CN102260452B - 涂料组成物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涂料组成物，其包含有35％至55％重量百分比的聚酯多元醇树脂、5％至20％重量百分比的甲苯、30％至45％重量百分比的醋酸丁酯以及3％至15％重量百分比的甲基异丁酮。此涂料组成物可借助印刷的方式，直接涂布于一对象的表面上，并于对象表面形成具有弹性触摸感的立体图案或纹路，因此，可简化对象表面的加工程序，并增加对象表面的触摸质感，以及使对象表面的图案或纹路设置可达到客制化的需求。

Description

涂料组成物

技术领域

本发明涉及一种涂料，尤其涉及一种可通过印刷方式涂布于加工对象表面，并形成弹性立体涂层的涂料组成物。

背景技术

随着科技的发展与经济水平的大幅提升，现今消费大众在进行电子产品的选购上除了对产品的实用性与功能性加以考虑外，同时也会对电子产品的外观质感与美观设计一并地纳入产品选购时的考虑范围中。

市面上的电子产品，例如行动电话(mobile phone)、笔记型计算机(notebook)、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)或游戏机等电子产品的外壳大致由塑料、铝镁合金、碳纤维或钛合金等材质所制成，并在外壳上都制做有相当精美的图案或刻纹，借以增加产品的美观、质感以及产品的辨识度。

举例来说，以金属类的铝、铝镁合金或镁合金所加工成形的外壳，若要在金属外壳表面制作图样，通常会以蚀刻、激光雕刻或阳极处理方式，在金属外壳上形成各种高低起伏的图样纹路变化，例如在金属外壳上形成金属发丝纹路、金属抛光雾感或金属咬花等纹理，使得金属外壳除了冷冽触感外，还增添图样装饰效果。然而，在上述制造金属外壳的图样处理程序中，是分别应用了物理结构破坏或是电化学表面处理方式，使得金属外壳具备各种图样纹路。相对的，也提高金属外壳的制作加工成本，且电化学表面处理需使用了极大量的溶剂，因此容易产生具高度污染性的废弃物。

若以塑化类的PC塑料(Polycarbonate)或ABS塑料(Acrylonitrile-butadiencestyrene plastics)等材质进行热压或射出成型的外壳，其塑料壳体的表面通常是通过喷涂(spray coating)油墨的方式，在塑料外壳表面形成各种二维(twodimensional，2D)的图样纹路，然而，此种塑料外壳通常仅具有颜色的变化，并无法在塑料壳体的表面形成有各种高低起伏的纹路变化，对消费者而言，塑料外壳无法呈现出金属纹路的触摸手感。

同时，这种喷涂油墨的方式，在塑料外壳表面所形成的各种图样纹路，容易因喷涂油墨与塑料外壳表面之间的密着性与耐磨性不佳，使得喷涂油墨极容易在塑料外壳的使用过程中受到磨损，而导致油墨从塑料外壳表面上剥落，进而影响塑料外壳的美观与降低消费者的购买意愿。

因此，便有一种金属不导电真空镀膜的技术(Non-Conductive VacuumMetallization，NCVM)，是在塑料外壳表面镀上一层不导电的金属薄膜，并搭配印刷或油漆染色方式，可在塑料外壳的表面呈现各种丰富色彩，进而使塑料外壳具有金属质感，以提高产品的科技感并增加产品的附加价值。然而，此种金属不导电真空镀膜仍具有制作费用昂贵等问题，无形之中，会提高塑料外壳的整体制作成本。

综上所述，不论是金属外壳以蚀刻、激光雕刻或阳极处理等技术，或是塑料外壳以金属不导电真空镀膜等技术，在表面形成有各种立体图样纹路，其加工流程均相当的繁杂、耗时，使得整体的加工成本相对的提高不少，并且上述的加工制法对于刻纹深度的拿捏不易掌控，更有可能使外壳的结构强度受到损害。是以要如何提供一种可以适用于各种板材(如金属、塑料等板材)的涂料，并且通过涂料的特性在板材上形成各种图样纹路，如各种金属刻纹、皮革触感或是金属彩纹等，即为从事此行业者所亟欲研究改善的方向所在者。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种涂料组成物，借以改良现有加工对象表面上所形成的图案或花纹，因所使用的涂料与加工对象表面之间的密着性和耐磨性不足，而容易于加工对象表面发生磨损与剥离的问题。本发明提供一种涂料组成物，包含有35％至55％重量百分比的聚酯多元醇树脂、5％至20％重量百分比的甲苯、30％至45％重量百分比的醋酸丁酯以及3％至15％重量百分比的甲基异丁酮。

