CN114410195A - 一种具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物及其涂层 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物及其涂层，至少包括重量份比例不低于70wt％且在200℃下其粘度不高于5Pa.s的热固性树脂、用于热固性树脂交联固化的固化剂、重量份比例为0.05‑5wt％的有机颜料和重量份比例为0.05‑10wt％的包覆型效果颜料；本发明在完成喷涂固化可以得到具有艳色效果的高光高流平涂层，可以作为采用多层油漆所得涂饰效果的环保替代产品。

Description

一种具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物及其涂层

技术领域

本发明属于粉末涂料领域，具体涉及一种具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，本发明还涉及该高光高流平粉末涂料组合物应用的涂层。

背景技术

热固性粉末涂料因其具有绿色环保、能耗低、施工方便以及无(至少极少量)VOC排放等优点，因而被广泛用于替代油漆以及水性漆来实现对各领域产品的防护装饰。

具体来说，为了丰富热固性粉末涂料的装饰效果，使其更加接近于油漆装饰效果，人们提出在热固性粉末涂料中增加各种效果颜料，在制备时，通过共混或邦定工艺方式与热固性粉末涂料进行混合。然而，由于油漆本身的厚度薄且采用多层油漆涂饰后，其涂层可以达到高光高流平的艳色绚丽效果，而现有的效果热固性粉末涂料仍然无法达到能够替代油漆的该效果。

因此，本申请人希望对此进行专项研发，寻求新的技术方案找到可以替代采用多层油漆所得涂饰效果的全新热固性粉末涂料替代产品。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物及其涂层，在完成喷涂固化可以得到具有艳色效果的高光高流平涂层，可以作为采用多层油漆所得涂饰效果的环保替代产品。

本发明采用的技术方案如下：

一种具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，至少包括重量份比例不低于70wt％且在200℃下其粘度不高于5Pa.s的热固性树脂、用于热固性树脂交联固化的固化剂、重量份比例为0.05-5wt％的有机颜料和重量份比例为0.05-10wt％的包覆型效果颜料。

优选地，所述热固性树脂采用无定形树脂。

优选地，所述包覆型效果颜料包括包覆型云母粉和/或包覆型金属粉和/或包覆型珠光粉。

优选地，所述包覆型效果颜料采用的包覆材料为不含有固化剂的透明树脂。

优选地，所述热固性树脂和所述透明树脂分别采用聚酯树脂。

优选地，所述热固性树脂的酸值不高于50mgKOH/g。

优选地，所述透明树脂占所述包覆型效果颜料的重量份比例范围为30-80wt％。

优选地，所述固化剂包括羟烷基酰胺和/或TGIC和/或异氰酸酯化合物。

优选地，所述热固性树脂在200℃下其粘度范围为1.5-4.5Pa.s。

优选地，包括基础粉末涂料组合物和包覆型效果颜料，所述基础粉末涂料组合物包括所述热固性树脂、固化剂和有机颜料；其中，部分或全部所述包覆型效果颜料粘接在所述基础粉末涂料组合物上。

优选地，一种具有艳色效果的高光高流平涂层，在基材上喷涂如上所述的高光高流平粉末涂料组合物，经过固化反应后成型得到具有艳色效果的高光高流平涂层。

需要说明的是，本申请涉及的酸值检测标准依据为ISO 3682-1998；涉及的粘度值检测标准依据是ASTM D 4287-1994，所采用的检测设备为ICI锥板粘度计(CONE&PLATE)；涉及的玻璃化温度数据是通过METTLER热分析仪检测得到，检测方法采用差示扫描热法 DSC(英文全称为：Differential Scanning Calorimetry),其加热升温速度参数设置在20℃/分钟；涉及的D50粒径数据是采用马尔文粒度分析仪2000进行粒度分布测试得到的D50 数据。

本申请提出由高含量且低粘度的热固性树脂(重量份比例不低于70wt％且在200℃下其粘度不高于5Pa.s)、固化剂、有机颜料以及包覆型效果颜料组成特定的粉末涂料组合物配方，其中，有机颜料具有优异的分散性和艳色效果，同时包覆型效果颜料与高含量且低粘度的热固性树脂进行复配组合后，本申请人惊喜地发现在完成喷涂固化可以得到具有艳色效果的高光高流平涂层，可以作为采用多层油漆所得涂饰效果的环保替代产品。

