真空镀膜用紫外光固化底漆及真空镀膜用紫外光固化漆的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种真空镀膜用紫外光固化底漆及真空镀膜用紫外光固化漆，底漆包括10～20重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、15～25重量份的有机硅丙烯酸酯树脂、10～15重量份的季戊四醇四巯基乙酸酯、1～2重量份的附着力促进树脂、2～5重量份的光引发剂、25～60重量份的稀释剂。本发明提供的真空镀膜用紫外光固化底漆通过加入季戊四醇四巯基乙酸酯使得紫外光固化底漆在素材表面仅形成厚度为0.5～3微米的底漆层时，也能避免紫外光固化时的底漆的氧阻聚负效应，从而保证底漆涂层表面充分固化，为后续真空镀膜提供良好工作平面。
【专利说明】真空镀膜用紫外光固化底漆及真空镀膜用紫外光固化漆
【技术领域】
[0001]本发明涉及化学涂料【技术领域】，具体而言，涉及一种真空镀膜用紫外光固化底漆及真空镀膜用紫外光固化漆。
【背景技术】
[0002]真空镀膜技术是利用物理、化学手段将固体表面涂覆一层特殊性能的镀膜，从而使固体表面耐磨损、耐高温、耐腐性、抗氧化、防辐射、导电、导磁、绝缘和装饰等性能得到加强和提高。真空镀膜一般的做法是在素材上先喷一层底漆，再做电镀，然后再上面漆。如果直接在素材表面进行真空镀膜，由于素材表面不够平整，会造成电镀后工件表面不光滑，光泽低，金属感差，并且会出现气泡、水泡等不良状况。喷上一层底漆以后，为真空镀膜提供了一个光滑平整的表面，杜绝了素材本身存在的气泡水泡对电镀效果的影响。
[0003]随着消费者对紫外光固化漆运用于真空镀膜的外观要求日益提高，常需要在素材表面设置各类纹路，如拉丝纹、火花纹、拉丝腐蚀纹等，以满足消费者的需要。而要想将素材上的纹路清晰的显示在工件表面，就需要所涂覆底漆厚度较小。以防喷涂膜层过厚，遮盖素材纹路。而当所用底漆涂装厚度较薄时，底漆在素材表面存在抗油性下降、氧阻聚负效应加重的问题。使得所得底漆无法满足真空镀膜的需要，从而影响了所得工件表面涂膜的性能。使得工件表面漆膜硬度、成膜性能均下降。
【发明内容】
[0004]本发明旨在 提供一种真空镀膜用紫外光固化底漆及真空镀膜用紫外光固化漆，以解决现有技术在带有纹路的素材表面涂装的底漆成膜效果差的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种真空镀膜用紫外光固化底漆，底漆包括10~20重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、15~25重量份的有机硅丙烯酸酯树脂、10~15重量份的季戊四醇四巯基乙酸酯、I~2重量份的附着力促进树脂、2~5重量份的光引发剂、25~60重量份的稀释剂。
[0006]进一步地，底漆包括20重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、15~25重量份的有机硅丙烯酸酯树脂、15重量份的季戊四醇四巯基乙酸酯、2重量份的附着力促进树脂、4重量份的光引发剂、34~44重量份的稀释剂。
[0007]进一步地，底漆包括20重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、25重量份的有机硅丙烯酸酯树脂、15重量份的季戊四醇四巯基乙酸酯、2重量份的附着力促进树脂、4重量份的光引发剂、34重量份的稀释剂。
[0008]进一步地，光引发剂为α-羟基环己基苯甲酮和/或2，4，6_三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦；附着力促进树脂为丙烯酸树脂。
[0009]根据本发明的另一个方面，提供了一种真空镀膜用紫外光固化漆，真空镀膜用紫外光固化漆包括底漆和面漆，底漆为如权利要求1~3中任一项的底漆；
[0010]面漆包括20~40重量份的高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、5~15重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、5~15重量份的六官能丙烯酸酯单体、I~5重量份的附着力促进剂、I~5重量份的光引发剂、20~60重量份的稀释剂和0.2~2重量份的助剂。
[0011]进一步地，面漆包括30~40重量份的高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、5~8重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、5~15重量份的六官能丙烯酸酯单体、I~5重量份的附着力促进剂、2~3重量份的光引发剂、40~44.2重量份的稀释剂。
