CN114903816A - 一种甲油胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于功能材料技术领域，公开了一种不含HEMA、具有硬度、附着力以及耐磨性显著提高的甲油胶及其制备方法。本发明的甲油胶包括以下质量百分数的组分：光固化树脂40‑55％，双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯8‑15％，活性稀释剂25‑35％，光引发剂3‑10％，色浆8‑15％。使用时，将本发明甲油胶涂覆在指甲上，使用LED美甲灯对指甲表面照射60‑150s即可获得固化后涂层。本发明的甲油胶将光固化树脂、双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯、活性稀释剂、色浆等组分有效组合起来，相对于现有的甲油胶，本发明甲油胶不含HEMA等试剂，且所得涂层具有显著提高的硬度、附着力以及耐磨性等优异的力学性能。

Description

一种甲油胶及其制备方法
技术领域
本发明属于功能材料技术领域，特别涉及一种不含HEMA、具有硬度、附着力以及耐磨性显著提高的优异力学性能的甲油胶及其制备方法。
背景技术
美甲胶又名甲油胶，近几年美甲行业应用比较广泛，由于甲油胶本身特点和一般甲油相比，甲油胶具有环保无毒、健康安全的特征，另外它兼容胶类和甲油的共同优点，色泽饱满剔透，涂抹方便，光泽保持更持久，因此甲油胶逐渐替代了指甲油。
UV甲油胶主要是由光固化树脂、活性稀释剂、光引发剂、以及各种助剂 (颜料、填料)等组分组成；通过紫外光促使光引发剂产生自由基，然后引发树脂与活性稀释剂的聚合交联。
现阶段，UV甲油胶具有以下优势：①高效：在紫外灯照射下，两分钟内即可固化完全；②环境友好：低聚物和活性稀释剂都参与固化成膜过程，没有溶剂挥发；③性能：固化成膜后透明率高；④可制备耐候性优异不黄变的涂膜；⑤涂膜交联密度高，耐腐蚀性强，保持时间长；⑥可根据用途的区别，开发不同性能要求的UV甲油胶。
但是，现有的甲油胶普遍含有HEMA等刺激性组分，其他的甲油胶则存在着硬度低、附着力差、耐磨性差等问题，目前尚未找到较佳的解决方案，无法满足使用需求。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种不含HEMA、具有硬度、附着力以及耐磨性显著提高的优异力学性能的甲油胶。
本发明的甲油胶不含HEMA等组分，符合欧盟的使用标准，且通过组分的合理搭配和相互补充，有效的实现了硬度、附着力以及耐磨性显著提高的优异力学性能。
本发明另一目的在于提供一种上述甲油胶的制备方法。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种具有硬度、附着力以及耐磨性显著提高的优异力学性能的甲油胶，包括以下质量百分数的组分：光固化树脂40-55％，双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯8-15％，活性稀释剂25-35％，光引发剂3-10％，色浆8-15％。
进一步的，所述的光固化树脂为LED光固化树脂；如LED9100，LED9100-3，LED9200，LED9346-3；优选为LED9346-3。
进一步的，所述的活性稀释剂可为市面上UV固化反应的活性稀释剂，但不包括HEMA。
更进一步的，所述的活性稀释剂可包括甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯等中的至少一种；更优选为甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)。
进一步的，所述的光引发剂可包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、 2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、异丙基硫杂蒽酮等光引发剂中的至少一种；更优选为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦。
进一步的，所述的色浆为UV纳米甲油胶色浆。
进一步的，本发明的甲油胶还可含有固化促进剂、增稠剂、流平剂、消泡剂、填料等组分。
更进一步的，所述的固化促进剂为本领域常规使用的固化促进剂即可，如三苯基膦等。
更进一步的，所述的增稠剂为本领域常规使用的增稠剂即可，如可包括膨润土、聚氨酯、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等中的至少一种。
更进一步的，所述的流平剂为本领域常规使用的流平剂即可，如 BYK-UV3510、BYK-341、BYK-344、BYK-345、BYK-346、BYK-347、BYK-348 等。
更进一步的，所述的消泡剂为本领域常规使用的消泡剂即可，如聚硅氧烷消泡剂、聚醚消泡剂等。
更进一步的，所述的填料为本领域常规使用的填料即可，如甲基纤维素、二氧化硅等。
本发明的甲油胶，将各组分按比例混合，搅拌均匀得到。使用时，将本发明甲油胶涂覆在指甲上，使用LED美甲灯对指甲表面照射60-150s即可获得固化后涂层。
本发明的甲油胶将光固化树脂、双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯、活性稀释剂、色浆等组分组合起来，在光引发剂作用下可获得具有新的交联结构的涂层；相对于现有的甲油胶，本发明不含HEMA等刺激性组分，符合欧盟的使用标准，且通过组分的合理搭配和相互补充，有效的实现了硬度、附着力以及耐磨性显著提高的优异力学性能。
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。下列实施例中涉及的物料若无特殊说明均可从商业渠道获得。所述方法若无特别说明均为常规方法。
一实施方法，一种具有硬度、强度以及耐磨性显著提高的优异力学性能的甲油胶，包括以下质量百分数的组分：光固化树脂40-55％，双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯8-15％，活性稀释剂25-35％，光引发剂3-10％，色浆8-15％。
