CN114806372B - 一种uv哑光涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于涂料技术领域，公开了一种UV哑光涂料及其制备方法。该UV哑光涂料，包括UV哑光树脂、UV超支化树脂、有机无机杂化UV树脂和六官能度UV树脂。本发明提供的UV哑光涂料，通过加入六官能度UV树脂，配合UV哑光树脂、UV超支化树脂和有机无机杂化UV树脂，使涂料具有稳定的消光性，且能够减少涂料固化时的收缩应力，提高涂层的附着力，降低涂层脆性；使利用涂料制备的涂层具有优异的耐摩擦，且附着力优异，不易脱落，耐折叠性强。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种UV哑光涂料及其制备方法。
背景技术
哑光涂料是指光泽低于30％，且颜料体积浓度在45％以上的涂料，又称为无光涂料或平光涂料。
制作哑光涂料时，一般加入消光剂和具有消光效果的树脂，常用的消光剂有金属皂(硬脂酸铝、钙、锌、镁)，改性油(铜油与橡胶的混合物)，填料(硅藻土、高岭土、氢氧化铝、蒙脱土、碳酸钙、石棉粉、二氧化硅)，蜡(棕榈蜡、蜂蜡、羊毛脂、地蜡、合成蜡)等。消光剂的加入会使涂料久置后会产生凝聚，导致涂料体系和消光效果不稳定。采用具有消光效果的树脂，能够减少消光剂的用量，提高消光稳定性。但是在制备UV哑光涂料时，大量UV树脂的使用，会降低涂料的耐磨性。也有一些涂料通过使用高官能度的树脂来提高涂料的耐磨性，但是这些树脂在UV固化时，因收缩应力大，附着力会迅速变差，涂层脆性大，易脱落，耐折叠性差。
因此，亟需提供一种UV哑光涂料，具有稳定的消光性，且耐磨性、附着力和耐折叠性优异。
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UV哑光涂料及其制备方法。本发明提供的UV哑光涂料，具有稳定的消光性，且耐磨性、附着力和耐折叠性优异。
本发明第一方面提供了一种UV哑光涂料。
具体的，一种UV哑光涂料，包括UV哑光树脂、UV超支化树脂、有机无机杂化UV树脂和六官能度UV树脂。
优选地，所述UV哑光树脂为自消光的聚氨酯树脂。
自消光的聚氨酯树脂是通过氨酯键、环氧键、有机硅等活性基团在UV交联反应过程中形成不同反应活性的体系，不同体系之间反应速度差别和相容性差别，出现微相容的实际效果，从而实现协调多种树脂间透光率不同的问题来产生哑光效果，因此所述UV哑光涂料在生产无需再添加任何消光剂。
本发明由UV哑光树脂提高涂料的哑光效果，同时利用有机无机杂化UV树脂组合来提高产品的耐磨性，超支化树脂固化速度快，体积收缩小、附着好、硬度高、不易脆裂，而六官能度UV树脂进一步增加各组分的相容性，增强涂料消光性稳定性，减少固化时的收缩应力，使该哑光涂料具有高耐磨、附着力和优异耐折叠性。
优选地，所述UV哑光树脂选自万华化学的WANEXEL237和/或恒之光的1260-1。
优选地，所述UV超支化树脂为UV超支化丙烯酸树脂。所述UV超支化树脂由ABX支臂原料反应而成，形成具有众多端基的聚合物，其反应活性；且具有众多端基的超支化树脂不存在临界分子量，分子间无链缠结，具有较线性聚合物低的黏度。
优选地，所述UV超支化树脂选自长兴的ETERCURE 6363、沙多玛CN2301或CN2302中的至少一种。
优选地，所述有机无机杂化UV树脂为有机无机杂化UV聚氨酯树脂。有机无机杂化UV树脂采用溶胶-凝胶法制备，有机相与无机相杂化可将硬度和柔韧这两个矛盾统一起来，无机网络提供杂化材料的硬度，有机相为杂化材料提供适宜的柔韧性。
优选地，所述有机无机杂化UV树脂选自蓝柯路L-6902X或/和杰事达UA-1020。
优选地，六官能度UV树脂为6官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂。
进一步优选地，所述六官能度UV树脂选在长兴化学6145-100和/或博兴B-618。
优选地，按质量百分比计，所述UV哑光涂料包含20％-50％UV哑光树脂、10％-30％UV超支化树脂、10％-30％有机无机杂化UV树脂和5％-20％六官能度UV树脂。
