CN102206451B

CN102206451B - 一种灯罩涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN102206451B
Application number: CN 201010139330
Authority: CN
Inventors: 张立书; 刘健
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: CN102206451A

Abstract

本发明提供了一种灯罩涂料及其制备方法。该灯罩涂料包括主体树脂、固化剂、无机颜填料、聚合物颗粒和溶剂，其中，所述聚合物颗粒与无机颜填料的含量之比为1-36∶1。采用在本发明公开的灯罩涂料涂覆于灯罩内表面后，能对光线起到很好的雾化效果，同时显著提高了光线透过率，提高了发光亮度。

Description

一种灯罩涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料领域，尤其涉及一种灯罩涂料及其制备方法。

背景技术

LED对照明工艺是革命性的发明，其低能耗，使用寿命长等优点完全符合环保潮流。目前很多公司已经开发了家用的LED灯泡，但是LED灯为指向性光源，具有高度集中的特性，形成直接或者间接的高亮度眩光，其光线刺眼让人感觉不舒服，所以需要安装玻璃灯罩，并在玻璃灯罩内表面涂覆一层涂层，使得LED光线扩散，变得柔和不刺眼。

现有技术中，用于灯罩内表面的涂料通过对光线进行雾化，使光源发出的光线柔和。例如，现有技术中采用溶剂，粘结剂，无机填料混合均匀并球磨的方法来制备灯罩内表面涂料，常用的涂料组成为40-60份醋酸丁酯和/或者醋酸戊酯，25-45份卤磷酸钙荧光粉、氟硅酸钠，30-40份丙烯酸树脂和/硝化棉粘结剂，3-5份硅烷偶联剂、醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、醋酸纤维素后三种纤维素中至少一种。将上述各种物质混合，球磨，过筛得到涂料。

但是，现有技术中的涂料对光线进行雾化的同时，光线透过时损失较大，使光源的发光亮度大大降低，严重影响光源的发光效率。

发明内容

为了解决现有技术中，涂料对光线进行雾化后，大大降低发光亮度的问题，本发明提供了一种灯罩涂料。通过该涂料在灯罩形成的涂层能对光线进行有效的雾化并且不影响光源的发光亮度。

本发明公开的灯罩涂料包括主体树脂、固化剂、无机颜填料、聚合物颗粒和溶剂，其中，所述聚合物颗粒与无机颜填料的含量之比为1-36∶1。

同时，本发明还公开了上述涂料的制备方法，包括将主体树脂、固化剂、无机颜填料、聚合物颗粒和溶剂在5000-6000转/分钟的速度下搅拌120-180分钟，其中，所述聚合物颗粒与无机颜填料的含量之比为1-36∶1。

本发明的发明人发现，通过在涂料中添加聚合物颗粒能明显提高光线的透过率，提高发光效率；但是，在只添加聚合物颗粒的情况下，涂层的雾度会下降。本发明公开的涂料中，通过同时添加含量关系在一定范围内的聚合物颗粒和无机颜填料，显著提高了光线透过率，保证了发光效率，并且涂层的雾度没有因为聚合物颗粒的添加而降低。

同时本发明所提供的涂料中聚合物颗粒与主体树脂的相容性好，可有效的避免如现有的涂料中出现的颗粒沉降的问题，延长了储存时间。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开的灯罩涂料包括主体树脂、固化剂、无机颜填料、聚合物颗粒和溶剂，其中，所述聚合物颗粒与无机颜填料的含量之比为1-36∶1，优选为2-20∶1。

本发明中，采用含量关系在上述范围内的聚合物颗粒与无机颜填料共同作用，能在保证该涂料形成的涂层的雾度的前提下，明显提高涂层的光线透过率，提高光源的发光效率。

根据本发明，所述聚合物颗粒平均粒径为0.5-25um，优选为1-18um。本发明公开的涂料中，聚合物颗粒的平均粒径在上述范围内时，能保证涂层的亮度，并且该粒径范围内的聚合物颗粒能对光线起到有效的扩散作用，起到雾化的效果。

