CN104231754A - 一种用于uv真空镀膜涂料的溶剂型纳米紫色着色剂及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于UV真空镀膜涂料的溶剂型纳米紫色着色剂的制备方法,其基本配方是:羟基丙烯酸树脂12%~30%、润湿分散剂10%~25%、紫色颜料12%~25%、消泡剂0.1~0.5%、溶剂40%~70%;制成的纳米紫色着色剂的粒径D50控制在50~150nm之间;本发明制成的UV真空镀膜涂料所用的溶剂型纳米紫色着色剂具有贮存稳定性佳、着色力强、透明性高、相容性好、耐高温、耐老化优等特点;环保,能代替金属络合染料,适用于UV真空镀膜涂料的透明着色剂,也可用于儿童玩具、木器家具、皮革制品、塑料制品、金属制品、铝箔、铜箔、食品包装材料等表面着色剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种溶剂型纳米紫色着色剂,尤其涉及一种适用于UV真空镀膜涂料、耐高温、透明性高、能代替金属络合染料的纳米紫色着色剂。
背景技术
真空镀膜主要通过真空蒸镀、溅射、离子镀等方法,将金属、合金和化合物镀覆在材料或制品表面,形成产品所要求的镀层。真空镀膜技术在电子、宇航、光学、磁学、建筑、机械、包装、装饰等各领域得到了广泛应用,并且发挥着越来越大的作用。真空镀膜是一种气相沉积方法,而有机涂层通常是由涂覆的有机高分子涂液经固化成膜而成,广泛用于塑料、有色金属基体表面的防护与装饰。有机高分子涂液的固化有多种方法,其中用紫外光固化的涂料(简称光固化涂料)日益受到人们的高度关注,其主要特点是:固化速度快,在通常紫外灯辐射下只需几秒或几十秒就可固化完全;对环境友好,在光照时大部分或绝大部分的成分参与交联聚合而进入膜层;节约能源,UV光固化所用能量约为溶剂型涂料的1/5;可涂装各种基材,避免因热固化时高温对热敏感基材(如塑料、纸张或其他电子元件等)可能造成的损伤;节省大量能源、简化工序、显著减少厂房面积等,因而降低生产成本;由此可见,光固化涂料及其在真空镀膜工业中的应用具有广阔的前景。
目前真空镀膜光固化涂料中所用色浆有的还采用金属络合染料,该染料存在诸如重金属严重超标,耐温性、耐晒性、耐迁移性差,不能满足真空镀膜工艺技术的要求。在电子行业如手机、电脑所用材料大多为塑料、铝合金、锌合金等有色金属,手机外壳涂层易脱落、耐汗耐水性差,颜色一段时间就变色,这要求对真空镀膜涂料的树脂有选择性,而真空镀膜涂料所用的着色剂中对分散树脂、分散剂有更高的要求。目前国内市场上真空镀膜涂料所用着色剂几乎全是进口产品。
因此开发一种环保、透明、高性能、相容性好、能代替金属络合染料,并能用于UV真空镀膜涂料的溶剂型纳米紫色着色剂尤其必要。
发明内容
UV真空镀膜涂料所用树脂为反应性低聚物不饱和聚酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯等,所用活性稀释剂大多为丙烯酸酯类单体,因此本发明是选用羟基丙烯酸作为分散树脂,羟基丙烯酸树脂有很好的相容性和透明性,能提高对塑料和铝、锌、铜、银底材的附着力,加速溶剂从漆膜中的释放,缩短干燥时间;由于羟基丙烯酸含有羟基,赋予涂膜柔韧性、颜色稳定性和保光性。
UV真空镀膜涂料所用的溶剂型纳米紫色着色剂对分散剂的选择性高,因为分散剂对着色剂的稳定性、相容性、着色力起着很重要的作用。因此本发明润湿分散剂选用TEMPO技术合成的聚丙烯酯高分子分散剂,如EFKA-4320、EFKA-4330,该类分散剂具有颜料的吸附部分和在溶剂中伸展部分,吸附牢固度强,吸附层厚度大,因而具有良好的空间位阻效应。因此制成的纳米着色剂具有贮存稳定性佳、着色力强、透明性高、相容性好等特点。
为了解决上面所述的技术问题,本发明采取以下技术方案:本发明涉及一种用于UV真空镀膜涂料的溶剂型纳米紫色着色剂,其基本配方是:羟基丙烯酸树脂12%~30%、润湿分散剂10%~25%、紫色颜料12%~25%、消泡剂0.1~0.5%、溶剂40%~70%;所述润湿分散剂选用EFKA-4320、EFKA-4330;制成的纳米紫色着色剂的粒径D50控制在50~150nm之间。
