CN104371543A

CN104371543A - 一种无溶剂阳离子光固化离型涂料及其制备方法

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Publication number: CN104371543A
Application number: CN201410409855.XA
Authority: CN
Inventors: 喻四海; 施法宽; 刘宇
Original assignee: KUNSHAN BYE MACROMOLECULE MATERIAL CO Ltd
Current assignee: KUNSHAN BYE MACROMOLECULE MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2014-08-20
Publication date: 2015-02-25

Abstract

本发明公开了一种无溶剂阳离子光固化离型涂料，按重量百分比包括：环氧基改性硅油50%-90%，活性稀释剂5%-40%，光引发剂0.5%-5%，助剂0-10%；本发明提供一种快速固化的无溶剂阳离子光固化离型涂料，该涂料能在低能量的UV光照射下进行快速光固化，无需氮气保护，体积收缩率小，在薄膜基材上具有极佳的附着力，固化后形成的涂层具有较好的防粘性能，能使胶粘制品轻松从涂层上剥离，可用于生产离型膜、离型纸。

Description

一种无溶剂阳离子光固化离型涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种离型涂料及其制备方法，特别是一种阳离子光固化离型涂料及其制备方法。

背景技术

离型涂料也称作隔离剂、防粘剂，广泛应用于压敏胶带、妇女卫生用品、婴幼儿纸尿裤、不干胶标签等行业，其主要作用是使压敏胶制品在使用过程中易于剥离，在电子、汽车、航天、航海等领域常用于防污、防雾、抗指纹等。离型涂料主要为低粘附特性的涂层材料，具有较低的表面张力，使胶黏剂以及其他物质难以润湿和粘附，从而起到保护材料界面的作用。目前所使用的离型涂料主要为有机硅离型涂料和氟素离型涂料，由于含氟树脂价格高昂，离型涂料仍以有机硅类为主。

目前，市场上的有机硅离型涂料以溶剂型居多，在固化成膜时常需要消耗的大量的能量，大量使用挥发性溶剂带来严重安全隐患，并且污染环境。光固化技术作为新型节能、环保、快速高效的绿色技术，正逐渐替代传统溶剂型产品技术。光固化离型涂料主要为自由基型，自由基型光固化涂料在固化时存在氧阻聚、收缩率大、附着力差等缺陷，从而限制了其在快速固化薄涂层中的应用。此外，普通涂料固化能量较高，有的甚至达到1000mj/cm2以上，普通UV设备难以满足其能量要求，同时如此高的固化能量可能导致工件形变，最终影响产品生产效率和品质；现有技术还未解决这样的问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种快速固化的无溶剂阳离子光固化离型涂料，该涂料能在低能量的UV光照射下进行快速光固化，无需氮气保护，体积收缩率小，在薄膜基材上具有极佳的附着力，固化后形成的涂层具有较好的防粘性能，能使胶粘制品轻松从涂层上剥离，可用于生产离型膜、离型纸。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种无溶剂阳离子光固化离型涂料，按重量百分比包括：环氧基改性硅油50％-90％，活性稀释剂5％-40％，光引发剂0.5％-5％，助剂0-10％。

前述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料,活性稀释剂为环氧树脂、乙烯基醚、氧杂环化合物；

前述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料,光引发剂为三芳基硫翁盐或二芳基碘鎓盐；

前述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料,助剂包括流平剂、润湿分散剂、基材锚固剂、消泡剂；

前述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料,环氧改性硅油包含按重量百分比包含以下组分：含氢硅油50％-90％，环氧单体5％-50％，催化剂：0.5‰-5‰。(某一组分的上限值+其他组分的下限值≤100(不满足，95+5+0.5＝100.5)，某一组分的下限值+其他组分的上限值≥100(满足))

前述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料,催化剂为铂金催化剂。

前述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料,环氧单体为烯丙基缩水甘油醚、甲基丙烯酸酯缩水甘油醚、1,2环氧-4-乙烯基环己烷、3,4环氧环己基甲基丙烯酸酯。

前述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料的制备方法，包括以下步骤：1)合成环氧改性硅油，2)按重量百分比将环氧改性硅油50％-90％、活性稀释剂5％-40％、光引发剂0.5％-5％、助剂0-10％在室温下搅拌均匀得出涂布液；

