CN115029050A - 一种uv固化涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种UV固化涂料，由包括以下组分的原料制得：聚氨酯分散体5～20重量份；环氧丙烯酸酯分散体30～50重量份；光引发剂1～8重量份；稀释剂10～20重量份；有机硅丙烯酸酯10～25重量份；流平剂0.1～1重量份；分散剂0.2～0.8重量份；填料2～15重量份。与现有技术相比，本发明提供的UV固化涂料采用特定含量组分，实现整体较好的相互作用，产品可热塑变形，而且与真空蒸镀的镀膜有良好附着力；通过本发明提供的UV固化涂料可实现预先在纤维(包括但不限于碳纤维，玻璃纤维，芳纶纤维等纤维材料)增强的热塑板上做好印刷或喷涂，然后再热压成型或热压折弯。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，更具体地说，是涉及一种UV固化涂料及其制备方法。
背景技术
UV固化的涂料和油墨种类比较多，具有无溶剂、无VOC，印刷性好，硬度高，抗刮抗好，耐磨等优点。UV柔性油墨一般用于纸类印刷；UV透明油墨和UV上光油可用于产品的上光，表面保护等。但是现有技术公开的产品硬度高，涂膜刚性大，不可热塑变形，在用于复合材料(特别是纤维增强型的复合材料)制品上时，必须做好产品才能涂上UV涂料，在3C产品(如手机后盖，平板电脑后盖等)上大量应用UV固化油墨和涂料，但在应用时，后盖产品要成型好后，才能涂装UV涂层，成型好的产品后处理工序复杂，费大量的人工，而且表面不平整，严重影响生产效率；而且应用在真空蒸镀时，镀膜层只能附着在已固化的UV涂层上，而在镀膜层上涂上光油就附着力不足，不能附着上去，无法用UV上光油做表面上光和保护，而3C产品后盖一般用真空蒸镀着色的。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种UV固化涂料及其制备方法，本发明提供的UV固化涂料可热塑变形，而且与真空蒸镀的镀膜有良好附着力。
本发明提供了一种UV固化涂料，由包括以下组分的原料制得：
聚氨酯分散体5～20重量份；
环氧丙烯酸酯分散体30～50重量份；
光引发剂1～8重量份；
稀释剂10～20重量份；
有机硅丙烯酸酯10～25重量份；
流平剂0.1～1重量份；
分散剂0.2～0.8重量份；
填料2～15重量份。
优选的，所述聚氨酯分散体的固含量为10～35wt％。
优选的，所述环氧丙烯酸酯分散体的固含量为80～95wt％。
优选的，所述光引发剂选自甲基苯甲酰基磷酸乙酯和/或羟基环己基苯甲酮。
优选的，所述稀释剂为二醇二丙烯酸类活性稀释剂。
优选的，所述流平剂为有机硅类流平剂。
优选的，所述填料为二氧化钛。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的UV固化涂料的制备方法，包括以下步骤：
在环氧丙烯酸酯分散体中加入聚氨酯分散体，搅拌均匀，25℃～35℃下保温4h～8h，最后1h转入到真空搅拌釜里抽真空；然后在搅拌条件下依次加入稀释剂、流平剂、有机硅丙烯酸树脂、分散剂和填料，进行分散，并抽真空，得到反应混合物；再将上述反应混合物经研磨后，放进密封的真空搅拌釜里，加入光引发剂，进行搅拌反应，并抽真空拍走气泡，得到UV固化涂料。
优选的，所述分散的转速为10rpm～1500rpm，时间为10min～30min。
优选的，所述搅拌反应的温度为20℃～30℃，转速为10rpm～50rpm，时间为10min～30min。
