CN102167948A - 一种uv光固化丙烯酸树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种UV光固化丙烯酸树脂组合物，所述UV光固化丙烯酸树脂组合物包括以下组分：热塑性丙烯酸树脂，聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂，双酚A环氧丙烯酸树脂，活性稀释剂，丙烯酸磷酸酯，还可以包括助剂以及光引发剂。本发明具有柔韧性极好、可耐高温，对各种木皮都有极佳的附着力，以及配方无粉料、清晰度极好等优点，可直接使用辊涂机施工，无需另外添加其它稀释剂；使UV漆具有了更宽的使用范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种树脂组合物，尤其涉及一种应用于贴木皮表面的UV弹性底漆的丙烯酸树脂组合物。
背景技术
在木制家具制作中，为了美化制品外观，改善使用性能，保护表面，提高强度，中高档家具或木制品都要进行表面饰面或贴面（贴木皮）处理。贴木皮是将具有珍贵树种特色的木皮胶贴在基材或板式部件的表面，能使零部件表面保留木材的优良特性并具有天然木纹和色调的真实感，是一种高档装饰贴面工艺。在家具厂进行贴木皮工序时，需对木皮施加一定温度，促使热熔胶融化使其对木皮及密度板等产生粘结作用，而在此过程中，由于高温以及木皮的剧烈变形，会导致部分木皮产生开裂、剥落等不良后果而导致产品返工或报废，提高了生产成本。
使用UV漆在木皮表面辊涂一层，则能极大避免贴木皮工序时产生的不良后果。UV漆是Ultraviolet Curing Paint的英文缩写，即紫外光固化油漆，也称光引发涂料、光固化涂料。它是通过机器设备自动辊涂、淋涂到家具板面上，在紫外光（波长为320~390nm）的照射下促使引发剂分解，产生自由基，引发树脂反应，瞬间固化成膜。1968年德国BAYER公司即开发出用于家具涂装的UV漆。
由于UV油漆不含挥发性物质，使用UV油漆生产的产品绿色、健康、环保。而且UV漆膜是立体状结构，硬度是其他面板的2倍；在辊涂、淋涂到家具板面上时，使用机械化设备克服了人工操作中的人为因素，使产品色差较小，质量稳定；而且，应用UV漆的家具面板镜面纯平效果较好，漆膜饱满无桔皮，耐刮划，耐酸碱，不易变形。因此UV漆已成为目前应用比较广泛的家具漆。
UV漆在实际使用中，虽然拥有诸多优点，但目前市场的UV漆仍有一些性能上的缺陷。例如公开号为CN101096558A的中国专利公开的“一种UV清漆”，虽然具有较高的硬度，难以做到优异的柔韧性，成膜后容易开裂，此外，附着力也不如人意。如授权公告号为CN100595247C的中国专利公开的“可产生特殊图案的UV涂料”，虽然具有较好的柔韧性，但不适用家具加工中的贴木皮工序。
因此，如果应用于贴木皮工序的UV漆能够解决柔韧性和附着力问题，UV漆在家具等领域的使用范围将大大拓宽。
发明内容
本发明提供了一种UV光固化丙烯酸树脂组合物，所述UV光固化丙烯酸树脂组合物比常规的UV漆柔韧性更好，并且拥有更好的附着力，从而能够更好的对木皮进行保护。
本发明UV光固化丙烯酸树脂组合物通过以下技术方案实现其目的：
一种UV光固化丙烯酸树脂组合物，组分包括：
热塑性丙烯酸树脂 8~20重量份；
双酚A环氧丙烯酸树脂 10~20重量份；
聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂 25~50重量份；
活性稀释剂 5~15重量份；
丙烯酸磷酸酯 0.2~1重量份；
其中，所述热塑性丙烯酸树脂为结构式（Ⅰ）所示丙烯酸类单体均聚物或共聚物，或者所示丙烯酸类单体与其他烯属单体的共聚物；
（Ⅰ）
结构式（Ⅰ）中，R5为甲基或H，R6为H或烃基；
所述双酚A环氧丙烯酸树脂为结构式（Ⅱ）所示的标准双酚A环氧丙烯酸树脂：
（Ⅱ）
结构式（Ⅱ）中，R1为甲基或H，R为如结构式（Ⅲ）所示的基团：
结构式（Ⅲ）中，n为0~4的自然数；
