CN114106686B - 一种pc基材紫外光固化哑光涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种PC基材紫外光固化哑光涂料及其制备方法，PC基材紫外光固化涂料由以下重量份组分组成：聚氨酯丙烯酸树脂6‑20份，有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂1‑5份，烷氧化丙烯酸单体25‑40份，光引发剂2‑3份，溶剂40‑60份。本发明中紫外光固化哑光涂料体系不添加微纳米消光粉而实现哑光效果，具有涂料贮存稳定性好和涂布施工性好的特点。另外，通过调节配方组分比例改变成膜过程中的相分离程度，容易得到不同哑光产品并具有优异的抗污性和耐划伤性。

Description

一种PC基材紫外光固化哑光涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及紫外光固化涂料技术领域，特别涉及一种PC基材紫外光固化哑光涂料及其制备方法。
背景技术
PC(聚碳酸酯)具有透明性好、柔韧性好、阻燃性等优点，广泛地应用在消费电子产品领域。由于流延光学级PC基材表面不耐刮伤和不耐溶剂，对于PC基材应用在手机后壳领域和模内装饰领域等领域，需要对PC基材进行表面硬化处理。根据具体应用领域要求，PC基材会进行高光硬化表面处理和哑光硬化表面处理。
现有技术对PC基材进行哑光硬化表面处理有两种方案。一种方案是在PC基材涂布添加消光粉的哑光涂料体系。中国专利CN112940603A公布了一种PC透明注塑件高耐磨耐指纹哑光UV硬化液及其制备方法，该技术通过添加有机硅包覆型二氧化硅消光粉和聚四氟乙烯微粉蜡进UV硬化液体系获得哑光。该UV硬化液含有粉体和树脂多相固液体系，会有粉体分散润湿性的问题和储存稳定性的问题，导致涂层外观存在潜在的雾度不均匀和粒子分散不均匀的问题。中国专利CN112538293A公布了一种振动耐磨涂料及其制备方法和喷涂工艺，该技术通过添加消光粉和蜡浆实现哑光效果，同样存在粉体和树脂润湿相容性和储存稳定性差问题。另外一种方案是通过转印的方案实现PC基材哑光。采用转印的方案获得哑光PC膜的突出优点是外观均匀一致性很好(前提是模板结构辊未损伤)，不过缺点有：1、模板结构辊雕刻费用高，并且一个结构辊只有一种凹凸结构的特定雾度的哑光；2、模板结构辊在搬运过程中容易损伤结构辊脆弱的凹凸结构，导致缺陷复制转印在PC基材，使用风险及寿命低；3、压印方式生产PC哑光膜，生产速度约10m/min(湿法涂布速度一般20m/min)，生产效率低；4、抗污性不好。
发明内容
本发明针对现有技术存在的缺点，其主要目的是提供一种PC基材紫外光固化哑光涂料，通过配方组分的选择以及比例，控制相分离程度实现PC哑光，体系不存在固液多相体系具有很好的外观一致性和储存稳定性，并用湿法精密涂布工艺方式，生产效率高。
本发明还提供一种PC基材紫外光固化哑光涂料的制备方法，实现上述PC基材紫外光固化哑光涂料的制备。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种PC基材紫外光固化哑光涂料，由以下重量份组分组成：聚氨酯丙烯酸树脂6-20份，有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂1-5份，烷氧化丙烯酸单体25-40份，光引发剂2-3份，溶剂40-60份。
所述的聚氨酯丙烯酸树脂反应官能度为≥2。
所述的有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂反应官能度为≥5。
所述的烷氧化丙烯酸单体为乙氧化丙烯酸单体、丙氧化丙烯酸单体的一种或两种混合。
所述的烷氧化丙烯酸单体为乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化甘油三丙烯酸酯、乙氧化二季戊四醇六丙烯酸酯的一种或多种混合。
所述的烷氧化丙烯酸单体为乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯的混合。
所述光引发剂是均裂型光引发剂、夺氢型光引发剂的一种或两种混合。
所述溶剂是异丙醇、异丁醇、丙二醇甲醚的一种或多种混合。
一种PC基材紫外光固化哑光涂料的制备方法，将6-20份聚氨酯丙烯酸树脂，1-5份有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂，25-40份烷氧化丙烯酸单体，2-3份光引发剂，40-60份溶剂加入搅拌釜中并物理搅拌均匀。
与现有技术对比，本发明具有如下优点和有益效果：
1、本发明通过设计紫外光固化涂料体系配方实现相分离以获得涂层哑光效果。相比于现有技术中添加微纳米消光粉体获得哑光方案，本发明具有涂料储存稳定性好和外观均匀一致性好的优点。另外相比于现有技术中转印获得哑光方案，本发明具有成本低和生产效率高的优点。
2、本发明通过设计引入烷氧化丙烯酸单体，与PC基材相互作用导致相分离产生均匀内哑光效果，具有优异的耐划伤性；
3、本发明通过设计引入表面定向迁移的有机硅聚氨酯丙烯酸树脂，并由于内哑光的精细表面凹凸结构，形成的PC基材哑光膜具有很好的触感爽滑性。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合具体实施例来对本发明进行详细说明。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
下述实施例中所述的分数均为重量份。
实施例1
