专利名称：亚克力单涂透明uv辐射固化涂料及生产、使用方法
技术领域：
本发明申请涉及化工涂料技术领域，具体涉及一种亚克力单涂透明UV辐射固化 涂料及其生产、使用方法。
背景技术：
PMMA化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯，俗名压克力、有机玻璃。由于它具有质轻、价 廉，易於成型和高透明度等优点，透光率达92%以上，是光学性能最好的塑料，其次是PC塑 料。对于光学塑料而言，以其耐冲击性能好、密度低、价格低廉、易加工成型等优点在 近年得到了广泛的应用，而耐磨、耐热、耐湿、耐溶剂性能较差的缺点又严重限制了其制品 向更高档次的发展。重新设计分子结构以克服这些缺点固然是提高性能的根本途径，然而 对现有光学塑料的品种进行表面的改性处理却是更加简便实用的方法。迄今为止，人们利 用物理镀膜法和化学镀膜法已成功地制备出抗静电膜、耐擦伤膜、防雾膜、减反射膜及透明 导电膜、高反射膜等。物理法镀制的膜层均勻、致密性好，但仪器设备复杂、条件要求严格，加之塑料耐 热性较差，故而在光学塑料表面改性上应用较少。化学镀膜的方法较多，得到的膜层的性能 也各不相同。
发明内容
本发明申请对于光学塑料表面的硬质耐擦伤膜层，提供一种运用紫外光固化的技 术，相比传统的水解成膜法，具有高效率，高透光率，高丰满度，高光泽，高硬度，高耐磨性， 低V0C、低气味等优点。本发明的目的是提供一种亚克力单涂透明UV辐射固化涂料，所述亚克力单涂透 明UV辐射固化涂料特别解决了因光学塑料的表面张力低，表面呈惰性，不利于涂层的附着 的难点，广泛适用于PMMA(也叫亚克力或者亚加力)、PC等要求高透光率的光学塑料的涂装。本发明的另一目的是提供一种制备亚克力单涂透明UV辐射固化涂料的生产方法 和使用方法。本发明可通过以下的技术方案实现本发明申请所述的一种亚克力单涂透明UV辐射固化涂料，其特征在于所述的涂 料包括下列重量百分比的各种组份1、六官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物15-20% ；2、二官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物10-15% ；3、异癸基丙烯酸酯3-6 % ；4、丙氧化新戊二醇5-10% ；5、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯5-12% ；
6、二季戊四醇五丙烯酸酯5-8% ；7、聚丙烯酸酯溶液1-2% ；8、聚醚改性聚二甲基硅氧烷1-2% ；9、溶剂 30-40%;10,2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮 1-4% ；11、1-羟基-环己基-苯基甲酮1-5%。所述的一种亚克力单涂透明UV辐射固化涂料，其特征在于所述溶剂是甲乙酮、 乙酸丁酯、正丁醇或异丙醇中的一种溶剂或几种溶剂的混合溶剂。本发明申请还提供制备所述亚克力单涂透明UV辐射固化涂料的生产方法，包括 如下独立制备的步骤(1)混合溶剂制备将溶剂按比例混合均勻备用；(2)齐聚物单体混合分散取洁净的制漆缸，将所述比例的六官能团脂肪族聚氨 酯丙烯酸酯齐聚物、二官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、异癸基丙烯酸酯、丙氧化新戊 二醇、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、用高速分散机以1200-1500 转每分的转速搅拌10-15分钟；(3)流平剂预混按比例称取聚丙烯酸酯溶液、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和溶剂， 用高速分散机以600-800转每分的转速搅拌10-15分钟至混合均勻，备用；(4)光引发剂溶解按比例称量2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、羟基-环 己基-苯基甲酮和溶剂，用高速分散机以600-800转每分的转速搅拌10-15分钟，至完全溶 解，用500目滤网过滤后，备用；(5)将上述制备的备用物料投入步骤(2)中的制漆缸中，用高速分散机以600-800 转每分的转速搅拌10-15分钟混合分散均勻，采用配方中的溶剂进行粘度调整为8. 5士0. 5 秒；(6)用双层400目滤布过滤包装。本发明申请还提供使用所述亚克力单涂透明UV辐射固化涂料的方法，其特征在 于，包括如下步骤底材前处理一喷涂一流平一预热一UV固化一抛光一包装(1)底材前处理 本发明的适用底材是PMMA、PC等塑胶底材；喷涂前用洁净棉布蘸取6#溶剂汽油或 者120#溶剂汽油擦去底材上的污染物，并静电除尘，备用；(2)喷涂作业参数设定及步骤(a)施工环境温度15-35°C，相对湿度45-70%(b)涂装方式空气喷涂，可采用人工喷涂或程序控制机器自动喷涂。(c)设备参数重力式或吸上式喷枪；口径1. 0-1. 5mm ；空气压力0. 3-0. 4mPa ；喷 涂距离15-20cm ；(d)施工粘度8. 5-9. 5 秒；(e)固化后漆膜厚度为15-20 μ m ；(f)流平时间室温1-2分钟；(g)预热55-60 0C，3-5 分钟；(h) UV固化采用线功率为80-120W/cm的高压汞灯(105Pa)，特征波长在250-410nm,以辐射剂量800-1200mJ/cm2干燥固化。本发明申请所述的技术方案具有下述优点1.本发明特别解决了 UV涂料在低表面张力的PMMA塑胶上附着力差的难点；2.本发明具有高透光率、高丰满度，高光泽，高耐磨性，高硬度，低V0C、低气味等 优点；3.本发明相比传统的涂装方法提高了生产效率，减少塑料表面涂装能耗，降低喷 涂施工产生的VOC排放。
