CN109722161A - 高耐磨滑爽转印胶及其涂层的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高耐磨滑爽转印胶及其涂层的制备方法，所述高耐磨丝滑转印胶包括以下重量份数的各组分：高官聚氨酯丙烯酸酯树脂40～60、低官聚氨酯丙烯酸酯树脂20～30、丙烯酸酯单体15～30、光引发剂2～10、改性蜡粉0.1～1.5、滑爽助剂0.1～1、溶剂4～10。上述转印胶经过涂布、烘烤、雾面纹路模具模压固化制成具有高耐磨和丝滑手感的涂层。本发明的转印胶涂层用于3C产品塑胶基材的表面保护，具有优异的耐羊毛毡摩擦性能，同时兼顾丝滑的手感，避免了使用模具直接压印纯固含涂料的方法制作的涂层手感差的问题。

Description

高耐磨滑爽转印胶及其涂层的制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体地，涉及一种高耐磨滑爽转印胶及其涂层的制备方法。

背景技术

紫外光固化涂料具有固化快、工艺简单、能耗低、环境友好等优点，随着涂料性能的提高、工艺的发展，涂料的应用越来越广泛。转印胶是紫外光固化涂料中的一种，用于PC、PET和PMMA基材上，通过模具压印固化体现出雾面、拉丝、CD纹等效果，常应用于电脑、手机和家用电器上，起到纹路转印和表面保护的作用，比如在笔记本电脑的触摸板上压印雾面纹路，要求具有良好的羊毛毡耐磨性能和丝滑的手感效果。雾面效果使涂层具有一定的雾度，不仅体现出高端的外观效果，还因涂层的微结构为类半球形而具有较小的摩擦阻力，但使用普通转印胶不能达到丝滑的手感效果。为了达到滑爽的手感效果，通常会采用添加具有滑爽效果的助剂，助剂添加量过多因助剂不相溶易导致涂层透光率下降，助剂添加量过少因助剂难以迁移到涂层表面导致滑爽效果不佳，且仅靠添加单一助剂难以取得丝滑手感。

为了解决涂料丝滑手感不足的问题，本领域技术人员提出多种解决方案，比如在“一种净味耐磨丝滑UV哑光面漆涂料及其制备方法”,公开号为CN 105505092A的发明专利中提到，使用改性的二氧化硅与流平剂搭配取得净味、耐磨、丝滑的效果，但属于自消光涂料，涂层的透光性受到影响，限制了其应用。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种高耐磨滑爽转印胶及其涂层的制备方法。

本发明的转印胶涂层用于3C产品塑胶基材的表面保护，具有优异的耐羊毛毡摩擦性能，同时兼顾丝滑的手感，避免了使用模具直接压印纯固含涂料的方法制作的涂层手感差的问题。本发明通过改性褐煤蜡与改性滑爽助剂搭配，达到丝滑的手感效果，通过增加烘烤工艺，有助于涂料中助剂随溶剂挥发迁移到涂层表面，仅添加少量助剂可达到优异的滑爽效果，对涂层透光性影响小。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供一种高耐磨丝滑转印胶，包括以下重量份数的各组分：

优选地，所述高官聚氨酯丙烯酸酯树脂的官能度为6-15官。高官聚氨酯丙烯酸酯树脂官能度为6-15官，主要起提高涂层交联度，提高涂层硬度和耐磨的作用。

更优选地，所述高官聚氨酯丙烯酸酯树脂包括沙多玛的CN8000NS、CN8011NS、CN8885NS、CN9006NS、CN9025、CN9026、CN9110NS和长兴化工的6145-100、6195-100、6196-100、6197H、DR-U123、DR-U145、DR-U202、DR-U591中的一种或多种。

优选地，所述低官聚氨酯丙烯酸酯树脂的官能度为2-3官。低官聚氨酯丙烯酸酯树脂官能度为2-3官，作为成膜物，主要起调节涂层硬度和柔韧的作用。

更优选地，所述低官聚氨酯丙烯酸酯树脂包括沙多玛的CN8007NS、CN8009NS、CN8010NS、CN9001NS、CN910A70和长兴化工的6106、611A-85、6113、6141H-80、6142H-80、6151、6153-3、6158B-80、6164中的一种或多种。

优选地，所述高官聚氨酯丙烯酸酯树脂与低官聚氨酯丙烯酸酯树脂的重量比为4:3-3:1。高官树脂为主体，辅以低官树脂，在该特定比例兼顾耐磨和柔韧性。

优选地，所述丙烯酸酯单体包括二缩三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种。

优选地，所述光引发剂为1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2甲基-1苯基-1-丙酮、安息香双甲醚、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、二苯甲酮及二苯甲酮衍生物中的一种或几种。