所述聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂为使用聚氨酯与双酚A环氧丙烯酸树脂物理共混得到、且相对分子量为800~2000的聚合物。
上述的UV光固化丙烯酸树脂组合物，其中，所述聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂在25℃时的粘度为2800~5000mPa·s。
上述的UV光固化丙烯酸树脂组合物，其中，所述双酚A环氧丙烯酸树脂为TPGDA 共混改性的双酚A环氧丙烯酸树脂混合物，所述混合物在25℃时的粘度为20000~40000mPa·s。
上述的UV光固化丙烯酸树脂组合物，其中，所述双酚A环氧丙烯酸树脂中二缩三丙二醇二丙烯酸酯的质量百分含量为20%。
上述的UV光固化丙烯酸树脂组合物，其中，所述活性稀释剂为单官能团活性稀释剂或多官能团活性稀释剂，优选为所述活性稀释剂为（甲基）丙烯酸类自由基活性稀释剂，包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯中的一种或几种的混合。
上述的UV光固化丙烯酸树脂组合物，其中，所述丙烯酸磷酸酯的酸价优选为270~310mgKOH/g，结构如下所示：
其中，R2为甲基或H；m为0~10的自然数；r为1~3的自然数；R3为一价有机基团；R4为烷基或带有取代基的烷基。
上述的UV光固化丙烯酸树脂组合物，其中，所述丙烯酸树脂组合物还可以包括：
光引发剂 2~5重量份；
所述光引发剂优选为自由基型引发剂，包括2，4，6，-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环已基-苯基甲酮中的一种或几种的组合。
上述的UV光固化丙烯酸树脂组合物，其中，所述丙烯酸树脂组合物还可以包括：
助剂 0.01~2重量份；
其中，所述助剂为丙烯酸酯消泡剂、流平剂中的一种或两种的组合。
本发明一种UV光固化丙烯酸树脂组合物，优点在于：
1．本发明所得的UV光固化丙烯酸树脂组合物柔韧性极好、可耐高温，对各种木皮都有极佳的附着力。
2．本发明提出的UV光固化丙烯酸树脂组合物的配方无粉料，清晰度极好，本发明可直接使用辊涂机施工，无需另外添加其它释剂。
3．含有本发明所得的UV光固化丙烯酸树脂组合物的UV弹性底漆具有了更宽的使用范围。
具体实施方式
本发明所公开的是一种UV光固化丙烯酸树脂组合物，该丙烯酸树脂组合物中含有热塑性丙烯酸树脂、聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂、双酚A环氧丙烯酸树脂、活性稀释剂、丙烯酸磷酸酯、助剂、光引发剂。实验证明，由本发明所公开的丙烯酸树脂组合物具有施工效率高，绿色环保，丰满度高等特点。
本发明所提供的UV光固化丙烯酸树脂组合物，包括：
（1）质量百分比含量为25~50%的聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂（在25℃时的粘度为2800~5000mPa·s，使用聚氨酯与双酚A环氧丙烯酸树脂物理共混得到的、相对分子量为800~2000的聚合物）可提供极强柔性的主体树脂；
（2）质量百分比含量为8~20%的热塑性丙烯酸树脂（经过甲基丙烯酸酯与其他烯属单体共聚进行耐热改性得到，相对分子量为50000~80000的固体颗粒）为辅助的成膜物质，可提供耐高温性并对木皮产生较强的粘结作用；
（3）质量百分比含量为10~20%的双酚A环氧丙烯酸树脂（在25℃时的粘度为20000~40000mPa·s，标准双酚A环氧丙烯酸树脂与质量含量为20%的二缩三丙二醇二丙烯酸酯物理共混得到，相对分子量为1500~3200的标准双酚A环氧丙烯酸树脂）可提供一定的坚韧度，避免漆膜过于柔软影响后续工艺；
（4）质量百分比含量为5~15%的活性稀释剂，所述活性稀释剂为单官能团活性稀释剂或多官能团活性稀释剂，包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯中的一种或几种的混合，其既能溶解或稀释成膜物质，又能在涂料成膜过程中参与成膜反应，形成不挥发组分而留在涂膜中；