紫色颜料选用紫PV 19、紫PV 23的一种。
溶剂选用醋酸仲丁酯、碳酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、正丁醇和异丁醇的一种或几种的组合。
本发明提出一种用于UV真空镀膜涂料的溶剂型纳米紫色着色剂的制备方法,制备工艺如下:按配方重量比计加入溶剂、羟基丙烯酸树脂、润湿分散剂,在高速分散机中以500r/min的速度搅拌均匀,然后在800~1000r/min的高速下加入紫色颜料,高速分散45~60min,再到纳米分散机循环研磨8~10h,每隔0.5h用激光粒度仪进行粒度检测,直到着色剂的粒径达到要求,过滤包装得到一种UV真空镀膜涂料所用的溶剂型纳米紫色着色剂。
本发明制成的UV真空镀膜涂料所用的溶剂型纳米紫色着色剂具有贮存稳定性佳、着色力强、透明性高、相容性好、耐高温、耐老化等特点;环保,能代替金属络合染料,适用于UV真空镀膜涂料的透明着色剂,也可用于儿童玩具、木器家具、皮革制品、塑料制品、金属制品、铝箔、铜箔、食品包装材料等表面着色剂。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例1:
一种用于UV真空镀膜涂料的溶剂型纳米***着色剂的制备:按配方重量比计,先把溶剂碳酸二甲酯16份、PMA 25.8份、正丁醇6份加入分散桶中,搅拌下加入羟基丙烯酸树脂22份、EFKA-4320分散剂12份,消泡剂0.2份,在高速分散机中以500r/min的速度搅拌均匀,然后在800~1000r/min的高速下加入紫PV 19色粉18份,高速分散45~60min,再到纳米分散机循环研磨8~10h,每隔0.5h用激光粒度仪进行粒度检测,直到色浆的粒径D50在50~150nm,过滤包装得到一种色含量18%的UV真空镀膜涂料所用的溶剂型纳米***着色剂。
本实例1纳米***着色剂基本性能测试结果:外观:***,均匀流体;平均粒径:激光粒度分布仪测试D50为110±30nm;粘度:25±2℃测试520mPa·s;热贮存稳定性:在50℃恒温烘箱放置15天后取出,经测试平均粒径D50为120±30nm,粘度560mPa·s,色差△E≤0.30。
应用:手机塑料外壳UV***真空镀膜涂料:低聚物UV聚氨酯丙烯酸酯15%、大分子改性UV树脂20%、活性单体5%、活性稀释剂15%、光引发剂184+TPO 3%、附着力促进剂0.5%、纳米***着色剂3%、纳米钛白粉浆2%、各种助剂0.5%、混合溶剂31%。
手机塑料外壳UV***真空镀膜涂料性能如下:固含量50%;粘度:在25℃(涂4#杯)11S;铅笔硬度:2H;附着力:划格法0级;柔韧性:1级;耐热水性:在100℃沸水煮1h,漆膜不起泡、不脱落;耐盐雾试验:在35℃、5%NaCl盐雾箱放置48h后,漆膜不变色;耐老化试验:氙灯照射300h漆膜不变色;光固化时间7S,说明着色剂的透明性好。
实施例2:
一种用于UV真空镀膜涂料的溶剂型纳米紫色着色剂的制备:按配方重量比计,先把溶剂醋酸仲丁酯12份、PMA 26.8份、正丁醇8份加入分散桶中,搅拌下加入羟基丙烯酸树脂20份、EFKA-4330分散剂13份,消泡剂0.2份,在高速分散机中以500r/min的速度搅拌均匀,然后在800~1000r/min的高速下加入紫PV 23色粉20份,高速分散45~60min,再到纳米分散机循环研磨8~10h,每隔0.5h用激光粒度仪进行粒度检测,直到色浆的粒径D50在50~160nm,过滤包装得到一种色含量20%的UV真空镀膜涂料所用的溶剂型纳米紫色着色剂。
本实例2纳米紫色着色剂基本性能测试结果:外观:紫色,均匀流体;平均粒径:激光粒度分布仪测试D50为110±30nm;粘度:25±2℃测试540mPa·s;热贮存稳定性:在50℃恒温烘箱放置15天后取出,经测试平均粒径D50为120±30nm,粘度600mPa·s,色差△E≤0.32。
应用:手机锌合金外壳UV玫瑰紫真空镀膜涂料:低聚物UV环氧丙烯酸酯15%、大分子改性UV树脂20%、活性单体5%、活性稀释剂15%、光引发剂184+TPO 3%、附着力促进剂0.5%、纳米紫色着色剂3%、纳米钛白粉浆6%、纳米大红着色剂0.2%、各种助剂0.5%、混合溶剂31.8%。
