CN116285607A - 一种高加工性卷材涂料组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高加工性卷材涂料组合物，以质量百分含量计，其包括：聚酯树脂30‑80％、氨基树脂4‑15％、附着力促进剂1‑3％、颜料1‑30％、助剂1‑5％，以及余量的溶剂，以上组分的含量总计为100％，其中，所述聚酯树脂的数均分子量Mn为8000～30000，羟值为5‑30mg KOH/g，酸值不超过10mg KOH/g，且所述聚酯树脂的分子链中含有至少一个的端基官能团。本发明解决了普通彩涂板在冲压后易掉漆、耐久性差的问题，同时赋予了彩涂板表面抗污染的性能，使成品在使用过程中能够持久保持精美的外观。本发明还涉及一种基于上述高加工性卷材涂料组合物的涂层以及基材。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体地，涉及一种适用于预涂板等卷材的高加工性涂料组合物，以及该涂料组合物的制备方法及应用。
背景技术
中国是全球家电生产基地，承担着全球家电市场约80％的产量，家电市场的潜力很大。传统家用电器外壳成型后往往采用粉末涂料这种“后涂层”工艺进行加工，其成品成本高、涂层厚度高、花色品种单一、所需空间大，无法满足家用电器市场快速变化的需求。现有技术中，采用家电预涂彩涂板等预涂卷材加以改进，其能够按需切割成必要规格，进而直接用于加工，组装成型。其生产工艺简单、生产效率高，投资和运营成本低，生产和加工过程相对节能环保。因此，近年来家电彩涂板等预涂卷材的发展非常迅速。
随着家电行业预涂卷材的需求量不断增加，客户对于高端家电的质量要求也越来越高。对于高质量的家电产品而言，首先必须要有一个既耐用又漂亮的高加工性外壳。尤其对是洗衣机、冰箱、冰柜、微波炉、机顶盒、空调室外机、灯具、电视机等一系列家电来说，除了要求外壳具有完美的外观，还要求其具有耐深冲性、耐指纹性、导电性、轻薄性等质量特性要求，这也导致常规的彩涂板等预涂卷材往往难以满足高端客户的质量需求。
现有技术中，家电预涂板等预涂卷材是先在表面涂装，再加工成型的工艺，在现有家电预涂板基材不变的情况下，涂料涂覆成膜后的加工性成为本领域技术人员关注的焦点。目前市场上仅用常规的T弯、冲击、杯突性能来表征涂膜的机械加工性，但是对于家电涂层来说，在常规性能合格的情况下，其加工成型的过程中常常会出现冲压区域局部漆膜脱落的情况，影响家电彩涂板的外观及耐久性。
为解决现有问题，亟需开发一种高加工性卷材涂料，其涂覆后成膜后具备光泽度高、外观漂亮、颜色多样化和高加工性、耐冲压、弯曲柔韧性好、加工成型方便等优点。其耐冲压、加工性优异的特性可以确保涂料成膜后的延展性，以克服涂膜冲压后漆膜脱落的问题，以使得该高加工性预涂卷材涂料能够很好的应用于家电预涂彩涂板等卷材。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的第一方面在于提供一种高加工性卷材涂料组合物，其配合无铬底漆固化成膜后，具有优异的可加工性、耐深冲性、耐沾污性等特性，且具有环保、可装饰性强等特点。
一种高加工性卷材涂料组合物，以质量百分含量计，其包括：
聚酯树脂30-80％
氨基树脂4-15％
附着力促进剂1-3％
颜料1-30％
助剂1-5％，以及
余量的溶剂，
以上组分的含量总计为100％，
其中，所述聚酯树脂的数均分子量Mn为8000～30000，羟值为5-30mg KOH/g，酸值不超过10mg KOH/g，且所述聚酯树脂的分子链中含有至少一个的端基官能团。
在本发明的一优选实施例中，在所述的卷材涂料组合物中，以质量百分含量计，所述聚酯树脂的含量为30-70％；更为优选地，所述聚酯树脂的含量为40-70％。
在本发明的一优选实施例中，所述聚酯树脂的数均分子量Mn为8000-20000，羟值为8mg KOH/g，酸值为3-5mg KOH/g，固体含量为40wt％。
在本发明的一些实施例中，所述聚酯树脂由多元醇和多元酸聚合而成。
优选地，所述聚酯树脂由新戊二醇和二元酸在有机锡催化剂作用下聚合而成。更优选地，所述聚酯树脂由新戊二醇和己二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等，在有机锡催化剂作用下进行聚合反应，再经溶剂稀释而制得。由上述聚合反应获得的所述聚酯树脂保留了直链结构，但端基高度支化的结构，含有众多的端基官能团。
一方面，这不仅使所述聚酯树脂具有高羟值及高加工柔韧性，还能使所述聚酯树脂与附着力促进剂进行类聚合物反应，从而为所述高加工性卷材涂料组合物成膜后提供了极佳的加工性能。
