CN102260453A - 一种窗膜及保护膜用紫外线光固化耐刮涂料及其制备方法 - Google Patents
一种窗膜及保护膜用紫外线光固化耐刮涂料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种窗膜及保护膜用紫外线光固化耐刮涂料及其制备方法。上述紫外线光固化耐刮涂料包括以下原料成分组成：丙烯酸酯单体、10-40重量份；改性聚氨酯、20-50重量份；光引发剂、0.5-10重量份；改性聚硅氧烷、0.01-1重量份；流平剂、0.01-1重量份。上述涂料的制备方法，其包括以下步骤：将丙烯酸酯单体和改性聚氨酯放入搅拌釜内，搅拌10-60分钟；将光引发剂放入搅拌釜内，搅拌10-60分钟；将改性聚硅氧烷和流平剂放入搅拌釜内，搅拌10-60分钟，得到所述紫外线光固化耐刮涂料。本发明提供的紫外线光固化耐刮涂料不仅原料来源方便，而且具有优秀的稳定性，便于工业化推广和应用，并且，该涂料具有固化速度快、制备工艺简单等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种紫外线光固化耐刮涂料及其制备方法，尤其涉及一种窗膜及保护膜用紫外线光固化耐刮涂料及其制备方法。
背景技术
耐刮涂层是一种薄膜涂层，具有硬度高、耐磨、透光性好等特点，其制作方法是将耐刮涂料涂布于基体膜上，通过热固化或紫外线固化等方法，进行成膜操作。其中，紫外线光固化方法有环保、节能、效率高等优点。耐刮涂层广泛应用于汽车太阳膜、汽车防爆膜、LCD显示器保护膜、照相机镜头保护膜等。
但是，目前市面上现有的耐刮涂料的硬度一般低于2H。有些耐刮涂料的硬度高于2H，但是其透明度不高，不适合窗膜及光学显示产品用的保护膜的要求。
因此，开发一种能够用于制备既具有较高的硬度，又具有较高的透明度的耐刮涂层的耐刮涂料是本领域亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供了一种紫外线光固化耐刮涂料，该涂料具有较高的稳定性，制备工艺简单，利用该涂料制成的耐刮涂层既具有较高的硬度，又具有较高的透光性。
本发明的目的还在于提供上述紫外线光固化耐刮涂料的制备方法。
本发明的目的还在于提供一种具有上述紫外线光固化耐刮涂料制成的耐刮涂层的窗膜。
本发明的目的还在于提供一种具有上述紫外线光固化耐刮涂料制成的耐刮涂层的保护膜。
本发明首先提供了一种紫外线光固化耐刮涂料，其包括以下原料成分组成：丙烯酸酯单体、10-40重量份；改性聚氨酯、20-50重量份；光引发剂、0.5-10重量份；改性聚硅氧烷、0.01-1重量份；流平剂、0.01-1重量份。
根据本发明的具体技术方案，优选地，上述紫外线光固化耐刮涂料包括以下原料成分组成：丙烯酸酯单体、15-35重量份；改性聚氨酯、25-45重量份；光引发剂、1-8重量份；改性聚硅氧烷、0.05-0.8重量份；流平剂、0.05-0.8重量份。
在本发明的紫外线光固化耐刮涂料中，优选地，所采用的丙烯酸酯单体组合物包括7-10重量份的单功能团丙烯酸单体和8-25重量份的多功能团丙烯酸单体，其中，单功能团丙烯酸单体包括丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸N，N二甲基丙烯酰胺和2-苯氧基乙基丙烯酸酯等中的两种或三种以上的组合；多功能丙烯酸单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四丙烯酸季戊四醇酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、2-[[2，2-双[[(1-氧代-2-丙烯基]甲基]丁氧基]甲基]-2-乙基-1，3-丙烷二基-2-丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、甘油三羟丙基醚三丙烯酸酯、丙烯酸2-羟乙酯和二丙二醇二丙烯酸酯等中的两种或三种以上的组合。通过采用多种丙烯酸单体的组合，可以提高涂料的涂布工艺性能，并降低产品成本。
