TWI393753B

TWI393753B - Ｕｖ可固化有色塗料組合物

Info

Publication number: TWI393753B
Application number: TW98123772A
Authority: TW
Inventors: Hung Wen Huang; Chun Chieh Tseng; ai-chun Zhang; wei-li Wang
Original assignee: Eternal Chemical Co Ltd
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2013-04-21
Also published as: TW201102412A

Description

UV可固化有色塗料組合物

本發明關於一種UV可固化有色塗料組合物，尤其關於一種一次噴塗用UV可固化有色塗料組合物。

目前各種電子或電器產品，如數位相機、筆記型電腦、手機、化妝品、汽車零組件等，已廣泛應用於人們生活。這類產品的外殼大多由塑膠製成，塑膠具有易成型、成本低、重量輕、不易腐蝕等優點，但卻有不美觀、易老化、機械性能差、耐熱差、吸水率高等缺點，因此外殼在加工成型後，往往需在表面上塗佈保護性和裝飾性塗料。

過去塑膠基材之塗佈方法，大多需要經過二塗二烤或三塗三烤程序，即，先噴底漆以提供顏色、封固基底、增強面漆與基底的附著力等；及再噴透明漆，其與底漆搭配使整體塗層顯出光澤及色彩感，並使塗層具有高耐磨等特性。如此工序造成塗料產量及工時之浪費。

舉例言之，美國專利第6,514,568 B1號揭示一種包括先在基材上分兩次塗佈第一次塗層組成物及第二次塗層組成物，令該兩種塗層組成物固化後，再塗佈透明塗層組成物之方法。台灣專利第I390903號揭示一種製造多層、保護及/或裝飾性塗料之方法，該方法包括：

(1)將含有顏料之底漆塗佈於素材表面；

(2)由步驟(1)塗佈之底漆形成聚合物膜；

(3)將透明面漆塗佈於由此而得之底漆；及

(4)一起固化底漆與面漆，其中該面漆係以溶於一或多種有機溶劑中之聚丙烯酸酯樹脂為主成分，該有機溶劑含一或多種亞磷酸酯，其特徵在於以丙烯酸酯樹脂溶液之固體含量為基準，該聚丙烯酸酯樹脂溶液含有0.05至1.0重量%之一或多種有機亞磷酸酯。

上述二塗或三塗型的塗覆方法，不僅耗能、費時、需較大生產空間且具有成本高等缺點。因此，業界亟希開發能藉由一次塗裝即達到美觀與性能兼具之塗層的塗料組合物，例如，台灣專利第I290566號揭示一種一次噴塗用珍珠漆紫外線塗料組成物，其雖然可利用一次施工的方式即可獲得美觀的外表，但卻僅限於使用半透明的珠光漆，若改以非透明性的實色顏料，由於顏料的遮光性質，使得UV光線無法穿透塗層，故其固化過程，容易產生塗膜不乾或半乾的問題。

塗料組合物如果要應用於一次施工，往往因為色漆樹脂系統和UV樹脂相容性不佳，因此，顏色不易控制，易造成密著性不好，且色料有屏蔽光的性質，導致UV光線無法順利穿透，使得UV樹脂不易固化。

本案發明人經廣泛研究發現，添加具有高玻璃轉換溫度的熱可塑性丙烯酸樹脂於塗料組合物中，可使塗料中的UV樹脂具有良好的相容性，因此使得塗料具有良好的密著性。再者，藉由使用二種或二種以上的光起始劑，可吸收不同波長的光，因而可克服UV樹脂不易固化的問題，能有效解決上述的缺點。

本發明之主要目的為提供一種UV可固化有色塗料組合物，其包含以下組分：

(a)含有至少1個不飽和雙鍵之寡聚物；

(b)稀釋單體；

(c)光起始劑；

(d)熱可塑性丙烯酸樹脂；及

(e)色料，

其中組分(a)與組分(b)之重量比為1:4至4:1；組分(c)以組分(a)與組分(b)合計100重量份計，其含量為5-20重量份；組分(d)以組分(a)與組分(b)合計100重量份計，其含量為20-100重量份；組分(e)以組分(a)、(b)與(d)合計100重量份計，其含量為2-50重量份。

