专利名称：一种有色紫外光固化涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种紫外光固化涂料，尤其涉及一种有色紫外光固化涂料。
背景技术：
光固化涂料是一种光引发剂在紫外光作用下分解成自由基或阳离子，进而引发不饱和双键聚合成膜的表面处理技术，与传统的溶剂型涂料相比，光固化涂料能够大大降低有机挥发物所造成的环境污染和对人体健康的损害，同时，其还具有较高的交联密度，漆膜具备优异的机械、耐化学品、耐候和装饰性能，因而被广泛用于电子产品的涂装工艺中。目前，3C电子产品涂装工艺通常是采用传统的光固化涂料进行三层涂装，其具有漆膜性能优异、装饰效果佳以及调色宽泛等优点，但是，也存在工序繁多、资源损耗大以及产品不良率高等缺陷。为了克服这些缺陷，人们开始研发有色紫外光固化涂料，用以替代传 统的光固化涂料，从而将三层涂装工艺改良为两层涂装工艺。有色紫外光固化涂料的研发包括配方、色浆与应用的研究，其中，配方是决定漆膜性能的主要因素，色浆涉及漆膜的颜色、效果、环保与性能，而应用则是判断该涂料生产成本与市场前景的依据。有色紫外光固化涂料的研发需要建立色系完整、通用性强的紫外光固化色浆体系，因此，紫外光固化涂料通用色浆的研究是最为关键的环节。现有的有色紫外光固化涂料通常采用纳米透明色浆，但因其价格昂贵，难以进行广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有色紫外光固化涂料。为解决上述问题，本发明采用的技术方案为
一种有色紫外光固化涂料，该涂料含有如下重量份组分主体树脂40 80份，活性稀释剂2 8份，透明色浆0. I 5. 0份，光引发剂2 4份，溶剂20 30份，其中，主体树脂由40 80wt%聚氨酯丙烯酸酯，20 60wt%自引发UV光固化树脂(简称自引发树脂)组成，光引发剂为a-羟基酮类光引发剂、氧化膦类光引发剂、二茂钛类光引发剂中的至少一种；透明色浆是以自引发UV光固化树脂为载体与透明色粉混合研磨得到。优选的，所述涂料含有如下重量份组分主体树脂50 70份，活性稀释剂3 5份，透明色浆I 3份，光引发剂2 3份，溶剂25 30份。优选的，所述涂料还含有助剂，其用量为涂料总重量的0. 5 I. 0%，助剂为流平齐U、分散剂、防沉剂中的至少一种。优选的，主体树脂由50 70wt%聚氨酯丙烯酸酯，30 50wt%自引发UV光固化树脂组成。本发明主体树脂由聚氨酯丙烯酸酯，自引发树脂混合而成，所述聚氨酯丙烯酸酯为成膜基础树脂，提供漆膜的基本性能；而自引发树脂为成膜辅助树脂，其与色浆相容性佳，可稳定储存，同时所具备的自引发功能，能够保证漆膜在加色条件下进行充分聚合，使双键转化率达到理想状态，保证漆膜的良好性能。
优选的，所述聚氨酯丙烯酸酯树脂官能度为4 6，粘度为20000±500mpa.s/25°C，硬度在PC透明素材上测试，500g力3 5H;所述自引发UV光固化树脂官能度为3 6，粘度为30000 ±500mpa. s/25°C，硬度在PC透明素材上测试，500g力F 5H。所述聚氨酯丙烯酸酯为紫外光固化涂料常见的商品，包括脂肪族、脂环族或者环氧改性的产品，可根据性能需要优选一种或几种进行搭配，例如日本合成的UV-7605B、沙多玛的CN9010、氰特的EB745等。所述自引发UV光固化树脂为各种满足上述性能指标范围的产品，可以商购获得，例如日本合成的SECP-1，广州博兴的B-12、B-13、B-15，中山千叶的UV-7516-100，鉴于性能和成本，首选中山大桥化工集团有限公司生产的自引发树脂HV-301B。优选的，光引发剂为I-羟基环己基苯基酮、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦，双2，6- 二氟-3-吡咯苯基二茂钛中的至少一种。优选的，活性稀释剂为甲基丙烯酸羟乙酯、1，6-己二醇丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙 烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。