进一步优选地，按质量百分比计，所述UV哑光涂料包含25％-40％UV哑光树脂、10％-25％UV超支化树脂、15％-20％有机无机杂化UV树脂和10％-20％六官能度UV树脂。
优选地，所述UV哑光涂料还包括活性稀释剂和光引发剂。
优选地，所述活性稀释剂为二官能度丙烯酸酯单体，进一步优选地，所述活性稀释剂为二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)和/或1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)。
优选地，所述活性稀释剂的质量占所述UV哑光涂料总质量的10％-20％；进一步优选地，所述活性稀释剂的质量占所述UV哑光涂料总质量的15％-20％。
优选地，所述光引发剂选择光引发剂TPO、光引发剂250、光引发剂127、光引发剂1173或光引发剂184。
优选地，所述光引发剂的质量占所述UV哑光涂料总质量的2％-6％。
优选地，所述UV哑光涂料还包括流平剂和消泡剂。
优选地，所述流平剂的质量占所述UV哑光涂料总质量的0.1％-1％。
优选地，所述消泡剂的质量占所述UV哑光涂料总质量的0.1％-1％。
本发明第二方面提供了一种UV哑光涂料的制备方法。
具体的，一种UV哑光涂料的制备方法，包括以下步骤：
将所述光引发剂溶解于所述活性稀释剂中；然后加入超支化树脂、UV哑光树脂、六官能度UV树脂、有机无机杂化UV树脂、流平剂和消泡剂，搅拌，制得到所述UV哑光涂料。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
本发明提供的UV哑光涂料，通过加入六官能度UV树脂，配合UV哑光树脂、UV超支化树脂和有机无机杂化UV树脂，使涂料具有稳定的消光性，且能够减少涂料固化时的收缩应力，提高涂层的附着力，降低涂层脆性；使利用涂料制备的涂层具有优异的耐摩擦，附着力优异，不易脱落，耐折叠性强，且不发生粘连。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
实施例1
一种UV哑光涂料，按质量百分比计，包括UV哑光树脂30％(型号为WANEXEL237，购买于万华UV哑光树脂)、活性稀释剂(二缩三丙二醇二丙烯酸酯)16％、超支化树脂18％(型号为CN2301，购买于沙多玛(广州)化学有限公司)、六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂(型号为6145-100，购买于长兴化学工业股份有限公司)15％、有机无机杂化UV树脂16％(型号为UA-1020，购买于中山市杰事达精细化工有限公司)、光引发剂4％(光引发剂TPO与光引发剂1173的质量比为1：1)、流平剂(BYK-333)0.5％、消泡剂(BYK-057)0.5％。
所述UV哑光涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)在活性稀释剂中加入光引发剂搅拌至完全溶解；
(2)然后依次加入超支化树脂、UV哑光树脂、六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、有机无机杂化UV树脂、流平剂、消泡剂，搅拌均匀，得到UV哑光涂料。
实施例2
一种UV哑光涂料，按质量百分比计，UV哑光树脂35％(型号为1260-1，购买于江门市恒之光环保新材料有限公司)、活性稀释剂(二缩三丙二醇二丙烯酸酯)15％、超支化树脂16％(型号为CN2301，购买于沙多玛(广州)化学有限公司)、六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂(型号为B-618，购买于广东博兴新材料科技有限公司)14％、有机无机杂化UV树脂15％(型号为UA-1020，购买于中山市杰事达精细化工有限公司)、光引发剂4％(光引发剂TPO与光引发剂1173的质量比为1：1)、流平剂(BYK-333)0.5％、消泡剂(BYK-057)0.5％。
所述UV哑光涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)在活性稀释剂中加入光引发剂搅拌至完全溶解；