本發明之UV可固化有色塗料組合物中所包含之含有至少1個不飽和雙鍵之寡聚物(a)，較佳為含有至少2個不飽和雙鍵之寡聚物，尤佳係為具3至15個不飽和雙鍵之寡聚物。上述寡聚物係選自由環氧丙烯酸酯(Epoxy Acrylate)寡聚物、聚胺基甲酸酯丙烯酸酯(Polyurethane Acrylate)、聚酯丙烯酸酯(Polyester Acrylate)、聚丙烯酸酯(Polyacrylate)、胺基丙烯酸酯(Amine Acrylate)寡聚物及矽基丙烯酸酯(Silicon Acrylate)寡聚物及其混合物所構成群組，較佳係選自由環氧丙烯酸酯寡聚物、聚胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物、聚酯丙烯酸酯寡聚物及聚丙烯酸酯寡聚物及其混合物所構成群組，其中聚胺基甲酸酯丙烯酸酯可為脂肪族聚胺基甲酸酯丙烯酸酯或芳香族聚胺基甲酸酯丙烯酸酯，其中以脂肪族聚腔基甲酸酯丙烯酸酯不易有黃變問題，為更佳選擇。

市售此類含有至少1個不飽和雙鍵之寡聚物例子包含：環氧丙烯酸酯寡聚物：AgiSyn^TM 2901A50、AgiSyn^TM 1010、AgiSyn^TM 1010A80、AgiSyn^TM 1010B80、AgiSyn^TM 1010C80、AgiSyn^TM 2010及AgiSyn^TM 2500(新力美科技(股)公司製)；621、622、623、6210G、624、6231、6241、6213-100、6215-100、625、6261及620-100(長興化工製)；EBECRYL-600、EBECRYL-605、EBECRYL-648、EBECRYL-1608、EBECRYL-3105、EBECRYL-3213、EBECRYL-3416、EBECRYL-3700、EBECRYL-3701、EBECRYL-3703、EBECRYL-3708、EBECRYL-3740及EBECRYL-6040(優喜碧(UCB)股份有限公司製)。

脂肪族聚胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物：6101-100、611A-85、611B-85、6112-100、6113、6114、6115J-80、6130B-80、6131-1、6134B-80、6141H-80、6143A-80、6143C-60、6144-100、6145-100、6145-100H、6148J-75、6148T-85、6149-100、615-100、6150-100、6151、6152B-80、6153-1、6154B-80、6157B-80、6158B-80、6160B-70、6161-100、6181及6196-100(長興化工製)；AgiSyn^TM 230S1-15HD、AgiSyn^TM 230S2-30TP、AgiSyn^TM 230SM-20TP、AgiSyn^TM 230SN-20TP、AgiSyn^TM 230SR-20TP、AgiSyn^TM 230T1及AgiSyn^TM 230A2(新力美科技(股)公司製)；EBECRYL-264、EBECRYL-294/25 HD、EBECRYL-4820、EBECRYL-4858、EBECRYL-5129、EBECRYL-8210、EBECRYL-8402、EBECRYL-8405、EBECRYL-8406、EBECRYL-8407、EBECRYL-270、EBECRYL-230、EBECRYL-284及EBECRYL-1290(優喜碧(UCB)股份有限公司製)；HENKEL 6010(COGNIS公司製)；CN9001、CN9002、CN9004及CN9006(Sartomer公司製)；DesmoluxU100、DesmoluxVP LS 2265、DesmoluxVP LS 2308、DesmoluxU375H、DesmoluxVP LS 2220、DesmoluxXP 2491、DesmoluxXP 2513、DesmoluxU200及DesmoluxXP 2609(Bayer公司製)。

芳香族聚胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物：6120F-80、6121F-80、6122F-80及6146-100(長興化工製)；AgiSyn^TM 670TH-20TP、AgiSyn^TM 670S1-20TP、AgiSyn^TM 670T1、AgiSyn^TM 670A2(新力美科技(股)公司製)；EBECRYL-204、EBECRYL-205、EBECRYL-210、EBECRYL-215、EBECRYL-220及EBECRYL-6202(優喜碧(UCB)股份有限公司製)。

聚酯丙烯酸酯寡聚物：EBECRYL-830、EBECRYL-810及EBECRYL-524(優喜碧(UCB)股份有限公司製)；6315、6320、6323-100、6325-100、6327-100、6336-100及6361-100(長興化工製)。

