CN109535985A - 电子产品塑料外壳用双组份面漆、其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于电子产品塑料外壳用双组份面漆、其制备方法和使用方法。所述双组份面漆包括主剂和固化剂,其中主剂包括11‑18wt%的羟基丙烯酸树脂、10‑20wt%的聚酯树脂,余量为溶剂。所述双组份面漆是通过先将除固化剂以外的各组分混合至细度小于等于5μm,形成主剂,再将主剂与固化剂混合的方法制备得到。本发明提供的双组份面漆形成的漆膜具有良好的耐弯折性,且在耐化学品、耐水煮、耐磨性方面也具有良好的表现,特别适用于对产品的弯折性能具有较高要求的电子产品塑胶外壳的涂装。
Description
技术领域
本发明属于双组份涂料技术领域;具体涉及一种电子产品塑料外壳用双组份面漆、其制备方法和使用方法。
背景技术
外壳涂装是手机、笔记本电脑等3C电子产品制造流程的重要一环,它不仅给产品提供五颜六色的装饰,更可以对塑料外壳给予保护,增强其抗刮、耐磨和使用耐久性,因此备受行业的关注和重视。
3C产品塑料外壳在施图面漆之前,通常要辅以底漆,以隔绝基材,并提高面漆的附着力。传统的3C产品用底漆为热塑性丙烯酸树脂搭配氯醋树脂的单组份涂料,但随着环保要求的提高,环境友好型的底漆开始被大量研发和使用。例如CN 102977756A公开了一种笔记本电脑塑料外壳涂装用的与UV(紫外光固化)涂料相配套的双组份底层涂料,是以羟基丙烯酸树脂和醋酸丁酸纤维素树脂为主体树脂,二异氰酸酯为固化剂的双组份涂料。CN104403534A公开了一种电子产品塑料外壳上配套UV面漆使用的水性底漆及其制备方法,是以自交联水性丙烯酸乳液和水性聚氨酯树脂为主体树脂的单组份涂料。
目前,常用的3C产品用面漆以羟基丙烯酸树脂搭配二异氰酸酯的双组份PU(聚氨酯)涂料和紫外光固化涂料两类为主。例如CN 102504660A公开了一种塑料用水性面漆及其制备方法和应用,CN 103555172A公开了一种汽车内饰PU双组份塑料油漆、其制备方法及施工方法,二者均属于以羟基丙烯酸树脂搭配二异氰酸酯的双组份PU涂料。但是,这种PU面漆形成的漆膜本身硬而脆,在涂装于PC(聚碳酸酯)或PC/GF(玻纤增强聚碳酸酯)等硬性塑料外壳表面时,极易导致这类电子产品在组装、运输、使用和拆卸过程中出现开裂、断裂等不良。
因此,如何提高面漆漆膜的耐弯折性,减少电子产品塑料外壳的开裂是本领域亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种电子产品塑料外壳用双组份面漆、其制备方法和使用方法。该双组份面漆的漆膜具有良好的耐弯折性,且在耐化学品、耐水煮、耐磨性方面也具有良好的表现,特别适用于对产品的弯折性能具有较高要求的电子产品塑胶外壳的涂装。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种电子产品塑料外壳用双组份面漆,包括主剂和固化剂,所述主剂包括如下质量百分比的组分:
羟基丙烯酸树脂 11-18%;
聚酯树脂 10-20%;
余量为溶剂。
本发明通过采用聚酯树脂与羟基丙烯酸树脂在特定的比例下相配合,降低了其漆膜的硬度,提高了柔韧性,从而使漆膜具有良好的耐弯折性能。
本发明中,所述羟基丙烯酸树脂的质量百分比可以是11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%或18%等。
所述聚酯树脂的质量百分比可以是10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%或20%等。
羟基丙烯酸树脂过多,聚酯树脂过少时,形成的漆膜较硬,耐弯折性下降;羟基丙烯酸树脂过少,聚酯树脂过多时,形成的漆膜硬度较小,易划伤。
作为本发明的优选技术方案,所述主剂还包括0.8-1.3wt%(例如0.8wt%、0.9wt%、1wt%、1.1wt%、1.2wt%或1.3wt%等)的流平剂。
优选地,所述主剂还包括0.2-0.5wt%(例如0.2wt%、0.25wt%、0.3wt%、0.35wt%、0.4wt%、0.45wt%或0.5wt%等)的催干剂。
优选地,所述主剂还包括2-4wt%(例如2wt%、2.2wt%、2.5wt%、2.8wt%、3wt%、3.2wt%、3.5wt%、3.8wt%或4wt%等)的防沉剂。
