CN101654571A

CN101654571A - Uv可固化有色涂料组合物

Info

Publication number: CN101654571A
Application number: CN200910163483A
Authority: CN
Inventors: 黄鸿文; 曾俊杰; 张爱春; 王维理
Original assignee: CHANGXING (GUANGZHOU) FINE PAINT CO LTD
Current assignee: Jiangsu Kuangshun Photosensitivity New Material Stock Co ltd
Priority date: 2009-08-21
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2029-08-21
Also published as: CN101654571B

Abstract

本发明涉及一种UV可固化有色涂料组合物，其包含：(a)含有至少1个不饱和双键的低聚物；(b)稀释单体；(c)光引发剂；(d)热塑性丙烯酸树脂；以及(e)色料。本发明的涂料组合物可应用于一次施工的方式即可获得高性能且具有丰富颜色的涂层，相较于传统二层或三层的涂装方式，本发明可提供高的生产效率、低的能量耗损、低成本制程与低的废弃物的产生。

Description

UV可固化有色涂料组合物

技术领域

本发明涉及一种UV(紫外)可固化有色涂料组合物，尤其涉及一种一次喷涂用UV可固化有色涂料组合物。

背景技术

目前各种电子或电器产品如数字相机、笔记本电脑、手机、汽车零部件等、以及化妆品等，已广泛应用于人们生活。这类产品的外壳大多由塑料制成，塑料具有易成型、成本低、重量轻、不易腐蚀等优点，但却有不美观、易老化、机械性能差、耐热差、吸水率高等缺点，因此外壳在加工成型后，往往需在表面上涂布保护性和/或装饰性涂料。

过去塑料基材的涂布方法，大多需要经过二涂二烤或三涂三烤程序，即，先喷底漆以提供颜色、封固基底、增强面漆与基底的附着力等；及再喷透明漆，其与底漆搭配使整体涂层显出光泽及色彩感，并使涂层具有高耐磨等特性。如此工序造成涂料产量及工时的浪费。

举例言之，美国专利第6,514,568B1号揭示一种包括先在基材上分两次涂布第一次涂层组成物及第二次涂层组成物，令所述两种涂层组成物固化后，再涂布透明涂层组成物的方法。台湾专利第I390903号揭示一种制造多层、保护及/或装饰性涂料的方法，所述方法包括：

(1)将含有颜料的底漆涂布于素材表面；

(2)由步骤(1)涂布的底漆形成聚合物膜；

(3)将透明面漆涂布于由此而得的底漆；及

(4)一起固化底漆与面漆，其中所述面漆是以溶于一或多种有机溶剂中的聚丙烯酸酯树脂为主成分，所述有机溶剂含一或多种亚磷酸酯，其特征在于以丙烯酸酯树脂溶液的固体含量为基准，所述聚丙烯酸酯树脂溶液含有0.05至1.0重量％的一或多种有机亚磷酸酯。

上述二涂或三涂型的涂覆方法，不仅耗能、费时、需较大生产空间且具有成本高等缺点。因此，业界亟希开发能藉由一次涂装即达到美观与性能兼具的涂层的涂料组合物，例如，台湾专利第I290566号揭示一种一次喷涂用珍珠漆紫外线涂料组成物，其虽然可利用一次施工的方式即可获得美观的外表，但却仅限于使用半透明的珠光漆，若改以非透明性的实色颜料，由于颜料的遮旋光性质，使得UV光线无法穿透涂层，故其固化过程，容易产生涂膜不干或半干的问题。

涂料组合物如果要应用于一次施工，往往因为色漆树脂系统和UV树脂兼容性不佳，因此，颜色不易控制，易造成密着性不好，且色料有屏蔽光的性质，导致UV光线无法顺利穿透，使得UV树脂不易固化。

本申请发明人经广泛研究发现，添加具有高玻璃化转变温度的热塑性丙烯酸树脂于涂料组合物中，可使涂料中的UV树脂具有良好的兼容性，因此使得涂料具有良好的密着性。再者，藉由使用二种或二种以上的光引发剂，可吸收不同波长的光，因而可克服UV树脂不易固化的问题，能有效解决上述的缺点。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种UV可固化有色涂料组合物，其包含以下组分：

(a)含有至少1个不饱和双键的低聚物；

(b)稀释单体；

(c)光引发剂；

(d)热塑性丙烯酸树脂；及

(e)色料，

其中组分(a)与组分(b)的重量比(a)/(b)为1∶4至4∶1；组分(c)以组分(a)与组分(b)合计100重量份计，其含量为5-20重量份；组分(d)以组分(a)与组分(b)合计100重量份计，其含量为20-100重量份；组分(e)以组分(a)、(b)与(d)合计100重量份计，其含量为2-50重量份。