本发明提供了一种UV固化涂料，由包括以下组分的原料制得：聚氨酯分散体5～20重量份；环氧丙烯酸酯分散体30～50重量份；光引发剂1～8重量份；稀释剂10～20重量份；有机硅丙烯酸酯10～25重量份；流平剂0.1～1重量份；分散剂0.2～0.8重量份；填料2～15重量份。与现有技术相比，本发明提供的UV固化涂料采用特定含量组分，实现整体较好的相互作用，产品可热塑变形，而且与真空蒸镀的镀膜有良好附着力；通过本发明提供的UV固化涂料可实现预先在纤维(包括但不限于碳纤维，玻璃纤维，芳纶纤维等纤维材料)增强的热塑板上做好印刷或喷涂，然后再热压成型或热压折弯。
另外，本发明提供的制备方法工艺简单，条件温和、易控，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种UV固化涂料，由包括以下组分的原料制得：
聚氨酯分散体5～20重量份；
环氧丙烯酸酯分散体30～50重量份；
光引发剂1～8重量份；
稀释剂10～20重量份；
有机硅丙烯酸酯10～25重量份；
流平剂0.1～1重量份；
分散剂0.2～0.8重量份；
填料2～15重量份。
在本发明中，所述UV固化涂料由包括聚氨酯分散体、环氧丙烯酸酯分散体、光引发剂、稀释剂、有机硅丙烯酸酯、流平剂、分散剂和填料的原料制得，优选由聚氨酯分散体、环氧丙烯酸酯分散体、光引发剂、稀释剂、有机硅丙烯酸酯、流平剂、分散剂和填料制得。
在本发明中，所述聚氨酯分散体的固含量优选为10～35wt％，更优选为32wt％。本发明对所述聚氨酯分散体的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述UV固化涂料包括5～20重量份的聚氨酯分散体，优选为10～15重量份。
在本发明中，所述环氧丙烯酸酯分散体的固含量优选为80～95wt％，更优选为90wt％。本发明对所述环氧丙烯酸酯分散体的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述UV固化涂料包括30～50重量份的环氧丙烯酸酯分散体，优选为35～40重量份。
本发明采用上述聚氨酯分散体和环氧丙烯酸酯分散体，配合其他特定组分，尤其是有机硅丙烯酸酯，能够赋予涂层柔韧性及可热塑折弯性能，并增加与真空蒸镀的镀膜的附着力。
在本发明中，所述光引发剂优选选自甲基苯甲酰基磷酸乙酯和/或羟基环己基苯甲酮，更优选为质量比为1：1的甲基苯甲酰基磷酸乙酯和羟基环己基苯甲酮。本发明对所述光引发剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述UV固化涂料包括1～8重量份的光引发剂，优选为3.8～5重量份。
在本发明中，所述稀释剂优选为二醇二丙烯酸类活性稀释剂；本发明采用上述特定稀释剂，能够参与成膜反应，改变涂料的性能，使到涂料具有热可塑性和对镀膜的良好附着力，且降低VOC值。本发明对所述稀释剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述UV固化涂料包括10～20重量份的稀释剂，优选为15重量份。
本发明对所述有机硅丙烯酸酯的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述UV固化涂料包括10～25重量份的有机硅丙烯酸酯，优选为13.8～20重量份。
在本发明中，所述流平剂优选为有机硅类流平剂。本发明对所述流平剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述UV固化涂料包括0.1～1重量份的有机硅类流平剂，优选为0.8重量份。
在本发明中，所述分散剂优选为氨基有机硅烷共聚物；本发明对所述分散剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述UV固化涂料包括0.2～0.8重量份的氨基有机硅烷共聚物，优选为0.4重量份。
在本发明中，所述填料优选为二氧化钛。本发明对所述填料的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述UV固化涂料包括2～15重量份的填料，优选为10重量份。