其中该涂料组成物的粘度介于1000～1200厘泊的范围内。

其中，该涂料组成物是以摄氏温度介于18～25度(℃)均匀搅拌而成。

其中，该涂料组成物是涂布一对象的表面，并以摄氏温度介于60～120度(℃)对该涂料组成物进行烘烤，使该涂料组成物在该对象的表面固化形成一弹性立体涂层。

本发明所揭露的涂料组成物，应用于工件表面的加工处理上，并于工件表面上形成一弹性立体涂层。此涂料组成物可直接以印刷的方式直接的形成于工件表面，并于工件表面上形成立体图案与纹路，且具有弹性的立体触摸感，可达到使工件表面形成立体图案与纹路的加工工艺获得简化，以及节省制造成本的目的。同时此涂料组成物具有良好的密着性与耐磨耗等特性，因此当涂料组成物涂布于工件表面后，在工件的使用过程中不会因为弹性立体涂层的磨损、脱离，而使工件表面无法受到涂料组成物的包覆与保护，并维持工件表面的立体图案与纹路，使工件表面的防滑性增加，且提升工件外观的美感与质感。解决了现有技术所形成的图案或花纹无法提供足够的防滑性，使加工对象在使用上容易因滑脱而损坏的问题。同时，改良了现有于加工对象表面在形成三维立体图案时，所使用的加工方法过于繁杂、耗时，且容易造成加工对象毁坏而使生产制造成本增加的问题。因此，本发明所揭露的涂料组成物在工件表面的加工处理上具有相当大的实用价值。

具体实施方式

本发明实施例所揭露的涂料组成物应用于对象的表面加工程序上，此涂料组成物可通过印刷的方式在对象的表面形成立体的图案或纹路，借以使对象的外观美化并增加对象的质感。在此所称的对象可为塑料、金属或纸类等材质所组成的板材或片状物，然并非以此为限。

本发明实施例所揭露的涂料组成物，在制备上是提供一聚酯多元醇树脂(polyester polyol resin)，然后添加甲苯(toluene)、醋酸丁酯(butyl acetate)以及甲基异丁酮(methyl isobutyl ketone)等物质于酯多元醇树脂中，并进行搅拌混合，例如在摄氏温度介于18～25度(℃)的无尘环境中以震荡机搅拌均匀，使形成粘度范围介于1000～1200厘泊(centipoises，CP)的具粘稠性涂料组成物，并在此涂料组成物中含有35％至55％重量百分比(wt.％)的聚酯多元醇树脂、5％至20％重量百分比的甲苯、30％至45％重量百分比的醋酸丁酯以及3％至15％重量百分比的甲基异丁酮。例如在100％重量百分比的涂料组成物中，含有40％重量百分比的聚酯多元醇树脂、15％重量百分比的甲苯、35％重量百分比的醋酸丁酯以及10％重量百分比的甲基异丁酮。其中，聚酯多元醇树脂、甲苯、醋酸丁酯及甲基异丁酮在涂料组成物中的含量，可视涂料组成物所欲形成图案或纹路的对象的材质而进行调整。

在本发明所揭露的涂料组成物制备完成后，进一步对此涂料组成物的性质进行涂膜基本特性测试。首先提供一工件，此工件可为金属、塑料、皮革或纸类等材质所组成的板件或片状物，在本实施例中是以工件为一聚酯(polyethyleneterephthalate，PET)塑料板件作为举例说明，但并不以此为限。接着以刮刀涂布、转印、压印或网版印刷等方式，将涂料组成物直接涂布于此工件的表面上。在本实施例中是以网版印刷作为举例说明，但并不以此为限。

