CN103131224A - 替代电镀或真空镀的紫外光固化电镀银涂料及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及替代电镀或真空镀的紫外光固化电镀银涂料以及该涂料的应用。本发明的紫外光固化电镀银涂料是在紫外光固化涂料中加入具有电镀效果的电镀铝银浆，然后进行充分的润湿、混合、分散，得到的组成为紫外光固化涂料与电镀铝银浆，其中，所述的电镀铝银浆在所述的紫外光固化电镀银涂料中的含量为1～30wt％。本发明的紫外光固化电镀银涂料可涂覆在基材的表面，然后进行红外流平及进行紫外光固化，在基材的表面形成一层具有电镀或真空镀效果的紫外光固化电镀银涂料的涂层，使基材的表面达到电镀层或真空镀层效果。本发明的紫外光固化电镀银涂料在对基材的表面进行金属化处理后，所得产品具有金属感强、表面硬度高和耐磨性好等特点。

Description

替代电镀或真空镀的紫外光固化电镀银涂料及其应用

技术领域

本发明属于基材表面处理技术领域，特别涉及替代电镀或真空镀的紫外光固化电镀银涂料，以及该涂料应用于基材表面金属化的处理。

背景技术

目前，为了使物体表面获得金属化的视觉效果，电镀和真空镀广泛应用于各种塑料和金属表面的处理。

中国专利CN1404983公开了一种塑料表面金属化处理的方法，通过对塑料表面进行酸洗、活化后进行电镀，活化前将塑料浸泡于含有高锰酸盐的溶液中进行预活化，可以达到更好的活化效果，该方法酸洗、活化和电镀过程会产生废水和重金属污染，影响生态环境，同时生产效率低，成本高。中国专利CN 101440230公开了一种真空电镀UV辐射固化涂料及其生产方法、施工方法，所述的真空电镀UV辐射固化涂料包括底漆和面漆两部分组成，先在ABS等塑料基材表面喷涂UV底漆，通过紫外光固化后，再通过真空镀铝工艺使铝沉积在UV底漆表面，再在镀铝层表面喷涂UV面漆，通过紫外光固化形成成品，使ABS等塑料基材表面达到金属化效果，该方法解决了电镀方法的环境污染问题，但工艺比较复杂，废品率高，生产成本高。紫外光固化电镀银涂料是一种高固含环保型涂料，紫外光固化具有固化速度快，工艺简单，生产效率高，能耗低，漆膜性能好等优点，因此，采用紫外光固化工艺替代电镀和真空镀工艺对基材表面进行金属化处理具有更多优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种替代电镀或真空镀的紫外光固化电镀银涂料。

本发明的再一目的是提供一种替代电镀或真空镀的紫外光固化电镀银涂料应用于基材表面金属化的处理。

本发明的紫外光固化电镀银涂料是能够提供电镀层或真空镀层效果的涂料。

本发明的紫外光固化电镀银涂料是在紫外光固化涂料中加入具有电镀效果的电镀铝银浆，然后进行充分的润湿、混合、分散，得到的组成为紫外光固化涂料与电镀铝银浆，其中，所述的电镀铝银浆在所述的紫外光固化电镀银涂料中的含量为1～30wt％。

本发明的紫外光固化电镀银涂料可应用于基材表面进行金属化的处理，所述的处理的方法是在基材的表面涂装紫外光固化电镀银涂料后进行红外流平，然后再进行紫外光固化，在基材的表面形成一层具有电镀或真空镀效果的紫外光固化电镀银涂料的涂层，使基材的表面达到电镀层或真空镀层效果。

