CN111057463A - 一种uv固化防眩光涂料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种UV固化防眩光涂料及制备方法，该涂料可有效涂覆于玻璃或金属基材的表面，附着力达到100，有优异的防眩光效果，雾度低至5.4，与现有技术相比，本发明实施例的UV固化防眩光涂料，被涂覆基材无需加热，可室温喷涂和UV固化，易施工，固化效率高，节约能源，有利于批量生产，相比传统添加哑粉的消光工艺，光泽更加均匀，雾度更低，成本也更低。

Description

一种UV固化防眩光涂料及制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种UV固化防眩光涂料及制备方法。
背景技术
当光源位置与视点形成某个特定的夹角时，高亮度的光源，经过反射会产生与周围强烈的亮度对比，让观众产生眩光的感觉。眩光不但会造成视觉上的不适应，强烈的眩光还会损害视觉甚至引起失明。眩光属于光污染，如现代城市高大建筑物的玻璃幕墙反射的眩光，会对行人造成视觉干扰，影响周围居民的正常休息。道路边灯光装饰和夜景照明光源产生的眩光，会造成人的突发性暂时失明和视力错觉，会瞬间遮住司机的视野，容易引发交通事故。通常使用防眩光涂料来防止眩光的产生。
防眩光涂料能有效减少眩光效应，可以应用于手机前窗显示屏或后盖、汽车车载显示屏幕、笔记本电脑、Pad显示屏等，使屏幕前的观众即使在高亮度的环境下，也能从不同的角度看清屏幕中的画面。CN106634103A公开了一种防眩光UV固化涂料组合物及其涂布方法，该方法制备的防眩光涂层附着力佳、铅笔硬度高、水接触角大，但其适用的基材为塑料，在玻璃或金属等难附着的基材上不能有效的产生防眩光效果。CN106811108A公布了一种防眩光防闪点涂料及制备方法和应用，该发明通过添加防眩粒子浆的方式，制得一种高固含的防眩光UV涂料，该涂料储存稳定优异、防眩光效果佳，然而，该涂料适用的基材仍然为塑料，在玻璃或金属等难附着的基材上无法产生防眩光效果。CN106715618A公开了一种在基材上形成防眩光涂层的方法，该方法以溶胶-凝胶组合物的形式施工至已加热基材表面，固化后形成具有表面粗糙度的溶胶-凝胶涂层，以实现防眩光效果，但其涂层施工前，基材需要加热，涂层施工后，又需要进一步加热烘烤固化，施工繁琐，能量消耗较大。
综上，仍需要开发一种适用于玻璃或金属基材的UV固化防眩光涂料。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种UV固化防眩光涂料及制备方法，该涂料可以涂覆于玻璃和金属基材表面，附着力高，防眩光效果良好。
根据本发明第一方面实施例的一种UV固化防眩光涂料，所述UV固化防眩光涂料包括以下重量份计的制备原料：
改性聚氨酯丙烯酸酯树脂：40～70份，
三官能聚氨酯丙烯酸酯树脂：10～30份，
多官能反应单体：10～20份，
光引发剂：2～5，
助剂：1～3份，
硅烷偶联剂：1～2份，
丙烯酸磷酸酯：1～2份，
有机溶剂：300～600份。
根据本发明实施例的UV固化防眩光涂料，至少具有如下技术效果：
本发明实施例的UV固化防眩光涂料，可有效涂覆于玻璃或金属基材的表面，附着力达到100，有优异的防眩光效果，雾度低至5.4。
与现有技术相比，本发明实施例的UV固化防眩光涂料，被涂覆基材无需加热，可室温喷涂和UV固化，易施工。
本发明实施例的UV固化防眩光涂料，固化效率高，节约能源，有利于批量生产。
本发明实施例的UV固化防眩光涂料，使用了哑光树脂消光，相比传统添加哑粉的消光工艺，光泽更加均匀，雾度更低，成本也更低。
根据本发明的一些实施例，所述改性聚氨酯丙烯酸酯树脂为长兴化学DR-U011。具体为DR-U011-5。
本发明实施例的改性聚氨酯丙烯酸酯树脂为自消光UV树脂，其通过调整树脂内部不同部分的分子结构，产生微相容的体系，改变其透光率，树脂各部分透光率不同，收缩率不同，UV固化后，涂层收缩，微观上形成漫反射，实现消光效果，以达到防眩光的目的，另由成膜物质直接消光，不需要添加气相二氧化硅等粉料，改善了涂层耐钢丝绒摩擦能力。该树脂自身对玻璃和金属无附着力。
本发明实施例的三官能聚氨酯丙烯酸酯树脂通过丙烯酰氧基UV固化后，作为成膜物质，可以提供UV涂层对玻璃或金属基材的附着力。
根据本发明的一些实施例，所述多官能反应单体为二季戊四醇六丙烯酸酯。
该反应单体的每个单体分子中含有六个可参与光化学反应的丙烯酰氧基，因此UV固化后，同样作为成膜物质能够有效提高UV涂层的固化速率及其交联密度，改善了UV涂层的耐抗性和耐候性。
根据本发明的一些实施例，所述光引发剂包括1-羟基环己基苯基甲酮、二苯甲酮、(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的至少两种。
上述光引发剂的搭配不仅解决了UV涂层的表层固化问题，还可以提高涂层的耐磨性能。
根据本发明的一些实施例，所述助剂包括流平剂、消泡剂和润湿分散剂中的至少两种。
流平剂包括BYK-333和BYK-358N。消泡剂为TEGO Foamex N。润湿分散剂包括SOLSPERSE 20000和信越KY-1203。助剂的搭配解决了UV涂层对基材的润湿问题和表层抗脏污力的问题。
