CN114456702A - 一种双固化uv皮革触感漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双固化UV皮革触感漆及其制备方法，制备方法包括首先将35‑45份高官能团柔性聚氨酯丙烯酸弹性树脂、5‑10份羟基丙烯酸树脂、10‑20份单体、第一份溶剂混合均匀，之后依次加入1‑2份手感助剂、4‑8份绒毛粉、3‑5份消光粉并低速转速搅拌15‑20min，再高速搅拌20‑30min，然后将2‑3份引发剂、0.5‑1份深层引发剂、1.5‑2份光敏剂与第二份溶剂一同加入，并搅拌均匀，得到漆料主体；最后将漆料主体与18‑22wt％脂肪族聚异氰酸酯型固化剂溶液以质量比1:(0.4‑0.6)混合，即得到双固化UV皮革触感漆。与现有技术相比，本发明通过上述组分使所制备的涂料保留了与传统PU皮革相媲美的超丝滑质柔软弹性的手感，并具有漆膜在具有高硬度的前提下，同时具有高韧性，高延伸性，耐腐蚀性强等优点。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，涉及一种双固化UV皮革触感漆及其制备方法。
背景技术
皮革漆一般是由弹性聚氨酯为主体树脂而制备而成的手感漆，喷涂该油漆产品后，产品即会拥有柔软、丝滑、细腻的手指触感，在手机、笔记本电脑以及很多塑胶产品应用广泛。
UV固化涂料是指经紫外光照射下，漆膜进而固化的一种光固化涂料，UV固化有诸多优点，比如固化时间短，可在几秒内固化，油漆配方所含挥发性溶剂占比减少，可以减少对环境的影响等其他优点。
但是一般UV固化型涂料即使选用改性弹性聚氨酯丙烯酸形成的漆膜，其手感还是无法与传统的皮革相媲美，而对于一般双组分固化皮革漆，与UV固化漆相比，则具有活化期短、干燥较慢等缺点。
中国专利CN112175506A公开了一种紫外光固化涂料及其制备方法。该紫外光固化涂料包括如下重量份的组份：两官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂10～70份；两官能度聚酯丙烯酸酯5～20份；四官能度聚氨酯丙烯酸酯5～20份；光引发剂2～9份；绒毛粉1～10份；手感助剂0.1～2份；润湿剂0.5～2份；消泡剂0.05～0.2份；流平剂0.1～2份；活性单体5～30份。该紫外光固化涂料可以涂料在家具表面，使用时先进行紫外光固化底漆的涂装，将家具表面涂装平整之后，再涂装该紫外光固化涂料，经固化之后，即可完成涂装过程，最终漆膜表面获得很好的弹性肤感效果。虽然该专利给出了家具漆表面涂装之后漆膜表现出了很好的弹性肤感效果，但由于漆膜参与紫外线固化的部分均由低官能团或较低官能团的单体或齐聚物组成的，其漆膜硬度整体偏低，难以应用到以工程塑料为基材的工业涂料上。同时，为了赋予漆膜表面肤感性能以外，为了满足塑料基材用工业漆的其他的如耐化学品性，耐酸酸耐碱性能，高强度延伸性，高耐候性等性能要求，本发明在既有的紫外线固化型触感漆的基础上，在漆膜中导入参与热固化反应的有效组分，通过完成热固化和光固化等有效固化，使漆膜在具有一定程度的物理硬度的基础上，同时具有高强度延伸性，耐化学品性，耐酸酸耐碱性能，以及高耐候性等性能。
发明内容
本发明的目的就是提供一种双固化UV皮革触感漆及其制备方法，在兼顾UV光固化之后具有高硬度的漆膜的同时，通过导入热固化反应的具有一定程度的柔韧性的基团，通过参与热固化反应部分来增强漆膜的延伸性能和耐候性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种双固化UV皮革触感漆，包括质量比为1:(0.4-0.6)的漆料主体与固化剂，其中，所述的漆料主体包括以下组分及重量份含量：
所述的固化剂为18-22wt％脂肪族聚异氰酸酯型固化剂溶液。