在本发明的紫外线光固化耐刮涂料中，优选地，所采用的改性聚氨酯包括丙烯酸改性聚氨酯、环氧树脂改性聚氨酯和不饱和聚酯改性聚氨酯等中的一种或几种的组合。上述改性聚氨酯可以采用市售的产品，例如德国拜耳公司的产品。
在本发明的紫外线光固化耐刮涂料中，优选地，所采用的光引发剂包括二苯基-(2，4，6-三甲基苯甲酰)氧磷、4-苯基二苯甲酮、1-羟基环己基苯基酮、4-苯甲酰基-4′-甲基-二苯硫醚、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、安息香二甲醚和2，4-二乙基噻唑酮等中的一种或几种的组合。
在本发明的紫外线光固化耐刮涂料中，优选地，所采用的改性聚硅氧烷包括聚醚改性聚硅氧烷、聚醚-聚酯改性聚硅氧烷、氨基改性聚硅氧烷和聚酯改性聚硅氧烷等中的一种或几种的组合。上述改性聚硅氧烷可以采用市售的产品，例如德国毕克化学公司的产品。
在本发明的紫外线光固化耐刮涂料中，优选地，所采用的流平剂包括丙烯酸系流平剂和有机硅类流平剂等中的一种或几种的组合。上述流平剂可以采用市售的产品，例如德国毕克化学公司的产品。
本发明还提供了上述紫外线光固化耐刮涂料的制备方法，其包括以下步骤：
将丙烯酸酯单体和改性聚氨酯放入搅拌釜内，搅拌10-60分钟；
将光引发剂放入搅拌釜内，搅拌10-60分钟；
将改性聚硅氧烷和流平剂放入搅拌釜内，搅拌10-60分钟，得到所述紫外线光固化耐刮涂料。
本发明还提供了一种窗膜(剥离贴膜、耐刮窗膜)，其中，该窗膜具有上述紫外线光固化耐刮涂料制成的耐刮涂层。该窗膜可以通过将上述紫外线光固化耐刮涂料涂布在窗膜的基体上，然后利用紫外光进行照射使涂料固化得到。上述窗膜可以为汽车太阳膜、汽车防爆膜等。
本发明还提供了一种保护膜(耐刮保护膜)，其中，该保护膜具有上述紫外线光固化耐刮涂料制成的耐刮涂层。该保护膜可以通过将上述紫外线光固化耐刮涂料涂布在窗膜的基体上，然后利用紫外光进行照射使涂料固化得到。上述保护膜是一种透光保护膜，例如LCD显示器保护膜、照相机镜头保护膜、照相机屏幕保护膜等。
本发明提供的紫外线光固化耐刮涂料是一种良好的窗膜及保护膜用紫外线光固化耐刮涂料，不仅原料来源方便，而且无论原材料本身还是涂料成品均具有优秀的稳定性，便于工业化推广和应用，并且，该涂料具有固化速度快、制备工艺简单等特点，能够大大降低生产成本。由该涂料制成的涂层具有硬度适中、透光性好等特点。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现在对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种窗膜及保护膜用紫外线光固化耐刮涂料，其是通过以下制备方法制备得到的：
将3重量份的丙烯酸2-羟乙酯、5重量份丙烯酸N，N二甲基丙烯酰胺、5重量份的甘油三羟丙基醚三丙烯酸酯、5重量份的四丙烯酸季戊四醇酯和40重量份的丙烯酸改性聚氨酯(拜耳公司的Desmolux
XP 2614)放入搅拌釜内，搅拌20分钟；
将5重量份的二苯基-(2，4，6-三甲基苯甲酰)氧磷放入搅拌釜内，搅拌20分钟；
将0.05重量份的聚醚改性聚硅氧烷(毕克化学公司的BYK-306)和0.05重量份的丙烯酸系流平剂(毕克化学公司的BYK-358N)放入搅拌釜内，搅拌20分钟，获得窗膜及保护膜用紫外线光固化耐刮涂料成品。
本实施例还提供了一种耐刮窗膜，其是通过以下方法制备的：
利用涂布辊的目数为140-180目的涂布机将上述耐刮涂料直接涂布在已经制备好的复合膜上，然后以能量为250-300mj/cm2的紫外光对涂布的耐刮涂料进行照射使其固化，获得具有2-3μm厚的耐刮涂层的耐刮窗膜，涂布量约为2-3g/m2。