具体实施例方式以下结合具体的实施方式，对本发明申请所述的涂料进行说明，目的是为了公众 更好的理解本发明申请所述的技术内容，而不是对所述技术内容的限制，事实上，在本发明 精神实质内，对所述涂料各组分的改进，以及对所述制作和使用方法中工艺条件的变动和 改进都在本发明申请所要求保护的技术方案之内。实施例1所述的涂料包括下列重量百分比的各种组份1、六官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物15% ；2、二官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物15% ；3、异癸基丙烯酸酯3% ；4、丙氧化新戊二醇5%;5、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯12% ；6、二季戊四醇五丙烯酸酯8 % ；7、聚丙烯酸酯溶液2%;8、聚醚改性聚二甲基硅氧烷；9、溶剂 33%;10,2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮2% ；11、1-羟基-环己基-苯基甲酮4%。实施例2所述的涂料包括下列重量百分比的各种组份1、六官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物16% ；2、二官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物14% ；3、异癸基丙烯酸酯4%;4、丙氧化新戊二醇6%;5、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯10% ；6、二季戊四醇五丙烯酸酯7% ；7、聚丙烯酸酯溶液1%;8、聚醚改性聚二甲基硅氧烷2% ；9、溶剂 35%;10,2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3% ；11、1_羟基-环己基-苯基甲酮2%。
实施例3所述的涂料包括下列重量百分比的各种组份1、六官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物17% ；2、二官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物13% ；3、异癸基丙烯酸酯5%;4、丙氧化新戊二醇7%;5、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯8% ；6、二季戊四醇五丙烯酸酯6% ；7、聚丙烯酸酯溶液1%;8、聚醚改性聚二甲基硅氧烷；9、溶剂 36%;10,2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮3% ；11、1-羟基-环己基-苯基甲酮3%。实施例4所述的涂料包括下列重量百分比的各种组份1、六官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物19% ；2、二官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物11% ；3、异癸基丙烯酸酯6%;4、丙氧化新戊二醇8%;5、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯7% ；6、二季戊四醇五丙烯酸酯6% ；7、聚丙烯酸酯溶液1. 5% ；8、聚醚改性聚二甲基硅氧烷1. 5% ；9、溶剂 34%;10、2_羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮；11、1_羟基-环己基-苯基甲酮5%。实施例5所述的涂料包括下列重量百分比的各种组份1、六官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物20% ；2、二官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物10% ；3、异癸基丙烯酸酯5%;4、丙氧化新戊二醇9%;5、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯5% ；6、二季戊四醇五丙烯酸酯5% ；7、聚丙烯酸酯溶液1.3% ；8、聚醚改性聚二甲基硅氧烷1. 7% ；9、溶剂 38%;10,2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮4% ；11、1_羟基-环己基-苯基甲酮1%。