根据本发明公开的灯罩涂料，所述聚合物颗粒的折射率为1.35-1.67，优选为1.40-1.59。折射率在上述范围内的聚合物颗粒能有效提高涂层的光线透过率。

根据本发明，所述聚合物颗粒选自聚丙烯粒子、聚苯乙烯粒子、聚甲基丙烯酸粒子、聚氨酯粒子、有机硅树脂粒子、聚四氟乙烯粒子中的一种或多种。优选为聚丙烯粒子、聚苯乙烯粒子、聚甲基丙烯酸粒子、有机硅树脂粒子。上述聚合物颗粒均能通过商购得到，如综研华学公司生产的交联聚丙烯粒子MX-500。

另外，本发明中无机颜填料的平均粒径为0.05-15um，优选为0.1-10um。

本发明公开的灯罩涂料中，各组分含量可以在较大分为内变动，优选情况下，以所述主体树脂含量为基准，所述固化剂含量为5-60wt％，优选为15-45wt％，所述无机颜填料含量为3-120wt％，优选为5-100wt％，所述聚合物颗粒含量为5-180wt％，优选为10-165wt％，所述溶剂含量为5-200wt％，优选为30-150wt％。

本发明中，所述主体树脂、固化剂、无机颜填料和溶剂没有太大限制，可以采用现有技术中的常用的主体树脂、固化剂、无机颜填料和溶剂。优选情况下，所述主体树脂选自醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂中的一种或多种。上述主体树脂均可通过商购得到，如海明斯化学公司生产的FS-2820。

所述固化剂选自氨基树脂、脲醛树脂、异氰酸酯中的一种或多种；上述固化剂均可通过商购得到，如氰特公司生产的CYMEL303。

所述无机颜填料选自钛白粉、立德粉、氧化锌、滑石粉、碳酸钙、白炭黑、氧化铝、硫酸钡中的一种或多种；上述无机颜填料均可通过商购得到，如杜邦公司生产的钛白粉。

所述溶剂选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲苯、甲苯、丁醇、丙二醇单甲醚、乙二醇乙醚醋酸酯中的一种或多种。上述溶剂均可通过商购得到。

为了更好的体现本法民公开的技术方案的显著效果，作为一种优选的配方组合物，所述主体树脂为丙烯酸树脂，所述聚合物颗粒为聚甲基丙烯酸粒子。

为了提高涂料固化后形成的涂层的综合性能，本发明公开的灯罩涂料中还可以含有流平剂、消泡剂、分散剂、润湿剂、附着力促进剂、光稳定剂中的一种或多种；以所述主体树脂含量为基准，所述流平剂含量为0-3wt％，优选为0.5-2wt％，所述消泡剂含量为0-4wt％，优选为0.2-2.5wt％，所述分散剂含量为0-5wt％，优选为0.5-3wt％，所述润湿剂含量为0-6wt％，优选为1-4wt％，所述附着力促进剂含量为0-8wt％，优选为0.5-6wt％，所述光稳定剂含量为0.5-8wt％，优选为0.8-6wt％。

本发明中，所述流平剂选自聚甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚硅氧烷-聚醚共聚物、聚酯-聚硅氧烷共聚物或者含氟流平剂中的一种或多种；含氟流平剂选自AFCONA-S370、3M公司的FC4430、3M公司的FC4432中的一种或几种。上述流平剂均可通过商购得到，如德国迪高公司公司生产的Flow425。

所述消泡剂可以为本领域所用到的各种消泡剂，如可以为高级脂肪酸金属皂、有机硅类消泡剂、改性有机硅树脂中的一种或多种；所述有机硅类消泡剂选自BYK-052或BYK065中的一种或几种。上述消泡剂均可通过商购得到，例如：德国迪高公司生产的TEGO FOMAX N。

所述分散剂可以为本领域所用到的各种分散剂，如可以为聚羧酸铵盐、碱性氨基甲酸乙酯齐聚物、聚氨酯、改性高分子聚氨酯、不饱和聚羧酸、聚丙稀酸酯中的一种或多种。上述分散剂均可通过商购得到，例如：德国毕克化学公司生产的BYK-110。

