CN104497831B - 一种晶纹涂料 - Google Patents

Abstract

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种环保型、高性能的晶纹涂料，按质量百分比计，包括以下组分：短油度醇酸树脂40%～70%；封闭型聚异氰酸酯5%～20%；熟桐油5%～20%；溶剂5%～20%；苯代氨基树脂0～10%；流平助剂0～2%；增滑助剂0～5%；封闭型酸催化剂0～3%；附着力促进剂0～2%。相对于现有技术，本发明具有如下优势：配方稳定性好，存储期长；涂膜高温烘烤不泛黄；更环保，不含钴、锰等限制使用的催干剂，施工过程中气味小，环境友好，符合环保的要求；可以采用辊涂方式涂布，损耗低，而且可以大幅提高生产效率。

Description

一种晶纹涂料

技术领域

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种环保型、高性能的晶纹涂料。

背景技术

美术涂料又叫美术漆，是由特种材料构成的具有特殊效能的涂料品种，属工业用漆。与其他涂料一样，将这种涂料涂在物体表面会起到对物体的保护作用，不同的是其涂料成膜后，涂膜会形成或出现各种美丽的图案或花纹，外观色彩艳丽，层次分明，美观大方，具有明显的高装饰性。

晶纹涂料是美术涂料的一种，因涂膜外观形似结晶而得名。其涂膜纹理清晰、闪闪发光，视觉效果独特，可对底材的瑕疵起掩盖作用，具有超强的装饰性，且触感幼滑，层次感强，是现有美术涂料中视觉和触觉效果最好的品种之一，目前只在冰皮月饼等高端产品、礼品包装作面漆之用。

由于晶纹涂料中晶纹的形成是涂料本身组成机理和施工配合所共同组合的结果，二者缺一不可：晶纹涂料是利用桐油抗污性不好，在有二氧化硫等污气中易起皱的特点，在炼制短油度清漆将完工时，加入生桐油或轻度聚合的桐油配制而成；在喷晶纹漆时，需要先将喷上漆的物件放在煤气火焰或油灯、木炭炉火的环境中干燥一段时间，待出现晶纹后再移至烘箱中高温烘干。因此，涂料配方精确度要求高，施工程序复杂及难度大，生产效率低、成本高，不适用于辊涂、浸涂等涂布方式，成为制约晶纹涂料在包装、印刷行业推广的严重障碍。

此外，晶纹涂料的品质稳定性差，易结皮，存储时间短；且现有技术因要加快晶纹涂料的出晶速度和固化速度，加入了较多的生桐油和钴、锰等催干剂，造成施工过程中气味大、涂膜高温烘烤易泛黄，加工性能差等缺点，亦不符合环保的要求。

有鉴于此，确有必要提供一种晶纹涂料，其晶纹效果明显、涂料品质稳定性好，不结皮，存储期长，涂膜不泛黄、加工性能优异、施工方便、适合辊涂、生产效率高、成本低，符合环保要求。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种晶纹涂料，其晶纹效果明显、涂料品质稳定性好，不结皮，存储期长，涂膜不泛黄、加工性能优异、施工方便、适合辊涂、生产效率高、成本低，符合环保要求。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种晶纹涂料，按质量百分比计，包括以下组分：

其中，短油度醇酸树脂光泽高、刷涂性、流平性好，而且其对溶剂的释放较快，干燥性能好；封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯的NCO基团与封闭剂反应生成的常温下稳定的聚合物，封闭型聚异氰酸酯与多元醇树脂配合，可以得到常温下稳定的涂料，该涂料在烘烤条件下，封闭剂在高温下解离，释放NCO基团，从而聚异氰酸酯与多元醇树脂组分发生交联反应，形成涂膜。封闭型聚异氰酸酯容易操作，且对大气湿度不敏感。桐油是一种优良的带干性植物油，具有干燥快、比重轻、光泽度好、附着力强、耐热、耐酸、耐碱、防腐、防锈、不导电等特性，用途广泛。其又分为生桐油和熟桐油两种，熟桐油由生桐油加工而成，熟桐油又分为两种，一种是熟纯桐油，另外一种是混合熟桐油，其中，纯熟桐油的榨取方法是将桐子炒熟榨油，不人为添加任何化学成分，而混合熟桐油则是将20％的清漆、20％的松香和60％的桐油勾兑后，加热熬到260℃而制成。混合的熟桐油味道大，有强烈的漆的气息，因此，本发明的熟桐油优选为熟纯桐油，添加熟桐油的涂料稳定性好，干燥快，利用其抗污性不好的特点，将其置于有二氧化硫等污气的空气中，就能够长出明显的晶纹，纹路清晰、光亮、白度好。