聚丙烯酸酯寡聚物：AgiSyn^TM 2266(新力美科技(股)公司製)；EBECRYL-745(優喜碧(UCB)股份有限公司製)；DOUBLEMER3778、DOUBLEMER1701、DOUBLEMER345、DOUBLEMER1703、DOUBLEMER530、DOUBLEMER570、DOUBLEMER236及DOUBLEMER584(雙鍵化工有限公司製)；6530B-40、6531B-40、6532B-40及6533B-40(長興化工製)。

本發明UV可固化有色塗料組合物中所使用之稀釋單體(b)，為具有至少2個官能基的丙烯酸酯類單體，較佳係為具3至6個官能基者。組分(a)之總重量與組分(b)之總重量比為1:4至4:1，較佳為1:1至2:1。根據本發明，UV可固化有色塗料組合物的調製過程中，若稀釋單體的含量太低，則塗料組合物的黏度太大，導致操作性變差，有流平性不良等缺點。反之，若稀釋單體之含量太高，則塗料經固化後會降低塗膜性能，例如導致塗膜柔韌性不足，而易龜裂。

可用於本發明中的稀釋單體，例如但不限於選自二丙烯酸二丙二醇酯(DPGDA)、二丙烯酸三丙二醇酯(TPGDA)、二丙烯酸1,6-己二醇酯(HDDA)、二甲基丙烯酸二乙二醇酯(DEGDMA)、二丙烯酸聚乙二醇(400)酯(PEG(400)DA)、二丙烯酸聚乙二醇(600)酯(PEG(600)DA)、二甲基丙烯酸二乙二醇酯(EGDMA)、二丙烯酸乙氧基化(10)雙酚酯(BPA10EODA)、二甲基丙烯酸乙氧基化(10)雙酚酯(BPA10EODMA)、二丙烯酸三環癸烷二甲醇酯(TCDMDA)、二丙烯酸丙氧化(2)新戊二醇酯(NPG2PODA)、Nanocryl 0396(含50%奈米氧化矽之DPGDA)、Nanocryl 0768(含50%奈米氧化矽之HDDA)、三丙烯酸三羥甲基丙烷酯(TMPTA)、三丙烯酸乙氧化(3)三羥甲基丙烷酯(TMP3EOTA)、三丙烯酸乙氧化(6)三羥甲基丙烷酯(TMP6EOTA)、三丙烯酸乙氧化(9)三羥甲基丙烷酯(TMP9EOTA)、三丙烯酸乙氧化(15)三羥甲基丙烷酯(TMP15EOTA)、三丙烯酸乙氧化(20)三羥甲基丙烷酯(TMP20EOTA)、三丙烯酸丙氧化(6)三羥甲基丙烷酯(TMP6POTA)、三丙烯酸丙氧化(3)丙三醇酯(G3POTA)、三丙烯酸季戊四醇酯(PETIA)、四丙烯酸二-(三羥甲基丙烷)酯(DI-TMPTA)及六丙烯酸二季戊四醇酯(DPHA)及彼等之混合物所組成之群組。

可用於本發明中的稀釋單體，較佳為選自三丙烯酸三羥甲基丙烷酯(TMPTA)、三丙烯酸乙氧化(3)三羥甲基丙烷酯(TMP3EOTA)、三丙烯酸乙氧化(6)三羥甲基丙烷酯(TMP6EOTA)、三丙烯酸乙氧化(9)三羥甲基丙烷酯(TMP9EOTA)、三丙烯酸乙氧化(15)三羥甲基丙烷酯(TMP15EOTA)、三丙烯酸乙氧化(20)三羥甲基丙烷酯(TMP20EOTA)、三丙烯酸丙氧化(6)三羥甲基丙烷酯(TMP6POTA)、三丙烯酸丙氧化(3)丙三醇酯(G3POTA)、三丙烯酸季戊四醇酯(PETIA)、四丙烯酸二-(三羥甲基丙烷)酯(DI-TMPTA)及六丙烯酸二季戊四醇酯(DPHA)及彼等之混合物所組成之群組。

市售此類單體的例子包括：EM223、EM328、EM2308、EM231、EM235、EM2381、EM2382、EM2383、EM2384、EM2385、EM2386、EM2387、EM331、EM3380、EM241、EM2411、EM242、EM2421及EM265(長興化工製)；EBECRYL-160、EBECRYL-853、EBECRYL-2047、EBECRYL-40及EBECRYL-140(優喜碧(UCB)股份有限公司製)；CD501、SR351、SR368、SR415、SR444、SR454、SR454HP、SR492、SR499、SR9008、SR9035、CD9051、SR350、SR9009、SR9011、SR295、SR9020、SR9021、SR355、SR399、SR494、SR9041、Ricacry13500及Ricacry13801(SARTOMER公司製)；MIRAMER M500及MIRAMER M600(Miwon公司製)。

