CN111484798A - 一种白板膜哑光uv涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种白板膜哑光UV涂料及其制备方法，所述白板膜哑光UV涂料包括如下重量份数的组分：高官能聚氨酯丙烯酸酯树脂30～40份，二官能聚氨酯丙烯酸酯树脂5～10份，UV活性稀释剂10～20份，UV光引发剂3～5份，有机硅微粉5～10份，分散剂0.5～1份，流平剂0.1～0.5份，溶剂20～30份。本发明以高官能聚氨酯丙烯酸酯树脂和二官能聚氨酯丙烯酸酯树为主体材料，并添加有机硅微粉，配合其他组分，得到白板膜哑光UV涂料。该白板膜哑光UV涂料具有哑光效果，防眩光，且具有易写易擦的特点，白板笔书写容易润湿，不产生缩墨现象，字体清晰，而且容易擦拭，高硬度、高耐刮，持久性好，非常适用于白板膜表面的哑光处理和硬化处理。

Description

一种白板膜哑光UV涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及白板膜涂料技术领域，更具体地，涉及一种白板膜哑光UV涂料。

背景技术

专供白板笔使用的写字板由于具有易擦写又不会产生粉灰的使用特点，已广为大众所接受和使用。该类写字板可用于文化教学、办公、会议等场合，其特点是用白板笔书写在写字板上的墨迹可擦除。

写字板的表层设有白板膜，现有的白板膜表面一般涂有哑光烤漆涂料，哑光烤漆涂料具有哑光效果，用户体验适用度高，且白板笔书写容易润湿，字迹清晰。然而，哑光烤漆涂料一般交联密度偏低，不易擦拭，持久性不足，加之生产工艺复杂，不符合环保要求，无法满足市场需求。另外，如果采用由含氟树脂制成的UV涂料涂覆白板膜，其擦拭性和持久性得到提高，但是书写困难，白板笔笔痕容易缩墨，无法形成清晰的字体，且该UV涂料一般为高光涂料，容易发生炫光，用户体验差，无法应用于白板膜涂料领域。

因此，需要开发出具有哑光效果，且书写容易、字迹清晰、擦拭性和持久性好的白板膜涂料。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述擦拭性和持久性不足的缺陷，提供一种白板膜哑光UV涂料，提供的白板膜哑光UV涂料涂覆白板膜表面具有哑光效果，且书写容易、字迹清晰、擦拭性和持久性好。

本发明的另一目的在于提供上述白板膜哑光UV涂料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种白板膜哑光UV涂料，包括如下重量份数的组分：高官能聚氨酯丙烯酸酯树脂30～40份，二官能聚氨酯丙烯酸酯树脂5～10份，UV活性稀释剂10～20份，UV光引发剂3～5份，有机硅微粉5～10份，分散剂0.5～1份，流平剂0.1～0.5份，溶剂20～30份。

本发明的白板膜哑光UV涂料采用聚氨酯丙烯酯树脂为主体材料，其中，高官能聚氨酯丙烯酸酯树脂为漆膜提供良好的交联密度，从而使漆膜具有良好的硬度，提高耐磨性和耐化学性能；二官能聚氨酯丙烯酸酯树脂为漆膜提供一定的柔韧性，良好的附着力和耐化性；UV活性稀释剂能够适当降低涂料的粘度，调整体系的固化反映速度。光引发剂在紫外光的照射下产生裂解，引发涂料体系的聚合固化，达到成膜的效果。分散剂使有机硅微粉在涂料体系中易于分散，并且提供均匀稳定的漆膜光泽度。流平剂可以合适的提高漆膜的润湿性和流动性，同时不会降低漆膜的表面张力。溶剂作为成膜介质，起到溶解光引发剂﹑调整涂料的粘度﹑溶解树脂﹑改善涂料的施工性的作用。