所述的红外流平是在将红外线流平机的温度调为20～200℃时进行红外流平，优选红外流平的时间为0.1～10分钟，使涂层的表面平整，并使涂层中的溶剂充分挥发。

所述的紫外光固化是在装有1～6支3～20kw的紫外光灯管和0～3支3～20kw的金属卤素灯管的光固化机中进行光照固化，优选光照固化的时间为1～60秒。将涂装好紫外光固化电镀银涂料的工件进入装有1～6支3～20kw的紫外光灯管(高压汞灯)和0～3支3～20kw的金属卤素灯管(碘镓灯)的光固化机中进行光照固化，使紫外光固化电镀银涂料的涂层固化，优选光固化机的传输速度为5～100米/分钟。

所述的基材为各种常用的塑料基材或金属基材。

所述的塑料选自ABS、PS、PC、PET、PE和PP等中的一种。

所述的金属选自不锈钢、马口铁和铝合金等中的一种。

所述的紫外光固化电镀银涂料是采用喷涂、淋涂或辊涂的工艺涂装，涂层的厚度为3～150μm，光泽为10～100度(60度光泽计)可调。

本发明中所使用的紫外光固化涂料为本领域中常用的涂料。以重量百分比计，通常所述的紫外光固化涂料是由10～80％的丙烯酸酯预聚物、10～60％的丙烯酸酯单体、1～10％的光引发剂、0.1～2％的助剂和1～30％的有机溶剂所组成。

所述的丙烯酸酯预聚物选自环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物所组成的组中的至少一种。

所述的丙烯酸酯单体为：①单官能度单体，如丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异辛酯(EHA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)或甲基丙烯酸羟乙酯(MHEA)等；②二官能度单体，如二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯(PO-NPGDA)、邻苯二甲酸双(二乙二醇)二丙烯酸酯(PDDA)或1，6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)等；③多官能度单体，如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EO-TMPTA)、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(PO-TMPTA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)或二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)等，通常以上述丙烯酸酯单体等所组成的组中的至少一种作为应用。

所述的光引发剂选自苯偶姻醚类光引发剂、苯偶酰缩酮类光引发剂、苯乙酮类光引发剂、蒽醌类光引发剂、硫杂蒽酮类光引发剂、二苯酮类光引发剂、酰基膦氧化合物类光引发剂和苯甲酸酯类光引发剂所组成的组中的至少一种。

所述的苯偶姻醚类光引发剂选自苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚和苯偶姻异丙基醚等所组成的组中的至少一种。

所述的苯偶酰缩酮类光引发剂是苯偶酰二甲基缩酮等。

所述的苯乙酮类光引发剂选自苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2，2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1，1-二氯苯乙酮、1-羟基苯乙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基-1-丙酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙酮、2-甲基-1-[4-(甲基巯基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮和2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-1-丁酮等所组成的组中的至少一种。

所述的蒽醌类光引发剂选自2-叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌和2-戊基蒽醌等所组成的组中的至少一种。

所述的硫杂蒽酮类光引发剂选自2，4-二甲基硫杂蒽酮、2，4-二乙基硫杂蒽酮、2-异丙基硫杂蒽酮、4-异丙基硫杂蒽酮、2-氯代硫杂蒽酮和2，4-二异丙基硫杂蒽酮等所组成的组中的至少一种。

所述的二苯酮类光引发剂选自二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、对甲基二苯甲酮和4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚等所组成的组中的至少一种。

所述的酰基膦氧化合物类光引发剂选自2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、二(2，6-二甲基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基戊基氧化膦和2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基乙氧基氧化膦等所组成的组中的至少一种。

所述的苯甲酸酯类光引发剂是苯甲酰苯甲酸甲酯、邻苯甲酰苯甲酸甲酯或它们的混合物等。

所述的助剂为流平剂(如德国毕克化学公司的BYK306、BYK358或它们的混合物等)、消泡剂(如德国毕克化学公司的BYK052、BYK055或它们的混合物等)和/或润湿分散剂(如德国毕克化学公司的Disperbyk 103、Disperbyk163或它们的混合物等)。

所述的有机溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、环己酮、异丙醇和乙二醇丁醚等所组成的组中的至少一种。

