CN110066582B - 一种珠状涂料及其涂层制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种珠状涂料及其涂层制备方法，包括依次固化的光油材料和珠状材料，光油材料涂层的表面张力小于所述珠状材料涂层的表面张力，按重量份数计，光油材料包括：醇酸树脂58‑68份，丁醚化三聚氰胺甲醛树脂8‑11份，苯代三聚氰胺甲醛树脂3‑6份，聚异氰酸酯2‑4份，流平剂0.8‑1份，封闭型酸性环保催干剂0.4‑0.7份，蜡浆2‑3份，环保溶剂16‑18份，有机硅改性树脂1.7‑2.7份；珠状材料包括：高分子量饱和聚酯树脂60‑66份，甲醚化三聚氰胺甲醛树脂15‑18份，封闭型多异氰酸酯8‑10份，封闭型酸性环保催干剂0.3‑0.5份，蜡粉0.4‑0.5份、附着力促进剂1‑3份，快干溶剂7‑9份。本发明通过两个涂层表面张力的调整可形成圆润的珠状效果，具有独特的视觉及触觉效果，耐冲压，附着力强，加工性好。

Description

一种珠状涂料及其涂层制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种珠状涂料及其涂层制备方法。

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，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。目前市面上有裂纹、皱纹、晶纹、橘纹、珠光等效果的美术涂料，已广泛应用于机床、设备、仪器、电动工具、保险柜等铝合金或钢结构表面。但在印铁、印铝等效率高、规模化的板材印刷行业推广使用，由于具有后加工的要求而只有晶纹、橘纹、橡胶几种美术涂料在批量使用，因此，在同质化严重的竞争环境下，印铁制罐领域急待开发美术涂料新品种以实现差异化的竞争优势。

珠状涂料由于具有独特的视觉及触觉效果而曾在喷涂领域独具风骚，后由于施工不便及附着力等性能难以满足需要而逐渐淡出市场，如果能够克服附着力及施工问题，将在喷涂行业及印铁制罐领域具有相当广阔的应用前景。现有技术如中国发明CN201611246331.9公开了一种珠点涂料，所述珠点涂料包括依次施工、固化的光油材料和油墨材料，其中，按照质量百分数计，所述光油材料包括高分子聚酯树脂45％～78％，高沸点环保溶剂16％～49％，异氰酸酯0.6％～2.3％以及珠点引发剂A2％～7％；所述油墨材料包括高浓度醇酸树脂80％～90％，低沸点溶剂5％～22％以及珠点引发剂B0.3％～4.3％。该珠点涂料适合平板印刷或滚涂、施工方便、损耗低，可大幅度提高生产效率；固化后即可呈现珠点花纹，外观漂亮、装饰性强、可掩饰被涂物体表面较浅的机械伤痕及粗糙不平整表面缺陷。然而其应用效果难以形成圆润美观的珠状图层，如说明书附图4所示，所呈现的珠状不够明显，没有形成完整的珠状，所使用的钴、锰不具有环保性和先进性，其使用的高浓度醇酸树脂配比的油墨层、高分子聚酯树脂的光油层之间的表面张力无法形成较大的表面张力差异，导致在涂层应用中珠状效果差，因为金属的表面张力较大，光油材料中聚酯树脂与异氰酸酯交联后的聚氨酯脲基结构与金属表面很好的结合，光油材料在金属基材上的不能形成一定的接触角进行收缩，底层与金属基材表面不能形成较好的收缩珠状，当光油铺展在金属基材上之后，再在光油层表面涂覆表面张力较低的油墨材料，在油墨材料中采用的醇酸树脂本身的表面张力比较低，由于油墨材料表面张力低于金属基材，附着力小，这样表面的油墨层在光油表面难以形成完整的珠点。采用引发剂和不同沸点的溶剂来影响光油材料和油墨材料的表面张力，存在引发剂、溶剂消耗与用量少难以快速均匀的控制表面张力的变化。

目前，制约珠状涂料在喷涂及印铁制罐领域使用的主要原因还包括：1. 喷涂及印铁制罐领域材料涂层的表面张力不一，珠状涂料的效果难以控制，无法形成较好的珠状纹；2.为了达到珠状效果，现有利用洒点等技术以大幅度降低基材的表面张力，以使珠状涂料达到人们想要的效果，但由于基材的表面张力太低，珠状涂层容易出现附着力差、加工性差等缺陷；3.现有的珠状涂料配方中包括珠点引发剂、含有硅油的锤纹剂等，在使用过程中容易对环境及设备造成污染。因此，珠状涂料一直无法大规模推广使用。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种珠状涂料及其涂层制备方法，具有独特的视觉及触觉效果，而且耐冲压，附着力强，加工性好，对环境和设备无污染。

