CN101338088A - Uv固化的塑料用涂料及用途 - Google Patents

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Abstract

一种UV固化的塑料用涂料及用途，该涂料以重量百分比计的组成为：六官能聚氨酯丙烯酸树脂25～50，三官能聚氨酯丙烯酸树脂10～20，丙烯酸树脂10～20，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10～20，N－甲基二乙醇胺2～5，紫外线吸收剂2～5，助剂0.4～13，混合溶剂10～30。该涂料在使用时将所述组分按所述比例混合均匀后喷涂于塑料工件上，然后用UV光固化机固化。本发明的涂料可用于ABS、PC塑料的涂饰。该涂料具有硬度高，耐磨性好，耐硬物划伤，光泽度高，不污染环境等特点。

Description

UV固化的塑料用涂料及用途
【技术领域】
本发明涉及涂料，特别是涉及一种符合环保要求的塑料用UV固化涂料。
【背景技术】
塑料在当今社会应用十分广泛，特别是ABS等塑料被广泛应用于手机外壳、笔记本电脑、相机、摩托车部件、化妆品包装等。随着塑料制品的广泛应用，塑料表面的涂饰也日益增多。塑料涂饰的目的在于提高其耐候性、耐化学性及表面硬度，降低绝缘性能，防止粘附性和防尘性，改进手感性能，以及提高装饰的艺术效果，使塑料表面色彩更加丰富，更加光泽饱满，更加具有立体感等。传统的塑料涂饰多采用热塑性丙烯酸涂料或双组分聚氨酯涂料，这类涂料存在着耐磨性不足，不耐划伤，生产效率低，耐化学品性差，环境污染大等诸多问题。
【发明内容】
本发明旨在解决上述问题，而提供一种涂层的硬度高，耐磨性好，耐硬物划伤，光泽度高，不污染环境的UV固化的塑料用涂料。
本发明的目的还在于提供该涂料的用途。
为实现上述目的，本发明提供一种UV(紫外线)固化的塑料用涂料，该涂料以重量百分比计的组成为：
六官能聚氨酯丙烯酸树脂      25～50
三官能聚氨酯丙烯酸树脂      10～20
丙烯酸树脂                  1020
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯      10～20
N-甲基二乙醇胺              2～5
紫外线吸收剂                2～5
助剂                        0.4～13
混合溶剂                    10～30。
该涂料的优选重量百分比组成为：
六官能聚氨酯丙烯酸树脂      30
三官能聚氨酯丙烯酸树脂      13
丙烯酸树脂                  13
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯      13
N-甲基二乙醇胺              3
紫外线吸收剂                3
助剂                        10
混合溶剂                    15。
所述助剂为流平剂、消泡剂、分散剂、消光剂中的一种或几种的组合。该助剂在涂料中的重量百分比含量为：
流平剂                       0.2～1
消泡剂                       0.2～1
分散剂                       0.2～1
消光剂                       5～10。
所述六官能聚氨酯丙烯酸树脂为脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂，其分子量为800，固含量为100％，伸长率为4％，拉伸强度为9100Psi，它可以为涂层提供优异的硬度和耐磨性。
三官能聚氨酯丙烯酸树脂为脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂，其分子量为2000，固含量为100％。伸长率为37％，拉伸强度为4200Psi，其可为涂层提供一定的抗冲击能力。
丙烯酸树脂含25％的三丙二醇二丙烯酸酯和25％1.6己二醇二丙烯酸酯，其伸长率为52％，拉伸强度为1900Psi，其可为涂层提供优异的附着力。
所述消泡剂为破泡聚合物和有机聚硅氧烷溶液，它可以抑制和消除在生产或施工过程中产生的汽泡；所述流平剂为有机硅，具体地说，它可以是一种聚醚改性聚二甲基硅氧烷，其可有效增进表面滑爽和改进底材润湿，防止缩孔；所述分散剂是一种高分子量聚氨酯聚合物，它可使消光剂在涂层中均匀排布，缩短分散时间；所述消光剂是一种气相二氧化硅粉来，粒径为6～7μm，表面用蜡处理，它可使涂层表面得到柔和均匀的光泽。
混合溶剂的成分及重量百分比含量为：
醋酸丁酯                 20～40
醋酸乙酯                 20～40
丁酮                     20～40
乙二醇单丁醚             5～15
该涂料在使用时将所述组分按所述比例混合均匀后喷涂于塑料工件上，然后用UV光固化机固化。
本发明也提供了UV固化的塑料用涂料的用途，它可用于ABS、PC塑料的涂饰。
本发明的贡献在于，它有效解决了传统的塑料涂饰用涂料的缺陷。本发明的UV光固化涂料不含挥发性有机化合物(VOC)，不污染环境，固化速度快，可在常温固化，适合于塑料工件的涂饰，且不产生热变形，生产效率高，节省能源、固化产物性能好、适合于高速自动化生产。由于该涂料靠紫外光固化，其能量消耗约为传统烘干型热固化涂料的1/5。由于UV涂料固化后的交联密度大大高于热烘型涂料，故涂层的硬度高，耐磨性好，耐硬物划伤，光泽度高。
【具体实施方式】
下列实施例对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。
实施例1～4如表1所示：
表1
组分   实施例1(重量％)   实施例2(重量％)   实施例3(重量％)   实施例4(重量％)
  六官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂(Eb1290型)   25   30   20   25
  三官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂(Eb264型)   20   15   20   15
  丙烯酸树脂(Eb745型)   10   10   10   10
  三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA型)   10   10   8   8
  流平剂(聚醚改性二甲基硅氧烷)(BYK333型)   0.5   0.5   0.5   0.5
  消泡剂(消泡聚合物和聚硅氧烷溶液)(BYK141型)   0.5   0.5   0.5   0.5
  分散剂(高分子量聚氨酯)(EFKA4050型)   /   /   0.5   0.5
  消光剂(气相二氧化硅)(Acematt-OK500型)   /   /   6   6
  二苯甲酮   4   4   4   4
  N-甲基二乙醇胺   4   4   4   4
  混合溶剂(醋酸丁酯∶醋酸乙酯∶丁酮∶乙二醇单丁醚＝30∶30∶30∶10) 26 26 27 27
该涂料在使用时将表1中实施例1～4的任一配比的各组分按所述比例加入容器中，在搅拌条件下混合均匀后喷涂在PC塑料上，在60℃烘烤3分钟，然后用600mj/cm2UV光固化机进行固化，得到涂层。其性能如表2：
表2
  例1   例2   例3   例4
  PC上附着力   5B   5B   5B   5B
  RCA   600   800   400   600
  60度光泽   92％   92％   25％   25％
  铅笔硬度   H   2H   H   2H
  MEK擦式   200   250   150   200
  酒精擦式   400   500   300   400

