CN106978047B - 一种用于卷钢基材的高光泽金属色涂料、制备方法及用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于卷钢基材的高光泽金属色涂料，包括以下重量份的组分：饱和聚酯树脂40～60份、氨基树脂6～12份、铝银浆预分散料14～20份、消泡剂0.1～1.0份、流平剂0.1～1.0份、醋酸丁酸纤维素预分散体0.1～10份、酸催化剂0.1～1.0份、溶剂5～30份。本发明的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料中的醋酸丁酸纤维素能够改善涂料流动性，控制涂料粘度，从而起到增强铝粉在涂层中的定向排列的作用。本发明的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料中的流平剂能够改善涂层流平性，从而带动铝粉在涂层中整齐排布，提高光泽。

Description

一种用于卷钢基材的高光泽金属色涂料、制备方法及用途

技术领域

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种用于卷钢基材的高光泽金属色涂料、制备方法及用途。

背景技术

预涂卷材材料是一种采用快速自动化流水线生产方式，经过清洗、表面处理、涂布于连续的金属薄板上，固化后成膜，达到规定物理机械性能的一种装饰材料。对成卷的钢带板材进行预涂漆，除了具有再生产的直接经济效益外，更重要的是对制成品的美化装饰和腐蚀保护作用，延长制成品的使用寿命，提高使用价值。

目前，卷钢主要应用在建材和家电两个领域。建材用卷钢涂层主要起到耐老化耐腐蚀的作用，由于建筑外墙面积较大，不适合采用高光泽彩钢板，涂层光泽大部分都是亚光。家电用卷钢涂层主要起到美观和耐腐蚀保护的作用，涂层一般都是半光或半高光，随着大众对家电产品外观的要求越来越高，特别是冰箱门板用的高光泽金属色涂层需求逐渐增多。

目前，普通家电金属色涂层的光泽只能达到75～80，而家电素色涂层的光泽可以达到90以上，究其原因，铝粉在涂层中的定向排列直接影响了光反射效果，铝粉定向排列差，光漫反射就多，表现出来的光泽就偏低。所以，要提高金属色涂层的光泽，改善铝粉定向排列是主要研究方向。

现有针对高光泽面板的普遍做法是在普通金属色涂层上再涂覆一层高光清漆，达到涂层表面高光泽的效果，多一道涂覆工艺和一道烘烤工艺。如果直接提供高光泽金属色涂层的话，可以简化涂装工艺，降低生产成本和节约能源消耗。

有鉴于此，有必要提供一种高光泽金属色涂料。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的第一个目的是提供一种用于卷钢基材的高光泽金属色涂料。

本发明的另一个目的是提供一种所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料的制备方法。

本发明的再一个目的是提供一种所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料制成涂层的用途。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一个方面提供了一种用于卷钢基材的高光泽金属色涂料，包括以下重量份的组分：

所述饱和聚酯树脂包括以下质量百分含量的组分：

所述多元醇混合物为新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、叔碳酸缩水甘油酯、己二醇、乙二醇、一缩乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、丙三醇中的至少一种。

所述多元酸混合物为邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、六氢苯酐、四氢苯酐、1,4-环己烷二甲酸、1,2-环己烷二甲酸、乙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、异壬酸、偏苯三酸酐中的至少一种。

所述有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二丁基二乙酸锡中的至少一种。

所述稀释剂为环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯、醋酸丁酯、S-100号溶剂油、三甲苯溶剂油、2-丁酮中的至少一种。

所述氨基树脂为三聚氰胺甲醛树脂、甲醚化脲醛树脂、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。

所述铝银浆是树脂包覆型铝银浆，其中铝粉的含量为50～55％。

所述消泡剂为非硅体系的消泡剂，优选BYK-352、BYK-354中的至少一种。

所述流平剂为非硅体系的流平剂，优选毕克化学的BYK-392、BYK-054、BYK-355、BYK-358N中的至少一种。

所述醋酸丁酸纤维素为伊士曼化学的EASTMAN CAB-551-0.2、CAB-551-0.01、CAB-553-0.4、CAB-551-1、CAB-381-0.1、CAB-381-0.5中的至少一种。