优选地,所述主剂还包括6-12wt%(例如6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%或12wt%等)的消光粉。
作为本发明的优选技术方案,所述主剂包括如下质量百分比的组分:
作为本发明的优选技术方案,所述主剂包括如下质量百分比的组分:
作为本发明的优选技术方案,所述羟基丙烯酸树脂的羟值为130-160mg KOH/g;例如可以是130mg KOH/g、132mg KOH/g、135mg KOH/g、138mg KOH/g、140mg KOH/g、142mgKOH/g、145mg KOH/g、148mg KOH/g、150mg KOH/g、152mg KOH/g、155mg KOH/g、158mg KOH/g或160mg KOH/g等。
优选地,所述聚酯树脂为饱和聚酯树脂
优选地,所述聚酯树脂为聚氨酯弹性体改性的饱和聚酯树脂。
优选地,所述聚酯树脂的重均分子量为8000-20000;例如可以是8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000、16000、17000、18000、19000或20000等。
优选地,所述聚酯树脂的羟值为100-160mg KOH/g;例如可以是100mg KOH/g、110mg KOH/g、120mg KOH/g、130mg KOH/g、140mg KOH/g、150mg KOH/g或160mg KOH/g等。
本发明中,羟基丙烯酸树脂和聚酯树脂的羟值越高,形成的漆膜的硬度就越大,耐磨性能就越好,但耐弯折性能变差。
作为本发明的优选技术方案,所述溶剂为醋酸丁酯和二丙酮醇的混合溶剂。
优选地,所述醋酸丁酯和二丙酮醇的质量比为0.7-1.3:1,例如可以是0.7:1、0.8:1、0.9:1、1:1、1.1:1、1.2:1或1.3:1等;进一步优选为1:1。
本发明采用特定比例的醋酸丁酯和二丙酮醇混合物作为溶剂,使得到的双组份面漆具有良好的储存稳定性,且保持溶解挥发平衡。醋酸丁酯的含量过高,容易咬底(腐蚀底漆漆膜);二丙酮醇的含量过高,则容易导致树脂析出。
优选地,所述固化剂为聚异氰酸酯。
优选地,所述主剂与固化剂的质量比为10:3-4;例如可以是10:3、10:3.1、10:3.2、10:3.3、10:3.4、10:3.5、10:3.6、10:3.7、10:3.8、10:3.9或10:4等。
作为本发明的优选技术方案,所述流平剂为丙烯酸类流平剂和/或有机硅类流平剂。
优选地,所述催干剂为月桂酸二丁基锡。
优选地,所述防沉剂为聚酰胺蜡。
优选地,所述消光粉为二氧化硅消光粉。
第二方面,本发明提供一种上述双组份面漆的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将除固化剂以外的各组分混合至细度小于5μm,得到主剂;
(2)将所述主剂与固化剂混合,得到所述双组份面漆。
需要说明的是,本发明提供的双组份面漆的主剂和固化剂须分开储存,在使用时才进行混合,形成面漆。
作为本发明的优选技术方案,步骤(1)中所述混合的步骤为:
先将配方量的羟基丙烯酸树脂、聚酯树脂和溶剂在300-500r/min(例如300r/min、320r/min、350r/min、380r/min、400r/min、420r/min、450r/min、480r/min或500r/min等)的搅拌速率下混合10-15min(例如10min、11min、12min、13min、14min或15min等);然后加入任选地流平剂、催干剂、防沉剂和消光粉,在1500-2000r/min(例如1500r/min、1600r/min、1700r/min、1800r/min、1900r/min或2000r/min等)的搅拌速率下混合20-30min(例如20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min或30min等)。
第三方面,本发明提供一种上述双组份面漆的使用方法,其特征在于,所述使用方法为:
先将所述双组份面漆稀释至粘度为9.5秒-10秒/2号岩田杯,喷涂在电子产品塑料外壳的底层漆膜上;然后在70-80℃(例如70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃或80℃等)下烘烤8h以上。
