TW200902648A - One liquid coating material and manufacture of a high glossy coating layer utilizing the same - Google Patents
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200902648 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種高光澤塗層，更特別關於其應用之 單液型塗料。 【先前技術】 當施加一入射角60度之可見光於塗層後，以泛用光澤 C 度計於反射角60度之位置測量反射光的光強度。若光強度 超過90%，甚至達到100%的全反射，則此塗層即所謂的高 光澤塗層。目前高光澤塗層應用之主要塗料為雙液型塗 料。所謂的雙液型塗料，一般包含樹脂、硬化劑、顏料、 以及其他加工助劑。硬化劑的種類端視樹脂種類而定，若 樹脂為環氧樹脂，則硬化劑為陽離子型硬化劑。若樹脂為 丙烯酸類樹脂（俗稱壓克力），則硬化劑為自由基型起始劑 如熱起始劑或光起始劑。若樹脂為聚氨酯，則硬化劑可為 胺類或醇類如雙醇(diol)、三醇(triol)、或多醇(polyol)。一 般而言，雙液型的熟化時間需三天以上，提高了時間成本 且不利量產。然而，若採用不需硬化劑的單液型塗料，雖 然可以縮短熟化時間，但無法達到高光澤的需求。綜上所 述，目前亟需一種塗料，可同時兼顧短熟化時間及高光澤 过兩種需求。 【發明内容】 - 本發明提供一種單液型塗料，包括顏料溶液與聚氨酯
Client's Docket N〇.:PWHQ-CA-0360-TWXX TT5s Docket No:0809-A41260-TW/fmal/hsuhuche 5 200902648 =液劑中;顏 〃本發明亦提供1高“丙 夜醋樹脂溶於混合溶劑中 方法，包括將聚 料分散於單甲美_而_ 1 y Λ氰知洛液，將奈米級顏 氨酯、容、&Α 土 —醇乙酸酯中，形成顏料溶液；將取 =:::料Γ液中，形成單液型塗料;將單液= 置:二:二溫洪烤單液型塗料成膜:以及將物件 嘴中硬化單液型塗料，以形成高光澤塗層。 【實施方式】 s 匕一在本發明之高光澤塗層的形成方法中，首先製備聚氨 酉日/合液將聚氨酯樹脂(p〇lyurethane，pU)溶於混合溶劑中 P可开y成XK氨酯溶液。如前所述，硬化聚氨酯可藉由添加 硬化劑如胺類或醇類。但此種作法即所謂的雙液型塗料， 將大幅延長熟化時間。另一種硬化方式為高熱硬化法。然 而某些物件如顯示器框架的常見材料在超過6 5 〇C後將扭 曲變形’因此塗料在喷塗或塗佈於上述物件後不適合採用 冋熱硬化法。因此本發明之聚氨酯採用的硬化法為濕氣硬 化法’主要利用空氣中的濕氣作為聚氨酯的硬化劑。此種 作法不需額外添加硬化劑’可簡化作業複雜度，同時將熟 化時間縮短至3-6小時，可大幅降低作業的週期時間（cycie time)。在本發明一實施例中，聚氨酯的異氰酸酯基約占5 至7重量百分比，且聚氨酯基的分子量約介於2〇〇〇至 20000之間。用以溶解聚氨g旨樹脂之混合溶劑與聚氨酯樹
Client's Docket N〇.:PWHQ-CA-0360-TWXX TT’s Docket No:0809-A41260-TW/finaiyhsuhuche 6 200902648
脂的重量比例約介於2:1至1:1之間。混合溶劑需考量到與 聚氨酯樹脂的相容性以及適中的揮發度及沸點。在本發明 一實施例中，混合溶劑之沸點約介於川艺至15(rc之間， 如7重罝份單曱基醚丙二醇乙酸酯（pr〇pylene glyc〇1 methyl ether acetate)、3重量份c2_8醇類、以及5重量份Gy酯類 的混合物。必需注意的是，在烘烤溫度需低於幻它以避免 物件變形的情況下，若混合溶劑之沸點太高，則需較久的 低溫烘烤時間以去除混合溶劑。但若混合溶劑之沸點太 低，則快速揮發的有機溶劑將造成塗層表面產生凹凸 的現象。 將奈米級顏料分散於單曱基醚丙二醇乙酸酯中，艮。 形成顏料溶液，分散的方式可為f見的機械獅分即可 可添加研磨珠進行珠磨分散。奈米級顏料的粒徑:八亦 50nm至500nm之間，如全球奈米技研所售之^於 或32s。用以分散奈米級顏料之單甲基_丙二醇5=、 奈米級顏料之重量比例約介於2:1至8:丨之間。次-曰與 隹廷必需說明的是 '，丨…瓜丹取氨酯溶 備順序並無先後之分，亦可同時置備。將聚氨·勺置 顏料溶液中即形成單液型塗料。在本發明—實施:次加入 氨酯溶液與顏料溶液的重量比例約介於1 2至3 中聚 需注意的是，若上述混合為少量置備如小於2k.1，之間。必 氨酉旨溶液加人顏料溶液或者將顏料溶液加乂聚/二，將聚 差異不大。但上述混合步驟若為大量置備，如谷液的 級的10kg，則此混合步驟必需將聚氨酷 ；工業等
