CN113337201A

CN113337201A - 一种底漆及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN113337201A
Application number: CN202110738184.1A
Authority: CN
Inventors: 杨先; 丁伟; 汪文笔; 符饶生; 王卫国; 凌云剑
Original assignee: Hunan Sokan New Materials Co ltd
Current assignee: Hunan Sokan New Materials Co ltd
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2021-09-03

Abstract

本发明公开了一种底漆及其制备方法和应用，属于涂料技术领域。本发明的底漆，制备原料包括：溶剂型聚氨酯改性丙烯酸酯树脂，三官能改性聚酯丙烯酸树脂、二官能聚氨酯丙烯酸树脂、三官能丙烯酸单体和助剂。本发明提供的底漆，通过成分的搭配，能够应用于电镀底漆，同时可与具有拉丝纹或麻面效果的基材相配合，形成可覆盖且不积边的效果。

Description

一种底漆及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种底漆及其制备方法和应用。

背景技术

随着人们生活水平的提高，便携式电子产品，如手机、数码相机、数码摄像机、MP3、MP4等越来越普遍，为了追求便携式电子产品的外观美观程度，常以真空电镀工艺处理上述便携式电子产品的外壳。

传统便携式电子产品的外壳基材为PC(聚碳酸酯)的光滑表面，所以底漆一般采用厚涂底漆喷涂；现在由于消费者对美感追求的提升，便携式电子产品的外壳基材一般具有拉丝纹及麻面外观，若仍采用传统的厚涂底漆喷涂，则会覆盖基材原本的纹路，同时还会产生积边等外观缺陷，达不设定的美观效果。

因此，开发新的电镀用底漆，并获得高镜面、不不积边、可覆盖拉丝纹的效果已经刻不容缓。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种底漆，通过成分的搭配，能够应用于电镀底漆，同时可与具有拉丝纹或麻面效果的基材相配合，形成可覆盖基材缺陷，且不积边的效果。

本发明还提出一种上述底漆的制备方法。

本发明还提出一种具有上述底漆形成漆膜的便携式电子产品。

根据本发明的一个方面，提出了一种底漆，所述底漆，制备原料包括：溶剂型聚氨酯改性丙烯酸酯树脂，三官能改性聚酯丙烯酸树脂、二官能聚氨酯丙烯酸树脂和三官能丙烯酸单体。

根据本发明的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：

在本发明提供的底漆张，成膜原料主要包括溶剂型聚氨酯改性丙烯酸酯树脂、二官能聚氨酯丙烯酸树脂、三官能改性聚酯丙烯酸树脂和三官能丙烯酸单体；其中，

溶剂型聚氨酯改性丙烯酸酯树脂具有柔韧性好，对盖点好(指对底漆的不良遮盖性好)，以及不积边性能突出(积边即涂覆底漆后，基材边缘部位油漆的厚度大于其他部位)的优点；

二官能聚氨酯丙烯酸树脂，由于官能度低、功能官能团数目较少，因而表现出柔韧性佳的特点，将其用为底漆的主要成膜原料，可延长产品的上镀性、机械性能；

三官能丙烯酸单体能充分溶解和稀释底漆中添加的树脂物质；同时还参与光固化反应(成膜过程)，可调整底漆漆膜在固化时的交联程度，可在低漆膜收缩率的同时，提升底漆的反应速率(使反应更快)，还可以提升底漆的交联密度；还可调整漆膜的整体性能；

三官能改性聚酯丙烯酸树脂，具有聚氨酯改性丙烯酸树脂共有的丰满度高、流平性好等特点，因此底漆包括三官能度改性聚酯丙烯酸树脂后，形成的漆膜具有高镜面的特点；

综上，本发明中，通过各成分的相互配合，获得的底漆形成漆膜后，具有高光泽、高镜面的特点，因此经后续镀膜后，形成的膜层具有高金属光泽；此外，底漆形成的漆膜与镀膜之间的结合力(镀膜在底漆上的附着力)较高，因此还具有优异的上镀性。

获得了一种可应用与具有拉丝纹或麻面外观基材的底漆，同时上述底漆还具有不积边和显示高金属感的效果；可满足后续对电镀上镀性的要求。在本发明的一些实施方式中，按重量份计，所述底漆的制备原料包括：