另一方面，由上述聚合反应获得的漆膜具有高交联结构，能够极大地提升由所述高加工性卷材涂料组合物固化所形成的涂层的耐污耐指纹、耐MEK、耐磨耐蚀等特性。
再一方面，由上述聚合反应获得的所述聚酯树脂还可以帮助色粉润湿和分散，从而使得由所述高加工性卷材涂料组合物固化所形成的涂层具有较高的光泽，从而确保涂层保光和上色的效果。
更为具体地说，在本发明的一些实施例中，所述聚酯树脂可以是满足上述描述的任意市售饱和聚酯树脂，例如但不限于立邦公司、Evonik公司、长兴等公司所提供的饱和聚酯树脂，具体型号例如但不限于NP 027 RJZ、EP132N、DYNAPOL·L411、ETERKYD 5017-R-40等。
在本发明的一优选实施例中，在所述的卷材涂料组合物中，以质量百分含量计，所述氨基树脂的含量为4-10％；更为优选地，所述氨基树脂的含量为4-8％。
在本发明的一些实施例中，所述氨基树脂为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或多种的组合。
优选地，所述氨基树脂为甲醚化三聚氰胺树脂或丁醚化三聚氰胺树脂中的一种或两者混合。
更为优选地，所述氨基树脂为丁醚化三聚氰胺树脂，其能够使本申请所述高加工性卷材涂料组合物的固化膜柔韧性高，配方稳定性优异，耐污染性优良。
更为具体地说，在本发明的一些实施例中，所述氨基树脂可以是满足上述描述的任意市售氨基树脂，例如但不限于氰特公司所提供的氨基树脂，具体型号例如但不限于CYMEL303、CYMEL688、CYMEL325。
在本发明的一些实施例中，所述附着力促进剂选自环氧类、硅醇类、磷酸酯类改性聚合物。优选地，所述附着力促进剂为磷酸酯类改性聚合物。
在本发明的一些实施例中，所述附着力促进剂可以是满足上述描述的任意市售附着力促进剂，例如但不限于如市售的，路博润的Lubrizol 2063，长兴的ETERKYD4901，武汉领航缔彩公司提供的PAE-206中的一种或几种。
在本发明的一些实施例中，所述的颜料可选自二氧化钛、炭黑等。适合与本发明的所述底漆组合物一起使用的颜料是本领域技术人员已知的，且可根据期望的涂层颜色或外观而变化。例如但不限于杜邦公司所提供的R-902或德固赛公司所提供的COLOUR BLACKFW200。
在本发明的一些实施例中，所述的溶剂为环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚、二甲苯、S-100号溶剂油、S-150号溶剂油、三甲苯溶剂油、二价酸酯混合物(DEB)中的至少一种或多种的组合。
在本发明的一些实施例中，所述助剂选自分散剂、催化剂、消泡剂以及流平剂的至少一种或多种的组合。所述助剂可被任选地加入到组合物中以促进涂料的流动、润湿及涂料的表观。
在本发明的一些实施例中，在所述的卷材涂料组合物中，以质量百分含量计，所述分散剂的含量为0.5-1.5％。
具体地说，所述的分散剂例如但不限于毕克公司所提供的BYK 110、BYK115、BYKP-104、SOLSPERSE 2000、毅盛公司所提供的DA1040。
在本发明的一些实施例中，在所述的卷材涂料组合物中，以质量百分含量计，所述催化剂的含量为0.5-2％。
在本发明的一些实施例中，所述催化剂为封闭型磺酸类酸催化剂。优选地，所述催化剂为二壬基萘二磺酸(DNNDSA)、二壬基萘磺酸(DNNSA)、十二烷基苯磺酸(DDBSA)、对甲苯磺酸(P-TSA)中的至少一种或多种的组合。
具体地说，所述催化剂可以是满足上述描述的任意市售封闭型磺酸类酸催化剂，其选自二壬基萘二磺酸(DNNDSA)、二壬基萘磺酸(DNNSA)、十二烷基苯磺酸(DDBSA)、对甲苯磺酸(P-TSA)中的一种或几种。具体地说，所述的酸催化剂选自金式化学所提供的Nacure1419或Nacure 2500。
在本发明的一些实施例中，所述流平剂为非硅流平剂。所述流平剂可以是满足上述描述的任意市售非硅流平剂，例如但不限于毕克化学所提供的BYK-392、BYK-054、BYK-355、BYK-358N、AFCONA-3773。
在本发明的一些实施例中，所述消泡剂为非硅消泡剂。所述消泡剂可以是满足上述描述的任意市售非硅消泡剂，例如但不限于毕克化学所提供的BYK-352、BYK-354、AFCONA2720。
根据本发明的第二方面的第一点，其提供了上述高加工性卷材涂料组合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)在反应容器中依次加入第一部分聚酯树脂、颜料和第一部分溶剂，混合并搅拌均匀后进行研磨；
(2)加入第二部分聚酯树脂以及氨基树脂，混合并搅拌均匀；
