TWI558776B - 用於金屬板塗裝之清漆 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種清漆，特別係一種用於金屬板塗裝之清漆。
按，由於金屬板的機械強度高，目前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。而為了因應各種不同需求，金屬板表面通常會塗佈一色漆層，以賦予金屬板鮮豔的色彩，並且選擇性地於該色漆層上再印刷各式圖樣以形成一油墨層，藉此增加金屬板相關產品的辨識度及吸晶程度，以提高消費者的購買率。而工者為了保護表面具有該色漆層或油墨層之金屬板，通常會於其表面上再行塗佈一習用清漆，以形成表面具有一清漆層之一金屬板成品，該清漆層為透明，塗佈該習用清漆後依然可清楚看到該金屬板成品之色彩與圖樣，藉由塗佈該清漆，將該色漆層及該油墨層與外界隔絕，以對該色漆層及該油墨層產生保護作用，並具有親水抗雨水污染性。
該習用清漆的成分係包含一聚酯樹脂及一溶劑，該聚酯樹脂為一般聚脂(PE)或是壓克力型(acrylic type)樹脂，且該聚酯樹脂係由己二酸(adipic acid)及乙二醇(ethylene glycol,EG)在一架橋劑的作用下經縮合聚合獲得。
然而，該金屬板成品若置放於戶外，在經過一段時間的曝曬後，由於該清漆中的聚酯樹脂容易產生質變，使該習用清漆白化、粉化，該清漆層的透明度降低，會導致該清漆層下方的色彩及圖樣模糊。
另外，該清漆層與該色漆層、或該清漆層與該油墨層的結合力不足，再加上該金屬板成品若常年曝曬於陽光下，該清漆層、該色漆層及該油墨層皆容易產生質變，進一步地破壞了該清漆層與其他層之間的結合力，使該清漆層易於遭刮傷或自行自該金屬板成品脫落，對該色漆層及該油墨層的保護力自然隨之下降。
有鑑於此，有必要提供一種用於金屬板塗裝之清漆，以解決該習用清漆層之透明度無法維持，以及該清漆層對該金屬板的保護力容易下降等問題。
本發明係提供一種用於金屬板塗裝之清漆，該用於金屬板塗裝之清漆係具有高耐候性，使塗佈於金屬板形成之該清漆層，經長年曝曬亦不會產生白化或粉化的現象。
本發明係提供一種用於金屬板塗裝之清漆，當該用於金屬板塗裝之清漆塗佈於金屬板上以形成該清漆層時，該清漆層可以與一色漆層或一油墨層穩固結合。
一種用於金屬板塗裝之清漆，係包含：以重量百分比計為36~48%之一聚酯樹脂、5~13%之一架橋劑、0.5~3.0%之一紫外線防護劑、0.5~2%之一觸媒、30~47%之一溶劑，其中，該聚酯樹脂係由至少一多元酸及數種多元醇反應聚合而成，該至少一多元酸係選自由間苯二甲酸及六氫酞酐所組成之群組，該數種多元醇係包含三羥甲基丙烷、正戊二醇及1.6-己二醇，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清漆，其中，另包含重量百分比不超過10%之一骨材。
本發明之用於金屬板塗裝之清漆，其中，該骨材係選自由一
有機骨材及一無機骨材所組成之群組，其中，該有機骨材係選自由聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯及聚醯胺所組成之群組，該無機骨材係選自由為陶瓷、玻璃纖維及二氧化矽所組成之群組。
本發明之用於金屬板塗裝之清漆，其中，該至少一多元酸係另包含鄰苯二甲酸、或另包含己二酸、或另包含鄰苯二甲酸及己二酸。
本發明之用於金屬板塗裝之清漆，其中，該數種多元醇係另包含乙二醇。
本發明之用於金屬板塗裝之清漆，其中，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。
本發明之用於金屬板塗裝之清漆，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.l%之丁基化三聚氰胺。
本發明之用於金屬板塗裝之清漆，其中，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。
本發明之用於金屬板塗裝之清漆，其中，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清漆，其中，該聚酯樹脂係藉由耐候性之該多元酸及高鍵能的該多元醇聚合而成，使得該用於金屬板塗裝之清漆具高耐候性並且不易白化及粉化，進而達到保持清漆層下之圖樣及色彩清晰之功效。
本發明之用於金屬板塗裝之清漆，其中，該聚酯樹脂之分子量介於2000~12000g/mol，且其玻璃轉移溫度為10~60℃，使得該用於金屬板塗裝之清漆對一油墨層及一色漆層有良好的附著力，進而達到維持該用於金屬板塗裝之清漆對圖案及色彩的保護性之功效。
本發明用於金屬板塗裝之清漆係包含該紫外線防護劑，該紫外線防護劑可以杜絕外界過強之輻射，使該金屬板成品之該清漆層、該色漆層及該油墨層皆不易因受到曝曬而變質，進而達到延長該金屬板成品使用壽命之功效。
本發明用於金屬板塗裝之清漆可以含有該骨材，該骨材使該用於金屬板塗裝之清漆塗膜時的潤澤性增加，讓工者可以輕易地將該用於金屬板塗裝之清漆均勻地塗佈於該色漆層或該油墨層之上，進而達到減少製作該金屬板成品的難度之功效。