在上述比例范围内，特别是二官能聚氨酯丙烯酸树脂的添加量范围内，所述底漆形成的漆膜既能保证一定的上镀性，又不至于添加过多成膜原料导致积边。

在本发明的一些优选的实施方式中，按重量份计，所述底漆中，所述溶剂型聚氨酯改性丙烯酸酯树脂的添加量为10～15份。

在本发明的一些实施方式中，所述三官能改性聚酯丙烯酸树脂是由一元和多元醇中的至少一种，与一元酸和多元酸中的至少一种，脂化形成的树脂。

在本发明的一些实施方式中，所述二官能聚氨酯丙烯酸树脂，平均分子量在20000-40000之间；上述平均分子量范围可保证相对较长的分子链；较长的分子链体现出较优异的柔韧性，提升机械性能；进一步的，较长的分子链可保证部分分子链可与接下来生成的镀膜相结合，进而提升镀膜与底漆之间的结合能力，也就是提升了底漆的上镀性。

在本发明的一些实施方式中，所述三官能丙烯酸单体，是指活性稀释剂，其主要作用是调节粘度及参与聚合反应。

由于三官能丙烯酸单体的作用是作为桥连接不同高分子树脂(包括溶剂型聚氨酯改性丙烯酸酯树脂，三官能改性聚酯丙烯酸树脂、二官能聚氨酯丙烯酸树脂)，以形成网状膜；因此，可通过调控三官能丙烯酸单体的用量，进而调控底漆膜固化时的交联程度，也可以提升底漆的反应速率。

在本发明的一些实施方式中，所述底漆，制备原料还包括助剂。

在本发明的一些实施方式中，所述助剂包括光引发剂和流平剂中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，按重量份计，所述光引发剂，添加量为1～3份；

在本发明的一些实施方式中，所述光引发剂，包括α-羟基环己基苯甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦中的至少一种。

光引发剂的作用是引发溶剂型聚氨酯改性丙烯酸酯树脂，三官能改性聚酯丙烯酸树脂、二官能聚氨酯丙烯酸树脂和三官能丙烯酸单体C-C键断裂，产生自由基，进而使各原料之间发生聚合反应，形成漆膜，从而形成高镜面，后续会形成具有金属质感的镀膜。在本发明的一些实施方式中，按重量份计，所述流平剂，添加量为0.05～0.2份。

在本发明的一些实施方式中，所述流平剂，为氟碳表面流平剂。

所述流平剂可用于降低所述底漆的表面张力，因此可以提高润湿性，防止缩孔。

在本发明的一些实施方式中，所述底漆，制备原料还包括活性胺。

在本发明的一些实施方式中，按重量份计，所述活性胺，添加量为0.5～1份。

所述活性胺，可以很好的解决氧阻聚问题，可大大提高所述底漆形成漆膜厚薄产生的的固化不完全的性能。

所述氧阻聚问题是指：空气中氧气与自由基的聚合反应(原料的自由基聚合成膜反应)竞争自由基导致底漆形成的涂层底部固化，表面未固化的现象。

在本发明的一些实施方式中，所述底漆，制备原料还包括稀释剂。

在本发明的一些实施方式中，所述稀释剂包括乙酸乙酯、乙酸丁酯、二丙醇酮和丙二酸甲醚中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，按重量份计，所述稀释剂添加量为50～65份。

根据本发明的再一个方面，提出了所述底漆的制备方法，包括以下步骤：

S1.将所述溶剂型聚氨酯改性丙烯酸酯树脂、所述二官能聚氨酯丙烯酸树脂和所述三官能改性聚酯丙烯酸树脂混合预热，加入部分稀释剂和活性胺，混合；

S2.向步骤S1所得体系中加入所述三官能丙烯酸单体、光引发剂和流平剂，混合；

S3.向步骤S2所得体系中加入剩余稀释剂，混合后即得所述底漆。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述预热，温度为40～50℃。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述预热，时间为1～2h。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述混合，温度为40～50℃。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述混合，搅拌转速为1000～1500rpm。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述混合，搅拌时间为20～30min。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述混合，温度为40～50℃。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述混合，搅拌转速为500～600rpm。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述混合，搅拌时间为20～30min。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述混合，搅拌转速为900～1200rpm。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述混合，搅拌时间为10～20min。

在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，在所述混合后，还包括过滤步骤。

所述过滤步骤的作用是：降低所述底漆中的杂质含量，提升其清洁程度。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中所述部分稀释剂，与步骤S3中所述剩余稀释剂的体积比为1:2～3。