优选活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中至少一种。优选的，溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、正丁醇、环己烷、丙酮、甲基异丁基酮、丙二醇丁醚中至少一种。优选的，透明色浆的制备方法，包括以下步骤将自引发UV光固化树脂、分散剂、溶剂混合均匀，加入透明色粉研磨至细度小于5 y m，过滤，得透明色浆。优选的，透明色浆的制备过程中，透明色粉与自引发UV光固化树脂、分散剂、溶剂的质量比为I :6. 5 9.0 :0. 25 0. 35 :5. 0 7. 5。优选的，透明色浆的制备过程中，透明色粉与自引发UV光固化树脂、分散剂、溶剂的质量比为I :7.8 :0. 3 :6. 3。本发明透明色浆制备过程中所用的溶剂优选甲苯、二甲苯、醋酸乙酯中的至少一种；所用分散剂优选有机硅类分散剂或丙烯酸类分散剂，分散剂的品牌优选BYK、埃夫卡，例如 DISPERBYK-101、DISPERBYK -110,EFKA 4010、EFKA4060、EFKA 6220 ;所用透明色粉均可以商购获得，优选巴斯夫、意百瑞、DIC、克莱恩的透明色粉，具体型号根据调色需求选购。本发明所述有色紫外光固化涂料的制备方法，包括以下步骤
D将光引发剂溶解于部分溶剂中，得光引发剂溶液；
2)将主体树脂、活性稀释剂与剩余量的溶剂混匀，加入光引发剂溶液，搅匀，得浆液；
3)向浆液中加入色浆，搅匀，搅匀，得有色紫外光固化涂料。优选的，本发明所述有色紫外光固化涂料的制备方法，包括以下步骤
D将光引发剂溶解于部分溶剂中，得光引发剂溶液；
2)将助剂溶解于溶剂中并搅拌至完全溶解，制得助剂溶液；
3)将主体树脂、活性稀释剂与剩余量的溶剂混匀，加入光引发剂溶液，搅匀，得浆液；
4)向浆液中加入色浆，搅匀，搅拌下加入助剂溶液，搅匀，得有色紫外光固化涂料。本发明的有益效果是
本发明的有色紫外光固化涂料具有性能优异，固化活性高，附着力强、装饰效果佳、调色宽泛、适用性广等优点，其与传统的底漆配合后，能够通过两层涂装工艺完成电子产品的漆膜涂装，因此能够降低涂装工艺的生产成本、减少环境污染以及降低产品不良率。
本发明的有色紫外光固化涂料可广泛应用于手机、数码相机等电子产品，喷涂底漆后，使用本发明的涂料常温流平3 5min，于50 65 °C红外烘烤5min，然后在800 1200mJ/cm2累计能量下固化，即获得10 20 y m的漆膜，能够满足电子产品的性能要求。
图I是自引发树脂HV-30IB合成的反应方程式图。
具体实施例方式下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限如此。实施例I (自引发树脂HV-301B的制备)
向带有冷凝管、温度计、导气管、机械搅拌器的5000ml四口烧瓶中，通入干燥空气，开动搅拌器，10分钟后加入2661. 6g季戊四醇三丙烯酸酯，用20. Og醋酸丁酯溶解0. Ig对甲氧基苯酚(MQ)、1. 4g 2，6-二叔丁基对甲酚(BHT)，搅拌条件下将上述溶液加入反应釜，称取35. 6g的1,8-二氮杂二环[5.4.0] i^一碳-7-烯(DBU)，搅拌条件下逐滴加入至反应釜，缓慢升温至45°C ;称取1000. Og乙酰丙酮，用恒压滴液漏斗在150 180min时间内滴加完毕，用30. Og醋酸丁酯溶剂洗涤漏斗，45 55°C保温4h，加入20. Og丙烯酸，出料，得自引发树脂HV-301B，该树脂的反应方程式见图1，所述自引发树脂官能度为3 6，粘度为30000 ±500mpa. s/25°C，硬度在PC透明素材上测试，500g力F 5H。(由于是新树脂，请补充权利要求提到的物理参数)
实施例2 (透明红色浆的制备)
透明红色浆的制备方法，包括以下步骤
1)将13.56g 二甲苯、13. 56g醋酸丁酯混合，得混合溶剂；