发明效果

本发明的UV可固化有色涂料组合物，当以一次喷涂施工即可获得美观与高性能兼具的涂膜，相较于传统二次或三次的涂装方式，本发明具有高生产效率、低耗能与低成本等优点。

具体实施方式

本发明的UV可固化有色涂料组合物中所包含的含有至少1个不饱和双键的低聚物(a)，优选为含有至少2个不饱和双键的低聚物，更优选为具3至15个不饱和双键的低聚物。本发明中所使用的低聚物的重均分子量没有特别限制，优选为100～10,000、进一步优选为300～7,500、更优选为400～6,500、特别优选为500～5,000。上述低聚物是选自由环氧丙烯酸酯(Epoxy Acrylate)低聚物、聚氨酯丙烯酸酯(PolyurethaneAcrylate)低聚物、聚酯丙烯酸酯(Polyester Acrylate)低聚物、聚丙烯酸酯(Polyacrylate)低聚物、氨基丙烯酸酯(Amine Acrylate)低聚物及硅基丙烯酸酯(Silicon Acrylate)低聚物及其混合物所构成群组，优选是选自由环氧丙烯酸酯低聚物、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物及聚丙烯酸酯低聚物及其混合物所构成群组，其中聚氨酯丙烯酸酯低聚物可为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物或芳香族聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其中以脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物不易有黄变问题，为优选。

市售此类含有至少1个不饱和双键的低聚物例子包含：

环氧丙烯酸酯低聚物：AgiSyn^TM 2901A50、AgiSyn^TM 1010、AgiSyn^TM 1010A80、AgiSyn^TM 1010B80、AgiSyn^TM 1010C80、AgiSyn^TM2010及AgiSyn^TM 2500(新力美科技(股)公司制)；621、622、623、6210G、624、6231、6241、6213-100、6215-100、625、6261及620-100(长兴化工制)；EBECRYL-600、EBECRYL-605、EBECRYL-648、EBECRYL-1608、EBECRYL-3105、EBECRYL-3213、EBECRYL-3416、EBECRYL-3700、EBECRYL-3701、EBECRYL-3703、EBECRYL-3708、EBECRYL-3740及EBECRYL-6040(优喜碧(UCB)股份有限公司制)。

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物：6101-100、611A-85、611B-85、6112-100、6113、6114、6115J-80、6130B-80、6131-1、6134B-80、6141H-80、6143A-80、6143C-60、6144-100、6145-100、6145-100H、6148J-75、6148T-85、6149-100、615-100、6150-100、6151、6152B-80、6153-1、6154B-80、6157B-80、6158B-80、6160B-70、6161-100、6181及6196-100(长兴化工制)；AgiSyn^TM 230S1-15HD、AgiSyn^TM230S2-30TP、AgiSyn^TM 230SM-20TP、AgiSyn^TM 230SN-20TP、AgiSyn^TM230SR-20TP、AgiSyn^TM 230T1及AgiSyn^TM 230A2(新力美科技(股)公司制)；EBECRYL-264、EBECRYL-294/25HD、EBECRYL-4820、EBECRYL-4858、EBECRYL-5129、EBECRYL-8210、EBECRYL-8402、EBECRYL-8405、EBECRYL-8406、EBECRYL-8407、EBECRYL-270、EBECRYL-230、EBECRYL-284及EBECRYL-1290(优喜碧(UCB)股份有限公司制)；HENKEL 6010(COGNIS公司制)；CN9001、CN9002、CN9004及CN9006(Sartomer公司制)；

U100、

VP LS2265、

VP LS 2308、

U375H、

VP LS2220、XP 2491、

XP 2513、

U200及

XP 2609(Bayer公司制)。

芳香族聚氨酯丙烯酸酯低聚物：6120F-80、6121F-80、6122F-80及6146-100(长兴化工制)；AgiSyn^TM 670TH-20TP、AgiSyn^TM670S1-20TP、AgiSyn^TM 670T1、AgiSyn^TM 670A2(新力美科技(股)公司制)；EBECRYL-204、EBECRYL-205、EBECRYL-210、EBECRYL-215、EBECRYL-220及EBECRYL-6202(优喜碧(UCB)股份有限公司制)。

聚酯丙烯酸酯低聚物：EBECRYL-830、EBECRYL-810及EBECRYL-524(优喜碧(UCB)股份有限公司制)；6315、6320、6323-100、6325-100、6327-100、6336-100及6361-100(长兴化工制)。

聚丙烯酸酯低聚物：AgiSyn^TM 2266(新力美科技(股)公司制)；EBECRYL-745(优喜碧(UCB)股份有限公司制)；DOUBLEMER3778、DOUBLEMER1701、DOUBLEMER345、DOUBLEMER1703、DOUBLEMER530、DOUBLEMER570、DOUBLEMER236及DOUBLEMER584(双键化工有限公司制)；6530B-40、6531B-40、6532B-40及6533B-40(长兴化工制)。