优选地，所述改性蜡粉包括可交联型改性褐煤蜡。本发明通过低添加量的改性蜡粉达到较好的滑爽效果、透光性。

优选地，所述改性蜡粉的粒径为2～10μm。蜡粉粒径低于2μm在体系中不易分散且价格高，粒径高于10μm容易引起涂层外观缺陷。

更优选地，所述改性蜡粉为科莱恩公司的改性褐煤蜡Ceridust 5091 TP，粒径为8μm，此微粉蜡表现出干滑的手感，能参与涂层交联，具有长效耐磨抗刮和滑爽的作用。本发明所选的蜡粉类型为微粉蜡中透明性最好的类型,另外在转印胶涂布后固化前增加烘道，促进溶剂挥发，帮助转印胶中的助剂迁移，提高转印胶中的助剂利用率，可以大大减少助剂和蜡粉的添加量，有效的改善涂层发白发雾等透光率下降的现象。

优选地，所述滑爽助剂包括可交联型聚二甲基硅氧烷、聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅中的一种或几种。

更优选地，所述滑爽助剂包括Tego Glide 432、Tego Rad 2100、Tego Rad 2200N、Tego Rad 2250、Tego Rad 2300、Tego Rad 2500中一种或几种。此类助剂表现出油滑的手感。

优选地，所述改性蜡粉与滑爽助剂的重量比为(1～1.5):1。改性蜡粉与滑爽助剂在该范围配比下使用时，表现出特有的丝滑手感。

优选地，所述溶剂包括乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯中的至少一种。更优选地，所述溶剂为乙酸乙酯。乙酸乙酯挥发速率较高，在烘烤过程中挥发，带动助剂向涂层表面迁移。

本发明还提供一种根据所述高耐磨丝滑转印胶制备的涂层。

本发明还提供一种所述涂层的制备方法，包括如下步骤：

采用辊涂方式将所述高耐磨丝滑转印胶涂布于基材表面，经烘干后，使用雾面纹路电雕辊边模压边固化，制成高耐磨丝滑转印胶涂层；其中，所述烘干的温度为60-70℃，烘干的时间为1-3min，采用汞灯固化的能量为100-1000mj/cm2，涂层的厚度为20～30μm。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、具有特别的丝滑手感，兼顾耐磨性能。

2、助剂添加量少，与涂料相容性好，涂层的透光性好。

3、工艺简单，容易实现。

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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1～8

实施例1～8分别提供了一种高耐磨丝滑转印胶组合物，各组合物对应的原料组分及重量份数如表1所示。

分别将各实施例对应的原料组分按其重量份数混合，中速分散2小时，过滤，即得对应的高耐磨丝滑转印胶组合物。

对比例1～9

对比例1～9分别提供了一种转印胶组合物，各组合物对应的原料组分及重量份数如表1所示。

分别将各对比例对应的原料组分按其重量份数混合，中速分散2小时，过滤，即得对应的转印胶组合物。

表1

注1：购自沙多玛的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，官能度为6；

注2：购自沙多玛的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，官能度为2；

注3：购自沙多玛的环氧丙烯酸酯，官能度为2；

注4：购自瑞士科莱恩的改性褐煤蜡Ceridust 5091 TP，粒径为8μm；

注5：购自德国毕克的BYK-Ceraflour 996蜡粉，为聚乙烯/聚四氟乙烯蜡混合物，均为块状固体，不适合用于UV体系；

注6：购自德国迪高的TEGO Rad2100，为有机硅丙烯酸酯流平剂；

注7：购自德国毕克的BYK 310，为聚酯改性有机硅表面助剂。

性能检测

为了本发明与现有技术的涂料进行比较，将上述各实施例和各对比例组合物用6#线棒在PC上进行涂布，然后在60℃烘箱中烘烤1min，然后取出覆上雾面模具，使用压辊进行压印，再500mj/cm2的能量下固化，测定涂料的附着、硬度、柔韧、耐磨、手感。

一、附着

使用百格刀在样张上划百格，用3M 610胶带贴紧测试区域，以一定角度拉起，观察涂层掉落情况。根据掉落面积由少到多依次判定为5B、4B、3B、2B、1B、0B。

二、硬度

使用三菱UNI硬度铅笔，负重为500g，以45°角度在涂层上划动，测试涂层的铅笔硬度。涂层划伤低于1条所对应的铅笔硬度为涂层的硬度，由高到低依次为4H、3H、2H、1H、F、HB、B、2B。