2)将34.84g自引发树脂(质量比为3 1的广州博兴的B-12，HV-301B)预分散，依次加A I. 31g分散剂(EFKA 4010)、13. 02g混合溶剂，搅拌下加入4. 47g透明红色粉(DIC，型号R-185)，混匀，得混合物；
3)35 40°C下将混合物研磨至细度小于5 ii m,用5 U m过滤袋过滤出料,加入14. Ig混合溶剂，搅拌均匀，得透明红色浆。以下实施例所用的透明红色浆均采用本实施例制备的透明红色浆。实施例3 (有色紫外光固化涂料)
一种有色紫外光固化涂料，该涂料含有如下重量份组分
聚氨酯丙烯酸酯(UV-7605B) 38份，聚氨酯丙烯酸酯(UV1000) 7. I份，自引发树脂(HV-301B) 30份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3份，透明红色浆5份，FMT 2.0份，I-羟基环己基苯基酮(Irgacure 184) 0. 5份，混合溶剂(重量百分比配比甲苯20%、乙酸乙酯40%、丙二醇丁醚10%、环己烷20%、丁酮10%) 20. 2份，流平剂(BYK333) 0. 6份，流平剂(BYK306)
0.2 份，流平剂(EFKA 3777) 0. 2 份。实施例4 (有色紫外光固化涂料)
一种有色紫外光固化涂料，该涂料含有如下重量份组分
主体树脂60份，季戊四醇三丙烯酸酯4份，透明色浆2份，I-羟基环己基苯基酮(Irgacure 184) 0. 5份，光引发剂FMT 2份，乙酸丁酯15份，丙酮12份，其中，主体树脂由60被％聚氨酯丙烯酸酯(UV-7605B)，40wt%自引发树脂(HV-301B)混合而成。实施例5 (有色紫外光固化涂料)
一种有色紫外光固化涂料，该涂料含有如下重量份组分
主体树脂70份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3份，透明红色浆I份，光引发剂FMT 2份，Irgacure 184 I 份，二甲苯 25 份，流平剂(BYK 333) 0. 3 份，分散剂(EFKA4060) 0. 2 份，其中，主体树脂由50 七％聚氨酯丙烯酸酯(UV-7605B)，50wt%自引发树脂(广州博兴的B-12)混合组成。实施例6 (有色紫外光固化涂料)
一种有色紫外光固化涂料，该涂料含有如下重量份组分
主体树脂50份，季戊四醇三丙烯酸酯2份，二季戊四醇六丙烯酸酯3份，透明红色浆3·份，I-羟基环己基苯基酮(Irgacure 184) 2份，乙酸乙酯20份，环己烷10份，流平剂(BYK333) 0. 4份，分散剂(EFKA4060) 0. 3，防沉剂(T-300-20AK) 0. 3份，其中，主体树脂由70wt%聚氨酯丙烯酸酯(沙多玛的CN9010)，30wt%自引发树脂(广州博兴的B-13)混合组成。实施例7 (有色紫外光固化涂料)
一种有色紫外光固化涂料，该涂料含有如下重量份组分
主体树脂58份，季戊四醇三丙烯酸酯3份，透明色浆2. 5份，I-羟基环己基苯基酮(Irgacure 184)1份，光引发剂FMT I份，乙酸丁酯15份，丙酮12份，流平剂(TEG0 410)0.5份、分散剂(DISPERBYK-101) 0. 2份、防沉剂(T-300-20AK) 0. I份，其中，主体树脂由58wt%聚氨酯丙烯酸酯(UV-7605B)，42wt%自引发树脂(广州博兴的B-15)混合而成。实施例8 (有色紫外光固化涂料)
一种有色紫外光固化涂料，该涂料含有如下重量份组分
主体树脂80份，甲基丙烯酸羟乙酯2份，透明红色浆5. 0份，光引发剂(2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦)2份，甲基异丁基酮20份，其中，主体树脂由40被％聚氨酯丙烯酸酯(氰特的EB745)，60wt%自引发树脂(广州博兴的B-15)混合组成。实施例9 (有色紫外光固化涂料)
一种有色紫外光固化涂料，该涂料含有如下重量份组分
