CN102167919B

CN102167919B - 可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料及其制备方法

Info

Publication number: CN102167919B
Application number: CN 201110009746
Authority: CN
Inventors: 朱鹏
Original assignee: Nantong University
Current assignee: Nantong University Technology Transfer Center Co ltd
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2011-01-18
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2031-01-18
Also published as: CN102167919A

Abstract

本发明公开了一种可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，该材料的组成及重量百分含量为：环氧改性丙烯酸树脂50-70％、活性丙烯酸酯单体3％-9％、消光剂10％-30％、光引发剂3％-6％、附着力促进剂1％-5％。本发明还公开了该可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料的制备方法：称取环氧改性丙烯酸树脂、活性丙烯酸酯单体和消光剂混合后，采用三辊研磨机研磨，使涂料粒度达到10μm以下；加入光引发剂和附着力促进剂，采用高速分散机分散均匀，灌装封口待用。本发明涂层材料可采用紫外光固化，降低能耗、减少了污染。

Description

可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及医用载玻片用涂层材料及其制备方法，具体涉及一种可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料及其制备方法。

背景技术

生物、医学用载玻片作为各类显微镜分析用载体，已广泛应用于工农业生产及科学研究。由于分析需要，一般要求在载玻片上进行书写标记，主要包括铅笔、中性水笔及水性喷墨打码等。目前，载玻片标记段主要通过喷砂、化学腐蚀等方法使玻璃表面粗糙形成仿蒙砂质感，达到标记要求。

中国专利[CN01126227.3]公开了一种网印玻璃蚀刻(蒙砂)油墨，它由氟酸盐、酸性盐、粘合剂和适量的助剂和水组成，本发明迎合了丝网印刷的优点，而用于玻璃蒙砂花纹和图案的制作，有着墨层越厚，蒙砂效果越浓的性能，在玻璃表面印好10分钟后即可洗去，留下的是永久性的毛面花纹和图案。该油墨主要通过氟酸蚀刻玻璃，必然产生大量酸性废水。

中国专利[CN93108872.0]公开了一种蒙砂玻璃的加工方法，是按蒙砂玻璃图案的要求，用印刷方法在玻璃表面涂敷保护层，并将玻璃的其他部位用隔离层保护起来，然后将玻璃浸入玻璃腐蚀液中，用化学腐蚀的方法，腐蚀图案中未涂敷保护层处的玻璃表面，形成砂面图案，经清洗和去除保护层、隔离层后，制出蒙砂玻璃。虽然该方法减少了酸性废水的排放量，但蚀刻易对玻璃产生损伤，影响其性能。

中国专利[CN01126227.3]也提到了一种玻璃丝印蒙砂膏的制备方法，特别涉及一种玻璃丝印蒙砂膏的制备方法，主要解决已有技术蒙砂速度慢、容易产生毛边、蒙砂效果受气候变化的因素大等问题，但依然属于传统化学蒙砂方法。相似专利还包括CN00110528.0、CN03119705.1、CN03119706.X、CN200910057013.1及CN200910065689.5。

区别于传统涂料，紫外光固化技术将聚合物迅速从液体单体转变为高性能的固体涂层，同时其由于没有溶剂挥发过程，被认定为环境友好的技术。因此，自1968年德国拜尔公司成功开发光固化木器涂料以来，光固化涂料作为塑料、金属等材料表面保护涂层已广泛应用在汽车工业、电子行业及通信等领域。中国专利[CN20091)010718.8]提到一种紫外光固化玻璃涂料及其制作方法，涂料包括有机硅树脂、改性环氧树脂、稀释剂和1-羟基-环己基二苯基甲酮，经过混合均匀后制成。该材料主要用于提高玻璃防紫外线和红外线辐射能力，具有很好的保温性能。

中国专利[CN00815359.0]公开了一种紫外光固化型涂料组合物以及涂敷和制造这种组合物到基体上的方法，其提出合适的基体包括玻璃、金属和各种塑料如聚碳酸醋，但对涂层的性能未见报道。