(3)搅拌状态下加入附着力促进剂以及助剂，搅拌均匀；
(4)加入第二部分溶剂，调节混合物的粘度，即得到高加工性卷材涂料组合物。
根据本发明的第二方面的第二点，上述高加工性卷材涂料组合物的制备方法，还可以包括如下步骤：
(1)在反应容器中依次加入第一部分聚酯树脂、第一部分溶剂和分散剂，混合并搅拌均匀；
(2)加入颜料，混合并搅拌均匀后进行研磨；
(3)加入第二部分聚酯树脂、氨基树脂、附着力促进剂、消泡剂以及流平剂，混合并搅拌均匀；
(4)加入第二部分溶剂，调节混合物的粘度，即得到高加工性卷材涂料组合物。
本发明的第三方面在于提供一种涂层，其包括有本发明的第一方面所述的高加工性卷材涂料组合物。其通过如下的步骤形成：
将所述高加工性卷材涂料组合物用线棒辊涂在已有无铬底漆的预涂板上，在320℃烘箱中烘烤30s，金属板温PMT：224-232℃，得到膜厚为15μm的漆膜。
本发明的第四方面在于提供了一种基材，所述基材的外部涂布有本发明的第一方面所述的高加工性卷材涂料组合物。优选地，所述的基材为预涂板等的卷材。
本发明的有益效果如下所述：
本发明解决了普通彩涂板在冲压后易掉漆、耐久性差的问题，同时赋予了彩涂板表面抗污染的性能，使成品在使用过程中能够持久保持精美的外观。
同时，本发明所用涂料组合物的配方适于辊涂涂布工艺，有效地提高了生产效率，节约能源及成本。
具体地说：
(1)经试验表明，由本发明所述高加工性卷材涂料组合物固化形成的涂层，其加工性、耐污性能以及漆膜耐久性均远高于普通家电涂料，具有更为优秀的耐冲压性；
(2)经试验表明，由本发明所述高加工性卷材涂料组合物固化形成的涂层与基板之间的层间附着力强，具有良好的加工成型性能、优异的耐MEK擦拭效果、卓越的耐磨性和使用持久性；
(3)本发明所述高加工性卷材涂料组合物能够采用辊涂工艺进行成卷涂布并快速烘烤，涂装工艺简单高效；
(4)本发明所述高加工性卷材涂料组合物可以实现多样的装饰性，使工件制品外观更加赋于变化。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
在本发明中，以上述高加工性卷材涂料组合物配合无铬底漆，经高温烘烤固化成型。并对形成的涂层进行测试。
除非另有声明，在下文的实施例中均按国标GB/T 13448-2006进行测试，其结果符合国标GB/T 13448-2006的要求。
耐MEK擦拭测试要求按照GB/T 13448-2006中10.2规定的试样制备、试验环境、试验步骤：
即用手工法，将食指裹住棉纱布并浸入丁酮溶液中，以手臂力约10N在样板上擦拭100次，然后与未擦拭部分进行比较，涂层表面经有机溶液丁酮(MEK)擦拭过的部分应无可见颜色差异及涂层破损。具体测试方法可以参照海尔集团企业标准Q/HR 0502 008－2009。
耐污染测试要求按照GB/T 13448-2006中10.2规定的试样制备、试验环境、试验步骤。记号笔(红、蓝、黑)涂布试验片，放置24小时后，沾中性洗剂擦拭，试验片表面不变色。
深冲测试要求按照GB/T 13448-2006中10.2规定的试样制备一张不小于300mm长、不小于150mm宽的样板，用切割机(EC400)切割成直径150mm的圆形样板，置于试验样板材成形试验平台(EC600)的模具测试型腔，选择“深拉试验”，并将“闭环压边力”设置为5-10KN，至冲杯试验完成。观察冲杯外表面涂层完整性。
实施例1高加工性卷材涂料组合物1
根据以下表1的配方制备本发明所述的高加工性卷材涂料组合物：
表1实施例1高加工性卷材涂料组合物组成
| 组分 | 名称 | 用量(wt％) |
| 饱和聚酯树脂A | NP 027 RJZ | 21％ |
| 钛白粉 | R-902 | 30％ |
| 第一溶剂 | S-150 | 7％ |
| 饱和聚酯树脂B | NP 027 RJZ | 22％ |
| 氨基树脂 | CYMEL 247-10 | 4％ |
| 催化剂 | Nacure 2500 | 1.0％ |
| 附着力促进剂 | Lubrizol 2063 | 1.5％ |
| 消泡剂 | AFCONA 2720 | 0.5％ |
| 流平剂 | AFCONA-3773 | 1％ |
| 第二溶剂 | S-100 | 2％ |
| 第二溶剂 | 丙二醇甲醚醋酸酯 | 3％ |
| 第二溶剂 | DBE | 4％ |
按表1配方说明，在反应容器中依次加入饱和聚酯树脂A、颜料钛白粉，第一溶剂，混合并搅拌均匀后砂磨，研磨至细度不大于10微米，随后加入饱和聚酯树脂B、氨基树脂混合并搅拌均匀，然后在搅拌下加入附着力促进剂、催化剂、流平剂和消泡剂，搅拌均匀，最后加入第二溶剂，根据需要调节光泽、粘度，调节混合物的粘度为100-140秒，用涂-4杯测定，过滤包装，即得到高加工性卷材涂料组合物1。
