專利名稱：金屬涂料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬涂料組合物，其可以使發(fā)光材料良好地取向，并由此形成光澤感 優(yōu)異的涂膜。
背景技術(shù)：
金屬涂料中，在汽車、一般工業(yè)等被涂物是鋼板的情況下，廣泛使用的是作為烘烤 涂料的丙烯基三聚氰胺樹脂，另外，在個(gè)人電腦或移動(dòng)電話等被涂物是塑料板的情況下，廣 泛使用的是具有常溫干燥性的漆樹脂或異氰酸酯固化型聚氨酯樹脂。但是，對(duì)于塑料用涂料中所使用的異氰酸酯固化型聚氨酯樹脂，需要有樹脂固化 前稱為活化期(pot life)的反應(yīng)時(shí)間(最終固化前數(shù)小時(shí)的時(shí)間)。另外，由于這類物質(zhì) 的涂膜通常硬度低(柔軟)，因而從防止擦傷等觀點(diǎn)考慮，希望出現(xiàn)可以形成高硬度涂膜的 物質(zhì)。另一方面，由于烘烤涂料需要適用于高溫，所以不適于塑料用途。 在多種涂料用樹脂中，紫外線固化型樹脂通過(guò)紫外線照射可以在短時(shí)間(數(shù)十 秒)內(nèi)固化，其間被涂物的溫度只上升到即使塑料也能承受的程度，因此可以廣泛用于塑 料用途。已知特別是在含有多官能的丙烯酸酯低聚物的紫外線固化型樹脂的情況下，可以 形成高硬度的涂膜。但是，由這類低分子量丙烯酸酯低聚物構(gòu)成的通常的紫外線固化型樹脂，在將其 用于金屬涂料時(shí)，無(wú)法期待用于抑制噴射涂布后發(fā)光材料的運(yùn)動(dòng)所必需的溶劑揮發(fā)所伴隨 的充分的粘度提高，或用于固定發(fā)光材料所必要的干燥，因此，難以獲得發(fā)光材料的取向優(yōu) 良、且光澤感優(yōu)異的金屬涂膜。發(fā)明概述本發(fā)明解決的課題因此，本發(fā)明的目的在于提供金屬涂料組合物，其可以使發(fā)光材料良好地取向，結(jié) 果可形成光澤感優(yōu)異的涂膜。解決課題的方式發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過(guò)噴射涂布，將包含下述特定的含有不飽和基的聚氨酯樹脂化合 物(a)、有機(jī)溶劑和發(fā)光材料的金屬涂料組合物涂布到被涂物上時(shí)，隨著有機(jī)溶劑的揮發(fā)， 粘度適度地上升，由此發(fā)光材料的運(yùn)動(dòng)被停止，接著隨著干燥，發(fā)光材料因涂膜收縮而被壓 住，結(jié)果實(shí)現(xiàn)了發(fā)光材料的優(yōu)良取向性，形成光澤感優(yōu)異的金屬涂膜。本發(fā)明的上述含有不飽和基的聚氨酯樹脂化合物(a)是含有2個(gè)以上活性氫、分 子量為300以下的化合物(A)、脂環(huán)或芳香族的多異氰酸酯化合物(B)和含有活性氫的(甲 基)丙烯酸酯化合物(C)的反應(yīng)產(chǎn)物。該反應(yīng)產(chǎn)物的特征在于，在分子內(nèi)具有氨基甲酸酯 鍵和(甲基)丙烯?；?，具有3000以上、優(yōu)選3000 30000的分子量，2以上、優(yōu)選2 10 個(gè)不飽和基，和200萬(wàn)mPa · s以上的粘度(優(yōu)選常溫下呈現(xiàn)蠟狀的粘度)。含有不飽和基的聚氨酯樹脂化合物(a)是上述化合物(A)、化合物(B)和化合物 (C)的反應(yīng)產(chǎn)物，只要其滿足前述條件即可，對(duì)其結(jié)構(gòu)并沒(méi)有特殊限定，優(yōu)選具有更多官能且更較高粘度。含有不飽和基的聚氨酯樹脂化合物(a)的優(yōu)選實(shí)例為，使作為化合物(A) 的環(huán)己基二甲醇、作為化合物(B)的異佛爾酮二異氰酸酯、和作為化合物(C)的二季戊四醇 五丙烯酸酯反應(yīng)而得的聚合物，即具有形成化合物(C)-化合物(B)-(化合物(A)-化合物(B)) X-化合物(C)的一般結(jié)構(gòu)(χ 是重復(fù)單元數(shù))。具有這種結(jié)構(gòu)的含有不飽和基的聚氨酯樹脂化合物(a)在有機(jī)溶液的狀 態(tài)下合成。