具体实施方式DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

本申请实施例提出了一种具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，至少包括如下原料：

重量份比例不低于70wt％且在200℃下其粘度不高于5Pa.s的热固性树脂；为了进一步利于高光和高流平效果，热固性树脂的重量份比例优选为75-98wt％，更优选为80-92wt％；热固性树脂的粘度优选为1-5Pa.s，更优选为1.5-4.5Pa.s，更进一步优选为2-4.5Pa.s；其中，为了降低原料成本，使其具有批量应用前景，优选地，在本实施方式中，热固性树脂采用无定形树脂；在树脂类型上，本实施例中的热固性树脂可以采用公知的热固性树脂，具体可以是环氧树脂、羧酸聚酯树脂、羟基聚酯树脂、丙烯酸树脂或氟碳树脂中的一种或任意一种的混合；

用于热固性树脂交联固化的固化剂，在具体实施时，固化剂可以根据实际所选用的热固性树脂来选择任意公知的固化剂，只要确保固化剂能够与热固性树脂发送交联固化反应即可；

重量份比例为0.05-5wt％的有机颜料，优选为0.1-2wt％，更优选为0.5-1.5wt％；在具体实施时，有机颜料可以选用任意公知的任何色相有机颜料，例如可具体采用呈红色、黄色、绿色、蓝色、紫色、橙色等色相的有机颜料，具体可以实际所应用的涂层需要来进行选择，本申请在实施时不做特别唯一限制；需要特别说明的是，本申请涉及的有机颜料是指有色的有机化合物，可以为天然形成，也可以是通过人工合成，优选包括单偶氮类有机颜料、双偶氮有机颜料、色淀类有机颜料、,酞菁类有机颜料或稠环类有机颜料，更优选, 酞菁类有机颜料；而现有技术中的粉末涂料组合物普遍采用无机颜料，其中，无机颜料主要包括各种金属氧化物、铬酸盐、碳酸盐、硫酸盐和硫化物等，具体如铝粉、铜粉、碳黑、锌白以及钛白等。

重量份比例为0.05-10wt％的包覆型效果颜料，优选为0.1-8wt％，更优选为0.5-6wt％，再进一步优选为1-5wt％；优选地，在本实施方式中，包覆型效果颜料包括包覆型云母粉和 /或包覆型金属粉和/或包覆型珠光粉，其中，包覆型金属粉包括包覆型铝粉和/或包覆型银粉；包覆型效果颜料还可以包括其他公知的包覆型效果颜料，可以根据实际所需要的涂层效果来进行选择；优选地，为了利于本实施例所获得的涂层效果，在本实施方式中，包覆型效果颜料采用的包覆材料为不含有固化剂的透明树脂，当透明树脂中含有固化剂时，对其所获得涂层的高光高流平效果上存在负面影响，且涂层效果批次稳定性较差；透明树脂占包覆型效果颜料的重量份比例范围为30-80wt％，更优选为40-75wt％，再进一步优选为 45-70wt％。

进一步优选地，为了进一步获得利于高光高流平的涂层效果，在本实施实施方式中，热固性树脂的酸值不高于50mgKOH/g，更优选为15-45mgKOH/g，更进一步优选为25-40mgKOH/g；优选地，在本实施方式中，热固性树脂的玻璃化温度不低于50℃，更优选为不低于55℃，进一步优选为55-65℃。

进一步来说，本实施例中的透明树脂与热固性树脂可以采用相同类型的树脂，也可以采用不同类型的树脂，还可以是公知的热塑性树脂；具体优选地，在本实施方式中，热固性树脂和透明树脂分别采用聚酯树脂(可以为羧酸聚酯树脂和/或羟基聚酯树脂)，不仅原料成本较低，且具有较好的透明性能，进一步利于涂层的高光高流平效果；其中，透明树脂所采用的聚酯树脂可以与热固性树脂所采用的聚酯树脂相同，也可以不相同；进一步具体优选地，在本实施方式中，透明树脂所采用聚酯树脂可以与热固性树脂的固化剂产生缓慢的交联反应，但优选地，其酸值不应高于热固性树脂所采用聚酯树脂的酸值，优选地，透明树脂所采用聚酯树脂的酸值不高于30mgKOH/g，更优选不高于20mgKOH/g。例如，在本实施方式中，热固性树脂可以具体选用