涂装制板：将得到的所述高加工性卷材涂料组合物用线棒辊涂在已有无铬底漆的预涂板上，在320℃烘箱中烘烤30s，金属板温PMT：224-232℃，得到膜厚为15μm的漆膜。
对所制备而得到的涂层1的性能进行检测，检测结果参见表13。
实施例2高加工性卷材涂料组合物2
根据以下表2的配方制备本发明所述的高加工性卷材涂料组合物：
表2实施例2高加工性卷材涂料组合物组成
按表2配方说明，在反应容器中依次加入饱和聚酯树脂A、颜料钛白粉，第一溶剂，混合并搅拌均匀后砂磨，研磨至细度不大于10微米，随后加入饱和聚酯树脂B、氨基树脂混合并搅拌均匀，然后在搅拌下加入附着力促进剂、催化剂、流平剂和消泡剂，搅拌均匀，最后加入第二溶剂，根据需要调节光泽、粘度，调节混合物的粘度为100-140秒，用涂-4杯测定，过滤包装，即得到高加工性卷材涂料组合物2。
涂装制板：将得到的所述高加工性卷材涂料组合物用线棒辊涂在已有无铬底漆的预涂板上，在320℃烘箱中烘烤30s，金属板温PMT：224-232℃，得到膜厚为15μm的漆膜。
对所制备而得到的涂层2的性能进行检测，检测结果参见表13。
实施例3高加工性卷材涂料组合物3
根据以下表3的配方制备本发明所述的高加工性卷材涂料组合物：
表3实施例3高加工性卷材涂料组合物组成
| 组分 | 名称 | 用量(wt％) |
| 饱和聚酯树脂A | NP 027 RJZ | 21％ |
| 钛白粉 | R-902 | 30％ |
| 第一溶剂 | S-150 | 7％ |
| 饱和聚酯树脂B | NP 027 RJZ | 22％ |
| 氨基树脂 | CYMEL 247-10 | 6％ |
| 催化剂 | Nacure 1419 | 0.8％ |
| 附着力促进剂 | Lubrizol 2063 | 1.5％ |
| 消泡剂 | AFCONA 2720 | 0.5％ |
| 流平剂 | AFCONA-3773 | 1％ |
| 第二溶剂 | S-100 | 2％ |
| 第二溶剂 | 丙二醇甲醚醋酸酯 | 3％ |
| 第二溶剂 | DBE | 4％ |
按表3配方说明，在反应容器中依次加入饱和聚酯树脂A、颜料钛白粉，第一溶剂，混合并搅拌均匀后砂磨，研磨至细度不大于10微米，随后加入饱和聚酯树脂B、氨基树脂混合并搅拌均匀，然后在搅拌下加入附着力促进剂、催化剂、流平剂和消泡剂，搅拌均匀，最后加入第二溶剂，根据需要调节光泽、粘度，调节混合物的粘度为100-140秒，用涂-4杯测定，过滤包装，即得到高加工性卷材涂料组合物3。
涂装制板：将得到的所述高加工性卷材涂料组合物用线棒辊涂在已有无铬底漆的预涂板上，在320℃烘箱中烘烤30s，金属板温PMT：224-232℃，得到膜厚为15μm的漆膜。
对所制备而得到的涂层3的性能进行检测，检测结果参见表13。
实施例4高加工性卷材涂料组合物4
根据以下表4的配方制备本发明所述的高加工性卷材涂料组合物：
表4实施例4高加工性卷材涂料组合物组成
| 组分 | 名称 | 用量(wt％) |
| 饱和聚酯树脂A | NP 027 RJZ | 21％ |
| 钛白粉 | R-902 | 30％ |
| 第一溶剂 | S-150 | 7％ |
| 饱和聚酯树脂B | NP 027 RJZ | 22％ |
| 氨基树脂 | CYMEL 247-10 | 4％ |
| 催化剂 | Nacure 1419 | 0.8％ |
| 附着力促进剂 | Lubrizol 2063 | 1.5％ |
| 消泡剂 | AFCONA 2720 | 0.5％ |
| 流平剂 | AFCONA-3773 | 1％ |
| 第二溶剂 | S-100 | 2％ |
| 第二溶剂 | 丙二醇甲醚醋酸酯 | 3％ |
| 第二溶剂 | DBE | 4％ |
按表4配方说明，在反应容器中依次加入饱和聚酯树脂A、颜料钛白粉，第一溶剂，混合并搅拌均匀后砂磨，研磨至细度不大于10微米，随后加入饱和聚酯树脂B、氨基树脂混合并搅拌均匀，然后在搅拌下加入附着力促进剂、催化剂、流平剂和消泡剂，搅拌均匀，最后加入第二溶剂，根据需要调节光泽、粘度，调节混合物的粘度为100-140秒，用涂-4杯测定，过滤包装，即得到高加工性卷材涂料组合物4。
涂装制板：将得到的所述高加工性卷材涂料组合物用线棒辊涂在已有无铬底漆的预涂板上，在320℃烘箱中烘烤30s，金属板温PMT：224-232℃，得到膜厚为15μm的漆膜。
对所制备而得到的涂层4的性能进行检测，检测结果参见表13。
实施例5高加工性卷材涂料组合物5