化合物㈧可以是具有2個(gè)以上羥基，分子量為300以下的化合物?？膳e出例如 環(huán)己基二甲醇、三環(huán)癸烷二甲醇、萘烷二甲醇、四氫化萘二甲醇、降冰片烯二甲醇、或五環(huán) 十二烷二甲醇等多元脂環(huán)族醇類；乙二醇、1，3_丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，5_戊二醇、1，6_己 二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、1，10_癸二醇、3-甲基1，5_戊二醇、新戊二 醇、或2-甲基-1，8-辛二醇等多元脂肪族醇類等?；衔?B)可以是在多異氰酸酯中包含脂環(huán)或芳香族結(jié)構(gòu)的化合物。可舉出例 如亞芐基二異氰酸酯、4，4_ 二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、二甲苯二異氰 酸酯、4，4_亞甲基雙(環(huán)己基異氰酸酯)甲基環(huán)己烷_2，4-(或2，6)_二異氰酸酯、1，3-(異 氰酸根合甲基)環(huán)己烷、異佛爾酮二異氰酸酯、1，5_萘二異氰酸酯、聚亞甲基聚亞苯基二異 氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯、萘二異氰酸酯、1，3_環(huán)己亞基二異氰酸酯、亞芐基二異氰 酸酯聚合物或二苯基甲烷二異氰酸酯聚合物等?；衔?C)可以是在分子中具有(甲基)丙烯?；突钚詺涞幕衔?。可舉出 例如2_羥乙基丙烯酸酯、2-羥丙基丙烯酸酯、2-羥丁基丙烯酸酯、3-羥丁基丙烯酸酯、聚 乙二醇單丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯或2-羥基-1-丙烯酰氧 基-3-甲基丙烯酸酯等羥基丙烯酸酯；丙二醇二縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、1， 6-己二醇二縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、1，4_ 丁二醇二縮水甘油醚的(甲基)丙 烯酸加成物、1，5_戊二醇二縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、1，7_庚二醇二縮水甘油 醚的(甲基)丙烯酸加成物、1，8_辛二醇二縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物等。此外，其它還可舉出新戊二醇二縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、雙酚A 二 縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物或氫化雙酚A二縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物寸。本發(fā)明的金屬涂料組合物是將有機(jī)溶劑和發(fā)光材料配合至上述含有不飽和基的 聚氨酯樹脂化合物(a)得到的組合物。有機(jī)溶劑只要可以溶解含有不飽和基的聚氨酯樹脂(a)，且可以噴射，則對(duì)其種類 就沒(méi)有限制，例如，可以理想地使用甲乙酮、乙酸丁酯、乙酸乙酯、甲基異丁基酮、甲苯、乙基 乙二醇乙酸酯、丁基乙酸酯等。有機(jī)溶劑的使用量定為使涂料組合物達(dá)到可以噴射的粘度 的所需量，或較其少的量。對(duì)于后一種情況，在噴射涂布之前，需要通過(guò)添加有機(jī)溶劑，將組 合物的粘度調(diào)整到可噴射的粘度。發(fā)光材料只要是對(duì)涂膜賦予金屬般光澤感的顏料，對(duì)于 顏料的種類就沒(méi)有限制，但通常理想地使用鋁或其它金屬顏料、珍珠顏料等。發(fā)光材料的使用量相對(duì)于100重量份含有不飽和基的聚氨酯樹脂化合物(a)(固 體組分)，優(yōu)選為5 35重量份。本發(fā)明的金屬涂料組合物中，根據(jù)需要可以配合適量的防沉降劑或流平劑 (levelling agent)之類常用的添加劑。
通常本發(fā)明的金屬涂料組合物通過(guò)噴射涂布而適用于被涂布物。此時(shí)，在組合物 的粘度高的情況下，需要通過(guò)添加有機(jī)溶劑將其粘度調(diào)整到可噴射的粘度，例如福特杯#4 中10 18秒(20°C)的粘度。通過(guò)噴射涂布，在涂布5 30 μ m，優(yōu)選10 20 μ m厚的涂 膜之后，通過(guò)紫外線照射，可以獲得發(fā)光材料取向良好、且光澤感優(yōu)異的金屬涂膜。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行具體說(shuō)明。以下，份和％均以重量為基準(zhǔn)。實(shí)施例1以60%: 40%的重量比例包含含有不飽和基的聚氨酯樹脂化合物(a)和甲乙酮 而成的溶液100份ALPASTE 5620NS16 份 (東洋鋁工業(yè)株式會(huì)社制的鋁顏料糊；固體組分70%)IRGACURE 184(Ciba公司制造的光引發(fā)劑)4份NS-5500 (楠本化成(株)制的防沉降劑)10份將上述組分分散到乙酸丁酯中，調(diào)整到福特杯#4中12秒(20°C )的粘度，由此制 備本發(fā)明的金屬涂料組合物。