CN108690490A

CN108690490A - 一种紫外光固化铝银浆涂料

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Publication number: CN108690490A
Application number: CN201710101330.3A
Authority: CN
Inventors: 刘从荡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2018-10-23

Abstract

一种紫外光固化铝银浆涂料，该涂料的组分及其重量配比为：丙烯酸酯类树脂２０～５０％，丙烯酸酯单体１０～５０％，光引发剂３～１０％，铝银浆２～１５％，铝银浆定向剂４～１５％，助剂０．３～２．５％，溶剂１５～３０％；该涂料固化速度快，在几秒钟内固化。生产效率高，有机挥发物含量较少，利于环保；金属感强、具有极好的附着力和层间附着力、硬度和耐磨性能好、漆层亮度高，可替代传统的银铝粉漆与紫外光固化透明光油的结合工艺。

Description

一种紫外光固化铝银浆涂料

技术领域

本发明涉及一种紫外光固化涂料，特别涉及一种具有优异的层间附着力和金属银闪质感的紫外光固化铝银浆涂料。

背景技术

铝银浆涂料是一种具有金属闪光效果的涂料，如申请号为92106365.3的中国专利公开了一种快干型银粉漆，它由银粉、成膜物、增粘剂、防老剂、溶剂组成，其干燥速度快、性能稳定、久贮不变质、耐低温性能好、耐磨、生产工艺简单。申请号为93111243.5的中国专利公开了一种银铝粉漆，它由银铝粉、聚苯乙烯泡沫塑料、改性剂、溶剂组成。该产品性能稳定、耐水耐磨性好，耐低温性能好、漆层亮度高、干燥速度可根据使用场合和气候变化进行调节。

以上专利中涉及的银粉漆都属于传统的溶剂性涂料，其具有不耐溶剂、硬度低、耐磨性差、能耗大、效率低、污染环境、影响操作人员身体健康等缺点，且不适于热敏性塑料基材。

发明内容

本发明的目的是提供一种紫外光固化铝银浆涂料，该涂料中的铝银浆含量高，且具有优异的层间附着力，适合于特殊领域的应用。

本发明的技术方案是：

一种紫外光固化铝银浆涂料，它的组分及其重量配比为：

丙烯酸酯类树脂 20～50％，

丙烯酸酯单体 10～50％，

光引发剂 3～10％，

铝银浆 2～15％，

铝银浆定向剂 4～15％，

助剂 0.3～2.5％，

溶剂 15～30％。

上述紫外光固化铝银浆涂料，所述丙烯酸酯类树脂是环氧(甲基)丙稀酸酯、聚氨酯丙稀酸酯、氨基(甲基)丙稀酸酯、聚酯(甲基)丙稀酸酯、纯丙稀酸树脂或它们的混合物。

上述紫外光固化铝银浆涂料，所述丙稀酸酯单体是1，6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸脂(PDDA)、乙氧化二丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯 (TPGDA)、乙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3EOTA)、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯或它们的混合物

上述紫外光固化铝银浆涂料，所述光引发剂是1-羟基-环己基苯酮(Irgacure184)、2，4，6 -三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮-1(Darocur1173)、2- 甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(Irgacure 907)或它们的混合物。

上述紫外光固化铝银浆涂料，所述助剂包括分散剂、流平剂、防沉剂，其中，分散剂、流平剂、防沉剂之间的重量比是0.2～0.5∶0.2～1∶1～2。

紫外光固化技术已在涂料、油墨、电子化学品、粘合剂及医用器材等领域得到广泛应用，紫外光固化材料除具有利于环保特点外，其最大特点就是具有其它常规材料无可比拟的高强度、高耐磨、高耐环境影响等特点，本发明就是利用这一特点，根据应用的特殊性进行了配方设计。

本发明的特殊性在于，根据要求配方设计为一系列组合物，组合物通过喷涂方式印在所需基材上，并经紫外线照射后固化，具有银闪金属效果的涂层。

本发明的一个主要特征是使用了多种不同类型的紫外光固化齐聚物和稀释剂以及流平剂、防沉剂、分散剂，通过上述原材料的使用，赋予适合塑料和金属所需要的涂层的性能和效果。

本发明以丙烯酸酯预聚物和丙烯酸酯单体为主体组分，光引发剂在特定波长紫外光照射下，经过裂解或氢转移产生活性自由基，活性自由基引发丙烯酸酯单体和丙烯酸酯树脂中的不饱和双键，使双键变为单键从而使丙烯酸酯树脂和丙烯酸酯单体交联产生固体高聚物，高聚物和其中的铝银浆、助剂等呈膜状附着在基材上，经紫外线照射后固化。