根据以下表5的配方制备本发明所述的高加工性卷材涂料组合物：
表5实施例5高加工性卷材涂料组合物组成
| 组分 | 名称 | 用量(wt％) |
| 饱和聚酯树脂A | NP 027 RJZ | 21％ |
| 钛白粉 | R-902 | 25％ |
| 第一溶剂 | S-150 | 7％ |
| 饱和聚酯树脂B | NP 027 RJZ | 26.5％ |
| 氨基树脂 | CYMEL 247-10 | 5％ |
| 催化剂 | Nacure 1419 | 1.0％ |
| 附着力促进剂 | Lubrizol 2063 | 2％ |
| 消泡剂 | AFCONA 2720 | 0.5％ |
| 流平剂 | AFCONA-3773 | 1％ |
| 第二溶剂 | S-100 | 2％ |
| 第二溶剂 | 丙二醇甲醚醋酸酯 | 3％ |
| 第二溶剂 | DBE | 4％ |
按表5配方说明，在反应容器中依次加入饱和聚酯树脂A、颜料钛白粉，第一溶剂，混合并搅拌均匀后砂磨，随后加入饱和聚酯树脂B、氨基树脂混合并搅拌均匀，然后在搅拌下加入附着力促进剂、催化剂、流平剂和消泡剂，搅拌均匀，最后加入第二溶剂，根据需要调节光泽、粘度，调节混合物的粘度为100-140秒，用涂-4杯测定，过滤包装，即得到高加工性卷材涂料组合物5。
涂装制板：将得到的所述高加工性卷材涂料组合物用线棒辊涂在已有无铬底漆的预涂板上，在320℃烘箱中烘烤30s，金属板温PMT：224-232℃，得到膜厚为15μm的漆膜。
对所制备而得到的涂层5的性能进行检测，检测结果参见表13。
实施例6高加工性卷材涂料组合物6
根据以下表6的配方制备本发明所述的高加工性卷材涂料组合物：
表6实施例6高加工性卷材涂料组合物组成
按表6配方说明，在反应容器中依次加入饱和聚酯树脂A、第一溶剂、分散剂BYK110混合并搅拌均匀，然后在搅拌下加入颜料COLOUR BLACK FW200，搅拌3分钟，然后用研磨机研磨至细度不大于10微米，然后在搅拌下加入饱和聚酯树脂B、氨基树脂、附着力促进剂、催化剂、消泡剂以及流平剂，搅拌均匀，根据需要调节颜色、光泽、粘度，最后加入第二溶剂，调节混合物的粘度为100-140秒，用涂-4杯测定，过滤包装，即得到高加工性卷材涂料组合物6。
涂装制板：将得到的所述高加工性卷材涂料组合物用线棒辊涂在已有无铬底漆的预涂板上，在320℃烘箱中烘烤30s，金属板温PMT：224-232℃，得到膜厚为15μm的漆膜。
对所制备而得到的涂层6的性能进行检测，检测结果参见表13。
实施例7高加工性卷材涂料组合物7
根据以下表7的配方制备本发明所述的高加工性卷材涂料组合物：
表7实施例7高加工性卷材涂料组合物组成
按表7配方说明，在容器中依次加入饱和聚酯树脂A、第一溶剂、分散剂DA1040混合并搅拌均匀，然后在搅拌下加入颜料COLOUR BLACK FW200，搅拌3分钟，然后用研磨机研磨至细度不大于10微米，然后在搅拌下加入饱和聚酯树脂B、氨基树脂、附着力促进剂、催化剂、消泡剂以及流平剂，搅拌均匀，根据需要调节颜色、光泽、粘度，最后加入剩余溶剂，调节混合物的粘度为100-140秒，用涂-4杯测定，过滤包装，即得到高加工性卷材涂料组合物7。
涂装制板：将得到的所述高加工性卷材涂料组合物用线棒辊涂在已有无铬底漆的预涂板上，在320℃烘箱中烘烤30s，金属板温PMT：224-232℃，得到膜厚为15μm的漆膜。
对所制备而得到的涂层7的性能进行检测，检测结果参见表13。
对比例1
根据以下表8的配方制备对比例1的涂料组合物：
表8对比例1的涂料组合物组成
| 组分 | 名称 | 用量(wt％) |
| 饱和聚酯树脂A | CH 491 | 21％ |
| 钛白粉 | R-902 | 30％ |
| 第一溶剂 | S-150 | 7％ |
| 饱和聚酯树脂B | CH 491 | 22％ |
| 氨基树脂 | CYMEL 247-10 | 4％ |
| 催化剂 | Nacure 2500 | 1.0％ |
| 附着力促进剂 | Lubrizol 2063 | 1.5％ |
| 消泡剂 | AFCONA 2720 | 0.5％ |
| 流平剂 | AFCONA-3773 | 1％ |
| 溶剂 | S-100 | 2％ |
| 溶剂 | 丙二醇甲醚醋酸酯 | 3％ |
| 溶剂 | DBE | 4％ |
需要说明是：在本对比例中，所使用的聚酯树脂为瀚海新材公司所提供的型号为CH 491的聚酯树脂，其羟值为4，其不在本发明的范围内，故该例仅为对比例1。较低的羟值会导致漆膜柔韧性不足，加工性能变差。