Client's Docket N〇.：PWHQ-CA-0360-TWXX TT's Docket No:0809-A41260-TW/fmaVhsuhuche ，夜加入顏料溶液 7 200902648 =其形成之單液型塗料在形成塗層後才具有高光澤性。 這疋口為在將im夜加人聚氨自旨溶液時，相對少量太 米級顏料會被聚錢包覆住，目此纽展現應有的光澤度不。 接者將上述單液型塗料喷塗於物件如電腦外殼、顯示 器框架、手機外殼等高單價3C產品上。雖然將塗料形成 於物件上的方法很多’但喷塗的方式較符合本發明的需 求之後低皿供烤單液型塗料成膜，以揮發方式去除混合 Γ溶劑。低溫烘烤的溫度約介於30〇0至6〇χ：之間，避免過高 溫度傷害物件。最後將物件置於濕氣環境中硬化單液型塗 料，以形成高光澤塗層。濕氣環境的濕度以2〇%至1〇〇% 之間為佳越阿的濕度其對應之硬化時間越短。在本發明 -實施例中’硬化時間約介於3_6小時之間。經上述步驟， 即可形成-膜厚約16_45微米之高光澤塗層，其6〇度視角 之反射率約介於90%至1〇0%之間。上述高光澤塗層的顏色 可為 C.I. No. P. Bk 7 號（黑色）、p γ 139,、15〇，(黃色卜 p q Rl22’、177’、254’(紅色）、ρ· Β 15:1，、15:3,(藍色）、p. G7,、 36’（綠色）、以及p.v 23(紫色）等顏色。 為使本技藝人士更清楚本發明之特徵，特舉例於下述 實施例進一步說明。 將5g之奈米級顏料（全球奈米技研所售之9〇s)攪拌分 散於25g之單甲基醚丙二醇乙酸酯，形成顏料溶液。取之化 之乙酸乙酯、15g之異丙醇、以及i〇g之單甲基醚兩二醇 乙酸酯，均勻混合後形成混合溶液。將25g之聚氨g旨樹月旨 溶於上述混合溶液形成聚氨酯溶液後，將聚氨酯溶液倒二
Client's Docket N〇.:PWHQ-CA-0360-TWXX TT's Docket No:0809-A41260-TW/fmal/hsuhuche 8 200902648 顏料溶劑中形成單液型塗料。將此塗料喷塗於顯示器框架 上後，以60°C之烘箱低溫烘烤30分鐘後，取出置於相對 溼度為50%之環境4小時，即得20微米厚之高光澤塗層。 以德國畢克(BYK)化學所售之光澤度計測量，其60度視角 之反射率約為93%。 雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非 用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者， 在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作任意之更動與潤 飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界 定者為準。 【圖式簡単說明】 益 【主要元件符號說明】
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Claims (1)
- 200902648 十、申請專利範圍： 1. 一種單液型塗料，包括： 一顏料溶液與一聚氨酯溶液； 其中該聚氨酯溶液係一聚氨酯樹脂溶於一混合溶劑中； 該顏料溶液係一奈米級顏料分散於一單甲基醚丙二醇乙 酸醋中。 2. 如申請專利範圍第1項所述之單液型塗料，其中該聚氨 酯溶液與該顏料溶液之重量比例約介於1:2至3:1之間。 3. 如申請專利範圍第1項所述之單液型塗料，其中該聚氨 酉旨溶液中，該聚氨醋樹脂與該混合溶劑之重量比例介於約1:1 至1:2之間。 4. 如申請專利範圍第1項所述之單液型塗料，其中該顏料 溶液中，該奈米級顏料與該單曱基醚丙二醇乙酸酯之重量比例 約介於1:2至1:8之間。 5. 如申請專利範圍第1項所述之單液型塗料，其中該聚氨 酯樹脂包括5至7重量百分比之異氰酸酯基，且其分子量約介 於2000至20000之間。 6. 如申請專利範圍第1項所述之單液型塗料，其中該混合 溶劑之沸點約介於70°C至150°C之間。 