适合本发明的丙烯酸酯类树脂可以是环氧(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、氨基(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯，纯丙烯酸树脂或它们的混合物，如双酚A环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、改性双酚A环氧二丙烯酸酯、芳香族氨基甲酸丙烯酸酯、脂肪族氨基甲酸丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯、脂肪酸改性六官能基聚酯丙烯酸酯、四官能基聚酯丙烯酸酯、氯化聚酯、改性聚酯丙烯酸酯、聚酯二丙烯酸酯或它们的混合物，优选双酚A环氧丙烯酸酯和芳香族氨基甲酸丙烯酸酯的混合物，适合本发明的双酚A环氧丙烯酸酯可以是美国沙多玛公司生产的双酚A环氧丙烯酸酯CN104、双酚A环氧丙烯酸酯CN120、双酚A环氧丙烯酸酯CN104A80、双酚A环氧丙烯酸酯CN120A80、改性双酚A环氧丙烯酸酯CN116、改性双酚A环氧丙烯酸酯CN115、改性双酚A环氧丙烯酸酯CN117、改性双酚A环氧丙烯酸酯CN118 或双酚A环氧丙烯酸酯CN104A60；适合本发明的芳香族氨基甲酸丙烯酸酯可以是美国沙多玛公司生产的芳香族氨基甲酸丙烯酸酯CN9782、芳香族氨基甲酸丙烯酸酯CN994、芳香族氨基甲酸丙烯酸酯CN970A60、芳香族氨基甲酸丙烯酸酯CN972、芳香族氨基甲酸丙烯酸酯CN978、脂肪族氨基甲酸丙烯酸酯CN9002或脂肪族氨基甲酸丙烯酸酯CN9006。其中，、双酚A环氧丙烯酸树脂具有固化速度快，收缩率高，经固化后产品具有高硬度、高耐磨等特性；聚氨脂丙烯酸酯树脂具有低气味、低挥发、低刺激性及优良的成膜性，固化产品具有高抗张强度、卓越的耐磨性和优良的高温稳定性；芳香族氨基甲酸丙烯酸酯具有固化快速，抗磨损性强，固化后硬度高的特点。

适合本发明的丙烯酸酯类单体可以是1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、乙氧化1，6-己二醇二丙烯酸酯(EO-HDDA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、乙氧化二丙二醇二丙烯酸酯(EO-DPGDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、乙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯(PO-NPGDA)、2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯(MPDDA)、乙氧化-2 -甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯(EO-MPDDA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、双季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EO-TMPTA)、丙乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(PO-TMPTA)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、丙氧化甘油三丙烯酸酯 (PO-GTA)或任意两种单体的混合物，优选1，6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸脂(PDDA)、乙氧化二丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、乙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3EOTA)、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯或任意两种单体的混合物。其中，三羟甲基丙烷三丙烯酸脂(TMPTA)，为三官能团快速固化单体，除起稀释齐聚物作用外，适量加入该化合物可有效地提高组合物的交联密度，具有增强耐磨性、硬度、附着力及稳定性的作用；丙乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(PO-TMPTA)具有低刺激性、低气味、高速固化、低收缩等特性；邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸脂(PDDA)，具有固化速度快，固化膜柔软等特性；1，6-己二醇二丙烯酸脂(HDDA)，为低粘度单体，具有卓越的溶解性和降粘性，固化后的产品具有柔韧性和耐水性；三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)为二官能团单体，具有低粘度、高稀释性、较快的固化速度等特性；季戊四醇三丙烯酸酯和双季戊四醇五丙烯酸酯单体，具有固化速度快，挥发性低，固化产物硬度高，耐刮擦性能好，但脆性大，稀释效果差，可以用来针对使用要求调节某些性能。