本发明UV可固化有色涂料组合物中所使用的稀释单体(b)，为具有至少2个官能团的丙烯酸酯类单体，优选是具3至6个官能团者。组分(a)的总重量与组分(b)的总重量比(a)/(b)为1∶4至4∶1，优选为1∶1至2∶1。根据本发明，UV可固化有色涂料组合物的调制过程中，若稀释单体的含量太低，则涂料组合物的粘度太大，导致操作性变差，有流平性不良等缺点。反之，若稀释单体的含量太高，则涂料经固化后会降低涂膜性能，例如导致涂膜柔韧性不足，而易龟裂。所述丙烯酸酯类单体可以单独使用或者两种以上组合使用。

可用于本发明中的稀释单体，例如但不限于选自二丙烯酸二丙二醇酯(DPGDA)、二丙烯酸三丙二醇酯(TPGDA)、二丙烯酸1，6-己二醇酯(HDDA)、二甲基丙烯酸二乙二醇酯(DEGDMA)、二丙烯酸聚乙二醇(400)酯(PEG(400)DA)、二丙烯酸聚乙二醇(600)酯(PEG(600)DA)、二甲基丙烯酸二乙二醇酯(EGDMA)、二丙烯酸乙氧基化(10)双酚酯(BPA10EODA)、二甲基丙烯酸乙氧基化(10)双酚酯(BPA10EODMA)、二丙烯酸三环癸烷二甲醇酯(TCDMDA)、二丙烯酸丙氧化(2)新戊二醇酯(NPG2PODA)、Nanocryl 0396(含50％纳米氧化硅的DPGDA)、Nanocryl 0768(含50％纳米氧化硅的HDDA)、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTA)、三丙烯酸乙氧化(3)三羟甲基丙烷酯(TMP3EOTA)、三丙烯酸乙氧化(6)三羟甲基丙烷酯(TMP6EOTA)、三丙烯酸乙氧化(9)三羟甲基丙烷酯(TMP9EOTA)、三丙烯酸乙氧化(15)三羟甲基丙烷酯(TMP15EOTA)、三丙烯酸乙氧化(20)三羟甲基丙烷酯(TMP20EOTA)、三丙烯酸丙氧化(6)三羟甲基丙烷酯(TMP6POTA)、三丙烯酸丙氧化(3)丙三醇酯(G3POTA)、三丙烯酸季戊四醇酯(PETIA)、四丙烯酸二-(三羟甲基丙烷)酯(DI-TMPTA)及六丙烯酸二季戊四醇酯(DPHA)及它们的混合物所组成的群组。

可用于本发明中的稀释单体，优选为选自三丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTA)、三丙烯酸乙氧化(3)三羟甲基丙烷酯(TMP3EOTA)、三丙烯酸乙氧化(6)三羟甲基丙烷酯(TMP6EOTA)、三丙烯酸乙氧化(9)三羟甲基丙烷酯(TMP9EOTA)、三丙烯酸乙氧化(15)三羟甲基丙烷酯(TMP15EOTA)、三丙烯酸乙氧化(20)三羟甲基丙烷酯(TMP20EOTA)、三丙烯酸丙氧化(6)三羟甲基丙烷酯(TMP6POTA)、三丙烯酸丙氧化(3)丙三醇酯(G3POTA)、三丙烯酸季戊四醇酯(PETIA)、四丙烯酸二-(三羟甲基丙烷)酯(DI-TMPTA)及六丙烯酸二季戊四醇酯(DPHA)及它们的混合物所组成的群组。

市售此类单体的例子包括：EM223、EM328、EM2308、EM231、EM235、EM2381、EM2382、EM2383、EM2384、EM2385、EM2386、EM2387、EM331、EM3380、EM241、EM2411、EM242、EM2421及EM265(长兴化工制)；EBECRYL-160、EBECRYL-853、EBECRYL-2047、EBECRYL-40及EBECRYL-140(优喜碧(UCB)股份有限公司制)；CD501、SR351、SR368、SR415、SR444、SR454、SR454HP、SR492、SR499、SR9008、SR9035、CD9051、SR350、SR9009、SR9011、SR295、SR9020、SR9021、SR355、SR399、SR494、SR9041、Ricacryl3500及Ricacryl3801(SARTOMER公司制)；MIRAMER M500及MIRAMERM600(Miwon公司制)。

本发明所使用的组份(c)光引发剂，并无特殊限制，是经光照射后会产生自由基，而透过自由基的传递引发聚合反应者。其例如选自以下组成的组群：二苯甲酮-胺共轭体系；苯偶姻醚类；苯偶酰及其缩酮类；及苯乙酮衍生物类。

根据本发明，组分(c)光引发剂的用量并无特殊限制，可视需要依UV可固化有色涂料组合物所包含的低聚物和稀释单体的种类及其用量进行调整。一般而言，以组分(a)与组分(b)合计100重量份计，组分(c)的含量为5至20重量份。由于不同的光引发剂对不同波段的光具有不同程度的吸收，因此不同颜色的色料选用的光引发剂亦不相同，通常会使用至少2种以上的光引发剂。