主体树脂40份，二季戊四醇六丙烯酸酯8份，透明红色浆0. I份，光引发剂FMT 2份，Irgacure 184 2份,二甲苯15份,丙二醇丁醚15份,其中，主体树脂由80wt%聚氨酯丙烯酸酯(UV-7605B)，20wt%自引发树脂(HV-301B)混合组成。采用实施例2透明红色浆的制备方法，将自引发树脂分别替换为质量比为2 2的B-12、HV-301B，质量比为I 3的B-12、HV-301B不同比例，将三种不同比例制备得到的透明红色浆进行性能测试，测试结果见表1，由表可知，以自引发树脂HV-301B作为树脂制备的色浆光固化活性最好，可见自引发树脂HV-301B优于其它自引发树脂(如广州博兴的B-12)。表I透明红色浆测试结果
权利要求
1.一种有色紫外光固化涂料，该涂料含有如下重量份组分主体树脂40 80份，活性稀释剂2 8份，透明色浆O. I 5. O份，光引发剂2 4份，溶剂20 30份， 其中，主体树脂由40 80wt%聚氨酯丙烯酸酯，20 60wt%自引发UV光固化树脂组成，光引发剂为α-羟基酮类光引发剂、氧化膦类光引发剂、二茂钛类光引发剂中的至少一种； 透明色浆是以自引发UV光固化树脂为载体与透明色粉混合研磨得到。
2.根据权利要求I所述的有色紫外光固化涂料，其特征在于所述涂料含有如下重量份组分主体树脂50 70份，活性稀释剂3 5份，透明色浆I 3份，光引发剂2 3份，溶剂25 30份。
3.根据权利要求I或2所述的有色紫外光固化涂料，其特征在于所述涂料还含有助齐U，其用量为涂料总重量的O. 5 I. 0%，助剂为流平剂、分散剂、防沉剂中的至少一种。
4.根据权利要求I所述的有色紫外光固化涂料，其特征在于主体树脂由50 70wt%聚氨酯丙烯酸酯，30 50wt%自引发UV光固化树脂组成。
5.根据权利要求I所述的有色紫外光固化涂料，其特征在于透明色浆的制备方法，包括以下步骤将自引发UV光固化树脂、分散剂、溶剂混合均匀，加入透明色粉研磨至细度小于5μπι，过滤，得透明色浆。
6.根据权利要求5所述的有色紫外光固化涂料，其特征在于透明色粉与自引发UV光固化树脂、分散剂、溶剂的质量比为I :6. 5 9. O :0. 25 O. 35 :5. O 7. 5。
7.根据权利要求5所述的有色紫外光固化涂料，其特征在于溶剂为甲苯、二甲苯、醋酸乙酯中的至少一种。
8.根据权利要求I所述的有色紫外光固化涂料，其特征在于活性稀释剂为甲基丙烯酸羟乙酯、1，6-己二醇丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。
9.根据权利要求I所述的有色紫外光固化涂料，其特征在于溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、正丁醇、环己烷、丙酮、甲基异丁基酮、丙二醇丁醚中至少一种。
10.根据权利要求I所述的有色紫外光固化涂料，其特征在于光引发剂为I-羟基环己基苯基酮、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦，双2，6- 二氟-3-吡咯苯基二茂钛中的至少一种。
全文摘要
本发明公开了一种有色紫外光固化涂料，该涂料含有如下重量份组分主体树脂40～80份，活性稀释剂2～8份，透明色浆0.1～5.0份，光引发剂2～4份，溶剂20～30份，其中，主体树脂由40～80wt%聚氨酯丙烯酸酯，20～60wt%自引发UV光固化树脂组成，光引发剂为α-羟基酮类光引发剂、氧化膦类光引发剂、二茂钛类光引发剂中的至少一种；透明色浆是以自引发UV光固化树脂为载体与透明色粉混合研磨得到。本发明的有色紫外光固化涂料具有性能优异，固化活性高，附着力强、装饰效果佳、调色宽泛、适用性广等优点，其与传统的底漆配合后，能够通过两层涂装工艺完成电子产品的漆膜涂装，因此能够降低涂装工艺的生产成本、减少环境污染以及降低产品不良率。
文档编号C09D175/14GK102816513SQ20121028361
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者张博, 孙太荣, 于学亚, 林建明 申请人:中山大桥化工企业集团中山智亨实业发展有限公司