CN102504677A - 一种金属基材用聚酯绒面面漆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属基材用聚酯绒面面漆，它是由下列各重量份的组分混合而成：聚酯树脂120-40份、聚酯树脂210-30份、交联剂8-10份、颜料15-25份、环氧磷酸化合物1-5份、固化催化剂0.2-1份和溶剂12-21份，所述的固化催化剂为封闭型催化剂，选自二壬基奈二磺酸、二壬基奈磺酸、十二烷基苯磺酸或对甲基苯磺酸。本发明的面漆可在25-120秒时间内最高金属板温（PMT）达到241℃，对金属底材具有优异的附着力，制得的漆膜具有很好的柔韧性，可以同时适合建筑、家电等要求T弯较高的场合，同时由于其交联密度较高，耐溶剂性（MEK）可达100次，涂装时抗粘连性较好，不会出现粘漆现象，另外其生产过程和配方中均不含有重金属离子、多溴联苯等有毒成分。

Description

一种金属基材用聚酯绒面面漆

技术领域

本发明涉及一种聚酯绒面面漆，具体地说，是一种金属基材用聚酯绒面面漆。

背景技术

面漆是涂装的最终涂层，也就是被涂物最表面的一层，被涂物所呈现出的整体效果都是通过这一层体现出来，因此对面漆所用材料有较高的要求，不仅要有很好的色度和亮度，更要求具有很好的耐污染，耐老化，防潮，防霉性，还要具备不污染环境、安全无毒、无火灾危险、施工方便、涂膜干燥快、保光保色好、透气性好等特点，即不仅具有装饰和保护功能，如颜色、光泽、质感等，还需具有面对恶劣环境的抵抗性。

中国专利文献CN 200410020612.3，公告日2007年5月30日公开了一种卷材面漆涂料及其制备方法，所述的涂料由线状聚酯树脂、氨基树脂、颜料、助剂和混合溶剂组成，各组分重量份为：线性聚酯树脂∶氨基树脂∶颜料∶助剂∶混合溶剂=45-55∶5-10∶18-30∶2-5∶8-25，其中线性聚酯树脂固含量60%，粘度20-30加氏/25℃，酸值小于8mgKOH/g，该面漆可高温快速固化成膜，由其制得的卷材涂层板具有综合性能优异、防晒、防腐、防老化性，并兼顾漆膜柔韧性和硬度，具有优异的机械加工型和装饰性。但是在其制备和配比中都含有有毒物质，不符合现代的环保理念，而且其对外界环境的抵抗性、抗粘连性、柔韧性等仍有待加强。因此，亟需一种柔韧性更好，适合建筑、家电等要求T弯较高的场合，耐溶剂性更强，涂装时不会出现粘连现象，生产过程和配方均符合环保标准的面漆。但是目前关于这类面漆还未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种金属基材用聚酯绒面面漆。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种金属基材用聚酯绒面面漆，它是由下列各重量份的组分混合而成：

组分                       重量份

          聚酯树脂1                    20-40

      聚酯树脂2                    10-30

       交联剂                       8-10

       颜料                         15-25

       环氧磷酸化合物               1-5

       固化催化剂                   0.2-1

          溶剂                         12-21

所述的聚酯树脂1由多元醇的混合物、多元酸的混合物在催化剂的作用下聚合而成，然后用溶剂对稀，各组份及其重量份为：

        组份                      重量份

      多元醇混合物                25-35

      多元酸混合物                15-20

      催化剂                      0.2-0.3

      溶剂                        44.7-59.8

所述的多元醇混合物的组份及其重量份为

       组份                       重量份

      新戊二醇                    50-75

      甲基丙二醇                  0-25

      叔碳酸缩水甘油酯            0-25

所述的多元酸混合物的组份及其重量份为

       组份                       重量份

      己二酸                      10-20

      间苯二甲酸                  40-60

      对苯二甲酸                  10-20

      苯酐                        0-15

      偏苯三酸酐                  0-5

所述聚酯树脂1中的催化剂是封闭型催化剂，选自二壬基奈二磺酸、二壬基奈磺酸、十二烷基苯磺酸或对甲基苯磺酸。

所述聚酯树脂1中的溶剂的组份及其重量份为

        组份                       重量份

       二甲苯                       0-5

      C9-C10重芳烃溶剂            50-70

      丙二醇甲醚醋酸酯             10-25

      乙二醇丁醚                    0-10

      二元酸酯                      0-15

所述聚酯树脂1中的二元酸酯是由丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯以重量比1∶1∶1组成；

