份； 丙烯酸树脂 40份； byk310流平剂 5份; 铝银浆 10份; 聚乙烯微翁 10份。
[0069] 对比例4
[0070] 对比例4与实施例1制备方法相同，区别在于各组分不同：
[0071] -种用于涂覆金属材料表面的涂料，包括按重量份数配比的以下组分：
[0072] 醋酸丁 ?旨 30份; 丙烯酸树脂 40份; byk3請流平剂 5份； 铝银浆 15份.
[0073] 表1 :实施例1?5,对比例1?4的用于涂覆金属材料表面的涂料各组分的重量 份数。
[0074]
【权利要求】
1. 一种用于涂覆金属材料表面的涂料，其特征在于，包括按重量份数配比的以下组 分： 溶剂 25?35份； 不饱和聚酯树脂40?50份； 流平剂 3?6份； 内聚定向剂 2?7份； 效应颜料 份； 聚乙烯微粉 5?20份。
2. 根据权利要求1所述的用于涂覆金属材料表面的涂料，其特征在于，包括按重量份 数配比的以下组分： 溶剂 30份; 不饱和聚酯树脂40份； 流平剂 5份； 内聚定向剂 5份； 效应顏料 10份； 聚乙烯微粉 20份"
3. 根据权利要求1或2所述的用于涂覆金属材料表面的涂料，其特征在于，所述不饱和 聚脂树脂是丙烯酸树脂。
4. 根据权利要求1或2所述的用于涂覆金属材料表面的涂料，其特征在于，所述溶剂是 酯类溶剂。
5. 根据权利要求1或2所述的用于涂覆金属材料表面的涂料，其特征在于，所述流平剂 是聚酯改性有机硅类流平剂。
6. 根据权利要求1或2所述的用于涂覆金属材料表面的涂料，其特征在于，所述内聚定 向剂是醋酸丁酸纤维素或者硝化棉。
7. 根据权利要求1或2所述的用于涂覆金属材料表面的涂料，其特征在于，所述效应颜 料是铝银浆。
8. -种权利要求1-7任意一项所述的用于涂覆金属材料表面的涂料的制备方法，其特 征在于，包括以下步骤： ⑴将一半溶剂，不饱和聚脂树脂，聚乙烯微粉按比例研磨分散，使粒径小于5 μ m ; ⑵步骤⑴完成后，边搅拌边添加内聚定向剂，分散机分散； (3) 步骤（2)完成后，边搅拌边添加流平剂，分散机分散； (4) 步骤（3)完成后，边搅拌边添加效应颜料，分散机分散； (5) 步骤⑷完成后，边搅拌边添加剩余的一半溶剂，分散机分散，得到用于涂覆金属 材料表面的涂料。
9. 根据权利要求8所述的用于涂覆金属材料表面的涂料的制备方法，其特征在于，步 骤（2)、步骤（4)和步骤（5)分散速度是600?800rpm/min，时间15?20分钟。
10. 根据权利要求8所述的用于涂覆金属材料表面的涂料的制备方法，其特征在于，步 骤（3)分散速度是1000rpm/min，时间20?30分钟。
【文档编号】C09D7/12GK104194528SQ201410403797
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】王炳舜, 林坤志, 叶恩助 申请人:江苏中瀛涂料有限公司