尤其重要的是，本申请还添加了有机硅微粉，有机硅微粉具有稳定的三维立体结构，不溶解于体系，可为体系提供消光功能，使涂料具有柔和的哑光效果，从而使漆膜具有持久的防眩光功能。同时，由于有机硅微粉合适的表面能，使形成的漆膜的表面张力稳定适中，漆膜的擦写与缩墨性能达到平衡状态，避免了当漆膜硬度较高时导致的书写字迹缩墨的问题。有机硅微粉与高分子漆膜具有良好的亲和性，能够稳定的嵌合在漆膜中，耐磨损性好，从而使得漆膜具有很好的反复涂写和擦拭的功能。

上述各组分相互配合，最终使得白板膜涂料具有哑光效果，且具有易写易擦的特点，白板笔书写容易润湿，不产生缩墨现象，字体清晰，而且容易擦拭，持久性好。该白板膜涂料非常适用于白板膜表面的哑光处理和硬化处理，提供防眩光、高硬度、高耐刮、白板笔易写易擦功能，且功能持久。

可选地，所述有机硅微粉为长兴GP3500、佳谦GW104或佳谦GW-201中的一种或几种。

优选地，所述高官能聚氨酯丙烯酸酯树脂为六官能聚氨酯丙烯酸酯树脂和/或九官能聚氨酯丙烯酸酯树脂。

可选地，所述高官能聚氨酯丙烯酸酯树脂为广州博兴B919B、拜耳化学U400或湛新化工EB1290N中的一种或几种。

可选地，所述二官能聚氨酯丙烯酸酯树脂为湛新化工EB284、广州润澳化工FSP7043或广州博兴B296中的一种或几种。

优选地，所述UV活性稀释剂为两官能团丙烯酸酯单体和/或三官能团丙烯酸酯单体。具有一定的稀释能力和较好的反应速度。

可选地，所述UV活性稀释剂为沙多玛SR833NS、沙多玛SR351NS、沙多玛SR444NS、帝斯曼Agisyn2884或长兴EM242中的一种或几种。

优选地，所述UV光引发剂为α羟烷基酮类光引发剂。α羟烷基酮类光引发剂的引发效率高，提供良好的引发效率和引发速率。

作为一个实施方式，所述UV光引发剂为Igarcure184。

优选地，所述分散剂选择为高分子胺基分散剂。分散剂可以为粉料物质提供良好的润湿分散性和抗絮凝性。

作为一个实施方式，所述分散剂为BASF公司的EFKA4010。

优选地，所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂。丙烯酸酯类流平剂不含有机硅，对漆膜表面张力影响非常小，同时提供良好的基材润湿性和漆膜流平性。

作为一个实施方式，所述流平剂为毕克公司BYK354。

优选地，所述溶剂为醋酸乙酯和/或醋酸丁酯。

优选地，所述醋酸丁酯为10～15份，所述醋酸乙酯为10～20份。

本发明还保护上述白板膜哑光UV涂料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S1.将高官能聚氨酯丙烯酸酯树脂、二官能聚氨酯丙烯酸酯树脂、UV活性稀释剂、UV光引发剂、分散剂、流平剂和一部分溶剂混合均匀，得到混合液；

S2.在S1.的混合液中加入有机硅微粉和剩余的溶剂，混合均匀，得到所述白板膜哑光UV涂料。

优选地，所述制备方法包括如下步骤：

S1.将高官能聚氨酯丙烯酸酯树脂、二官能聚氨酯丙烯酸酯树脂、UV活性稀释剂、UV光引发剂、分散剂、流平剂和乙酸丁酯投料到反应釜，控制转速800～1000转/min，高速搅拌20～30min混合均匀，得到混合液；

S2.在S1.的混合液中加入有机硅微粉，高速搅拌20～30min，控制转速1000～2000转/min，至有机硅微粉分散均匀，无结块，无结团；最后添加乙酸乙酯调整体系粘度，低速搅拌5～10min，控制搅拌转速600～800转/min，得到所述白板膜哑光UV涂料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明以高官能聚氨酯丙烯酸酯树脂和二官能聚氨酯丙烯酸酯树为主体材料，并添加有机硅微粉，配合其他组分，得到白板膜哑光UV涂料。该白板膜哑光UV涂料具有哑光效果，防眩光，且具有易写易擦的特点，白板笔书写容易润湿，不产生缩墨现象，字体清晰，而且容易擦拭，高硬度、高耐刮，持久性好，非常适用于白板膜表面的哑光处理和硬化处理。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