溶剂用于溶解其他物质，使其它物质均匀分散于其内。苯代氨基树脂与各种热固性树脂的兼容性好，而且耐水性好、光泽好、柔韧性好、耐盐雾、耐化学性能好，特别是在移转印方面对着色更优异。流平助剂是在动态或者静态条件下，能够降低表面张力，增加润湿性能，提高流平效果的助剂。如果流平不良，将导致桔皮、缩孔、刷痕等等涂膜缺陷，而适量的流平助剂的添加则可以改善这些涂膜缺陷，促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。涂料涂敷于物体表面以后，增滑助剂能浮在涂膜表面，降低涂料的表面张力，使涂膜对第二个表面的摩擦系数降低，使涂膜避免划伤，还可提高涂料的连续化的工业涂装的作业性。封闭型酸催化剂用于起到催化作用，提高短油度醇酸树脂和封闭型聚异氰酸酯之间交联反应的速度、降低固化温度、缩短固化时间、提高涂料的硬度、光泽、耐潮湿性和耐腐蚀性、提高涂料的机械性能。附着力促进剂的作用在于大幅度提高膜层与基材的附着力，并能改善涂膜的抗潮湿性、抗盐雾性能和耐热性能，而且极小的用量，即可获得高强的附着力与键结力、可增进涂膜的延展性和耐冲击性，高温烘烤不变色，并且不影响涂膜的耐候性。苯代氨基树脂、流平助剂、增滑助剂、封闭型酸催化剂和附着力促进剂的含量均可以为0。

作为本发明晶纹涂料的一种改进，按质量百分比计，包括以下组分：

作为本发明晶纹涂料的一种改进，所述短油度醇酸树脂是由多元醇、邻苯二甲酸酐和脂肪酸缩合聚合而成，其中脂肪酸的质量百分比小于40％。

作为本发明晶纹涂料的一种改进，所述多元醇为甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、乙二醇、1，2-丙二醇和1，3-丙二醇中的至少一种；所述脂肪酸为亚麻仁油、豆油、棉籽油、蓖麻油、椰子油、油酸、亚油酸、棕榈油、花生油和大豆油中的至少一种。

作为本发明晶纹涂料的一种改进，所述封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与封闭剂反应生成的聚合物，所述封闭剂为乙二醇单丁醚、己内酰胺、咪唑和2-甲基咪唑中的至少一种，所述聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和1，6-己二异氰酸酯中的至少一种加成而来。脂肪族聚异氰酸酯比芳香族聚异氰酸酯具有更好的耐黄变性能，而芳香族聚异氰酸酯反应产生的涂膜较硬。二者聚合后既能保证涂膜具有较好的耐黄变性能，又能保证涂膜具有较大的硬度。

作为本发明晶纹涂料的一种改进，所述熟桐油为熟纯桐油，纯熟桐油的榨取方法是将桐子炒熟榨油，不人为添加任何化学成分。添加熟桐油的涂料稳定性好，干燥快，利用其抗污性不好的特点，将其置于有二氧化硫等污气的空气中，就能够长出明显的晶纹，纹路清晰、光亮、白度好。

作为本发明晶纹涂料的一种改进，所述溶剂为含苯溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂和醇类溶剂中的至少一种，所述含苯溶剂为甲苯、二甲苯和苯乙酮中的至少一种；所述酯类溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯和乙二醇乙醚醋酸酯中的至少一种，所述醚类溶剂为乙醚、二乙二醇单甲醚、丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚和二丙二醇二甲醚中的至少一种；所述醇类溶剂为乙醇、乙二醇、甲醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇中的至少一种。短油度醇酸树脂在这些溶剂中的溶解度较大。

作为本发明晶纹涂料的一种改进，所述苯代氨基树脂为甲醚化苯代氨基树脂和丁醚化苯代氨基树脂中的至少一种。

作为本发明晶纹涂料的一种改进，所述流平助剂为丙烯酸酯类、聚醚改性有机硅类和羟烃基改性有机硅类中的至少一种。

作为本发明晶纹涂料的一种改进，所述增滑助剂为蜡浆和蜡粉中的至少一种。蜡粉能显著减少胶印过程中堆墨或刷涂中堆漆现象，粒径小，分散性好、防结块性佳，且能提供极佳的抗刮伤和优良的消光性、透明性和手感。增滑助剂的中值粒径为50nm～20μm。

作为本发明晶纹涂料的一种改进，所述封闭型酸催化剂为对甲苯磺酸和十二烷基苯磺酸中的至少一种；所述附着力促进剂为氨基硅氧烷、烷基硅氧烷和丙基三甲氧基硅氧烷中的至少一种。

作为本发明晶纹涂料的一种改进，将所述晶纹涂料涂至被涂物上时，采用辊涂的方式将所述晶纹涂料移转至被涂物上，然后在60℃～90℃下干燥2min～10min，再在130℃～155℃下干燥6min～15min。先低温干燥，以使溶剂渐渐挥发掉，出现晶纹，然后再用较高的温度干燥，可以形成明显的、有规则的、均匀的晶纹。