所述酸催化剂为封闭型酸催化剂，优选二壬基萘二磺酸(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。

所述溶剂为环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯、醋酸丁酯、S-100号溶剂油、三甲苯溶剂油、2-丁酮中的至少一种。

本发明的另一个方面提供了一种所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料的制备方法，包括以下步骤：

在14～20份铝银浆预分散料中加入40～60份饱和聚酯树脂、6～12份氨基树脂、0.1～1份消泡剂、0.1～1份流平剂、0.1～10份醋酸丁酸纤维素预分散体、0.1～1份酸催化剂、5～30份溶剂，分散均匀获得所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料。

所述醋酸丁酸纤维素预分散体的制备方法包括以下步骤：将5～20份醋酸丁酸纤维素与30～50份溶剂分散均匀至无色透明获得所述醋酸丁酸纤维素预分散体。

所述铝银浆预分散料的制备方法包括以下步骤：将6～12份铝银浆与8～10份溶剂浸泡混合均匀获得所述铝银浆预分散料。

所述饱和聚酯树脂的制备方法包括以下步骤：

第一步：在惰性气体保护下，将质量百分含量为10～29.8％的多元醇混合物和质量百分含量为40～59.8％的多元酸混合物混合加热升温至120～180℃，然后加入质量百分含量为0.2～0.3％的有机锡催化剂，控制温度为220～250℃，反应5～10小时；

第二步：向第一步获得的混合物中加入第一部分稀释剂，每30分钟取样一次，测试酸值，直到物料酸值<3KOHmg/g为反应终点；

第三步：降温至120～180℃，加入第二部分稀释剂，固含为50～70％，过滤，包装；所述第一部分稀释剂和第二部分稀释剂的质量百分含量为30～40％。

所述饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)为10℃～30℃。

本发明的再一个方面提供了一种所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料制成涂层的用途，包括以下步骤：

将所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料在基材上涂敷，在300～400℃烘烤30～60秒，得到高光泽金属色涂层，膜厚为10～20μm。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：

本发明的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料制备的高光泽的金属色涂层，光泽可以达到85以上，不需要再涂覆高光泽清漆。

本发明的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料中的醋酸丁酸纤维素能够改善涂料流动性，控制涂料粘度，从而起到增强铝粉在涂层中的定向排列的作用。

本发明的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料中的流平剂能够改善涂层流平性，从而带动铝粉在涂层中整齐排布，提高光泽。

本发明的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料使用的饱和聚酯树脂，具有低羟值、高加工性的特点，适合在加工性要求高的家电领域使用。

本发明的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料制成的金属色涂层，具有流平性好、光泽高、加工性好的特点。与原金属色涂层相比，测量光泽使用BYK便携式60度角光泽仪，光泽从75提高到85以上。

附图说明

图1是本发明的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明实施例所用的铝银浆是树脂包覆型铝银浆，其中铝粉的含量为50～55％。

实施例1

如图1所示，图1是本发明的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料的制备方法的流程示意图。

饱和聚酯树脂的制备方法包括以下步骤：

第一步：在装有搅拌棒、温度计、回流冷凝管、分水器的反应釜中，加入130g新戊二醇、20g三羟甲基丙烷、5g己二醇、158.5g己二酸、8.5g对苯二甲酸、140g间苯二甲酸，在氮气或二氧化碳等惰性气体保护下开始加热升温，当釜温到达140℃时开动搅拌，然后加入1.1g二月桂酸二丁基锡，控制釜内物料温度在240～250℃，反应8小时。

第二步：然后向反应釜内加入50g二甲苯，每30分钟取样一次，测试酸值，直到物料酸值<3KOHmg/g为反应终点。

第三步：降温至120℃，加入212gS-100号溶剂油，固含为60％，过滤，待用；饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)为20℃。

