一種固化后不易露出底材的皺紋效果粉末涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種固化后不易露出底材的皺紋效果粉末涂料，包括底粉組合物和皺紋劑組合物，所述底粉組合物主要由環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑及顏填料組成，所述皺紋劑組合物主要由丙烯酸酯共聚物、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、固化劑、顏填料組成；所述皺紋劑組合物與底粉組合物的質(zhì)量比為0.1%~9%。本發(fā)明還提供了該皺紋效果粉末涂料的制備方法。該皺紋效果粉末涂料的涂膜皺紋效果均勻、立體感強(qiáng)，且對(duì)底材表面覆蓋完整、不易露出底材，為底材提供更有效的保護(hù)。
【專利說明】一種固化后不易露出底材的皺紋效果粉末涂料及其制備方 法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種固化后不易露出底材的皺紋效果粉末涂料，同時(shí)本發(fā)明還涉及該 類粉末涂料的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 皺紋粉末涂料，又稱橘紋粉或花紋粉，是一種固化后涂層表面能出現(xiàn)有規(guī)律的凹 凸花紋的美術(shù)型粉末涂料，因其具有很強(qiáng)的裝飾性，廣泛應(yīng)用于電控柜、儀表、復(fù)印機(jī)、小型 電機(jī)等外殼的涂裝。
[0003] 在粉末涂料配方中，皺紋外觀一般通過添加皺紋劑來實(shí)現(xiàn)。皺紋劑的作用是在粉 末涂料烘烤固化前期，熔融膜的表面張力很大，而皺紋劑的表面張力較小，由于兩種不同表 面張力的物質(zhì)之間的相容性不好，表面張力小的一方又不能使表面張力大的一方表面張力 完全降下來，兩種不同表面的張力物質(zhì)的相互共存，使涂膜產(chǎn)生凹凸不平的皺紋或橘紋。
[0004] 目前，皺紋粉末涂料的研究重點(diǎn)都集中在如何形成均勻皺紋紋理，提高皺紋外觀 的視覺感。如中國(guó)專利申請(qǐng)CN 102321421A公開的皺紋粉末涂料，其可以在對(duì)較厚的板進(jìn) 行涂裝時(shí)及在對(duì)薄板進(jìn)行涂裝時(shí)當(dāng)烘烤溫度升溫過慢時(shí)形成均勻紋理。中國(guó)專利申請(qǐng)CN 103160194A公開的橘紋型聚酯/環(huán)氧粉末涂料，可以具有較好的皺紋外觀的視覺感。但是， 當(dāng)皺紋劑與涂膜間表面張力差異過大時(shí)，涂膜內(nèi)形成的一個(gè)個(gè)旋轉(zhuǎn)渦眼（貝納德渦旋）將 能到達(dá)底材，形成了空洞，使得涂膜不能完全覆蓋底材。更不利的是，由于目前一般采用的 皺紋劑主要有聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚四氟乙烯等，相對(duì)于粉末涂料本身，這些物質(zhì)密度相 對(duì)較低、質(zhì)量較輕、而且粒徑細(xì)，因此在噴涂過程中，容易與底粉組合物分離，導(dǎo)致添加的變 化，打破了體系內(nèi)表面張力的相對(duì)平衡狀態(tài)，發(fā)生露出底材現(xiàn)象。由于涂膜上出現(xiàn)的這些薄 弱處，大大降低了涂層對(duì)底材的保護(hù)作用，失去粉末涂料涂裝的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的之一在于提供一種固化后不易露出底材的皺紋效果粉末涂料。該粉 末涂料的皺紋效果均勻、立體感強(qiáng)，且對(duì)底材表面覆蓋完整、不易露出底材，形成有效保護(hù)。
[0006] 本發(fā)明的目的之二在于提供上述粉末涂料的制備方法。
[0007] 本發(fā)明的第一個(gè)目的可通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種固化后不易露出底材的 皺紋效果粉末涂料，包括底粉組合物和皺紋劑組合物，所述底粉組合物主要由環(huán)氧樹脂、聚 酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑及顏填料組成，所述皺紋劑組合物主要由丙烯酸酯共聚物、環(huán)氧樹 月旨、聚酯樹脂、固化劑、顏填料組成；所述皺紋劑組合物與底粉組合物的質(zhì)量比為〇. 1%~9%。
[0008] 進(jìn)一步地，所述皺紋劑組合物與底粉組合物的質(zhì)量比為0. 19Γ6%。