本發明所使用之組份(c)光起始劑，並無特殊限制，係經光照射後會產生自由基，而透過自由基之傳遞引發聚合反應者。其例如選自以下組成之組群：二苯甲酮-胺共軛體系；苯偶姻醚類；苯偶醯及其縮酮類；及苯乙酮衍生物類。

根據本發明，組分(c)光起始劑之用量並無特殊限制，可視需要依UV可固化有色塗料組合物所包含之寡聚物和稀釋單體之種類及其用量進行調整。一般而言，以組分(a)與組分(b)合計100重量份計，組分(c)之含量為5至20重量份。由於不同的光起始劑對不同波段的光具有不同程度的吸收，因此不同顏色的色料選用的光起始劑亦不相同，通常會使用至少2種以上之光起始劑。

市售光起始劑的例子包括：CHIVACURE 115、CHIVACURE ITX(異丙基硫雜蒽酮)、CHIVACURE EPD(對-(二甲胺基)苯甲酸乙酯)、CHIVACURE OMB(鄰-苯甲醯基苯甲酸甲酯)、CHIVACURE EMK(N,N,N',N'-四乙基-4,4'-二胺基二苯甲酮)、CHIVACURE BDK(2,2'-二甲基-1,2-二苯基乙烷-1-酮)、CHIVACURE BMS(4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基硫醚)、CHIVACURE 184(1-羥基環己基苯基酮)、CHIVACURE 173(2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮)、CHIVACURE TPO(2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物)及CHIVACURE 200(苯基乙醇酸甲酯)(雙鍵化工(DBC)有限公司製)；AgiSyn^TM -1812(1-羥基環己基苯基酮)、AgiSyn^TM -1810(2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮)、AgiSyn^TM -1801及AgiSyn^TM -003(新力美科技股份有限公司製)；IRGACURE 369(2-苄基-2-N,N-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基-1-丁酮)及IRGACURE 2959(4-(2-羥基乙氧基)-苯基-(2-羥基-2-甲基丙基)酮)(CIBA公司製),為克服色料有屏蔽光的性質，上述之光始起劑的選用，可視需要選用兩種或兩種以上混合使用皆可。

本發明所使用之組份(d)熱可塑性丙烯酸樹脂，主要作用是增加塗膜與基材的密著與防止塗膜龜裂，由於塗膜經UV固化後會產生高收縮應力，易造成翹曲、龜裂等現象，對密著也有不良影響，於塗料中添加較高玻璃化溫度(Tg)的熱可塑性丙烯酸樹脂，可以調整塗料的黏度，同時提供塗膜更佳的密著力，加快塗膜的乾燥速度。本發明所使用之熱可塑性丙烯酸樹脂與寡聚物及/或單體的相容性佳，可直接摻雜(blending)在塗料組合物中，不會與寡聚物及/或單體產生反應，因此可作為一緩衝的介質，以釋放UV固化過程中，因快速固化而產生的應力。另一方面，由於此類樹脂的表乾能力強，所以在乾燥過程中，可促進溶劑由塗膜中移除，可避免垂流現象。

本發明所選用之熱可塑性丙烯酸樹脂，可為均聚物或共聚物，其係衍生自至少一種選自以下單體的高分子：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸烷基酯以及甲基丙烯酸烷基酯。

上述丙烯酸烷基酯及甲基丙烯酸烷基酯單體之實例包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸環己酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸異冰片酯及甲基丙烯酸異冰片酯及其混合物。

根據本發明之一較佳具體實施例，選用的熱可塑性丙烯酸樹脂係以一或多種下列單體作為聚合單元：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯及甲基丙烯酸2-羥基丙酯，較佳為以一或多種下列單體作為聚合單元：丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸異冰片酯及甲基丙烯酸異冰片酯。此外，本發明所使用之熱可塑性丙烯酸樹脂須具有大於60℃之玻璃轉換溫度，較佳為具有75℃至110℃之玻璃轉換溫度。若熱可塑性丙烯酸樹脂的玻璃轉換溫度太低，塗膜耐熱性不佳，保護力不足。反之，玻璃轉換溫度過高，卻又衍生出加工不易的問題。