市售光引发剂的例子包括：CHIVACURE 115、CHIVACUREITX(异丙基硫杂蒽酮)、CHIVACURE EPD(对-(二甲氨基)苯甲酸乙酯)、CHIVACURE OMB(邻-苯甲酰基苯甲酸甲酯)、CHIVACURE EMK(N，N，N′，N′-四乙基-4，4′-二氨基二苯甲酮)、CHIVACURE BDK(2，2′-二甲基-1，2-二苯基乙烷-1-酮)、CHIVACURE BMS(4-苯甲酰基-4′-甲基二苯基硫醚)、CHIVACURE 184(1-羟基环己基苯基酮)、CHIVACURE 173(2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮)、CHIVACURE TPO(2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物)及CHIVACURE 200(苯基乙醇酸甲酯)(双键化工(DBC)有限公司制)；AgiSyn^TM-1812(1-羟基环己基苯基酮)、AgiSyn^TM-1810(2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮)、AgiSyn^TM-1801及AgiSyn^TM-003(新力美科技股份有限公司制)；IRGACURE 369(2-苄基-2-N，N-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基-1-丁酮)及IRGACURE 2959(4-(2-羟基乙氧基)-苯基-(2-羟基-2-甲基丙基)酮)(CIBA公司制)，为克服色料有屏蔽光的性质，上述的光引发剂的选用，可视需要选用两种或两种以上混合使用皆可。

本发明所使用的组份(d)热塑性丙烯酸树脂，主要作用是增加涂膜与基材的密着与防止涂膜龟裂，由于涂膜经UV固化后会产生高收缩应力，易造成翘曲、龟裂等现象，对密着也有不良影响，于涂料中添加较高玻璃化温度(Tg)的热塑性丙烯酸树脂，可以调整涂料的粘度，同时提供涂膜更佳的密着力，加快涂膜的干燥速度。本发明所使用的热塑性丙烯酸树脂与低聚物及/或单体的兼容性佳，可直接掺混(blending)在涂料组合物中，不会与低聚物及/或单体产生反应，因此可作为一缓冲的介质，以释放UV固化过程中，因快速固化而产生的应力。另一方面，由于此类树脂的表干能力强，所以在干燥过程中，可促进溶剂由涂膜中移除，可避免垂流现象。

本发明所选用的热塑性丙烯酸树脂的重均分子量没有特别限制，优选为5,000-250,000、更优选为10,000-200,000、进一步优选为15,000-180,000、特别优选为20,000-150,000。选用的热塑性丙烯酸树脂，可为均聚物或共聚物，其是衍生自至少一种选自以下单体的聚合物：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸烷基酯以及甲基丙烯酸烷基酯。所述烷基为碳原子数1～30、优选碳原子数1～20、进一步优选碳原子数1～12、进一步优选碳原子数1～8、特别优选碳原子数1～6的直链烷基、支链烷基或者环烷基。所述烷基可以由一个或多个选自羟基、卤素原子、C1-C30(优选C1-C20、进一步优选C1-C12、进一步优选C1-C8、特别优选C1-C6)烷基、C1-C18(优选C1-C20、进一步优选C1-C12、进一步优选C1-C8、特别优选C1-C6)烷氧基、C6-C14芳基、氰基、羧基、硝基和磺基的取代基取代。

所述烷基可以列举例如：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基、正庚基、异庚基、正辛基、异辛基、正壬基、异壬基、正癸基、异癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环辛基、冰片基、异冰片基等。

上述丙烯酸烷基酯及甲基丙烯酸烷基酯单体的实例包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸异冰片酯及甲基丙烯酸异冰片酯及其混合物。

根据本发明的一较佳具体实施例，选用的热塑性丙烯酸树脂是以一或多种下列单体作为聚合单元：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯及甲基丙烯酸2-羟基丙酯，优选为以一或多种下列单体作为聚合单元：丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯及甲基丙烯酸异冰片酯。此外，本发明所使用的热塑性丙烯酸树脂须具有大于60℃的玻璃化转变温度，优选为具有75℃至110℃的玻璃化转变温度。若热塑性丙烯酸树脂的玻璃化转变温度太低，涂膜耐热性不佳，保护力不足。反之，玻璃化转变温度过高，却又衍生出加工不易的问题。

市售热塑性丙烯酸树脂例子包含：7119-TB-50、7626-1、7128-TB-50、7305-2-XS-50、7329-XP-45、7329-TS-45、7117-TS-50及7352-TS-50(长兴化工制)；BR113、BR116、BR-115、BR 106、BR-85、BR-73、MB2952、MB 3015及MB 2660(日本三菱公司制)；B-725、B-735、B-736及B-805(荷兰捷利康公司制)；AR-1042及AR-1090F(长春公司制)。A-646、A-14、A-11、A-21、B-60、B-66、B-64、B-82及B-72(R&H制)；及FS-2970A(德谦企业股份有限公司制)。