[0012]进一步地，面漆包括30重量份的高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、8重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、15重量份的六官能丙烯酸酯单体、I重量份的附着力促进剂、2重量份的光引发剂、44.2重量份的稀释剂。
[0013]进一步地，附着力促进剂为磷酸改性丙烯酸单体。
[0014]进一步地，光引发剂为α-羟基环己基苯甲酮和/或2，4，6_三甲基苯甲酰基二苯
基氧化膦。
[0015]本发明的技术效果在于:
[0016]本发明提供的真空镀膜用紫外光固化底漆通过加入季戊四醇四巯基乙酸酯使得紫外光固化底漆在素材表面仅形成厚度为0.5~3微米的底漆层时，也能避免紫外光固化时的底漆的氧阻聚负效应，从而保证底漆涂层表面充分固化，为后续真空镀膜提供良好工作平面。
[0017]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照实施例，对本 发明作进一步详细的说明。
【具体实施方式】
[0018]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
[0019]本发明中通过在真空镀膜底漆中加入季戊四醇四巯基乙酸酯从而降低了底漆的涂装厚度至0.5~3微米，使得涂装后的真空镀膜能更加清晰的显现素材表面的纹路，同时所得漆膜的性能不但没有下降，反而得到了提高。本发明提供的底漆可以用于各类常用塑料素材，如PVC、PC、ABS等。
[0020]本文所提到的官能为聚合物或活性单体的官能度，其中官能度是指聚合物或活性单体所含丙烯酸酯基团中不饱和双键的数目。
[0021]本发明的一方面提供了一种真空镀膜用紫外光固化底漆，该底漆包括10~20重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、15~25重量份的有机硅丙烯酸酯树脂、10~15重量份的季戊四醇四巯基乙酸酯、I~2重量份的附着力促进树脂、2~5重量份的光引发剂、25~60重量份的稀释剂。显然该底漆中还可以包括其他如催干剂、乳化剂、增稠剂、颜料分散剂等各类助剂。各类助剂的加入量按常规方法得到。
[0022]按该底漆中的加入量加入机硅丙烯酸酯树脂后，机硅丙烯酸酯树脂分子结构中硅氧烷单元具有的较低表面张力，能保证底漆涂装厚度为0.5~3微米时，底漆能在具有各类深浅不一纹路的素材表面的充分润湿流平，使得底漆在该素材表面可均匀成膜，提高底漆的成膜性能。按此比例加入的有机硅丙烯酸酯树脂能最大程度的发挥其润湿性和抗油性。按上述量加入的有机硅丙烯酸酯树脂还能提高所得底漆膜的抗油性，以避免底漆涂装较薄时，受到素材表面油污影响过大，造成涂装后底漆膜表面产生油点和凹坑的不良外观。按上述量加入有机硅丙烯酸酯树脂后，无需在底漆内加入流平助剂，从而降低成本，简化生产工艺，提高了所得底漆膜的表面性能。
[0023]按上述量加入的季戊四醇四巯基乙酸酯可减小紫外光固化底漆时由于底漆涂装厚度过薄导致的氧阻聚负效应过大，进而导致的底漆膜固化不完全，影响真空镀膜性能的问题。加入季戊四醇四巯基乙酸酯后能使得底漆涂装0.5微米时仍然能实现表面充分固化。季戊四醇四巯基乙酸酯在紫外光下可显著提高涂层的表面固化程度，使得底漆固化完全。
[0024]由于所用底漆涂装厚度可进一步降低至0.5微米，因而设置于素材表面的纹路，在涂装底漆、真空镀膜、面漆后仍能清晰的显现出来，无需加深纹路的深度和宽度，使得纹路的设计受限减少。底漆通过按上述配方混合上述物质后，能使得所得底漆涂装厚度降低至0.5微米，同时保证所得底漆膜的漆膜各项性能较优。使得底漆膜的铅笔硬度、附着力、RCA耐磨、水煮和耐高温高湿均较优。
[0025]上述底漆可以与常用面漆结合使用如CN201210332439.5中的面漆即可直接用于涂装有该底漆的真空镀膜表面。
[0026]文中所列二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂均可以按照刘世基、吕波发表于的《精细与专用化学品》2007年9月21日的第15卷第18期的《多官能度聚氨醋丙烯酸醋的合成及性能研究》中提到的双官能度的聚氨酯丙烯酸酯的方法制备得到。二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂分子量1000-5000。文中所列有机硅丙烯酸酯树脂是指按常规方法制备的有机硅改性丙烯酸酯树脂。文中所列六官能丙烯酸酯单体按范燃，曾光明，单文伟，潘东营，贺迅发表于《热固性树脂》第23卷第2期2008年3月上的《六官能UV固化聚氨醋丙烯酸酯的合成》中的方法制备 得到。文中所列高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂为六官能度或八官能度或九官能度中的任一一种。高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂分子量为1500-5000。