市售熱可塑性丙烯酸樹脂例子包含：7119-TB-50、7626-1、7128-TB-50、7305-2-XS-50、7329-XP-45、7329-TS-45、7117-TS-50及7352-TS-50(長興化工製)；BR113、BR116、BR-115、BR 106、BR-85、BR-73、MB2952、MB 3015及MB 2660(日本三菱公司製)；B-725、B-735、B-736及B-805(荷蘭捷利康公司製)；AR-1042及AR-1090F(長春公司製)。A-646、A-14、A-11、A-21、B-60、B-66、B-64、B-82及B-72(R&H製)；及FS-2970A(德謙企業股份有限公司製)。

本發明所使用之色料組份(e)可為透明、半透明或不透明之材料，係可給予本發明之組合物及由該等組合物形成之塗層實質顏色或修飾素材表面缺陷之顏料、染料或填料。

根據本發明之一實施態樣，本發明所使用之組份(e)係為顏料，塗佈於基材，可覆蓋基材之原色。可賦予顏色之顏料係為熟悉此項技術者所知，其可為有機顏料或無機顏料。無機顏料一般是礦物性物質，包括：鈦白粉顏料、氧化鐵顏料、鉻系顏料、黑鈦、碳黑、銀漿等。有機顏料主要包括：偶氮顏料、菁類顏料等，有機顏料的具體例子包括C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃150、C.1.顏料黃138、C.I.顏料黃128、C.I.顏料橙43、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅202、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I，顏料藍15、C.1.顏料藍15:3、C.I.顏料藍15:4、C.I.顏料藍15:6、C.I.顏料紫23、C.I.顏料黑1、C.I.顏料黑7等。為了符合各種顏色需求，可以使用一或多種的色料。市售色料的例子包括：Alkali Blue D6100LD、Alkali Blue D6101及Alkali Blue D6200(BASF製)；CHROMACON-K及CHROMACON-A(美商公利洋行提供)；Y14、Y17、Y110、O13、O16、R53、R48、V19、B15、SB-746及G7(日本DIC製)；PY12 Yellow DHG、DHG02、Red F5RK、Red F4RK、Red F7RK、Red F3RK70、PB15:3 Blue B2G、Blue B4G、Blue R56、PV23 Violet RL02及Violet P-RL(Clariant公司製)；Black 6(DEGUSSA公司製)；109S、900S、111、T60-10、100、R-901D、R-900M及R-900S(優克化工有限公司製)；A-HG(默克化學製)。

本發明除可利用組份(b)稀釋單體來調整塗料黏度外，視需要，也可添加有機溶劑於塗料中以調整塗料黏度在適合操作的範圍。溶劑可在調配各成分時添加，亦可在最終欲進行噴塗時添加。根據本發明之一實施態樣，溶劑宜在調配各成分時適當添加，以控制固成份(solid content)在約30～70%之範圍，並在最終欲調整黏度時，進一步調整到噴塗的黏度，使固成份在約20～40%之範圍。有機溶劑之含量並無任何限制，可依實際之條件及需求而進行調整，獲得所需的塗料黏度即可。

本發明所使用的有機溶劑，並無特殊限制，可為任何本發明所屬技術領域具有通常知識者所已知者，其例如但不限於烷烴類、芳烴類、酮類、醇類及醚醇類所組成之組群。

適用於本發明之烷烴類溶劑可選自但不限於正己烷、正庚烷及異庚烷及其混合物所組成的群組。適用於本發明之芳族烴類溶劑可選自但不限於苯、甲苯及二甲苯及其混合物所組成的群組。適用於本發明之酮類溶劑可選自但不限於甲基乙基酮(MEK)、丙酮、甲基異丁基酮、環己酮及4-羥基-4-甲基-2-戊酮及其混合物所組成的群組。適用於本發明之酯類溶劑可選自但不限於乙酸異丁酯(IBAC)、乙酸乙酯(EAC)、乙酸丁酯(BAC)、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙氧基乙酯、乙酸乙氧基丙酯、異丁酸乙酯、單甲基醚丙二醇乙酸酯及乙酸戊酯及其混合物所組成的群組。適用於本發明之醇類溶劑可選自但不限於乙醇、異丙醇、正丁醇及異戊醇及其混合物；適用於本發明的醚醇類溶劑例如但不限於乙二醇單丁醚(BCS)、乙二醇單乙醚乙酸酯(CAC)、乙二醇單乙醚(ECS)、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯(PMA)及丙二醇單甲醚丙酸酯(PMP)及其混合物所組成的群組。