本发明所使用的色料组份(e)可为透明、半透明或不透明的材料，是可给予本发明的组合物及由所述组合物形成的涂层实质颜色或修饰素材表面缺陷的颜料、染料或填料。所述颜料、染料和填料可以单独使用或者两种以上组合使用。

根据本发明的一实施方式，本发明所使用的组份(e)为颜料，涂布于基材，可覆盖基材的原色。可赋予颜色的颜料为本领域普通技术人员所知，其可为有机颜料或无机颜料。无机颜料一般是矿物性物质，包括：钛白粉颜料、氧化铁颜料、铬系颜料、黑钛、碳黑、银浆等。有机颜料主要包括：偶氮颜料、菁类颜料等，有机颜料的具体例子包括C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄150、C.1.颜料黄138、C.I.颜料黄128、C.I.颜料橙43、C.I.颜料红177、C.I.颜料红202、C.I.颜料红209、C.I.颜料红254、C.I.颜料红255、C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36、C.I，颜料蓝15、C.1.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4、C.I.颜料蓝15:6、C.I.颜料紫23、C.I.颜料黑1、C.I.颜料黑7等。为了符合各种颜色需求，可以使用一或多种的色料。市售色料的例子包括：Alkali Blue D6100LD、Alkali Blue D6101及Alkali Blue D6200(BASF制)；CHROMACON-K及CHROMACON-A(美商公利洋行提供)；Y14、Y17、Y110、O13、O16、R53、R48、V19、B15、SB-746及G7(日本DIC制)；PY12 Yellow DHG、DHG02、Red F5RK、Red F4RK、Red F7RK、Red F3RK70、PB15:3 BlueB2G、Blue B4G、Blue R56、PV23 Violet RL02及Violet P-RL(Clariant公司制)；Black 6(DEGUSSA公司制)；109S、900S、111、T60-10、100、R-901D、R-900M及R-900S(优克化工有限公司制)；A-HG(默克化学制)。

本发明除可利用组份(b)稀释单体来调整涂料粘度外，可选的，也可添加有机溶剂于涂料中以调整涂料粘度在适合操作的范围。溶剂可在调配各成分时添加，亦可在最终欲进行喷涂时添加。根据本发明的一实施方式，溶剂宜在调配各成分时适当添加，以控制固成份(solidcontent)在约30％～约70％的范围，并在最终欲调整粘度时，进一步调整到喷涂的粘度，使固成份在约20％～约40％的范围。有机溶剂的含量并无任何限制，可依实际的条件及需求而进行调整，获得所需的涂料粘度即可。

本发明所使用的有机溶剂，并无特殊限制，可为任何本领域普通技术人员所已知的有机溶剂，其例如但不限于烷烃类、芳烃类、酮类、醇类、醚类及醚醇类所组成的组群。这些有机溶剂可以单独使用或者两种以上组合使用。

适用于本发明的烷烃类溶剂可选自但不限于正己烷、正庚烷及异庚烷及其混合物所组成的群组。适用于本发明的芳族烃类溶剂可选自但不限于苯、甲苯及二甲苯及其混合物所组成的群组。适用于本发明的酮类溶剂可选自但不限于甲基乙基酮(MEK)、丙酮、甲基异丁基酮、环己酮及4-羟基-4-甲基-2-戊酮及其混合物所组成的群组。适用于本发明的酯类溶剂可选自但不限于乙酸异丁酯(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、异丁酸乙酯、单甲基醚丙二醇乙酸酯及乙酸戊酯及其混合物所组成的群组。适用于本发明的醇类溶剂可选自但不限于乙醇、异丙醇、正丁醇及异戊醇及其混合物；适用于本发明的醚类溶剂例如但不限于二乙醚、甲乙醚、二丙醚、甲丙醚、二丁醚、甲丁醚、乙丙醚、乙丁醚、丙丁醚及其混合物。适用于本发明的醚醇类溶剂例如但不限于乙二醇单丁醚(BCS)、乙二醇单乙醚乙酸酯(CAC)、乙二醇单乙醚(ECS)、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯(PMA)及丙二醇单甲醚丙酸酯(PMP)及其混合物所组成的群组。

依照所需成品涂膜的用途，本发明涂料组成物可进一步包含一或多种本发明所属技术领域中惯用的助剂。可选用的助剂例如包括分散剂、消光剂、消泡剂、抗氧化剂，流变助剂、稳定剂、流平剂(levellingagent)、润湿剂、密着促进剂及防浮色剂及其组合，这些助剂的种类是本领域普通技术人员所习知的，而其用量亦为本领域普通技术人员依不同需求而可轻易确定。