[0027]本文中稀释剂可以为常用涂料稀释剂或溶剂，优选为选自甲苯、丁酮、乙醋、二甲苯、环己醋、环己醇、乙酸乙醋、乙酸丁醋或丙二醇乙醚中的至少一种。光引发剂为为α-羟基环己基苯甲酮和/或2，4，6_三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。当光引发剂为α-羟基环己基苯甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦的混合物时，光固化效果更好，制得的紫外光固化漆的性能更强。
[0028]优选的，底漆包括20重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、15~25重量份的有机硅丙烯酸酯树脂、15重量份的季戊四醇四巯基乙酸酯、2重量份的附着力促进树脂、4重量份的光引发剂、34~44重量份的稀释剂。按此比例混合后，所得底漆薄涂装时流平、固化性能进一步得到提高。
[0029]更优选的底漆包括20重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、25重量份的有机硅丙烯酸酯树脂、15重量份的季戊四醇四巯基乙酸酯、2重量份的附着力促进树脂、4重量份的光引发剂、34重量份的稀释剂。按此比例混合后，所得底漆的流平、固化性能达到最优。
[0030]本发明另一发明还提供了一种真空镀膜用紫外光固化漆，该漆包括底漆和面漆，其中底漆为按上述配方混合而成的底漆。优选面漆包括20~40重量份的高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、5~15重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、5~15重量份的六官能丙烯酸酯单体、I~5重量份的附着力促进剂、I~5重量份的光引发剂、20~60重量份的稀释剂和0.2~2重量份的助剂。
[0031]面漆中的主成膜物质为20~40重量份的高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂和5~15重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂；在面漆的配比中包含了多个高官能团有机物，这种有机物由于官能度高，因而功能官能团数目较多，而链长相对较短，在紫外光固化时，漆膜表现出高硬度的特点，将其用为面漆能保护真空镀膜层，从而延长涂装表面的使用寿命。同时按此比例加入的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂，具有良好的韧性和耐磨性，能调整所得面漆膜的柔韧性，使得面漆涂膜具有坚韧的特性，提高面漆膜的耐磨性。其他物质的加入使得所得面漆具有较优的铅笔硬度、耐磨、耐高温高湿、耐水煮性能。
[0032]优选面漆包括30~40重量份的高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、5~8重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、5~15重量份的六官能丙烯酸酯单体、I~5重量份的附着力促进剂、2~3重量份的光引发剂、40~44.2重量份的稀释剂。按此比例混合制得的面漆铅笔硬度、耐磨、耐高温高湿、耐水煮性能更优。
[0033]更优选面漆包括30重量份的高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、8重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、15重量份的六官能丙烯酸酯单体、I重量份的附着力促进剂、2重量份的光引发剂、44.2重量份的稀释 剂。按此比例混合的面漆铅笔硬度、耐磨、耐高温高湿、耐水煮性能最优。
[0034]面漆与底漆的组合中优选底漆包括20重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树月旨、15~25重量份的有机硅丙烯酸酯树脂、15重量份的季戊四醇四巯基乙酸酯、2重量份的附着力促进树脂、4重量份的光引发剂、34~44重量份的稀释剂。面漆包括30~40重量份的高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、5~8重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、5~15重量份的六官能丙烯酸酯单体、I~5重量份的附着力促进剂、2~3重量份的光引发剂、40~44.2重量份的稀释剂。当紫外光固化涂料的底漆和面漆按照上述配方和配方量进行组合时，紫外光固化漆的性能更佳，硬度更好，耐磨性能更佳、附着力更好，在水煮和高温高湿条件下外观和附着力均无异常。