依照所需成品塗膜的用途，本發明塗料組成物可進一步包含一或多種本發明所屬技術領域中慣用的助劑。可視需要採用的助劑例如包括分散劑、消光劑、消泡劑、抗氧化劑，搖變助劑、安定劑、流平劑、潤濕劑、密著促進劑及防浮色劑及其組合，這些助劑的種類係本發明所屬技術領域中具有通常知識者所習知者，而其用量亦為本發明所屬技術領域中具有通常知識者依不同需求而可輕易決定者。

本發明視需要使用的分散劑主要作為顏料分散解絮凝劑，分散劑可以選自含顏料親和基團之高分子共聚體成份、不飽和聚胺酸與胺類、高分子量不飽和聚羧酸類及非離子型有機表面活性劑。市售分散劑例子包括：Anti-Terra-U、Anti-Terra-203、Anti-Terra-204、disperbyk101、disperbyk103、disperbyk110、disperbyk115、disperbyk116、disperbyk142、disperbyk161、disperbyk162、disperbyk163、disperbyk164、disperbyk168、disperbyk181、disperbyk183、disperbyk2000、disperbyk2001、disperbyk2150、disperbyk107、BYK-bykumen、BYK P104、BYK 220S、BYK Lactimon、BYK W-975、BYK W-995、dispers-610、dispers-610S、dispers-630、dispers-700及dispers-710(畢克化學公司(BYK)製)；DEUCHEM 929、DEUCHEM 901F、DEUCHEM-VP DP9220、DEUCHEM-VP 556、DEUCHEM 912、DEUCHEM 904、DEUCHEM 910及DEUCHEM 923S(德謙企業股份有限公司製)；TEGO Wet 500及TEGO-Foamex 840(香港高施米特太平洋公司(TEGO)製)、伊士肯EC-8715/A及伊士肯EC-8000/A(伊士肯化學股份有限公司製)；EFKA-5054、EFKA-5065及EFKA-5066(荷蘭埃夫卡助劑公司(EFKA)製)。

本發明視需要使用的流平劑可增加塗膜平坦性，流平劑可以選自EFKA3883、EFKA3886及EFKA3600(荷蘭埃夫卡公司製)；BYK366、BYK300、BYK333、BYK307、BYK3500、BYK3510、BYK3530及BYK3570(畢克化學公司(BYK)製)；TEGO 410及TEGO 450(德國迪高公司(TEGO)製)。

本發明視需要使用的消光劑可使塗膜達到低光澤和消光效果，消光劑可以選自S-363及S-381 N1(Shamrock公司製);ED-2、ED-3、ED-30、ED-40、ED-44、ED-50及ED-80(GRACE公司製)；OK412、OK500、OK520及OK607(DEGUSSA公司製)。

本發明視需要使用的消泡劑可抑制塗料塗佈過程中產生氣泡而造成塗膜缺陷，消泡劑可以選自由聚醚-矽氧烷共聚物乳液、二甲基聚矽氧烷類、有機改質聚矽氧烷類、高分子型化合物及改質聚矽氧烷類所組成之組群。市售消泡劑例子包括：BYK-052、BYK-053、BYK-056、BYK-057、BYK-065、BYK-066、BYK-067、BYK-070、BYK-077、BYK-088、BYK-141、BYK-354、BYK-392、BYK-A530、BYKbyketol-OK、BYK byketol-special、BYK-020、BYK-051及Airex-980(畢克化學公司(BYK)製)；Airex-986、Airex-900、Airex-920、TEGO-Foamex N及TEGO-Foamex 840(香港高施米特太平洋公司(TEGO)製)；DEUCHEM5300、DEUCHEM6500、DEUCHEM2700、DEUCHEM3600、DEUCHEM2700、DEUCHEM3100及DEUCHEM5700(德謙企業股份有限公司製)。

本發明視需要使用的搖變助劑(rheology additive)可讓塗料具有穩定結構，保護已分散的顏料顆粒，保持優良的流平性，防止色料的沉降。搖變助劑可為有機膨潤土系列、蓖麻油類及其衍生物、聚醯胺類、聚長鏈烯烴類及改性脲溶液。市售搖變助劑例子包括：BYK-410、BYK-411及BYK-605(畢克化學公司(BYK)製)；DEUCHEM VP-2810、DEUCHEM 219、DEUCHEM 201、DEUCHEM-202SP、DEUCHEM-209、DEUCHEM-211及DEUCHEM-212(德謙企業股份有限公司製)；伊士肯EC-8037(伊士肯化學股份有限公司製)；BENTONE、BENGEL、THIXATROLST、MPA、RHEOLATE及BENAQUA(海名斯公司製)。