本发明视需要使用的分散剂主要作为颜料分散解絮凝剂，分散剂可以选自含颜料亲和基团的聚合物共聚体成份、不饱和聚酰胺酸与胺类、高分子量不饱和聚羧酸类及非离子型有机表面活性剂。市售分散剂例子包括：Anti-Terra-U、Anti-Terra-203、Anti-Terra-204、disperbyk101、disperbyk103、disperbyk110、disperbyk115、disperbyk116、disperbyk142、disperbyk161、disperbyk162、disperbyk163、disperbyk164、disperbyk168、disperbyk181、disperbyk183、disperbyk2000、disperbyk2001、disperbyk2150、disperbyk107、BYK-bykumen、BYK P104、BYK 220S、BYK Lactimon、BYK W-975、BYK W-995、dispers-610、dispers-610S、dispers-630、dispers-700及dispers-710(毕克化学公司(BYK)制)；DEUCHEM 929、DEUCHEM 901F、DEUCHEM-VP DP9220、DEUCHEM-VP 556、DEUCHEM 912、DEUCHEM 904、DEUCHEM 910及DEUCHEM 923S(德谦企业股份有限公司制)；TEGO Wet 500及TEGO-Foamex 840(香港高施米特太平洋公司(TEGO)制)、伊士肯EC-8715/A及伊士肯EC-8000/A(伊士肯化学股份有限公司制)；EFKA-5054、EFKA-5065及EFKA-5066(荷兰埃夫卡助剂公司(EFKA)制)。所述分散剂可以单独使用或者两种以上组合使用。

本发明视需要使用的流平剂可增加涂膜平坦性，流平剂可以选自EFKA3883、EFKA3886及EFKA3600(荷兰埃夫卡公司制)；BYK366、BYK300、BYK333、BYK307、BYK3500、BYK3510、BYK3530及BYK3570(毕克化学公司(BYK)制)；TEGO 410及TEGO 450(德国迪高公司(TEGO)制)。所述流平剂可以单独使用或者两种以上组合使用。

本发明视需要使用的消光剂可使涂膜达到低光泽和消光效果，消光剂可以选自S-363及S-381N1(Shamrock公司制)；ED-2、ED-3、ED-30、ED-40、ED-44、ED-50及ED-80(GRACE公司制)；OK412、OK500、OK520及OK607(DEGUSSA公司制)。所述消光剂可以单独使用或者两种以上组合使用。

本发明视需要使用的消泡剂可抑制涂料涂布过程中产生气泡而造成涂膜缺陷，消泡剂可以选自由聚醚-硅氧烷共聚物乳液、二甲基聚硅氧烷类、有机改质聚硅氧烷类、聚合物型化合物及改质聚硅氧烷类所组成的组群。市售消泡剂例子包括：BYK-052、BYK-053、BYK-056、BYK-057、BYK-065、BYK-066、BYK-067、BYK-070、BYK-077、BYK-088、BYK-141、BYK-354、BYK-392、BYK-A530、BYKbyketol-OK、BYK byketol-special、BYK-020、BYK-051及Airex-980(毕克化学公司(BYK)制)；Airex-986、Airex-900、Airex-920、TEGO-Foamex N及TEGO-Foamex 840(香港高施米特太平洋公司(TEGO)制)；DEUCHEM5300、DEUCHEM6500、DEUCHEM2700、DEUCHEM3600、DEUCHEM2700、DEUCHEM3100及DEUCHEM5700(德谦企业股份有限公司制)。所述消泡剂可以单独使用或者两种以上组合使用。

本发明视需要使用的流变助剂(rheology additive)可让涂料具有稳定结构，保护已分散的颜料颗粒，保持优良的流平性，防止色料的沉降。流变助剂可为有机膨润土系列、蓖麻油类及其衍生物、聚酰胺类、聚长链烯烃类及改性脲溶液。市售流变助剂例子包括：BYK-410、BYK-411及BYK-605(毕克化学公司(BYK)制)；DEUCHEM VP-2810、DEUCHEM 219、DEUCHEM 201、DEUCHEM-202SP、DEUCHEM-209、DEUCHEM-211及DEUCHEM-212(德谦企业股份有限公司制)；伊士肯EC-8037(伊士肯化学股份有限公司制)；

ST、

及

(海名斯公司制)。所述流变助剂可以单独使用或者两种以上组合使用。

本发明视需要使用的抗氧化剂(antioxidant)可使涂料不变色，不变黄。抗氧化剂为二苯甲酮类化合物或芳香酯类化合物或其混合物。市售抗氧化剂例子包括：Chinox 1010、Chinox 1330、Chinox 1076、Chinox168、Chisorb 292、Chinox 626及Chinox PEPQ(双键化工有限公司制)。所述抗氧化剂可以单独使用或者两种以上组合使用。