专利申请号为200910154787.6中涉及一种无溶剂紫外光固化玻璃油墨及制备方法，其以聚酯丙烯酸酯为主体成份，以引发剂和助引发剂为固化剂，以消泡剂、流平剂为辅料，混有无机或有机颜料，以功能性丙烯酸酯活性单体为粘度调节剂。其制备方法包括配料、轧制分散、调质三个阶段。其权利要求中树脂特征为聚酯改性丙烯酸树脂，其柔韧性优异，但与玻璃附着力较差。同时，其无机颜料和有机颜料选用为达到仿蒙砂效果，无法满足医用载玻片书写标签要求。

综合国内外客户对载玻片涂层的性能指标主要包括：1)耐沸水蒸煮30min，涂层无剥落；2)划百格用3M胶带粘性能测试通过，附着力强；3)耐苏木素(紫色溶液)泡10分钟、不染色；4)伊红(菊红色)泡10分钟、不染色；5)EA50液(黄色)10分钟、不染色；6)抗酸、耐碱物性测试通过。7)符合水性UV打码和铅笔书写要求，打码数字清晰、附着力强。而针对上述要求，未见相关专利报道。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有化学蒙砂刻蚀玻璃污染重，效果差的缺点，提出一种可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料。

本发明的另一个目的是为了提供上述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料的制备方法。

本发明采用的技术方案为：一种可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，该材料的组成及重量百分含量为：环氧改性丙烯酸树脂50-70％、活性丙烯酸酯单体3％-9％、消光剂10％-30％、光引发剂3％-6％、附着力促进剂1％-5％。

所述环氧改性丙烯酸树脂为双酚A型改性丙烯酸树脂，乙烯基官能团度为2-3。

所述活性丙烯酸酯单体为1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)或聚二季戊四醇五丙烯酸酯(DPHA)中的一种或多者混合物。

所述的消光剂是有机消光蜡和无机消光粉的一种或几种混合物。

作为优选，所述的有机消光蜡为BYK公司的

或

作为优选，所述的无机消光粉为日本东曹

E-1011、德固赛

OK-500、

OK-520或

OK-607。

所述的光引发剂是1-羟基环己基苯基甲酮(184)、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TP0)、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮(907)、异丙基硫杂蒽酮(ITX)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)中的一种或几种的混合物。

所述的附着力促进剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或两者的混合物。

作为优选，所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)。

一种所述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料的制备方法，包括以下步骤：

1、称取占原料总重量50-70％的环氧改性丙烯酸树脂、占原料总重量3-9％的活性丙烯酸酯单体和占原料总重量10-30％的消光剂混合后，采用三辊研磨机研磨，使涂料粒度达到10μm以下；

2、加入占原料总量3-6％的光引发剂和占原料总量1-5％附着力促进剂，采用高速分散机在1000-2000rpm转速下，分散10-30min，分散均匀，灌装封口待用。

有益效果：本发明涂层材料可采用紫外光固化，降低能耗、减少了污染；以环氧改性丙烯酸树脂为基体材料，使得该涂层材料与玻璃具有优异的附着力和耐水性；采用有机、无机消光剂，使固化后的涂层表面粗糙，形成仿蒙砂感便于标记。

具体实施方式：

实施例1

一种可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，该材料的组成及重量百分含量为：双酚A型改性丙烯酸树脂64％、活性丙烯酸酯单体6.3％、

消光粉25.5％、1-羟基环己基苯基甲酮(184)3.2％、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)1％。

所述的活性丙烯酸酯单体为1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和聚二季戊四醇五丙烯酸酯(DPHA)混合物。

一种所述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料的制备方法，包括以下工艺步骤：在10kg的2.3官能度双酚A型改性丙烯酸树脂中加入0.5kg的1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和0.5Kg的聚二季戊四醇五丙烯酸酯(DPHA)混合物、4kg的