[0009] 作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例方式：所述底粉組合物包括以下重量份的原料： 聚酯樹脂 45~65份 固化劑 3~10份 促進(jìn)劑 （Γ2. O份 顏填料 35~50份 助劑 O?10份； 所述皺紋劑組合物包括以下列重量份的原料： 丙烯酸酯共聚物 3~10份 聚酯樹脂 45~65份 固化劑 3~10份 顏填料 15?35份。
[0010] 本發(fā)明上述方案中所述的聚酯樹脂為端羧基聚酯樹脂，其酸值25~40 mgKOH/g、粘 度 3000?8500 (ICI，mPa.s/20(TC)、水平流動(dòng) 20-30_。其中，優(yōu)選酸值 30?35 mgKOH/g、 粘度300(T5000 (ICI，mPa. s/200°C)、水平流動(dòng)21-24mm的端羧基聚酯樹脂。滿足這些要 求的聚酯可以是KINTE 3306、3307, CYTEC 2494-6、2401等商購(gòu)產(chǎn)品。當(dāng)然，這類聚酯樹脂 也可由多元羧酸與多元醇縮合形成。用于制備這類聚酯樹脂的多元羧酸包括鄰苯二甲酸、 四氫-鄰苯二甲酸及其酸酐、六氫鄰苯二甲酸及其酸酐、琥珀酸、己二酸、癸二酸、對(duì)苯二甲 酸、間苯二甲酸、1，3-環(huán)己烷二甲酸、1，4-環(huán)己烷二甲酸、偏苯三酸酐、以及上述各類酸的 酯中的一種或兩種以上的混合。所述多元醇包括乙二醇、二甘醇、丙二醇、1，2-丙二醇、 1，3-丙二醇、三亞甲基二醇、己二醇、1，3- 丁二醇、1，2- 丁二醇和1，4- 丁二醇、新戊二醇、 2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1，4_環(huán)己烷二醇、三羥甲基丙烷中 的一種或兩種以上的混合。本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉這類酸和醇的數(shù)量以及實(shí)施所述酸和醇縮 合獲得所述符合本發(fā)明要求的端羧基聚酯樹脂的方法。
[0011] 本發(fā)明所述的丙烯酸酯共聚物的數(shù)均分子量控制在1000-20000之間，表面張力 25-26mN/m以下。優(yōu)選地，所述丙烯酸酯共聚物應(yīng)使用二氧化硅作為載體，丙烯酸酯共聚物 即吸附于二氧化硅上。
[0012] 本發(fā)明所述的固化劑為異氰尿酸三縮水甘油酯。
[0013] 本發(fā)明所述促進(jìn)劑為季銨鹽類和鎗鹽類中的一種或兩種。粉末涂料受熱后開始熔 融流平，皺紋由于表面張力的差異在流平過程中產(chǎn)生，選擇合適的促進(jìn)劑能夠使流平過程 中紋理及時(shí)凍結(jié)，形成的紋理效果外觀較佳、觸感更好。
[0014] 本發(fā)明所述顏填料為鈦白粉、硫酸鋇、硅微粉和云母粉的一種或兩種以上的混合。 改變底粉組合物和皺紋劑組合物中的顏填料用量，能夠便利調(diào)節(jié)丙烯酸酯共聚物在皺紋劑 組合物中的濃度，從而改變其表面張力，達(dá)到皺紋可控的效果。而且，加入的顏填料后皺紋 劑密度可以與底粉匹配，在噴涂過程中不易發(fā)生分離。
[0015] 本發(fā)明所述的助劑為粉末涂料中常規(guī)助劑，如偶聯(lián)劑、潤(rùn)濕劑、分散劑等等。
[0016] 當(dāng)固化劑為環(huán)氧樹脂時(shí)，本發(fā)明還可以通過另一個(gè)實(shí)施方式為：所述底粉組合物 包括以下重量份的原料： 環(huán)氧樹脂 3(Γ55份 聚酯樹脂 55~70份 促進(jìn)劑 （Γ2. 0份 顏填料 3(Γ50份 助劑 0?10份； 所述皺紋劑組合物包括以下重量份的原料： 丙烯酸酯共聚物 3~20份 環(huán)氧樹脂 3(Γ55份 聚酯樹脂 55~70份 顏填料 15?35份。
[0017] 本發(fā)明上述方案中所述的聚酯樹脂酸值5(T80 mgKOH/g、粘度280(T4500 (ICI， mPa. s/200°C)。當(dāng)然，這類聚酯樹脂也可由多元羧酸與多元醇縮合形成。用于制備這類 聚酯樹脂的多元羧酸包括鄰苯二甲酸、四氫-鄰苯二甲酸及其酸酐、六氫鄰苯二甲酸及其 酸酐、琥珀酸、己二酸、癸二酸、對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、1，3-環(huán)己烷二甲酸、1，4-環(huán)己烷 二甲酸、偏苯三酸酐、以及上述各類酸的酯中的一種或兩種以上的混合。所述多元醇包括 乙二醇、二甘醇、丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、三亞甲基二醇、己二醇、1，3_ 丁二醇、 1，2- 丁二醇和1，4- 丁二醇、新戊二醇、2- 丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二 醇、1，4-環(huán)己烷二醇、三羥甲基丙烷中的一種或兩種以上的混合。本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉這類 酸和醇的數(shù)量以及實(shí)施所述酸和醇縮合獲得所述符合本發(fā)明要求的端羧基聚酯樹脂的方 法。
