CN109749558A - 一种应用于车标的多角度变色涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于车标的多角度变色涂料及其制备方法，变色涂料的原料包括以下组分及百分比含量：改性丙烯酸树脂40‑60％、非晶型聚酯10‑20％、流平剂0.2‑0.5％、助溶剂10‑20％、金属变色颜料5‑8％、金属颜料定向剂2‑5％、防沉剂2‑6％、紫外光吸收和稳定剂1‑2％，催干剂0.01‑0.02％，还包括Bayer N3390固化剂。与现有技术相比，本发明制得的变色涂料不仅具有外观绚丽多彩，而且在车标这种电镀素材上，能够做到一个涂层高性能的明显优势。

Description

一种应用于车标的多角度变色涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种应用于车标的多角度变色涂料及其制备方法。

背景技术

车标是指各种汽车品牌的标志，主要用于车辆识别，这些标志往往成为汽车企业的代表。汽车的标志包括汽车的商标或厂标，产品标牌，发动机型号及出厂编号，整车型号及出厂编号以及车辆识别代号等。汽车车标一般都是ABS材质表面镀铬或者镀镍，以呈现出金属的高质感。但是，该做法也导致车标一般呈现千篇一律的镜面色，无法满足汽车生产商对于车标外观的需求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无需底漆和清漆就能满足变色要求的应用于车标的多角度变色涂料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种应用于车标的多角度变色涂料，该涂料包括质量比为5:(0.8～1.2)的A组分和B组分，其中，A组分包括以下质量百分比的组成：

所述B组分为Bayer N3390固化剂。

优选的，所述的改性丙烯酸树脂为经过环氧基团改性、并引入氯离子的丙烯酸树脂。该改性丙烯酸树脂的分子量在5000-10000之间，酸价为5-6mgKOH/g，固含量48-52％之间。环氧基团利用环氧基对镀铬，镀镍的电镀件有较好附着力。而偏低的酸价，使得树脂对镀铬，镀镍有一定轻微腐蚀性，利于附着力的提升。

优选的，所述的非晶型聚酯由对苯二甲酸，乙二醇和1,4环己烷二甲醇通过酯交换法缩聚制得，所述1,4环己烷二甲醇的质量分数为55％～65％，所述对苯二甲酸的质量分数为25％～35％，乙二醇的质量分数为10％～20％。该类非晶型聚酯使得树脂的软化点更低，粘性更好，致使整个涂层具有最佳的附着力。另外，该非晶型聚酯具有极好的延展性，使涂层在表面形成致密涂层。特殊的非晶型聚酯与改性丙烯酸酯一起，改善了单层涂料的附着力，极大了提高耐化和物理性，使电镀件表面一涂的工艺成为了实际。并且赋予了变色金属颜料的属性，既满足了市场对个性定制的需要，又满足主机厂苛刻的要求，还节约工艺降低能耗。更优选的，非晶型聚酯可选用市售的Toyobo的Vylon600或Vylon630。

优选的，所述的金属变色颜料为二氧化硅经过二氧化钛或者氧化铁包裹而得，其中，所述二氧化硅的质量百分数为90％～95％。因为被金属氧化物覆盖，所以产生了珍珠的光泽。依靠光线的折射和反射，导致珠光在不同角度下，体现出一定差异的色差，而产生的视觉上的变色，更优选的，金属变色颜料选用市售Merck colorstream系列的AutumnMystery、Viola Fantasy、Arctic Fire、Tropic Sunrise或Lapis Sunlight。

优选的，所述的防沉剂由二元酸和二元胺缩聚得到，所述二元酸和二元胺的质量比为(2～2.5)：(1～1.5)。因为是由二元酸和二元胺缩聚而得，产物中有羟基和酰胺基，在涂料体系中形成氢键，成为网状结构，对金属颜料的沉降和定向，都有较好的作用，更优选的，防沉剂选用市售的楠本化学Disparlon6900-20X。

优选的，所述的紫外光稳定剂为醚基团的受阻胺，该物质光氧化后产生的自由基，可以被氮氧自由基捕获，进而可以再生，达到稳定作用，更优选的，紫外光稳定剂选用市售BASF Tinuvin123。

优选的，所述的流平剂是聚二甲基硅氧烷；硅类的流平剂因为有硅氧键，使得涂料在基材润湿性上更好，能过获得平整的涂层。且对于本专利的金属颜料，具有抗贝纳德漩涡，使金属颜料不易发花，并闪现更强的金属光泽，更优选的，流平剂选用市售BYK333。

