TWI558775B - 用於金屬板塗裝之色料漆 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種色料漆,特別係一種用於金屬板塗裝之色料漆。
金屬板被廣泛應用於日常生活中,舉凡建材、家電產品與機器外裝等皆為金屬板之應用。為因應不同的使用需求,通常會於金屬板表面塗佈一色料漆,該色料漆係具有鮮豔的色彩,以吸引消費者目光,藉此增加利用金屬板加工製成產品的被購買率。
習用色料漆的成分係包含一聚酯樹脂、一顏料、一添加劑及一溶劑,該聚酯樹脂為分子量(MW)為1500~5000g/mol之中低分子量的一般聚脂(PE)或是壓克力型(acrylic type)樹脂,且該聚酯樹脂係由己二酸、二甲基丙二醇及三羥甲基丙烷經縮合聚合得到,該聚酯樹脂的玻璃轉移溫度為16~25℃。然而,該習用色料漆與金屬板表面的結合性不佳,無法輕易密著於金屬板上,故,當工者欲結合該習用色料漆於金屬板表面,以獲得一彩色金屬板時,通常必須先在金屬板表面塗布一底漆,該底漆係可以密著於金屬板表面以形成一底漆層,並且該底漆層與該習用色料漆結合力強,使該習用色料漆緊密地結合於該底漆層上以形成一色漆層,藉此獲得該彩色金屬板。
如此一來,囿於該習用色料漆之成分,使得工者製造該彩色金屬板時,必須先藉由塗布該底漆於金屬板表面以形成該底漆層,再透過結合該習用色料漆於該底漆層上而獲得該彩色金屬板,製程相當繁複,不
但需要耗費人力及時間形成該底漆層,亦需花費金錢備有該底漆,製作該彩色金屬板的成本無法壓低,致使該彩色金屬板的價格居高不下。
另外,為了提高金屬板辨識性及耐候性,工者會依據使用需求另將該彩色金屬板表面印刷一印刷漆或塗佈一透明清漆,以分別獲得表面具有一油墨層之印刷金屬板,或表面具有一清漆層之防刮金屬板。然而,由於該色料漆中的聚酯樹脂之單元酸為己二酸,己二酸經高熱曝曬後容易變質,使得該色漆層與該油墨層、或該色漆層該清漆層的密著性不佳,經長時曝曬後,該油墨層或清漆層容易自該色漆層剝落,造成塗膜缺陷,使該印刷金屬板及該防刮金屬板的耐用性大打折扣。
有鑑於此,有必要提供一種用於金屬板塗裝之色料漆,以解決該習用色料漆無法分別與金屬板表面、該油墨層或該清漆層緊密結合,而造成生產該彩色金屬板的成本高昂、該印刷金屬板及防刮金屬板耐用性低等問題。
本發明係提供一種用於金屬板塗裝之色料漆,該色料漆係可以緊密結合於一金屬板表面。
本發明係提供一種用於金屬板塗裝之色料漆,當該色料漆塗佈於金屬板上以形成一色漆層時,該色漆層可以供一印刷漆或一清漆穩固結合於其上。
一種用於金屬板塗裝之色料漆,係包含:以重量百分比計為26~38%之一聚酯樹脂、5~15%之一架橋劑、5~20%之一顏料、0.5~3%之一紫外線防護劑、0.5~2%之一觸媒及30~47%之一溶劑,其中,該聚酯樹脂之分子量為6000~15000g/mol,該架橋劑係選自由完全甲基化胺基樹脂、正丁基化胺基樹脂及異丁基化胺基樹脂所組成之群組,該觸媒係選自由十二烷基苯磺酸及甲苯二甲磺酸所組成之群組,該溶劑係選自由二甲
苯、石油溶劑、乙二醇丁醚及環己酮所組成之群組,該紫外線防護劑係選自由水楊酸酯類化合物、苯酮類化合物、苯並三唑類化合物、鄰羥基二苯甲酮類化合物及三嗪類化合物所組成之群組。
本發明之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該聚酯樹脂之分子呈線性構形。
本發明之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該聚酯樹脂之玻璃轉移溫度約為-5℃~15℃。
本發明之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該聚酯樹脂係藉由一多元酸及一多元醇經縮合聚合獲得。
本發明之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該多元酸係選自由六氫酞酐、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸及己二酸所組成之群組。
本發明之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該多元醇係選自由三羥甲基丙烷、正戊二醇、1.6-己二醇及乙二醇所組成之群組。
本發明之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該聚酯樹脂係藉由25~35%之間苯二甲酸、3~8%之鄰苯二甲酸、15~25%之正戊二醇、3~8%之1,6-己二醇、2~5%之三羥甲基丙烷、10~20%之其他酸及15~25%之其他醇共同進行縮合聚合反應所得。