本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：

一种珠状涂料，包括依次固化的光油材料和珠状材料，所述光油材料涂层的表面张力小于所述珠状材料涂层的表面张力，所述光油材料包括如下重量份数的组分：醇酸树脂58-68份，丁醚化三聚氰胺甲醛树脂8-11份，苯代三聚氰胺甲醛树脂3-6份，聚异氰酸酯2-4份，流平剂0.8-1份，封闭型酸性环保催干剂0.4-0.7份，蜡浆2-3份，环保溶剂16-18份，有机硅改性树脂1.7-2.7份；所述珠状材料包括如下重量份数的组分：高分子量饱和聚酯树脂60-66份，甲醚化三聚氰胺甲醛树脂15-18份，封闭型多异氰酸酯8-10 份，封闭型酸性环保催干剂0.3-0.5份，蜡粉0.4-0.5份、附着力促进剂1-3 份，快干溶剂7-9份。

优选地，该珠状涂料，包括依次固化的光油材料和珠状材料，所述光油材料涂层的表面张力小于所述珠状材料涂层的表面张力，所述光油材料包括如下重量份数的组分：醇酸树脂60份，丁醚化三聚氰胺甲醛树脂10份，苯代三聚氰胺甲醛树脂5份，聚异氰酸酯3份，流平剂0.8份，封闭型酸性环保催干剂0.5份，蜡浆2份，环保溶剂16份，有机硅改性树脂2.7份；所述珠状材料包括如下重量份数的组分：高分子量饱和聚酯树脂64份，甲醚化三聚氰胺甲醛树脂15份，封闭型多异氰酸酯10份，封闭型酸性环保催干剂0.5 份，蜡粉0.5份、附着力促进剂1份，快干溶剂9份。

优选地，所述的醇酸树脂为甲基三乙氧基硅烷改性醇酸树脂，是以大豆油、季戊四醇、邻苯二甲酸酐、N,N-二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇为基础原料加入甲基三乙氧基硅烷为反应物料进行改性而制得的。

优选地，所述的丁醚化三聚氰胺甲醛树脂为高亚氨基丁醚化三聚氰胺甲醛树脂。

优选地，所述的有机硅改性树脂为有机硅改性环氧树脂。

优选地，所述的聚异氰酸酯为脂肪族聚异氰酸酯。

优选地，所述的高分子量饱和聚酯树脂的重均分子量为16000～100000。

优选地，所述的环保溶剂、快干溶剂分别为乙醇、二价酸酯、异丙醇、丙酮中的至少一种。

优选地，所述的附着力促进剂为磷酸聚酯型附着力促进剂，是采用聚酯和磷酸反应而得的产物。

一种前述的珠状涂料的制备珠状涂层的制备方法，其包括以下步骤：

(1)、预备光油材料：按光油材料的组分和配比称取原料后，全部置于分散器中充分混合分散10-15分钟，即得；

(2)、预备珠状材料：按珠状材料的组分和配比称取原料后，全部置于分散器中充分混合分散10-15分钟，即得；

(3)、在基材上涂一层光油材料并烘干，在基材表面形成表面张力小的均匀光油涂层，之后在光油涂层表面上涂一层珠状材料并烘干，形成表面张力大的珠状涂层，烘干条件为150-180℃烘烤10-15分钟至完全固化。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的珠状涂料彻底解决了珠状涂料表面效果难控制、附着力不良、施工不便且污染设备及环境等技术难题，克服珠状涂料在应用上长期难以解决的技术问题，也为表面涂装的个性化及差异化提供一种有效途径。

2.本发明的珠状涂料利用珠状涂料及配套的光油符合环保的要求，不含双酚A、有机锡、重金属等对人体有害物质，符合国内及欧美诸如FDA、F963、 EN71、RoHS、REACH、BPA等无毒无害检测标准。

3.本发明采用两涂两烘的上光方法，先在印刷好的素材上涂一层光油并烘干以在表面形成表面张力小的均匀涂层，再在此涂层的基础上涂一层表面张力大的珠状涂料。优选光油材料涂层的表面张力在20-34达因/厘米，珠状材料涂层的表面张力在36-70达因/厘米，通过两个涂层表面张力的调整及上层珠状涂料的厚薄即可形成珠状效果，具有独特的视觉及触觉效果且耐冲压。

