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TWI483985B - 金屬粉定向樹脂組合物 - Google Patents

金屬粉定向樹脂組合物 Download PDF

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TWI483985B
TWI483985B TW100135371A TW100135371A TWI483985B TW I483985 B TWI483985 B TW I483985B TW 100135371 A TW100135371 A TW 100135371A TW 100135371 A TW100135371 A TW 100135371A TW I483985 B TWI483985 B TW I483985B
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meth
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weight
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TW100135371A
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TW201313818A (zh
Inventor
Po Cho Hsiao
Yu Lin Hsiao
Chien Shen Wu
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Eternal Materials Co Ltd
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Description

金屬粉定向樹脂組合物
本發明係關於一種金屬粉定向樹脂組合物，尤指一種可用於金屬塗料組合物中之金屬粉定向樹脂組合物。
汽車的金屬拋光通常經由磷酸鋅等預處理鋼片，然後用金屬塗料塗佈，接著以濕壓濕(wet-on-wet)方式在上面塗佈透明塗料，然後一起烘烤此二塗層來形成。
習知的金屬塗料，例如金屬漆或亦稱銀粉漆，係指掺雜鋁粉末後之塗料，用以使塗裝後之車體或3C電子產品表面具有明亮度，且在不同的角度下，可因光線的反射，使車體或3C電子產品顏色外觀看起來層次更豐富，色澤更飽滿。然而，一般金屬漆或銀粉漆所使用之鋁粉，結構為片狀，在漆中呈不規則排列，因此光線在金屬漆中之反射路徑不同，造成光線散射，故視覺效果不佳。為得到較佳的反射效果一般會添加金屬粉定向劑，促進鋁粉漂浮到塗層表面，且讓銀粉規則排列，提高表面光滑性，從而增加表面亮度和光澤度。目前業界，多以添加硝化纖維素、氯醋或醋酸丁酸纖維素於金屬漆塗料中以促進金屬漆中鋁粉之定向。然，硝化纖維素耐候不佳，易使所產生之金屬塗層黃化；氯醋含氯有環保問題；而醋酸丁酸纖維素有使塗料黏度上升、層間密著不佳、耐溶劑性不佳及價格昂貴等問題。
有鑑於此，本發明係提供一種金屬粉定向樹脂組合物，有優異的金屬粉定向排列效果，其耐溶劑性與耐候性佳且具有良好的層間密著，故可解決醋酸丁酸纖維素耐溶劑性與層間密著不佳等問題，又無硝化纖維素有耐候性不佳及氯醋樹脂含鹵素的問題。
本發明主要目的在於提供一種金屬粉定向樹脂組合物，其包含聚合物和溶劑，該聚合物係包含以下單體作為聚合單元：(a)甲基丙烯酸甲酯單體；(b)高玻璃轉移溫度之單體；及(c)低玻璃轉移溫度之單體，其中該聚合物之重量平均分子量為至少約50,000。
本發明另一目的在於提供一種金屬塗料組合物，其包含金屬粉；黏著劑；稀釋劑及如上述之金屬粉定向樹脂組合物。
本發明之金屬粉定向樹脂組合物，包含聚合物和溶劑，該聚合物係包含以下單體作為聚合單元：(a)甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylatea,MMA)單體；(b)高玻璃轉移溫度(Tg)之單體；及(c)低玻璃轉移溫度之單體。一般而言，聚合物的分子量大，於金屬塗料中之溶劑揮發時，具有促使金屬粉朝同一方向排列的效果，其中該聚合物之重量平均分子量為至少約50,000。若該聚合物分子量小於50,000，則乾燥速度慢，膜收縮力小，定向效果不佳；若其分子量大於150,000，則流平性不佳，不易施工。因此，本發明之金屬粉定向樹脂組合物之聚合物分子量較佳為約50,000至約150,000，更佳為約70,000至約120,000。