上述含有不飽和基的聚氨酯樹脂化合物(a)是使作為化合物(A)的環(huán)己基二甲 醇、作為化合物(B)的異佛爾酮二異氰酸酯、和作為化合物(C)的二季戊四醇五丙烯酸酯 反應(yīng)而得的前述通式的聚合物，具有為9200的分子量和10個(gè)不飽和基團(tuán)，粘度為200萬(wàn) mPa - s以上，常溫下為蠟狀。實(shí)施例2以50%: 50%的重量比例包含含有不飽和基的聚氨酯樹脂化合物(a)和甲乙酮 而成的溶液120份ALPASTE 5620NS (如前述)16 份IRGACURE 184 (如前述)4 份NS-5500 (如前述)10 份將上述組分分散于乙酸丁酯中，在福特杯#4中調(diào)整到12秒(20°C )的粘度，由此 制備本發(fā)明的金屬涂料組合物。上述含有不飽和基的聚氨酯樹脂化合物(a)是使作為化合物㈧的環(huán)己基二甲 醇、作為化合物(B)的異佛爾酮二異氰酸酯、和作為化合物(C)的2-羥乙基丙烯酸酯反應(yīng) 而得的前述通式的聚合物，具有3900的分子量和2個(gè)不飽和基團(tuán)，粘度為200萬(wàn)mPa 以 上，常溫下為蠟狀。比較例本比較例是例示由低分子量的氨基甲酸乙酯低聚物形成的現(xiàn)有技術(shù)的例子。比較樹脂-160份ALPASTE 5620NS (如前所述)16 份IRGACURE 184 (如前所述)4 份NS-5500 (如前所述)10 份使上述組分分散于乙酸丁酯中，在福特杯#4中調(diào)整到14秒(20°C )的粘度，由此制備現(xiàn)有技術(shù)的金屬涂料組合物。上述比較樹脂-1是使作為化合物㈧的環(huán)己基二甲醇、作為化合物⑶的異佛爾 酮二異氰酸酯、和作為化合物(C)的季戊四醇三丙烯酸酯反應(yīng)而得的前述結(jié)構(gòu)式(但是χ 的值小)的聚合物，具有1500的分子量和6個(gè)不飽和基團(tuán)，粘度為35000mPa 以上，常溫 下為液態(tài)。實(shí)驗(yàn)例采用空氣噴射器，將實(shí)施例1、實(shí)施例2和比較例的金屬涂料組合物分別涂布到聚 碳酸酯板上，在60°C干燥10分鐘，然后使用120W/cm的金屬鹵化物燈作為光源，以1400mJ/ cm2的累積光量進(jìn)行紫外線照射，由此制成厚度為12 μ m的金屬涂膜。通過(guò)動(dòng)態(tài)指數(shù)(Flop index)和目測(cè)，對(duì)各涂膜測(cè)定光澤感、密合性和鉛筆硬度，結(jié)果示于表1。動(dòng)態(tài)指數(shù)采用X-Rite公司制的動(dòng)態(tài)指數(shù)測(cè)定器(X-Rite MA-68II)進(jìn)行測(cè)定。盡 管其隨發(fā)光材料的種類而稍有不同，但通常如果動(dòng)態(tài)指數(shù)為20以上，則可以評(píng)價(jià)為具有金 屬般優(yōu)異的光澤感。

對(duì)于通過(guò)目測(cè)評(píng)價(jià)光澤感，〇為光澤感優(yōu)異的情形(幾乎看不到發(fā)光材料的取向 不均)，X為缺乏光澤感的情形(多看到發(fā)光材料的取向不均)。采用切割機(jī)切割至基底， 制作100個(gè)ImmX Imm尺寸的格子(〃 > )涂膜，在其表面貼覆粘合玻璃紙帶，在將其迅 速剝離后，通過(guò)觀察涂面來(lái)測(cè)定涂膜的密合性。〇為完全看不到格子涂膜的剝離的情形，X 為看到10個(gè)以上格子涂膜的剝離的情形。在上述涂布條件下，在鍍錫薄鋼板(1 'J々板)上制作涂膜，在紫外線照射后測(cè)定 涂膜的鉛筆硬度。表 1 由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用包含含有不飽和基的聚氨酯化合物(a)、有機(jī)溶劑和發(fā) 光材料的本發(fā)明的金屬涂料組合物，可以獲得發(fā)光材料的取向良好、且光澤感優(yōu)異的金屬 涂膜。
權(quán)利要求