醋酸丁酸纤维素预分散体：将10g醋酸丁酸纤维素EASTMAN CAB-551-0.2和40g醋酸丁酯加入到容器中，用搅拌机分散均匀至无色透明获得所述醋酸丁酸纤维素预分散体。

铝银浆预分散料：将8g铝银浆、5gS-100号溶剂油、5g环己酮加入到容器中，手动分散并浸润30分钟(min)获得所述铝银浆预分散料。

调稀：往上述准备好的18g铝银浆预分散料中加入制备好的55g饱和聚酯树脂、10g三聚氰胺甲醛树脂、0.2g消泡剂BYK-352、0.2g流平剂BYK-392、0.6g酸催化剂DNNDSA(二壬基萘二磺酸)、4g醋酸丁酸纤维素预分散体和10gS-100号溶剂油，用搅拌机分散均匀，并调节粘度至T4杯120秒，得到所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料。

涂装制板：将得到的所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料在涂有底漆涂层的0.5mm镀锌钢板上用线棒辊涂，在300℃烘箱中烘烤40s，得到膜厚为15μm的高光泽金属色涂层。

实施例2

饱和聚酯树脂的制备方法包括以下步骤：

第一步：在装有搅拌棒、温度计、回流冷凝管、分水器的反应釜中，加入70g新戊二醇、20g三羟甲基丙烷、10g己二醇、400g己二酸、50g对苯二甲酸、150g间苯二甲酸，在氮气或二氧化碳等惰性气体保护下开始加热升温，当釜温到达140℃时开动搅拌，然后加入5g二月桂酸二丁基锡，控制釜内物料温度在240～250℃，反应8小时。

第二步：然后向反应釜内加入200g二甲苯，每30分钟取样一次，测试酸值，直到物料酸值<3KOHmg/g为反应终点。

第三步：降温至120℃，加入200gS-100号溶剂油，固含为60％，过滤，待用；饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度为22℃。

醋酸丁酸纤维素预分散体：将10g醋酸丁酸纤维素CAB-551-0.01和40g醋酸丁酯加入到容器中，用搅拌机分散均匀至无色透明获得所述醋酸丁酸纤维素预分散体。

铝银浆预分散料：将6g铝银浆、8g环己酮加入到容器中，手动分散并浸润30min获得所述铝银浆预分散料。

调稀：往上述准备好的14g铝银浆预分散料中加入制备好的40g饱和聚酯树脂、6g甲醚化脲醛树脂、0.1g消泡剂BYK-354、0.1g流平剂BYK-054、0.1g酸催化剂DNNSA二壬基萘磺酸、0.1g醋酸丁酸纤维素预分散体和5g溶剂环己酮，用搅拌机分散均匀，并调节粘度至T4杯120秒，得到所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料。

涂装制板：将得到的所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料在涂有底漆涂层的0.5mm镀锌钢板上用线棒辊涂，在300℃烘箱中烘烤40s，得到膜厚为20μm的高光泽金属色涂层。

实施例3

饱和聚酯树脂的制备方法包括以下步骤：

第一步：在装有搅拌棒、温度计、回流冷凝管、分水器的反应釜中，加入170g新戊二醇、120g三羟甲基丙烷、10g己二醇、100g己二酸、50g对苯二甲酸、50g间苯二甲酸，在氮气或二氧化碳等惰性气体保护下开始加热升温，当釜温到达140℃时开动搅拌，然后加入0.2g二月桂酸二丁基锡，控制釜内物料温度在240～250℃，反应8小时。

第二步：然后向反应釜内加入20g二甲苯，每30分钟取样一次，测试酸值，直到物料酸值<3KOHmg/g为反应终点。

第三步：降温至120℃，加入10g S-100号溶剂油，固含为60％，过滤，待用；饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度为25℃。