本發明所使用之甲基丙烯酸甲酯單體，主要作用為促進溶劑由塗膜中移除，表亁能力強，且使塗膜容易收縮又能兼顧流平達到良好的外觀與銀粉定向效果，當塗膜固化後可增加塗層的硬度與耐溶劑性。根據本發明，甲基丙烯酸甲酯單體之用量以總單體總重量計係約30重量%至約80重量%，較佳為約40重量%至約70重量%。
可用於本發明之「高玻璃轉移溫度(Tg)之單體」，一般而言係指具有玻璃轉移溫度大於約70℃之單體，適用於本發明之高玻璃轉移溫度之單體可為玻璃轉移溫度大於約70℃之(甲基)丙烯酸酯單體、苯乙烯單體或其混合物，上述(甲基)丙烯酸酯單體例如但不限於：(甲基)丙烯酸異冰片酯單體或(甲基)丙烯酸環己酯單體。根據本發明之一較佳實施態樣，高玻璃轉移溫度(Tg)之單體可選自，但不限於：(甲基)丙烯酸異冰片酯單體、(甲基)丙烯酸環己酯單體、苯乙烯單體或其組合。根據本發明，高玻璃轉移溫度之單體之用量，以總單體總重量計，係約2重量%至約60重量%，較佳為約5重量%至約50重量%。
可用於本發明之「低玻璃轉移溫度(Tg)之單體」，一般而言係指具有玻璃轉移溫度小於約70℃之單體，適用於本發明之低玻璃轉移溫度之單體可為玻璃轉移溫度小於約70℃之(甲基)丙烯酸酯單體，其例如，但不限於：丙烯酸甲酯(methyl acrylate)、(甲基)丙烯酸乙酯(ethyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸丙酯(propyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸正丁酯(n-butyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯(2-ethylhexyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸正辛酯(n-octyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸己酯(hexyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸戊酯(pentyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸庚酯(heptyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸異辛酯(isooctyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸壬酯(nonyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸異丁酯(isobutyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸-2-丁酯、(甲基)丙烯酸癸酯(decyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸異癸酯(isodecyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸異三癸酯(isotridecyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸苄酯(benzyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸月桂酯(dodecyl(meth)acrylate)或其組合。根據本發明之一較佳實施態樣，低玻璃轉移溫度(Tg)之單體可選自，但不限於：丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸異辛酯或其組合。根據本發明，低玻璃轉移溫度之單體之用量以總單體總重量計，係約2重量%至約60重量%，較佳為約5重量%至約50重量%。