7. 如申請專利範圍第1項所述之單液型塗料，其中該混合 溶劑係單曱基醚丙二醇乙酸酯、C2_8之醇類、以及C2_5之酯類 之混合物。 8. 如申請專利範圍第1項所述之單液型塗料，其中該奈米 級顏料之平均粒徑約介於50-500奈米。 Client's Docket N〇.:PWHQ-CA-0360-TWXX TT5s Docket No:0809-A41260-TW/flnal/hsuhuche 10 200902648 9. 一種高光澤塗層之形成方法，包括： 將一聚氨酯樹脂溶於一混合溶劑中，形成一聚氨酯溶液； 將一奈米級顏料分散於一單曱基醚丙二醇乙酸酯中，形成 一顏料溶液； 將該聚氨酯溶液加入該顏料溶液中，形成一單液型塗料； 將該單液型塗料喷塗於一物件上； 低溫烘烤該單液型塗料成膜；以及 將該物件置於一濕氣環境中硬化該單液型塗料，以形成一 高光澤塗層。 10. 如申請專利範圍第9項所述之高光澤塗層之形成方 法，其中該聚氨醋溶液與該顏料溶液之重量比例約介於1:2至 3:1之間。 11. 如申請專利範圍第9項所述之高光澤塗層之形成方 法，其中該聚氨酯溶液中，該聚氨酯樹脂與該混合溶劑之重量 比例介於約1:1至1:2之間。 12. 如申請專利範圍第9項所述之高光澤塗層之形成方 法，其中該顏料溶液中，該奈米級顏料與該單曱基醚丙二醇乙 酸酯之重量比例約介於1:2至1:8之間。 13. 如申請專利範圍第9項所述之高光澤塗層之形成方 法，其中該聚氨醋樹脂包括5至7重量百分比之異氰酸醋基， 且其分子量約介於2000至20000之間。 14. 如申請專利範圍第9項所述之高光澤塗層之形成方 法，其中該混合溶劑之沸點約介於70°C至150°C之間。 15. 如申請專利範圍第9項所述之高光澤塗層之形成方 Client's Docket N〇.:PWHQ-CA-0360-TWXX TT's Docket No:0809-A41260-TW/fmal/hsuhuche 11 200902648 法，其中該混合溶劑係單曱基醚丙二醇乙酸酯、c2_8醇類、以 及c2_5酯類的混合物。 16. 如申請專利範圍第9項所述之高光澤塗層之形成方 法，其中該奈米級顏料之平均粒徑約介於50-500奈米。 17. 如申請專利範圍第9項所述之高光澤塗層之形成方 法，其中該低溫烘烤之溫度約介於30°C至60°C之間。 18. 如申請專利範圍第9項所述之高光澤塗層之形成方 法，其中該濕氣環境之濕度約介於20%至100%。 19. 如申請專利範圍第9項所述之高光澤塗層之形成方 法，其中該單液型塗料於該濕氣環境中之硬化時間約介於3至 6小時。 20. 如申請專利範圍第9項所述之高光澤塗層之形成方 法，其中該高光澤塗層其60度視角之反射率約介於90%至 100%之間。 21. 如申請專利範圍第9項所述之高光澤塗層之形成方 法，其中該高光澤塗層之厚度約介於16微米至45微米之間。 Clients Docket N〇.:PWHQ-CA-0360-TWXX TT5s Docket No:0809-A41260-TW/final/hsuhuche 12 200902648 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：無 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明: 無 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 益 Client's Docket N〇.:PWHQ-CA-0360-TWXX TT^ Docket No:0809-A41260-TW/fmal/hsuhuche
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| US4816325A (en) * | 1987-04-08 | 1989-03-28 | Mobay Corporation | Thermally flexible polyurethane coatings for substrates containing aramid fibers |
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2007
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