OK-500消光粉，

采用三辊研磨机研磨四遍，涂料粒度小于8μm；后加入0.5kg的1-羟基环己基苯基甲酮(184)、0.2kgγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)，采用高速分散机2000r/min，分散10min。制备的涂料密度为1.25g/cm³，性能检测符合要求。

实施例2

一种可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，该材料的组成及重量百分含量为：双酚A型改性丙烯酸树脂70％、活性丙烯酸酯单体5.5％、消光剂19.7％、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)3.4％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)1.4％。

所述的活性丙烯酸酯单体为二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)混合物。

所述的消光剂为有机消光蜡

和无机消光粉

混合物。

一种所述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料的制备方法，包括以下工艺步骤：在10kg的3官能度双酚A型改性丙烯酸树脂中加入0.4kg的二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)和0.4Kg的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)混合物、1.5kg的

和1.5Kg的

混合物，采用三辊研磨机研磨四遍，涂料粒度小于10μm；后加入0.5kg的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)、0.2kgγ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)，采用高速分散机1800r/min，分散25min。制备的涂料密度为1.18g/cm³，性能检测符合要求。

实施例3

一种可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，该材料的组成及重量百分含量为：双酚A型改性丙烯酸树脂70％、活性丙烯酸酯单体5％、消光剂20％、光引发剂3％、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)2％。

所述的活性丙烯酸酯单体为1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)混合物。

所述的消光剂为有机消光蜡

和无机消光粉混合物。

所述的光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮(184)和2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)混合物。

一种所述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料的制备方法，包括以下工艺步骤：在10kg的2.2官能度双酚A型改性丙烯酸树脂中加入0.3kg的1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和0.3Kg的二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)，1.8kg的和1.0Kg的

采用三辊研磨机研磨四遍，涂料粒度小于10μm；后加入0.3kg的1-羟基环己基苯基甲酮(184)和0.1kg的2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、0.3kgγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)，采用高速分散机1500r/min，分散30min。制备的涂料密度为1.18g/cm³，性能检测符合要求。

实施例4

一种可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，该材料的组成及重量百分含量为：双酚A型改性丙烯酸树脂70％、活性丙烯酸酯单体8％、消光剂17％、光引发剂3％、附着力促进剂2％。

所述的活性丙烯酸酯单体为聚二季戊四醇五丙烯酸酯(DPHA)和二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)混合物。

所述的消光剂为有机消光蜡

995和无机消光粉

混合物。

所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)和异丙基硫杂蒽酮(ITX)混合物。

一种所述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料的制备方法，包括以下工艺步骤：在10kg的2官能度双酚A型改性丙烯酸树脂中加入0.3kg的聚二季戊四醇五丙烯酸酯(DPHA)和0.8Kg的二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)混合物、1.5kg的995和1.0Kg的混合物，采用三辊研磨机研磨四遍，涂料粒度小于10μm；后加入0.3kg的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)和0.1Kg的异丙基硫杂蒽酮(ITX)、0.3kgγ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)，采用高速分散机1000r/min，分散15min。制备的涂料密度为1.20g/cm³，性能检测符合要求。

实施例5

一种可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，该材料的组成及重量百分含量为：双酚A型改性丙烯酸树脂50％、活性丙烯酸酯单体9％、消光粉30％、1-羟基环己基苯基甲酮(184)6％、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)5％。

一种所述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料的制备方法，包括以下工艺步骤：在10kg的2.3官能度双酚A型改性丙烯酸树脂中加入0.9kg的1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和0.9Kg的聚二季戊四醇五丙烯酸酯(DPHA)混合物、6kg的OK-500消光粉，采用三辊研磨机研磨四遍，涂料粒度小于8μm；后加入1.2kg的1-羟基环己基苯基甲酮(184)、1.0kgγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)，采用高速分散机1800r/min，分散15min。制备的涂料密度为1.20g/cm³，性能检测符合要求。

