一种高加工性卷材涂料组合物及其制备方法和应用与流程

本发明涉及涂料，具体地，涉及一种适用于预涂板等卷材的高加工性涂料组合物，以及该涂料组合物的制备方法及应用。

背景技术：

1、中国是全球家电生产基地，承担着全球家电市场约80％的产量，家电市场的潜力很大。传统家用电器外壳成型后往往采用粉末涂料这种“后涂层”工艺进行加工，其成品成本高、涂层厚度高、花色品种单一、所需空间大，无法满足家用电器市场快速变化的需求。现有技术中，采用家电预涂彩涂板等预涂卷材加以改进，其能够按需切割成必要规格，进而直接用于加工，组装成型。其生产工艺简单、生产效率高，投资和运营成本低，生产和加工过程相对节能环保。因此，近年来家电彩涂板等预涂卷材的发展非常迅速。

2、随着家电行业预涂卷材的需求量不断增加，客户对于高端家电的质量要求也越来越高。对于高质量的家电产品而言，首先必须要有一个既耐用又漂亮的高加工性外壳。尤其对是洗衣机、冰箱、冰柜、微波炉、机顶盒、空调室外机、灯具、电视机等一系列家电来说，除了要求外壳具有完美的外观，还要求其具有耐深冲性、耐指纹性、导电性、轻薄性等质量特性要求，这也导致常规的彩涂板等预涂卷材往往难以满足高端客户的质量需求。

3、现有技术中，家电预涂板等预涂卷材是先在表面涂装，再加工成型的工艺，在现有家电预涂板基材不变的情况下，涂料涂覆成膜后的加工性成为本领域技术人员关注的焦点。目前市场上仅用常规的t弯、冲击、杯突性能来表征涂膜的机械加工性，但是对于家电涂层来说，在常规性能合格的情况下，其加工成型的过程中常常会出现冲压区域局部漆膜脱落的情况，影响家电彩涂板的外观及耐久性。

4、为解决现有问题，亟需开发一种高加工性卷材涂料，其涂覆后成膜后具备光泽度高、外观漂亮、颜色多样化和高加工性、耐冲压、弯曲柔韧性好、加工成型方便等优点。其耐冲压、加工性优异的特性可以确保涂料成膜后的延展性，以克服涂膜冲压后漆膜脱落的问题，以使得该高加工性预涂卷材涂料能够很好的应用于家电预涂彩涂板等卷材。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺点，本发明的第一方面在于提供一种高加工性卷材涂料组合物，其配合无铬底漆固化成膜后，具有优异的可加工性、耐深冲性、耐沾污性等特性，且具有环保、可装饰性强等特点。

2、一种高加工性卷材涂料组合物，以质量百分含量计，其包括：

3、聚酯树脂30-80％

4、氨基树脂4-15％

5、附着力促进剂1-3％

6、颜料1-30％

7、助剂1-5％，以及

8、余量的溶剂，

9、以上组分的含量总计为100％，

10、其中，所述聚酯树脂的数均分子量mn为8000～30000，羟值为5-30mg koh/g，酸值不超过10mg koh/g，且所述聚酯树脂的分子链中含有至少一个的端基官能团。

11、在本发明的一优选实施例中，在所述的卷材涂料组合物中，以质量百分含量计，所述聚酯树脂的含量为30-70％；更为优选地，所述聚酯树脂的含量为40-70％。

12、在本发明的一优选实施例中，所述聚酯树脂的数均分子量mn为8000-20000，羟值为8mg koh/g，酸值为3-5mg koh/g，固体含量为40wt％。

13、在本发明的一些实施例中，所述聚酯树脂由多元醇和多元酸聚合而成。

14、优选地，所述聚酯树脂由新戊二醇和二元酸在有机锡催化剂作用下聚合而成。更优选地，所述聚酯树脂由新戊二醇和己二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等，在有机锡催化剂作用下进行聚合反应，再经溶剂稀释而制得。由上述聚合反应获得的所述聚酯树脂保留了直链结构，但端基高度支化的结构，含有众多的端基官能团。