所述的电镀铝银浆优选是选自瑞士汽巴公司的型号为1800、1803、1807、0800、0803、0807等电镀铝银浆中的一种或几种的混合物。

本发明的紫外光固化电镀银涂料在对基材的表面进行金属化处理后，所得产品具有金属感强、表面硬度高和耐磨性好等特点。

本发明的基材表面进行金属化的处理方法具有工艺简单、生产效率高和节能环保等优点。

具体实施方式

实施例1.ABS塑料表面金属化处理

ABS塑料基材的表面先用120号溶剂汽油除油，再用干燥的压缩空气吹除表面的灰尘，再在洁净的ABS塑料基材的表面喷涂一层厚度为10μm的紫外光固化电镀银涂料；在温度为20℃的红外线下进行红外流平10分钟，然后再进入装有3支5kw紫外光灯管(高压汞灯)，传输速度为10米/分钟的光固化机中，紫外光固化后，在ABS塑料基材的表面形成一层表面效果等同于电镀或真空镀效果的光泽为10度(60度光泽计)的紫外光固化电镀银涂料的涂层，经检验指标达到合格标准，即得ABS塑料基材表面的金属化处理成品。

所述的紫外光固化电镀银涂料，是在紫外光固化涂料中加入瑞士汽巴公司的型号为1800的电镀铝银浆，然后进行充分的润湿、混合、分散，得到所述的紫外光固化电镀银涂料，所述的电镀铝银浆在所述的紫外光固化电镀银涂料中的含量为1wt％。

所述的紫外光固化涂料的重量百分比组成为：环氧丙烯酸酯77％，TMPTA 10％，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1％，二甲苯1.9％，乙酸乙酯10％，BYK 306 0.02％，BYK 055 0.03％，Disperbyk 103 0.05％。

实施例2.PC塑料表面金属化处理

PC塑料基材的表面先用120号溶剂汽油除油，再用干燥的压缩空气吹除表面的灰尘，再在洁净的PC塑料基材的表面喷涂一层厚度为50μm的紫外光固化电镀银涂料；在温度为80℃的红外线下进行红外流平5分钟，然后再进入装有1支15kw碘镓灯和5支15kw紫外光灯管(高压汞灯)，传输速度为50米/分钟的光固化机中，紫外光固化后，在PC塑料基材的表面形成一层表面效果等同于电镀或真空镀效果的光泽为100度(60度光泽计)的紫外光固化电镀银涂料的涂层，经检验指标达到合格标准，即得PC塑料基材表面的金属化处理成品。

所述的紫外光固化电镀银涂料，是在紫外光固化涂料中加入瑞士汽巴公司的型号为1803的电镀铝银浆，然后进行充分的润湿、混合、分散，得到所述的紫外光固化电镀银涂料，所述的电镀铝银浆在所述的紫外光固化电镀银涂料中的含量为15wt％。

所述的紫外光固化涂料的重量百分比组成为：环氧丙烯酸酯20％，聚氨酯丙烯酸酯45％，TMPTA15％，TPGDA 10％，1-羟基环己基苯基甲酮3％，双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦1％，乙酸丁酯5％，BYK 358 0.3％，BYK 052 0.2％，Disperbyk 163 0.5％。

实施例3.PET塑料表面金属化处理

PET塑料基材的表面先用120号溶剂汽油除油，再用干燥的压缩空气吹除表面的灰尘，再在洁净的PET塑料基材的表面喷涂一层厚度为5μm的紫外光固化电镀银涂料；在温度为100℃的红外线下进行红外流平1分钟，然后再进入装有3支8kw碘镓灯和6支8kw紫外光灯管(高压汞灯)，传输速度为100米/分钟的光固化机中，紫外光固化后，在PET塑料基材的表面形成一层表面效果等同于电镀或真空镀效果的光泽为100度(60度光泽计)的紫外光固化电镀银涂料的涂层，经检验指标达到合格标准，即得PET塑料基材表面的金属化处理成品。