所述的聚酯树脂2是由DSM公司生产的Uralac SN886树脂；

所述的交联剂包括封闭型异氰酸酯和氨基树脂，所述的封闭型异氰酸酯和氨基树脂的比例为6-8∶1。

所述的聚酯树脂1是线性的聚酯树脂，分子量为6000-10000，Tg为30-40℃，粘度为50-90秒，所述的聚酯树脂2的分子量为3700，Tg为23℃，粘度为26秒。

所述的交联剂中的封闭型异氰酸酯是选自六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或己二酸二异氰酸酯。

所述的交联剂中的氨基树脂是选自高度甲基醚化三聚氰胺树脂，甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂或部分甲基醚化三聚氰胺树脂。

所述的颜料由二氧化钛粉和各色颜料组成，所述的二氧化钛粉是金红石型，所述的颜料由黄色颜料和黑色颜料组成，所述的黄色颜料是选自钛黄、钛镍黄、钛铬黄中一种或其混合物，所述的黑色颜料是炭黑粉。

所述的环氧磷酸化合物分子量为600-4000。

所述的固化催化剂为封闭型催化剂，选自二壬基奈二磺酸、二壬基奈磺酸、十二烷基苯磺酸或对甲基苯磺酸。

所述的溶剂是选自丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸丁酯、乙二醇丁醚、二元酸酯或二甲苯中两种或两种以上的混合物。

所述的二元酸酯是由丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯以重量比1∶1∶1组成。

本发明优点在于：

1、可在25-120秒时间内最高金属板温（PMT）达到241℃。

2、本发明的面漆对金属底材具有优异的附着力，制得的漆膜具有很好的柔韧性，T弯可达到1-3T，可以同时适合建筑、家电等要求T弯较高的场合。

3、本发明的面漆由于聚脂树脂羟值达到30-110mg KOH/g，交联密度较高，耐溶剂性（MEK）可达100次，涂装时，抗粘连性较好，不会出现粘漆现象，铅笔硬度更大。

4、本发明的面漆配方中不含有重金属防锈颜料、重金属离子、多溴联苯等有毒成分，产品的整个生产过程和设备均经过无重金属处理，可以通过RoHS环保标准，同时本发明采用金属基材涂装，在烘烤的过程中挥发的溶剂可通过燃烧的方式加以处理，可以节约能源，消除对环境的污染，属绿色生产，符合国家产业政策，具有良好的社会效益和经济效益。

具体实施方式

下面对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

以下实施例使用的聚酯树脂2是由DSM公司生产的Uralac SN886树脂，分子量为3700，玻璃化温度（Tg）为23℃，粘度为26秒。

实施例1

本发明的金属基材用聚酯绒面面漆的制备方法（一）

1、聚酯树脂1的制备：将151千克的新戊二醇，59千克的甲基丙二醇，90千克的叔碳酸缩水甘油酯，30千克的己二酸，110千克的间苯二甲酸，34千克的对苯二甲酸，26千克苯酐加入反应釜，慢慢加热至170℃，待熔融后加入3千克十二烷基苯磺酸催化剂，继续加热至240℃，反应时间控制在6小时，最后反应达到酸值8mgKOH/g，粘度200秒，出水量32千克，然后用347.9千克重芳烃溶剂（C9-C10），49.7千克丙二醇甲醚醋酸酯和99.4千克乙二醇丁醚对稀至固体含量50%，即得聚酯树脂1，备用。测得分子量8000，粘度80秒，Tg 35℃，羟值44mg KOH/g，酸值8mg KOH/g。

2、面漆的制备：称取150克聚酯树脂1，131克金红石型二氧化钛粉，8克钛黄，4克钛镍黄，4克钛铬黄，0.98克炭黑粉，80克丙二醇甲醚醋酸酯和27克乙二醇丁醚，搅拌均匀，然后进行研磨至细度15μm以下成色浆，备用。将余下的50克聚酯树脂1，300克聚酯树脂2，88克六亚甲基二异氰酸酯，12克甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂，2克二壬基奈二磺酸，10克环氧磷酸化合物（分子量3000）和70克丙二醇甲醚醋酸酯和33克乙二醇丁醚混合均匀，在搅拌下将研磨好的色浆慢慢加入上述预混好料的容器中，即得面漆溶液。