在本发明的一些实施方式中，所述制备方法中，所述混合，方法为搅拌。

在本发明的一些实施方式中，所述底漆，施工工艺包括如下步骤：

A1.将primerPAP30635A喷涂于基材上，并流平；

A2.向步骤A1所得部件基材表面喷涂所述底漆，并固化。

在本发明的一些实施方式中，步骤A1中，按重量百分数计，所述primerPAP30635A的制备原料包括：

在本发明的一些实施方式中，所述primerPAP30635A中，引发剂为α-羟基环己基苯甲酮；流平剂为丙烯酸流平剂，混合溶剂为环己酮、醋酸丁酯和醋酸乙酯中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，步骤A1中，所述primerPAP30635A，涂装膜厚为10～20μm，涂装结束后，再在50～60℃流平5～8min。

在本发明的一些实施方式中，步骤A2中，所述底漆，喷涂厚度为10～15μm。

在本发明的一些实施方式中，步骤A2中，所述底漆，喷涂后的流平温度为60～70℃；流平时间为5～min。

在本发明的一些实施方式中，步骤A2中，所述固化，能量为1000～1200mJ/cm²。

在本发明的一些实施方式中，所述施工工艺，还包括与底漆喷涂相搭配的后处理工艺，所述后处理工艺，包括如下步骤：

A3.在步骤A2所得部件表面进行真空蒸镀，得金属膜；

A4.在所述金属膜表面喷涂中漆PEM20163A，并进行流平、固化；

A5.在所述中漆表面进行，面漆涂装、流平和固化。

在本发明的一些实施方式中，按质量百分数计，步骤A4中，所述中漆PEM20163A，原料组成包括：

在本发明的一些实施方式中，所述中漆PEM20163A中，引发剂为α-羟基环己基苯甲酮；混合溶剂为乙二醇丁醚、醋酸丁酯和甲乙酮中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，步骤A4中，所述中漆PEM20163A，涂装膜厚6～10μm。

在本发明的一些实施方式中，步骤A4中，所述流平，温度为70℃，时间为5～8min。

在本发明的一些实施方式中，步骤A4中，所述固化，能量为500～800mJ/cm²。

在本发明的一些实施方式中，步骤A5中，所述面漆，型号为PET00406A，按重量百分数计，制备原料包括：

在本发明的一些实施方式中，所述PET00406A中，单体为有机无机杂化单体；引发剂为α-羟基环己基苯甲酮；所述流平剂为有机硅流平剂；所述混合溶剂为丙二醇甲醚、醋酸丁酯和醋酸乙酯中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，步骤A5中，所述面漆，涂装厚度为25～30μm。

在本发明的一些实施方式中，步骤A5中，所述流平，温度为60～70℃，时间为5～8min。

在本发明的一些实施方式中，步骤A5中，所述固化，能量为1000～1200mJ/cm²。

根据本发明的再一个方面，提出了一种涂层，所述涂层由所述底漆制备得到。

根据本发明的再一个方面，提出了一种便携式电子产品，所述便携式电子产品包括所述涂层。

根据本发明的一种优选的实施方式的便携式电子产品，至少具有以下有益效果：

上述便携式电子产品，具有高镜面、不积边的外观效果，更能满足消费者对美观性能的要求。

在本发明的一些实施方式中，所述便携式电子产品中的漆膜，固化能量为1000～1200mJ/cm²；优选的，其具体操作为以60℃的红外线(Infrared Radiation，IR)烘烤5～8min。

在本发明的一些实施方式中，所述便携式电子产品，包括手机、相机、摄像机、平板电脑、MP3播放器和MP4播放器中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，所述便携式电子产品，在涂覆所述底漆前，具有拉丝纹或麻面外观效果。

在本发明的一些实施方式中，所述便携式电子产品，还包括在所述底漆形成的漆膜上，电镀形成面漆的漆膜。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