相对于现有技术，本发明的晶纹涂料的固体含量在60％以上，其能在保证涂膜具有纹理清晰、闪闪发光，视觉效果独特，可对底材的瑕疵起掩盖作用，具有超强的装饰性，且触感幼滑，层次感强的前提下，能够延长涂料的存储时间以满足大批量生产的需要，而且能够缩短烘烤时间，实践表明：本发明在60℃～160℃的条件下烘烤8～25分钟就能完全固化，从而可以大大提高固化效率。

此外，本发明还能被应用到印铁印铝等规模化及自动化程度高的辊涂行业，因其大部分采用长达30多米的燃气式隧道炉加热，炉内有二氧化硫等污气存在，生产时将晶纹涂料辊涂在铝片或铁片上，按每分钟约60张的速度送入烘房，前炉温度控制在80℃左右约5分钟，后炉温度控制在130℃-160℃，6-15分钟即可达到晶纹明显且固化完全的预期效果，中间无需停顿，在缩短烘烤时间、降低损耗的同时可以大幅提高生产效率，大幅降低生产成本，涂膜不泛黄、加工性能优异、施工方便，符合环保要求。

总之，本发明具有如下优势：

第一，配方稳定性好，存储期长；

第二，涂膜高温烘烤不泛黄；

第三，更环保，不含钴、锰等限制使用的催干剂，施工过程中气味小，环境友好，符合环保的要求；

第四，可以采用辊涂方式涂布，损耗低，而且可以大幅提高生产效率。

附图说明

图1为采用本发明实施例1的晶纹涂料在铝片上形成的晶纹图。

图2为采用市售的晶纹涂料在铝片上形成的晶纹图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种晶纹涂料，按质量百分比计，包括以下组分：

其中，短油度醇酸树脂是由甘油、邻苯二甲酸酐和豆油缩合聚合而成，其中，豆油的质量百分比为35％，邻苯二甲酸酐的质量百分比为30％。封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与乙二醇单丁醚反应生成的聚合物，其中，聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和1，6-己二异氰酸酯按照摩尔比例1：1：1加成而来。蜡浆的中值粒径为5μm。其中的熟桐油为熟纯桐油，其榨取方法是将桐子炒熟榨油，不人为添加任何化学成分。

实施例2

本实施例提供的一种晶纹涂料，按质量百分比计，包括以下组分：

其中，短油度醇酸树脂是由乙二醇、邻苯二甲酸酐和油酸缩合聚合而成，其中，油酸的质量百分比为38％，邻苯二甲酸酐的质量百分比为28％。封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与己内酰胺反应生成的聚合物，其中，聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯和1，6-己二异氰酸酯按照摩尔比例1：1加成而来。蜡粉的中值粒径为15μm。其中的熟桐油为熟纯桐油，其榨取方法是将桐子炒熟榨油，不人为添加任何化学成分。

实施例3

本实施例提供的一种晶纹涂料，按质量百分比计，包括以下组分：

其中，短油度醇酸树脂是由季戊四醇、邻苯二甲酸酐和蓖麻油缩合聚合而成，其中，蓖麻油的质量百分比为36％，邻苯二甲酸酐的质量百分比为35％。封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与咪唑反应生成的聚合物，其中，聚异氰酸酯由二苯基甲烷二异氰酸酯和1，6-己二异氰酸酯按照摩尔比例1：1加成而来。蜡粉的中值粒径为500nm。其中的熟桐油为熟纯桐油，其榨取方法是将桐子炒熟榨油，不人为添加任何化学成分。

实施例4

本实施例提供的一种晶纹涂料，按质量百分比计，包括以下组分：

其中，短油度醇酸树脂是由1，2-丙二醇、邻苯二甲酸酐和棕榈油缩合聚合而成，其中，棕榈油的质量百分比为36％，邻苯二甲酸酐的质量百分比为36％。封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与2-甲基咪唑反应生成的聚合物，其中，聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯和1，6-己二异氰酸酯按照摩尔比例1：3加成而来。蜡浆的中值粒径为1μm。其中的熟桐油为熟纯桐油，其榨取方法是将桐子炒熟榨油，不人为添加任何化学成分。

实施例5

本实施例提供的一种晶纹涂料，按质量百分比计，包括以下组分：

其中，短油度醇酸树脂是由三羟甲基乙烷、邻苯二甲酸酐和棉籽油缩合聚合而成，其中，棉籽油的质量百分比为32％，邻苯二甲酸酐的质量百分比为33％。封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与2-甲基咪唑反应生成的聚合物，其中，聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和1，6-己二异氰酸酯按照摩尔比例1：2：1加成而来。蜡粉的中值粒径为3μm。蜡浆的中值粒径为2μm。其中的熟桐油为熟纯桐油，其榨取方法是将桐子炒熟榨油，不人为添加任何化学成分。