所述金属颜料定向剂为醋酸丁酸纤维素，所述醋酸丁酸纤维素的分子量为35000～45000；选用分子量在4万左右的醋酸丁酸纤维素，分子中的丁酰基含量偏大，具有更好的溶解性，能和非晶型聚酯相容，且快干性帮助金属颜料定向，不发花，更优选的，定向剂选用市售Eastman CAB531-1。

所述紫外光吸收剂为羟基苯并三唑，如市售的BASF Tinuvin928。

所述催干剂为二月桂酸二丁基锡，如市售Air公司T-12。

所述溶剂为醋酸丁酯。

一种如上所述应用于车标的多角度变色涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯混合，加入有机过氧化物作为引发剂，发生聚合反应，然后加入环氧氯丙烷，继续聚合直至反应结束，得到含有少量环氧基团的改性丙烯酸树脂，然后加入四氯化碳，加热，通过紫外光引发，得到改性丙烯酸树脂；

(2)将金属变色颜料置于溶剂中，搅拌使溶剂充分润湿金属变色颜料，然后加入金属颜料定向剂和流平剂，搅拌均匀，得到颜料混合物；

(3)将步骤(1)制得的改性丙烯酸树脂与非晶型聚酯及防沉剂混合，高速分散，再加入催干剂、紫外光吸收剂和紫外光稳定剂，高速分散使原料均匀混合，得到树脂基料；

(4)将步骤(3)制得的树脂基料与步骤(2)制得的颜料混合物；

(5)将步骤(1)制得的改性丙烯酸树脂与非晶型聚酯混合，低速分散，得到组分A；

(6)将组分A和组分B混合，搅拌均匀，即得所述应用于车标的多角度变色涂料。

优选的，所述丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的质量比为(40～45)：(10～15)：(35～40)，所述引发剂的添加量为丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯总质量的0.5％～1％，所述环氧氯丙烷的添加量为丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯总质量的10％～15％，所述含有少量环氧基团的改性丙烯酸树脂与四氯化碳的质量比为(0.8～1):(12～15)；

所述聚合反应的温度为100～120℃，当聚合反应至分子量为5000～6000时，加入环氧氯丙烷；

加入四氯化碳后的加热温度为100～120℃，加热时间为30～40min。

本发明采用的改性丙烯酸树脂中，选用单体丙烯酸乙酯，较低的分子量在100左右，而且单体的比例在45％中，较高的比例具有更好柔韧性，能够在镀铬镀镍上具有较好的延展性。而苯乙烯含量控制在30％，主要提高附着力和漆膜的干燥性。在电镀件上的附着力，一部分是由树脂中化学键与基材表面结合，另一部分主要是由漆膜的较高柔韧性和延展性，在基材表面形成致密涂层(类似于热熔胶的附着力原理)。利用后期的环氧氯丙烷进行改性后，得到少量环氧基团的丙烯酸树脂，环氧基团的在与NCO反应后，具有较好的耐腐蚀，耐化等性能，故在车标这种外饰上较好的应用。酸性对镀铬镀镍具有轻微的腐蚀性，基材表面会被酸轻微蚀成金属氧化物及金属氯化物，从而可以促进环氧基团和丙烯酸酯对基材的附着力。故在后期，利用液相法，将环氧基丙烯酸树脂在四氯化碳中氯化，赋予其少量的酸性，达到预期效果。

优选的，所述搅拌的转速为500～800r/min；

所述高速分散的转速为1500-2500r/min；低速分散的转速为500-800r/min；

所述树脂基料的细度≤15μm。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

(1)只要一个涂层结构，就可以获得多角度变色的涂料；

(2)在比较难附着的镀铬或者镀镍的素材上有较好性能，涂层的硬度较高，抗物理损伤性较好，能满足主机厂对于外饰的耐化性和户外曝晒等性能。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种应用于车标的多角度变色涂料，该涂料由组分A和组分B按质量比5:1混合制得。其中，组分A由以下重量份及百分比组成：

B组分为Bayer N3390固化剂

该涂料的制备方法采用以下步骤：

(1)丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯在按照45％，15％，30％的比例，利用有机过氧化物作为引发剂，用量1％下，控制聚合速度和分子量分布。在分子量达到5000时，引入10％的环氧氯丙烷，缓慢滴加，完成聚合反应，此处可得到分子量在5000-10000之间的含有少量环氧基团的改性丙烯酸树脂。

