一种高耐刮防眩紫外光固化涂料及其应用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及固化涂料领域，特别涉及一种高耐刮防眩紫外光固化涂料及其应用方 法。
【背景技术】
[0002] 紫外光固化涂料（UV涂料）具有高效、节能、适用性广、常温固化等优点，已广泛应 用到电子、通讯、化工、机械、家具、油墨等领域。近年来，由于手机、电脑、电视、MP3/MP4、冰 箱等电子产品所使用的塑胶产品表面抗刮性能差，使塑胶产品在注塑，挤塑等工艺下，到3C 成品的整个使用过程中容易出现刮花、划伤、产生雾度等不良，影响塑胶的使用，最终成品 率下降，造成塑胶使用生命周期短，浪费资源，合格后的电子成品在消费者的使用过程也需 要高耐刮涂层保护，提高产品使用时间。因此，需要在塑胶表面进行涂装保护，提高塑胶抗 刮花性能，延长塑胶产品使用生命周期和成品率。这使我们开发具有高耐刮性能的相关UV 涂料产品变得有现实意义。随着电子、通讯产业的迅猛发展，对于塑料基材UV涂料的需求 也越来越大，对性能的要求也越来越高，而高硬度、高耐刮擦性正是塑料基材UV涂料的方 向发展。
[0003] 现有的UV涂料其耐刮性能差，制备复杂，影响实际使用。
【发明内容】
[0004] 针对以上问题，本发明专利目的在于设计了一种高耐刮防眩紫外光固化涂料及其 应用方法，耐刮性能好，具有很高的应用价值。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0006] -种高耐刮防眩紫外光固化涂料，包括如下重量份数的各组分：
[0007] 丙烯酸树脂 55~85; 单体 15~45; 防眩粒子 1~20; 光引发剂 4~6_:$: 溶剂 300~600; 流平剂 0.05~1.5; 分散剤 0.3~1.5;
[0008] 所述防眩粒子为亚克力型有机纳米颗粒、苯乙烯型有机纳米颗粒、丙烯酸树脂型 有机纳米颗粒中的一种或几种。
[0009] 进一步，本发明所述丙烯酸酯树脂为高官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、月旨 肪族聚酯丙烯酸酯树脂、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂、脂肪族聚酯甲基丙烯酸酯树脂、 芳香族聚氨酯丙烯酸酯树脂、芳香族聚酯丙烯酸酯树脂、芳香族聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂、 芳香族聚酯甲基丙烯酸酯树脂、有机硅改性的聚氨酯丙烯酸酯树脂、有机硅改性的聚酯丙 烯酸酯树脂、有机硅改性的聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂、有机硅改性的聚酯甲基丙烯酸酯树 脂的、氟改性的聚氨酯丙烯酸酯树脂、氟改性的聚酯甲基丙烯酸酯树脂、氟改性的聚氨酯 甲基丙烯酸酯树脂、氟改性聚酯甲基丙烯酸酯树脂、有机无机杂化丙烯酸酯树脂中的一种 或几种。
[0010] 进一步，本发明所述单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯 酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯 酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙 氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种。
[0011] 进一步，本发明所述防眩粒子的粒径为1. 5-25微米。
[0012] 进一步，本发明所述光引发剂为二苯甲酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟 基-2-甲基-1-苯基-1丙酮、2-羟基-2-甲基-对羟乙基醚基苯基-1丙酮、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氧化膦、异丙基硫杂蒽酮中的一 种或几种。
[0013] 进一步，本发明所述溶剂为甲苯、二甲苯、三甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁酮、甲基 异丁基酮、环己酮、异佛尔酮、甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇、正丁醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙 醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚中的一种或几种。
[0014] 进一步，本发明所述流平剂为聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅、聚二甲基硅氧 烷、氟改性有机硅、丙烯酸酯改性有机硅、全氟改性聚合物中的一种或几种。
[0015] 进一步，本发明所述分散剂为阴高分子分散剂、阳离子型分散剂、非离子型分散 剂、两性型分散剂、电中性型分散剂、高分子型分散剂中的一种或几种。
[0016] 本发明还提供一种高耐刮防眩紫外光固化涂料的应用方法，包括如下步骤：
[0017] 步骤（A)，称取55~85重量份的丙烯酸树脂、15~45重量份的单体、1~20重量 份的防眩粒子、4~6重量份的光引发剂、300~600重量份的溶剂、0. 05~1. 5重量份的流 平剂、0. 3~1. 5重量份的分散剂，充分混合并搅拌均匀，得到混合物；
[0018] 步骤（B)，将步骤（A)制备混合物采用浸涂或喷涂的方式涂装在待加工工件的表 面，涂装后使其自然流平3-10分钟；
[0019] 步骤（C)，将经过步骤（B)处理后的待加工工件经过温度为40-100摄氏度、时 间为10秒到15分钟的红外处理，然后在惰性气体保护下进行紫外光固化，固化能量为 600_1800mJ/cm2〇
[0020] 进一步，本发明所述在惰性气体保护下进行紫外光固化的环境含氧量低于0. 3%。