前述高玻璃轉移溫度之單體及低玻璃轉移溫度之單體係用於調整所產生之金屬粉定向樹脂組合物之玻璃轉移溫度。高玻璃轉移溫度之單體及低玻璃轉移溫度之單體之用量比通常取決於所欲得金屬漆塗料的性質需求，可介於約1：10至10：1之間，較佳介於約1：5至5：1之間。本發明之金屬粉定向樹脂組合物具有約55℃至約135℃之玻璃轉移溫度，較佳者為具有約70℃至約120℃之玻璃轉移溫度。若所產生之金屬粉定向樹脂組合物的玻璃轉移溫度過高，易造成金屬粉定向排列樹脂組合物流平性與操作性不佳，且使塗膜過脆並使塗膜對基材密著下降；而若金屬粉定向樹脂組合物的玻璃轉移溫度過低，易使金屬粉定向排列樹脂組合物硬度不足，造成定向效果及耐醇(溶劑)性不佳。
本發明所使用的溶劑並無特殊限制，為所屬技術領域中具有通常知識者所熟知之溶劑皆可用於本發明，較佳為具沸點約70℃至約200℃者，其例如但不限於烷烴類、酮類、酯類、芳烴類、醇類、醚醇類或其混合物。
適用於本發明之烷烴類溶劑可選自但不限於正己烷、正庚烷、異庚烷或其混合物。適用於本發明之芳族烴類溶劑可選自但不限於苯、甲苯、二甲苯或其混合物。適用於本發明之酮類溶劑可選自但不限於甲基乙基酮(MEK)、丙酮、甲基異丁基酮、環己酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮或其混合物。適用於本發明之酯類溶劑可選自但不限於乙酸異丁酯(IBAC)、乙酸乙酯(EAC)、乙酸丁酯(BAC)、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙氧基乙酯、乙酸乙氧基丙酯、異丁酸乙酯、單甲基醚丙二醇乙酸酯、乙酸戊酯或其混合物。適用於本發明之醇類溶劑可選自但不限於乙醇、異丙醇、正丁醇、異戊醇及其混合物；適用於本發明的醚醇類溶劑例如但不限於乙二醇丁醚(BCS)、乙二醇乙醚乙酸酯(CAC)、乙二醇乙醚(ECS)、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯(PMA)、丙二醇單甲醚丙酸酯(PMP)、丁二醇甲醚(DBE)或其混合物。根據本發明之一較佳實施態樣，溶劑可選自由甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙二醇丁醚、丁二醇甲醚、甲基乙基酮、乙酸丁酯及其組合所組成的群組。溶劑之用量以金屬粉定向樹脂組合物之總重量計為約20重量%至約80重量%，較佳為約30重量%至約70重量%。
為產生分子與分子間的化學接合，提高塗膜強度，本發明之金屬粉定向樹脂組合物可視需要包含一交聯單體，以形成交聯(crosslinking)。可用於本發明之交聯單體具有至少一能產生交聯反應之官能基，該官能基係選自由羥基(-OH)、羧基(-COOH)、胺基(-NH2 )、環氧基及其組合所組成的群組，較佳為羥基。上述交聯單體係選自由(甲基)丙烯酸、環氧(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸-2-羥基乙酯(HEA)、丙烯酸-2-羥基丙酯(HPA)、丙烯酸-2-羥基丁酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯(HPMA)、甲基丙烯酸-4-羥基丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸乙醯乙酯、雙丙酮丙烯醯胺、己二酸二醯肼、N-羥甲基丙烯醯胺、2-(二甲胺基)丙烯酸乙酯、2-(二甲胺基)甲基丙烯酸乙酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺、N-丁氧基甲基丙烯醯胺、N-甲氧基(甲基)丙烯醯胺及其組合所組成的群組。根據本發明之一較佳實施態樣，交聯單體可選自由丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯及其組合所組成的群組，該交聯單體之用量以總單體總重量計，最高達約30重量%，較佳為約5重量%至約15重量%。