实施例中的原料均可通过市售得到；

高官能聚氨酯丙烯酸酯树脂选自广州博兴B919B、拜耳化学U400或湛新化工EB1290N；

二官能聚氨酯丙烯酸酯树脂选自湛新化工EB284、广州润澳化工FSP7043或广州博兴B296；

UV活性稀释剂选自沙多玛SR833NS、沙多玛SR351NS、沙多玛SR444NS、帝斯曼Agisyn2884或长兴EM242；

有机硅微粉选自长兴GP3500、佳谦GW104或佳谦GW-201；

UV光引发剂为Igarcure184；分散剂为BASF公司的EFKA4010；流平剂为毕克公司BYK354；溶剂为醋酸乙酯和醋酸丁酯，为东晋弘公司提供。

对比例中，硅助剂BYK333为毕克公司提供，Tego410为德高公司提供。

除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

实施例1～3及对比例1～2

实施例1～3及对比例1～2的白板膜哑光UV涂料的组成如表1所示。

表1实施例1～3及对比例1～2的白板膜哑光UV涂料的组成(单位：重量份数)

实施例1～3及对比例1～2的白板膜哑光UV涂料的制备方法包括如下步骤：

S1.将高官能聚氨酯丙烯酸酯树脂、二官能聚氨酯丙烯酸酯树脂、UV活性稀释剂、UV光引发剂、分散剂、流平剂和乙酸丁酯投料到反应釜，控制转速800-1000转/min，搅拌20-30min混合均匀，得到混合液；

S2.在S1.的混合液中加入有机硅微粉，搅拌20-30min，控制转速1000-2000转/min，至有机硅微粉分散均匀，无结块，无结团；最后添加乙酸乙酯调整体系粘度，搅拌5-10min，控制搅拌转速600-800转/min，得到白板膜哑光UV涂料。

对比例3

本对比例提供一种白板膜哑光UV涂料，与实施例1不同的是，未添加有机硅微粉，改为6份的消光粉E1011和0.3份的硅助剂BYK333，乙酸乙酯为18.1份；

其他组分与实施例1相同。

本对比例的白板膜哑光UV涂料的制备方法包括如下步骤：

M1.将高官能聚氨酯丙烯酸酯树脂、二官能聚氨酯丙烯酸酯树脂、UV活性稀释剂、UV光引发剂、硅助剂、分散剂、流平剂和乙酸丁酯投料到反应釜，控制转速800-1000转/min，搅拌20-30min混合均匀，得到混合液；

M2.在M1.的混合液中加入消光粉，搅拌20-30min，控制转速1000-2000转/min，至有分散均匀；最后添加乙酸乙酯调整体系粘度，搅拌5-10min，控制搅拌转速600-800转/min，得到白板膜哑光UV涂料。

对比例4

本对比例提供一种白板膜哑光UV涂料，与实施例1不同的是，未添加有机硅微粉，改为6份的消光粉E1011和0.3份的硅助剂Tego410，乙酸乙酯为18.1份；

其他组分与实施例1相同。

本对比例的白板膜哑光UV涂料的制备方法与对比例3相同。

性能测试

(1)白板膜哑光UV涂料的外观与稳定性

采用目视方法查看白板膜哑光UV涂料的混合物外观；

根据ASTM D1849-1995(2008)测试白板膜哑光UV涂料的90天常温稳定性、30天60℃稳定性和耐冷热循环稳定性。

(2)涂层性能

制备涂层：将白板膜哑光UV涂料辊涂涂布到50μm厚度PET表面，室温放置1min，80℃IR炉烘烤1min，然后用400mJ/cm²的UV能量以30m/min的机速进行UV辐照固化，所得干膜厚度2～3μm。其中，固化所用光源是高压汞灯，中心波长是365nm。

涂层性能的测试方法如下：

①耐白板笔：用晨光/得力品牌白板笔在涂层表面进行书写，分别室温放置24h和30天，观察缩墨情况和擦拭情况。

②擦写持久性：将橡皮擦安装在测试头上，接触面积约0.5cm×0.5cm，载荷1kg负重，来回擦拭10000次，速度60次/min，然后用晨光/得力品牌白板笔检验擦写性能。