組合物，其是含有含不飽和基的聚氨酯樹脂化合物(a)、有機(jī)溶劑和發(fā)光材料而成的金屬涂料組合物，其特征在于該含不飽和基的聚氨酯樹脂化合物(a)是具有2個(gè)以上活性氫、分子量為300以下的化合物(A)和脂環(huán)族或芳香族的多異氰酸酯化合物(B)以及具有活性氫的(甲基)丙烯酸酯化合物(C)的反應(yīng)產(chǎn)物，該反應(yīng)產(chǎn)物在分子內(nèi)具有氨基甲酸酯鍵和(甲基)丙烯?；⒕哂?000以上的分子量和2個(gè)以上的不飽和基團(tuán)。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中化合物(A)、化合物(B)以及化合物(C)的反應(yīng)產(chǎn)物為具 有以下通式表示的結(jié)構(gòu)的聚合物，OB^fA-B為 C 其中χ為重復(fù)單元數(shù)。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中化合物(A)是脂環(huán)族多元醇或脂肪族多元醇。
4.權(quán)利要求3的組合物，其中脂環(huán)族多元醇是環(huán)己基二甲醇、三環(huán)癸烷二甲醇、萘烷二 甲醇、四氫化萘二甲醇、降冰片烯二甲醇、或五環(huán)十二烷二甲醇。
5.權(quán)利要求3的組合物，其中脂環(huán)族多元醇是乙二醇、1，3_丙二醇、1，4_丁二醇、1， 5_戊二醇、1，6-己二醇、1，7_庚二醇、1，8_辛二醇、1，9-壬二醇、1，10_癸二醇、3-甲基-1， 5-戊二醇、新戊二醇、或2-甲基-1，8-辛二醇。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中化合物(B)是亞芐基二異氰酸酯、4，4_二苯基甲烷二異 氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、4，4_亞甲基雙(環(huán)己基異氰酸酯)甲基 環(huán)己烷-2，4-(或2，6)_ 二異氰酸酯、1，3-(異氰酸根合甲基)環(huán)己烷、異佛爾酮二異氰酸 酯、1，5_萘二異氰酸酯、聚亞甲基聚亞苯基二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯、萘二異氰 酸酯、1，3_環(huán)己亞基二異氰酸酯、亞芐基二異氰酸酯聚合物或二苯基甲烷二異氰酸酯聚合 物。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中化合物(C)是羥基丙烯酸酯、丙二醇二縮水甘油醚的(甲 基)丙烯酸加成物、1，6_己二醇二縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、1，4_ 丁二醇二縮 水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、1，5_戊二醇二縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、1， 7_庚二醇二縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、1，8_辛二醇二縮水甘油醚的(甲基)丙 烯酸加成物、新戊二醇二縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、雙酚A 二縮水甘油醚的(甲 基)丙烯酸加成物或氫化雙酚A二縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物。
8.權(quán)利要求7的組合物，其中羥乙基丙烯酸酯是2-羥乙基丙烯酸酯、2-羥丙基丙烯酸 酯、2-羥丁基丙烯酸酯、3-羥丁基丙烯酸酯、聚乙二醇單丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、 二季戊四醇五丙烯酸酯或2-羥基-1-丙烯酰氧基-3-甲基丙烯酸酯。
9.權(quán)利要求1的組合物，其中，每100重量份含不飽和基的聚氨酯樹脂化合物(c)的固 體組分，含有5 35重量份的發(fā)光材料和將該組合物形成可噴射溶液的所需量或較其少量 的溶劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及金屬涂料組合物，提供可以形成光澤感優(yōu)異的涂膜的金屬涂料。在包含含不飽和基樹脂、有機(jī)溶劑和發(fā)光材料的金屬涂料組合物中，使用含不飽和基的聚氨酯樹脂化合物(a)作為含不飽和基樹脂。該含不飽和基的聚氨酯樹脂(a)是具有2個(gè)以上活性氫、分子量為300以下的化合物(A)和脂環(huán)族或芳香族的多異氰酸酯化合物(B)以及具有活性氫的(甲基)丙烯酸酯化合物(C)的反應(yīng)產(chǎn)物。
文檔編號(hào)C09D5/22GK101838499SQ201010151420
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者小內(nèi)敏明, 石田久憲 申請(qǐng)人:根上工業(yè)株式會(huì)社;楠本化成株式會(huì)社