所述润湿剂选自聚酯-硅氧烷共聚物类、聚醚-硅氧烷共聚物类、非离子型表面活性剂类、有机硅类、钛酸酯偶联剂类中的一种或多种。上述润湿剂均可通过商购得到，如德国迪高公司生产的WET-270。

所述附着力促进剂可以为现有技术中常用的附着力促进剂，如可以选自聚丁二烯类、硅烷偶联剂类、改性环氧树脂类中的一种或多种。上述附着力促进剂均可通过商购得到，例如广州市斯洛柯化学有限公司生产的牌号为Silok

-628、Silok-621S的附着力促进剂或者海明斯特殊化学品公司生产的牌号为Adherant1031的附着力促进剂。

所述光稳定剂可以为现有技术中常用的附着力促进剂，如选自可以羟基苯并三唑类活性光稳定剂、羟基苯酚三嗪类光稳定剂、受阻胺类光稳定剂中的一种或多种。优选为羟基苯并三唑类活性光稳定剂，受阻胺类光稳定剂。上述光稳定剂均可通过商购得到，如受阻胺类光稳定剂可以为汽巴精化生产的天来稳292；羟基苯并三唑类活性光稳定剂可以为汽巴精化生产的天来稳1130、384-2。

另外，本发明还公开了上述涂料的制备方法，包括将主体树脂、固化剂、无机颜填料、聚合物颗粒和溶剂在5000-6000转/分钟的速度下搅拌120-180分钟，其中，所述聚合物颗粒与无机颜填料的含量之比为1-36∶1。优选情况下，先将主体树脂、固化剂和溶剂混合均匀，然后加入无机颜填料和聚合物颗粒进行混合；再球磨、过筛即可。

当在本发明公开的灯罩涂料中含有其它助剂，如流平剂、消泡剂、分散剂、润湿剂、附着力促进剂、光稳定剂中的一种或多种时，可将上述助剂直接与主体树脂、固化剂、溶剂、无机颜填料和聚合物颗粒一起混合；优选情况下，先将主体树脂、固化剂和溶剂混合均匀，然后加入上述助剂、无机颜填料和聚合物颗粒进行混合；再球磨、过筛。

上述制备方法中，混合可在现有的高速分散剂中进行。球磨可在现有的球磨机中直接进行。球磨至涂料的细度小于10微米时即可进行过筛处理。

下面通过实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

本实施例用于说明本发明公开的灯罩涂料及其制备方法。

将100重量份丙烯酸树脂(FS-2820，海明斯化学公司生产)、55重量份氨基树脂(全甲醚化三聚氰氨，氰特化学公司生产的CYMEL303)、80重量份无机颜填料(钛白粉，平均粒径为0.3um)、150重量份二甲苯和80重量份聚合物颗粒(聚丙烯颗粒，综研华学公司生产，平均粒径为20um，折射率为1.51)加入到高速分散机中，在5000转/分钟的速度下搅拌150分钟，然后球磨24小时，过筛，得到灯罩涂料A1。

实施例2

本实施例用于说明本发明公开的灯罩涂料及其制备方法。

将100重量份环氧树脂(EPON1007，壳牌公司生产)、8重量份氨基树脂(全甲醚化三聚氰氨，氰特化学公司生产的CYMEL303)和50重量份乙酸丁酯在高速分散机中，以5500转/分钟的速度下搅拌120分钟。

然后加入5重量份无机颜填料(滑石粉，平均粒径为2.8um)、和170重量份聚合物颗粒(聚四氟乙烯颗粒，德谦化学公司生产，平均粒径为18um，折射率为1.38)，在5500转/分钟的速度下搅拌120分钟，然后球磨，过筛，得到灯罩涂料A2。

实施例3

本实施例用于说明本发明公开的灯罩涂料及其制备方法。

将100重量份醇酸树脂(AN950/70X，氰特化学公司生产)、20重量份氨基树脂(LUWIPAL066，巴斯夫公司生产)和90重量份混合溶剂(其中，醋酸丁酯、二甲苯、丁醇重量比为4∶4∶2)在高速分散机中，以6000转/分钟的速度下搅拌120分钟。