按表8配方说明，在反应容器中依次加入饱和聚酯树脂A、颜料钛白粉，第一溶剂，混合并搅拌均匀后砂磨，研磨至细度不大于10微米，随后加入饱和聚酯树脂B、氨基树脂混合并搅拌均匀，然后在搅拌下加入附着力促进剂、催化剂、流平剂和消泡剂，搅拌均匀，最后加入第二溶剂，根据需要调节光泽、粘度，调节混合物的粘度为100-140秒，用涂-4杯测定，过滤包装，即得到作为对比例1的卷材涂料组合物。
涂装制板：将得到的所述作为对比例1的卷材涂料组合物用线棒辊涂在已有无铬底漆的预涂板上，在320℃烘箱中烘烤30s，金属板温PMT：224-232℃，得到膜厚为15μm的漆膜。
对所制备而得到的涂层的性能进行检测，检测结果参见表14。
对比例2
根据以下表9的配方制备对比例2的涂料组合物：
表9对比例2的涂料组合物组成
| 组分 | 名称 | 用量(wt％) |
| 饱和聚酯树脂A | SYNOLAC E20105-65 | 21％ |
| 钛白粉 | R-902 | 30％ |
| 第一溶剂 | S-150 | 7％ |
| 饱和聚酯树脂B | SYNOLAC E20105-65 | 22％ |
| 氨基树脂 | CYMEL 247-10 | 4％ |
| 催化剂 | Nacure 1419 | 1.0％ |
| 附着力促进剂 | Lubrizol 2063 | 1.5％ |
| 消泡剂 | AFCONA 2720 | 0.5％ |
| 流平剂 | AFCONA-3773 | 1％ |
| 第二溶剂 | S-100 | 2％ |
| 第二溶剂 | 丙二醇甲醚醋酸酯 | 3％ |
| 第二溶剂 | DBE | 4％ |
需要说明是：在本对比例中，所使用的聚酯树脂为阿科玛公司所提供的型号为SYNOLAC E20105-65的聚酯树脂，其分子量偏低，交联度不够，其不在本发明的范围内，故该例仅为对比例2。基于该聚酯树脂所得的漆膜易脱落，甚至发生爆漆。
按表9配方说明，在反应容器中依次加入饱和聚酯树脂A、颜料钛白粉，第一溶剂，混合并搅拌均匀后砂磨，随后加入饱和聚酯树脂B、氨基树脂混合并搅拌均匀，然后在搅拌下加入附着力促进剂、催化剂、流平剂和消泡剂，搅拌均匀，最后加入第二溶剂，根据需要调节光泽、粘度，调节混合物的粘度为100-140秒，用涂-4杯测定，过滤包装，得到作为对比例2的卷材涂料组合物。
涂装制板：将得到的所述对比例2的卷材涂料组合物用线棒辊涂在已有无铬底漆的预涂板上，在320℃烘箱中烘烤30s，金属板温PMT：224-232℃，得到膜厚为15μm的漆膜。
对所制备而得到的涂层的性能进行检测，检测结果参见表14。
对比例3
根据以下表10的配方制备对比例3的涂料组合物：
表10对比例3的涂料组合物组成
| 组分 | 名称 | 用量(wt％) |
| 饱和聚酯树脂A | ETERKYD 50582 | 21％ |
| 钛白粉 | R-902 | 30％ |
| 第一溶剂 | S-150 | 7％ |
| 饱和聚酯树脂B | ETERKYD 50582 | 22％ |
| 氨基树脂 | CYMEL 247-10 | 4％ |
| 催化剂 | Nacure 1419 | 1.0％ |
| 附着力促进剂 | Lubrizol 2063 | 1.5％ |
| 消泡剂 | AFCONA 2720 | 0.5％ |
| 流平剂 | AFCONA-3773 | 1％ |
| 第二溶剂 | S-100 | 2％ |
| 第二溶剂 | 丙二醇甲醚醋酸酯 | 3％ |
| 第二溶剂 | DBE | 4％ |
需要说明是：在本对比例中，所使用的聚酯树脂为长兴公司所提供的型号为ETERKYD 50582的聚酯树脂，其树脂玻璃化温度Tg为69℃，其Tg偏高，导致漆膜偏硬，柔韧性不足，加工性下降。
按表10配方说明，在反应容器中依次加入饱和聚酯树脂A、颜料钛白粉，第一溶剂，混合并搅拌均匀后砂磨，随后加入饱和聚酯树脂B、氨基树脂混合并搅拌均匀，然后在搅拌下加入附着力促进剂、催化剂、流平剂和消泡剂，搅拌均匀，最后加入第二溶剂，根据需要调节光泽、粘度，调节混合物的粘度为100-140秒，用涂-4杯测定，过滤包装，即得到对比例3的卷材涂料组合物。
涂装制板：将得到的所述得到对比例3的卷材涂料组合物用线棒辊涂在已有无铬底漆的预涂板上，在320℃烘箱中烘烤30s，金属板温PMT：224-232℃，得到膜厚为15μm的漆膜。
对所制备而得到的涂层的性能进行检测，检测结果参见表14。
对比例4
根据以下表11的配方制备对比例4的涂料组合物：
表11对比例4的涂料组合物组成
| 组分 | 名称 | 用量(wt％) |
| 饱和聚酯树脂A | NP 027 RJZ | 21％ |
