CN108300274A - 一种水性紫外光固化抗指纹涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性紫外光固化抗指纹涂料及其制备方法，属于涂料加工技术领域。所述涂料，以质量百分比计，组分包括：抗污树脂12～22％；水性紫外光固化低聚物12～44％；紫外光固化单体5～20％；光引发剂1～5％；流平剂0.05～0.2％；润湿剂0.05～0.2％；成膜助剂0～10％；去离子水20～69％。本发明以含氟或含硅的抗污树脂和水性紫外光低聚物为主体，通过一定的制备工艺，制得的水性紫外光(UV)固化抗指纹涂料，采用水作为分散介质，具有气味低、不易燃、VOC含量低、可水洗等特点，且继承UV涂料固化时间短，生产效率高，能耗低等优点，符合绿色环保法律法规的要求；由所述涂料获得的涂层具有抗指纹效果优异、持久性强等优点。

Description

一种水性紫外光固化抗指纹涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料加工技术领域，具体涉及一种水性紫外光固化抗指纹涂料及其制备方法。
背景技术
近20年，3C(计算机Computer、通信Communication和消费类电子产品ConsumerElectronics)电子产品在国内迅猛发展，从日用奢侈品到日用消费品，再到日用消耗品，其用量越来越大，产业内的竞争也越来越强。从成本及性能综合考虑，3C产品的外壳多使用塑胶基材，其相应的涂装效果也受到了广泛关注，靓丽的外观、舒适的手感以及耐久的性能越来越受到消费者们的青睐。这其中，由于手机、平板电脑等电子产品已经完全转变为触摸式操作，其机身和屏幕表面长时间与手指接触，指纹和汗液容易粘附在其表面，影响表观的同时还会慢慢侵蚀表面涂层，降低其性能，故而表面抗指纹效果慢慢成为了消费者之所需。
目前，在涂料行业中，紫外光(UV)固化涂料因其固化时间短，生产效率高，低能耗等诸多优点而得到很广泛的应用，无论是国内还是国际上，UV固化涂料的年产量都在逐年增加。尤其对于热敏性塑料基材来说，UV固化涂料仅需UV光照1-5min即可快速固化成膜，操作简便、能耗低，无需担心基材受热变形问题。专利CN 103073934 B公开了一种用于PMMA基材的紫外光固化抗指纹涂料，采用氟改性丙烯酸酯类树脂和硅改性丙烯酸酯类树脂的共同作用，获得涂层的抗指纹效果。专利CN 103571314 B使用一种氟改性的超支化低聚物，搭配高官能度UV树脂和UV单体，为PET基材提供高硬度抗指纹涂层。专利CN 101891991 B采用氟碳树脂为主体，并使用纳米颗粒进一步构建超低表面能表面，从而为钢板提供高硬度抗指纹涂层。
然而，上述抗指纹涂料，仍需大量溶剂，以获得较好的涂料施工性能和表观，对环境和施工人员皆存在潜在的巨大影响，且随着人们环保意识的逐渐增强，法律法规的逐渐增严，开发真正节能环保的涂料刻不容缓。水性紫外光(UV)固化涂料结合传统UV固化技术和水性涂料技术两者的优点，采用水作为分散介质，具有气味低、不易燃、VOC含量低、可水洗等特点，且继承UV涂料固化时间短，生产效率高，能耗低等优点，符合绿色环保法律法规的要求。因此，如何改进水性紫外光固化涂料使得涂层具有抗指纹效果是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有优异抗指纹效果的节能环保涂料，以克服现有的抗指纹涂料因存在大量有机溶剂对环境和施工人员造成巨大影响的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种水性紫外光固化抗指纹涂料，以质量百分比计，组分包括：
作为优选，所述的抗污树脂为有机硅光固化树脂、有机氟光固化树脂、氟碳树脂、氟硅树脂、纳米改性树脂中的至少一种。
作为优选，所述的水性紫外光固化低聚物为水性聚氨酯丙烯酸酯、水性聚酯丙烯酸酯、水性丙烯酸改性丙烯酸酯、水性环氧丙烯酸酯、水性聚碳酸酯丙烯酸酯中的至少一种。
考虑到综合性能，更为优选，所述的水性紫外光固化低聚物为水性聚氨酯丙烯酸酯、水性聚碳酸酯丙烯酸酯中的至少一种。
作为优选，所述的紫外光固化单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯中的至少一种。
作为优选，所述的光引发剂为水溶性裂解型自由基光引发剂、水溶性夺氢型自由基光引发剂中的至少一种。
作为优选，所述的流平剂为有机硅类流平剂或含氟类流平剂。
作为优选，所述的润湿剂为有机硅类润湿剂或聚丙烯酸酯类润湿剂。
作为优选，所述的成膜助剂为乙醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇***、二乙二醇丁醚、二丙酮醇、丙二醇甲醚、丙二醇***、丙二醇丁醚中的至少一种。
作为优选，所述的水性紫外光固化抗指纹涂料，以质量百分比计，组分包括：
进一步优选，所述的抗污树脂为牌号为UA-888(中山杰事达精细化工有限公司)或B-818/B-828/B-868(广东博兴科技新材料科技有限公司)的有机硅光固化树脂、UA-1020(中山杰事达精细化工有限公司)的纳米改性树脂、B-864(广东博兴科技新材料科技有限公司)的有机氟光固化树脂中的至少一种；
所述的水性紫外光固化低聚物为水性聚氨酯丙烯酸酯UCECOATTM7210、UCECOATTM7200、水性环氧丙烯酸酯RS 7604(嘉兴锐石)、水性聚酯丙烯酸酯RS 7614(嘉兴锐石)的中的至少一种；
所述的紫外光固化单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯或己二醇二丙烯酸酯；
所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮；
所述的流平剂为BYK162或BYK333；
所述的润湿剂为BYK346或TEGO270；
所述的成膜助剂为丙二醇甲醚或二丙酮醇。
本发明还提供了一种制备所述水性紫外光固化抗指纹涂料的方法，包括以下步骤：
(1)将抗污树脂、紫外光固化单体、光引发剂和成膜助剂混合，在500～1000r/min下搅拌5～10min至混合均匀，得到一次混合物；
(2)在搅拌条件下，往一次混合物中加入水性紫外光固化低聚物，在500～1000r/min下搅拌10～15min至混合均匀，再加入去离子水、润湿剂、流平剂，在1000～3000r/min下分散0.5～1h，过滤、出料，得到所述的水性紫外光固化抗指纹涂料。
本发明还提供了所述水性紫外光固化抗指纹涂料的施工方法，包括：将所述涂料涂布于基底上，经紫外光固化后，即得抗指纹涂层。紫外光固化的条件为：光强为20mW/cm2，时间为1min。
与现有技术相比，本发明具备的有益效果：
本发明以含氟或含硅的抗污树脂和水性紫外光低聚物为主体，通过一定的制备工艺，制得的水性紫外光(UV)固化抗指纹涂料，结合传统UV固化技术和水性涂料技术两者的优点，采用水作为分散介质，具有气味低、不易燃、VOC含量低、可水洗等特点，且继承UV涂料固化时间短，生产效率高，能耗低等优点，符合绿色环保法律法规的要求。
由本发明涂料获得的涂层具有抗指纹效果优异，持久性强等优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1-5
根据表1的涂料配方进行涂料配制，具体制备流程如下：
(1)将抗污树脂、紫外光固化单体、光引发剂和成膜助剂混合，在500～1000r/min下搅拌5～10min至混合均匀，得到一次混合物；
(2)在搅拌条件下，往一次混合物中加入水性紫外光固化低聚物，在500～1000r/min下搅拌10～15min至混合均匀，再加入去离子水、润湿剂、流平剂，在1000～3000r/min下分散0.5～1h，过滤、出料，得到所述的水性紫外光固化抗指纹涂料。
表1
对比例1-3
根据表2的涂料配方进行涂料配制，制备流程同实施例1-5。
表2
应用例
将上述实施例和对比例制备的涂料，喷涂、淋涂或辊涂塑胶基材上，用光强为20mW/cm2的紫外灯固化1min，得到抗指纹涂层，产品性能见表3。
性能测试方法如下：
1、附着力
划百格，用3M 600胶带测试3次。
2、铅笔硬度
用三菱铅笔，在750g下进行测试。
3、抗指纹性能
(1)固化后的涂层上涂一层凡士林，放置在相对湿度为90％，温度为50℃的环境中，24h后用无尘布擦拭，以未涂覆凡士林的涂层为标准样，测试实验后的涂层△E值，△E<3则判定OK；
(2)用油性笔在涂层上书写，用无尘布擦拭，记录可将油性笔印迹擦拭干净的次数，次数>50则判定OK。
表3

