CN101445679A - 一种具有装饰效果的紫外光固化涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有装饰效果的紫外光固化涂料及其制备方法，尤其是含有金属氧化物包覆的云母为颜料的光固化涂料。该涂料的组成和配比为：低聚物含量为30－70wt％，活性稀释剂含量为25－65wt％，光引发剂含量为0.5－10wt％，珠光颜料含量为3－30wt％，助剂含量为0.2－8wt％，溶剂含量为0－50wt％。由于添加的珠光颜料具有强烈的金属质感，制备的光固化涂料具有珠光效果强的特点，还具有很好的耐水性、较高的硬度和耐磨性。可用于汽车、电器、家具、日用品、玩具、墙壁和皮革制品等表面的装饰。

Description

一种具有装饰效果的紫外光固化涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种具有装饰效果的紫外光固化涂料及其制备方法，特征是采用珠光颜料制备光固化涂料，具有强烈金属质感、较高的硬度和耐磨性等特点。

背景技术

珠光颜料是依据物理光学原理产生出类似于自然界珍珠、贝壳、蝴蝶、飞禽及金属所具有的优雅光泽和颜色，是按照颜料的功能进行划分的一类颜料。它由表面平整的低光学折射率天然云母薄片为内核，包覆透明的高折光指数的二氧化钛或氧化铁等形成夹芯式晶片，依靠对光线的折射、透射来创造色相和光泽，从而使其在透明的介质中创造出深厚的层次感及特殊的珍珠光泽效果，既具有金属颜料的闪光效果，又具有天然珍珠的柔和色泽。在理想状况的应用中，珠光颜料均匀地分散于涂层里，而且平行于物质表面形成多层分布，同在珍珠中一样，入射光线会通过多重反射、干涉表现出珠光效果。珠光颜料可以赋予涂料特殊的装饰效果，相比较于铝粉，珠光颜料在涂料中储存稳定性更好，铝粉会与水发生置换反应，导致涂层最终光泽变暗、变灰。珠光颜料优异的耐水性和耐化学溶剂性、极佳的耐高温、不可燃、耐电弧及安全无毒等特性都是装饰型涂料的首选。

紫外光固化涂料具有固化速度快和节能环保的优点，它一般由低聚物、活性稀释剂、光引发剂和其它添加剂组成，在紫外光照射下，首先光引发剂吸收紫外光分解为活性自由基，然后引发低聚物和活性稀释剂发生连锁聚合反应，最终形成交联固化的涂膜。紫外光固化设备利用率高，适合流水线生产，节省场地空间，生产效率高。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有装饰效果的紫外光固化涂料及其制备方法。其中，涂料中的珠光颜料具有可调的珠光效果、物化性质稳定等特点。同时采用紫外光固化技术，解决了现有技术环境危害大、能量消耗高和涂料储存稳定性差等问题，本发明制备的涂膜具有很强烈的金属质感、较高的硬度和耐磨性。

本发明的技术方案是：所述的一种具有装饰效果的紫外光固化涂料及其制备方法，该涂料的组成和配比为：

低聚物…………………………………………………………………30-70wt％

活性稀释剂……………………………………………………………25-65wt％

光引发剂………………………………………………………………0.5-10wt％

珠光颜料………………………………………………………………3-30wt％

助剂……………………………………………………………………0.2-8wt％

溶剂……………………………………………………………………0-50wt％

其中，

所述的低聚物可选自环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化的聚丙烯酸酯或乙烯基树脂中的至少一种。

所述的活性稀释剂为丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、二丙二醇类二丙烯酸酯(DPGDA)、三丙二醇类二丙烯酸酯(TPGDA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)、1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、1，4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)、邻苯二甲酸乙二醇二丙烯酸酯(PDDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)、二季戊四醇五丙烯酸酯(DPPA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、烷氧基化丙烯酸酯、乙烯基醚类活性稀释剂、甲氧基化丙烯酸酯活性稀释剂中的至少一种。

所述的光引发剂为α，α′-二甲基苯偶酰缩酮、α-羟基酮衍生物、α-胺基酮衍生物、酰基膦氧化物、二苯甲酮+活性胺、二苯甲酮中的至少一种。

所述的珠光颜料为一层或多层金属氧化物包覆的云母粉，其中：金属氧化物为二氧化钛、氧化铁、二氧化硅、二氧化锡、氧化铈中的至少一种，金属氧化物的粒径在1-500nm。

所述的助剂为流平剂、消泡剂、润湿分散剂中的至少一种。其中，流平剂可选自：聚二甲基硅氧烷、含氟化合物、改性聚硅氧烷、聚醚-聚硅氧烷共聚物、(甲基)丙烯酸酯类聚合物、氟改性丙烯酸酯或它们的混合物；消泡剂可选自：不含有机硅的聚合物溶液、聚二甲基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷、带硅氧烷端基的聚合物溶液或它们的混合物；润湿分散剂可选自：电中性聚酰胺与聚酯混合物、带羧基的聚合物溶液、聚丙烯酸酯、聚氨酯化合物或它们的混合物。

所述的溶剂可选自乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、甲乙酮、乙醇、丙醇、异丁醇、二羧酸酯、甲苯、二甲苯、丙酮、正丁醇、环己酮、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的至少一种。