本發明之樹脂組合物可進一步包含密著促進劑，用以增加金屬粉定向樹脂組合物與基材的密著性。上述密著促進劑之種類可為本發明所屬技術領域中具有通常知識者所熟知者，其例如但不限於：矽烷偶合劑、磷酸酯類化合物、多價金屬鹽或酯類、有機高分子樹脂、或氯化聚烯烴等。本發明所屬技術領域中具有通常知識者可視基材之種類而定，選擇與該基材之附著力佳之密著促進劑，舉例言之，當基材為金屬或塑膠時，可選用有機高分子樹脂，如環氧樹脂或聚酯樹脂。本發明之一具體實施例係使用聚酯樹脂做為密著促進劑，其通常可利用任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者所熟知之技術獲得，例如藉由酸組份(諸如多羥基的羧酸及/或其酸酐)與多羥基醇的縮聚作用來製備。市售聚酯樹脂例子包括：ETERKYD 3330-X-70-2、ETERKYD 5052-R-60(長興化學工業製)。根據本發明，密著促進劑之用量以總單體總重量計，最高達約30重量%，較佳為約5重量%至約20重量%。
本發明之金屬粉定向樹脂組合物可藉由熟習此項技術人士所熟知之任何一種方式製備，例如可藉由包含以下步驟之方法製得：
(1)將溶劑加熱。
(2)用於聚合作用以製備聚合物之各種單體，與適合之溶劑及視需要適當之起始劑加以混合，於適當之溫度及反應時間條件下進行聚合作用。
(3)於適當時間內將聚合物滴入溶劑中。
(4)接著持溫熟成。
上述步驟(1)，溶劑約加熱至60℃至150℃，上述步驟(2)所使用之起始劑為熱起始劑，可為任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者所熟知者，其例如可為過氧化物或偶氮化物。適用於本發明之過氧化物可為：過氧化2-乙基己酸特丁酯(tert-butyl peroxy-2-ethyl hexanoate)、過氧化2-乙基己酸特戊酯(tert-amyl peroxy-2-ethyl hexanoate)、特丁基過氧化氫(tert-butyl hydroperoxide)、異丙苯過氧化氫(cumene hydroperoxide)、過氧化二特丁基(di-tert-butyl peroxide)、過氧化二異丙苯(dicumyl peroxide)、過氧化苯甲酸特丁酯(tert-butyl peroxybenzoate)或過氧化二苯甲醯(dibenzoyl peroxide)；適用於本發明之偶氮化物可為：2,2'-偶氮二異丁腈(2,2'-azodi(isobutronitrile)或2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)(2,2'-azodi(2-methylbutronitrile)。起始劑之用量以總單體總重量計，為約0.1重量%至約10重量%，較佳為約0.5重量%至約5重量%。上述步驟(3)係於約30分鐘至約4小時的時間內將聚合物滴入溶劑中，而於上述步驟(4)中，持溫熟成時間約1~5小時。
本發明之金屬粉定向樹脂組合物不含鹵素，對於金屬粉的定向排列有顯著的效果，又耐溶劑性與耐候性佳，且具有良好的層間密著。所以本發明之金屬粉定向樹脂組合物可直接添加金屬粉以製成塗料，而施用於任何合適之基材表面。或者，本發明之金屬粉定向樹脂組合物用於金屬塗料組合物，當作金屬粉定向劑，幫助金屬粉定向排列。
適用的基材，例如可為瓷磚、木材、皮革、石材、玻璃、金屬、合金、紙張、塑膠、纖維、棉織品等，較佳為金屬、合金或塑膠。所述塑膠基材，尤指3C電子產品、家電及化妝品用之塑膠基材，例如為丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或其混合。上述之金屬粉例如為金屬或合金呈色或未呈色之金屬材料。上述金屬材料並無任何限制，例如為鋁、氧化鋁、銅、鋅、鐵、鎳或其類似物，較佳之金屬粉為鋁粉。
據上，本發明另提供一種金屬塗料組合物，其包含：金屬粉；黏著劑(binder)；稀釋劑及如上述之金屬粉定向樹脂組合物。本發明之金屬塗料組合物可以和其他面漆形成良好層間附著，體現更高的亮度和銀粉鏡面效果。
上述之金屬粉種類係如本文先前所定義者。根據本發明，金屬粉之用量以金屬塗料組合物總重量計，係約0.1重量%至約15重量%，較佳為約1重量%至約10重量%。
上述之黏著劑一般可使用，但不限於環氧樹脂、氨基樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、矽基樹脂、丙烯酸系樹脂或其混合物，較佳為丙烯酸系樹脂、聚酯樹脂或其混合物，更佳為丙烯酸系樹脂。根據本發明，黏著劑之用量以金屬塗料組合物總重量計，係約10重量%至約50重量%，較佳為約15重量%至約40重量%。