将以上含有少量环氧基团的改性丙烯酸树脂与四氯化碳按照1:15比例，加入反应釜中，加热至100-120℃，利用紫外光引发，得到含氯的环氧基丙烯酸树脂。测试酸价在5-6mgKOH/g，得到改性丙烯酸树脂

(2)在容器中加入50％的丁酯，然后将Autumn Mystery加入容器中，浸泡半小时以上，在浸泡的过程中，将金属颜料轻微搅拌3次以上，使溶剂充分润湿颜料。

(3)将CAB531-1(20％)(提前预制成20％的溶液)和BYK333加入以上容器中，轻轻搅拌，呈浆糊状。本容器内金属颜料留作待用。

(4)再准备一个容器，分别加入改性丙烯酸树脂，Vylon600，Disparlon6900-20X，在高速分散机下，利用分散盘在1500-2500r/min的转速下，分散15-20分钟，直至细度≤15um，再加入T-12，Tinuvin123和Tinuvin928持续分散2-5min

(5)等待树脂基料的容器内的基料冷却至室温，再缓缓将金属颜料糊状物倒至基料中，剩余50％的丁酯清洗金属颜料容器，一起再全部加入基料中。后低速500-800r/min，分散10-15min。得到组分A

(6)将组分A与组分B，按照质量比5:1混合，搅拌均匀。

对本实施例制得的漆膜进行相关性能测试，结果如下表所示：

另外，当该涂料用于车标表面后，15°，25°，45°均能呈现红色，而75°，110°能呈现绿色。所以随着汽车行驶，观看角度变化，故而能呈现变色的效果。

实施例2

一种应用于车标的多角度变色涂料，该涂料由组分A和组分B按质量比5:1混合制得。其中，组分A由以下重量份及百分比组成：

B组分为Bayer N3390固化剂

该涂料的制备方法采用以下步骤：

(1)丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯在按照45％，15％，30％的比例，利用有机过氧化物作为引发剂，用量1％下，控制聚合速度和分子量分布。在分子量达到5000时，引入10％的环氧氯丙烷，缓慢滴加，完成聚合反应，此处可得到分子量在5000-10000之间的含有少量环氧基团的改性丙烯酸树脂。

将以上含有少量环氧基团的改性丙烯酸树脂与四氯化碳按照1:15比例，加入反应釜中，加热至100-120℃，利用紫外光引发，得到含氯的环氧基丙烯酸树脂。测试酸价在5-6mgKOH/g，得到改性丙烯酸树脂

(2)在容器中加入50％的丁酯，然后将Viola Fantasy加入容器中，浸泡半小时以上，在浸泡的过程中，将金属颜料轻微搅拌3次以上，使溶剂充分润湿颜料。

(3)将CAB531-1(20％)(提前预制成20％的溶液)和BYK333加入以上容器中，轻轻搅拌，呈浆糊状。本容器内金属颜料留作待用。

(4)再准备一个容器，分别加入改性丙烯酸树脂，Vylon630，Disparlon6900-20X，在高速分散机下，利用分散盘在1500-2500r/min的转速下，分散15-20分钟，直至细度≤15um，再加入T-12，Tinuvin123和Tinuvin928，继续分散2-5min

(5)等待树脂基料的容器内的基料冷却至室温，再缓缓将金属颜料糊状物倒至基料中，剩余50％的丁酯清洗金属颜料容器，一起再全部加入基料中。后低速500-800r/min，分散10-15min。得到组分A

(6)将组分A与组分B，按照质量比5:1混合，搅拌均匀。

对本实施例制得的漆膜进行相关性能测试，结果如下表所示：

另外，当该涂料用于车标表面后，15°，25°，45°均能呈现蓝色，而75°，110°能呈现紫色。所以随着汽车行驶，观看角度变化，故而能呈现变色的效果。

实施例3

采用与实施例1相同的原料种类及制备步骤，不同之处在于原料的用量不同，具体如下：

B组分为Bayer N3390固化剂。其中A组分和B组分的质量比为5：0.8。

将制备得到的涂料进行测试，可以发现其具有良好的附着能力，且可以获得多角度变色的涂料。

实施例4

采用与实施例1相同的原料种类及制备步骤，不同之处在于原料的用量不同，具体如下：

B组分为Bayer N3390固化剂。其中A组分和B组分的质量比为5：1。

将制备得到的涂料进行测试，可以发现其具有良好的附着能力，且可以获得多角度变色的涂料。

实施例5

采用与实施例1相同的原料种类及制备步骤，不同之处在于原料的用量不同，具体如下：

B组分为Bayer N3390固化剂。其中A组分和B组分的质量比为5：1.2。

将制备得到的涂料进行测试，可以发现其具有良好的附着能力，且可以获得多角度变色的涂料。

Claims (10)