醋酸丁酸纤维素预分散体：将10g醋酸丁酸纤维素CAB-553-0.4和40g醋酸丁酯加入到容器中，用搅拌机分散均匀至无色透明获得所述醋酸丁酸纤维素预分散体。

铝银浆预分散料：将12g铝银浆、8gS-100号溶剂油加入到容器中，手动分散并浸润30min获得所述铝银浆预分散料。

调稀：往上述准备好的20g铝银浆预分散料中加入制备好的60g饱和聚酯树脂、12g甲醚化三聚氰胺树脂、1g消泡剂BYK-352、1g流平剂BYK-355、1g酸催化剂DDBSA十二烷基苯磺酸、10g醋酸丁酸纤维素预分散体和30g溶剂二甲苯，用搅拌机分散均匀，并调节粘度至T4杯120秒，得到所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料。

涂装制板：将得到的所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料在涂有底漆涂层的0.5mm镀锌钢板上用线棒辊涂，在300℃烘箱中烘烤40s，得到膜厚为10μm的高光泽金属色涂层。

实施例4

饱和聚酯树脂的制备方法包括以下步骤：

第一步：在装有搅拌棒、温度计、回流冷凝管、分水器的反应釜中，加入140g新戊二醇、40g三羟甲基丙烷、20g己二醇、200g己二酸、100g对苯二甲酸、100g间苯二甲酸，在氮气或二氧化碳等惰性气体保护下开始加热升温，当釜温到达140℃时开动搅拌，然后加入2.5g二月桂酸二丁基锡，控制釜内物料温度在240～250℃，反应8小时。

第二步：然后向反应釜内加入100g二甲苯，每30分钟取样一次，测试酸值，直到物料酸值<3KOHmg/g为反应终点。

第三步：降温至120℃，加入100g S-100号溶剂油，固含为60％，过滤，待用；饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度为30℃。

醋酸丁酸纤维素预分散体：将10g醋酸丁酸纤维素CAB-551-1和40g醋酸丁酯加入到容器中，用搅拌机分散均匀至无色透明获得所述醋酸丁酸纤维素预分散体。

铝银浆预分散料：将9g铝银浆、8g醋酸丁酯加入到容器中，手动分散并浸润30min获得所述铝银浆预分散料。

调稀：往上述准备好的17g铝银浆预分散料中加入制备好的50g饱和聚酯树脂、10g丁醚化脲醛树脂、0.6g消泡剂BYK-352、0.6g流平剂BYK-358N、0.7g酸催化剂P-TSA(对甲苯磺酸)、5g醋酸丁酸纤维素预分散体和18g溶剂醋酸丁酯，用搅拌机分散均匀，并调节粘度至T4杯120秒，得到所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料。

涂装制板：将得到的所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料在涂有底漆涂层的0.5mm镀锌钢板上用线棒辊涂，在300℃烘箱中烘烤40s，得到膜厚为15μm的高光泽金属色涂层。

本发明的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料制备的高光泽的金属色涂层，光泽可以达到85以上，不需要再涂覆高光泽清漆。

本发明的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料中的醋酸丁酸纤维素能够改善涂料流动性，控制涂料粘度，从而起到增强铝粉在涂层中的定向排列的作用。

本发明的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料中的流平剂能够改善涂层流平性，从而带动铝粉在涂层中整齐排布，提高光泽。

本发明的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料使用的饱和聚酯树脂，具有低羟值、高加工性的特点，适合在加工性要求高的家电领域使用。

本发明的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料制成的金属色涂层，具有流平性好、光泽高、加工性好的特点。与原金属色涂层相比，测量光泽使用BYK便携式60度角光泽仪，光泽从75提高到85以上。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种用于卷钢基材的高光泽金属色涂料，其特征在于：是由以下重量份的组分制成：

所述饱和聚酯树脂包括以下质量百分含量的组分：

所述多元醇混合物为新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、叔碳酸缩水甘油酯、己二醇、乙二醇、一缩乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、丙三醇中的至少一种；

所述多元酸混合物为邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、六氢苯酐、四氢苯酐、1,4-环己烷二甲酸、1,2-环己烷二甲酸、乙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、异壬酸、偏苯三酸酐中的至少一种；