前述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料的制备方法，环氧改性硅油合成过程如下：1)在反应釜中按重量百分比先加入催化剂0.5‰-5‰、溶剂(化学式，或某类溶剂)、环氧单体5％-50％，搅拌使其混合均匀，并加热至65℃-75℃，2)按重量百分比将含氢硅油50％-95％滴加到反应釜中，滴加时间2-3小时，3)滴加完毕后，继续反应4-8小时，4)真空脱除溶剂，冷却、过滤后出料；

前述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料的制备方法，含氢硅油为端链含氢硅油或侧链含氢硅油或为端链含氢硅油和侧链含氢硅油的混合物。

本发明的有益之处在于：本发明提供一种快速固化的无溶剂阳离子光固化离型涂料，该涂料能在低能量的UV光照射下进行快速光固化，无需氮气保护，体积收缩率小，在薄膜基材上具有极佳的附着力，固化后形成的涂层具有较好的防粘性能，能使胶粘制品轻松从涂层上剥离，可用于生产离型膜、离型纸。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。

活性稀释剂为活性稀释剂为环氧树脂、乙烯基醚、氧杂环化合物，例如：十二烷基缩水甘油醚、环己基缩水甘油醚、1,4丁二醇缩水甘油醚、氧杂环丁烷、3,4环氧环己基甲基酯衍生物等；离型性能随环氧基团含量的增加而下降，这可以解释为随着环氧基团含量的增加，硅树脂的极性增大，固化后所得的涂层表面能增加，离型性能下降，加入活性稀释剂可以改变涂层的极性，可发挥类似的作用，因此，涂层的离型性能可以通过加入活性稀释剂或者改变官能团的含量来进行调控。

光引发剂为三芳基硫翁盐或二芳基碘鎓盐，优选二芳基碘鎓盐；助剂包括流平剂、润湿分散剂、基材锚固剂、消泡剂；

环氧改性硅油包含按重量百分比包含以下组分：含氢硅油50％-90％，环氧单体5％-50％，催化剂：0.5‰-5‰，催化剂为铂金催化剂；例如氯铂酸、氯铂酸异丙醇溶液、卡氏催化剂等，优选卡氏催化剂。环氧单体为烯丙基缩水甘油醚、甲基丙烯酸酯缩水甘油醚、1,2环氧-4-乙烯基环己烷、3,4环氧环己基甲基丙烯酸酯。

一种无溶剂阳离子光固化离型涂料的制备方法，包括以下步骤：1)合成环氧改性硅油，2)按重量百分比将环氧改性硅油30％-90％、活性稀释剂5％-30％、光引发剂0.5％-5％、助剂0-5％在室温下搅拌均匀得出涂布液；

环氧改性硅油合成过程如下：1)在反应釜中按重量百分比先加入催化剂0.5‰-5‰、溶剂(化学式，或某类溶剂)、环氧单体5％-50％，搅拌使其混合均匀，并加热至65℃-75℃，2)按重量百分比将含氢硅油50％-90％滴加到反应釜中，滴加时间2-3小时，3)滴加完毕后，继续反应4-8小时，4)真空脱除溶剂，冷却、过滤后出料；含氢硅油为端链含氢硅油或侧链含氢硅油或为端链含氢硅油和侧链含氢硅油的混合物。

含氢硅油结构简式为：

A：

其中m为1-50，优选2-30，n为10-400，优选5-300，含氢量0.1％-0.5％，优选0.1％-0.3％。

含氢硅油结构简式为：

B

其中X为5-500，优选20-200，含氢量0.04％-0.5％，优选0.05％-0.1％.

为了证明该涂料能在低能量的UV光照射下进行快速光固化，无需氮气保护，体积收缩率小，在薄膜基材上具有极佳的附着力，固化后形成的涂层具有较好的防粘性能；列举如下5组实施例证明：

实施例1：

在装有机械搅拌、回流冷凝器、的500ml三口烧瓶中，加入,乙烯基环氧环己烷13g，100g正己烷，0.1g卡氏催化剂，加热至回流，缓慢滴加含氢量为0.10的端基含氢硅油100g，两小时内滴加完毕，滴完后继续反应6小时，反应完毕后减压蒸馏脱除溶剂，得到无色至淡黄色液体，粘度约300mPa.s.

