CN103396723B

CN103396723B - 一种耐磨uv光固化木器涂料组合物

Info

Publication number: CN103396723B
Application number: CN201310347086.0A
Authority: CN
Inventors: 刘祥; 艾小芳
Original assignee: JIANGSU ELEPHANT EAST ASIA PAINT MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: JIANGSU ELEPHANT EAST ASIA PAINT MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2033-08-09
Also published as: CN103396723A

Abstract

本发明公开了一种耐磨UV光固化木器涂料组合物，其包括基体树脂、活性稀释剂、光引发剂、耐磨微粉，特别是，所述耐磨微粉为氧化硅粉体、氧化铝粉体中的一种或二种的组合，构成耐磨微粉的粒度至少有二种，且该至少二种粒度之间相差至少100目，耐磨微粉在组合物中的质量含量为6%~13%；组合物还包括有滑石粉，滑石粉的粒度也至少有二种，且二种粒度之间相差至少100目，滑石粉在组合物中的质量含量为8%~18%，滑石粉的粒度比耐磨微粉的粒度小，且二者相差至少300目。本发明的涂料组合物既保证了施工的打磨性能，又保证了漆膜的耐磨性能。

Description

一种耐磨UV光固化木器涂料组合物

技术领域

本发明涉及一种涂料组合物，特别涉及一种UV光固化木器涂料组合物。

背景技术

1946年，美国Inmout公司获UP/苯乙烯UV固化油墨的第一个专利。50年代初期，大量理论性研究文章发表。60年代初期，进入商业化应用（德国首先生产不饱和聚酯为基的木板填料，UV灯功率密度为30w/cm，线速度为10米/分钟（3个以上灯管同时辐照）。目前UV固化在印刷业中的线速度达到50～400米/分钟。70年代初期，丙烯酸酯固化体系进入工业化应用，UV灯功率提高到80w/cm以及采用有效的反射镜，克服了氧阻聚的问题；80年代，仅仅在发达国家和地区得到发展和应用（1986年，美国建立了2400多条UV固化生产线，5.5万人从事此工作。90年代以后，逐渐发展到世界上多数国家）。80～90年代间，全世界经历了一个迅猛发展阶段，年增长率达20%。

经过半个多世纪的发展，UV固化涂料已经成为较为成熟的技术，特别是随着人们环保意识的提高，生产和研究人员更加注意UV固化涂料的开发和应用。UV固化涂料是一种绿色环保型涂料，它完全符合“4E”原则，一般UV固化能耗为热固化的1/5，且UV固化涂料含挥发组分较少，污染小，最吸引研究人员和开发商的是UV固化涂料能减少原材料消耗，有利于降低经济成本。在过去的几年中，UV固化涂料在光纤涂层、CD涂层/DVD粘合剂、信用卡、木材、饮料罐、食品包装、杂志封面、医疗器械和汽车行业中都有着十分迅速的发展。UV固化涂料拥有巨大的市场潜力，其在整个涂料产品中的比例正在逐年增长。

我国从上世纪70年代初就开始了对UV漆的研究开发，但真正发展始于90年代，十多年来已形成了相当大的产业规模。据不完全统计，2012年我国UV漆的产量达到二十多万吨，其中用于竹木地板的占了三分之二。与UV漆市场巨大的需求相比，UV漆产品研发的速度还是太慢，产品性能还不够丰富，性能还不是十分理想。现在大多数UV漆厂的产品还以普通透明UV漆为主。各厂家的生产规模都不大，品种少、产品配套性差，主要用作竹木地板，在低端进行竞争。对于水性UV漆、喷涂UV漆、实色UV漆，研究开发的很少，成功的更少。

对竹木地板UV漆而言，耐磨性能是最重要的指标。这是由于地板要经受反复的踩踏，所以耐磨性能就显得特别重要。要提高UV地板漆耐磨性能，通常有二种技术方案：一是添加异氰脲酸丙烯酸脂等功能材料，提高UV漆漆膜的交联密度；二是添加无机耐磨微粉。采取添加异氰脲酸丙烯酸脂等功能材料，由于异氰脲酸丙烯酸脂等功能材料仍然属于有机树脂，耐磨性能提高有限，经济上也不合算。采取添加无机耐磨微粉，耐磨性能提高非常显著，经济实惠，容易推广。但是也会导致涂层与涂层之间打磨困难，层间剥离，导致漆膜不平整，缺少UV地板必需的装饰性能。这是由于：UV地板漆漆膜一般都比较厚，达到0.5～3mm。加之UV漆的固化机理是不饱和树脂的自由基引发聚合，固化时存在体积收缩、放热等现象，所以不能一次性涂布到0.5～3mm，否则会因为内应力太大导致漆膜从木材表面剥离，失去附着。所以必须多次、分层涂布。而为了保持层与层的附着性和平整性，必须对前一道涂层进行打磨后才能涂布下一道。这就产生了矛盾，一方面漆膜需要很高的耐磨耗性能，另外一方面，UV漆施工时又需要很轻松地打磨，这一矛盾，至今为止，尚未得到有效解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的UV光固化木器地板漆所存在的耐磨耗性能与打磨性之间的矛盾，提供一种既耐磨耗又易于打磨的UV光固化木器地板漆涂料组合物。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种耐磨UV光固化木器涂料组合物，其包括基体树脂、活性稀释剂、光引发剂、耐磨微粉，特别是，所述耐磨微粉为氧化硅粉体、氧化铝粉体中的一种或二种的组合，构成耐磨微粉的粒度至少有二种，且该至少二种粒度之间相差至少100目，耐磨微粉在组合物中的质量含量为6%～13%；组合物还包括有滑石粉，滑石粉的粒度也至少有二种，且二种粒度之间相差至少100目，滑石粉在组合物中的质量含量为8%～18%，滑石粉的粒度比耐磨微粉的粒度小，且二者相差至少300目。