[0021] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0022] 1)在UV有氧固化下比较，高耐刮防眩性能在lkg/cm2钢丝绒下，耐刮性从50次明 显刮伤提高到2000次没有明显刮痕。
[0023] 2)与传统的热固性涂料比较，耐刮性能远远好于传统热固涂料。在工业化生产过 程中流平性能好，固化时间短，加快产能，提高生产效率。由于需要的温度低，塑胶基材不易 变形，温度只要保证溶剂挥发干净就可以，所以需要的热量远远低于热固涂料，正常情况下 热固涂料固化温度越高，固化时间越长耐刮性能越好。达到节约能源的目的。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0025] 本发明提出了一种高耐刮防眩紫外光固化涂料，包括如下重量份数的各组分：
[0026] 丙烯酸树脂 55~85; 单体 15~45; 防眩粒子 1~20; 光引发剂 4~.6; 洛剂 3 00~600; 流平剂 0,05~:L5; 分散剂 0.3~1.5;
[0027] 所述防眩粒子为亚克力型有机纳米颗粒、苯乙烯型有机纳米颗粒、丙烯酸树脂型 有机纳米颗粒中的一种或几种，防眩粒子的粒径为1. 5-25微米。
[0028] 所述丙烯酸酯树脂为高官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、脂肪族聚酯丙烯酸 酯树脂、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂、脂肪族聚酯甲基丙烯酸酯树脂、芳香族聚氨酯丙 烯酸酯树脂、芳香族聚酯丙烯酸酯树脂、芳香族聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂、芳香族聚酯甲基 丙烯酸酯树脂、有机硅改性的聚氨酯丙烯酸酯树脂、有机硅改性的聚酯丙烯酸酯树脂、有机 硅改性的聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂、有机硅改性的聚酯甲基丙烯酸酯树脂的、氟改性的聚 氨酯丙烯酸酯树脂、氟改性的聚酯甲基丙烯酸酯树脂、氟改性的聚氨酯甲基丙烯酸酯树 月旨、氟改性聚酯甲基丙烯酸酯树脂、有机无机杂化丙烯酸酯树脂中的一种或几种。
[0029] 所述单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化三 羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、双三羟甲 基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四 丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种。
[0030] 所述光引发剂为二苯甲酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯 基-1丙酮、2-羟基-2-甲基-对羟乙基醚基苯基-1丙酮、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氧化膦、异丙基硫杂蒽酮中的一种或几种。
[0031] 所述溶剂为甲苯、二甲苯、三甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁酮、甲基异丁基酮、环己 酮、异佛尔酮、甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇、正丁醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚醋 酸酯、乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚中的一种或几种。
[0032] 所述流平剂为聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅、聚二甲基硅氧烷、氟改性有机 硅、丙烯酸酯改性有机硅、全氟改性聚合物中的一种或几种。
[0033] 所述分散剂为阴高分子分散剂、阳离子型分散剂、非离子型分散剂、两性型分散 剂、电中性型分散剂、高分子型分散剂中的一种或几种。
[0034] 本发明还提供一种高耐刮防眩紫外光固化涂料的应用方法，包括如下步骤：
[0035] 步骤（A)，称取55~85重量份的丙烯酸树脂、15~45重量份的单体、1~20重量 份的防眩粒子、4~6重量份的光引发剂、300~600重量份的溶剂、0. 05~1. 5重量份的流 平剂、0. 3~1. 5重量份的分散剂，充分混合并搅拌均匀，得到混合物；
[0036] 步骤（B)，将步骤（A)制备混合物采用浸涂或喷涂的方式涂装在待加工工件的表 面，涂装后使其自然流平3-10分钟；
[0037] 步骤（C)，将经过步骤⑶处理后的待加工工件经过温度为40-100摄氏度、时 间为10秒到15分钟的红外处理，然后在惰性气体保护下进行紫外光固化，固化能量为 600-1800mJ/cm2,在惰性气体保护下进行紫外光固化的环境含氧量低于0. 3%。
[0038] 实施例1:
[0039] 按表1称取各组分并充分混合并搅拌均匀得到混合物涂料，将涂料涂装在待加工 工件的表面，自然流平时间5分钟，红外处理温度40度，红外处理时间15分钟，在充入惰性 气体后使环境含氧量低于0. 3%下进行紫外固化，固化能量1200mJ/cm2。性能如下：塑胶基 材比如复合板PC/PMMA，PC面硬度1000克力HB，没有划伤；PMMA面硬度1000克力4H，没有 划伤；透光率92%以上，雾度在8. 68。耐刮性能钢丝绒lkg/cm2, 2000次，没有明显刮痕。
[0040] 作为对照，将实施例1中在惰性气体保护下进行紫外固化改为在空气中进行紫外 固化，其他条件相同。性能如下：塑胶基材比如复合板PC/PMMA，PC面硬度1000克力HB， 没有划伤；PMMA面硬度1000克力4H，没有划伤；透光率92%以上，雾度值在8. 68。耐刮性 能钢丝绒lkg/c