手机锌合金外壳UV玫瑰紫真空镀膜涂料性能如下:固含量50%;粘度:在25℃(涂4#杯)12S;铅笔硬度:2H;附着力:划格法0级;柔韧性:1级;耐热水性:在100℃沸水煮1h,漆膜不起泡、不脱落;耐盐雾试验:在35℃、5%NaCl盐雾箱放置48h后,漆膜不变色;耐老化试验:氙灯照射350h漆膜不变色;光固化时间8S,说明着色剂的透明性好。
实施例3:
一种用于UV真空镀膜涂料的溶剂型纳米***着色剂的制备:按配方重量比计,先把溶剂碳酸二甲酯15份、二乙二醇丁醚醋酸酯31.8份、正丁醇6份加入分散桶中,搅拌下加入羟基丙烯酸树脂22份、EFKA-4330分散剂10份,消泡剂0.2份,在高速分散机中以500r/min的速度搅拌均匀,然后在800~1000r/min的高速下加入紫PV 19色粉15份,高速分散45~60min,再到纳米分散机循环研磨8~10h,每隔0.5h用激光粒度仪进行粒度检测,直到色浆的粒径D50在50~160nm,过滤包装得到一种色含量15%的UV真空镀膜涂料所用的溶剂型纳米***着色剂。
本实例3纳米***着色剂基本性能测试结果:外观:***,均匀流体;平均粒径:激光粒度分布仪测试D50为100±30nm;粘度:25±2℃测试480mPa·s;热贮存稳定性:在50℃恒温烘箱放置15天后取出,经测试平均粒径D50为110±30nm,粘度520mPa·s,色差△E≤0.30。
应用:手机外壳UV闪光玫瑰红真空镀膜涂料:低聚物UV聚酯丙烯酸酯15%、大分子改性UV树脂20%、活性单体5%、活性稀释剂15%、光引发剂184+TPO 3%、附着力促进剂0.5%、纳米***着色剂3.5%、纳米钛白粉浆4%、珠光粉1.6%、各种助剂0.6%、混合溶剂31.8%。
手机外壳UV闪光玫瑰红真空镀膜涂料性能如下:固含量50%;粘度:在25℃(涂4#杯)12S;铅笔硬度:2H;附着力:划格法0级;柔韧性:1级;耐热水性:在100℃沸水煮1h,漆膜不起泡、不脱落;耐盐雾试验:在35℃、5%NaCl盐雾箱放置48h后,漆膜不变色;耐老化试验:氙灯照射300h漆膜不变色;光固化时间8S,说明着色剂的透明性好。
尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例,但对于本领域的普通技术人员,显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动,都应该包括在权利要求的范围之内。
Claims (4)
1.一种用于UV真空镀膜涂料的溶剂型纳米紫色着色剂,其特征在于:以重量百分比计,包括如下组分:羟基丙烯酸树脂12%~30%、润湿分散剂10%~25%、紫色颜料12%~25%、消泡剂0.1~0.5%、溶剂40%~70%;所述润湿分散剂选用EFKA-4320、EFKA-4330;制成的纳米紫色着色剂的粒径D50控制在50~150nm之间。
2.如权利要求1所述的一种用于UV真空镀膜涂料的溶剂型纳米紫色着色剂,其特征在于:所述紫色颜料选用紫PV 19、紫PV 23的一种。
3.如权利要求1所述的一种用于UV真空镀膜涂料的溶剂型纳米紫色着色剂,其特征在于:所述溶剂选用醋酸仲丁酯、碳酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、正丁醇和异丁醇的一种或几种的组合。
4.一种如权利要求1所述的一种用于UV真空镀膜涂料的溶剂型纳米紫色着色剂的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括:按配方重量比计加入溶剂、羟基丙烯酸树脂、润湿分散剂,在高速分散机中以500r/min的速度搅拌均匀,然后在800~1000r/min的高速下加入紫色颜料,高速分散45~60min,再到纳米分散机循环研磨8~10h,每隔0.5h用激光粒度仪进行粒度检测,直到着色剂的粒径达到要求,过滤包装得到一种UV真空镀膜涂料所用的溶剂型纳米紫色着色剂。
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