15、一方面，这不仅使所述聚酯树脂具有高羟值及高加工柔韧性，还能使所述聚酯树脂与附着力促进剂进行类聚合物反应，从而为所述高加工性卷材涂料组合物成膜后提供了极佳的加工性能。

16、另一方面，由上述聚合反应获得的漆膜具有高交联结构，能够极大地提升由所述高加工性卷材涂料组合物固化所形成的涂层的耐污耐指纹、耐mek、耐磨耐蚀等特性。

17、再一方面，由上述聚合反应获得的所述聚酯树脂还可以帮助色粉润湿和分散，从而使得由所述高加工性卷材涂料组合物固化所形成的涂层具有较高的光泽，从而确保涂层保光和上色的效果。

18、更为具体地说，在本发明的一些实施例中，所述聚酯树脂可以是满足上述描述的任意市售饱和聚酯树脂，例如但不限于立邦公司、evonik公司、长兴等公司所提供的饱和聚酯树脂，具体型号例如但不限于np 027 rjz、ep132n、dynapol·l411、eterkyd 5017-r-40等。

19、在本发明的一优选实施例中，在所述的卷材涂料组合物中，以质量百分含量计，所述氨基树脂的含量为4-10％；更为优选地，所述氨基树脂的含量为4-8％。

20、在本发明的一些实施例中，所述氨基树脂为甲醚化三聚氰胺树脂、丁醚化脲醛树脂、丁醚化三聚氰胺树脂、苯代三聚氰胺甲醛树脂中的至少一种或多种的组合。

21、优选地，所述氨基树脂为甲醚化三聚氰胺树脂或丁醚化三聚氰胺树脂中的一种或两者混合。

22、更为优选地，所述氨基树脂为丁醚化三聚氰胺树脂，其能够使本技术所述高加工性卷材涂料组合物的固化膜柔韧性高，配方稳定性优异，耐污染性优良。

23、更为具体地说，在本发明的一些实施例中，所述氨基树脂可以是满足上述描述的任意市售氨基树脂，例如但不限于氰特公司所提供的氨基树脂，具体型号例如但不限于cymel303、cymel688、cymel325。

24、在本发明的一些实施例中，所述附着力促进剂选自环氧类、硅醇类、磷酸酯类改性聚合物。优选地，所述附着力促进剂为磷酸酯类改性聚合物。

25、在本发明的一些实施例中，所述附着力促进剂可以是满足上述描述的任意市售附着力促进剂，例如但不限于如市售的，路博润的lubrizol 2063，长兴的eterkyd4901，武汉领航缔彩公司提供的pae-206中的一种或几种。

26、在本发明的一些实施例中，所述的颜料可选自二氧化钛、炭黑等。适合与本发明的所述底漆组合物一起使用的颜料是本领域技术人员已知的，且可根据期望的涂层颜色或外观而变化。例如但不限于杜邦公司所提供的r-902或德固赛公司所提供的colour blackfw200。

27、在本发明的一些实施例中，所述的溶剂为环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚、二甲苯、s-100号溶剂油、s-150号溶剂油、三甲苯溶剂油、二价酸酯混合物(deb)中的至少一种或多种的组合。

28、在本发明的一些实施例中，所述助剂选自分散剂、催化剂、消泡剂以及流平剂的至少一种或多种的组合。所述助剂可被任选地加入到组合物中以促进涂料的流动、润湿及涂料的表观。

29、在本发明的一些实施例中，在所述的卷材涂料组合物中，以质量百分含量计，所述分散剂的含量为0.5-1.5％。

30、具体地说，所述的分散剂例如但不限于毕克公司所提供的byk 110、byk115、bykp-104、solsperse 2000、毅盛公司所提供的da1040。

31、在本发明的一些实施例中，在所述的卷材涂料组合物中，以质量百分含量计，所述催化剂的含量为0.5-2％。

32、在本发明的一些实施例中，所述催化剂为封闭型磺酸类酸催化剂。优选地，所述催化剂为二壬基萘二磺酸(dnndsa)、二壬基萘磺酸(dnnsa)、十二烷基苯磺酸(ddbsa)、对甲苯磺酸(p-tsa)中的至少一种或多种的组合。