本发明提供的UV固化涂料采用上述特定含量的特定组分，实现整体较好的相互作用，产品耐磨性好，硬度高，而且可以热塑折弯成型，与蒸镀的镀膜有良好的附着力；通过本发明提供的UV固化涂料可实现预先在纤维(包括但不限于碳纤维，玻璃纤维，芳纶纤维等纤维材料)增强的热塑板上做好印刷或喷涂，然后再热压成型或热压折弯，从而改变了传统应用UV涂料产品的加工工艺流程，能够在产品成型之前就把涂层印刷在纤维增强的热塑板材上，然再后压成产品，彻底改变传统后处理对产品打磨、喷涂的工艺，大幅提高生产效率，同时提高良品率，并且降低工人劳动强度的同时，仍然保持UV油墨和涂料低溶剂、低VOC及固化快的特点。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的UV固化涂料的制备方法，包括以下步骤：
在环氧丙烯酸酯分散体中加入聚氨酯分散体，搅拌均匀，25℃～35℃下保温4h～8h，最后1h转入到真空搅拌釜里抽真空；然后在搅拌条件下依次加入稀释剂、流平剂、有机硅丙烯酸树脂、分散剂和填料，进行分散，并抽真空，得到反应混合物；再将上述反应混合物经研磨后，放进密封的真空搅拌釜里，加入光引发剂，进行搅拌反应，并抽真空拍走气泡，得到UV固化涂料。
在本发明中，所述环氧丙烯酸酯分散体、聚氨酯分散体、稀释剂、流平剂、有机硅丙烯酸树脂、分散剂、填料和光引发剂与上述技术方案中的相同，在此不再赘述。
在本发明中，所述分散的转速优选为10rpm～1500rpm，更优选为1000rpm，时间优选为10min～30min，更优选为20min。
在本发明中，所述搅拌反应的温度优选为20℃～30℃，转速优选为10rpm～50rpm，更优选为20rpm，时间优选为10min～30min，更优选为20min。
本发明提供的制备方法工艺简单，条件温和、易控，具有广阔的应用前景。
本发明提供了一种UV固化涂料，由包括以下组分的原料制得：聚氨酯分散体5～20重量份；环氧丙烯酸酯分散体30～50重量份；光引发剂1～8重量份；稀释剂10～20重量份；有机硅丙烯酸酯10～25重量份；流平剂0.1～1重量份；分散剂0.2～0.8重量份；填料2～15重量份。与现有技术相比，本发明提供的UV固化涂料采用特定含量组分，实现整体较好的相互作用，产品可热塑变形，而且与真空蒸镀的镀膜有良好附着力；通过本发明提供的UV固化涂料可实现预先在纤维(包括但不限于碳纤维，玻璃纤维，芳纶纤维等纤维材料)增强的热塑板上做好印刷或喷涂，然后再热压成型或热压折弯。
另外，本发明提供的制备方法工艺简单，条件温和、易控，具有广阔的应用前景。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用原料均为市售，其中聚氨酯分散体(DSM R1010)，固含量为32wt％；环氧丙烯酸酯分散体(EBECRYL3700)，固含量为90wt％；光引发剂为质量比为1：1的甲基苯甲酰基磷酸乙酯(TPO-L)和羟基环己基苯甲酮(184)；稀释剂为二醇二丙烯酸类活性稀释剂(艾特TPGDA)；有机硅丙烯酸酯(TEGO Rad 2100)；流平剂为有机硅类流平剂(TEGO432)；分散剂为氨基有机硅烷共聚物(T807)；填料为二氧化钛(R903)。
实施例1
(1)原料配比：
聚氨酯分散体10重量份；
环氧丙烯酸酯分散体40重量份；
光引发剂3.8重量份；
稀释剂15重量份；
有机硅丙烯酸酯20重量份；
流平剂0.8重量份；
分散剂0.4重量份；
填料10重量份。
(2)制备方法步骤如下：
在环氧丙烯酸酯分散体中加入聚氨酯分散体，搅拌均匀，30℃下保温6h，最后1h转入到真空搅拌釜里抽真空，以使未反应的单体挥发掉；然后在搅拌条件下依次加入稀释剂、流平剂、有机硅丙烯酸树脂、分散剂和填料，1000rpm转速下高速分散20min，并抽真空，得到反应混合物；再将上述反应混合物经砂磨机研磨一遍后，放进密封的真空搅拌釜里，加入光引发剂，室温、20rpm转速下搅拌20min，并抽真空拍走气泡，得到UV固化涂料。