本發明之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該架橋劑係以重量百分比計為76.9~100%之甲基化三聚氰胺及0~23.1%之丁基化三聚氰胺。
本發明之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該溶劑係以重量百分比計為0~10.6%之二甲苯、55.3~66.7%之石油溶劑、16.6~17%之乙二醇丁醚及16.6~17%之環己酮。
本發明之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該顏料係選自由鈦白粉、氧化鐵紅、氧化鐵黑及碳黑所組成之群組。
本發明之用於金屬板塗裝之色料漆藉由高分子量之聚酯樹脂,增加該色料漆與金屬板之附著性,使工者於製造該彩色金屬板時,可以不必先行塗佈一底漆,進而可達到節省該彩色金屬板的製造程序及金錢成本之功效。
本發明之用於金屬板塗裝之色料漆包含高耐候性之該多元酸及該多元醇,係可以增加該色料漆對於一油墨層或一清漆層之密著性,使該油墨層或該清漆層即使經曝曬亦不易自該色料層剝離,提高該印刷金屬板及該防刮金屬板之使用壽命。
本發明之用於金屬板塗裝之色料漆,該聚酯樹脂係可以呈線形,使得當該彩色金屬板彎折時,該色漆層仍能緊密地附著於該金屬板上而不易亀裂,進而達到提升該彩色金屬板加工性之功效。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂,下文特舉本發明之較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:本發明之用於金屬板塗裝之色料漆係用以塗裝於一金屬板表面,於該金屬板表面形成一色漆層,以生成一彩色金屬板,該用於金屬板塗裝之色料漆之一實施例係包含以重量百分比計為26~38%之一聚酯樹脂(polyester resin)、5~15%之一架橋劑、5~20%之一顏料、0.5~3%之一紫外線防護劑、0.5~2%之一觸媒及30~47%之一溶劑。
值得注意的是,該聚酯樹脂係分子量高,該聚酯樹脂之分子量為6000~15000g/mol。另外,該聚酯樹脂之化學分子較佳呈現線形構型(linear structure),且該聚酯樹脂具有低的玻璃轉移溫度(glass transition temperature,Tg),於本實施例中,該聚酯樹脂之玻璃轉移溫度約為-5℃~15℃,由於該聚酯樹脂係呈現線形且分子量高,加上玻璃轉移溫度低,常溫
下之該聚酯樹脂的表面柔軟而容易使後續的油墨附著於其上。詳言之,該聚酯樹脂較佳是由一多元酸及一多元醇於215~250℃下進行縮合聚合反應產生,該多元酸係可以選自由六氫酞酐(hexahydro-phthalic anhydride,HHPA)、間苯二甲酸(isophthalic acid,IPA)、鄰苯二甲酸(phthalate,PA)及己二酸(adipic acid,AA)所組成之群組,該多元醇則可以選自由三羥甲基丙烷(trimethylolpropane,TMP)、新戊二醇(neopentyl glycol,NPG)、1.6-己二醇(1,6-hexanediol,1,6-HD)及乙二醇(ethylene glycol,EG)所組成之群組。於本實施例中,該聚酯樹脂係藉由25~35%之間苯二甲酸、3~8%之鄰苯二甲酸、15~25%之正戊二醇、3~8%之1,6-己二醇、2~5%之三羥甲基丙烷、10~20%之其他酸及15~25%之其他醇共同進行縮合聚合反應所得,其中,其他酸可以為THPA(四氫化酞酐)、TPA(對苯二甲酸),其他醇可以為EG(乙二醇)、DEG(二乙二醇)及DPG(二丙二醇)。
當該聚酯樹脂於後續塗裝於一基材,並施以熱量加熱該基材時,該聚酯樹酯可以在該架橋劑的作用下進行交聯反應以形成乾燥塗膜,在此係不多該架橋劑的種類多做限制,於本實施例中,該架橋劑係可以選自由完全甲基化胺基樹脂(例如:完全甲基化三聚氰胺,FULLY methylated melamine resin)、正丁基化胺基樹脂(例如:正丁基化三聚氰胺,N-butylated melamine resin)及異丁基化胺基樹脂(例如:異丁基化三聚氰胺,isobutylated melamine resin)所組成之群組,於本實施例中,該架橋劑係以重量百分比計為76.9~100%之甲基化三聚氰胺及0~23.1%之丁基化三聚氰胺;另外,該顏料係具有顏色之各式化合物,以賦予該用於金屬板塗裝之色料漆紅、藍、黃、綠、紫、黑及白等顏色,該顏料的種類亦不限制,該顏料係可以選自由鈦白粉、氧化鐵紅、氧化鐵黑及碳黑所組成之群組。