[0035]更优选的，底漆包括20重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、25重量份的有机硅丙烯酸酯树脂、15重量份的季戊四醇四巯基乙酸酯、2重量份的附着力促进树脂、4重量份的光引发剂、34重量份的稀释剂。面漆包括30重量份的高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、8重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、15重量份的六官能丙烯酸酯单体、I重量份的附着力促进剂、2重量份的光引发剂、44.2重量份的稀释剂。当紫外光固化漆的底漆和面漆按照上述配方和配方量进行组合时，紫外光固化漆的性能最佳，硬度最好，耐磨性能最佳、附着力最好，在水煮和高温高湿条件下外观和附着力均无异常。
[0036]附着力促进剂可以为常用附着力促进剂，优选为磷酸改性丙烯酸单体或。当附着力促进剂为磷酸改性丙烯酸单体时，紫外光固化漆的附着力更强。附着力促进树脂可以为常用的其他附着力促进树脂，优选为丙烯酸树脂。当附着力促进树脂为丙烯酸树脂时，紫外光固化漆的附着力更强。
[0037]实施例
[0038]以下实施例中漆面固化时，底漆所需固化能量为600~800J/cm2 ;面漆所需固化能量为1000~1300mJ/cm2，可由紫外灯提供相应能量。
[0039]实施例1~7中，用于底漆的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂购自美国沙多玛公司的CN9178NS、CN9001NS,或购自购自台湾长兴化学的6121F-80、611A_85。
[0040]用于面漆的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂购自台湾长兴化学的6151-100，美国氰特公司的EBECRYL4858，美国沙多玛公司的CN989。
[0041]有机硅丙烯酸酯树脂购自美国沙多玛公司的CN990，美国氰特公司的EB350，台湾长兴化学的6225。
[0042]季戊四醇四巯基乙酸酯购自日本梯希爱公司。
[0043]高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂，为购自美国氰特公司的六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂EBECYRL5129，购自美国沙多玛公司的九官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂CN9013,台湾长兴化学的八官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂DR-U095。
[0044]六官能丙烯酸酯单体型号为EM266、EM2692，以上单体均购自台湾长兴化学。
[0045]光引发剂中α -羟基环己基苯甲酮型号为Irgacurel84购自瑞士 Ciba公司、2,4,6-三甲基苯甲酰 基二苯基氧化膦型号为DarocurTPO购自瑞士 Ciba公司。
[0046]附着力促进树脂为丙烯酸树脂，型号6531B40购自台湾长兴化学；附着力促进剂为磷酸改性丙烯酸单体型号为CD9050购自美国沙多玛公司。特殊聚酯树脂购自AddBondLTW (德固赛公司)。
[0047]聚丙烯化合物的产品型号MT-8370，购自广州方景贸易有限公司；附着力促进树脂中PP树脂的产品型号PPA1441，购自广州聚佳贸易有限公司。
[0048]底漆稀释剂乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇为市售，分析纯；面漆稀释剂乙酸乙酯、甲基异丁基酮、丁酮为市售，分析纯。
[0049]实施例1~7面漆、底漆的涂装固化方法:
[0050]a)将实施例1~7中的紫外光固化底漆进行预处理后喷涂于具有拉丝纹的PC基材上，涂装膜厚为I μ m，50°C红外灯照射下流平5分钟，800mJ/cm2能量固化；
[0051]b)然后进行真空镀膜；
[0052]c)在真空镀膜上喷涂实施例1~7中的紫外光固化面漆，涂装膜厚20 μ m，60°C红外灯照射下流平7分钟，给予llOOmJ/cm2能量固化。
[0053]实施例1~7中紫外光固化底漆预处理步骤为:
[0054]a)将实施例1~7的紫外光固化底漆中含丙烯酸基团的树脂在40~50°C下预热I~2小时，用2/3体积的稀释剂溶解得到第一溶液；