③耐溶剂性：TA9008无尘布蘸异丙醇后包在专用的测试头上(无尘布要四层，无尘布与样板的接触面积是1cm²)，施加100g的载荷，速度40～50次/min，80mm左右的行程在样板表面来回摩擦，记录样板表面不出现伤痕、见底、失光现象的摩擦次数。

另外，根据ASTM D3359-2009测试附着力；根据ASTM D3363-05(2011)测试硬度；根据ASTM D523-2014测试光泽度(60°)；根据GB/T 25257-2010测试翘曲性。

测试结果

实施例1～3及对比例1～4的白板膜哑光UV涂料的性能测试结果如表2和表3所示。

根据表2可知，实施例1～3及对比例1～4的白板膜哑光UV涂料外观均为均相，白色粘稠，且稳定性较好。

根据表3可知，实施例1～3的白板膜哑光UV涂料在白板膜上具有良好的附着力，硬度高，良好的翘曲性、耐异丙醇性，光泽度合适，光泽在40-45Gu之间，柔和均匀，防眩光效果好。白板笔书写无缩墨，擦拭无痕，擦写持久性好，可达10000次以上。而对比例1中有机硅微粉含量过低，漆膜的光泽偏高，有反光性，导致防眩光效果下降。对比例2中有机硅微粉含量过高，光泽偏低，初始防眩光和擦写效果良好，但是持久性测试发现光泽会升高导致板面光泽不均匀，发花。这是由于粉料偏多而导致漆膜对粉料的包裹性下降，持久性测试时有部分粉料脱落，导致光泽升高，板面发花。

另外，对比例3和对比例4将配方中的有机硅微粉换成传统的有机硅助剂和二氧化硅消光粉，漆膜耐白板笔擦写的持久性将大大降低，500次后无法擦拭，无法满足长期使用的要求。这是因为有机硅助剂与漆膜的作用力不强，持久性测试时助剂被擦掉，影响板面的擦写性。

表2实施例1～3及对比例1～4的白板膜哑光UV涂料的外观与稳定性

表3实施例1～3及对比例1～4的白板膜哑光UV涂料制成的涂层性能

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种白板膜哑光UV涂料，其特征在于，包括如下重量份数的组分：高官能聚氨酯丙烯酸酯树脂30～40份，二官能聚氨酯丙烯酸酯树脂5～10份，UV活性稀释剂10～20份，UV光引发剂3～5份，有机硅微粉5～10份，分散剂0.5～1份，流平剂0.1～0.5份，溶剂20～30份。

2.根据权利要求1所述的白板膜哑光UV涂料，其特征在于，所述有机硅微粉为长兴GP3500、佳谦GW104或佳谦GW-201中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的白板膜哑光UV涂料，其特征在于，所述高官能聚氨酯丙烯酸酯树脂为六官能聚氨酯丙烯酸酯树脂和/或九官能聚氨酯丙烯酸酯树脂。

4.根据权利要求1所述的白板膜哑光UV涂料，其特征在于，所述UV活性稀释剂为两官能团丙烯酸酯单体和/或三官能团丙烯酸酯单体。

5.根据权利要求1所述的白板膜哑光UV涂料，其特征在于，所述分散剂为高分子胺结构分散剂。

6.根据权利要求1所述的白板膜哑光UV涂料，其特征在于，所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂。

7.根据权利要求1所述的白板膜哑光UV涂料，其特征在于，所述UV光引发剂为α羟烷基酮类光引发剂。

8.根据权利要求1所述的白板膜哑光UV涂料，其特征在于，所述溶剂为醋酸乙酯和/或醋酸丁酯。

9.权利要求1～8任一项所述白板膜哑光UV涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.将高官能聚氨酯丙烯酸酯树脂、二官能聚氨酯丙烯酸酯树脂、UV活性稀释剂、UV光引发剂、分散剂、流平剂和一部分溶剂混合均匀，得到混合液；

S2.在S1的混合液中加入有机硅微粉和剩余的溶剂，混合均匀，得到所述白板膜哑光UV涂料。