根据本发明的一些实施例，所述硅烷偶联剂为道康宁OFS-6030。
该偶联剂为甲基丙烯酰氧基官能团烷氧基硅烷，一头的甲基丙烯酰氧基可与成膜物质一起参与自由基固化，另一头的烷氧基水解后产生的硅羟基与玻璃或金属基材表面结合，这样可以有效提高UV涂层对玻璃或金属基材的附着力，改善UV涂层的耐水性能。
根据本发明的一些实施例，所述丙烯酸磷酸酯为沙多玛CD9051。
该丙烯酸磷酸酯为高酸值附着力促进剂，可以有效改善UV油墨对玻璃或金属基材的附着力。
根据本发明的一些实施例，所述有机溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丁酯、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、乙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯和乙二醇乙醚醋酸酯中的至少两种。
不同的溶剂搭配形成了有效的溶解能力和最佳的挥发梯度，以使得UV固化的涂层具有最佳的外观和应用性能。
根据本发明第二方面实施例的一种UV固化防眩光涂料的制备方法，步骤包括：
S1：按配比称取制备原料，遮光条件下，将所述改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、三官能聚氨酯丙烯酸酯树脂、多官能反应单体、光引发剂和助剂分散均匀；
S2：将所述硅烷偶联剂、丙烯酸磷酸酯和有机溶剂加入步骤S1的混合物中混匀，即得所述UV固化防眩光涂料。
根据本发明的一些实施例，步骤S1中，分散的速度为200～500rpm。
本发明实施例的UV固化防眩光涂料的应用基材为洁净的玻璃或金属。施工方法为：
(1)开罐后400～500目过滤；
(2)将步骤(1)得到的涂料在洁净室中喷涂到对应产品上，洁净室的温度为18～25℃，湿度为50～70％，喷涂气压为0.5～1MPa，干膜膜厚为2～5μm；
(3)将步骤(2)中喷涂后的产品在60～80℃烘烤5～8min，然后紫外光固化，固化能量为800～1000mJ/cm2，即得最终样品。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
本例提供了一种UV固化防眩光涂料，该UV固化防眩光涂料包括以下重量份计的制备原料：
改性聚氨酯丙烯酸酯树脂：40～70份，三官能聚氨酯丙烯酸酯树脂：10～30份，多官能反应单体：10～20份，光引发剂：2～5，助剂：1～3份，硅烷偶联剂：1～2份，丙烯酸磷酸酯：1～2份，有机溶剂：300～600份。
其中，改性聚氨酯丙烯酸酯树脂为长兴化学DR-U011。具体为DR-U011-5。
多官能反应单体为二季戊四醇六丙烯酸酯。
该反应单体的每个单体分子中含有六个可参与光化学反应的丙烯酰氧基，因此UV固化后，同样作为成膜物质能够有效提高UV涂层的固化速率及其交联密度，改善了UV涂层的耐抗性和耐候性。
光引发剂包括1-羟基环己基苯基甲酮、二苯甲酮、(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的至少两种。
助剂包括流平剂、消泡剂和润湿分散剂中的至少两种。流平剂包括BYK-333和BYK-358N。消泡剂为TEGO Foamex N。润湿分散剂包括SOLSPERSE 20000和信越KY-1203。助剂的搭配解决了UV涂层对基材的润湿问题和表层抗脏污力的问题。
硅烷偶联剂为道康宁OFS-6030。丙烯酸磷酸酯为沙多玛CD9051。
有机溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丁酯、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、乙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯和乙二醇乙醚醋酸酯中的至少两种。
实施例2
本例提供了一种UV固化防眩光涂料的制备方法，步骤包括：
S1：按配比称取制备原料，遮光条件下，将所述改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、三官能聚氨酯丙烯酸酯树脂、多官能反应单体、光引发剂和助剂分散均匀；
S2：将所述硅烷偶联剂、丙烯酸磷酸酯和有机溶剂加入步骤S1的混合物中混匀，即得所述UV固化防眩光涂料。
步骤S1中，分散的速度为200～500rpm。
实施例3
本例提供了UV固化防眩光涂料的施工方法，涂料的应用基材为洁净的玻璃或金属。
施工方法具体为：
(1)开罐后400～500目过滤；
(2)将步骤(1)得到的涂料在洁净室中喷涂到对应产品上，洁净室的温度为18～25℃，湿度为50～70％，喷涂气压为0.5～1MPa，干膜膜厚为2～5μm；
(3)将步骤(2)中喷涂后的产品在60～80℃烘烤5～8min，然后紫外光固化，固化能量为800～1000mJ/cm2，即得最终样品。
实施例4
本例根据实施例1的配方和实施例2的制备方法，制备了5种UV固化防眩光涂料，具体配比如表1所示。
表1五种涂料配比明细
Figure BDA0002340545110000061