本发明对上述稀释的方法不做限定,示例性地,可以使用天那水(醋酸正戊酯)进行稀释。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明通过采用聚酯树脂与羟基丙烯酸树脂在特定的比例下相配合,降低了其漆膜的硬度,提高了柔韧性,从而使漆膜具有良好的耐弯折性能。同时,本发明提供的双组份面漆形成的漆膜在耐化学品、耐水煮、耐磨性方面也具有良好的表现,特别适用于对产品的弯折性能具有较高要求的电子产品塑胶外壳的涂装。
本发明提供的双组份面漆形成的漆膜(膜厚25μm,PC基板)弯折90°后无开裂脱落现象,附着力达到5B,硬度在H以上,磨擦次数(RCA纸带摩擦试验,载荷175gf)达到300-500次,100℃下水煮10min后附着力和外观无变化,浸醇摩擦(载荷500gf)200次外观无明显变化。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
下述实施例和对比例中所用原料的来源如下:
羟基丙烯酸树脂:美国氰特工业公司的SM515(羟值140-150mg KOH/g),迪爱生合成树脂(中山)有限公司的A859(羟值130-140mg KOH/g);
聚酯树脂:广州宝会树脂有限公司的BH-103T(羟值100-110mg KOH/g),美国DSM帝斯曼公司的DS5900(羟值150-160mg KOH/g)。
实施例1
一种电子产品塑料外壳用双组份面漆,由如下质量份数的组分组成:
上述双组份面漆的制备方法包括如下步骤:
(1)将配方量的羟基丙烯酸树脂、聚酯树脂和溶剂在300r/min的搅拌速率下混合15min,得到主剂;
(2)将上述主剂与固化剂混合,得到上述双组份面漆。
实施例2
一种电子产品塑料外壳用双组份面漆,由如下质量份数的组分组成:
上述双组份面漆的制备方法包括如下步骤:
(1)先将配方量的羟基丙烯酸树脂、聚酯树脂和溶剂在500r/min的搅拌速率下混合10min;然后加入流平剂、催干剂、防沉剂和消光粉,在2000r/min的搅拌速率下混合20min,得到主剂;
(2)将上述主剂与固化剂混合,得到上述双组份面漆。
实施例3
一种电子产品塑料外壳用双组份面漆,由如下质量份数的组分组成:
上述双组份面漆的制备方法包括如下步骤:
(1)先将配方量的羟基丙烯酸树脂、聚酯树脂和溶剂在400r/min的搅拌速率下混合12min;然后加入流平剂、催干剂、防沉剂和消光粉,在1600r/min的搅拌速率下混合25min,得到主剂;
(2)将上述主剂与固化剂混合,得到上述双组份面漆。
实施例4
一种电子产品塑料外壳用双组份面漆,由如下质量份数的组分组成:
上述双组份面漆的制备方法包括如下步骤:
(1)先将配方量的羟基丙烯酸树脂、聚酯树脂和溶剂在350r/min的搅拌速率下混合13min;然后加入流平剂、催干剂、防沉剂和消光粉,在1800r/min的搅拌速率下混合22min,得到主剂;
(2)将上述主剂与固化剂混合,得到上述双组份面漆。
实施例5
一种电子产品塑料外壳用双组份面漆,由如下质量份数的组分组成:
上述双组份面漆的制备方法包括如下步骤:
(1)先将配方量的羟基丙烯酸树脂、聚酯树脂和溶剂在500r/min的搅拌速率下混合10min;然后加入流平剂、催干剂、防沉剂和消光粉,在1500r/min的搅拌速率下混合30min,得到主剂;
(2)将上述主剂与固化剂混合,得到上述双组份面漆。
实施例6
一种电子产品塑料外壳用双组份面漆,由如下质量份数的组分组成:
上述双组份面漆的制备方法包括如下步骤:
(1)先将配方量的羟基丙烯酸树脂、聚酯树脂和溶剂在300r/min的搅拌速率下混合15min;然后加入流平剂、催干剂、防沉剂和消光粉,在1500r/min的搅拌速率下混合30min,得到主剂;
(2)将上述主剂与固化剂混合,得到上述双组份面漆。
对比例1
与实施例1的区别在于,羟基丙烯酸树脂的质量份数为20份,聚酯树脂的质量份数为8份。
对比例2
与实施例2的区别在于,羟基丙烯酸树脂的质量份数为10份,聚酯树脂的质量份数为21份。
对比例3
与实施例1的区别在于,醋酸丁酯的质量份数为28份,二丙酮醇的质量份数为44份。
对比例4
与实施例2的区别在于,醋酸丁酯的质量份数为31份,二丙酮醇的质量份数为20.7份。
将上述实施例1-6和对比例1-4提供的双组份面漆用天那水稀释至粘度为9.5-10秒/2号岩田杯,然后喷涂于PC基板(厚度3-5mm)的底漆漆膜(厚度8-10μm)上,在80℃下烘烤8h,使面漆固化,形成漆膜(厚度25μm)。
对漆膜的耐弯折性、附着力、硬度、耐磨性、耐水煮性以及耐化学品性能进行测试,测试方法如下:
耐弯折性:用耐弯折测试仪,5秒内将上述涂装后的PC基板弯折90°,观察漆膜是否有开裂脱落现象;
附着力:用百格刀在漆膜上划出10×10网格,将标准测试胶带(3M Scotch600胶带)贴附于网格上,手动剥离胶带,若网格切口光滑,网格边缘没有任何剥落,则附着力为5B;
硬度:用铅笔硬度计测定,载荷1kgf;
耐磨性:用RCA纸带耐磨仪测试,载荷175gf,测定面漆漆膜磨穿时的摩擦次数;
耐水煮性:在100℃下水煮10min,测定附着力,观察漆膜外观变化;
耐化学品性能:用耐磨耐醇测试仪测试,在500gf压力下,用浸有乙醇的棉布来回擦拭漆膜200次(一个来回计为一次),观察漆膜外观是否变化。
上述测试的结果如下表1所示。
表1
由对比例1和对比例2的结果可知,当羟基丙烯酸树脂过多,聚酯树脂过少时,形成的漆膜较硬,耐弯折性下降;羟基丙烯酸树脂过少,聚酯树脂过多时,形成的漆膜硬度较小,易划伤。由对比例3和对比例4的结果可知,醋酸丁酯的含量过高,二丙酮醇的含量过低时,面漆容易腐蚀底漆漆膜;醋酸丁酯的含量过低,二丙酮醇的含量过高时,则容易导致树脂析出,难以成膜。本发明中,各组分在合适的比例下相互配合,才能使形成的面漆漆膜具有良好的耐弯折性和耐磨性。
申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种电子产品塑料外壳用双组份面漆,其特征在于,所述双组份涂料包括主剂和固化剂,所述主剂包括如下质量百分比的组分:
羟基丙烯酸树脂 11-18%;
聚酯树脂 10-20%;
余量为溶剂。
2.根据权利要求1所述的双组份面漆,其特征在于,所述主剂还包括0.8-1.3wt%的流平剂;
优选地,所述主剂还包括0.2-0.5wt%的催干剂;
优选地,所述主剂还包括2-4wt%的防沉剂;
优选地,所述主剂还包括6-12wt%的消光粉。
3.根据权利要求1或2所述的双组份面漆,其特征在于,所述主剂包括如下质量百分比的组分:
4.根据权利要求1-3任一项所述的双组份面漆,其特征在于,所述主剂包括如下质量百分比的组分:
5.根据权利要求1-4任一项所述的双组份面漆,其特征在于,所述羟基丙烯酸树脂的羟值为130-160mg KOH/g;
优选地,所述聚酯树脂为饱和聚酯树脂;
优选地,所述聚酯树脂为聚氨酯弹性体改性的饱和聚酯树脂;
优选地,所述聚酯树脂的重均分子量为8000-20000;
优选地,所述聚酯树脂的羟值为100-160mg KOH/g。
6.根据权利要求1-5任一项所述的双组份面漆,其特征在于,所述溶剂为醋酸丁酯和二丙酮醇的混合溶剂;
优选地,所述醋酸丁酯和二丙酮醇的质量比为0.7-1.3:1,优选为1:1;
优选地,所述固化剂为聚异氰酸酯;
优选地,所述主剂与固化剂的质量比为10:3-4。
7.根据权利要求1-6任一项所述的双组份面漆,其特征在于,所述流平剂为丙烯酸类流平剂和/或有机硅类流平剂;
优选地,所述催干剂为月桂酸二丁基锡;
优选地,所述防沉剂为聚酰胺蜡;
优选地,所述消光粉为二氧化硅消光粉。
8.根据权利要求1-7任一项所述的双组份面漆的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将除固化剂以外的各组分混合至细度小于5μm,得到主剂;
(2)将所述主剂与固化剂混合,得到所述双组份面漆。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述混合的步骤为:
先将配方量的羟基丙烯酸树脂、聚酯树脂和溶剂在300-500r/min的搅拌速率下混合10-15min;然后加入任选地流平剂、催干剂、防沉剂和消光粉,在1500-2000r/min的搅拌速率下混合20-30min。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的双组份面漆的使用方法,其特征在于,所述使用方法为:
先将所述双组份面漆稀释至粘度为9.5-10秒/2号岩田杯,喷涂在电子产品塑料外壳的底层漆膜上;然后在70-80℃下烘烤8h以上。
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2017
- 2017-09-21 CN CN201710860992.9A patent/CN109535985A/zh active Pending
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