[0018] 本發(fā)明所述環(huán)氧樹脂類型為雙酚A型，其環(huán)氧當(dāng)量為72(T950 g/eq，且可以是滿 足要求的一種或者幾種環(huán)氧樹脂的組合。
[0019] 本發(fā)明所述的丙烯酸酯共聚物的數(shù)均分子量控制在1000-20000之間，表面張力 25-26mN/m以下。優(yōu)選地，所述丙烯酸酯共聚物應(yīng)使用二氧化硅作為載體，丙烯酸酯共聚物 即吸附于二氧化硅上。
[0020] 本發(fā)明所述促進(jìn)劑為2-甲基咪唑、和2-苯基咪唑中的一種或兩種。粉末涂料受 熱后開始熔融流平，皺紋由于表面張力的差異在流平過程中產(chǎn)生，選擇合適的促進(jìn)劑能夠 使流平過程中紋理及時(shí)凍結(jié)，形成的紋理效果外觀較佳、觸感更好。
[0021] 本發(fā)明所述顏填料為鈦白粉、硫酸鋇、硅微粉和云母粉的一種或兩種以上的混合。 改變底粉組合物和皺紋劑組合物中的顏填料用量，能夠便利調(diào)節(jié)丙烯酸酯共聚物在皺紋劑 組合物中的濃度，從而改變其表面張力，達(dá)到皺紋可控的效果。而且，加入的顏填料后皺紋 劑密度可以與底粉匹配，在噴涂過程中不易發(fā)生分離。
[0022] 本發(fā)明所述的助劑為粉末涂料中常規(guī)助劑，如偶聯(lián)劑、潤(rùn)濕劑、分散劑等等。
[0023] 本發(fā)明的目的之二通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種固化后不易露出底材的皺紋效 果粉末涂料的制備方法，包括以下步驟： (a) 按配比稱取底粉組合物中的聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑、顏填料和助劑進(jìn)行混合及 破碎；按配比稱取皺紋劑組合物中的丙烯酸酯共聚物、聚酯樹脂、固化劑、和顏填料進(jìn)行混 合及破碎； (b) 破碎后的物料分別進(jìn)入擠出機(jī)中擠出； (C)擠出后的物料經(jīng)壓片、冷卻、粉碎、篩分得到底粉組合物和皺紋劑組合物； (d)底粉組合物和皺紋劑組合物按比例干混獲得皺紋效果粉末涂料，該皺紋效果粉末 涂料含有底粉組合物的離散顆粒和皺紋劑組合物的離散顆粒。
[0024] 所述步驟（a)中混合并破碎的時(shí)間為1?30分鐘，優(yōu)選的時(shí)間1?10分鐘。
[0025] 所述步驟（b)中的擠出溫度為90?11(TC。所述的擠出機(jī)采用雙或單螺桿擠出 機(jī)。
[0026] 所述步驟（C)中的擠出物經(jīng)粉碎機(jī)粉碎并篩分后的底粉組合物和皺紋劑組合物 的粉體粒徑(等效粒徑D50)為30?80微米。
[0027] 所述步驟（d)中皺紋劑組合物與底粉組合物的質(zhì)量比為0. 19Γ9%，優(yōu)選0. 19Γ6%。
[0028] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)本發(fā)明的皺紋劑組合物表面張力大小可控，且底粉組合物與皺紋劑組合物之間搭 配得當(dāng)，皺紋劑組合物和底粉組合物構(gòu)成的涂膜之間的表面張力接近，涂膜內(nèi)不會(huì)形成露 底空洞，對(duì)底材表面覆蓋完整，不易露出底材，能形成有效保護(hù)。不僅如此，涂膜的皺紋效果 均勻，立體感強(qiáng)。
[0029] (2)本發(fā)明中皺紋劑丙烯酸酯共聚物與聚酯樹脂、固化劑/環(huán)氧樹脂、以及顏填 料混合制備成皺紋劑組合物粉料。聚酯樹脂、固化劑/環(huán)氧樹脂、以及顏填料構(gòu)成的混合物 與底粉組合物接近，其密度與底粉組合物的密度相當(dāng)。皺紋劑分散在該混合物中，相當(dāng)于增 大了密度和粒徑，質(zhì)量變重，與底粉組合物的質(zhì)量更為接近，因此在噴涂過程中，皺紋劑不 會(huì)與底粉組合物分離，保持了涂膜體系內(nèi)表面張力的相對(duì)平衡，不易產(chǎn)生露底空洞，對(duì)底材 有完整的覆蓋效果，對(duì)底材形成有效的保護(hù)。