[0055]b)在第一溶液中加入实施例1~7的紫外光固化底漆中的光引发剂、附着力促进树脂加入，在40~50°C下以500~600r/分钟进行搅拌20~30分钟得到第二溶液；
[0056]c)在第二溶液中加入实施例1~7的紫外光固化底漆中剩余的1/3体积的稀释剂和季戊四醇四巯基乙酸酯，在900~1200r/分钟下搅拌10~20分钟，用400目滤布过滤得到紫外光固化底漆。
[0057]实施例1~7中紫外光固化面漆预处理步骤为:
[0058]a)将实施例1~7的紫外光固化底漆中含丙烯酸基团的树脂在40~50°C下预热I~2小时，用2/3体积的稀释剂溶解得到第一溶液；
[0059]b)在第一溶液中分别加入相应的实施例1~7的紫外光固化底漆中的丙烯酸类单体、光引发剂、助剂加入，在40~50°C下以500~600r/分钟进行搅拌20~30分钟得到第二溶液；[0060]c)在第二溶液中加入相应实施例1~7的紫外光固化底漆中的附着力促进剂和剩余的1/3体积的稀释剂，在900~1200r/分钟下搅拌10~20分钟，用400目滤布过滤得到紫外光固化底漆。
[0061]实施例1~7中紫外光固化底、面漆各成分重量份数对应列于表1~7中。
[0062]表1实施例1中底漆各成分的重量份数
[0063]
【权利要求】
1.一种真空镀膜用紫外光固化底漆，其特征在于，所述底漆包括10~20重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、15~25重量份的有机硅丙烯酸酯树脂、10~15重量份的季戊四醇四巯基乙酸酯、I~2重量份的附着力促进树脂、2~5重量份的光引发剂、25~60重量份的稀释剂。
2.根据权利要求1所述的底漆，其特征在于，所述底漆包括20重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、15~25重量份的有机硅丙烯酸酯树脂、15重量份的季戊四醇四巯基乙酸酯、2重量份的附着力促进树脂、4重量份的光引发剂、34~44重量份的稀释剂。
3.根据权利要求2所述的底漆，其特征在于，所述底漆包括20重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、25重量份的有机硅丙烯酸酯树脂、15重量份的季戊四醇四巯基乙酸酯、2重量份的附着力促进树脂、4重量份的光引发剂、34重量份的稀释剂。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的底漆，其特征在于，所述光引发剂为α-羟基环己基苯甲酮和/或2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦；所述附着力促进树脂为丙烯酸树脂。
5.一种真空镀膜用紫外光固化漆，其特征在于，所述真空镀膜用紫外光固化漆包括底漆和面漆，所述底漆为如权利要求1~3中任一项所述的底漆。
6.根据权利要求5所述的漆，其特征在于，所述面漆包括20~40重量份的高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、5~15重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、5~15重量份的六官能丙烯酸酯单体、I~5重量份的附着力促进剂、I~5重量份的光引发剂、20~60重量份的稀释剂和0.2~2重量份的助剂。
7.根据权利要求 6所述的漆，其特征在于，所述面漆包括30~40重量份的高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、5~8重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、5~15重量份的六官能丙烯酸酯单体、I~5重量份的附着力促进剂、2~3重量份的光引发剂、40~44.2重量份的稀释剂。
8.根据权利要求7所述的漆，其特征在于，所述面漆包括30重量份的高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、8重量份的二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、15重量份的六官能丙烯酸酯单体、I重量份的附着力促进剂、2重量份的光引发剂、44.2重量份的稀释剂。
9.根据权利要求8所述的漆，其特征在于，所述附着力促进剂为磷酸改性丙烯酸单体。
10.根据权利要求8所述的漆，其特征在于，所述光引发剂为α-羟基环己基苯甲酮和/或2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。
【文档编号】C09D175/14GK104031546SQ201410272444
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】缪培凯 申请人:湖南松井新材料有限公司