添加稀釋劑於金屬塗料組合物中以調整黏度在適合操作的範圍。稀釋劑可在調配各成分時添加，亦可在最終欲進行塗佈時添加。根據本發明之一實施態樣，稀釋劑宜在調配各成分時適當添加，以控制固成份(solid content)在約10~90%之範圍，並在最終欲調整黏度時，進一步調整到噴塗的黏度，使固成份在約5~70%之範圍。稀釋劑之含量並無任何限制，可依實際之條件及需求而進行調整，獲得所需的塗料黏度即可。上述之稀釋劑，並無特殊限制，可為任何本領域普通技術人員所已知的有機溶劑，其例如但不限於烷烴類、芳烴類、酮類、酯類、醇類、醚醇類或其混合物。適用於本發明之烷烴類溶劑可選自但不限於正己烷、正庚烷、異庚烷或其混合物。適用於本發明之芳族烴類溶劑可選自但不限於苯、甲苯、二甲苯或其混合物。適用於本發明之酮類溶劑可選自但不限於甲基乙基酮(MEK)、丙酮、甲基異丁基酮、環己酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮或其混合物。適用於本發明之酯類溶劑可選自但不限於乙酸異丁酯(IBAC)、乙酸乙酯(EAC)、乙酸丁酯(BAC)、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙氧基乙酯、乙酸乙氧基丙酯、異丁酸乙酯、單甲基醚丙二醇乙酸酯、乙酸戊酯或其混合物。適用於本發明之醇類溶劑可選自但不限於乙醇、異丙醇、正丁醇、異戊醇或其混合物；適用於本發明的醚醇類溶劑例如但不限於乙二醇丁醚(BCS)、乙二醇乙醚乙酸酯(CAC)、乙二醇乙醚(ECS)、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯(PMA)、丙二醇單甲醚丙酸酯(PMP)、丁二醇甲醚(DBE)或其混合物。較佳之稀釋劑為二甲苯、甲基乙基酮、乙酸丁酯、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚乙酸酯或丁二醇甲醚。
習知金屬塗料組合物中大多使用醋酸丁酸纖維素(cellulose acetate butyrate,CAB)、硝化纖維素(nitrocellulose,NC)或氯醋(vinyl chloride-vinyl acetate)作為金屬粉定向劑，其都有一些缺點。本發明之金屬粉定向樹脂組合物用於金屬塗料組合物中，展現優異的溶劑釋放性(快乾)，尺寸穩定性(促進銀粉排列)，且具有耐水性，耐化性(耐醇性)和耐刮性(硬度高)。同時與其他的金屬粉定向劑，例如硝化纖維素(nitrocellulose,NC)、氯醋(vinyl chloride-vinyl acetate)或醋酸丁酸纖維素(cellulose acetate butyrate,CAB)等具有優異的相容性。所以本發明之金屬粉定向樹脂組合物，係可以單獨使用，也可視需要與其他的金屬粉定向劑混合使用。根據本發明，金屬粉定向樹脂之用量以金屬塗料組合物總重量計，係約1重量%至約40重量%，較佳為約2重量%至約30重量%。
視需要，本發明金屬塗料組合物可添加色料，該色料可為透明、半透明或不透明之材料，係可給予本發明之組合物及由該等組合物形成之塗層實質顏色或修飾素材表面缺陷之顏料、染料或填料，所述顏料、染料和填料可以單獨使用或者兩種以上組合使用。較佳之色料為顏料，該顏料的實例有有機顏料，諸如偶氮螫合物型式顏料、不溶的偶氮型式顏料、經稠和的偶氮型式顏料、二酮吡咯並吡咯型式顏料、苯並咪唑酮型式顏料、酞花菁型式顏料、靛藍型式顏料、苝酮(perynone)型式顏料、二苯並蔥型式顏料、二型式顏料、酮型式顏料、異吲哚瑞酮(isoindorinone)型式顏料及金屬螫合物型式顏料；無機顏料，諸如鉻黃、黃色氧化鐵、鐵丹、碳黑及氧化鈦；及其類似物。本發明所使用的色料除了顏料以外還可以搭配充填顏料，諸如碳酸鈣、硫酸鋇、黏土、滑石及其類似物，具有增加塗層膜厚、提高塗層硬度、填充基材孔洞、降低成本等功效。
依照所需成品塗膜的用途，本發明塗料組成物可進一步包含一或多種本發明所屬技術領域中慣用的助劑。可視需要採用的助劑例如包括密著促進劑、防沈劑、分散劑、消光劑、消泡劑、抗氧化劑，搖變助劑、安定劑、流平劑、潤濕劑、防浮色劑及其組合，這些助劑的種類係本發明所屬技術領域中具有通常知識者所習知者，而其用量亦為本發明所屬技術領域中具有通常知識者依不同需求而可輕易決定者。