所述有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二丁基二乙酸锡中的至少一种；

所述稀释剂为环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯、醋酸丁酯、S-100号溶剂油、三甲苯溶剂油、2-丁酮中的至少一种；

所述醋酸丁酸纤维素预分散体的制备方法包括以下步骤：将5～20份醋酸丁酸纤维素与30～50份溶剂分散均匀至无色透明获得醋酸丁酸纤维素预分散体；

所述铝银浆预分散料的制备方法包括以下步骤：将6～12份铝银浆与8～10份溶剂浸泡混合均匀获得铝银浆预分散料；

所述饱和聚酯树脂的制备方法包括以下步骤：

第一步：在惰性气体保护下，将质量百分含量为10～29.8％的多元醇混合物和质量百分含量为40～59.8％的多元酸混合物混合加热升温至120～180℃，然后加入质量百分含量为0.2～0.3％的有机锡催化剂，控制温度为220～250℃，反应5～10小时；

第二步：向第一步获得混合物中加入第一部分稀释剂，每30分钟取样一次，测试酸值，直到物料酸值<3KOHmg/g为反应终点；

第三步：降温至120～180℃，加入第二部分稀释剂，固含为50～70％，过滤，包装；所述第一部分稀释剂和第二部分稀释剂的质量百分含量为30～40％；

所述饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度为10℃～30℃。

2.根据权利要求1所述的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料，其特征在于：所述氨基树脂为三聚氰胺甲醛树脂、甲醚化脲醛树脂、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；

所述铝银浆是树脂包覆型铝银浆，其中铝粉的含量为50～55％。

3.根据权利要求1所述的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料，其特征在于：所述消泡剂为非硅体系的消泡剂；

所述流平剂为非硅体系的流平剂；

所述酸催化剂为封闭型酸催化剂；

所述溶剂为环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯、醋酸丁酯、S-100号溶剂油、三甲苯溶剂油、2-丁酮中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料，其特征在于：所述酸催化剂为二壬基萘二磺酸、二壬基萘磺酸、十二烷基苯磺酸、对甲苯磺酸中的至少一种。

5.一种权利要求1至4任一所述的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

在14～20份铝银浆预分散料中加入40～60份饱和聚酯树脂、6～12份氨基树脂、0.1～1份消泡剂、0.1～1份流平剂、0.1～10份醋酸丁酸纤维素预分散体、0.1～1份酸催化剂、5～30份溶剂，分散均匀获得所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料。

6.根据权利要求5所述的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料的制备方法，其特征在于：所述醋酸丁酸纤维素预分散体的制备方法包括以下步骤：将5～20份醋酸丁酸纤维素与30～50份溶剂分散均匀至无色透明获得醋酸丁酸纤维素预分散体；

所述铝银浆预分散料的制备方法包括以下步骤：将6～12份铝银浆与8～10份溶剂浸泡混合均匀获得铝银浆预分散料。

7.根据权利要求5所述的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料的制备方法，其特征在于：所述饱和聚酯树脂的制备方法包括以下步骤：

第一步：在惰性气体保护下，将质量百分含量为10～29.8％的多元醇混合物和质量百分含量为40～59.8％的多元酸混合物混合加热升温至120～180℃，然后加入质量百分含量为0.2～0.3％的有机锡催化剂，控制温度为220～250℃，反应5～10小时；

第二步：向第一步获得混合物中加入第一部分稀释剂，每30分钟取样一次，测试酸值，直到物料酸值<3KOHmg/g为反应终点；

第三步：降温至120～180℃，加入第二部分稀释剂，固含为50～70％，过滤，包装；所述第一部分稀释剂和第二部分稀释剂的质量百分含量为30～40％；

所述饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度为10℃～30℃。

8.一种权利要求1至4任一所述的用于卷钢基材的高光泽金属色涂料制成涂层的用途，其特征在于：包括以下步骤：

将所述用于卷钢基材的高光泽金属色涂料在基材上涂敷，在300～400℃烘烤30～60秒，得到高光泽金属色涂层，膜厚为10～20μm。