該觸媒係用以加快該架橋劑、該多元酸及該多元醇之縮合聚合反應進行,只要是可以達到上述功效之觸媒皆為本發明所涵蓋之範圍。
於本實施例中,該觸媒係選自由十二烷基苯磺酸(dodecyl benzenesulfonic acid,DDBSA)及4-甲基苯磺酸(4-methylbenzenesulfonic acid,p-TSA)所組成之群組。
該紫外線防護劑可以把大部分能量高而對該聚酯樹脂有害之輻射吸收,以減緩該聚酯樹脂降解速度。該紫外線防護劑係可以選自由水楊酸酯類化合物、苯酮類化合物、苯並三唑類化合物、鄰羥基二苯甲酮類化合物及三嗪類化合物所組成之群組,該紫外線吸收劑可以為2-羥基苯酮(2-hydroxyl benzophenones)、N,N’-二苯基乙二醯胺(oxalanilides)及2-羥基苯並三唑(2-hydroxyl benzotriazoles)等。
該溶劑係用以讓該聚酯樹脂、該架橋劑、該顏料、該紫外線防護劑及該觸媒可以混合均勻,並促使該多元酸及該多元醇於適當的媒介中進行縮合反應,該溶劑係可以選自由二甲苯、石油溶劑(例如:石油腦,petroleum naphtha)、乙二醇丁醚(butyl cellosolve or ethylene glycol monobutylether)及環己酮(cyclohexanone)所組成之群組,其中,二甲苯可以選自由鄰二甲苯、間二甲苯及對二甲苯所組成之群組,於本實施例中,該溶劑係以重量百分比計為0~10.6%之二甲苯、55.3~66.7%之石油溶劑、16.6~17%之乙二醇丁醚及16.6~17%之環己酮。
於製備該用於金屬板塗裝之色料漆時,係均勻混合如上所述比例之該聚酯樹脂、該架橋劑、該顏料、該紫外線防護劑、該觸媒及該溶劑,以形成該用於金屬板塗裝之色料漆。當欲利用該用於金屬板塗裝之色料漆結合於一金屬板時,係將該用於金屬板塗裝之色料漆塗布於該金屬板之表面,並於215~250℃的溫度下反應,使該用於金屬板塗裝之色料漆中之聚酯樹脂與該架橋劑及該觸媒進行架橋反應,使該用於金屬板塗裝之色料漆結合於該金屬板。
該用於金屬板塗裝之色料漆與該金屬板具有良好之結合
力,係可以直接塗佈於該金屬板表面,利用該用於金屬板塗裝之色料漆中的高分子量(6000~15000g/mol)之聚酯樹脂係有助於該用於金屬板塗裝之色料漆密著於該金屬板;並且,由於該聚酯樹脂係藉由該多元酸及該多元醇經縮合聚合所製備而成,其中,多元酸中的六氫酞酐、間苯二甲酸及鄰苯二甲酸,以及多元醇中的三羥甲基丙烷、正戊二醇及1.6-己二醇皆具有良好的耐候性,使得當該彩色金屬板後續印刷一油墨層或塗佈一清漆層於表面時,該油墨層或該清漆層可以緊密附著於該色漆層,即使經多年曝曬亦不會出現該油墨層或該清漆層剝落之情況;另外,當該聚酯樹脂呈線性時,該聚酯樹脂因其鍵結的的彈性而可以大幅改變構形,獲得之該彩色金屬板具有良好的折彎性,使得該彩色金屬板可以進行各樣加工而保有該色漆層之完整,維持該彩色金屬板的美觀度。
綜上所述,本發明用於金屬板塗裝之色料漆藉由高分子量之聚酯樹脂,使得該用於金屬板塗裝之色料漆可以直接緊密地附著於金屬板上,以獲得該彩色金屬板,無須透過一底漆先行塗佈於該金屬板表面,來增加該用於金屬板塗裝之色料漆與金屬板之附著性,進而可達到節省該彩色金屬板的製造程序及金錢成本之功效。
另外,本發明用於金屬板塗裝之色料漆的聚酯樹脂係藉由高耐候性之該多元酸及該多元醇縮合聚合產生,在後續印刷該油墨層或塗佈該清漆層至該色料層上方,以分別形成一印刷金屬板或一防刮金屬板時,可增加該用於金屬板塗裝之色料漆對於該油墨層或該清漆層之密著性,使該油墨層或該清漆層即使經曝曬亦不易自該色料層剝離,提高該印刷金屬板及該防刮金屬板之使用壽命。
再者,由於本發明用於金屬板塗裝之色料漆中的聚酯樹脂係可以呈線形,使得當該用於金屬板塗裝之色料漆塗佈於該金屬板表面以形成該彩色金屬板後,既使該彩色金屬板彎折,該色漆層仍能緊密地附著於
該金屬板上而不易亀裂,進而達到提升該彩色金屬板加工性之功效。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內,相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇,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。
Claims (10)