实施例6

一种可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，该材料的组成及重量百分含量为：双酚A型改性丙烯酸树脂60％、活性丙烯酸酯单体3％、

消光粉30％、1-羟基环己基苯基甲酮(184)5％、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)2％。

一种所述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料的制备方法，包括以下工艺步骤：在10kg的2.3官能度双酚A型改性丙烯酸树脂中加入0.25kg的1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和0.25Kg的聚二季戊四醇五丙烯酸酯(DPHA)混合物、5kg的

消光粉，采用三辊研磨机研磨四遍，涂料粒度小于8μm；后加入0.8kg的1-羟基环己基苯基甲酮(184)、0.3kgγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)，采用高速分散机1200r/min，分散10min。制备的涂料密度为1.22g/cm³，性能检测符合要求。

实施例7

一种可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，该材料的组成及重量百分含量为：双酚A型改性丙烯酸树脂65％、活性丙烯酸酯单体8％、

消光粉20％、1-羟基环己基苯基甲酮(184)5％、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)2％。

一种所述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料的制备方法，包括以下工艺步骤：在10kg的2.3官能度双酚A型改性丙烯酸树脂中加入0.6kg的1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和0.6Kg的聚二季戊四醇五丙烯酸酯(DPHA)混合物、3.1kg的

OK-500消光粉，采用三辊研磨机研磨四遍，涂料粒度小于8μm；后加入0.8kg的1-羟基环己基苯基甲酮(184)、0.3kgγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)，采用高速分散机2000r/min，分散20min。制备的涂料密度为1.23g/cm³，性能检测符合要求。

上述实施例得到的产品性能结果如下：

性能指标	测试方法	测试结果
			耐水煮性能	沸水煮30min	涂层无剥落
附着力性能	3M胶带百格测试	5B
			耐苏木素染色	浸泡10min	涂层无染色
耐伊红染色	浸泡10min	涂层无染色
			耐EA50染色	浸泡10min	涂层无染色
耐溶剂性能	500g力丙酮反复擦试	涂层无脱落
			水性UV打码性能	水性UV打码	字体清晰无脱落
铅笔书写	2H铅笔	字体清晰，耐擦拭

Claims

1.一种可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，其特征在于：该材料的组成及重量百分含量为：环氧改性丙烯酸树脂50-70％、活性丙烯酸酯单体3％-9％、消光剂10％-30％、光引发剂3％-6％、附着力促进剂1％-5％，所述环氧改性丙烯酸树脂为双酚A型改性丙烯酸树脂，乙烯基官能团度为2-3；所述活性丙烯酸酯单体为1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯及聚二季戊四醇五丙烯酸酯中的一种或多者混合物。

2.根据权利要求1所述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，其特征在于：所述的消光剂是有机消光蜡和无机消光粉的一种或几种混合物。

3.根据权利要求2所述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，其特征在于：所述的有机消光蜡为

或

4.根据权利要求2所述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，其特征在于：所述的无机消光粉为

E-1011、

OK-500、

OK-520或OK-607。

5.根据权利要求1所述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，其特征在于：所述的光引发剂是1-羟基环己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、异丙基硫杂蒽酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1所述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，其特征在于：所述的附着力促进剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或两者的混合物。

7.根据权利要求6所述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

8.一种如权利要求1所述可采用紫外光固化的载玻片用涂层材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)称取占原料总重量50-70％的环氧改性丙烯酸树脂、占原料总重量3-9％的活性丙烯酸酯单体和占原料总重量10-30％的消光剂混合后，采用三辊研磨机研磨，使涂料粒度达到10μm以下；

(2)加入占原料总量3-6％的光引发剂和占原料总量1-5％附着力促进剂，采用高速分散机在1000-2000rpm转速下，分散10-30min，分散均匀，灌装封口待用。