本發明用於金屬板塗裝之該清漆可以含有該骨材，使該用於金屬板塗裝之清漆具有特殊質感，係增加該清漆層的美觀度。
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清漆係用以保護塗裝於一金屬板表面之色漆層或油墨層，於該金屬板表面形成一清漆層以覆蓋該色漆層或該油墨層，以生成一金屬板成品，該用於金屬板塗裝之清漆之一實施例係包含以重量百分比計為36~48%之一聚酯樹脂(polyester resin)、5~13%之一架橋劑、0.5~3.0%之一紫外線防護劑、0.5~2%之一觸媒、30~47%之一溶劑。
值得注意的是，該聚酯樹脂係由至少一多元酸及數種多元醇反應聚合而成，該至少一多元酸係選自由間苯二甲酸(isophthalic acid,IPA)及六氫酞酐(hexahydro-phthalic anhydride,HHPA)所組成之群組，該數種多元醇係包含三羥甲基丙烷(trimethylolpropane,TMP)、新戊二醇
(neopentyl glycol,NPG)及1.6-己二醇(1,6-hexanediol,1,6-HD)。詳言之，該聚酯樹脂是由該至少一多元酸及該數種多元醇於215~250℃下進行縮合聚合反應產生，該至少一多元酸除上述間苯二甲酸及六氫酞酐外，另可以單獨包含係鄰苯二甲酸(phthalate,PA)或己二酸(adipic acid,AA)，或該至少一多元酸另可以同時包含鄰苯二甲酸及己二酸，而該數種多元醇另可以包含乙二醇(ethylene glycol,EG)。
另外，該聚酯樹脂之分子量可以為2000~12000g/mol，係為中高分子量之聚酯樹脂，且該聚酯樹脂之玻璃轉移溫度(glass transition temperature,Tg)約為10℃~60℃。該聚酯樹脂之化學分子係可以呈現線形構型(linear structure)或分支構形(branched structure)，在此係不多作限制，該聚酯樹脂之特殊分子量及玻璃轉移溫度係有助於該聚酯樹脂與該油墨層之附著力。
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樹脂，FULLY methylated melamine resin)、正丁基化胺基樹脂(例如：正丁基化三聚氰胺樹脂，N-butylated melamine resin)及異丁基化胺基樹脂(例如：異丁基化三聚氰胺樹脂，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。
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，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，並提高該清漆層對於該油墨層及該色漆層的保護力，同時使該聚酯樹脂更經得起長時曝曬於陽光下而不變質。該紫外線防護劑係可以為光穩定劑及紫外線吸收劑，詳言之，該紫外線防護劑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，較常使用的該紫外線吸收劑為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，該溶劑係包含以重量百分比計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。
本發明用於金屬板塗裝之清漆另可以包含重量百分比不超過10%之一骨材，當該用於金屬板塗裝之清漆於塗佈於金屬板上以形成該清漆層時，該骨材係可以使該清漆層具有木材質感，同時亦增加該用於金屬板塗裝之清漆於濕膜時的密著性，使該用於金屬板塗裝之清漆更容易塗佈於該色漆層及該油墨層。該骨材係選自由一有機骨材及一無機骨材所組成之群組，該有機骨材係選自由聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropene)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl 2-methylpropenoate))、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)及聚醯胺(polyamide)所組成之群
組，該無機骨材係選自由由陶瓷、玻璃纖維及二氧化矽所組成之群組。
於製備該用於金屬板塗裝之清漆時，係均勻混合如上所述比例之該聚酯樹脂、該架橋劑、該紫外線防護劑、該觸媒及該溶劑，並且按照所欲製得之該用於金屬板塗裝之清漆的特性需求，係可以選擇加入重量百分比不超過10%之該骨材一併混合，以獲得該用於金屬板塗裝之清漆。當欲利用該用於金屬板塗裝之清漆結合於一金屬板時，係將該用於金屬板塗裝之清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清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清漆結合於該金屬板。