通过涂料组成物本身所具有的粘稠性质紧密地附着于工件表面，然后在60～120℃的环境下对此表面具有涂料组成物的工件进行烘烤作业，使涂料组成物被烘干固化于工件表面，并于工件表面形成一弹性立体涂层。其中，烘烤作业也可选择以紫外光(UV)照射方式完成涂料组成物的干燥固化程序。

之后，对此表面具有涂料组成物的工件进行密着性试验(adhesion test)、光泽试验(gloss test)、耐磨耗试验(R.C.A.abrasion test)、橡皮擦耐磨耗试验(eraserabrasion test)、耐酒精磨擦试验(alcohol abrasion test)、硬度试验(hardness test)及高温高湿试验(humidity and temperature test)等弹性立体涂层特性测试，其结果如下表一所示。

表一

	试验结果
		密着性试验	5B
光泽试验	1.3
		耐磨耗试验	100回
橡皮擦耐磨耗试验	2000回
		耐酒精磨擦试验	150回
硬度试验	H
		高温高湿试验	外观无异状、5B

如表一所示，其中密着性试验(adhesion test)是以美国材料试验协会(American Society for Testing and Materials，ASTM)D3359所规范的附着力胶带试验法来进行。此方法是以小刀在弹性立体涂层上切割试验方格，然后以软毛刷清洁表面。接着以3M公司所制造的3M 600胶带贴附于方格上，并以橡皮擦施加压力于胶带上，使胶带与工件表面上的试验方格贴紧。然后以90°角拉起胶带，此时在工件表面上附着力不佳的试验方格将受到胶带的粘着而脱离于工件表面。接着再重复胶带贴附于方格上，再以90°角拉起胶带的步骤2次。之后检视并计算试验方格于工件表面上脱离的情形，并将弹性立体涂层在工件表面上的密着能力分为0B至5B等六个等级，0B代表65％以上的被移除率，1B代表15～65％的被移除率，2B代表15～35％的被移除率，3B代表5～15％的被移除率，4B代表低于5％的被移除率，以及而5B则代表被移除率为零。

在密着性试验结果中，本发明所揭露的涂料组成物与工件表面之间的密着能力可达到5B的标准，即弹性立体涂层自工件表面上的被移除率为零。因此，本发明所揭露的涂料组成物可紧密的与工件表面结合，而不会有脱着的情形发生。

光泽试验(gloss test)是以美国材料试验协会(ASTM)D523所规范的方法进行测试，其是以60°角镜面反射率测量仪器(ZEHNTNER公司制造，型号ZGM1020)进行测试。弹性立体涂层于工件表面上的光泽试验值为1.3，此一结果符合于合格判定的范围内。

接着，再以美国材料试验协会(ASTM)F2357所规范的方法进行耐磨耗试验(R.C.A.abrasion test)。耐磨耗试验是于RCA磨耗试验机上装置175克重的砝码与Norman公司所制造的2060MK纸带。然后将表面具有涂料组成物的工件固定于RCA磨耗试验机上，并调整试验杆使达到水平，然后进行耐磨耗试验，使以纸带与弹性立体涂层磨擦，并于一定的回转数下查看涂膜层的耐磨耗效果，再以60倍显微镜观测弹性立体涂层是否被移除于工件表面。

在耐磨耗试验的结果中，表面具有涂料组成物的工件在经过100回的磨耗后，并未观测到工件的表面露出于弹性立体涂层外，因此弹性立体涂层仍未被完全的磨耗，此一结果显示本发明所揭露的涂料组成物具有良好的耐磨耗特性。

在另一耐磨耗试验中，是以橡皮擦耐磨耗试验(eraser abrasion test)进行。其是于试验仪器的测试杆上装置500克重的砝码与一橡皮擦(EF74号)，并将表面具有涂料组成物的工件固定于试验仪器上，接着以试验距离5公分，每分钟60来回的测定方式进行橡皮擦耐磨耗试验。在经过2000回的试验后，仍未观测到工件的表面露出于弹性立体涂层外。