实施例6以下以实施例5所述涂料的配方进行对所述涂料制作方法的说明，其它配方的制作方法相同，区别仅在于成分的不同以及混合溶剂的选配不同；具体来说，所述涂料的制作方法包括如下步骤1.混合溶剂制备取甲乙酮、乙酸丁酯、正丁醇和异丙醇，将溶剂按比例混合均勻2.齐聚物单体混合分散取洁净的制漆紅，将所述比例的六官能团脂肪族聚氨酯 丙烯酸酯齐聚物、二官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、异癸基丙烯酸酯、丙氧化新戊二 醇、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、用高速分散机以1200-1500转 每分的转速搅拌10-15分钟；3.流平剂预混按比例称取聚丙烯酸酯溶液、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和溶剂， 用高速分散机以600-800转每分的转速搅拌10-15分钟至混合均勻，备用；4.光引发剂溶解按比例称量2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己 基-苯基甲酮和混合溶剂，用高速分散机以600-800转每分的转速搅拌10-15分钟，至完全 溶解，用500目滤网过滤后，备用；5.将上述制备的备用物料投入步骤2中的制漆缸中，用高速分散机以600-800转 每分的转速搅拌10-15分钟混合分散均勻，采用配方中的溶剂进行粘度调整为8. 5士0. 5 秒；6.用双层400目滤布过滤包装。实施例7实例施工工艺下面以PMMA为例对本发明申请所述涂料的使用方法进行说明，但所述的底料不 限于PMMA ；
权利要求
1.一种亚克力单涂透明UV辐射固化涂料，其特征在于所述的涂料包括下列重量百分 比的各种组份1)六官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物15-20%；2)二官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物10-15% ；3)异癸基丙烯酸酯3-6%；4)丙氧化新戊二醇5-10%；5)三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯5-12%；6)二季戊四醇五丙烯酸酯5-8% ；7)聚丙烯酸酯溶液1-2%；8)聚醚改性聚二甲基硅氧烷1-2%；9)溶剂30-40% ；10)2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1-4% ；11)1-羟基-环己基-苯基甲酮1-5%。
2.根据权利要求1所述的一种亚克力单涂透明UV辐射固化涂料，其特征在于所述溶 剂包括甲乙酮、乙酸丁酯、正丁醇或异丙醇中的一种溶剂或几种溶剂的混合溶剂。
3.权利要求1所述的亚克力单涂透明UV辐射固化涂料的生产方法，其特征在于所述 的方法包括如下独立制备的步骤(1)混合溶剂制备将溶剂按比例混合均勻备用；(2)齐聚物单体混合分散取洁净的制漆缸，将所述比例的六官能团脂肪族聚氨酯丙 烯酸酯齐聚物、二官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、异癸基丙烯酸酯、丙氧化新戊二 醇、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、用高速分散机以1200-1500转 每分的转速搅拌10-15分钟；(3)流平剂预混按比例称取聚丙烯酸酯溶液、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和溶剂，用高 速分散机以600-800转每分的转速搅拌10-15分钟至混合均勻，备用；(4)光引发剂溶解按比例称量2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己 基-苯基甲酮和溶剂，用高速分散机以600-800转每分的转速搅拌10-15分钟，至完全溶 解，用500目滤网过滤后，备用；(5)将上述制备的备用物料投入步骤(2)中的制漆缸中，用高速分散机以600-800转每 分的转速搅拌10-15分钟混合分散均勻，采用配方中的溶剂进行粘度调整为8. 5士0. 5秒；(6)用双层400目滤布过滤包装。
4.权利要求1所述的亚克力单涂透明UV辐射固化涂料的使用方法，其特征在于，所述 方法包括如下步骤底材前处理一喷涂一流平一预热一UV固化一抛光一包装(1)底材前处理喷涂前用洁净棉布蘸取6#溶剂汽油或者120#溶剂汽油擦去底材上的污染物，并静电 除尘，备用；(2)喷涂作业参数设定及步骤(a)施工环境温度15-35°C，相对湿度45-70%(b)涂装方式空气喷涂，可采用人工喷涂或程序控制机器自动喷涂。(c)设备参数重力式或吸上式喷枪；口径1.0-1. 5mm ；空气压力0. 3-0. 4mPa ；喷涂距离 15-20cm ；(d)施工粘度8.5-9. 5秒；(e)固化后漆膜厚度为15-20μ m ；(f)流平时间室温1-2分钟；(g)预热55-60°C，3-5分钟；(h)UV固化采用线功率为80-120W/cm的高压汞灯(105Pa)，特征波长在250_410nm， 以辐射剂量800-1200mJ/cm2干燥固化。
5.根据权利要求4所述的亚克力单涂透明UV辐射固化涂料的使用方法，其特征在于 所述底材包括PMMA或PC。
全文摘要
本发明申请提供一种亚克力单涂透明UV辐射固化涂料及生产方法、使用方法。所述亚克力单涂透明UV辐射固化涂料广泛适用于PMMA、PC等要求高透光率的光学塑料的涂装，本发明直接在塑胶素材上喷涂UV辐射固化涂料，涂料对基材提供良好的基材附着力，特别解决了因光学塑料的表面张力低，表面呈惰性，不利于涂层的附着的难点、具有高透光率，高丰满度，高光泽，高硬度，高耐磨性，低VOC、低气味等优点。本发明还提供了上述产品的生产方法及使用方法，其生产方法简便，涂装工艺简单。
文档编号C09D4/02GK102146227SQ20111002067
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者吴小浩, 黄杰良 申请人:深圳市嘉卓成科技发展有限公司