三、柔韧

将样条裁剪成1cm宽的测试条，取不同直径的圆柱，将样条涂层面朝外绕圆柱贴合，取下看涂层是否开裂。涂层不开裂所对应的圆柱直径表示涂层的柔韧性，圆柱直径介于在1mm-60mm之间。

四、耐磨

在175g负重下，用面积为1cm²的羊毛毡来回摩擦涂层，速度为30cycle/min，摩擦20万次，涂层雾度无明显变化为通过，否则为不通过。

五、手感

手触涂层，根据手感对涂层滑度进行区分，根据滑度不同可分为丝滑、干滑、油滑。

六、透光性

使用雾度计，测量样张的透光率，若涂层透光率低于90％则为透光性低，若高于90％则为透光性高。

各实施例和各对比例所制得的涂层的性能检测结果如下表2所示：

表2性能检测结果

由表2可知，实施例1～8制得的一种高耐磨丝滑转印胶组合物与对比例1～9的光固化组合物相比：实施例制备的组合物在附着、硬度、柔韧，耐磨、手感、透光性这五方面的性能更平衡。

对比例1与实施例1、2相比，柔韧性差，导致附着差，不能满足附着和后续工艺模切不能崩边的要求，硬度与柔韧兼顾需要高低官树脂合适的搭配比例。

对比例2与实施例1相比，耐磨性差，且因环氧韧性差，柔韧性不能满足要求。

对比例3与实施例1、4相比，附着力差，是由转印胶组合物中引发剂含量过低、涂层固化不完全引起。

对比例4与实施例1相比，手感达不到丝滑的要求，助剂和蜡粉不参与固化反应，测试过程中，有外力摩擦导致手感降低。

对比例5与实施例1相比，手感达不到丝滑的要求，仅有改性蜡粉，涂层手感会比较干涩。

对比例6与实施例1相比，手感达不到丝滑的要求，仅有滑爽助剂，涂层手感会比较油。

对比例7与实施例1相比，手感达不到丝滑的要求，涂层固化前没有溶剂挥发带动助剂迁移，助剂无法集中在涂层表面发挥作用，丝滑手感会明显降低。

对比例8与实施例1相比，涂层硬度低导致耐磨差，是由低官树脂过多导致的。

对比例9与实施例1相比，虽耐磨性能达到要求，但是无丝滑手感、且涂层透光性差，是由滑爽助剂添加量过多导致的。

另外，实施例8采用的滑爽助剂，由于不可参与涂层固化交联，因此涂层表面的滑爽助剂在摩擦的过程产生损失或迁移，相较于其他的实施例，实施例8丝滑手感的持续性和稳定性较差。

综上所述，本发明的转印胶涂层具有优异的耐羊毛毡摩擦性能，同时兼顾丝滑的手感，避免了使用模具直接压印纯固含涂料的方法制作的涂层手感差的问题。

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化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种高耐磨丝滑转印胶，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：

2.根据权利要求1所述的高耐磨丝滑转印胶，其特征在于，所述高官聚氨酯丙烯酸酯树脂的官能度为6-15官。

3.根据权利要求1所述的高耐磨丝滑转印胶，其特征在于，所述低官聚氨酯丙烯酸酯树脂的官能度为2-3官。

4.根据权利要求1所述的高耐磨丝滑转印胶，其特征在于，所述丙烯酸酯单体包括二缩三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的高耐磨丝滑转印胶，其特征在于，所述光引发剂为1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2甲基-1苯基-1-丙酮、安息香双甲醚、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、二苯甲酮及二苯甲酮衍生物中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的高耐磨丝滑转印胶，其特征在于，所述改性蜡粉包括可交联型改性褐煤蜡；所述改性蜡粉的粒径为2～10μm。

7.根据权利要求1所述的高耐磨丝滑转印胶，其特征在于，所述滑爽助剂包括可交联型聚二甲基硅氧烷、聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的高耐磨丝滑转印胶，其特征在于，所述改性蜡粉与滑爽助剂的重量比为(1～1.5):1。

9.一种根据权利要求1至8中任一项所述的高耐磨丝滑转印胶制备的涂层。

10.一种根据权利要求9所述的涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述高耐磨丝滑转印胶，采用辊涂方式涂布于基材表面，经烘干后，使用雾面纹路电雕辊边模压边固化，制成高耐磨丝滑转印胶涂层；其中，所述烘干的温度为60-70℃，烘干的时间为1-3min，采用汞灯固化的能量为100-1000mj/cm2，涂层的厚度为20～30μm。