然后加入50重量份无机颜填料(硫酸钡，平均粒径为8um)、和100重量份聚合物颗粒(聚苯乙烯颗粒，综研华学公司生产，平均粒径为5um，折射率为1.59)，在6000转/分钟的速度下搅拌120分钟，然后球磨，过筛，得到灯罩涂料A3。

实施例4

本实施例用于说明本发明公开的灯罩涂料及其制备方法。

将100重量份丙烯酸树脂(FS-2820，海明斯化学公司生产)、40重量份氨基树脂(全甲醚化三聚氰氨，氰特化学公司生产的CYMEL303)和80重量份混合溶剂(其中，醋酸丁酯、二甲苯、丁醇重量比为4∶4∶2)在高速分散机中，以5000转/分钟的速度下搅拌180分钟。

然后加入40重量份无机颜填料(立德粉，平均粒径为3um)、和80重量份聚合物颗粒(聚甲基丙烯酸颗粒，德固赛公司生产，平均粒径为5um，折射率为1.488)、2重量份分散剂(德国毕克化学公司生产的BYK-110)、5重量份光稳定剂(汽巴精化生产的天来稳1130)，在5000转/分钟的速度下搅拌180分钟，然后球磨，过筛，得到灯罩涂料A4。

实施例5

本实施例用于说明本发明公开的灯罩涂料及其制备方法。

将100重量份丙烯酸树脂(FS-2820，海明斯化学公司生产)、30重量份氨基树脂(全甲醚化三聚氰氨，氰特化学公司生产的CYMEL303)和100重量份混合溶剂(其中，醋酸丁酯、二甲苯、丁醇重量比为4∶4∶2)在高速分散机中，以5500转/分钟的速度下搅拌150分钟。

然后加入30重量份无机颜填料(钛白粉，平均粒径为5um)、和90重量份聚合物颗粒(聚甲基丙烯酸颗粒，德固赛公司生产，平均粒径为3um，折射率为1.488)、1重量份分散剂(德国毕克化学公司生产的BYK-110)、3重量份光稳定剂(汽巴精化生产的天来稳384-2)、1重量份流平剂(德国迪高公司公司生产的Flow 425)、1重量份消泡剂(德国迪高公司生产的TEGO FOMAXN)、2重量份润湿剂(德国迪高公司生产的WET-270)、2重量份附着力促进剂(海明斯特殊化学品公司生产的Adherant1031)，在5500转/分钟的速度下搅拌150分钟，然后球磨，过筛，得到灯罩涂料A5。

实施例6

本实施例用于说明本发明公开的灯罩涂料及其制备方法。

将100重量份丙烯酸树脂(FS-2820，海明斯化学公司生产)、35重量份氨基树脂(全甲醚化三聚氰氨，氰特化学公司生产的CYMEL303)和90重量份混合溶剂(其中，醋酸丁酯、二甲苯、丁醇重量比为4∶4∶2)在高速分散机中，以5500转/分钟的速度下搅拌140分钟。

然后加入50重量份无机颜填料(钛白粉，平均粒径为0.4um)、和70重量份聚合物颗粒(聚甲基丙烯酸颗粒，德固赛公司生产，平均粒径为3um，折射率为1.48)、2重量份分散剂(德国毕克化学公司生产的BYK-110)、4重量份光稳定剂(汽巴精化生产的天来稳292)、2重量份流平剂(德国迪高公司公司生产的Flow 300)、2重量份消泡剂(德国迪高公司生产的TEGO FOMAXN)、3重量份润湿剂(德国迪高公司生产的WET-270)、4重量份附着力促进剂(海明斯特殊化学品公司生产的Adherant1031)，在5500转/分钟的速度下搅拌140分钟，然后球磨，过筛，得到灯罩涂料A6。