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，有必要在此指出的是以下具體實(shí)施例只用于 對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，不代表對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。其他人根據(jù)本發(fā)明做出的一些 非本質(zhì)的修改和調(diào)整仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0031] 以下實(shí)施例1~11中，助劑為粉末涂料中常規(guī)助劑，如偶聯(lián)劑、潤(rùn)濕劑、分散劑等 等。丙烯酸酯共聚物的數(shù)均分子量控制在1000-20000之間，表面張力25-26mN/m以下。優(yōu) 選地，所述丙烯酸酯共聚物應(yīng)使用二氧化硅作為載體，丙烯酸酯共聚物即吸附于二氧化硅 上。
[0032] 實(shí)施例1~8中，聚酯樹脂為端羧基聚酯樹脂，其酸值25~40 mgKOH/g、粘度 3000?8500 (ICI，mPa.s/200°C)、水平流動(dòng) 20-30_。其中，優(yōu)選酸值 30?35 mgKOH/g、粘 度300(T5000 (ICI，mPa. s/20(TC)、水平流動(dòng)21-24mm的端羧基聚酯樹脂。滿足這些要求 的聚酯可以是KINTE 3306、3307，CYTEC 2494-6、2401等商購(gòu)產(chǎn)品。當(dāng)然，這類聚酯樹脂 也可由多元羧酸與多元醇縮合形成。用于制備這類聚酯樹脂的多元羧酸包括鄰苯二甲酸、 四氫-鄰苯二甲酸及其酸酐、六氫鄰苯二甲酸及其酸酐、琥珀酸、己二酸、癸二酸、對(duì)苯二甲 酸、間苯二甲酸、1，3-環(huán)己烷二甲酸、1，4-環(huán)己烷二甲酸、偏苯三酸酐、以及上述各類酸的 酯中的一種或兩種以上的混合。所述多元醇包括乙二醇、二甘醇、丙二醇、1，2-丙二醇、 1，3-丙二醇、三亞甲基二醇、己二醇、1，3- 丁二醇、1，2- 丁二醇和1，4- 丁二醇、新戊二醇、 2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1，4_環(huán)己烷二醇、三羥甲基丙烷中 的一種或兩種以上的混合。本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉這類酸和醇的數(shù)量以及實(shí)施所述酸和醇縮 合獲得所述符合本發(fā)明要求的端羧基聚酯樹脂的方法。
[0033] 實(shí)施例 9?11 中，聚酯樹脂酸值 5(T80 mgKOH/g、粘度 280(T4500 (ICI，mPa. s/200°C)。當(dāng)然，這類聚酯樹脂也可由多元羧酸與多元醇縮合形成。用于制備這類聚酯樹 脂的多元羧酸包括鄰苯二甲酸、四氫-鄰苯二甲酸及其酸酐、六氫鄰苯二甲酸及其酸酐、琥 珀酸、己二酸、癸二酸、對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、1，3-環(huán)己烷二甲酸、1，4-環(huán)己烷二甲酸、 偏苯三酸酐、以及上述各類酸的酯中的一種或兩種以上的混合。所述多元醇包括乙二醇、二 甘醇、丙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、三亞甲基二醇、己二醇、1，3-丁二醇、1，2-丁二醇 和1，4_ 丁二醇、新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1，4_環(huán) 己烷二醇、三羥甲基丙烷中的一種或兩種以上的混合。本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉這類酸和醇的 數(shù)量以及實(shí)施所述酸和醇縮合獲得所述符合本發(fā)明要求的端羧基聚酯樹脂的方法。環(huán)氧樹 脂類型為雙酚A型，其環(huán)氧當(dāng)量為72(T950 g/eq，且可以是滿足要求的一種或者幾種環(huán)氧 樹脂的組合。
[0034] 實(shí)施例1 底粉組合物由下列重量份的原料制成： 酸值 30 mgKOH/g、粘度 3500 (ICI，mPa. s/200°C )聚酯樹脂 60 份 異氰尿酸三縮水甘油酯 5份 季銨鹽促進(jìn)劑 〇. 3份 鈦白粉 5份 硫酸鋇 30份 助劑 5份。
[0035] 聚酯樹脂的酸值 30 mgKOH/g、粘度 3500 (ICI，mPa. s/200°C )，水平流動(dòng) 2(T30mm。
[0036] 皺紋劑組合物由下列重量份數(shù)的原料制成；其中ZW2和ZW4作為對(duì)比例。

【權(quán)利要求】