本發明視需要使用的抗氧化劑(antioxidant)可使塗料不變色，不變黃。抗氧化劑為二苯甲酮類化合物或芳香酯類化合物或其混合物。市售抗氧化劑例子包括：Chinox 1010、Chinox 1330、Chinox 1076、Chinox168、Chisorb 292、Chinox 626及Chinox PEPQ(雙鍵化工有限公司製)。

本發明之塗料組合物可藉由任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者所習知之方式塗覆至基材的表面上。舉例言之，可經由包含以下步驟之方法加以施用：

(1)添加(a)寡聚物、(b)稀釋單體及(e)色料高速攪拌均勻混合，視需要添加溶劑與助劑，經球磨機(ball miller)分散；

(2)添加(d)熱可塑性丙烯酸樹脂及(c)光起始劑及視需要之溶劑與其它添加劑，攪拌均勻，調整至適當黏度(800~2500cps)以形成一液態可聚合組合物；

(3)將步驟(2)所得之液態可聚合組合物以適當溶劑稀釋(黏度50cps以下)，並以適當之方式塗佈於一基材上作表面處理，形成一塗層；

(4)視需要加熱以揮發溶劑，溫度控制於約50℃~70℃，於固定溫度下反應約3~12分鐘；及

(5)對所得塗層照射能量射線以使該塗層固化。

上述步驟(3)中所使用之塗佈方式，可採用線杆塗布(bar coating)、狹縫式模壓塗布(slot die coating)、凸版印刷塗布(gravure coating)、斜板式塗布(slide coating)、淋幕式塗布(curtain coating)或噴霧式塗布(spray coating)，較佳為噴霧式塗佈(噴塗)。所述之基材並無特殊限制，例如可為瓷磚、木材、皮革、石材、玻璃、金屬、合金、紙張、塑膠、纖維、棉織品等，較佳為金屬或塑膠。所述塑膠基材，尤指3C電子產品、家電及化妝品用之塑膠基材，例如為ABS、PC、PP、PMMA或其混合。

較佳地，步驟(5)之塗層固化步驟係藉由照射能量射線產生光聚合反應而進行，該能量射線係指一定範圍波長之光源，例如可為紫外光或熱線(放射或輻射)等，較佳為紫外光(波長為200~400nm)。照射強度可為自500至1200毫焦耳/平方公分(mJ/cm² )，較佳係自600至1000mJ/cm² 。

本發明之UV可固化有色塗料組合物，當以一次噴塗施工即可獲得美觀與高性能兼具的塗膜，相較於傳統二次或三次的塗裝方式，本發明具有高生產效率、低耗能與低成本等優點。

實施例

[組合物的調製]依據下表1至5所列成分及比例，調配本發明之塗料組合物。表中所列各成分之後以括弧表示之英文字母，即對應於本發明說明書中所列之各成分。

實施例1

將上述所獲得之組合物添加稀釋劑(醋酸丁酯/甲苯/乙二醇單丁醚=2/2/1)至岩田杯10秒左右，以空氣噴槍噴塗於塑膠基板上，接著於60℃之烘箱內進行5~10分鐘的預烤，然後，經中壓水銀燈(800mJ/cm² )進行曝光。而後，將完成曝光後之具有塗膜之基板進行物性測試。

物性測試結果如下：

塗膜形成12-20μm的塗膜

塗膜與基板之附著性(根據ASTM D3359-93檢驗方法)：100/100

塗膜硬度(根據ASTM D3363-74檢驗方法)：≧H

塗膜光澤度(利用光澤計以60°進行測試)：65

塗膜耐熱性(80℃烘箱放置96小時)：通過(外觀無裂痕、脫落)

外觀：平整，具有黑色半消光效果。

實施例2

物性測試所得結果如下：

塗膜形成10-15μm的塗膜

塗膜與基板之附著性(根據ASTM D3359-93檢驗方法)：100/100

塗膜硬度(根據ASTM D3363-74檢驗方法)：≧H

塗膜光澤度(利用光澤計以60°進行測試)：85

塗膜耐熱性(80℃烘箱放置96小時)：通過(外觀無裂痕、脫落)