所述的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于：

(1)按配比将低聚物、活性稀释剂和光引发剂混合，在一定温度下搅拌均匀；

(2)在步骤(1)所得组分中加入珠光颜料，可根据需要加入适量润湿分散剂、流平剂、消泡剂或溶剂，搅拌混合均匀后，即得浆料；

(3)将浆料喷涂、旋涂、浸涂或辊涂在基材表面，静置一段时间，用紫外光照射所涂表面，固化成膜。

在制备本发明所述的具有装饰效果的紫外光固化涂料时，工艺简单方便，只是将所需原料按照一定配比混合，搅拌均匀即可，对设备要求不高，适合流水线生产，生产效率高，降低了生产成本。本发明制备的涂料可用于汽车、电器、家具、日用品、玩具、墙壁和皮革制品等表面的装饰。

具体实施方式

一种具有装饰效果的紫外光固化涂料及其制备方法实例：

环氧丙烯酸酯(CNUVE150/80，沙多玛公司)……………………………30g

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(CN965，沙多玛公司)…………………………25g

1，6-己二醇二丙烯酸酯(SR238，沙多玛公司)…………………………25g

高纯度三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SR351HP，沙多玛公司)……………20g

2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(Darocur1173，瑞士汽巴精化)…………3g

1-羟基环己基苯甲酮(Irgacure184，瑞士汽巴精化)…………………2g

珠光颜料(Iriodin

/Afflair

100s，德国默克公司)…………………15g

流平剂(Levelo1837，德谦公司)…………………………………………0.5g

消泡剂(Defom2700，德谦公司)…………………………………………0.3g

润湿分散剂(Disponer912，德谦公司)………………………………………2g

(1)按配比将活性稀释剂1，6-己二醇二丙烯酸酯、高纯度三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、Darocur1173和Irgacur184混合，在50℃恒温搅拌均匀；(2)将步骤(1)所得组分、环氧丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、珠光颜料、流平剂、消泡剂和润湿分散剂搅拌混合均匀，用匀胶机旋涂在玻璃板上，涂层厚度为100μm，室温下放置一段时间后，放入灯箱中(紫外灯功率密度80w/cm，距离灯管15cm)固化成膜。

测试结果：制备的涂料固化速度快，涂膜具有强烈的珠光效果、较高的硬度和耐磨性，耐水性好。

Claims (8)

1一种具有装饰效果的紫外光固化涂料及其制备方法，其特征在于：该涂料的组成和配比为：

低聚物……………………………………………………………30-70wt％

活性稀释剂………………………………………………………25-65wt％

光引发剂…………………………………………………………0.5-10wt％

珠光颜料……………………………………………………………3-30wt％

助剂………………………………………………………………0.2-8wt％

溶剂…………………………………………………………………0-50wt％。

2根据权利要求1所述的具有装饰效果的紫外光固化涂料，其特征在于：所述的低聚物可选自环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化的聚丙烯酸酯或乙烯基树脂中的至少一种。

3根据权利要求1所述的具有装饰效果的紫外光固化涂料，其特征在于：所述的活性稀释剂为丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、二丙二醇类二丙烯酸酯(DPGDA)、三丙二醇类二丙烯酸酯(TPGDA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)、1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、1，4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)、邻苯二甲酸乙二醇二丙烯酸酯(PDDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)、二季戊四醇五丙烯酸酯(DPPA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、烷氧基化丙烯酸酯、乙烯基醚类活性稀释剂、甲氧基化丙烯酸酯活性稀释剂中的至少一种。

4根据权利要求1所述的具有装饰效果的紫外光固化涂料，其特征在于：所述的光引发剂为α，α′-二甲基苯偶酰缩酮、α-羟基酮衍生物、α-胺基酮衍生物、酰基膦氧化物、二苯甲酮+活性胺、二苯甲酮中的至少一种。

5根据权利要求1所述的具有装饰效果的紫外光固化涂料，其特征在于：所述的珠光颜料为一层或多层金属氧化物包覆的云母粉，其中：金属氧化物为二氧化钛、氧化铁、二氧化硅、二氧化锡、氧化铈中的至少一种，金属氧化物的粒径在1-500nm。

6根据权利要求1所述的具有装饰效果的紫外光固化涂料，其特征在于：所述的助剂为流平剂、消泡剂、润湿分散剂中的至少一种。

其中，

流平剂可选自：聚二甲基硅氧烷、含氟化合物、改性聚硅氧烷、聚醚-聚硅氧烷共聚物、(甲基)丙烯酸酯类聚合物、氟改性丙烯酸酯或它们的混合物；

消泡剂可选自：不含有机硅的聚合物溶液、聚二甲基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷、带硅氧烷端基的聚合物溶液或它们的混合物；

润湿分散剂可选自：电中性聚酰胺与聚酯混合物、带羧基的聚合物溶液、聚丙烯酸酯、聚氨酯化合物或它们的混合物。

7根据权利要求1所述的具有装饰效果的紫外光固化涂料，其特征在于：所述的溶剂可选自乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、甲乙酮、乙醇、丙醇、异丁醇、二羧酸酯、甲苯、二甲苯、丙酮、正丁醇、环己酮、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的至少一种。

8根据权利要求1所述的具有装饰效果的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于：

(1)按配比将低聚物、活性稀释剂和光引发剂混合，在一定温度下搅拌均匀；

(2)在步骤(1)所得组分中加入珠光颜料，可根据需要加入适量润湿分散剂、流平剂、消泡剂或溶剂，搅拌混合均匀后，即得浆料；

(3)将浆料喷涂、旋涂、浸涂或辊涂在基材表面，静置一段时间，用紫外光照射所涂表面，固化成膜。