FL-3011聚酯树脂(酸值为30-36 mgKOH/g，粘度为2.8-4.1Pa.s@200℃，玻璃化温度为59℃)，当然也可以优选选用其他具有类似优选特征的热固性树脂；透明树脂优选采用酸值为15-20mgKOH/g的低酸值聚酯树脂。优选地，在本实施方式中，热固性树脂和透明树脂之间的酸值差至少为5mgKOH/g，更优选至少为10mgKOH/g，其中热固性树脂具有更高的酸值。在某些实施例中，还可以提供用于热固性树脂固化的第一固化剂和用于透明树脂固化的第二固化剂，其中，第一固化剂和第二固化剂可以彼此相同或不同。

优选地，在本实施方式中，固化剂包括羟烷基酰胺(即为俗称的Primid)和/或TGIC(异氰脲酸三缩水甘油酯)和/或异氰酸酯化合物，本实施例所述的异氰酸酯化合物还包括封闭型异氰酸酯、潜伏型异氰酸酯和尿素二酮等；固化剂还可包含一种以上固化化合物的混合物，例如采用两种不同的异氰酸酯基化合物。通常来说，在本实施方式中，固化剂占粉末涂料组合物的2-35wt％，优选为3-25wt％，更优选为5-20wt％；在替代的实施方案中，固化剂占粉末涂料组合物的1-15wt％，优选为1-10wt％，更优选为2-6wt％。当然地，在其他实施方式中，可以根据所采用的热固性树脂类型来选择合适的优选固化剂和/或固化剂的合适重量份。

本申请涉及的热固性树脂、固化剂、有机颜料以及包覆型效果颜料均可以在市场上直接购买得到，原料来源易于取得。举例来说，有机颜料可以具体选用,酞菁类有机颜料，例如选用来自BASF的

品牌的各种色相有机颜料，或采用其他类型的有机颜料；包覆型效果颜料可以具体选用来自ECKART提供的STANDART PCBF 3500或其他类似的包覆型效果颜料。

本申请中具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物可以通过原料混合、熔融挤出以及破碎等公知工序制备得到，也可以预先制备基础粉末涂料组合物，然后再将包覆型效果颜料与基础粉末涂料组合物进行干混或通过热粘接工艺混合为一体；优选地，为了进一步利于涂层获得特定的艳色以及高光高流平效果，在本实施方式中，具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物包括基础粉末涂料组合物和包覆型效果颜料，基础粉末涂料组合物包括热固性树脂、固化剂和有机颜料；其中，部分或全部包覆型效果颜料粘接在基础粉末涂料组合物上；通过公知的热粘接工艺可以使得包覆型效果颜料良好粘接在基础粉末涂料组合物上，使得涂层效果更加闪烁和稳定。此外，还可以进一步提高粉末涂料组合物的存储性和工艺稳定性。

在具体实施时，具体采用公知的邦定设备来实施热粘接工艺，优选地，热粘接工艺至少包括如下操作步骤：

S21)、预先将基础粉末涂料组合物置于邦定设备中；

S22)、在惰性气体保护氛围下，通过邦定设备使得基础粉末涂料组合物达到热粘接工艺所需的热粘接温度；

S23)、将包覆型效果颜料置于邦定设备中，通过热粘接工艺与基础粉末涂料组合物混合为一体；优选地，在本实施方式中，热粘接工艺中的热粘接时间为0.5-5分钟，更优选为1-3分钟；和/或热粘接温度范围在45-70℃，优选为45-60℃，更优选为45-55℃，最为优选为45-50℃。

优选地，本申请在具体实施时，也可以选择向基础粉末涂料组合物中添加公知的流平剂、脱气剂、抗氧剂、分散剂、填料、蜡、稳定剂、其他颜料或其他助剂等，这些都是本领域技术人员的常规技术选择。为了利于获得高光高流平的艳色涂层效果，在本实施方式中的基础粉末涂料组合物优选不额外添加填料。在制备本申请中的基础粉末涂料组合物时，可通过原料混合、熔融挤出以及破碎等公知工序制备得到，当然也可以采用其他公知制备工艺来得到本实施例的基础粉末涂料组合物，本申请对其制备工艺没有特别限定之处。

本申请实施例还提出了一种具有艳色效果的高光高流平涂层，在基材上喷涂如上所述的高光高流平粉末涂料组合物，经过固化反应后成型得到具有艳色效果的高光高流平涂层；具体优选地，在本实施方式中，基材采用金属基材，，优选采用铝质基材或铁质基材。具体应用领域可以为电动两轮车或电动三轮车或其他需要类似涂层效果的产品领域，本实施例对其不做限制。本实施例的高光高流平涂层厚度可以根据实际需要进行具体选择，建议的涂层厚度范围为60-120μm(测试标准依据为：ISO 2360-2017)。