适合本发明的光引发剂可以是1-羟基-环己基苯酮(Irgacure184)、安息香二甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮-1(Darocur 1173)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(Irgacure 907)、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦(TPO)、异丙基硫杂蒽酮、4 -甲基二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮(4-BPZ)、苯甲基二甲基氨基乙酯、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、2-苯甲酰基苯甲酸甲酯或它们的混合物，优选1-羟基-环己基苯酮(Irgacure184)、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮-1(Darocur 1173)、2-甲基 -1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(Irgacure 907)或它们的混合物。其中，1-羟基-环己基苯酮为裂解型光引发剂，具有高引发活性，不黄变等特性；安息香二甲醚为裂解型光引发剂，具有高引发活性；2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮为裂解型光引发剂，具有高引发活性，有助于深层固化，不黄变；2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦为裂解型光引发剂，具有高引发活性，有利于着色和深层固化。

为了使本发明的涂料适应特殊领域的需要，与现有技术相比，本发明提供的涂料中的铝银浆的含量最高可达15％，解决了现有产品中存在的层间附着力低的缺点。适合本发明的铝银浆可以是深圳族兴公司生产的ZX1755、ZX8081、ZX1801；广东东大生产的910#、908#；山井公司生产的HW609、 HW611S、HS9005、HS9006、HS9007等。

本发明中，铝浆定向剂的作用是对铝银浆的定向排列进行控制，它可降低指触干燥时间，促进溶剂挥发，消除凹陷。适合本发明的铝浆定向剂可以是醋丁纤维素CAB-381-0.5、CAB-381-2、 CAB-381-20或其混合物。

所述助剂包括分散剂、流平剂、防沉剂，其中，分散剂、流平剂、防沉剂之间的重量比是0.2～ 0.5∶0.2～1∶1～2。

分散剂主要是帮助铝银浆在体系中更好的分散。适合本发明的分散剂可以是EFKA公司生产的高分子量聚氨酯型分散剂EFKA-4010、EFKA-4050、EFKA-4401、EFKA-4300、EFKA5065、DP-983 或其混合物。

流平剂主要帮助涂料在施工中形成光滑平整的涂层，适合本发明的流平剂可以是BYK307、 BYK333、BYK354、BYK358、BYK361、BYK388、EFKA3277、EFKA3777、EFKA3883、DEUCHEM432、DEUCHM836 或它们的混合物等。

防沉剂主要起到防止分散好的铝银浆在施工中发生沉淀，并且帮助其更好地定向。适合本发明的防沉剂可以是聚酰胺蜡浆DEUCHEM229、SH350、SH290或其混合物。

所述溶剂可以是甲苯、丙酮、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、异丙醇、正丁醇、环己酮或它们的混合物。

为了满足人们的不同需要，可以在涂料中加入各种各样的颜料，使涂料拥有各种各样的颜色，合适的颜料可以是碳黑、洋红、大红、华兰、青莲兰、金光红、中铬黄、酞青绿或酞青蓝等有机颜料。

本发明的紫外光固化铝银浆涂料可以按照下述方法制备：

(1)用溶剂将铝银浆浸泡预分散；

(2)剩余溶剂与铝银浆定向剂混合，搅拌至溶解完全；

(3)按比例将丙烯酸酯树脂和丙烯酸酯类单体混合，加热至60℃左右，搅拌至完全溶解，然后将光引发剂、分散剂、流平剂加入，搅拌至混合均匀；

(4)将上述(1)、(2)、(3)组分混合，分散均匀；

(5)过滤即可得到紫外光固化铝银浆涂料。

本发明提供的紫外光固化铝银浆涂料，与现有热固化涂料相比，固化速度快(几秒钟)、生产效率高，适于流水线生产、能耗低，有机挥发物含量较少，利于环保；体系交联密度高，金属感强；耐磨性好，耐溶剂性优。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

脂肪族氨基甲酸丙烯酸酯CN9006 20.7％

丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 20％

TPO 6％

907 4％

ZX8081 15％

CAB-381-20 4％

DP-983 0.05％

BYK361 0.05％

SH350 0.25％

乙酸丁酯 15％

二甲苯 15％

用溶剂将铝银浆浸泡后，搅拌均匀；用剩余的溶剂与铝银浆定向剂混合，搅拌至铝银浆定向剂充分溶解；按配方中比例将丙烯酸酯树脂和丙烯酸酯类单体混合，加热至60℃，搅拌至完全溶解，然后将光引发剂、分散剂、流平剂加入，搅拌至混合均匀；将上述组分混合，分散均匀；降温、过滤，得到紫外光固化铝银浆涂料。