(2)然后依次加入超支化树脂、UV哑光树脂、六官能度UV树脂、有机无机杂化UV树脂、流平剂、消泡剂，搅拌均匀，得到UV哑光涂料。
实施例3
一种UV哑光涂料，按质量百分比计，UV哑光树脂35％(型号为WANEXEL237，购买于万华化学集团股份有限公司)、活性稀释剂(二缩三丙二醇二丙烯酸酯)15％、超支化树脂16％(型号为CN2301，购买于沙多玛(广州)化学有限公司)、六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂(型号为6145-100，购买于长兴化学工业股份有限公司)14％、有机无机杂化UV树脂15％(型号为UA-1020，购买于中山市杰事达精细化工有限公司)、光引发剂4％(光引发剂TPO)、流平剂(BYK-333)0.5％、消泡剂(BYK-057)0.5％。
所述UV哑光涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)在活性稀释剂中加入光引发剂搅拌至完全溶解；
(2)然后依次加入超支化树脂、UV哑光树脂、六官能度UV树脂、有机无机杂化UV树脂、流平剂、消泡剂，搅拌均匀，得到UV哑光涂料。
实施例4
一种UV哑光涂料，按质量百分比计，UV哑光树脂40％(型号为1260-1，购买于江门市恒之光环保新材料有限公司)、活性稀释剂(二缩三丙二醇二丙烯酸酯)18％、超支化树脂15％(型号为CN2301，购买于沙多玛(广州)化学有限公司)、六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂(型号为B-618，购买于广东博兴新材料科技有限公司)12％、有机无机杂化UV树脂10％(型号为UA-1020，购买于中山市杰事达精细化工有限公司)、光引发剂4％(光引发剂TPO与光引发剂1173的质量比为1：1)、流平剂(BYK-333)0.5％、消泡剂(BYK-057)0.5％。
所述UV哑光涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)在活性稀释剂中加入光引发剂搅拌至完全溶解；
(2)然后依次加入超支化树脂、UV哑光树脂、六官能度UV树脂、有机无机杂化UV树脂、流平剂、消泡剂，搅拌均匀，得到UV哑光涂料。
对比例1
与实施例2相比，将实施例2中的超支化树脂替换为等量的双季戊四醇六丙烯酸酯(DHPA)，其余组分和制备过程与实施例2相同。
对比例2
与实施例2相比，将实施例2中16％的超支化树脂替换为10％的PETA(季戊四醇三丙烯酸酯)和6％的九官能度聚氨酯树脂(型号为B-919B，购买于广东博兴新材料科技有限公司)，其余组分和制备过程与实施例2相同。
对比例3
与实施例2相比，将实施例2中有机无机杂化树脂替换为等量的九官能度聚氨酯树脂(型号为B-919B，购买于广东博兴新材料科技有限公司)，其余组分和制备过程与实施例2相同。
对比例4
一种UV哑光涂料，按质量百分比计，UV哑光树脂39％(型号为1260-1，购买于江门市恒之光环保新材料有限公司)、活性稀释剂(二缩三丙二醇二丙烯酸酯)18％、超支化树脂20％(型号为CN2301，购买于沙多玛(广州)化学有限公司)、有机无机杂化UV树脂18％(型号为UA-1020，购买于中山市杰事达精细化工有限公司)、光引发剂4％(光引发剂TPO与光引发剂1173的质量比为1：1)、流平剂(BYK-333)0.5％、消泡剂(BYK-057)0.5％。
所述UV哑光涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)在活性稀释剂中加入光引发剂搅拌至完全溶解；
(2)然后依次加入超支化树脂、UV哑光树脂、有机无机杂化UV树脂、流平剂、消泡剂，搅拌均匀，得到UV哑光涂料。
对比例5