1.一种应用于车标的多角度变色涂料，其特征在于，该涂料包括质量比为5:(0.8～1.2)的A组分和B组分，其中，A组分包括以下质量百分比的组成：

所述B组分为Bayer N3390固化剂。

2.根据权利要求1所述的一种应用于车标的多角度变色涂料，其特征在于，所述的改性丙烯酸树脂为经过环氧基团改性、并引入氯离子的丙烯酸树脂。

3.根据权利要求1所述的一种应用于车标的多角度变色涂料，其特征在于，所述的非晶型聚酯由对苯二甲酸，乙二醇和1,4环己烷二甲醇通过酯交换法缩聚制得，所述1,4环己烷二甲醇的质量分数为55％～65％，所述对苯二甲酸的质量分数为25％～35％，乙二醇的质量分数为10％～20％。

4.根据权利要求1所述的一种应用于车标的多角度变色涂料，其特征在于，所述的金属变色颜料为二氧化硅经过二氧化钛或者氧化铁包裹而得，其中，所述二氧化硅的质量百分数为90％～95％。

5.根据权利要求1所述的一种应用于车标的多角度变色涂料，其特征在于，所述的防沉剂由二元酸和二元胺缩聚得到，所述二元酸和二元胺的质量比为(2～2.5)：(1～1.5)。

6.根据权利要求1所述的一种应用于车标的多角度变色涂料，其特征在于，所述的紫外光稳定剂为醚基团的受阻胺。

7.根据权利要求1所述的一种应用于车标的多角度变色涂料，其特征在于，所述的流平剂是聚二甲基硅氧烷；

所述金属颜料定向剂为醋酸丁酸纤维素，所述醋酸丁酸纤维素的分子量为35000～45000；

所述紫外光吸收剂为羟基苯并三唑；

所述催干剂为二月桂酸二丁基锡；

所述溶剂为醋酸丁酯。

8.一种如权利要求1～7任一所述应用于车标的多角度变色涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯混合，加入有机过氧化物作为引发剂，发生聚合反应，然后加入环氧氯丙烷，继续聚合直至反应结束，得到含有少量环氧基团的改性丙烯酸树脂，然后加入四氯化碳，加热，通过紫外光引发，得到改性丙烯酸树脂；

(2)将金属变色颜料置于溶剂中，搅拌使溶剂充分润湿金属变色颜料，然后加入金属颜料定向剂和流平剂，搅拌均匀，得到颜料混合物；

(3)将步骤(1)制得的改性丙烯酸树脂与非晶型聚酯及防沉剂混合，高速分散，再加入催干剂、紫外光吸收剂和紫外光稳定剂，高速分散使原料均匀混合，得到树脂基料；

(4)将步骤(3)制得的树脂基料与步骤(2)制得的颜料混合物；

(5)将步骤(1)制得的改性丙烯酸树脂与非晶型聚酯混合，低速分散，得到组分A；

(6)将组分A和组分B混合，搅拌均匀，即得所述应用于车标的多角度变色涂料。

9.根据权利要求8所述的一种应用于车标的多角度变色涂料的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的质量比为(40～45)：(10～15)：(35～40)，所述引发剂的添加量为丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯总质量的0.5％～1％，所述环氧氯丙烷的添加量为丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯总质量的10％～15％，所述含有少量环氧基团的改性丙烯酸树脂与四氯化碳的质量比为(0.8～1):(12～15)；

所述聚合反应的温度为100～120℃，当聚合反应至分子量为5000～6000时，加入环氧氯丙烷；

加入四氯化碳后的加热温度为100～120℃，加热时间为30～40min。

10.根据权利要求8所述的一种应用于车标的多角度变色涂料的制备方法，其特征在于，所述搅拌的转速为500～800r/min；

所述高速分散的转速为1500-2500r/min；低速分散的转速为500-800r/min；

所述树脂基料的细度≤15μm。