对比例1

本对比例用于说明现有技术中的灯罩涂料。

涂料的组成及制备方法与实施例6相同，不同的是：无机颜填料含量为120重量份；并且该涂料中不含聚合物颗粒。

得到灯罩涂料D1。

对比例2

本对比例用于对比说明本发明公开的灯罩涂料。

涂料的组成及制备方法与实施例6相同，不同的是：聚合物颗粒含量为120重量份；并且该涂料中不含无机颜填料。

得到灯罩涂料D2。

对比例3

本对比例用于对比说明本发明公开的灯罩涂料。

涂料的组成及制备方法与实施例6相同，不同的是：聚合物颗粒含量为40重量份；无机颜填料含量为80重量份。

得到灯罩涂料D3。

样品制备

分别将上述灯罩涂料A1-A6、D1-D3喷涂于玻璃灯罩。然后将玻璃灯罩放置于40℃恒温箱中处理30分钟，再在180℃下烘烤30分钟，对应得到灯罩样品S1-S6、SD1-SD3。

性能测试

对以上制得的灯罩样品进行如下性能测试：

1、雾度测试

采用BTG-3型可见光透/反射率、雾度测试仪测试灯罩样品的雾度；测试标准为ASTM D1003-61(1997)

2、透光率

采用BTG-3型可见光透/反射率、雾度测试仪测试灯罩样品的透光率；测试标准ASTM D1003-61(1997)

得到的测试结果如表1所示。

表1

灯罩样品	雾度	透光率
			S1	98	91
S2	92	98
			S3	97	95
S4	96	97
			S5	95	98
S6	97	97
			SD1	98	83
SD2	88	97
			SD3	96	90

从表1所示的测试结果可以看出：采用在本发明公开的灯罩涂料涂覆于灯罩内表面后，能对光线起到很好的雾化效果，同时显著提高了光线透过率，提高了发光亮度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种灯罩涂料，包括主体树脂、固化剂、无机颜填料、聚合物颗粒和溶剂，其中，所述聚合物颗粒与无机颜填料的含量之比为1-36：1，

其中，

所述聚合物颗粒平均粒径为0.5-25微米；

所述聚合物颗粒的折射率为1.35-1.67；

所述聚合物颗粒选自聚丙烯粒子、聚苯乙烯粒子、聚甲基丙烯酸粒子、聚氨酯粒子、有机硅树脂粒子、聚四氟乙烯粒子中的一种或多种；

所述无机颜填料的平均粒径为0.05-15微米；

所述灯罩涂料中，以主体树脂含量为基准，所述固化剂含量为5-60wt%，所述无机颜填料含量为3-120wt%，所述聚合物颗粒含量为5-180wt%，所述溶剂含量为5-200wt%。

2.根据权利要求1所述的灯罩涂料，其特征在于，所述主体树脂选自醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂中的一种或多种；所述固化剂选自氨基树脂、脲醛树脂、异氰酸酯中的一种或多种；所述无机颜填料选自钛白粉、立德粉、氧化锌、滑石粉、碳酸钙、白炭黑、氧化铝、硫酸钡中的一种或多种；所述溶剂选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲苯、甲苯、丁醇、丙二醇单甲醚、乙二醇乙醚醋酸酯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的灯罩涂料，其特征在于，所述主体树脂为丙烯酸树脂，所述聚合物颗粒为聚甲基丙烯酸粒子。

4.根据权利要求1所述的灯罩涂料，其特征在于，所述灯罩涂料中还含有流平剂、消泡剂、分散剂、润湿剂、附着力促进剂、光稳定剂中的一种或多种；以所述主体树脂含量为基准，所述流平剂含量为0-3wt%，所述消泡剂含量为0-4wt%，所述分散剂含量为0-5wt%，所述润湿剂含量为0-6wt%，所述附着力促进剂含量为0-8wt%，所述光稳定剂含量为0.5-8wt%。

5.根据权利要求1所述的灯罩涂料的制备方法，包括将主体树脂、固化剂、无机颜填料、聚合物颗粒和溶剂在5000-6000转/分钟的速度下搅拌120-180分钟，其中，所述聚合物颗粒与无机颜填料的含量之比为1-36：1。

6.根据权利要求5所述的制备方法，包括先将主体树脂、固化剂和溶剂混合均匀，然后加入无机颜填料和聚合物颗粒进行混合；再球磨、过筛即可。