外觀：平整，具有珍珠半光效果。

實施例3

物性測試所得結果如下：

塗膜形成20-25μm的塗膜

塗膜與基板之附著性(根據ASTM D3359-93檢驗方法)：100/100

塗膜硬度(根據ASTM D3363-74檢驗方法)：≧HB

塗膜光澤度(利用光澤計以60°進行測試)：90

塗膜耐熱性(80℃烘箱放置96小時)：通過(外觀無裂痕、脫落)

外觀：平整，具有藍色全光效果。

物性測試所得結果如下：

塗膜形成15-20μm的塗膜

塗膜與基板之附著性(根據ASTM D3359-93檢驗方法)：100/100

塗膜硬度(根據ASTM D3363-74檢驗方法)：≧H

塗膜光澤度(利用光澤計以60°進行測試)：65

塗膜耐熱性(80℃烘箱放置96小時)：通過(外觀無裂痕、脫落)

外觀：平整，具有紅色全光效果。

實施例5

物性測試所得結果如下：

塗膜形成12-20μm的塗膜

塗膜與基板之附著性(根據ASTM D3359-93檢驗方法)：100/100

塗膜硬度(根據ASTM D3363-74檢驗方法)：≧H

塗膜光澤度(利用光澤計以60°進行測試)：65

塗膜耐熱性(80℃烘箱放置96小時)：通過(外觀無裂痕、脫落)

外觀：平整，具有綠色全光效果。

Claims

一種UV可固化有色塗料組合物，其包含：(a)含有至少1個不飽和雙鍵之寡聚物；(b)稀釋單體；(c)光起始劑；(d)熱可塑性丙烯酸樹脂；及(e)色料；其中組分(a)與組分(b)之重量比為1:4至4:1；組分(c)以組分(a)與組分(b)合計100重量份計，其含量為5-20重量份；組分(d)以組分(a)與組分(b)合計100重量份計，其含量為20-100重量份；組分(e)以組分(a)、(b)與(d)合計100重量份計，其含量為2-50重量份。
如請求項1之UV可固化有色塗料組合物，其中組分(a)與組分(b)之重量比為1:1至2:1。
如請求項1之UV可固化有色塗料組合物，其中組份(a)之含有至少1個不飽和雙鍵之寡聚物係為具至少2個不飽和雙鍵之寡聚物。
如請求項1之UV可固化有色塗料組合物，其中組份(a)之含有至少1個不飽和雙鍵之寡聚物係為具3至15個不飽和雙鍵之寡聚物。
如請求項1之UV可固化有色塗料組合物，其中組份(a)之含有至少1個不飽和雙鍵之寡聚物係選自由環氧丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、胺基丙烯酸酯、矽基丙烯酸酯及其混合物所構成群組。
如請求項1之UV可固化有色塗料組合物，其中組份(a)之含有至少1個不飽和雙鍵之寡聚物為聚胺基甲酸酯丙烯酸酯。
如請求項1之UV可固化有色塗料組合物，其中組份(a)之含有至少1個不飽和雙鍵之寡聚物為脂肪族聚胺基甲酸酯丙烯酸酯。
如請求項1之UV可固化有色塗料組合物，其中組份(b)之稀釋單體為具有至少2個官能基的丙烯酸酯類單體。
如請求項1之UV可固化有色塗料組合物，其中組份(b)之稀釋單體為具有3至6個官能基之丙烯酸酯類單體。
如請求項1之UV可固化有色塗料組合物，其中組份(d)之熱可塑性丙烯酸樹脂係為均聚物或共聚物，其係衍生自至少一種選自以下單體的高分子：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸烷基酯以及甲基丙烯酸烷基酯。
如請求項1之UV可固化有色塗料組合物，其中組份(d)之熱可塑性丙烯酸樹脂具有大於60℃之玻璃轉換溫度。
如請求項1之UV可固化有色塗料組合物，其中組份(d)之熱可塑性丙烯酸樹脂具有75℃至110℃之玻璃轉換溫度。
如請求項1之UV可固化有色塗料組合物，其中組份(e)之色料係選自由顏料、染料或填料及其混合物所構成群組。
如請求項1之UV可固化有色塗料組合物，其中組份(e)之色料為顏料。
如請求項1之UV可固化有色塗料組合物，進一步包含有機溶劑。