本发明的涂料组合物可藉由任何本领域普通技术人员所习知的方式涂覆至基材的表面上。举例言之，可经由包含以下步骤的方法加以施用：

(1)添加(a)低聚物、(b)稀释单体及(e)色料高速搅拌均匀混合，视需要添加溶剂与助剂，经球磨机(ball miller)分散；

(2)添加(d)热塑性丙烯酸树脂及(c)光引发剂及视需要的溶剂与其它添加剂，搅拌均匀，调整至适当粘度(800～2500cps)以形成一液态可聚合组合物；

(3)将步骤(2)所得的液态可聚合组合物以适当溶剂稀释(粘度50cps以下)，并以适当的方式涂布于一基材上作表面处理，形成一涂层；

(4)视需要加热以挥发溶剂，温度控制于约50℃～约70℃，于固定温度下反应约3～约12分钟；及

(5)对所得涂层照射能量射线以使所述涂层固化。

上述步骤(3)中所使用的涂布方式，可采用刮棒涂布(bar coating)、缝模挤压式涂布(slot die coating)、凹版印刷涂布(gravure coating)、斜板式涂布(slide coating)、帘流式涂布(curtain coating)或喷雾式涂布(spraycoating)，所述涂布方式可以单独使用或者两种以上组合使用，优选为喷雾式涂布(喷涂)。所述的基材并无特殊限制，例如可为瓷砖、木材、皮革、石材、玻璃、金属、合金、纸张、塑料、纤维、棉织品等，优选为金属或塑料。所述塑料基材，尤指3C电子产品、家电及化妆品用的塑料基材，例如为ABS、PC、PP、PMMA或其混合。

优选地，步骤(5)的涂层固化步骤是藉由照射能量射线产生光聚合反应而进行，所述能量射线是指一定范围波长的光源，例如可为紫外光或热线(放射或辐射)等，优选为紫外光(波长为200～400nm)。照射强度可为自500至1200毫焦耳/平方厘米(mJ/cm²)，优选是自600至1000mJ/cm²。

以下实施例用于对本发明作进一步说明，无论如何不用以限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，在不偏离本发明的技术构思及权利要求书所记载范围的情况下，可以对本发明进行各种修改或变更。

实施例

[组合物的调制]依据下表1至5所列成分及比例，调配本发明的涂料组合物。表中所列各成分之后以括号表示的英文字母，即对应于本发明说明书中所列的各成分。

实施例中所涉及的测试方法如下所述。

[1]膜厚

采用膜厚试片喷涂后以膜厚计(QuaNix 8500)量测。

[2]涂膜与基板的附着性

用小刀划100个1mm²的方形小格需深见底材，用Scotch 3MTape600胶带粘贴于刻划处30～90秒，并压至无气泡，以180度方向瞬间拉起，油漆剥落的比例不超过15％为OK。

[3]涂膜硬度

用标有硬度值之三菱铅笔，以45度角，500g的荷重，在产品表面推移6.5mm，用橡皮擦擦掉笔痕，油漆不可有脱落现象，读取铅笔之硬度标示即为漆膜之硬度值。

[4]涂膜光泽度

利用光泽计(ZEHNTNER ZGM 1020)以60°的感应角度测产品表面光泽度，和标准色板进行比较差值不超过2为OK。

[5]涂膜耐热性

80℃烘箱放置96小时后，利用肉眼对漆膜表面状况进行检查，检查外观无裂痕、脱落等缺陷为通过。

[6]外观

在D65光源下利用肉眼观察涂膜外观。

实施例1

表1

将上述所获得的组合物添加稀释剂(醋酸丁酯/甲苯/乙二醇单丁醚＝2/2/1(体积比))至岩田杯10秒左右，以空气喷枪喷涂于塑料基板上，接着于60℃的烘箱内进行5～10分钟的预烤，然后，经中压水银灯(800mJ/cm²)进行曝光。而后，将完成曝光后的具有涂膜的基板进行物性测试。

物性测试结果如下：

涂膜形成12-20μm的涂膜

涂膜与基板的附着性：100/100

涂膜硬度：≥H

涂膜光泽度：65

涂膜耐热性：通过(外观无裂痕、脱落)

外观：平整，具有黑色半消光效果。

实施例2

表2

物性测试所得结果如下：

涂膜形成10-15μm的涂膜

涂膜与基板的附着性：100/100

涂膜硬度：≥H

涂膜光泽度：85

涂膜耐热性：通过(外观无裂痕、脱落)

外观：平整，具有珍珠半光效果。

实施例3

表3

物性测试所得结果如下：

涂膜形成20-25μm的涂膜

涂膜与基板的附着性：100/100

涂膜硬度：≥HB

涂膜光泽度：90

涂膜耐热性：通过(外观无裂痕、脱落)

外观：平整，具有蓝色全光效果。

实施例4

表4

物性测试所得结果如下：

涂膜形成15-20μm的涂膜

涂膜与基板的附着性：100/100

涂膜硬度：≥H

涂膜光泽度：65

涂膜耐热性：通过(外观无裂痕、脱落)

外观：平整，具有红色全光效果。

实施例5

表5

物性测试所得结果如下：

涂膜形成12-20μm的涂膜

涂膜与基板的附着性：100/100

涂膜硬度：≥H

涂膜光泽度：65

涂膜耐热性：通过(外观无裂痕、脱落)

