CN105153775A - 光固化铝箔防腐涂料组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光固化铝箔防腐涂料组合物，包括如下重量份数的各组分:环氧丙烯酸酯低聚物40～60份，聚氨酯丙烯酸酯低聚物10～30份，丙烯酸酯类单体15～25份，光引发剂4～7份，附着力促进剂1～5份，蜡粉0.2～5份。铝箔目前被广泛应用于装饰行业，家电行业等，但因其易氧化、耐刮差，耐化学品差，因此需要在其表面涂布涂层；而采用本发明的组合物可以很好提高耐化学品的性能，且体系中无溶剂，真正做到对环境友好。

Description

光固化铝箔防腐涂料组合物
技术领域
本发明属于紫外光固化涂料领域，具体涉及光固化铝箔防腐涂料的组合物。
背景技术
现如今金属基材诸如铝箔被广泛应用于装饰材料及家用电器等领域。为了提高金属板材的装饰效果和防腐蚀能力，通常在表面涂布一层涂料作为保护层。对于传统热固化涂料，板材需通过高温烘烤，从而达到涂层的固化，但是由于热胀冷缩的作用会导致铝箔变形，同时高温烘烤也会导致高额的电费成本。
紫外光固化涂料(UV固化涂料)是利用紫外光的能量引发涂料中的低分子预聚物或齐聚物及作为活性稀释剂的单体分子之间的聚合及交联反应，得到硬化漆膜的一种涂料，与传统的自然干燥或热固化涂料相比，光固化涂料具有能量利用率高、适用热敏基材、无污染、成膜速度快、涂膜质量高，适合连续化大生产等特点，被誉为环境友好型涂料。
蜡粉通常用于热固化涂料体系中，添加目的主要是起到滑爽的作用，增加指触的舒适感，同时也有用其增加耐磨的性能。但在光固化涂料中，尤其是不含溶剂的光固化涂料中应用很少，这是因为蜡粉的选型不好会导致蜡粉上浮能力差，起不到应有的作用，同时添加比例不适合反而会降低涂层的固化程度。
通过对现有文献的检索发现，中国CN102850899A于2013年1月2日公开了一种光固化耐碱涂料，通过添加固体高聚物来改善涂膜的综合防腐性能，但是高聚物的添加必须加入溶剂来溶解，没有真正意义的体现光固化的环境友好。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种光固化铝箔防腐涂料组合物。通过添加蜡粉来改善涂膜的防腐性能，且体系中无溶剂，真正做到对环境友好。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种用于铝箔表面光固化涂料组合物，包括如下重量份数的各组分：
优选地，所述环氧丙烯酸酯树脂选自2、3官能度的环氧丙烯酸酯，具体为酚醛环氧丙烯酸酯、甘油环氧丙烯酸酯、脂环族环氧丙烯酸酯树脂中的一种或几种。更优选为酚醛环氧丙烯酸酯，因其苯环含量高，刚性好，耐腐蚀性好于其他类别。
优选地，所述聚氨酯丙烯酸酯树脂为2、3官能度、对金属基材(尤其是铝箔)附着力为5B的聚氨酯丙烯酸酯树脂。因为官能度低的树脂，固化收缩小，有利于对基材的附着。
优选地，所述蜡粉为PE蜡、PP蜡及聚酰胺蜡中的一种或者几种，因为这三类蜡粉在本发明体系的涂层中上浮能力突出，可以很好的起到防腐效果。蜡粉上浮到表面隔绝空气，克服了光固化技术的氧阻聚缺陷，使表面反应程度大大提高，交联密度高耐腐蚀能力自然就提高了；另外，蜡粉表面张力低，腐蚀液包括盐雾及碱液酸液，接触本涂层后不能润湿涂层，所以可以很好的起到防腐效果；蜡粉添加有一定的比例范围，不应超过5份，因为蜡粉本身不会发生交联反应，添加过多会导致涂层内部交联网络松散，反而会降低整体的致密程度，本发明建议最多添加5份。
优选地，所述丙烯酸酯类单体选自1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、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、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种。
优选地，所述光引发剂选自二苯甲酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、异丙基硫杂蒽酮中的一种或几种。
优选地，所述附着力促进剂为磷酸酯类丙烯酸酯类单官或双官单体中的一种或两种。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、通过添加蜡粉，固化时会浮到涂层表面，克服了光固化涂料的氧阻聚问题，涂层致密度得到很好的提高，极大地改善了表面的固化效果，耐磨及耐化学性得到充分改善。
2、蜡粉浮到表面后形成致密结构，且由于蜡粉的疏水性，当酸碱的水溶液接触其表面时，不利于润湿，无法渗透至涂层内部，从而提高了耐化学品性能。
3、本发明的组合物体系中无溶剂添加，更利于环保，真正做到了对环境友好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1～7
实施例1～7涉及一种用于铝箔表面光固化防腐涂料组合物，包括表1所示的组分及重量份数。
将100微米厚的铝箔作为基材，使用前用5％氢氧化钠溶液浸泡30秒，温水洗涤后烘干备用。将涂料倒入加温料槽，加温至70℃，采用三辊上胶，将涂料涂布在处理过的铝箔表面，控制膜厚为2微米，涂布后直接UV固化，能量为800mJ/cm2。
对比例1
本对比例涉及一种溶剂型热固化防腐涂料组合物，包括表2所示的组分及重量份数。
将涂料涂布在处理过的铝箔(处理步骤同实施例1～7)表面，涂布干量控制在2微米，采用340℃烘箱烘干1分钟，取出样张至常温。
对比例2～8
本对比例涉及一种用于铝箔表面防腐光固化涂料组合物，包括表3所示的组分及重量份数。
将涂料涂布在处理过的铝箔(处理步骤同实施例1～7)表面，控制涂布干量为2微米，之后用紫外灯固化，能量为800mJ/cm2。
表1实施例1～7中各组分及其重量份数