所述的紫外光固化电镀银涂料，是在紫外光固化涂料中加入瑞士汽巴公司的型号为0807的电镀铝银浆，然后进行充分的润湿、混合、分散，得到所述的紫外光固化电镀银涂料，所述的电镀铝银浆在所述的紫外光固化电镀银涂料中的含量为30wt％。

所述的紫外光固化涂料的重量百分比组成为：丙烯酸酯共聚物10％，聚氨酯丙烯酸酯30％，HDDA 30％，1-羟基环己基苯基甲酮13％，2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-1-丁酮3％，乙二醇丁醚8％，乙酸丁酯5％，BYK 306 0.3％，BYK 052 0.2％，Disperbyk 163 0.5％。

实施例4.马口铁表面金属化处理

马口铁基材的表面先用质量浓度为5％的盐酸溶液清洗干净，烘干并用干燥的压缩空气吹除表面的灰尘，再在洁净的马口铁基材的表面喷涂一层厚度为150μm的紫外光固化电镀银涂料；在温度为200℃的红外线下进行红外流平0.1分钟，然后再进入装有2支12kw碘镓灯和2支12kw紫外光灯管(高压汞灯)，传输速度为30米/分钟的光固化机中，紫外光固化后，在马口铁基材的表面形成一层表面效果等同于电镀或真空镀效果的光泽为100度(60度光泽计)的紫外光固化电镀银涂料的涂层，经检验指标达到合格标准，即得马口铁基材表面的金属化处理成品。

所述的紫外光固化电镀银涂料，是在紫外光固化涂料中加入瑞士汽巴公司的型号为0807的电镀铝银浆，然后进行充分的润湿、混合、分散，得到所述的紫外光固化电镀银涂料，所述的电镀铝银浆在所述的紫外光固化电镀银涂料中的含量为15wt％。

所述的紫外光固化涂料的重量百分比组成为：丙烯酸酯共聚物20％，聚酯丙烯酸酯14％，HEMA 25％，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮5％，2-异丙基硫杂蒽酮5％，异丙醇15％，乙酸丁酯15％，BYK 358 0.3％，BYK 055 0.2％，Disperbyk 163 0.5％。

实施例5.铝合金表面金属化处理

铝合金基材的表面先用质量浓度为5％的盐酸溶液清洗干净，烘干并用干燥的压缩空气吹除表面的灰尘，再在洁净的铝合金基材的表面喷涂一层厚度为30μm的紫外光固化电镀银涂料；在温度为150℃的红外线下进行红外流平3分钟，然后再进入装有1支10kw碘镓灯和3支10kw紫外光灯管(高压汞灯)，传输速度为5米/分钟的光固化机中，紫外光固化后，在铝合金基材的表面形成一层表面效果等同于电镀或真空镀效果的光泽为100度(60度光泽计)的紫外光固化电镀银涂料的涂层，经检验指标达到合格标准，即得铝合金基材表面的金属化处理成品。

所述的紫外光固化电镀银涂料，是在紫外光固化涂料中加入瑞士汽巴公司的型号为0800和型号为0807的电镀铝银浆，然后进行充分的润湿、混合、分散，得到所述的紫外光固化电镀银涂料；其中，型号为0800的电镀铝银浆在所述的紫外光固化涂料中的含量为5wt％，型号为0807的电镀铝银浆在所述的紫外光固化涂料中的含量为10wt％。

紫外光固化涂料的重量百分比组成为：聚氨酯丙烯酸酯5％，聚酯丙烯酸酯5％，HEMA30％，DPGDA30％，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3％，2-甲基-1-[4-(甲基巯基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮7％，丁酮3％，乙酸丁酯15％，BYK 306 0.3％，BYK 055 0.2％，Disperbyk 103 1.5％。

Claims (10)