实施例2

本发明的金属基材用聚酯绒面面漆的制备方法（二）

1、聚酯树脂1的制备：将200千克的新戊二醇，100千克的甲基丙二醇，40千克的己二酸，120千克的间苯二甲酸，20千克的对苯二甲酸加入反应釜，慢慢加热至170℃，待熔融后加入2.5千克二壬基奈二磺酸催化剂，继续加热至240℃，反应时间控制在6小时，最后反应达到酸值8mgKOH/g，粘度200秒，出水量32千克，然后用30千克二甲苯，300千克重芳烃溶剂（C9-C10），150千克丙二醇甲醚醋酸酯、60千克乙二醇丁醚和58千克二元酸酯对稀至固体含量50%，即得聚酯树脂1，备用。测得分子量6000，粘度90秒，Tg 30℃，羟值44mg KOH/g，酸值8mg KOH/g。

2、面漆的制备：称取100克聚酯树脂1，69.7克金红石型二氧化钛粉，6克钛黄，3克钛铬黄，0.3克炭黑粉，23克醋酸丁酯和15克二元酸酯，搅拌均匀，然后进行研磨至细度15μm以下成色浆，备用。将余下的16克聚酯树脂1，116克聚酯树脂2，33克甲苯二异氰酸酯，5克高度甲基醚化三聚氰胺树脂，1克二壬基奈磺酸，10克环氧磷酸化合物（分子量700）和33克醋酸丁酯和22克二元酸酯混合均匀，在搅拌下将研磨好的色浆慢慢加入上述预混好料的容器中，即得面漆溶液。

实施例3

本发明的金属基材用聚酯绒面面漆的制备方法（三）

    1、聚酯树脂1的制备：将350千克的新戊二醇，20千克的己二酸，80千克的间苯二甲酸，40千克的对苯二甲酸，6千克苯酐，4千克偏苯三酸酐加入反应釜，慢慢加热至170℃，待熔融后加入2千克二壬基奈磺酸催化剂，继续加热至240℃，反应时间控制在6小时，最后反应达到酸值8mg KOH/g，粘度200秒，出水量32千克，然后用275千克重芳烃溶剂（C9-C10），89.9千克丙二醇甲醚醋酸酯和82.5千克二元酸酯对稀至固体含量50%，即得聚酯树脂1，备用。测得分子量10000，粘度50秒，Tg 40℃，羟值44mg KOH/g，酸值8mg KOH/g。

    2、面漆的制备：称取200克聚酯树脂1，105.8克金红石型二氧化钛粉，10克钛黄，4克钛镍黄，0.2克炭黑粉，23克丙二醇甲醚醋酸酯和15克二甲苯，搅拌均匀，然后进行研磨至细度15μm以下成色浆，备用。将余下的20克聚酯树脂1，120克聚酯树脂2，55克甲苯二异氰酸酯，8克高度甲基醚化三聚氰胺树脂，3.6克十二烷基苯磺酸，18克环氧磷酸化合物（分子量3100）和33克丙二醇甲醚醋酸酯和25克二甲苯混合均匀，在搅拌下将研磨好的色浆慢慢加入上述预混好料的容器中，即得面漆溶液。

实施例4

本发明的金属基材用聚酯绒面面漆的制备方法（四）

1、聚酯树脂1的制备：将187.5千克的新戊二醇，62.5千克叔碳酸缩水甘油酯，25千克的己二酸，90千克的间苯二甲酸，25千克的对苯二甲酸，30千克苯酐，10千克偏苯三酸酐加入反应釜，慢慢加热至170℃，待熔融后加入2千克对甲基苯磺酸催化剂，继续加热至240℃，反应时间控制在6小时，最后反应达到酸值8mgKOH/g，粘度200秒，出水量32千克，然后用360千克重芳烃溶剂（C9-C10），70千克丙二醇甲醚醋酸酯、70千克乙二醇丁醚对稀至固体含量50%，即得聚酯树脂1，备用。测得分子量7000，粘度70秒，Tg35℃，羟值44mg KOH/g，酸值8mg KOH/g。

2、面漆的制备：称取100克聚酯树脂1，88.9克金红石型二氧化钛粉，11克钛铬黄，0.1克炭黑粉，25克醋酸丁酯和14克乙二醇丁醚，搅拌均匀，然后进行研磨至细度15μm以下成色浆，备用。将余下的80克聚酯树脂1，60克聚酯树脂2，55克甲苯二异氰酸酯，8克高度甲基醚化三聚氰胺树脂，6克对甲基苯磺酸，30克环氧磷酸化合物（分子量4000）和18克醋酸丁酯和15克乙二醇丁醚混合均匀，在搅拌下将研磨好的色浆慢慢加入上述预混好料的容器中，即得面漆溶液。