外观：平整，具有绿色全光效果。

实施例6

表6

物性测试结果如下：

涂膜形成12-20μm的涂膜

涂膜与基板的附着性：100/100

涂膜硬度：≥H

涂膜光泽度：65

涂膜耐热性：通过(外观无裂痕、脱落)

外观：平整，具有蓝色全光效果。

实施例7

表7

物性测试所得结果如下：

涂膜形成10-15μm的涂膜

涂膜与基板的附着性：100/100

涂膜硬度：≥H

涂膜光泽度：85

涂膜耐热性：通过(外观无裂痕、脱落)

外观：平整，具有红色全光效果。

实施例8

表8

物性测试所得结果如下：

涂膜形成20-25μm的涂膜

涂膜与基板的附着性：100/100

涂膜硬度：≥HB

涂膜光泽度：90

涂膜耐热性：通过(外观无裂痕、脱落)

外观：平整，具有蓝色全光效果。

实施例9

表9

物性测试所得结果如下：

涂膜形成15-20μm的涂膜

涂膜与基板的附着性：100/100

涂膜硬度：≥H

涂膜光泽度：65

涂膜耐热性：通过(外观无裂痕、脱落)

外观：平整，具有红色全光效果。

实施例10

表10

物性测试所得结果如下：

涂膜形成12-20μm的涂膜

涂膜与基板的附着性：100/100

涂膜硬度：≥H

涂膜光泽度：65

涂膜耐热性：通过(外观无裂痕、脱落)

外观：平整，具有绿色全光效果。

实施例11

表11

物性测试所得结果如下：

涂膜形成20-25μm的涂膜

涂膜与基板的附着性：100/100

涂膜硬度：≥HB

涂膜光泽度：90

涂膜耐热性：通过(外观无裂痕、脱落)

外观：平整，具有蓝色全光效果。

实施例12

表12

物性测试所得结果如下：

涂膜形成12-20μm的涂膜

涂膜与基板的附着性：100/100

涂膜硬度：≥H

涂膜光泽度：70

涂膜耐热性：通过(外观无裂痕、脱落)

外观：平整，具有绿色全光效果。

Claims

1.一种UV可固化有色涂料组合物，其特征在于其包含：

(a)含有至少1个不饱和双键的低聚物；

(b)稀释单体；

(c)光引发剂；

(d)热塑性丙烯酸树脂；及

(e)色料；

2.如权利要求1所述的UV可固化有色涂料组合物，其特征在于其中组分(a)与组分(b)的重量比(a)/(b)为1∶1至2∶1。

3.如权利要求1所述的UV可固化有色涂料组合物，其特征在于其中组份(a)的含有至少1个不饱和双键的低聚物为具至少2个不饱和双键的低聚物。

4.如权利要求1所述的UV可固化有色涂料组合物，其特征在于其中组份(a)的含有至少1个不饱和双键的低聚物为具3至15个不饱和双键的低聚物。

5.如权利要求1所述的UV可固化有色涂料组合物，其特征在于其中组份(a)的含有至少1个不饱和双键的低聚物选自由环氧丙烯酸酯低聚物、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物、聚丙烯酸酯低聚物、氨基丙烯酸酯低聚物、硅基丙烯酸酯低聚物及其混合物所构成的组。

6.如权利要求1所述的UV可固化有色涂料组合物，其特征在于其中组份(a)之含有至少1个不饱和双键的低聚物为聚氨酯丙烯酸酯低聚物。

7.如权利要求1所述的UV可固化有色涂料组合物，其特征在于其中组份(a)的含有至少1个不饱和双键的低聚物为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物。

8.如权利要求1所述的UV可固化有色涂料组合物，其特征在于其中组份(b)的稀释单体为具有至少2个官能团的丙烯酸酯类单体。

9.如权利要求1所述的UV可固化有色涂料组合物，其特征在于其中组份(b)的稀释单体为具有3至6个官能团的丙烯酸酯类单体。

10.如权利要求1所述的UV可固化有色涂料组合物，其特征在于其中组份(d)的热塑性丙烯酸树脂为均聚物或共聚物，其是衍生自至少一种选自以下单体的聚合物：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸烷基酯以及甲基丙烯酸烷基酯。

11.如权利要求1所述的UV可固化有色涂料组合物，其特征在于其中组份(d)的热塑性丙烯酸树脂具有大于60℃的玻璃化转变温度。

12.如权利要求1所述的UV可固化有色涂料组合物，其特征在于其中组份(d)的热塑性丙烯酸树脂具有75℃至110℃的玻璃化转变温度。

13.如权利要求1所述的UV可固化有色涂料组合物，其特征在于其中组份(e)的色料选自由颜料、染料或填料及其混合物所构成的组。

14.如权利要求1所述的UV可固化有色涂料组合物，其特征在于其中组份(e)的色料为颜料。

15.如权利要求1所述的UV可固化有色涂料组合物，其特征在于进一步包含有机溶剂。