上述涂料A～E中，使用的光引发剂为(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮和二苯甲酮的混合物，三者混合的质量比为1:2:4。
助剂为BYK-333、SOLSPERSE 20000和KY-1203的混合物，三者混合的质量比为1:2:1。
偶联剂为道康宁的OFS-6030，丙烯酸磷酸酯为沙多玛的CD-9051。有机溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇丁醚和乙二醇乙醚醋酸酯的混合物，四者混合的质量比为35:50:10:5。
分别将上述五种涂料在洁净室中，400～500目过滤，洁净室的温度为18～25℃，湿度为50～70％，喷涂气压为0.5～1MPa，基材为洁净玻璃，将喷涂后的产品60～80℃烘烤5-8mins，UV固化，固化能量为800～1000mJ/cm2，得到干膜膜厚为2～5μm的测试样板。
测试例
本例测试了实施例4制备的五种涂料样板涂层性能。其中，附着力依据GB 1720；耐水性依据GB/T 1733；铅笔硬度依据GB/T 6739；水接触角依据GB/T 24368；雾度依据GB/T2410-2008；透过率依据GB/T 2410-2008。
对比例1采用市售UV固化防眩光涂料，相同工艺制作测试样板。
对比例2采用市售AG喷涂液，热喷工艺，160℃烘烤30min烘烤固化制作测试样板。
检测结果如表2所示。
表2涂层性能测试结果
Figure BDA0002340545110000071
涂层附着力测试结果100为最好，涂层无明显脱落；80次之，5％以内脱落，依次类推，0为完全脱落。
耐水性是指耐水试验后的涂层与基材的附着力表现，具体同上，100最好，0最差。
从表2中可以看出，涂料D的综合性能表现最佳，附着力稳定，耐水煮性能卓越，铅笔硬度高，雾度低，水接触角高，抗脏污性能卓越，可室温喷涂，被涂覆基材无需加热，应用工艺简单，适应于批量生产。
涂料A因提供附着力的三官聚氨酯树脂含量不足，附着力较差。
涂料B虽然提高了三官聚氨酯树脂含量，但六官反应单体添加过量，导致涂层固化后收缩过大，与基材附着力反而降低
涂料C中改性聚氨酯丙烯酸酯树脂添加量过量，涂层雾度增大，耐水性稍有降低。
涂料D的综合性能表现最佳，附着力稳定，耐水煮性能卓越，高铅笔硬度，雾度低，水接触角高。
涂料E的硅烷偶联剂与丙烯酸磷酸酯添加量不足，导致涂层与基材耐水性能明显降低。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种UV固化防眩光涂料，其特征在于，包括以下重量份计的制备原料：
改性聚氨酯丙烯酸酯树脂：40～70份，
三官能聚氨酯丙烯酸酯树脂：10～30份，
多官能反应单体：10～20份，
光引发剂：2～5，
助剂：1～3份，
硅烷偶联剂：1～2份，
丙烯酸磷酸酯：1～2份，
有机溶剂：300～600份。
2.根据权利要求1所述的一种UV固化防眩光涂料，其特征在于，所述改性聚氨酯丙烯酸酯树脂为长兴化学DR-U011。
3.根据权利要求1所述的一种UV固化防眩光涂料，其特征在于，所述多官能反应单体为二季戊四醇六丙烯酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种UV固化防眩光涂料，其特征在于，所述光引发剂包括1-羟基环己基苯基甲酮、二苯甲酮、(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的至少两种。
5.根据权利要求1所述的一种UV固化防眩光涂料，其特征在于，所述助剂包括流平剂、消泡剂和润湿分散剂中的至少两种。
6.根据权利要求1所述的一种UV固化防眩光涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为道康宁OFS-6030。
7.根据权利要求1所述的一种UV固化防眩光涂料，其特征在于，所述丙烯酸磷酸酯为沙多玛CD9051。
8.根据权利要求1所述的一种UV固化防眩光涂料，其特征在于，所述有机溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丁酯、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、乙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯和乙二醇乙醚醋酸酯中的至少两种。
9.根据权利要求1～8任一项所述的一种UV固化防眩光涂料的制备方法，其特征在于，步骤包括：
S1：按配比称取制备原料，遮光条件下，将所述改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、三官能聚氨酯丙烯酸酯树脂、多官能反应单体、光引发剂和助剂分散均匀；
S2：将所述硅烷偶联剂、丙烯酸磷酸酯和有机溶剂加入步骤S1的混合物中混匀，即得所述UV固化防眩光涂料。
10.根据权利要求9所述的一种UV固化防眩光涂料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，分散的速度为200～500rpm。
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