上述金屬塗料組合物可藉由任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者所習知之方式塗覆至基材的表面上，形成一塗膜，之後烘乾，形成厚度約為5至20微米之塗層，上述塗佈方式，可採用噴霧式塗佈(spray coating)、刷塗(brush coating)、輥塗(roller coating)、線杆塗佈(bar coating)、狹縫式模壓塗佈(slot die coating)、凸版印刷塗佈(gravure coating)、斜板式塗佈(slide coating)或淋幕式塗佈(curtain coating)；所述之基材的種類係如本文先前所定義者。
以下實施例是用於對本發明作進一步說明，惟非用以限制本發明的範圍。任何此技術技藝中具有通常知識者可輕易達成的修飾及改變均包括於本案說明書揭示內容及所附申請專利範圍的範圍內。
實施例1 　金屬粉定向樹脂組合物之製備
取580克之甲苯放入四口反應瓶中加熱至85℃，將50克之甲基丙烯酸異冰片酯單體、250克之甲基丙烯酸甲酯單體、150克之甲基丙烯酸丁酯單體、50克之丙烯酸丁酯單體、70克之聚酯樹脂(ETERKYD 3330-X-70-2(長興))與10克過氧化苯甲醯預混合後滴入反應瓶中，約2小時滴完，並持溫熟成3小時後包裝，以格式黏度計(BYK-Gardner黏度管)測量得到黏度Z1~Z2，固成份50%之樹脂。
實施例2 　金屬粉定向樹脂組合物之製備
取295克之甲苯與260克之乙酸丁酯放入四口反應瓶中加熱至115℃，並將75克之甲基丙烯酸異冰片酯單體、300克之甲基丙烯酸甲酯單體、75克之丙烯酸丁酯單體、50克之甲基丙烯酸丁酯單體、50克之聚酯樹脂(ETERKYD 5052-R-60(長興))與5克過氧化苯甲酸特丁酯預混合後，滴入反應瓶中，約2小時滴完，並持溫熟成3小時後包裝，以格式黏度計(BYK-Gardner黏度管)測量可得到黏度Y~Z，固成份50%之樹脂。
實 施例3 　金屬粉定向樹脂組合物之製備
取250克之二甲苯與250克之乙酸丁酯放入四口反應瓶中加熱至125℃，並將25克之甲基丙烯酸異冰片酯單體、225克之甲基丙烯酸甲酯單體、150克之苯乙烯、50克之丙烯酸異丁酯單體、50克之羥乙基丙烯酸酯單體與5克過氧化苯甲酸特丁酯預混合後，滴入反應瓶中，約3小時滴完，並持溫熟成3小時後包裝，以格式黏度計(BYK-Gardner黏度管)測量可得到黏度X~Y，固成份50%之樹脂。
前述實施例1至3之樹脂組合物之成份係整理如下表1。
實施例4 　依下表2之金屬漆配方，配製金屬漆塗料。
單位：重量份
實施例5
依實施例4中表2之金屬漆配方，配製金屬漆塗料，然其中金屬粉定向樹脂依以下重量份調配：
及乙酸丁酯用量改為10.5重量份。
比較例1
依實施例4中表2之金屬漆配方，配製金屬漆塗料，然其中金屬粉定向樹脂改為市售金屬粉定向樹脂CAB 381-2.0(20%)，EASTMAN公司製，用量20重量份；乙酸丁酯用量改為1.5重量份。
比較例2
依實施例4中表2之金屬漆配方，配製金屬漆塗料，但不加金屬粉定向樹脂；熱固性丙烯酸樹脂，用量改為48重量份；及乙酸丁酯用量改為17.5重量份。
將實施例4及5與比較例1及2配製完成之金屬漆噴塗於基材上，烘乾後進行塗膜測試，其作業條件如下：以稀釋劑將上述所得之金屬塗料組合物稀釋至固成分約20%後，塗佈上述之金屬塗料組合物於基板上，之後於150~160℃烘乾20分鐘，以形成乾燥厚度為8至12微米之金屬基底塗層，之後進行以下相關測試；進行層間密著測試時，需重複上述步驟5次(5塗5烤)後，再進行測試。
測試方法
光澤度： 利用光澤計[VG2000，Nippon Denshoku公司]，以ASTM D523方法將光源以60°入射角投射至待測樣品表面，再於60°反射角位置量測其表面光澤度。
密著度： 以百格刮刀刮於塗膜表面，後以膠帶黏緊後，90°撕起，判定剝落格數。
硬度： 利用鉛筆硬度試驗機[Elcometer 3086，SCRATCH BOY]，以三菱Uni鉛筆(1H,2H)用JISK-5400方法測試塗膜微結構層表面之鉛筆硬度。
耐水性： 將待測樣品以45℃浸泡120小時，觀察表面狀態。
耐醇性： 以95%酒精擦拭塗膜表面100次，觀察表面狀態。
層間密著： 以百格刮刀刮於塗膜表面，後以膠帶黏緊後，90°撕起，判定剝落格數。
上述密著度與層間密著判定標準如下：
測試結果：
上述所得之測試結果記錄於表3。