实施例2

脂肪族氨基甲酸丙烯酸酯CN9002 25％

乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 6％

双季戊四醇五丙烯酸酯 7％

1，6-己二醇二丙烯酸酯 10％

TPO 3％

184 3％

HS9007 10％

CAB-381-2 6％

EFKA5065 0.2％

EFKA3777 0.8％

DEUCHEM229 1.0％

乙酸丁酯 14％

甲苯 14％

用溶剂将铝银浆浸泡后，搅拌均匀；用剩余的溶剂与铝银浆定向剂混合，搅拌至铝银浆定向剂充分溶解；按配方中比例将丙烯酸酯树脂和丙烯酸酯类单体混合，加热至55℃，搅拌至完全溶解，然后将光引发剂、分散剂、流平剂加入，搅拌至混合均匀；将上述组分混合，分散均匀；降温、过滤，得到紫外光固化铝银浆涂料。

实施例3

芳香族氨基甲酸丙烯酸酯CN978 27.4％

双酚A环氧丙烯酸酯CN104 18％

双季戊四醇五丙烯酸酯 5％

1，6-己二醇二丙烯酸酯 5％

Darocur 1173 2％

Irgacure 184 3％

ZX1755 6％

CAB-381-0.5 5％

CAB-381-2 10％

EFKA4010 0.2％

BYK388 0.2％

SH290 1.2％

乙酸丁酯 10％

甲苯 7％

用溶剂将铝银浆浸泡后，搅拌均匀；用剩余的溶剂与铝银浆定向剂混合，搅拌至铝银浆定向剂充分溶解；按配方中比例将丙烯酸酯树脂和丙烯酸酯类单体混合，加热至65℃，搅拌至完全溶解，然后将光引发剂、分散剂、流平剂加入，搅拌至混合均匀；将上述组分混合，分散均匀；降温、过滤，得到紫外光固化铝银浆涂料。

实施例4

芳香族氨基甲酸丙烯酸酯CN970A60 34％

邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯 28.6％

Irgacure 184 2％

TPO 2％

HW611S 8％

CAB-381-0.5 4％

EFKA4010 0.2％

BYK388 0.2％

SH350 1％

乙酸乙酯 15％

丁醇 5％

实施例5

双酚A环氧丙烯酸酯CN120 20％

乙氧化新戊二醇二丙烯酸酯 35％

二缩三丙二醇二丙烯酸酯 15％

Darocur 1173 3％

HS9006 2％

CAB-381-0.5 8.6％

EFKA5065 0.2％

BYK388 0.4％

SH290 0.8％

乙酸丁酯 10％

异丙醇 5％

实施例6

改性双酚A环氧丙烯酸酯CN115 25％

芳香族氨基甲酸丙烯酸酯CN970A60 25％

季戊四醇三丙烯酸酯 7.5％

乙氧化二丙二醇二丙烯酸酯 8％

4-甲基二苯甲酮 3％

HS9006 2％

CAB-381-2 4％

CAB-381-20 8％

EFKA5065 0.25％

BYK388 0.25％

SH290 2％

乙酸丁酯 15％

Claims

1.一种紫外光固化铝银浆涂料，其特征是，所述涂料按重量配比计为：丙烯酸酯类树脂 20～50％，丙烯酸酯单体 10～50％，光引发剂 3～10％，铝银浆 2～15％，铝银浆定向剂 4～15％，助剂 0.3～2.5％，溶剂 15～30％。

2. 根据权利要求1所述的紫外光固化铝银浆涂料，其特征是，所述丙烯酸酯类树脂是环氧(甲基)丙稀酸酯、聚氨酯丙稀酸酯、氨基(甲基)丙稀酸酯、聚酯(甲基)丙稀酸酯、纯丙稀酸树脂或它们的混合物。

3. 根据权利要求1所述的紫外光固化铝银浆涂料，其特征是，所述丙稀酸酯单体是1，6己二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸脂、乙氧化二丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、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、双季戊四醇五丙烯酸酯或它们的混合物。

4. 根据权利要求1所述的紫外光固化铝银浆涂料，其特征是，所述光引发剂是1-羟基-环己基苯酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮-1、2-甲基- 1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮或它们的混合物。

5. 根据权利要求1所述的紫外光固化铝银浆涂料，其特征是，所述助剂包括分散剂、流平剂、防沉剂，其中，分散剂、流平剂、防沉剂之间的重量比是0.2～0.5∶0.2～1∶1～2。