4.本发明的第一层光油包含如下组分：选用醇酸树脂做主材，用硬度好、反应速度快的丁醚化三聚氰胺甲醛树脂、综合性能优异的苯代三聚氰胺甲醛树脂及聚异氰酸酯做固化剂，在保证涂膜柔韧性的同时保证足够的交联密度，辅与部分蜡、流平剂、有机硅改性树脂用以大幅度降低涂层的表面张力。

5.本发明的第二层的珠状涂料包含如下组分：选用饱和聚酯树脂做主材，甲醚化三聚氰胺甲醛树脂及封闭型聚异氰酸酯做固化剂，配以快干溶剂、蜡粉、附着力促进剂，用以大幅度提高涂层的表面张力。

上述是发明技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本实施例的珠状涂料应用示意图之一；

图2为本实施例的珠状涂料应用示意图之二；

图3为本实施例的珠状涂料应用示意图之三；

图4为现有背景技术珠状涂料应用示意图。

具体实施方式：

为了使本发明的目的和技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例作详细说明。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。

实施例1：本实施例提供的一种珠状涂料及其制备珠状涂层的制备方法，该珠状涂料，包括依次固化的光油材料和珠状材料，所述光油材料涂层的表面张力小于所述珠状材料涂层的表面张力，所述光油材料包括如下重量份数的组分：醇酸树脂60份，丁醚化三聚氰胺甲醛树脂10份，苯代三聚氰胺甲醛树脂5份，聚异氰酸酯3份，流平剂0.8份，封闭型酸性环保催干剂0.5 份，蜡浆2份，环保溶剂16份，有机硅改性树脂2.7份；所述珠状材料包括如下重量份数的组分：高分子量饱和聚酯树脂64份，甲醚化三聚氰胺甲醛树脂15份，封闭型多异氰酸酯10份，封闭型酸性环保催干剂0.5份，蜡粉0.5 份、附着力促进剂1份，快干溶剂9份。

其中优选醇酸树脂为甲基三乙氧基硅烷改性醇酸树脂，是以大豆油、季戊四醇、邻苯二甲酸酐、N,N-二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇为基础原料加入甲基三乙氧基硅烷为反应物料进行改性而制得的。大豆油的表面张力小，甲基三乙氧基硅烷改性大豆油基醇酸树脂后，有利于光油材料在基材表面获得较低的表面张力。优选丁醚化三聚氰胺甲醛树脂为高亚氨基丁醚化三聚氰胺甲醛树脂，具有传统丁醚化三聚氰胺树脂的优异兼容性及快速低温固化性能，润湿性能好；优选有机硅改性树脂为有机硅改性环氧树脂，对金属和有色金属有极好的附着力，显现有极强的粘结力和涂层基质，有益于在基材上的附着；聚异氰酸酯为脂肪族聚异氰酸酯。高分子量饱和聚酯树脂的重均分子量为16000～100000；环保溶剂、快干溶剂分别为乙醇、二价酸酯、异丙醇、丙酮中的至少一种；附着力促进剂为磷酸聚酯型附着力促进剂，是采用聚酯和磷酸反应而得的产物。

前述的珠状涂料的制备珠状涂层的制备方法，其包括以下步骤：

(1)、预备光油材料：按光油材料的组分和配比称取原料后，全部置于分散器中充分混合分散10-15分钟，即得；

(2)、预备珠状材料：按珠状材料的组分和配比称取原料后，全部置于分散器中充分混合分散10-15分钟，即得；

(3)、在基材上涂一层光油材料并烘干，在基材表面形成表面张力小的均匀光油涂层，涂层表面张力低，光亮滑爽、加工性能优异。上述光油涂层经过测试，细度小于5微米，硬度为H，固化温度为160摄氏度，固化时间为10分钟。涂层表面张力低，光亮滑爽、加工性能优异。

之后在光油涂层表面上涂一层珠状材料并烘干，形成表面张力大的珠状涂层，烘干条件为150-180℃烘烤10-15分钟至完全固化，涂层表面呈珠状，抗刮性能、加工性能优异。

材料将光油材料两涂两烘的上光方法，先在印刷好的素材上涂一层光油并烘干以在表面形成表面张力小的均匀涂层，再在此涂层的基础上涂一层表面张力大的珠状涂料，通过两个涂层表面张力的调整及上层珠状涂料的厚薄即可形成珠状效果。

实施例2：本实施例提供的一种珠状涂料及其制备珠状涂层的制备方法，其与实施例1基本相同，不同之处在于：

第一层光油的具体实施包括：

醇酸树脂58份，丁醚化三聚氰胺甲醛树脂11份，苯代三聚氰胺甲醛树脂3份，聚异氰酸酯4份，流平剂0.8份，封闭型酸性环保催干剂0.7份，蜡浆2份，环保溶剂16份，有机硅改性树脂2.5份。