（5）质量百分比含量为0.2~1%的丙烯酸磷酸酯，所述丙烯酸磷酸酯的酸价为270~310mgKOH/g，可提供对木皮极好的附着力；
（6）质量百分比含量为0.01~2%的助剂，所述助剂为丙烯酸酯消泡剂、流平剂中的一种或两种的组合，能促使本发明所提供的丙烯酸树脂组合物构成的UV弹性底漆在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，且消除本丙烯酸树脂组合物生产过程中产生的有害泡沫；
（7）质量百分比含量为2~5%的光引发剂，所述光引发剂为自由基引发剂，包括2，4，6，-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环已基-苯基甲酮中的一种或几种的组合，可在接受或吸收外界能量后本身发生化学变化，分解为自由基，进而引发热塑性丙烯酸树脂、聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂等组分的聚合反应。
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本发明UV光固化丙烯酸树脂组合物主要组分包括：17wt%热塑性丙烯酸树脂（分子量50000）、48wt%聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂（分子量800，25℃粘度为3000MPa·s）、18wt%双酚A环氧丙烯酸树脂（25℃粘度为20000MPa·s）、10wt%活性稀释剂、0.7wt%丙烯酸磷酸酯（酸价为300mgKOH/g）、1.3wt%助剂、5wt%光引发剂。
实施例2
本发明UV光固化丙烯酸树脂组合物主要组分包括：18wt%热塑性丙烯酸树脂（分子量70000）、48wt%聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂（分子量1500，25℃粘度为3800MPa·s）、17wt%双酚A环氧丙烯酸树脂（25℃粘度为35000MPa·s）、12wt%活性稀释剂、1wt%丙烯酸磷酸酯（酸价为280mgKOH/g）、1.3wt%助剂、2.7wt%光引发剂。
实施例3
本发明UV光固化丙烯酸树脂组合物主要组分包括：19wt%热塑性丙烯酸树脂（分子量80000）、48wt%聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂（分子量2000，25℃粘度为5000MPa·s）、18wt%双酚A环氧丙烯酸树脂（25℃粘度为40000MPa·s）、8wt%活性稀释剂、0.8wt%丙烯酸磷酸酯（酸价为310mgKOH/g）、1.2wt%助剂、5wt%光引发剂。
实施例4
本发明UV光固化丙烯酸树脂组合物主要组分包括：10wt%热塑性丙烯酸树脂（分子量80000）、26wt%聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂（分子量2000，25℃粘度为5000MPa·s）、10wt%双酚A环氧丙烯酸树脂（25℃粘度为40000MPa·s）、15wt%活性稀释剂、0.4wt%丙烯酸磷酸酯（酸价为300mgKOH/g）、2wt%助剂、5wt%光引发剂。
实施例5
本发明UV光固化丙烯酸树脂组合物主要组分包括：13wt%热塑性丙烯酸树脂（分子量60000）、33wt%聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂（分子量4000，25℃粘度为4500MPa·s）、14wt%双酚A环氧丙烯酸树脂（25℃粘度为40000MPa·s）、5wt%活性稀释剂、0.2wt%丙烯酸磷酸酯（酸价为310mgKOH/g）、0.5wt%助剂、3wt%光引发剂。
上述实施例主要成分质量百分含量见表1。