实施例5

本发明的金属基材用聚酯绒面面漆的制备方法（五）

1、聚酯树脂1的制备：将250千克的新戊二醇，100千克甲基丙二酸，30千克的己二酸，80千克的间苯二甲酸，32千克的对苯二甲酸，8千克偏苯三酸酐加入反应釜，慢慢加热至170℃，待熔融后加入3千克对甲基苯磺酸催化剂，继续加热至240℃，反应时间控制在6小时，最后反应达到酸值8mg KOH/g，粘度200秒，出水量32千克，然后用16千克二甲苯，272千克重芳烃溶剂（C9-C10），100千克丙二醇甲醚醋酸酯、59千克二元酸酯对稀至固体含量50%，即得聚酯树脂1，备用。测得分子量8000，粘度75秒，Tg40℃，羟值44mg KOH/g，酸值8mg KOH/g。

2、面漆的制备：称取150克聚酯树脂1，87.9克金红石型二氧化钛粉，12克钛镍黄，0.1克炭黑粉，32克醋酸丁酯和20克乙二醇丁醚，搅拌均匀，然后进行研磨至细度15μm以下成色浆，备用。将余下的50克聚酯树脂1，110克聚酯树脂2，36克己二酸二异氰酸酯，6克部分甲基醚化三聚氰胺树脂，1.5克二壬基奈磺酸，5克环氧磷酸化合物（分子量2500）和23克醋酸丁酯和15克乙二醇丁醚混合均匀，在搅拌下将研磨好的色浆慢慢加入上述预混好料的容器中，即得面漆溶液。

实施例6

本发明的金属基材用聚酯绒面面漆的制备方法（六）

1、聚酯树脂1的制备：将150千克的新戊二醇，100千克的甲基丙二酸，20千克的己二酸，100千克的间苯二甲酸，20千克的对苯二甲酸，4千克苯酐，6千克偏苯三酸酐加入反应釜，慢慢加热至170℃，待熔融后加入3千克二壬基奈磺酸催化剂，继续加热至240℃，反应时间控制在6小时，最后反应达到酸值8mg KOH/g，粘度200秒，出水量32千克，然后用20千克二甲苯，250千克重芳烃溶剂（C9-C10），125千克丙二醇甲醚醋酸酯，40千克乙二醇丁醚和50千克二元酸酯对稀至固体含量50%，即得聚酯树脂1，备用。测得分子量6000，粘度90秒，Tg35℃，羟值44mg KOH/g，酸值8mg KOH/g。

2、面漆的制备：称取120克聚酯树脂1，100克金红石型二氧化钛粉，12克钛黄，0.15克炭黑粉，29克丙二醇甲醚醋酸酯和15克二元酸酯，搅拌均匀，然后进行研磨至细度15μm以下成色浆，备用。将余下的30克聚酯树脂1，180克聚酯树脂2，53克甲苯二异氰酸酯，7克甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂，2.4克二壬基奈二磺酸，18克环氧磷酸化合物（分子量600）和33克丙二醇甲醚醋酸酯和25克二元酸酯混合均匀，在搅拌下将研磨好的色浆慢慢加入上述预混好料的容器中，即得面漆溶液。

需要说明的是，实施例1-6中所述的二氧化钛粉和颜料也可以其他重量比混合，且实施例1-6中所述的钛黄、钛镍黄、钛铬黄均属于黄色颜料，该黄色颜料可选自钛黄、钛镍黄、钛铬黄中一种或其混合物，可以任意比混合，得到期望的颜色；所述的环氧磷酸化合物分子量为600-4000，能促进面漆与金属基板的附着力；所述的溶剂二元酸酯是由丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯以重量比1∶1∶1组成，制备时按照该重量比分别称取三种物质混合。