耐酒精磨擦试验(alcohol abrasion test)是以美国材料试验协会(ASTM)D1308所规范的方法进行。其是于耐酒精磨擦仪的试验杆上装置500克重的砝码与一浸含百分的95酒精的纱布。然后将表面具有涂料组成物的工件固定于耐酒精磨擦仪上，以试验距离5公分，每分钟60来回的测定方式进行耐酒精磨擦试验。在经过150回的试验后，仍未观测到工件的表面露出于弹性立体涂层外。

因此，综合以上的(纸带式)耐磨耗试验、橡皮擦耐磨耗试验及耐酒精磨擦试验的结果，本发明所揭露的涂料组成物在工件表面上所形成的弹性立体涂层具有相当良好的耐磨耗特性。

接着再以美国材料试验协会(ASTM)D3363所规范的方法进行硬度试验(hardness test)。其是先将一铅笔芯(MITSUBISHI UNI，三菱公司制造)露出约0.5至0.6公分。使铅笔芯与400号砂纸呈90度角，通过400号砂纸将铅笔的笔芯头磨耗至平整且边缘无缺口的状态。然后将铅笔装置于45°角的硬度试验仪器中，在试验荷重500克的条件下以铅笔头于工件表面的弹性立体涂层上刮行。在此硬度试验中，笔芯硬度规格为H的铅笔无法划破形成于工件表面上的弹性立体涂层。因此，本发明所揭露的涂料组成物于工件表面上所形成的弹性立体涂层的硬度至少可达到硬度H的标准。

之后，对表面具有涂料组成物的工件进行高温高湿试验(humidity andtemperature test)，其是将表面具有涂料组成物的工件放置于摄氏温度85度、相对湿度百分的90的环境中48小时。然后将表面具有涂料组成物的工件从上述的环境中取出，并静置于室温1小时后进行观测，同时再次进行密着性试验，借以测试高温、高湿的环境是否对涂料组成物与工件表面之间的密着性造成影响。在此一高温高湿试验中，表面具有涂料组成物的工件在外观上并未受到高温、高湿的影响而产生改变。并且在密着性试验中，涂料组成物于工件表面上所形成的弹性立体涂层仍可达到4B以上的密着能力。

本发明所揭露的涂料组成物包含有35％至55％重量百分比的聚酯多元醇树脂、5％至20％重量百分比的甲苯、30％至45％重量百分比的醋酸丁酯以及3％至15％重量百分比的甲基异丁酮。当本发明所揭露的涂料组成物应用于工件表面涂装时，可通过网版印刷的方式，直接于工件表面上形成具有弹性的立体涂层，并使形成于工件表面上的图案或纹路具有立体感与真实的触摸质感，且可依据不同的需求改变工件表面上的图案或纹路，以达到客制化的需求。同时，本发明所揭露的涂料组成物与工件表面之间具有良好的密着性，使所形成的弹性立体涂层不易于工件表面上脱离，并增加工件表面的防滑性，且由于弹性立体涂层的光泽性、耐磨性、抗刮性与硬度佳，以及不会受到高温、高湿的环境所影响，因此使本发明所揭露的涂料组成物在工件表面处理的应用上具有实用性。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种涂料组成物，其是以如下比例配合而成：

一含有35%至55%重量百分比的聚酯多元醇树脂；

一含5%至20%重量百分比的甲苯；

一含30%至45%重量百分比的醋酸丁酯；以及

一含3%至15%重量百分比的甲基异丁酮。

2.根据权利要求1所述的涂料组成物，其特征在于，该涂料组成物的粘度介于1000～1200厘泊的范围内。

3.根据权利要求1所述的涂料组成物，其特征在于，该涂料组成物是以摄氏温度介于18～25摄氏度(℃)均匀搅拌而成。

4.根据权利要求1所述的涂料组成物，其特征在于，该涂料组成物是涂布一对象的表面，并以摄氏温度介于60～120摄氏度(℃)对该涂料组成物进行烘烤，使该涂料组成物在该对象的表面固化形成一弹性立体涂层。