采用辊涂的方式将实施例1至5的晶纹涂料转印到铝片上，具体的：将实施例1至5的晶纹涂料涂至被涂物上时，采用辊涂的方式将实施例1至5的晶纹涂料移转至被涂物上，然后在80℃下干燥5min，以使溶剂渐渐挥发掉，并形成晶纹，然后分别在160℃、155℃、150℃、155℃和160℃的条件下分别烘烤上述已呈现的铝片上的涂膜10分钟、11分钟、11分钟、10分钟、11分钟，结果表明，涂膜层均已固化完全，且形成了明显的、有规则的、均匀的晶纹，而且膜层未出现泛黄的现象。其中，采用实施例1的晶纹涂料形成的晶纹如图1所示，作为对比，采用市售的晶纹涂料喷涂到铝片上，按同样方法烘烤，其形成的晶纹如图2所示。

由图1和图2可知：采用本发明的晶纹涂料形成的晶纹纹路清晰，光亮，白度好；而采用现有的晶纹涂料形成的纹路不清晰，光泽差，黄变明显。由此可见：采用本发明的晶纹涂料能够形成纹路清晰、光泽度好、不泛黄的晶纹。

按涂料国家标准规定的方法对形成的涂膜层进行检测，所得结果见表1。

表1：实施例1至5和市售的晶纹涂料在铝片上形成的晶纹涂膜的测试结果。

由表1可知，与市售晶纹涂料相比，本发明的晶纹涂料不仅晶纹效果好，不泛黄、光泽度高，粘度低易施工，附着力高，柔韧性好，冲击强度也高。而且，本发明固含量高，固化速度块，溶剂少，更环保，而且能够采用辊涂的方式得到更薄的涂层。

对涂有上述涂膜层的铝片进行冲压和拉伸，再观察该晶纹涂层，结果发现：采用实施例1至5的晶纹涂料形成的涂膜层均未发现裂纹等缺陷，而采用市售的晶纹涂料形成的涂膜层则发现了明显的裂纹。这表明采用本发明的晶纹涂料形成的涂膜层具有更好的后加工性能。

本发明中的各组分均可以通过商业渠道获得，无需单独合成或进行提纯，因此，本发明的各成分容易获得，从而可以降低制造成本。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种晶纹涂料，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的晶纹涂料，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：

3.根据权利要求1或2所述的晶纹涂料，其特征在于：所述短油度醇酸树脂是由多元醇、邻苯二甲酸酐和脂肪酸缩合聚合而成，其中脂肪酸的质量百分比小于40％。

4.根据权利要求3所述的晶纹涂料，其特征在于：所述多元醇为甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、乙二醇、1，2-丙二醇和1，3-丙二醇中的至少一种；所述脂肪酸为亚麻仁油、豆油、棉籽油、蓖麻油、椰子油、油酸、亚油酸、棕榈油、花生油和大豆油中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的晶纹涂料，其特征在于：所述封闭型聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与封闭剂反应生成的聚合物，所述封闭剂为乙二醇单丁醚、己内酰胺、咪唑和2-甲基咪唑中的至少一种，所述聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和1，6-己二异氰酸酯中的至少一种加成而来。

6.根据权利要求1或2所述的晶纹涂料，其特征在于：所述溶剂为含苯溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂和醇类溶剂中的至少一种，所述含苯溶剂为甲苯、二甲苯和苯乙酮中的至少一种；所述酯类溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯和乙二醇乙醚醋酸酯中的至少一种，所述醚类溶剂为乙醚、二乙二醇单甲醚、丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚和二丙二醇二甲醚中的至少一种；所述醇类溶剂为乙醇、乙二醇、甲醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇中的至少一种。

7.根据权利要求1或2所述的晶纹涂料，其特征在于：所述苯代氨基树脂为甲醚化苯代氨基树脂和丁醚化苯代氨基树脂中的至少一种。

8.根据权利要求1或2所述的晶纹涂料，其特征在于：所述流平助剂为丙烯酸酯类、聚醚改性有机硅类和羟烃基改性有机硅类中的至少一种；所述增滑助剂为蜡浆和蜡粉中的至少一种。

9.根据权利要求1或2所述的晶纹涂料，其特征在于：所述封闭型酸催化剂为对甲苯磺酸和十二烷基苯磺酸中的至少一种；所述附着力促进剂为氨基硅氧烷、烷基硅氧烷和丙基三甲氧基硅氧烷中的至少一种。

10.根据权利要求1或2所述的晶纹涂料，其特征在于：将所述晶纹涂料涂至被涂物上时，采用辊涂的方式将所述晶纹涂料移转至被涂物上，然后在60℃～90℃下干燥2min～10min，再在130℃～155℃下干燥6min～15min。