为了验证本申请实施时的技术效果，本申请特别进行了以下多组实施例作为具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物配方原料进行具体测试性能对比：

实施例1：一种具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，包括97wt％的基础粉末涂料组合物和3wt％的包覆型效果颜料，包覆型效果颜料通过公知的邦定工艺与基础粉末涂料组合物实现热粘接混合；其中，包覆型效果颜料采用包覆型铝粉(透明聚酯树脂包覆)，具体来自ECKART提供的STANDART PCBF 3500，透明聚酯树脂占包覆型效果颜料的含量为50-75wt％；基础粉末涂料组合物按照下表1所示来准备配方原料：

表1本实施例1中基础粉末涂料组合物的配方表

实施例2：本实施例2的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例2中，基础粉末涂料组合物按照下表2所示来准备配方原料：

表2本实施例2中基础粉末涂料组合物的配方表

实施例3：本实施例3的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例3中，基础粉末涂料组合物按照下表3所示来准备配方原料：

表3本实施例3中基础粉末涂料组合物的配方表

实施例4：本实施例4的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例4中，基础粉末涂料组合物按照下表4所示来准备配方原料：

表4本实施例4中基础粉末涂料组合物的配方表

实施例5：本实施例5的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例5中，基础粉末涂料组合物按照下表5所示来准备配方原料：

表5本实施例5中基础粉末涂料组合物的配方表

实施例6：本实施例6的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例6中，基础粉末涂料组合物按照下表6所示来准备配方原料：

表6本实施例6中基础粉末涂料组合物的配方表

实施例7：本实施例7的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例7中，基础粉末涂料组合物按照下表7所示来准备配方原料：

表7本实施例7中基础粉末涂料组合物的配方表

实施例8：本实施例8的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例8中，将有机颜料更换为

Red from BASF。

实施例9：本实施例9的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例9中，将有机颜料更换为

Blue from BASF。

实施例10：本实施例10的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例10中，将有机颜料更换为

Yellow from BASF。

实施例11：本实施例11的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：本实施例11提供了一种具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，包括95wt％的基础粉末涂料组合物和5wt％的包覆型效果颜料。

实施例12：本实施例12的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：本实施例12提供了一种具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，包括99wt％的基础粉末涂料组合物和1wt％的包覆型效果颜料。

实施例13：本实施例13的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：本实施例13提供了一种具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，包括94wt％的基础粉末涂料组合物和6wt％的包覆型效果颜料。

实施例14：本实施例14的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：本实施例14提供了一种具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，包括99.5wt％的基础粉末涂料组合物和0.5wt％的包覆型效果颜料。

实施例15：本实施例15的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例15中，包覆型效果颜料通过公知的干混工艺与基础粉末涂料组合物实现混合。

实施例16：本实施例16的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例16中，包覆型效果颜料作为在基础粉末涂料组合物的原料，与其他原料一共进行预混后熔融挤出以及破碎。

实施例17：本实施例17的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例17中，所采用包覆型铝粉的透明树脂为透明高酸值聚酯树脂,其中，透明高酸值聚酯树脂具体选用来自神剑的SJT372羧基聚酯树脂,其酸值范围为66-75mgKOH/g，在200℃下粘度范围为1500-4500mPa.s，软化点温度为100-110℃，玻璃化温度约为53℃。

实施例18：本实施例18的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例18中，所采用包覆型铝粉的透明树脂包括90wt％的

FL-3011聚酯树脂以及10wt％的Primid固化剂。

具体来说，本实施例17或实施例18在制备包覆型铝粉时，可以将透明树脂的全部原料放入具有搅拌加热功能的密炼机中，当透明树脂处于熔融状态后，向密炼机中添加预定重量份的铝粉(具体选用来自SCHLENK的

8500HC)，对完成密炼混合后的包覆颗粒物进行破碎/磨粉，进而得到本实施例17或实施例18的包覆型铝粉，其中，包覆型铝粉的优选D50粒径范围为10-60微米，更优选为15-30微米；当然地也可以选择添加其他型号的铝粉，铝粉可做预包覆或未做任何预包覆处理，本申请在实施时对其不做任何限定)；当然地，在本申请的其他实施方式中，也可以采用其他合适的制备方法来得到包覆型效果颜料。