实施例2
本实施例提供了一种窗膜及保护膜用紫外线光固化耐刮涂料，其是通过以下制备方法制备得到的：
将6重量份的丙烯酸2-羟乙酯、2重量份2-苯氧基乙基丙烯酸酯、10重量份的四丙烯酸季戊四醇酯、13重量份的1，6-己二醇二丙烯酸酯和40重量份的不饱和聚酯改性聚氨酯(拜耳公司的Desmolux
U100)放入搅拌釜内，搅拌30分钟；
将6重量份的安息香二甲醚放入搅拌釜内，搅拌30分钟；
将0.05重量份的聚酯改性聚硅氧烷(毕克化学公司的BYK-375)和0.05重量份的有机硅类流平剂(毕克化学公司的BYK-310)放入搅拌釜里搅拌20分钟，获得窗膜及保护膜用紫外线光固化耐刮涂料成品。
本实施例还提供了一种耐刮保护膜，其是通过以下方法制备的：
利用涂布辊的目数为140-180目的涂布机将上述耐刮涂料直接涂布在PE、PET或BOPP薄膜上，然后以能量为200-250mj/cm2的紫外光对涂布的耐刮涂料进行照射使其固化，获得具有2-3μm厚的耐刮涂层的耐刮保护膜，涂布量约为2-3g/m2。
实施例3
本实施例提供了一种窗膜及保护膜用紫外线光固化耐刮涂料，其是通过以下制备方法制备得到的：
将7重量份的丙烯酸2-羟乙酯、2重量份的丙烯酸羟丙酯、9重量份的季戊四醇三丙烯酸酯、20重量份的2-[[2，2-双[[(1-氧代-2-丙烯基]甲基]丁氧基]甲基]-2-乙基-1，3-丙烷二基-2-丙烯酸酯、和30重量份的丙烯酸改性聚氨酯(拜耳公司的Desmolux
VP LS 2337)放入搅拌釜内，搅拌30分钟；
将7重量份的1-羟基环己基苯基酮放入搅拌釜内，搅拌30分钟；
将0.05重量份的聚醚-聚酯改性聚硅氧烷(毕克化学公司的BYK-377)和0.05重量份的有机硅类流平剂(毕克化学公司的BYK-323)放入搅拌釜里搅拌20分钟，获得窗膜及保护膜用紫外线光固化耐刮涂料成品。
实施例4
将7重量份的2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2重量份的丙烯酸羟丙酯、9重量份的甘油三羟丙基醚三丙烯酸酯、6重量份的2-[[2，2-双[[(1-氧代-2-丙烯基]甲基]丁氧基]甲基]-2-乙基-1，3-丙烷二基-2-丙烯酸酯和25重量份的丙烯酸改性聚氨酯(拜耳公司的Desmolux XP 2587)放入搅拌釜内，搅拌30分钟；
将7重量份的4-苯甲酰基-4′-甲基-二苯硫醚放入搅拌釜内，搅拌30分钟；
将0.05重量份的聚酯改性聚硅氧烷(毕克化学公司的BYK-370)和0.05重量份的有机硅类流平剂(毕克化学公司的BYK-358N)放入搅拌釜里搅拌20分钟，获得窗膜及保护膜用紫外线光固化耐刮涂料成品。
对比例：
将9重量份的2-苯氧基乙基丙烯酸酯、15重量份的甘油三羟丙基醚三丙烯酸酯和25重量份的丙烯酸改性聚氨酯(拜耳公司的Desmolux XP2587)放入搅拌釜内，搅拌30分钟；
将7重量份的4-苯甲酰基-4′-甲基-二苯硫醚放入搅拌釜内，搅拌30分钟；
将0.05重量份的聚酯改性聚硅氧烷(毕克化学公司的BYK-370)和0.05重量份的有机硅类流平剂(毕克化学公司的BYK-358N)放入搅拌釜里搅拌20分钟，获得窗膜及保护膜用紫外线光固化耐刮涂料成品。
测试例
采用如下方法对实施例1-4提供的窗膜及保护膜用紫外线光固化耐刮涂料制成的耐刮涂层进行检测：
硬度测试：将实施例1-4提供的窗膜及保护膜用紫外线光固化耐刮涂料涂布到25μm厚的PET薄膜上，然后以能量为250mj/cm2的紫外光对涂布的耐刮涂料进行照射，使其固化，制成3μm厚的耐刮涂层，涂布量约为3g/m2，然后采用铅笔硬度计测试其硬度；
透光度测试：根据GB2410-80所规定的方法进行测试。
检测结果如表1所示：
表1：
| 测试项目 | 硬度 | 透光率(％) | 涂布速度m/s |
| 实施例1 | ＞3H | 96 | 20 |