实施例2
采用实施例1提供的原料配比和制备方法，区别在于：聚氨酯分散体15重量份，环氧丙烯酸酯分散体35重量份；得到UV固化涂料。
实施例3
采用实施例1提供的原料配比和制备方法，区别在于：聚氨酯分散体15重量份，有机硅丙烯酸酯13.8重量份，光引发剂5重量份；得到UV固化涂料。
对比例1
市场采购的UV涂料CASHEW UV#8000VM。
对比例2
市场采购的UV固化塑料涂料CASHEW HARD C No.6225。
对实施例1～3及对比例1～2提供的产品的各项性能进行测试，具体包括：
(1)热弯测试：模具温度150～180℃，热弯角度45度，90度，模压时间20s，压力5kgf/cm2；判定标准：目视在弯曲拉伸处没有开裂，没有橘皮现象。
(2)水煮测试：使用恒温水浴锅在水温达到设定温度后放入测试样品，至少三分之二以上浸入；水煮温度80℃，水煮时间1小时；判定标准：水煮后样品没有变色，无脱落，无开裂以及无起泡现象；用百格刀划百格后，用3M的610胶带粘紧后迅速拉起，无掉片。
(3)硬度测试：铅笔硬度计。
(4)耐磨性测试：钢丝绒擦拭机。
结果参见表1所示。
表1实施例1～3及对比例1～2提供的产品的各项性能数据
注：水煮测试和热弯测试的测试样品均限定用基材BT-206+UV固化涂层+真空蒸镀氧化锆、氧化钛等金属氧化物形成的镀膜+UV固化涂料的涂层做成的样品。
综上所述，本发明提供的UV固化涂料耐磨性好，硬度高，而且可以热塑折弯成型，与蒸镀的镀膜有良好的附着力。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种UV固化涂料，由包括以下组分的原料制得：
聚氨酯分散体5～20重量份；
环氧丙烯酸酯分散体30～50重量份；
光引发剂1～8重量份；
稀释剂10～20重量份；
有机硅丙烯酸酯10～25重量份；
流平剂0.1～1重量份；
分散剂0.2～0.8重量份；
填料2～15重量份。
2.根据权利要求1所述的UV固化涂料，其特征在于，所述聚氨酯分散体的固含量为10～35wt％。
3.根据权利要求1所述的UV固化涂料，其特征在于，所述环氧丙烯酸酯分散体的固含量为80～95wt％。
4.根据权利要求1所述的UV固化涂料，其特征在于，所述光引发剂选自甲基苯甲酰基磷酸乙酯和/或羟基环己基苯甲酮。
5.根据权利要求1所述的UV固化涂料，其特征在于，所述稀释剂为二醇二丙烯酸类活性稀释剂。
6.根据权利要求1所述的UV固化涂料，其特征在于，所述流平剂为有机硅类流平剂。
7.根据权利要求1所述的UV固化涂料，其特征在于，所述填料为二氧化钛。
8.一种权利要求1～7任一项所述的UV固化涂料的制备方法，包括以下步骤：
在环氧丙烯酸酯分散体中加入聚氨酯分散体，搅拌均匀，25℃～35℃下保温4h～8h，最后1h转入到真空搅拌釜里抽真空；然后在搅拌条件下依次加入稀释剂、流平剂、有机硅丙烯酸树脂、分散剂和填料，进行分散，并抽真空，得到反应混合物；再将上述反应混合物经研磨后，放进密封的真空搅拌釜里，加入光引发剂，进行搅拌反应，并抽真空拍走气泡，得到UV固化涂料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述分散的转速为10rpm～1500rpm，时间为10min～30min。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌反应的温度为20℃～30℃，转速为10rpm～50rpm，时间为10min～30min。
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