一些优选的实施例中，所述的光固化树脂为LED光固化树脂；一实施例中，所述光固化树脂为LED9346-3。
一些优选的实施例中，所述光固化树脂的含量为40-55％；一实施例中，所述光固化树脂的含量为40％；另一实施例中，所述光固化树脂的含量为55％；再一实施例中，所述光固化树脂的含量为50％。根据本发明实施验证，在本发明的用量范围内，光固化树脂的用量对于所得的甲油胶的力学性能影响不大，均可获得目标的优异力学性能效果。
一些优选的实施例中，所述的双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯的含量为8-15％；一实施例中，所述的双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯的含量为8％；另一实施例中，所述的双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯的含量为15％；再一实施例中，所述的双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯的含量为10％。根据本发明实施验证，在本发明的用量范围内，双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯的用量对于所得的甲油胶的力学性能影响不大，均可获得目标的优异力学性能效果。
本发明采用光固化树脂及双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯作为甲油胶的主体，两者在甲基丙烯酸羟丙酯及光引发剂作用下反应，可获得与现有的聚丙烯酸酯类甲油胶完全不同的树脂结构，结合采用纳米色浆从而取得了硬度、附着力以及耐磨性显著提高、具有优异力学性能的性能。
一些优选的实施例中，所述的活性稀释剂可为市面上UV固化反应的活性稀释剂，但不包括HEMA。
更进一步的，所述的活性稀释剂可包括甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯等中的至少一种；更优选为甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)一实施例中，所述的活性稀释剂为甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)。
一些优选的实施例中，所述活性稀释剂的含量为25-35％。一实施例中，所述活性稀释剂的含量为25％；另一实施例中，所述活性稀释剂的含量为35％；再一实施例中，所述活性稀释剂的含量为28％。
一些优选的实施例中，所述的光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、异丙基硫杂蒽酮等光引发剂中的至少一种。一实施例中，所述的光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦。
一些优选的实施例中，所述的色浆含量为8-15％。一实施例中，所述的色浆含量为8％；另一实施例中，所述的色浆含量为15％；再一实施例中，所述的色浆含量为12％。在一些优选的实施例中，所述的色浆含量为8-12％。
一些优选的实施例中，所述的色浆为UV纳米甲油胶色浆。一实施例中，所述的色浆为默克的FLGS-8126。
一实施方式中，所述的甲油胶中还含有固化促进剂、增稠剂、流平剂、消泡剂、填料等组分。
一实施方式中，所述的固化促进剂为本领域常规使用的固化促进剂即可，如三苯基膦等。一实施例中，所述的固化促进剂为三苯基膦。
一实施方式中，所述的增稠剂为膨润土、聚氨酯、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等中的至少一种。一实施例中，所述的增稠剂为膨润土；另一实施例中，所述的增稠剂为聚氨酯；再一实施例中，所述的增稠剂为聚丙烯酰胺。
一实施方式中，所述的流平剂为BYK-UV3510、BYK-341、BYK-344、 BYK-345、BYK-346、BYK-347、BYK-348等中的至少一种。
一实施方式中，所述的消泡剂为聚硅氧烷消泡剂、聚醚消泡剂等中的至少一种。一实施例中，所述的消泡剂为聚硅氧烷消泡剂；另一实施例中，所述的消泡剂为聚醚消泡剂。
一实施方式中，所述的填料为甲基纤维素、二氧化硅等中的至少一种。一实施例中，所述的填料为甲基纤维素；另一实施例中，所述的填料为二氧化硅。
一实施方式中，将所述甲油胶的各组分按比例混合，搅拌均匀，即可获得本发明所述甲油胶。使用时，将本发明甲油胶涂覆在指甲上，使用LED美甲灯对指甲表面照射60-150s即可获得固化后涂层。
实施例1
一种不含HEMA、硬度、附着力以及耐磨性显著提高、具有优异力学性能的甲油胶，包括以下质量百分数的组分：光固化树脂(LED9346-3)50％，双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯10％，甲基丙烯酸羟丙酯26％，2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦6％，色浆(默克的FLGS-8126)8％。将各组分按比例混合，搅拌均匀即得到甲油胶。
将上述甲油胶均匀涂覆在基材上，使用LED美甲灯对指甲表面照射 60-150s即可获得固化后涂层。
实施例2
一种不含HEMA、硬度、附着力以及耐磨性显著提高、具有优异力学性能的甲油胶，包括以下质量百分数的组分：光固化树脂(LED9346-3)44％，双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯11％，甲基丙烯酸羟丙酯30％，2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦6％，色浆(默克的FLGS-8126)10％。将各组分按比例混合，搅拌均匀即得到甲油胶。
将上述甲油胶均匀涂覆在基材上，使用LED美甲灯对指甲表面照射 60-150s即可获得固化后涂层。
实施例3