按上述比例称量制备光油的材料，将其全部置于分散器中充分混合分散 10-15分钟，检测包装。上述罩光油经过测试，细度小于5微米，硬度为H，固化温度为160摄氏度，固化时间为10分钟。涂层表面张力低，光亮滑爽、加工性能优异。

第二层珠状涂料的具体实施包括：

高分子量饱和聚酯树脂66份，甲醚化三聚氰胺甲醛树脂16份，封闭型多异氰酸酯9份，封闭型酸性环保催干剂0.4份，蜡粉0.4份、附着力促进剂2份，快干溶剂7份。

按上述比例称量制备珠状涂料的材料，将其全部置于分散器中充分混合分散10分钟，检测包装。将上述珠状涂料涂在第一层的光油上，用160度烘烤10分钟可完全固化，涂层表面呈珠状，抗刮性能、加工性能优异。

采用两涂两烘的上光方法，先在印刷好的素材上涂一层光油并烘干以在表面形成表面张力小的均匀涂层，再在此涂层的基础上涂一层表面张力大的珠状涂料。通过两个涂层表面张力的调整及上层珠状涂料的厚薄即可形成珠状效果。

实施例3：本实施例提供的一种珠状涂料及其制备珠状涂层的制备方法，其与实施例1基本相同，不同之处在于：

第一层光油的具体实施例：

醇酸树脂68份，丁醚化三聚氰胺甲醛树脂8份，苯代三聚氰胺甲醛树脂 6份，聚异氰酸酯2份，流平剂0.9份，封闭型酸性环保催干剂0.4份，蜡浆3份，环保溶剂18份，有机硅改性树脂2份。

按上述比例称量制备光油的材料，将其全部置于分散器中充分混合分散 15分钟，检测包装。上述罩光油经过测试，细度小于5微米，硬度为H，固化温度为160摄氏度，固化时间为10分钟。涂层表面张力低，光亮滑爽、加工性能优异。

第二层珠状涂料的具体实施例：

高分子量饱和聚酯树脂60份，甲醚化三聚氰胺甲醛树脂18份，封闭型多异氰酸酯8份，封闭型酸性环保催干剂0.3份，蜡粉0.5份、附着力促进剂3份，快干溶剂8份。

按上述比例称量制备珠状涂料的材料，将其全部置于分散器中充分混合分散10-15分钟，检测包装。将上述珠状涂料涂在第一层的光油上，用160 度烘烤10分钟可完全固化，涂层表面呈珠状，抗刮性能、加工性能优异。

实施例4：本实施例提供的一种珠状涂料及其制备珠状涂层的制备方法，其与实施例1基本相同，不同之处在于：

第一层光油的具体实施例：

醇酸树脂62份，丁醚化三聚氰胺甲醛树脂9份，苯代三聚氰胺甲醛树脂 5份，聚异氰酸酯5份，流平剂1份，封闭型酸性环保催干剂0.6份，蜡浆3 份，环保溶剂17份，有机硅改性树脂1.7份。

按上述比例称量制备光油的材料，将其全部置于分散器中充分混合分散 14分钟，检测包装。上述罩光油经过测试，细度小于5微米，硬度为H，固化温度为160摄氏度，固化时间为10分钟。涂层表面张力低，光亮滑爽、加工性能优异。

第二层珠状涂料的具体实施例：

高分子量饱和聚酯树脂65份，甲醚化三聚氰胺甲醛树脂17份，封闭型多异氰酸酯9份，封闭型酸性环保催干剂0.3份，蜡粉0.4份、附着力促进剂2份，快干溶剂8份。

按上述比例称量制备珠状涂料的材料，将其全部置于分散器中充分混合分散14分钟，检测包装。将上述珠状涂料涂在第一层的光油上，用160度烘烤10分钟可完全固化，涂层表面呈珠状，抗刮性能、加工性能优异。

实施例5：本实施例提供的一种珠状涂料及其制备珠状涂层的制备方法，其与实施例1基本相同，不同之处在于：

第一层光油的具体实施例：

醇酸树脂63份，丁醚化三聚氰胺甲醛树脂9份，苯代三聚氰胺甲醛树脂 4份，聚异氰酸酯4份，流平剂0.8份，封闭型酸性环保催干剂0.6份，蜡浆3份，环保溶剂17份，有机硅改性树脂2.3份。