进一步地，所述的高官能团柔性聚氨酯丙烯酸弹性树脂优选为根上工业株式会社的UN901T型树脂、UN904型树脂或UN905型树脂中的至少一种；包括3-5官能团，经紫外光固化无黄变，固化后，漆膜具有较高的硬度和良好的韧性，具有良好的耐刮性及耐候性；
所述的羟基丙烯酸树脂优选为德谦(上海)化学有限公司的FS-2060A型树脂，羟基值优选为39.6mg KOH/g，Tg优选在48℃。
进一步地，所述的单体包括4-丙烯酰吗啉(ACMO)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)中的至少一种；
所述的溶剂为丁酮(MEK)、醋酸丁酯(BAC)、醋酸乙酯(EAC)、正丁醇(NBA)、二丙酮醇(DAA)、甲基异丁酮(MIBK)、二异丁基酮(DIBK)或二价酸酯(DBE)中的至少一种。
进一步地，所述的绒毛粉为聚氨酯绒毛粉，平均粒径为5-9μm，手感软滑，优选为大日精化(上海)化工有限公司的RHU-5070D型聚氨酯绒毛粉；
所述的手感助剂为聚醚硅烷共聚体，优选为两种或多种不同聚醚硅烷共聚体的混合物，不同种类的聚醚硅烷共聚体可消除漆膜火山口、增进平滑、增进软触感、抗贴合性；
进一步优选地，所述的聚醚硅烷共聚体为安锋实业股份有限公司的S-1144型平滑剂或长兴化学工业(中国)有限公司的E4618SL型橡胶感剂中的一种或两种；其中，S-1144型平滑剂用于增进漆膜丝滑手感，E4618SL型橡胶感剂用于增进软弹手感。
进一步地，所述的消光粉为E-1011型消光粉或OK500型消光粉中的一种或两种。
进一步地，所述的引发剂为光引发剂184；所述的深层引发剂为光引发剂TPO；所述的光敏剂优选为新力美科技股份有限公司的AgiSyn 703型光敏剂，该光敏剂能够帮助漆膜在紫外光照射下更好的固化。
进一步地，所述的脂肪族聚异氰酸酯型固化剂为含NCO有效基团的聚二异氰酸酯树脂型固化剂，并优选为德国拜耳公司的DESMODUR N3800 BARREL型固化剂。
作为优选的技术方案，所述的脂肪族聚异氰酸酯型固化剂溶液中，所用有机溶剂为丁酮(MEK)、醋酸丁酯(BAC)、醋酸乙酯(EAC)、正丁醇(NBA)、二丙酮醇(DAA)、甲基异丁酮(MIBK)、二异丁基酮(DIBK)或二价酸酯(DBE)中的至少一种。
一种双固化UV皮革触感漆的制备方法，包括以下步骤：
1)将高官能团柔性聚氨酯丙烯酸弹性树脂、羟基丙烯酸树脂、单体、第一份溶剂混合均匀，之后依次加入手感助剂、绒毛粉、消光粉并以500-800r/min的转速搅拌15-20min，再以1000-1500r/min的转速搅拌20-30min，然后将引发剂、深层引发剂、光敏剂与第二份溶剂一同加入，并搅拌均匀，得到漆料主体；
2)将漆料主体与固化剂混合，即得到所述的双固化UV皮革触感漆。
本发明漆膜主要由两种树脂组成，一部分由高官能团柔性聚氨酯丙烯酸弹性树脂经紫外光照射后与单体聚合交联形成具有弹性和柔软性的可拉伸漆膜；另一部分为羟基丙烯酸树脂与固化剂反应形成的漆膜，由于选用的羟基丙烯酸树脂表干快，Tg点较低，同时搭配选用的固化剂反应速度较慢，所以形成的漆膜能够保持较好的韧性以及阻逆的手感。故而由两部分树脂形成的漆膜加上手感助剂以及绒毛粉的增进作用，手感表现极为优异。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)本发明通过在配方中使用高官能团柔性聚氨酯丙烯酸弹性树脂、参与热固化反应的羟基丙烯酸树脂、单绒毛粉和手感助剂，使得所制备的涂料保留了与传统PU皮革相媲美的超丝滑质柔软弹性的手感，并具有漆膜硬度高，漆膜延伸性好韧性高、耐腐蚀性强，耐候性好等优点；
2)本发明中的双固化UV皮革，相较于普通UV皮革具有更好的触感以及更良好的物性表现；相较于常规双组分皮革具有更快的干燥性以及更长的活化期，紫外光固化后，即完成干膜，作业效率较传统PU型皮革大大提高，可以帮助客户在保证皮革物性手感的前提下，具有更快的生产效率；