将100g上述合成硅油、2g双十二烷基六氟苯碘锑酸盐，2g KH570在室温下搅拌均匀，即得到本发明所述的无溶剂阳离子光固化离型涂料。将该涂料涂布于50μm PET膜上，涂布量0.8g/m²，在UV能量为60mj/cm²条件下固化，固化后采用GB/T 25256-2010测得离型力为4g/25mm，残余粘着率90％，百格测试附着力1级

将80g上述合成硅油、20g 3,3'-[氧基双亚甲基]双[3-乙基]氧杂环丁烷、2g双十二烷基六氟苯碘磷酸盐，2g KH560在室温下搅拌均匀，即得到本发明所述的无溶剂阳离子光固化离型涂料。将该涂料涂布于50μm PET膜上，涂布量0.8g/m²，在UV能量为60mj/cm²条件下固化，固化后采用GB/T 25256-2010测得离型力为20g/25mm，残余粘着率95％，百格测试附着力0级。

实施例2

在装有机械搅拌、回流冷凝器、的500ml三口烧瓶中，加入,乙烯基环氧环己烷23.5g，100g正己烷，0.1g卡氏催化剂，加热至回流，缓慢滴加含氢量为0.18的侧基含氢硅油100g，两小时内滴加完毕，滴完后继续反应6小时，反应完毕后减压蒸馏脱除溶剂，得到无色至淡黄色液体，粘度约450mPa.s

将100g上述合成硅油，2g双十二烷基六氟苯碘锑酸盐，2g KH570在室温下搅拌均匀，即得到本发明所述的无溶剂阳离子光固化离型涂料。将该涂料涂布于50μm PET膜上，涂布量0.8g/m²，在UV能量为50mj/cm²条件下固化，固化后采用GB/T 25256-2010测得离型力为35g/25mm，残余粘着率95％，百格测试附着力0级.

将80g上述合成硅油、20g 3,3'-[氧基双亚甲基]双[3-乙基]氧杂环丁烷、2g双十二烷基六氟苯碘磷酸盐，2g KH560在室温下搅拌均匀，即得到本发明所述的无溶剂阳离子光固化离型涂料。将该涂料涂布于50μm PET膜上，涂布量0.8g/m²，在UV能量为50mj/cm²条件下固化，固化后采用GB/T25256-2010测得离型力为70g/25mm，残余粘着率98％，百格测试附着力0级。

实施例3

在装有机械搅拌、回流冷凝器、的500ml三口烧瓶中，加入乙烯基环氧环己烷12.5g，100g正己烷，0.1g卡氏催化剂，加热至回流，缓慢滴加50g含氢量0.1的端含氢硅油与50g含氢量为0.18的侧链含氢硅油混合物，两小时内滴加完毕，滴完后继续反应6小时，反应完毕后减压蒸馏脱除溶剂，得到无色至淡黄色液体，粘度约400mPa.s

将100g上述合成硅油，2g双十二烷基六氟苯碘锑酸盐，2g KH570在室温下搅拌均匀，即得到本发明所述的无溶剂阳离子光固化离型涂料。将该涂料涂布于50μm PET膜上，涂布量0.8g/m²，在UV能量为50mj/cm²条件下固化，固化后采用GB/T 25256-2010测得离型力为12g/25mm，残余粘着率95％，百格测试附着力1级。

将80g上述合成硅油、20g 1,4丁二醇-二缩水甘油醚、2g双十二烷基六氟苯碘磷酸盐，2g A-186,在室温下搅拌均匀，即得到本发明所述的无溶剂阳离子光固化离型涂料。将该涂料涂布于50μm PET膜上，涂布量0.8g/m²，在UV能量为50mj/cm²条件下固化，固化后采用GB/T 25256-2010测得离型力为45g/25mm，残余粘着率90％百格测试附着力1级。

实施例4

在装有机械搅拌、回流冷凝器、的500ml三口烧瓶中，加入甲基丙烯酸缩水甘油醚15.6g，100g异辛烷，0.1g卡氏催化剂，加热至70℃，缓慢滴加100g含氢量0.1的端含氢硅油，两小时内滴加完毕，滴完后继续反应8小时，反应完毕后减压蒸馏脱除溶剂，得到淡黄色液体，粘度约500mPa.s。

将100g上述合成硅油、2g GE公司所生产阳离子光引发剂9380，2g KH570在室温下搅拌均匀，即得到本发明所述的无溶剂阳离子光固化离型涂料。将该涂料涂布于50μm PET膜上，涂布量0.8g/m²，在UV能量为80mj/cm²条件下固化，固化后采用GB/T 25256-2010测得离型力为10g/25mm，残余粘着率75％，百格测试附着力3级.