33、具体地说，所述催化剂可以是满足上述描述的任意市售封闭型磺酸类酸催化剂，其选自二壬基萘二磺酸(dnndsa)、二壬基萘磺酸(dnnsa)、十二烷基苯磺酸(ddbsa)、对甲苯磺酸(p-tsa)中的一种或几种。具体地说，所述的酸催化剂选自金式化学所提供的nacure1419或nacure 2500。

34、在本发明的一些实施例中，所述流平剂为非硅流平剂。所述流平剂可以是满足上述描述的任意市售非硅流平剂，例如但不限于毕克化学所提供的byk-392、byk-054、byk-355、byk-358n、afcona-3773。

35、在本发明的一些实施例中，所述消泡剂为非硅消泡剂。所述消泡剂可以是满足上述描述的任意市售非硅消泡剂，例如但不限于毕克化学所提供的byk-352、byk-354、afcona2720。

36、根据本发明的第二方面的第一点，其提供了上述高加工性卷材涂料组合物的制备方法，包括如下步骤：

37、(1)在反应容器中依次加入第一部分聚酯树脂、颜料和第一部分溶剂，混合并搅拌均匀后进行研磨；

38、(2)加入第二部分聚酯树脂以及氨基树脂，混合并搅拌均匀；

39、(3)搅拌状态下加入附着力促进剂以及助剂，搅拌均匀；

40、(4)加入第二部分溶剂，调节混合物的粘度，即得到高加工性卷材涂料组合物。

41、根据本发明的第二方面的第二点，上述高加工性卷材涂料组合物的制备方法，还可以包括如下步骤：

42、(1)在反应容器中依次加入第一部分聚酯树脂、第一部分溶剂和分散剂，混合并搅拌均匀；

43、(2)加入颜料，混合并搅拌均匀后进行研磨；

44、(3)加入第二部分聚酯树脂、氨基树脂、附着力促进剂、消泡剂以及流平剂，混合并搅拌均匀；

45、(4)加入第二部分溶剂，调节混合物的粘度，即得到高加工性卷材涂料组合物。

46、本发明的第三方面在于提供一种涂层，其包括有本发明的第一方面所述的高加工性卷材涂料组合物。其通过如下的步骤形成：

47、将所述高加工性卷材涂料组合物用线棒辊涂在已有无铬底漆的预涂板上，在320℃烘箱中烘烤30s，金属板温pmt：224-232℃，得到膜厚为15μm的漆膜。

48、本发明的第四方面在于提供了一种基材，所述基材的外部涂布有本发明的第一方面所述的高加工性卷材涂料组合物。优选地，所述的基材为预涂板等的卷材。

49、本发明的有益效果如下所述：

50、本发明解决了普通彩涂板在冲压后易掉漆、耐久性差的问题，同时赋予了彩涂板表面抗污染的性能，使成品在使用过程中能够持久保持精美的外观。

51、同时，本发明所用涂料组合物的配方适于辊涂涂布工艺，有效地提高了生产效率，节约能源及成本。

52、具体地说：

53、(1)经试验表明，由本发明所述高加工性卷材涂料组合物固化形成的涂层，其加工性、耐污性能以及漆膜耐久性均远高于普通家电涂料，具有更为优秀的耐冲压性；

54、(2)经试验表明，由本发明所述高加工性卷材涂料组合物固化形成的涂层与基板之间的层间附着力强，具有良好的加工成型性能、优异的耐mek擦拭效果、卓越的耐磨性和使用持久性；

55、(3)本发明所述高加工性卷材涂料组合物能够采用辊涂工艺进行成卷涂布并快速烘烤，涂装工艺简单高效；

56、(4)本发明所述高加工性卷材涂料组合物可以实现多样的装饰性，使工件制品外观更加赋于变化。