表2对比例1中各组分及重量分数
原料 重量份数
氯醚树脂(固含量30％) 40
石油树脂(固含量30％) 20
双酚A环氧树脂E51 9
环烷酸锌 3
甲苯 28
对比例2与实施例1相比，不添加蜡粉，其他的各组分及重量份数相同。
对比例3与实施例4相比，不添加蜡粉，其他的各组分及重量份数相同。
表3对比例4～8中各组分及重量分数
性能检测
分别对实施例1～7以及对比例1～8制得的涂层进行性能检测，测定涂层的附着力、耐酸、耐碱、耐盐雾的性能。
具体性能检测项目及对应的方法如下：
一、附着力
采用3M610胶带，百格法对样张附着力进行测试。
评估方法：5B－划线边缘光滑，在划线的边缘及交叉点处均无油漆脱落；
4B－在划线的交叉点处有小片的油漆脱落，并且脱落总面积小于5％；
3B－在划线的边缘及交叉点处有小片的油漆脱落，并且脱落总面积在5-15％之间；
2B－在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落，并且脱落总面积在15-35％之间；
1B－在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落，并且脱落总面积在35-65％之间；
0B－在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落，并且脱落总面积大于65％。
二、耐酸碱
配置10％浓度的盐酸或氢氧化钠溶液，滴至涂层表面5分钟，用水冲净烘干，观察涂层表面。
评估方法：观察处理后的涂层有无发白，有无鼓泡。若出现上述发白鼓泡现象，评价为不合格(NG)，若无变化则合格(OK)
三、耐盐雾
将样张放于上海夕徽C/YW-90盐雾机的台面上，配置10％氯化钠溶液，连续喷雾240小时。
评估方法：观察涂层是否损伤脱落，无损伤为合格(OK)，否则为不合格(NG)。
将实施例1～7和对比例1～8的测试结果，包括附着、耐酸碱、耐盐雾汇总如下表：
表4实施例和对比例测试结果
附着 耐酸 耐碱 耐盐雾
实施例1 5B OK OK OK
实施例2 5B OK OK OK
实施例3 5B OK OK OK
实施例4 5B OK OK OK
实施例5 5B OK OK OK
实施例6 5B OK OK OK
实施例7 5B OK OK OK
对比例1 5B NG OK OK
对比例2 4B OK OK NG
对比例3 4B NG OK NG
对比例4 5B NG OK NG
对比例5 5B OK NG NG
对比例6 4B OK NG NG
对比例7 3B OK OK OK
对比例8 3B OK NG OK
由表4可知，本发明的光固化涂料组合物具有优良的附着力以及耐酸碱、耐盐雾性能；对比例1为溶剂型热固化防腐涂料组合物，其耐酸性能较差；对比例2、3为不加蜡粉的配方，从数据可以看出均存在附着力不理想、耐盐雾性能差的问题；对比例4、5虽然加入蜡粉，但各组分比例不在优选范围内，从数据同样可以看出，耐盐雾和耐碱均不理想；对比例6添加的蜡粉含量高时，从数据可以看出，附着力只能达到4B同样耐碱和耐盐雾也无法通过，正是前面提到的，添加过多反而会降低整个涂层的致密程度，因为蜡粉本身不参与交联反应，过多的量只会降低涂层的交联效果。对比例7、8虽然加入了蜡粉，但由于聚氨酯丙烯酸酯为高官能度聚氨酯丙烯酸酯，导致固化时涂层收缩明显，附着力下降至3B，达不到使用要求。
在本发明的组合物中，蜡粉上浮到表面可以起到很好的疏水效果，防止化学溶液下渗分解涂层，进而可以很好地实现优异的耐酸碱性和耐盐雾性，此外蜡粉隔绝了空气大大克服了光固化涂料本身的缺陷—氧阻聚，在表层固化程度方面起到了很好的效果，不仅在耐化学品方面性能有提高，在涂层的硬度和耐磨耗等方面同样有很大的提高，加上高比例含量的酚醛型环氧树脂，使涂层更加致密，因此使该发明耐化性格外突出。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种光固化铝箔防腐涂料组合物，其特征在于，所述组合物包括如下重量份数的各组分：
2.根据权利要求1所述的光固化铝箔防腐涂料组合物，其特征在于，所述环氧丙烯酸酯低聚物选自酚醛环氧丙烯酸酯、甘油环氧丙烯酸酯、脂环族环氧丙烯酸酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的光固化铝箔防腐涂料组合物，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物为2、3官能度的聚氨酯丙烯酸酯。
4.根据权利要求1所述的光固化铝箔防腐涂料组合物，其特征在于，所述蜡粉为PE蜡、PP蜡及聚酰胺蜡中的一种或者几种。
5.根据权利要求1所述的光固化铝箔防腐涂料组合物，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体选自1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、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、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的光固化铝箔防腐涂料组合物，其特征在于，所述光引发剂选自二苯甲酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、异丙基硫杂蒽酮中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的光固化铝箔防腐涂料组合物，其特征在于，所述附着力促进剂为磷酸酯类丙烯酸单官单体和双官单体中的一种或两种。
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