若无特殊说明，具体实施方式部分的试剂信息如下，若有试剂均未经任何前处理：

溶剂型聚氨酯改性丙烯酸酯树脂购自湖南橡胶院，型号为CS4034-1；

二官能聚氨酯丙烯酸树脂购自台湾长兴化学，型号为6157B；

三官能改性聚酯丙烯酸树脂购自宝骏化工，型号为6582；

三官能丙烯酸单体购自台湾长兴化学，型号为EM231；

α-羟基环己基苯甲酮购自九日公司，型号为Irgacure 184；

2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦购自九日公司，型号为Darocur TPO；

若无其他说明，具体实施方式中的光引发剂中，Irgacure 184与TPO的重量比约为1：0.2；

流平剂购自德国BYK公司；

稀释剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚的混合溶剂，均为市售，分析纯。

实施例1

本实施例制备了一种底漆，具体原料组成如表1所示，具体过程为：

D1.将溶剂型聚氨酯改性丙烯酸酯树脂、二官能聚氨酯丙烯酸树脂以及三官能改性聚酯丙烯酸树脂在45℃下预热2h；

D2.向步骤D1所得体系中，添加1/3体积的稀释剂(所有溶剂混合后的1/3)，之后在45℃下，以1200rpm的速度搅拌25min，搅拌过程中加入活性胺；

D3.向步骤D2所得体系中添加三官能丙烯酸单体、光引发剂和流平剂，并在45℃下搅拌25min，搅拌速度600rpm；

D4.将剩余的稀释剂加入步骤D3所得体系中，以1000rpm的转速搅拌15min，用400目滤布过滤得到底漆。

表1实施例1中底漆的原料组成

底漆组分	重量份数
		溶剂型聚氨酯改性丙烯酸酯树脂	12
二官能聚氨酯丙烯酸树脂	5
		三官改性聚酯丙烯酸树脂	5
三官能丙烯酸单体	5
		光引发剂	1.5
流平剂	0.1
		活性胺	0.5
乙酸乙酯	40
		乙酸丁酯	10
二丙酮醇	15

实施例2

本实施例制备了一种底漆，具体与实施例1的区别为：

(1)制备原料组成不同，具体原料组成如表2所示。

表2实施例2中底漆各成分的重量份数

底漆组分	重量份数
		溶剂型聚氨酯改性丙烯酸酯树脂	10
二官能聚氨酯丙烯酸树脂	6
		三官改性聚酯丙烯酸树脂	6
三官能丙烯酸单体	5
		光引发剂	1.5
流平剂	0.1
		活性胺	0.5
乙酸乙酯	40
		乙酸丁酯	10
二丙酮醇	15

对比例1

本对比例制备了一种底漆，具体与实施例1的区别为：

(1)制备原料组成不同，具体原料组成如表3所示。

表3实施例3中底漆各成分的重量份数

对比例2本对比例制备了一种底漆，具体与实施例1的区别为：

(1)制备原料组成不同，具体原料组成如表4所示。

表4实施例4中底漆各成分的重量份数

底漆组分	重量份数
		溶剂型聚氨酯改性丙烯酸酯树脂	12.5
二官能聚氨酯丙烯酸树脂	5
		三官聚氨酯丙烯酸树脂	5
二官能丙烯酸单体	4
		光引发剂	1.5
流平剂	0.1
		活性胺	0.5
乙酸乙酯	40
		乙酸丁酯	10
二丙酮醇	15

对比例3

本对比例制备了一种底漆，具体与实施例1的区别为：

(1)将实施例1的二丙酮醇替换为防白水。

对比例4

本对比例制备了一种底漆，具体与实施例1的区别为：

(1)将实施例1中的三官能丙烯酸单体，替换为三官能改性丙烯酸单体(可以为季戊四醇三丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种，本对比例采用季戊四醇三丙烯酸酯)，具体的，三官能改性丙烯酸单体结构中含有一个侧位羟基。

对比例5

本对比例制备了一种底漆，具体与实施例1的区别为：

(1)制备将实施例1中的三官能丙烯酸单体，更改为二官能丙烯酸单体。

对比例6

本对比例制备了一种底漆，具体与实施例1的区别为：

(1)制备将实施例1中的三官能丙烯酸单体，更改为四官能丙烯酸单体。

试验例

本试验例测试了实施例和对比例制备的底漆的性能。

检测项目包括：

外观检测：具体检测方法为，设置底漆涂装厚度分别为5μm、8μm和10μm时，涂装结束后(仅涂覆了底漆)，漆膜表面是否产生了麻点(肉眼查看)，检测结果如表5所示；

附着力采用百格法测试，具体的条件为：采用3M胶带、采用白格刀划10×10的格子，附着力≥4B(在划线的交叉点处有小片的油漆脱落，且脱落总面积小于5％)表明附着力合格，附着力达到5B(划线边缘光滑，在划线的边缘及交叉点处均无油漆脱落)表示附着力为100/100。测试结果如表5所示。具体涂装工艺如下：