由表3可知，使用本發明之金屬粉定向樹脂組合物的金屬塗料，相較於不添加金屬粉定向樹脂(比較例2)，其塗膜具有良好的光澤度，顯示本發明之金屬粉定向樹脂具有良好之金屬定向能力；使用本發明之金屬粉定向樹脂組合物的金屬塗料，其塗膜硬度高且具有良好的密著度、耐水性、耐醇性與層間密著，相較於市售的金屬粉定向樹脂組合物(比較例1)，添加本發明之金屬粉定向樹脂組合物的塗膜具有較佳的硬度、耐醇性與層間密著，當以本發明之金屬粉定向樹脂組合物部份取代市售的金屬粉定向樹脂組合物(實施例5)，可以提高塗膜的硬度、耐醇性與層間密著，改善市售之金屬粉定向樹脂組合物硬度不高及耐醇性不佳的缺點。
本發明之金屬粉定向樹脂，係可有效促進金屬塗料中之金屬粉排列(包含甲基丙烯酸甲酯單體，分子量大，於金屬塗料中之溶劑揮發時，其向上或向下壓時的力量具有促使金屬粉朝同一方向排列的效果)，並可單獨或與其它樹脂一併使用(與氯醋樹脂、硝基纖維素、醋酸丁酸纖維素及熱塑性丙烯酸樹脂具有良好的相容性)。此外，其抗磨耗、耐水及耐醇性佳，又具有良好之層間密著，故所配製之金屬漆得以與透明面漆(UV面漆)形成良好層間附著，顯現更高之亮度及金屬粉鏡面效果。
使用本發明之金屬粉定向樹脂組合物的金屬塗料，不需纖維素衍生物；且即便其含有纖維素衍生物，亦僅需要少量(可大幅降低纖維素衍生物之用量達至少60%)。本發明之金屬漆塗料組合物亦不用氯醋及硝化纖維素。故本發明之金屬漆塗料組合物耐候性佳(不易黃化)、環保(不含鹵素)及價格便宜(醋酸丁酸纖維素價格高)。此外，其具有優異之物性，尤指其耐磨耗性、層間密著及色澤豐滿度佳，以及耐溶劑。

Claims (12)

  1. 一種金屬粉定向樹脂組合物，其包含聚合物和溶劑，該聚合物係包含以下單體作為聚合單元：(a)甲基丙烯酸甲酯單體；(b)高玻璃轉移溫度之單體；及(c)低玻璃轉移溫度之單體，其中該聚合物之重量平均分子量為至少約50,000，該溶劑係選自由沸點約70℃至約200℃之烷烴類、酮類、酯類、芳烴類、醇類、醚醇類及其混合物所組成之群組，且該溶劑之用量，以該樹脂組合物之總重量計，係約20重量%至約80重量%，該高玻璃轉移溫度之單體為具有玻璃轉移溫度大於約70℃之單體，及該低玻璃轉移溫度之單體為具有玻璃轉移溫度小於約70℃之單體。
  2. 如請求項1之樹脂組合物，其中該聚合物之重量平均分子量為約50,000至約150,000。
  3. 如請求項1之樹脂組合物，其中該甲基丙烯酸甲酯單體之用量，以總單體用量計，係約30重量%至約80重量%。
  4. 如請求項1之樹脂組合物，其中該高玻璃轉移溫度之單體為(甲基)丙烯酸異冰片酯單體、(甲基)丙烯酸環己酯單體、苯乙烯單體或其混合物。
  5. 如請求項1之樹脂組合物，其中該高玻璃轉移溫度之單體之用量，以總單體用量計，係約2重量%至約60重量%。
  6. 如請求項1之樹脂組合物，其中該低玻璃轉移溫度之單體係選自由丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙 烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸-2-丁酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸異三癸酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸月桂酯及其組合所組成的群組。
  7. 如請求項1之樹脂組合物，其中該低玻璃轉移溫度之單體之用量，以總單體用量計，係約2重量%至約60重量%。
  8. 如請求項1之樹脂組合物，其中該金屬粉定向樹脂組合物具有約55℃至約135℃之玻璃轉移溫度。
  9. 一種金屬塗料組合物，其包含金屬粉；黏著劑；稀釋劑及如請求項1之樹脂組合物。
  10. 如請求項9之金屬塗料組合物，其中該金屬粉為金屬或合金呈色或未呈色之金屬材料。
  11. 如請求項9之金屬塗料組合物，其中該黏著劑為環氧樹脂、氨基樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、矽基樹脂、丙烯酸系樹脂或其混合物。
  12. 如請求項9之塗料組合物，其中該稀釋劑係選自由烷烴類、芳烴類、酮類、酯類、醇類、醚醇類及其混合物所組成之群組之有機溶劑。
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