1. 一種固化后不易露出底材的皺紋效果粉末涂料，其特征是，包括底粉組合物和皺紋 劑組合物，所述底粉組合物主要由環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑及顏填料組成，所述 皺紋劑組合物主要由丙烯酸酯共聚物、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、固化劑、顏填料組成；所述皺紋 劑組合物與底粉組合物的質(zhì)量比為0. 1%~9%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化后不易露出底材的皺紋效果粉末涂料，其特征是，所述 底粉組合物包括以下重量份的原料： 聚酯樹脂 45~65份 固化劑 3~10份 促進(jìn)劑 （T2. 0份 顏填料 35~50份 助劑 0?10份； 所述皺紋劑組合物包括以下列重量份的原料： 丙烯酸酯共聚物 3~10份 聚酯樹脂 45~65份 固化劑 3~10份 顏填料 15?35份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化后不易露出底材的皺紋效果粉末涂料，其特征是，所述 固化劑為環(huán)氧樹脂，所述底粉組合物包括以下重量份的原料： 環(huán)氧樹脂 3(T55份 聚酯樹脂 55~70份 促進(jìn)劑 （T2. 0份 顏填料 3(T50份 助劑 0?10份； 所述皺紋劑組合物包括以下重量份的原料： 丙烯酸酯共聚物 3~20份 環(huán)氧樹脂 3(T55份 聚酯樹脂 55~70份 顏填料 15?35份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固化后不易露出底材的皺紋效果粉末涂料，其特征是，所 述的聚酯樹脂為酸值25~40 mgKOH/g、粘度3000~8500的端羧基聚酯樹脂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的固化后不易露出底材的皺紋效果粉末涂料，其特征是，所述 的聚酯樹脂為酸值3(T35 mgKOH/g、粘度3000?5000的端羧基聚酯樹脂。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的固化后不易露出底材的皺紋效果粉末涂料，其特征是，所述 的丙烯酸酯共聚物的數(shù)均分子量為1000-20000,表面張力為25-26mN/m ;所述的丙烯酸酯 共聚物為二氧化硅吸附丙烯酸酯均聚物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的固化后不易露出底材的皺紋效果粉末涂料，其特征是，所述 促進(jìn)劑為季銨鹽類或鎗鹽類的一種或兩種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的固化后不易露出底材的皺紋效果粉末涂料，其特征是，所述 的聚酯樹脂酸值5(T80 mgKOH/g、粘度2800~4500 ;所述的環(huán)氧樹脂環(huán)氧當(dāng)量為72(T950 g/ eq的雙酚A型環(huán)氧樹脂；所述促進(jìn)劑為2-甲基咪唑和2-苯基咪唑中的一種或兩種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述固化后不易露出底材的皺紋效果粉末涂料的制備方法，其特征 是，包括以下步驟： (a) 按配比稱取底粉組合物中的聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑、顏填料和助劑進(jìn)行混合及 破碎；按配比稱取皺紋劑組合物中的丙烯酸酯共聚物、聚酯樹脂、固化劑、和顏填料進(jìn)行混 合及破碎； (b) 破碎后的物料分別進(jìn)入擠出機(jī)中擠出； (c) 擠出后的物料經(jīng)壓片、冷卻、粉碎、篩分得到底粉組合物和皺紋劑組合物； (d) 底粉組合物和皺紋劑組合物按比例干混獲得皺紋效果粉末涂料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述固化后不易露出底材的皺紋效果粉末涂料的制備方法，其特 征是，所述步驟（a)中混合并破碎的時(shí)間為1?30分鐘；所述步驟（b)中的擠出溫度為 90?110°C;所述步驟（c)中的底粉組合物和皺紋劑組合物的粉體粒徑均為30?80微米。
【文檔編號(hào)】C09D163/00GK104403519SQ201410639875
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】甘燈河, 鄧劍輝, 歐陽建群, 梁泳田 申請(qǐng)人:廣州擎天材料科技有限公司