一种UV哑光涂料，按质量百分比计，UV哑光树脂35％(型号为1260-1，购买于江门市恒之光环保新材料有限公司)、活性稀释剂(二缩三丙二醇二丙烯酸酯)15％、超支化树脂16％(型号为CN2301，购买于沙多玛(广州)化学有限公司)、六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂(型号为B-618，购买于广东博兴新材料科技有限公司)29％、光引发剂4％(光引发剂TPO与光引发剂1173的质量比为1：1)、流平剂(BYK-333)0.5％、消泡剂(BYK-057)0.5％。
所述UV哑光涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)在活性稀释剂中加入光引发剂搅拌至完全溶解；
(2)然后依次加入超支化树脂、UV哑光树脂、六官能度UV树脂、流平剂、消泡剂，搅拌均匀，得到UV哑光涂料。
产品效果测试
将实施例1-4和对比例1-5制备的UV哑光涂料通过UV胶印机(海德堡速霸CX102-7LYYL)的树脂版转移到纸张表面，固化后进行测试，测试项目包括哑度、附着力、耐磨性和折爆性能。具体测试方法如下：
(1)哑度按GB/T8941.3进行测定，测量角度为75°。
将纸张平放在平整的台上，避开脏污和凹凸处，用校正好的光泽度仪按纸幅横向测量3个点，记录数据，计算平均值。
(2)3M600测试胶带测试附着力。
测试UV哑光涂料与纸材的附着力，将UV哑光涂料喷涂于纸张上，采用3M600测试胶带测试附着力，将3M600测试胶带于45度角匀力拉：不掉色、不掉油，则附着力好。
(3)耐磨性参照GB/T1768-1979进行测定。
(4)折爆性能按GB/T457-2008中的MIT法进行测定，初始张力为9.8N。
(5)粘连测试：将彩盒喷涂面面对面叠放，负重承压，置于恒温恒湿仪器中进行抗粘连测试。测试参数为温度65℃、湿度85％、负重4kg，测试时间为48小时。判断是否发生粘连。
表1
由表1可知，本发明制得的UV哑光涂料在附着力、耐摩擦性、耐折爆色上均有优异的表现。对比例1-3虽然具有良好的哑度，但是由于不含超支化树脂，而PETA单体和九官能度树脂的固化收缩应力大，附着力差，硬度高，导致折爆效果差，耐摩擦效果不佳，无法满足UV哑光涂料在耐摩擦和耐折叠上的要求。对比例4由于不含六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂，会出现固化速度慢，印刷后油墨会返粘；对比例5因为不含有机无机杂化树脂，由于附着力不好，耐磨严重透底且会出现耐折爆色。
Claims (5)
1.一种UV哑光涂料，其特征在于，由UV哑光树脂、UV超支化树脂、有机无机杂化UV树脂、六官能度UV树脂、光引发剂和活性稀释剂组成；
按质量百分比计，所述UV哑光涂料包含25％-40％UV哑光树脂、10％-25％UV超支化树脂、15％-20％有机无机杂化UV树脂和10％-20％六官能度UV树脂；
所述六官能度UV树脂为六官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂；
所述光引发剂的质量占所述UV哑光涂料总质量的2%-6%；
所述活性稀释剂的质量占所述UV哑光涂料总质量的10%-20%；
所述UV哑光树脂为自消光的聚氨酯树脂；
所述UV超支化树脂为UV超支化丙烯酸树脂。
2.根据权利要求1所述的UV哑光涂料，其特征在于，所述有机无机杂化UV树脂为有机无机杂化UV聚氨酯树脂。
3.根据权利要求1所述的UV哑光涂料，其特征在于，所述活性稀释剂为二官能度丙烯酸酯单体。
4.根据权利要求3所述的UV哑光涂料，其特征在于，所述活性稀释剂为二缩三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）和/或1,6-己二醇二丙烯酸酯（HDDA）。
5.权利要求1-4中任一项所述的UV哑光涂料的制备方法，包括以下步骤：
将所述光引发剂溶解于所述活性稀释剂中；然后加入所述超支化树脂、UV哑光树脂、六官能度UV树脂和有机无机杂化UV树脂，搅拌，制得到所述UV哑光涂料。
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| 朱毅.家具表面涂饰.东北林业大学出版社,2016,第90-91页. * |
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