优选地，耐磨微粉的粒度范围为200～400目，滑石粉的粒度范围为800～1250目。

根据本发明的一个具体和优选方面：所述的耐磨微粉由200目的耐磨微粉和400目的耐磨微粉组成，其中，200目的耐磨微粉在组合物中的质量含量为2%～5%，400目的耐磨微粉在组合物中的质量含量为4%～8%。

优选地，所述的耐磨微粉为透明粉体。

根据本发明的又一具体和优选方面：所述滑石粉由800目的滑石粉和1250目的滑石粉组成，其中，800目的滑石粉在所述组合物中的质量含量为3%～8%，1250目的滑石粉在所述组合物中的质量含量为5%～10%。

进一步地，所述的基体树脂、所述活性稀释剂、所述光引发剂在组合物中的含量分别为50%～60%、10%～20%、3%～5%，基体树脂、活性稀释剂、光引发剂、耐磨微粉以及滑石粉的含量总和为100%。

优选地，所述基体树脂为环氧丙烯酸树脂，光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(简称HMPF、1173、1103)。活性稀释剂为甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)。

本发明还提供一种耐磨UV光固化木器涂料组合物，以质量百分含量计，它由如下组分组成：

环氧丙烯酸树脂50%～60%；

甲基丙烯酸异辛酯10%～20%；

2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3%～5%；

200目的氧化硅和/或氧化铝粉体2%～5%；

400目的氧化硅和/或氧化铝粉体4%～8%；

800目的滑石粉3%～8%；

1250目的滑石粉5%～10%。

优选地，所述组合物通过如下方法制得：按配方比例，将环氧丙烯酸树脂和活性稀释剂、光引发剂投入到料桶中，开动搅拌，在400～600r/min转速下依次投入200目的氧化硅和/或氧化铝粉体、400目的氧化硅和/或氧化铝粉体、800目的滑石粉、1250目的滑石粉，保持400～600r/min转速，分散20～40分钟，再提高转速到1100～1300r/min，分散20～40分钟，用80目尼龙滤网过滤包装，即得，整个过程避光进行。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优势：

本发明的涂料组合物，在使用时，在经过涂布机预固化通道时，由于氧化硅或氧化铝透明微粉颗粒大、密度高，发生沉降、分离，不同粒度的氧化硅或氧化铝微粉发生互相填充、互相坎镶，形成密集性堆集，确保了耐打磨性能，而颗粒细、密度小、硬度低、质地细腻、方便打磨的滑石粉仍浮于漆液上层，其中颗粒相对较大的滑石粉会位于颗粒相对较小的滑石粉的下层。这样的涂层，经过紫外灯照射固化后，进行打磨，被打磨掉的是上层含滑石粉层，确保了涂布施工的易打磨性能，下层含氧化硅或氧化铝的层不会被打磨掉，这样保证了漆膜的耐磨性能，这样经过几道反复涂布、打磨，就能达到理想的漆膜厚度，既保证了施工的打磨性能，又保证了漆膜的耐磨性能。本发明的组合物特别适于用做地板漆。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明作进一步详细的说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

本例提供一种耐磨UV光固化木器涂料组合物，以质量百分含量计，其原料配方如下：

组合物的制备方法如下：按配方比例，将树脂、稀释剂、光引发剂投到料桶中，开动搅拌，在500r/min转速下依次投入200目透明微粉、400目透明微粉、800目滑石粉、1250目滑石粉，保持500r/min转速分散30分钟，再提高转速到1200r/min，分散30分钟，停机，用80目尼龙滤网过滤包装，整个生产过程应避光进行。

所得组合物的主要技术指标如下：

1、粘度，cp/s4500

2、磨耗，750g/500r0.008

3、打磨性，400#砂纸易打磨

实施例2

组合物的制备方法如下：按配方比例，将树脂、稀释剂投到料桶中，开动搅拌，在500r/min转速下依次投入200目透明微粉、400目透明微粉、800目滑石粉、1250目滑石粉，保持400r/min转速分散35分钟，再提高转速到1100r/min，分散35分钟，停机，用80目尼龙滤网过滤包装，整个生产过程应避光进行。