- 一種用於金屬板塗裝之色料漆,係包含:以重量百分比計為26~38%之一聚酯樹脂、5~15%之一架橋劑、5~20%之一顏料、0.5~3%之一紫外線防護劑、0.5~2%之一觸媒及30~47%之一溶劑,其中,該聚酯樹脂之分子量為6000~15000g/mol,該架橋劑係選自由完全甲基化胺基樹脂、正丁基化胺基樹脂及異丁基化胺基樹脂所組成之群組,該觸媒係選自由十二烷基苯磺酸及甲苯二甲磺酸所組成之群組,該溶劑係選自由二甲苯、石油溶劑、乙二醇丁醚及環己酮所組成之群組,該紫外線防護劑係選自由水楊酸酯類化合物、苯酮類化合物、苯並三唑類化合物、鄰羥基二苯甲酮類化合物及三嗪類化合物所組成之群組。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該聚酯樹脂之分子呈線性構形。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該聚酯樹脂之玻璃轉移溫度約為-5℃~15℃。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該聚酯樹脂係藉由一多元酸及一多元醇經縮合聚合獲得。
- 如申請專利範圍第4項所述之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該多元酸係選自由六氫酞酐、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸及己二酸所組成之群組。
- 如申請專利範圍第4項所述之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該多元醇係選自由三羥甲基丙烷、正戊二醇、1.6-己二醇及乙二醇所組成之群組。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該聚酯樹脂係藉由25~35%之間苯二甲酸、3~8%之鄰苯二甲酸、15~25%之正戊二醇、3~8%之1,6-己二醇、2~5%之三羥甲基丙烷、10~20%之其他酸及15~25%之其他醇共同進行縮合聚合反應所得。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該架橋劑係以重量百分比計為76.9~100%之甲基化三聚氰胺及0~23.1%之丁基化三聚氰胺。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該溶劑係以重量百分比計為0~10.6%之二甲苯、55.3~66.7%之石油溶劑、16.6~17%之乙二醇丁醚及16.6~17%之環己酮。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於金屬板塗裝之色料漆,其中,該顏料係選自由鈦白粉、氧化鐵紅、氧化鐵黑及碳黑所組成之群組。
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
US4789566A (en) * | 1986-05-09 | 1988-12-06 | Kansai Paint Co., Ltd. | Process for coating a metallic substrate |
US6217994B1 (en) * | 1997-05-29 | 2001-04-17 | Kansai Paint Co., Ltd. | Paint compositions and metal sheet coated therewith |
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2015
- 2015-05-28 TW TW104117186A patent/TWI558775B/zh active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4789566A (en) * | 1986-05-09 | 1988-12-06 | Kansai Paint Co., Ltd. | Process for coating a metallic substrate |
US6217994B1 (en) * | 1997-05-29 | 2001-04-17 | Kansai Paint Co., Ltd. | Paint compositions and metal sheet coated therewith |
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TW201641626A (zh) | 2016-12-01 |
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