3)本发明中的双固化UV皮革存罐寿命拉长，可连续调配使用。
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。
一种双固化UV皮革触感漆，包括质量比为1:(0.4-0.6)的漆料主体与固化剂，其中，漆料主体包括以下组分及重量份含量：高官能团柔性聚氨酯丙烯酸弹性树脂35-45份，羟基丙烯酸树脂5-10份，单体10-20份，溶剂20-30份，绒毛粉4-8份，引发剂2-3份，深层引发剂0.5-1份，光敏剂1.5-2份，手感助剂1-2份，消光粉3-5份；固化剂为18-22wt％脂肪族聚异氰酸酯型固化剂溶液。
其中，高官能团柔性聚氨酯丙烯酸弹性树脂优选为根上工业株式会社的UN901T型树脂、UN904型树脂或UN905型树脂中的至少一种；羟基丙烯酸树脂优选为德谦(上海)化学有限公司的FS-2060A型树脂，羟基值优选为39.6mg KOH/g，Tg优选在48℃；单体包括ACMO、IBOA、TMPTA中的至少一种；溶剂为MEK、BAC、EAC、NBA、DAA、MIBK、DIBK或DBE中的至少一种；
绒毛粉为聚氨酯绒毛粉，平均粒径为5-9μm，优选为大日精化(上海)化工有限公司的RHU-5070D型聚氨酯绒毛粉；
手感助剂为安锋实业股份有限公司的S-1144型平滑剂或长兴化学工业(中国)有限公司的E4618SL型橡胶感剂中的一种或两种；
消光粉为E-1011型消光粉或OK500型消光粉中的一种或两种；
引发剂为光引发剂184；深层引发剂为光引发剂TPO；光敏剂优选为新力美科技股份有限公司的AgiSyn 703型光敏剂；
脂肪族聚异氰酸酯型固化剂为含NCO有效基团的聚二异氰酸酯树脂型固化剂，并优选为德国拜耳公司的DESMODUR N3800 BARREL型固化剂；并且脂肪族聚异氰酸酯型固化剂溶液中，所用有机溶剂为MEK、BAC、EAC、NBA、DAA、MIBK、DIBK或DBE中的至少一种。
一种双固化UV皮革触感漆的制备方法，包括以下步骤：
1)将高官能团柔性聚氨酯丙烯酸弹性树脂、羟基丙烯酸树脂、单体、第一份溶剂混合均匀，之后依次加入手感助剂、绒毛粉、消光粉并以500-800r/min的转速搅拌15-20min，再以1000-1500r/min的转速搅拌20-30min，然后将引发剂、深层引发剂、光敏剂与第二份溶剂一同加入，并搅拌均匀，得到漆料主体；
2)将漆料主体与固化剂混合，即得到所述的双固化UV皮革触感漆。
本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
一种双固化UV皮革触感漆，包括质量比为100:50的漆料主体与固化剂，其中漆料主体所用组分及重量份含量如表1所示，固化剂所用组分及重量份含量如表2所示。
表1漆料主体所用组分及重量份含量
表2固化剂所用组分及重量份含量
上述双固化UV皮革触感漆的制备方法，包括以下步骤：
1)将MEK与BAC混合，并分为第一份溶剂与第二份溶剂；
2)将高官能团柔性聚氨酯丙烯酸弹性树脂、羟基丙烯酸树脂、单体、第一份溶剂分别加入至反应器中，搅拌混合均匀，之后依次加入手感助剂、绒毛粉、消光粉并以500-800r/min的转速搅拌15-20min，再以1000-1500r/min的转速搅拌20-30min，然后将引发剂、深层引发剂、光敏剂加入第二份溶剂中，再一同加入至反应器，搅拌均匀，得到漆料主体；
3)将聚二异氰酸酯与BAC混合，得到固化剂；
4)将漆料主体与固化剂混合，即得到双固化UV皮革触感漆。
实施例2：
本实施例中，一种双固化UV皮革触感漆的漆料主体所用组分及重量份含量如表3所示，其余同实施例1。
表3漆料主体所用组分及重量份含量