| 实施例2 | ＞3H | 95 | 23 |
| 实施例3 | ＞3H | 93 | 22 |
| 实施例4 | ＞3H | 94 | 21 |
| 对比例 | ＞2H | 93 | 8 |
通过上述测试结果可以看出，本发明实施例1-4提供的耐刮涂料在涂布到窗膜以及高档保护膜的表面之后，不仅能够达到较高的硬度，还能够具有较高的透光率，这说明本发明提供的耐刮涂料是一种优良的窗膜及保护膜用紫外光固化耐刮涂料，由其制备的耐刮涂层具有硬度适中、透光性好等特点。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种紫外线光固化耐刮涂料，其包括以下原料成分组成：丙烯酸酯单体、10-40重量份；改性聚氨酯、20-50重量份；光引发剂、0.5-10重量份；改性聚硅氧烷、0.01-1重量份；流平剂、0.01-1重量份。
2.如权利要求1所述的紫外线光固化耐刮涂料，其中，该涂料包括以下原料成分组成：丙烯酸酯单体、15-35重量份；改性聚氨酯、25-45重量份；光引发剂、1-8重量份；改性聚硅氧烷、0.05-0.8重量份；流平剂、0.05-0.8重量份。
3.如权利要求2所述的紫外线光固化耐刮涂料，其中，所述丙烯酸酯单体包括7-10重量份的单功能团丙烯酸单体和8-25重量份的多功能团丙烯酸单体，其中，所述单功能团丙烯酸单体包括丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸N，N二甲基丙烯酰胺和2-苯氧基乙基丙烯酸酯中的两种或三种以上的组合，所述多功能丙烯酸单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四丙烯酸季戊四醇酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、2-[[2，2-双[[(1-氧代-2-丙烯基]甲基]丁氧基]甲基]-2-乙基-1，3-丙烷二基-2-丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、甘油三羟丙基醚三丙烯酸酯、丙烯酸2-羟乙酯和二丙二醇二丙烯酸酯中的两种或三种以上的组合。
4.如权利要求1或2所述的紫外线光固化耐刮涂料，其中，所述改性聚氨酯包括丙烯酸改性聚氨酯、环氧树脂改性聚氨酯和不饱和聚酯改性聚氨酯中的一种或几种的组合。
5.如权利要求1或2所述的紫外线光固化耐刮涂料，其中，所述光引发剂包括二苯基-(2，4，6-三甲基苯甲酰)氧磷、4-苯基二苯甲酮、1-羟基环己基苯基酮、4-苯甲酰基-4′-甲基-二苯硫醚、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、安息香二甲醚和2，4-二乙基噻唑酮中的一种或几种的组合。
6.如权利要求1或2所述的紫外线光固化耐刮涂料，其中，所述改性聚硅氧烷包括聚醚改性聚硅氧烷、聚醚-聚酯改性聚硅氧烷、氨基改性聚硅氧烷和聚酯改性聚硅氧烷中的一种或几种的组合。
7.如权利要求1或2所述的紫外线光固化耐刮涂料，其中，所述流平剂包括丙烯酸系流平剂和有机硅类流平剂中的一种或几种的组合。
8.权利要求1-7任一项所述的紫外线光固化耐刮涂料的制备方法，其包括以下步骤：
将丙烯酸酯单体和改性聚氨酯放入搅拌釜内，搅拌10-60分钟；
将光引发剂放入搅拌釜内，搅拌10-60分钟；
将改性聚硅氧烷和流平剂放入搅拌釜内，搅拌10-60分钟，得到所述紫外线光固化耐刮涂料。
9.一种窗膜，其中，该窗膜具有由权利要求1-7任一项所述的紫外线光固化耐刮涂料制成的耐刮涂层。
10.一种保护膜，其中，该保护膜具有由权利要求1-7任一项所述的紫外线光固化耐刮涂料制成的耐刮涂层。
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