实施例7

实施例1-6制备的面漆的测试性能与国外已有技术对比结果如表2所示：

表2  实施例1-6面漆的测试性能与国外已有技术对比结果

*对比的国外已有技术的性能数据是摘自于宝钢彩色涂层板的涂料技术资料。

实施例8

实施例1-6制备的金属基材用聚酯绒面面漆的性能测试与技术指标比较结果如表2：

表2 实施例1-6面漆的性能测试与技术指标比较结果

由实施例7-8可以看出，本发明的金属基材用聚酯绒面面漆在25-120秒内PMT即可达到241℃，MEK可达到100次，铅笔硬度更大，耐划性和耐老化性强，对金属底材具有优异的附着力，膜具有很好的柔韧性，T弯可达1-3T，可以同时适合建筑、家电等要求T弯较高的场合。同时该产品配方中不含有重金属防锈颜料，产品的整个生产过程和设备均经过无重金属处理可以通过RoHS环保标准。另外，本发明的金属基材用聚酯绒面面漆采用金属基材涂装，在烘烤的过程中挥发的溶剂可通过燃烧的方式加以处理，可以节约能源，消除对环境的污染，属绿色生产，符合国家产业政策，具有良好的社会效益和经济效益。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种金属基材用聚酯绒面面漆，其特征在于，它是由下列各重量份的组分混合而成：

组分                         重量份

        聚酯树脂1                    20-40

      聚酯树脂2                    10-30

       交联剂                         8-10

       颜料                           15-25

       环氧磷酸化合物           1-5

       固化催化剂                   0.2-1

        溶剂                            12-21

所述的聚酯树脂1由多元醇的混合物、多元酸的混合物在催化剂的作用下聚合而成，然后用溶剂对稀，各组份及其重量份为：

        组份                      重量份

      多元醇混合物             25-35

      多元酸混合物              15-20

      催化剂                      0.2-0.3

      溶剂                        44.7-59.8

所述的多元醇混合物的组份及其重量份为

       组份                         重量份

      新戊二醇                     50-75

      甲基丙二醇                  0-25

      叔碳酸缩水甘油酯       0-25

所述的多元酸混合物的组份及其重量份为

       组份                          重量份

      己二酸                        10-20

      间苯二甲酸                  40-60

      对苯二甲酸                  10-20

      苯酐                            0-15

      偏苯三酸酐                  0-5

所述聚酯树脂1中的催化剂是封闭型催化剂，选自二壬基奈二磺酸、二壬基奈磺酸、十二烷基苯磺酸或对甲基苯磺酸；

所述聚酯树脂1中的溶剂的组份及其重量份为

        组份                             重量份

       二甲苯                            0-5

      C9-C10重芳烃溶剂            50-70

      丙二醇甲醚醋酸酯             10-25

      乙二醇丁醚                       0-10

      二元酸酯                          0-15

所述聚酯树脂1中的二元酸酯是由丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯以重量比1∶1∶1组成；

所述的聚酯树脂2是Uralac SN886树脂；所述的交联剂包括封闭型异氰酸酯和氨基树脂，所述的封闭型异氰酸酯和氨基树脂的比例为6-8∶1。

2.根据权利要求1所述的金属基材用聚酯绒面面漆，其特征在于，所述的聚酯树脂1是线性的聚酯树脂，分子量为6000-10000，Tg为30-40℃，粘度为50-90秒，所述的聚酯树脂2的分子量为3700，Tg为23℃，粘度为26秒。

3.根据权利要求1所述的金属基材用聚酯绒面面漆，其特征在于，所述的交联剂中的封闭型异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或己二酸二异氰酸酯。

4.根据权利要求1所述的金属基材用聚酯绒面面漆，其特征在于，所述的交联剂中的氨基树脂选自高度甲基醚化三聚氰胺树脂、甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂或部分甲基醚化三聚氰胺树脂。

5.根据权利要求1所述的金属基材用聚酯绒面面漆，其特征在于，所述的颜料由二氧化钛粉和各色颜料组成，所述的二氧化钛粉是金红石型，所述的各色颜料由黄色颜料和黑色颜料组成，所述的黄色颜料是选自钛黄、钛镍黄、钛铬黄中一种或其混合物，所述的黑色颜料是炭黑粉。

6.根据权利要求1所述的金属基材用聚酯绒面面漆，其特征在于，所述的环氧磷酸化合物分子量为600-4000。

7.根据权利要求1所述的金属基材用聚酯绒面面漆，其特征在于，所述的固化催化剂为封闭型催化剂，选自二壬基奈二磺酸、二壬基奈磺酸、十二烷基苯磺酸或对甲基苯磺酸。

8.根据权利要求1所述的金属基材用聚酯绒面面漆，其特征在于，所述的溶剂是选自丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸丁酯、乙二醇丁醚、二元酸酯或二甲苯中两种或两种以上的混合物。

9.根据权利要求8所述的金属基材用聚酯绒面面漆，其特征在于，所述的二元酸酯是由丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯以重量比1∶1∶1组成。