按上述比例称量制备光油的材料，将其全部置于分散器中充分混合分散 14分钟，检测包装。上述罩光油经过测试，细度小于5微米，硬度为H，固化温度为160摄氏度，固化时间为10分钟。涂层表面张力低，光亮滑爽、加工性能优异。

第二层珠状涂料的具体实施例：

高分子量饱和聚酯树脂63份，甲醚化三聚氰胺甲醛树脂17份，封闭型多异氰酸酯9份，封闭型酸性环保催干剂0.4份，蜡粉0.5份、附着力促进剂2份，快干溶剂8份。

按上述比例称量制备珠状涂料的材料，将其全部置于分散器中充分混合分散10分钟，检测包装。将上述珠状涂料涂在第一层的光油上，用160度烘烤10分钟可完全固化，涂层表面呈珠状，抗刮性能、加工性能优异。

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。

Claims (10)

1.一种珠状涂料，其特征在于，包括依次固化的光油材料和珠状材料，所述光油材料涂层的表面张力小于所述珠状材料涂层的表面张力，所述光油材料包括如下重量份数的组分：醇酸树脂58-68份，丁醚化三聚氰胺甲醛树脂8-11份，苯代三聚氰胺甲醛树脂3-6份，聚异氰酸酯2-4份，流平剂0.8-1份，封闭型酸性环保催干剂0.4-0.7份，蜡浆2-3份，环保溶剂16-18份，有机硅改性树脂1.7-2.7份；所述珠状材料包括如下重量份数的组分：高分子量饱和聚酯树脂60-66份，甲醚化三聚氰胺甲醛树脂15-18份，封闭型多异氰酸酯8-10份，封闭型酸性环保催干剂0.3-0.5份，蜡粉0.4-0.5份、附着力促进剂1-3份，快干溶剂7-9份。

2.如权利要求1所述的珠状涂料，其特征在于，该珠状涂料，包括依次固化的光油材料和珠状材料，所述光油材料涂层的表面张力小于所述珠状材料涂层的表面张力，所述光油材料包括如下重量份数的组分：醇酸树脂60份，丁醚化三聚氰胺甲醛树脂10份，苯代三聚氰胺甲醛树脂5份，聚异氰酸酯3份，流平剂0.8份，封闭型酸性环保催干剂0.5份，蜡浆2份，环保溶剂16份，有机硅改性树脂2.7份；所述珠状材料包括如下重量份数的组分：高分子量饱和聚酯树脂64份，甲醚化三聚氰胺甲醛树脂15份，封闭型多异氰酸酯10份，封闭型酸性环保催干剂0.5份，蜡粉0.5份、附着力促进剂1份，快干溶剂9份。

3.如权利要求1所述的珠状涂料，其特征在于，所述的醇酸树脂为甲基三乙氧基硅烷改性醇酸树脂，是以大豆油、季戊四醇、邻苯二甲酸酐、N,N-二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇为基础原料加入甲基三乙氧基硅烷为反应物料进行改性而制得的。

4.如权利要求1所述的珠状涂料，其特征在于，所述的丁醚化三聚氰胺甲醛树脂为高亚氨基丁醚化三聚氰胺甲醛树脂。

5.如权利要求1所述的珠状涂料，其特征在于，所述的有机硅改性树脂为有机硅改性环氧树脂。

6.如权利要求1所述的珠状涂料，其特征在于，所述的聚异氰酸酯为脂肪族聚异氰酸酯。

7.如权利要求1所述的珠状涂料，其特征在于，所述的高分子量饱和聚酯树脂的重均分子量为16000～100000。

8.如权利要求1所述的珠状涂料，其特征在于，所述的环保溶剂、快干溶剂分别为乙醇、二价酸酯、异丙醇、丙酮中的至少一种。

9.如权利要求1所述的珠状涂料，其特征在于，所述的附着力促进剂为磷酸聚酯型附着力促进剂，是采用聚酯和磷酸反应而得的产物。

10.一种利用权利要求1-9任一所述的珠状涂料的制备珠状涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、预备光油材料：按光油材料的组分和配比称取原料后，全部置于分散器中充分混合分散10-15分钟，即得；

(2)、预备珠状材料：按珠状材料的组分和配比称取原料后，全部置于分散器中充分混合分散10-15分钟，即得；

(3)、在基材上涂一层光油材料并烘干，在基材表面形成表面张力小的均匀光油涂层，之后在光油涂层表面上涂一层珠状材料并烘干，形成表面张力大的珠状涂层，烘干条件为150-180℃烘烤10-15分钟至完全固化。

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