将20份聚氨酯丙烯酸树脂(湛新EB8415)，1份有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂(半透明液体，官能度6，粘度8000-17000cps)，25份乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(9EO)，1份光引发剂184和1份光引发剂二苯甲酮，60份丙二醇甲醚加入搅拌釜中并物理搅拌均匀，制备得到PC基材紫外光固化哑光涂料。
性能测试样品制备：将上述PC基材紫外光固化哑光涂料，采用精密微凹涂布方式涂布在250um PC基材上，干燥温度约90℃*3min(阶梯升温)，固化能量450mJ/cm2,干膜厚度13m。
实施例2
将18份聚氨酯丙烯酸树脂(博兴B910A2)，2.5份有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂(微泛蓝光液体，官能度6，粘度17000-40000cps)，29份乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯(5EO),2.5份光引发剂184，24份异丁醇，25份丙二醇甲醚加入搅拌釜中并物理搅拌均匀，制备得到PC基材紫外光固化哑光涂料。
性能测试样品制备：将上述PC基材紫外光固化哑光涂料，采用精密微凹涂布方式涂布在250um PC基材上，干燥温度约100℃*3min(阶梯升温)，固化能量350mJ/cm2,干膜厚度20um。
实施例3
将15份聚氨酯丙烯酸树脂(博兴B609)，5份有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂(半透明液体，官能度6，粘度8000-17000cps)，30份乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(6EO)，1.5份光引发剂TPO和1.5份光引发剂二苯甲酮，47份丙二醇甲醚加入搅拌釜中并物理搅拌均匀，制备得到PC基材紫外光固化哑光涂料。
性能测试样品制备：将上述PC基材紫外光固化哑光涂料，采用精密微凹涂布方式涂布在250um PC基材上，干燥温度约90℃*4min(阶梯升温)，固化能量450mJ/cm2,干膜厚度15um。
实施例4
将6份聚氨酯丙烯酸树脂(杰事达UA-1010)，2份有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂(半透明液体，官能度5，粘度8000-17000cps)，40份乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯(5EO)，2份光引发剂TPO,1份光引发剂BP，25份异丙醇，15份丙二醇甲醚加入搅拌釜中并物理搅拌均匀，制备得到PC基材紫外光固化哑光涂料。
性能测试样品制备：将上述PC基材紫外光固化哑光涂料，采用精密微凹涂布方式涂布在250um PC基材上，干燥温度约90℃*4min(阶梯升温)，固化能量450mJ/cm2,干膜厚度20um。
性能见如下表：
Figure BDA0003431282400000041
透光率和雾度：按ASTM D1003测定；
硬度：按GB/T6739-2006测试；
附着力：按GB/T 9286-1998测试；
表面接触角：按ISO 15989-2004测试；
耐钢丝绒性能：使用百亮0000#钢丝绒，2cm*2cm接触头，测试不产生摩擦划伤的最大负重和最多往复次数。
本发明中紫外光固化哑光涂料体系不添加微纳米消光粉而实现哑光效果，具有涂料贮存稳定性好和涂布施工性好的特点。另外，通过调节配方组分比例改变成膜过程中的相分离程度，容易得到不同哑光产品并具有优异的抗污性和耐划伤性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种PC基材紫外光固化哑光涂料，其特征在于：由以下重量份组分组成：聚氨酯丙烯酸树脂6-20份，有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂1-5份，烷氧化丙烯酸单体25-40份，光引发剂2-3份，溶剂40-60份；
所述的烷氧化丙烯酸单体为乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化甘油三丙烯酸酯、乙氧化二季戊四醇六丙烯酸酯的一种或多种混合。
2.根据权利要求1所述的一种PC基材紫外光固化哑光涂料，其特征在于：所述的聚氨酯丙烯酸树脂反应官能度为≥2。
3.根据权利要求1所述的一种PC基材紫外光固化哑光涂料，其特征在于：所述的有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂反应官能度为≥5。
4.根据权利要求1所述的一种PC基材紫外光固化哑光涂料，其特征在于：所述的烷氧化丙烯酸单体为乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯的混合。
5.根据权利要求1所述的一种PC基材紫外光固化哑光涂料，其特征在于：所述光引发剂是均裂型光引发剂、夺氢型光引发剂的一种或两种混合。
6.根据权利要求1所述的一种PC基材紫外光固化哑光涂料，其特征在于：所述溶剂是异丙醇、异丁醇、丙二醇甲醚的一种或多种混合。
7.一种基于权利要求1-6任一项所述PC基材紫外光固化哑光涂料的制备方法，其特征在于：将6-20份聚氨酯丙烯酸树脂，1-5份有机硅改性聚氨酯丙烯酸树脂，25-40份烷氧化丙烯酸单体，2-3份光引发剂，40-60份溶剂加入搅拌釜中并物理搅拌均匀。
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