是以，本發明之該用於金屬板塗裝之清漆係包含以重量百分比計為36~48%之一聚酯樹脂、5~13%之一架橋劑、0.5~3.0%之一紫外線防護劑、0.5~2%之一觸媒、30~47%之一溶劑，且該用於金屬板塗裝之清漆中的聚酯樹脂係藉由該多元酸及該多元醇經縮合聚合所產生，該至少一多元酸係選自由高耐候性的間苯二甲酸及六氫酞酐所組成之群組，該數種多元醇為高鍵能之三羥甲基丙烷、正戊二醇及1.6-己二醇，由於該至少一多元酸及該數種多元醇皆各自具有穩定之鍵結，使所合成之該聚酯樹脂亦具有高穩定性，不易受到曝曬而導致粉化或白化；再者，由於該聚酯樹脂之分子量介於2000~12000g/mol，且其玻璃轉移溫度為10~60℃，使該用於金屬板塗裝之清漆對該油墨層及該色漆層皆具有良好的結合力；並且，該用於金屬板塗裝之清漆係包含該紫外線防護劑，該紫外線防護劑可以吸收過多的太陽輻射線，使該清漆層使該色漆層及該油墨層隔絕於輻射；另，該用於金屬板塗裝之清漆還可以另包含有該骨材，該骨材使該用於金屬板塗裝之清漆塗膜時的潤澤性增加，亦可以增進該清漆層之美觀度。
綜上所述，本案用於金屬板塗裝之清漆中的聚酯樹脂，係藉由耐候性之多元酸及高鍵能的多元醇聚合而成，使得該用於金屬板塗裝之
清漆具高耐候性並且不易白化及粉化，進而達到保持清漆層下之圖樣及色彩清晰之功效。
再者，該聚酯樹脂之分子量介於2000~12000g/mol，且其玻璃轉移溫度為10~60℃，使得該用於金屬板塗裝之清漆對該油墨層及該色漆層有良好的附著力，進而達到增加該用於金屬板塗裝之清漆對圖案及色彩的保護性之功效。
另外，該用於金屬板塗裝之清漆另包含該紫外線防護劑，該紫外線防護劑可以杜絕外界過強之輻射，使得紫外光不但不會破壞該用於金屬板塗裝之清漆之聚酯樹脂，藉由該清漆層的屏蔽，紫外線難以到達該油墨層及該色漆層，使該清漆層、該色漆層及該油墨層皆不易因受到曝曬而變質，進而達到延長該金屬板成品使用壽命之功效。
又，該用於金屬板塗裝之清漆含有之該骨材，使該用於金屬板塗裝之清漆具有特殊質感，係可以增加該清漆層的美觀度，此外，該骨材亦使該用於金屬板塗裝之清漆塗膜時的潤澤性增加，使工者可以輕易地將該用於金屬板塗裝之清漆均勻地塗佈於該色漆層或該油墨層之上，進而達到減少製作該金屬板成品的難度之功效。
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 (9)
- 一種用於金屬板塗裝之清漆，係包含：以重量百分比計為36~48%之一聚酯樹脂、5~13%之一架橋劑、0.5~3.0%之一紫外線防護劑、0.5~2%之一觸媒、30~47%之一溶劑，其中，該聚酯樹脂係由至少一多元酸及數種多元醇反應聚合而成，該至少一多元酸係選自由間苯二甲酸及六氫酞酐所組成之群組，該數種多元醇係包含三羥甲基丙烷、正戊二醇及1.6-己二醇，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清漆，其中，另包含重量百分比不超過10%之一骨材。
- 如申請專利範圍第2項所述之用於金屬板塗裝之清漆，其中，該骨材係選自由一有機骨材及一無機骨材所組成之群組，其中，該有機骨材係選自由聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯及聚醯胺所組成之群組，該無機骨材係選自由為陶瓷、玻璃纖維及二氧化矽所組成之群組。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於金屬板塗裝之清漆，其中，該至少一多元酸係另包含鄰苯二甲酸、或另包含己二酸、或另包含鄰苯二甲酸及己二酸。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於金屬板塗裝之清漆，其中，該數種多元醇係另包含乙二醇。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於金屬板塗裝之清漆，其中，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。
- 如申請專利範圍第1或6項所述之用於金屬板塗裝之清漆，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清漆，其中，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。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於金屬板塗裝之清漆，其中，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。
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Citations (3)
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Patent Citations (3)
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