Claims (9)

1、一种UV固化的塑料用涂料，其特征在于，其以重量百分比计的组成为：
六官能聚氨酯丙烯酸树脂    25～50
三官能聚氨酯丙烯酸树脂    10～20
丙烯酸树脂                10～20
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯    10～20
N-甲基二乙醇胺            2～5
紫外线吸收剂              2～5
助剂                      0.4～13
混合溶剂                  10～30。
2、如权利要求1所述的UV固化的塑料用涂料，其特征在于，其以重量百分比计的组成为：
六官能聚氨酯丙烯酸树脂    30
三官能聚氨酯丙烯酸树脂    13
丙烯酸树脂                13
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯    13
N-甲基二乙醇胺            3
紫外线吸收剂              3
助剂                      10
混合溶剂                  15。
3、如权利要求1所述的UV固化的塑料用涂料，其特征在于，所述助剂为流平剂、消泡剂、分散剂、消光剂中的一种或几种的组合。
4、如权利要求3所述的UV固化的塑料用涂料，其特征在于，所述助剂在涂料中的重量百分比含量为：
流平剂    0.2～1
消泡剂    0.2～1
分散剂    0.2～1
消光剂    5～10。
5、如权利要求1所述的UV固化的塑料用涂料，其特征在于，所述六官能聚氨酯丙烯酸树脂为脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂，其分子量为800，固含量为100％，伸长率为4％，拉伸强度为9100Psi；所述三官能聚氨酯丙烯酸树脂为脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂，其分子量为2000，固含量为100％。伸长率为37％，拉伸强度为4200Psi；所述丙烯酸树脂含25％的三丙二醇二丙烯酸酯和25％1.6己二醇二丙烯酸酯，其伸长率为52％，拉伸强度为1900Psi。
6、如权利要求3所述的UV固化的塑料用涂料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅，所述流平剂为有机硅，所述分散剂为聚氨酯；所述消光剂为气相二氧化硅。
7、如权利要求1所述的UV固化的塑料用涂料，其特征在于，所述混合溶剂的成分及重量百分比含量为：
醋酸丁酯        20～40
醋酸乙酯        20～40
丁酮            20～40
乙二醇单丁醚    5～15
8、如权利要求1所述的UV固化的塑料用涂料，其特征在于，该涂料在使用时将所述组分按所述比例混合均匀后喷涂于塑料工件上，然后用UV光固化机固化。
9、如权利要求1所述的UV固化的塑料用涂料用于ABS、PC塑料的涂饰。
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