所得组合物的主要技术指标如下：

1、粘度，cp/s4800

2、磨耗，750g/500r0.007

3、打磨性，400#砂纸易打磨

实施例3

组合物的制备方法如下：按配方比例，将树脂、稀释剂投到料桶中，开动搅拌，在500r/min转速下依次投入200目透明微粉、400目透明微粉、800目滑石粉、1250目滑石粉，保持400r/min转速分散25分钟，再提高转速到1100r/min，分散35分钟，停机，用80目尼龙滤网过滤包装，整个生产过程应避光进行。

所得组合物的主要技术指标如下：

1、粘度，cp/s4650

2、磨耗，750g/500r0.008

3、打磨性，400#砂纸易打磨

实施例4

组合物的制备方法如下：按配方比例，将树脂、稀释剂投到料桶中，开动搅拌，在500r/min转速下依次投入200目透明微粉、400目透明微粉、800目滑石粉、1250目滑石粉，保持600r/min转速分散25分钟，再提高转速到1200r/min，分散30分钟，停机，用80目尼龙滤网过滤包装，整个生产过程应避光进行。

所得组合物的主要技术指标如下：

1、粘度，cp/s4800

2、磨耗，750g/500r0.007

3、打磨性，400#砂纸易打磨

对比例1

组合物的制备方法同实施例2。

对比例2

组合物的制备方法同实施例2。

对实施例1～4以及对比例1～2的涂料组合物应用作木器地板漆的耐磨性和打磨性能进行测试。

涂料组合物的施工方法是：施工前应将组合物用手电钻搅拌均匀，然后上机涂布、打磨、再涂布、再打磨。施工三道到五道，即可。

测试结果参见表1。

表1

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种耐磨UV光固化木器涂料组合物，其包括基体树脂、活性稀释剂、光引发剂、耐磨微粉，其特征在于：所述的耐磨微粉为氧化硅粉体、氧化铝粉体中的一种或二种的组合，构成耐磨微粉的粒度至少有二种，且所述至少二种粒度之间相差至少100目，耐磨微粉在所述组合物中的质量含量为6%~13%；所述的组合物还包括有滑石粉，滑石粉的粒度也至少有二种，且二种粒度之间相差至少100目，滑石粉在所述组合物中的质量含量为8%~18%，所述滑石粉的粒度比所述的耐磨微粉的粒度小，且二者相差至少300目；

耐磨微粉的粒度范围为200~400目，滑石粉的粒度范围为800~1250目；

所述的基体树脂、所述活性稀释剂、所述光引发剂在所述组合物中的含量分别为50%~60%、10%~20%、3%~5%，基体树脂、活性稀释剂、光引发剂、耐磨微粉以及滑石粉的含量总和为100%；

所述的基体树脂为环氧丙烯酸树脂，所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮；

所述的活性稀释剂为甲基丙烯酸异辛酯。

2.根据权利要求1所述的耐磨UV光固化木器涂料组合物，其特征在于：所述的耐磨微粉由200目的耐磨微粉和400目的耐磨微粉组成，其中，200目的耐磨微粉在所述组合物中的质量含量为2%~5%，400目的耐磨微粉在所述组合物中的质量含量为4%~8%。

3.根据权利要求1所述的耐磨UV光固化木器涂料组合物，其特征在于：所述的耐磨微粉为透明粉体。

4.根据权利要求1所述的耐磨UV光固化木器涂料组合物，其特征在于：所述的滑石粉由800目的滑石粉和1250目的滑石粉组成，其中，800目的滑石粉在所述组合物中的质量含量为3%~8%，1250目的滑石粉在所述组合物中的质量含量为5%~10%。

5.一种耐磨UV光固化木器涂料组合物，其特征在于：以质量百分含量计，它由如下组分组成：

环氧丙烯酸树脂50%~60%；

甲基丙烯酸异辛酯10%~20%；

2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3%~5%；

200目的氧化硅和/或氧化铝粉体2%~5%；

400目的氧化硅和/或氧化铝粉体4%~8%；

800目的滑石粉3%~8%；

1250目的滑石粉5%~10%。

6.根据权利要求5所述的耐磨UV光固化木器涂料组合物，其特征在于：所述的组合物通过如下方法制得：按配方比例，将环氧丙烯酸树脂和活性稀释剂、光引发剂投入到料桶中，开动搅拌，在400~600r/min转速下依次投入200目的氧化硅和/或氧化铝粉体、400目的氧化硅和/或氧化铝粉体、800目的滑石粉、1250目的滑石粉，保持400~600r/min转速，分散20~40分钟，再提高转速到1100~1300r/min，分散20~40分钟，用80目尼龙滤网过滤包装，即得，整个过程避光进行。