将80g上述合成硅油、20g 3,3'-[氧基双亚甲基]双[3-乙基]氧杂环丁烷、2gGE公司所生产阳离子光引发剂9380,2g KH560在室温下搅拌均匀，即得到本发明所述的无溶剂阳离子光固化离型涂料。将该涂料涂布于50μm PET膜上，涂布量0.8g/m²，在UV能量为50mj/cm²条件下固化，固化后采用GB/T25256-2010测得离型力为70g/25mm，残余粘着率85％，百格测试附着力2级。

实施例5：

在装有机械搅拌、回流冷凝器、的500ml三口烧瓶中，加入,甲基丙烯酸缩水甘油醚15.6g，100g甲苯，0.1g卡氏催化剂，加热至70℃，缓慢滴加100g含氢量0.36的端含氢硅油，两小时内滴加完毕，滴完后继续反应8小时，反应完毕后减压蒸馏脱除溶剂，得到无色至淡黄色液体，粘度约800mPa.s,

将100g上述合成硅油、2g GE公司所生产阳离子光引发剂9380，2g KH560在室温下搅拌均匀，即得到本发明所述的无溶剂阳离子光固化离型涂料。将该涂料涂布于50μm PP膜上，涂布量0.8g/m²，在UV能量为80mj/cm²条件下固化，固化后采用GB/T 25256-2010测得离型力为160g/25mm，残余粘着率90％，百格测试附着力1级。

由实施例1、2、3对比得出乙烯基环氧环己烷13g，粘度最低，为最优；对比实施例1、2、3和实施例4、5；实施例1、2、3中的配方粘度低；采用实施例4的粘着力最低，实施例1的离型力最低。

本发明提供一种快速固化的无溶剂阳离子光固化离型涂料，该涂料能在低能量的UV光照射下进行快速光固化，无需氮气保护，体积收缩率小，在薄膜基材上具有极佳的附着力，固化后形成的涂层具有较好的防粘性能，能使胶粘制品轻松从涂层上剥离，可用于生产离型膜、离型纸。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种无溶剂阳离子光固化离型涂料，其特征在于，按重量百分比包括：环氧基改性硅油50%-90%，活性稀释剂5%-40%，光引发剂0.5%-5%，助剂0-10%。

2.根据权利要求1所述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料，其特征在于，上述活性稀释剂为环氧树脂、乙烯基醚、氧杂环化合物。

3.根据权利要求1所述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料，其特征在于，上述光引发剂为三芳基硫翁盐或二芳基碘鎓盐。

4.根据权利要求1所述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料，其特征在于，上述助剂包括流平剂、润湿分散剂、基材锚固剂、消泡剂。

5.根据权利要求1所述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料，其特征在于，环氧改性硅油包含按重量百分比包含以下组分：含氢硅油50 %-90%，环氧单体 5%-50%，催化剂：0.5‰-5‰。

6.根据权利要求3所述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料，其特征在于，上述催化剂为铂金催化剂。

7.根据权利要求3所述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料，其特征在于，上述环氧单体为烯丙基缩水甘油醚、甲基丙烯酸酯缩水甘油醚、1,2环氧-4-乙烯基环己烷、3,4环氧环己基甲基丙烯酸酯。

8.根据权利要求5所述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）合成环氧改性硅油，2）按重量百分比将环氧改性硅油50%-90%、活性稀释剂5%-40%、光引发剂0.5%-5%、助剂0-10%在室温下搅拌均匀得出涂布液。

9.根据权利要求8所述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料的制备方法，其特征在于：上述环氧改性硅油合成过程如下：1）在反应釜中按重量百分比先加入催化剂0.5‰-5‰、溶剂（化学式，或某类溶剂）、环氧单体5%-50%，搅拌使其混合均匀，并加热至65℃-75℃，2）按重量百分比将含氢硅油50 %-90%滴加到反应釜中，滴加时间2-3小时，3）滴加完毕后，继续反应4-8小时，4）真空脱除溶剂，冷却、过滤后出料。

10.根据权利要求1所述的一种无溶剂阳离子光固化离型涂料的制备方法，其特征在于：上述的含氢硅油为端链含氢硅油或侧链含氢硅油或为端链含氢硅油和侧链含氢硅油的混合物。