| 钛白粉 | R-902 | 30％ |
| 第一溶剂 | S-150 | 7％ |
| 饱和聚酯树脂B | NP 027 RJZ | 21％ |
| 氨基树脂 | Cymel 325 | 8％ |
| 催化剂 | Nacure 2500 | 1.0％ |
| 附着力促进剂 | Lubrizol 2063 | 1.5％ |
| 消泡剂 | AFCONA 2720 | 0.5％ |
| 流平剂 | AFCONA-3773 | 1％ |
| 第二溶剂 | S-100 | 2％ |
| 第二溶剂 | 丙二醇甲醚醋酸酯 | 3％ |
| 第二溶剂 | DBE | 4％ |
需要说明是：在本例中，所使用的氨基树脂的种类为甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂，其不在本发明的范围内，故该例仅为对比例4。甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂相对本发明所采用的丁醚化氨基树脂(CYMEL247-10)，耐污染性能差。可能原因是氨基树脂与树脂固化后，甲醚化树脂残留的疏水基团较丁醚化树脂少，使得漆膜的表面能较高，从而导致耐污染性能差。
按表11配方说明，在反应容器中依次加入饱和聚酯树脂A、颜料钛白粉，第一溶剂，混合并搅拌均匀后砂磨，随后加入饱和聚酯树脂B、氨基树脂混合并搅拌均匀，然后在搅拌下加入附着力促进剂、催化剂、流平剂和消泡剂，搅拌均匀，最后加入第二溶剂，根据需要调节光泽、粘度，调节混合物的粘度为100-140秒，用涂-4杯测定，过滤包装，即得到对比例4的卷材涂料组合物。
涂装制板：将得到的所述对比例4的卷材涂料组合物用线棒辊涂在已有无铬底漆的预涂板上，在320℃烘箱中烘烤30s，金属板温PMT：224-232℃，得到膜厚为15μm的漆膜。
对所制备而得到的涂层的性能进行检测，检测结果参见表14。
对比例5
根据以下表12的配方制备对比例5的涂料组合物：
表12对比例5的涂料组合物组成
| 组分 | 名称 | 用量(wt％) |
| 饱和聚酯树脂A | NP 027 RJZ | 48％ |
| 钛白粉 | R-902 | 28％ |
| 第一溶剂 | S-150 | 3％ |
| 饱和聚酯树脂B | NP 027 RJZ | 14％ |
| 氨基树脂 | CYMEL 247-10 | 3％ |
| 催化剂 | Nacure 2500 | 1.0％ |
| 附着力促进剂 | Lubrizol 2063 | 1.5％ |
| 消泡剂 | AFCONA 2720 | 0.5％ |
| 流平剂 | AFCONA-3773 | 1％ |
| 第二溶剂 | DBE | 1％ |
需要说明是：在本例中，所使用的氨基树脂的总量仅为3％，其不在本发明的范围内，故该例仅为对比例5。氨基树脂的含量过低会固化量变少，交联程度不够，导致漆膜致密性不够，故所得的漆膜易脱落。
按表12配方说明，在反应容器中依次加入饱和聚酯树脂A、颜料钛白粉，第一溶剂，混合并搅拌均匀后砂磨，随后加入饱和聚酯树脂B、氨基树脂混合并搅拌均匀，然后在搅拌下加入附着力促进剂、催化剂、流平剂和消泡剂，搅拌均匀，最后加入第二溶剂，根据需要调节光泽、粘度，调节混合物的粘度为100-140秒，用涂-4杯测定，过滤包装，即得到对比例5的卷材涂料组合物。
涂装制板：将得到的所述对比例5的卷材涂料组合物用线棒辊涂在已有无铬底漆的预涂板上，在320℃烘箱中烘烤30s，金属板温PMT：224-232℃，得到膜厚为15μm的漆膜。
对所制备而得到的涂层的性能进行检测，检测结果参见表14。
测试结果
申请人以国标GB/T 13448-2006进行测试，获得表13所示的实施例1-7的由本申请所述高加工性卷材涂料组合物固化形成的涂层性能检测结果。
表13.上述实施例1-7制备得到的涂层性能检测结果
申请人以国标GB/T 13448-2006进行测试，获得表14所示的对比例1-5的由对比例的涂料组合物固化形成的涂层性能检测结果。
表14.上述对比例1-5制备得到的涂层性能检测结果
通过以上的表13和14可知测试结果表明：
(1)本发明所述高加工性卷材涂料组合物固化形成的涂层能牢固地与预涂板相结合，层间附着力好，工件制品易加工成型，所形成的涂层具有优异的耐指纹、耐污染、耐深冲等特性；
(2)对比例1选用的聚酯树脂的羟值过低，会导致所得的涂层柔韧性不足，加工性能变差，特别是耐深冲结果为“不合格”，
(3)对比例2所使用的聚酯树脂的分子量偏低，交联度不够。因此，基于该聚酯树脂所得的漆膜发生“爆漆”的现象；