1.一种紫外光固化电镀银涂料，其特征是：所述的紫外光固化电镀银涂料是由紫外光固化涂料与电镀铝银浆组成，其中，所述的电镀铝银浆在所述的紫外光固化电镀银涂料中的含量为1～30wt％。

2.根据权利要求1所述的紫外光固化电镀银涂料，其特征是：以重量百分比计，所述的紫外光固化涂料是由10～80％的丙烯酸酯预聚物、10～60％的丙烯酸酯单体、1～10％的光引发剂、0.1～2％的助剂和1～30％的有机溶剂所组成。

3.根据权利要求2所述的紫外光固化电镀银涂料，其特征是：所述的丙烯酸酯预聚物选自环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物所组成的组中的至少一种；

所述的丙烯酸酯单体选自丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸双(二乙二醇)二丙烯酸酯、1，6己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯所组成的组中的至少一种；

所述的光引发剂选自苯偶姻醚光引发剂、苯偶酰缩酮光引发剂、苯乙酮光引发剂、蒽醌光引发剂、硫杂蒽酮光引发剂、二苯酮光引发剂、酰基膦氧化合物光引发剂和苯甲酸酯光引发剂所组成的组中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的紫外光固化电镀银涂料，其特征是：所述的苯偶姻醚光引发剂选自苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚和苯偶姻异丙基醚所组成的组中的至少一种；

所述的苯偶酰缩酮光引发剂是苯偶酰二甲基缩酮；

所述的苯乙酮光引发剂选自苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2，2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1，1-二氯苯乙酮、1-羟基苯乙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基-1-丙酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙酮、2-甲基-1-[4-(甲基巯基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮和2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-1-丁酮所组成的组中的至少一种；

所述的蒽醌光引发剂选自2-叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌和2-戊基蒽醌所组成的组中的至少一种；

所述的硫杂蒽酮光引发剂选自2，4-二甲基硫杂蒽酮、2，4-二乙基硫杂蒽酮、2-异丙基硫杂蒽酮、4-异丙基硫杂蒽酮、2-氯代硫杂蒽酮和2，4-二异丙基硫杂蒽酮所组成的组中的至少一种；

所述的二苯酮光引发剂选自二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、对甲基二苯甲酮和4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚所组成的组中的至少一种；

所述的酰基膦氧化合物光引发剂选自2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、二(2，6-二甲基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基戊基氧化膦和2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基乙氧基氧化膦所组成的组中的至少一种；

所述的苯甲酸酯光引发剂是苯甲酰苯甲酸甲酯、邻苯甲酰苯甲酸甲酯或它们的混合物。

5.根据权利要求2所述的紫外光固化电镀银涂料，其特征是：所述的助剂为流平剂、消泡剂和/或润湿分散剂；

所述的有机溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、环己酮、异丙醇和乙二醇丁醚所组成的组中的至少一种。

6.一种根据权利要求1～5任意一项所述的紫外光固化电镀银涂料的应用，其特征是：所述的紫外光固化电镀银涂料应用于基材表面进行金属化的处理，所述的处理的方法是在基材的表面涂装紫外光固化电镀银涂料后进行红外流平，然后再进行紫外光固化，在基材的表面形成一层具有电镀或真空镀效果的紫外光固化电镀银涂料的涂层；

所述的基材为塑料基材或金属基材。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征是：所述的红外流平是在将红外线流平机的温度调为20～200℃时进行红外流平。

8.根据权利要求6所述的应用，其特征是：所述的紫外光固化是在装有1～6支3～20kw的紫外光灯管和0～3支3～20kw的金属卤素灯管的光固化机中进行光照固化。

9.根据权利要求6所述的应用，其特征是：所述的塑料选自ABS、PS、PC、PET、PE和PP中的一种；

所述的金属选自不锈钢、马口铁和铝合金中的一种。

10.根据权利要求6所述的应用，其特征是：所述的紫外光固化电镀银涂料的涂层的厚度为3～150μm，光泽为10～100度可调，60度光泽计。