实施例3：
本实施例中，一种双固化UV皮革触感漆的漆料主体所用组分及重量份含量如表4所示，其余同实施例1。
表4漆料主体所用组分及重量份含量
实施例4：
本实施例中，一种双固化UV皮革触感漆的漆料主体所用组分及重量份含量如表5所示，其余同实施例1。
表5漆料主体所用组分及重量份含量
实施例5：
本实施例采用实施例1-4所制备的双固化UV皮革触感漆喷涂于相同底漆上，经紫外光固化后静置24h后，分别得到相应的漆层，之后对上述漆层进行性能测试，测试标准与测试结果如表6所示。
表6双固化UV皮革触感漆层性能测试结果
根据以上测试结果得出，本发明的一种双固化UV皮革触感漆的制备方法具有良好附着力及良好的物性表现，并且所表现出的手感优异，能够满足寻求快速涂装效率并且对手感要求的客户的需求。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双固化UV皮革触感漆，其特征在于，该双固化UV皮革触感漆包括质量比为1:(0.4-0.6)的漆料主体与固化剂，其中，
所述的漆料主体包括以下组分及重量份含量：
所述的固化剂为18-22wt％脂肪族聚异氰酸酯型固化剂溶液。
2.根据权利要求1所述的一种双固化UV皮革触感漆，其特征在于，所述的高官能团柔性聚氨酯丙烯酸弹性树脂为UN901T型树脂、UN904型树脂或UN905型树脂中的至少一种；所述的羟基丙烯酸树脂为FS-2060A型树脂。
3.根据权利要求1所述的一种双固化UV皮革触感漆，其特征在于，所述的单体包括4-丙烯酰吗啉、丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一种；
所述的溶剂为丁酮、醋酸丁酯、醋酸乙酯、正丁醇、二丙酮醇、甲基异丁酮、二异丁基酮或二价酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种双固化UV皮革触感漆，其特征在于，所述的绒毛粉为聚氨酯绒毛粉，平均粒径为5-9μm；所述的手感助剂为聚醚硅烷共聚体。
5.根据权利要求4所述的一种双固化UV皮革触感漆，其特征在于，所述的聚氨酯绒毛粉为RHU-5070D型聚氨酯绒毛粉。
6.根据权利要求4所述的一种双固化UV皮革触感漆，其特征在于，所述的聚醚硅烷共聚体为S-1144型平滑剂或E4618SL型橡胶感剂中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的一种双固化UV皮革触感漆，其特征在于，所述的消光粉为E-1011型消光粉或OK500型消光粉中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的一种双固化UV皮革触感漆，其特征在于，所述的引发剂为光引发剂184；所述的深层引发剂为光引发剂TPO；所述的光敏剂为AgiSyn 703型光敏剂。
9.根据权利要求1所述的一种双固化UV皮革触感漆，其特征在于，所述的脂肪族聚异氰酸酯型固化剂为DESMODUR N3800 BARREL型固化剂。
10.如权利要求1至9任一项所述的一种双固化UV皮革触感漆的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)将高官能团柔性聚氨酯丙烯酸弹性树脂、羟基丙烯酸树脂、单体、第一份溶剂混合均匀，之后依次加入手感助剂、绒毛粉、消光粉并以500-800r/min的转速搅拌15-20min，再以1000-1500r/min的转速搅拌20-30min，然后将引发剂、深层引发剂、光敏剂与第二份溶剂一同加入，并搅拌均匀，得到漆料主体；
2)将漆料主体与固化剂混合，即得到所述的双固化UV皮革触感漆。
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