(4)对比例3所选用的聚酯树脂Tg较高。因此，在交联固化后，涂层的偏硬，所得的漆膜柔韧性下降，并且所得的漆膜还发生“爆漆”的现象；
(4)对比例4所使用的氨基树脂的种类的表面能偏高，故导致漆膜耐污染差；
(5)对比例5所使用的氨基树脂的总量仅为3％，交联程度不够，导致漆膜致密性不够，故所得的漆膜易脱落。
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 (10)
1.一种高加工性卷材涂料组合物，以质量百分含量计，其包括：
聚酯树脂30-80％
氨基树脂4-15％
附着力促进剂1-3％
颜料1-30％
助剂1-5％，以及
余量的溶剂，
以上组分的含量总计为100％，
其中，所述聚酯树脂的数均分子量Mn为8000～30000，羟值为5-30mg KOH/g，酸值不超过10mg KOH/g，且所述聚酯树脂的分子链中含有至少一个的端基官能团。
2.根据权利要求1所述的高加工性卷材涂料组合物，其中，在所述的卷材涂料组合物中，以质量百分含量计，所述聚酯树脂的含量为30-70％；优选地，所述聚酯树脂的含量为40-70％。
3.根据权利要求1所述的高加工性卷材涂料组合物，其中，所述聚酯树脂的数均分子量Mn为8000-20000，羟值为8mg KOH/g，酸值为3-5mg KOH/g，固体含量为40wt％。
4.根据权利要求1所述的高加工性卷材涂料组合物，其中，所述聚酯树脂由多元醇和多元酸聚合而成；优选地，所述聚酯树脂由新戊二醇和二元酸在有机锡催化剂作用下聚合而成；更为优选地，所述聚酯树脂由新戊二醇和己二酸、间苯二甲酸或对苯二甲酸，在有机锡催化剂作用下进行聚合反应，再经溶剂稀释而得。
5.根据权利要求1所述的高加工性卷材涂料组合物，其中，在所述的卷材涂料组合物中，以质量百分含量计，所述氨基树脂的含量为4-10％；更为优选地，所述氨基树脂的含量为4-8％。
6.根据权利要求1所述的高加工性卷材涂料组合物，其中，所述氨基树脂为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或多种的组合；优选地，所述氨基树脂为甲醚化三聚氰胺树脂或丁醚化三聚氰胺树脂中的一种或两者混合；更为优选地，所述氨基树脂为丁醚化三聚氰胺树脂。
7.根据权利要求1所述的高加工性卷材涂料组合物，其中，所述助剂选自分散剂、催化剂、消泡剂以及流平剂的至少一种或多种的组合。
8.一种根据权利要求1-7任意一项所述的涂料组合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)在反应容器中依次加入第一部分聚酯树脂、颜料和第一部分溶剂，混合并搅拌均匀后进行研磨；
(2)加入第二部分聚酯树脂以及氨基树脂，混合并搅拌均匀；
(3)搅拌状态下加入附着力促进剂以及助剂，搅拌均匀；
(4)加入第二部分溶剂，调节混合物的粘度，即得到高加工性卷材涂料组合物；
或者，所述制备方法包括如下步骤：
(1)在反应容器中依次加入第一部分聚酯树脂、第一部分溶剂和分散剂，混合并搅拌均匀；
(2)加入颜料，混合并搅拌均匀后进行研磨；
(3)加入第二部分聚酯树脂、氨基树脂、附着力促进剂、消泡剂以及流平剂，混合并搅拌均匀；
(4)加入第二部分溶剂，调节混合物的粘度，即得到高加工性卷材涂料组合物。
9.一种涂层，其包括有根据权利要求1-7任意一项所述的高加工性卷材涂料组合物。
10.一种基材，其中，所述基材的外部涂布有根据权利要求1-7任意一项所述的高加工性卷材涂料组合物。
Priority Applications (1)
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| CN202111562328.9A CN116285607A (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 一种高加工性卷材涂料组合物及其制备方法和应用 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118389020A (zh) * | 2024-06-27 | 2024-07-26 | 山东齐昊新型彩铝有限公司 | 一种超薄铝的面漆和制备方法及其用途 |
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2021
- 2021-12-20 CN CN202111562328.9A patent/CN116285607A/zh active Pending
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