色漆和清漆漆膜的划格试验：按标准GB/T9286-1998进行测试，试验结果分成0级到5级，其中0级说明附着力最好，5级为最差。本发明上述实施例UV漆均达到0级，说明本发明UV漆具有极佳的附着力。
漆膜柔韧性测定法：按标准GB/T1731-1993进行测试，本发明上述实施例UV漆均达到1mm，具有良好的柔韧性。
色漆和清漆耐热性的测定：按标准GB/T1735-2009进行测试，本发明上述实施例UV漆可耐200℃以上高温，具有优秀的耐热性。
由以上数据表明，本发明在保证UV漆膜具有优秀的柔韧性的条件下，对各种木皮的附着力优秀，且可耐一定的高温，可以在贴木皮工艺时大大降低产品的返工报废率。同时，该配方无粉料，清晰度极好，产品直接使用辊涂机施工，无需添加稀释剂；且使得应用本发明所提供的丙烯酸树脂组合物的UV弹性底漆具有了更宽的使用范围。
同时，本发明所提供的UV光固化丙烯酸树脂组合物可以为贴木皮加工工序节约成本15%。按平均每平方米贴木皮费用在25元计算，采用该发明UV漆进行施工，每平方米可以节约3.75元；按每年贴木皮面积为30万平方米，采用本发明就可以节约112.5万元。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (9)
1.一种UV光固化丙烯酸树脂组合物，其特征在于，所述丙烯酸树脂组合物的组分包括：
热塑性丙烯酸树脂 8~20重量份；
双酚A环氧丙烯酸树脂 10~20重量份；
聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂 25~50重量份；
活性稀释剂 5~15重量份；
丙烯酸磷酸酯 0.2~1重量份；
其中，
所述热塑性丙烯酸树脂为结构式（Ⅰ）所示丙烯酸类单体均聚物或共聚物，或者所示丙烯酸类单体与其他烯属单体的共聚物；
（Ⅰ）
结构式（Ⅰ）中，R5为甲基或H，R6为H或烃基；所述双酚A环氧丙烯酸树脂为结构式（Ⅱ）所示的标准双酚A环氧丙烯酸树脂：
（Ⅱ）
结构式（Ⅱ）中，R1为甲基或H，R为如结构式（Ⅲ）所示的基团：
（Ⅲ）
结构式（Ⅲ）中，n为0~4的自然数；
所述聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂为使用聚氨酯与双酚A环氧丙烯酸树脂物理共混得到的、且相对分子量为800~2000、25℃时粘度为2800~ 5000MPa·s的聚合物。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸树脂组合物，其特征在于，所述双酚A环氧丙烯酸树脂为TPGDA 共混改性的双酚A环氧丙烯酸树脂混合物，所述混合物在25℃时的粘度为20000~40000mPa·s。
3.根据权利要求2所述的丙烯酸树脂组合物，其特征在于，所述双酚A环氧丙烯酸树脂中二缩三丙二醇二丙烯酸酯的质量百分含量为20%。
4.根据权利要求1所述的丙烯酸树脂组合物，其特征在于， 所述丙烯酸磷酸酯结构如下所示：
其中，R2为甲基或H；m为0~10的自然数；r为1~3的自然数；R3为一价有机基团；R4为烷基或带有取代基的烷基。
5.根据权利要求1或4所述的丙烯酸树脂组合物，其特征在于，所述丙烯酸磷酸酯的酸价为270~310mgKOH/g。
6.根据权利要求1所述的丙烯酸树脂组合物，其特征在于，所述活性稀释剂为（甲基）丙烯酸类自由基活性稀释剂。
7.根据权利要求1所述的丙烯酸树脂组合物，其特征在于，所述丙烯酸树脂组合物还包括：
光引发剂 2~5重量份。
8.根据权利要求7所述的组合物，其特征在于，所述光引发剂为自由基光引发剂。
9.根据上述任意一项权利要求所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包括：
助剂 0.01~2重量份；
所述助剂为丙烯酸酯消泡剂、流平剂中的一种或任意几种的混合物。
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