B1.将松井primerPAP30635A喷涂于基材上，涂装膜厚为15μm，并在55℃下流平6分钟；

B2.在步骤B1所得基材表面，分别喷涂实施例1～6以及对比例1～3所得底漆，涂装膜厚5～10μm，并在55℃下流平6分钟和700～1000mJ/cm²的能量下固化；

B3.在底漆形成的漆膜表面，进行真空镀膜；

B4.在步骤B3所得金属镀层上喷涂松井中漆PEM20163A，涂装膜厚8μm，并在70℃下流平6min，600mJ/cm²的能量下固化；

B5.在步骤B4所得中漆漆膜表面涂装面漆，面漆的涂装膜厚25μm，在65℃下流平6min和1200mJ/cm²的能量下固化；

按重量份计，本测试例所用primerPAP30635A的组成为：10份溶剂型丙烯酸树脂；8份六官能团聚氨酯丙烯酸树脂；30份二官聚氨酯丙烯酸树脂；5份三官能丙烯酸单体；3.5份光引发剂(α-羟基环己基苯甲酮)；0.5份丙烯酸流平剂(丙烯酸)；10份二丙酮醇；5份环己酮；15份醋酸丁酯；13份醋酸乙酯。

按重量份计，本测试例所用PEM20163A的组成为：15份溶剂型丙烯酸树脂；20份二官能聚氨酯丙烯酸树脂；5份四官能聚氨酯丙烯酸树脂；2份光引发剂(α-羟基环己基苯甲酮)；0.2份丙烯酸流平剂；5份乙二醇丁醚；10份丙二醇甲醚醋酸酯；15份醋酸丁酯；15份甲乙酮(丁酮)MEK；10份醋酸乙酯。

按重量份计，本测试例所用面漆的组成为：30份溶剂型丙烯酸树脂；10份二官能团聚氨酯丙烯酸树脂；15份九官能团聚氨酯丙烯酸树脂；5份三官能丙烯酸单体；3.5份光引发剂；0.2份有机硅流平剂；5份乙二醇丁醚；10份丙二醇甲醚；10份醋酸丁酯；11.3份醋酸乙酯。

涂装后基材的编号为步骤B2所用底漆来源的具体实施方式编号，例如某一基材采用了实施例1所得底漆，那么涂装后该基材的编号即为实施例1。

表5外观检测结果

	附着力测试	有无产生麻点
			实施例1	100/100	无麻点现象
实施例2	100/100	无麻点现象
			对比例1	100/100	轻微麻点现象
对比例2	100/100	产生麻点
			对比例3	100/100	产生麻点
对比例4	100/100	轻微产生麻点
			对比例5	100/100	轻微麻点现象
对比例6	100/100	轻微麻点现象

表5结果说明，本发明在本发明所提供的原料种类范围内，所的漆膜的外观无麻点现象，但是若进行任一原料的更改，或者原料的添加范围不在本发明提供的参数范围内，则会出现麻点现象。

上面对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims

1.一种底漆，其特征在于，制备原料包括：溶剂型聚氨酯改性丙烯酸酯树脂，三官能改性聚酯丙烯酸树脂、二官能聚氨酯丙烯酸树脂和三官能丙烯酸单体。

2.根据权利要求1所述的底漆，其特征在于，按重量份计，所述底漆的制备原料包括：

3.根据权利要求1所述的底漆，其特征在于，制备原料还包括助剂；优选的，所述助剂，包括光引发剂和流平剂中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的底漆，其特征在于，按重量份计，所述光引发剂，添加量为1～3份；优选的，所述光引发剂，包括α-羟基环己基苯甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的底漆，其特征在于，按重量份计，所述流平剂，添加量为0.05～0.2份；进一步优选的，所述底漆，制备原料还包括活性胺。

6.根据权利要求1～5任一项所述的底漆，其特征在于，所述底漆，制备原料还包括稀释剂；优选的，所述稀释剂包括乙酸乙酯、乙酸丁酯、二丙酮醇和丙二酸甲醚中的至少一种；进一步优选的，按重量份计，所述稀释剂添加量为50～65份。

7.一种如权利要求1～6任一项所述底漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述部分稀释剂，与步骤S3中所述剩余稀释剂的体积比为1:2～3。

9.一种涂层，其特征在于，由权利要求1至6任一项所述的底漆制备得到。

10.一种便携式电子产品，其特征在于，包括如权利要求9所述的涂层。