实施例19：本实施例19的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例19中，采用二氧化硅包覆型铝粉(具体选用来自SCHLENK的

8500HC)替代实施例1中的包覆型铝粉。

对比例1：本对比例1的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本对比例1中，将实施例1中的基础粉末涂料组合物所采用的聚酯树脂重量份降低至650份，通过添加250 份TiO₂颜料和/或填料，用于保持基础粉末涂料组合物的1000份重量份。

对比例2：本对比例2的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本对比例2中，热固性树脂采用高酸值聚酯树脂，其中，高酸值聚酯树脂具体选用来自神剑的SJT372聚酯树脂,其酸值范围为66-75mgKOH/g，在200℃下粘度范围为1500-4500mPa.s，软化点温度为100-110℃，玻璃化温度约为53℃。

对比例3：本对比例3的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本对比例3中，热固性树脂选用高粘聚酯树脂，其中，高粘聚酯树脂具体选用来自神剑的SJ4867聚酯树脂(酸值为29-35mgKOH/g，在200℃下的粘度为5.5-7.5Pa.s)。

对比例4：本对比例4的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本对比例4中，将实施例1的有机颜料替换为呈绿色色相的无机颜料，具体采用来自阿拉丁的氧化铬绿。

本申请为以上各实施例1-19以及对比例1-4分别制备得到了粉末涂料组合物，在相同型号的铝质基材上进行喷涂、固化后(固化条件统一选择为：200℃@15min)分别得到固化涂层，固化涂层的膜厚均为60-100μm。本申请对各固化涂层进行了如下表8所示的性能测试对比：

表8本申请各实施例以及各对比例的性能测试对比表

本申请还对实施例1、实施例8、实施例9以及实施例10进一步了进行耐化学性测试，其测试结果请参见下表9所示：

表9本申请部分实施例的耐化学性测试对比表

需要特别说明的是，本实施例涉及的性能测试是依据下表10所述的测试标准或条件进行的。

表10测试项目和测试标准或条件

通过大量对比测试，本申请人建议本申请在实施时优选不要向基础粉末涂料组合物中添加填料，这会影响涂层的目标效果；优选采用可与粉末涂料组合物中的固化剂可发生缓慢交联固化反应的透明树脂且其本身不含有固化剂来作为包覆型效果颜料的包覆材料，这会更加有利于涂层获得更加优越的艳色绚丽以及高光高流平效果，完全可以作为多层油漆所得涂饰效果的环保替代产品。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (11)

1.一种具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，其特征在于，至少包括重量份比例不低于70wt％且在200℃下其粘度不高于5Pa.s的热固性树脂、用于热固性树脂交联固化的固化剂、重量份比例为0.05-5wt％的有机颜料和重量份比例为0.05-10wt％的包覆型效果颜料。

2.根据权利要求1所述的具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，其特征在于，所述热固性树脂采用无定形树脂。

3.根据权利要求1所述的具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，其特征在于，所述包覆型效果颜料包括包覆型云母粉和/或包覆型金属粉和/或包覆型珠光粉。

4.根据权利要求1所述的具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，其特征在于，所述包覆型效果颜料采用的包覆材料为不含有固化剂的透明树脂。

5.根据权利要求4所述的具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，其特征在于，所述热固性树脂和所述透明树脂分别采用聚酯树脂。

6.根据权利要求1或4或5所述的具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，其特征在于，所述热固性树脂的酸值不高于50mgKOH/g。

7.根据权利要求4所述的具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，其特征在于，所述透明树脂占所述包覆型效果颜料的重量份比例范围为30-80wt％。

8.根据权利要求1所述的具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，其特征在于，所述固化剂包括羟烷基酰胺和/或TGIC和/或异氰酸酯化合物。

9.根据权利要求1所述的具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，其特征在于，所述热固性树脂在200℃下其粘度范围为1.5-4.5Pa.s。

10.根据权利要求1所述的具有艳色效果的高光高流平粉末涂料组合物，其特征在于，包括基础粉末涂料组合物和包覆型效果颜料，所述基础粉末涂料组合物包括所述热固性树脂、固化剂和有机颜料；其中，部分或全部所述包覆型效果颜料粘接在所述基础粉末涂料组合物上。

11.一种具有艳色效果的高光高流平涂层，其特征在于，在基材上喷涂如权利要求1-10之一所述的高光高流平粉末涂料组合物，经过固化反应后成型得到具有艳色效果的高光高流平涂层。