一种不含HEMA、硬度、附着力以及耐磨性显著提高、具有优异力学性能的甲油胶，包括以下质量百分数的组分：光固化树脂(LED9346-3)48％，双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯10％，甲基丙烯酸羟丙酯25％，2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦6％，色浆(默克的FLGS-8126)11％。将各组分按比例混合，搅拌均匀即得到甲油胶。
将上述甲油胶均匀涂覆在基材上，使用LED美甲灯对指甲表面照射 60-150s即可获得固化后涂层。
实施例4
一种不含HEMA、硬度、附着力以及耐磨性显著提高、具有优异力学性能的甲油胶，包括以下质量百分数的组分：光固化树脂(LED9346-3)45％，双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯12％，甲基丙烯酸羟丙酯25％，2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦6％，色浆(默克的FLGS-8126)12％。将各组分按比例混合，搅拌均匀即得到甲油胶。
将上述甲油胶均匀涂覆在基材上，使用LED美甲灯对指甲表面照射 60-150s即可获得固化后涂层。
实施例5
一种不含HEMA、硬度、附着力以及耐磨性显著提高、具有优异力学性能的甲油胶，包括以下质量百分数的组分：光固化树脂(LED9346-3)44％，双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯10％，甲基丙烯酸羟丙酯25％，2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦6％，色浆(默克的FLGS-8126)15％。将各组分按比例混合，搅拌均匀即得到甲油胶。
将上述甲油胶均匀涂覆在基材上，使用LED美甲灯对指甲表面照射 60-150s即可获得固化后涂层。
对比例1
一种甲油胶，包括以下质量百分数的组分：光固化树脂(LED9346-3)49％，双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯12％，甲基丙烯酸羟丙酯30％，2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦6％，色浆(默克的FLGS-8126)3％。将各组分按比例混合，搅拌均匀即得到甲油胶。
将上述甲油胶均匀涂覆在基材上，使用LED美甲灯对指甲表面照射 60-150s即可获得固化后涂层。
对上述实施例及对比例获得的涂层进行硬度、耐磨性、附着力测试，耐磨性测试为常规操作，直接用布对表面进行摩擦后观察表面出现磨损的现象，以市售的甲油胶(聚氨酯丙烯酸酯树脂)为对比，结果见表1。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1 市售产品
LED9346-3 50 44 48 45 44 49 /
双酚A树脂 10 11 10 12 10 12 /
活性稀释剂 26 30 25 25 25 30 /
光引发剂 6 6 6 6 6 6 /
FLGS-8126 8 10 11 12 15 3 /
硬度 70 72 72 73 74 65 63
耐磨性 >200次 >200次 >200次 >200次 >200次 约100次 约100次
附着力 优 优 优 优 良 优 良
注：表中双酚A树脂指双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯。
由表1可见，本发明甲油胶硬度可达邵氏74D，附着力优异，且表面摩擦200次以上仍未见明显的磨损情况，相比现有的甲油胶摩擦100次即出现磨损情况，具有显著提高的耐磨性。
本发明甲油胶采用了光固化树脂及双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯体系作为甲油胶的主体树脂，两者在甲基丙烯酸羟丙酯及光引发剂作用下反应，可获得与现有的聚丙烯酸酯类甲油胶完全不同的树脂结构，结合添加高含量的UV 纳米甲油胶色浆，在不使用常规的HEMA活性稀释剂的前提下，仍可取得硬度、附着力以及耐磨性显著提高、具有优异力学性能的性能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有硬度、附着力以及耐磨性显著提高的甲油胶，其特征在于包括以下质量百分数的组分：光固化树脂40-55％，双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯8-15％，活性稀释剂25-35％，光引发剂3-10％，色浆8-15％。
2.根据权利要求1所述的甲油胶，其特征在于：所述的光固化树脂为LED9100，LED9100-3，LED9200，LED9346-3中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的甲油胶，其特征在于：所述的光固化树脂为LED9346-3。
4.根据权利要求1所述的甲油胶，其特征在于：所述的色浆为UV纳米甲油胶色浆。
5.根据权利要求1所述的甲油胶，其特征在于：所述的活性稀释剂包括甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种，不含甲基丙烯酸羟乙酯。
6.根据权利要求1所述的甲油胶，其特征在于：所述的活性稀释剂为甲基丙烯酸羟丙酯。
7.根据权利要求1所述的甲油胶，其特征在于：所述的光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、异丙基硫杂蒽酮中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的甲油胶，其特征在于：所述的光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦。
9.根据权利要求1所述的甲油胶，其特征在于还含有固化促进剂、增稠剂、流平剂、消泡剂、填料中的至少一种。
10.一种权利要求1-9任一项所述的甲油胶的制备方法，其特征在于将各组分按比例混合，搅拌均匀得到。
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