Claims (10)

1.一种水性紫外光固化抗指纹涂料，其特征在于，以质量百分比计，组分包括：
2.如权利要求1所述的水性紫外光固化抗指纹涂料，其特征在于，所述的抗污树脂为有机硅光固化树脂、有机氟光固化树脂、氟碳树脂、氟硅树脂、纳米改性树脂中的至少一种。
3.如权利要求1所述的水性紫外光固化抗指纹涂料，其特征在于，所述的水性紫外光固化低聚物为水性聚氨酯丙烯酸酯、水性聚酯丙烯酸酯、水性丙烯酸改性丙烯酸酯、水性环氧丙烯酸酯、水性聚碳酸酯丙烯酸酯中的至少一种。
4.如权利要求1所述的水性紫外光固化抗指纹涂料，其特征在于，所述的紫外光固化单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯中的至少一种。
5.如权利要求1所述的水性紫外光固化抗指纹涂料，其特征在于，所述的光引发剂为水溶性裂解型自由基光引发剂、水溶性夺氢型自由基光引发剂中的至少一种。
6.如权利要求1所述的水性紫外光固化抗指纹涂料，其特征在于，所述的流平剂为有机硅类流平剂或含氟类流平剂。
7.如权利要求1所述的水性紫外光固化抗指纹涂料，其特征在于，所述的润湿剂为有机硅类润湿剂或聚丙烯酸酯类润湿剂。
8.如权利要求1所述的水性紫外光固化抗指纹涂料，其特征在于，所述的成膜助剂为乙醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇***、二乙二醇丁醚、二丙酮醇、丙二醇甲醚、丙二醇***、丙二醇丁醚中的至少一种。
9.如权利要求1-8任一项所述的水性紫外光固化抗指纹涂料，其特征在于，以质量百分比计，组分包括：
10.如权利要求1-9任一项所述的水性紫外光固化抗指纹涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将抗污树脂、紫外光固化单体、光引发剂和成膜助剂混合，在500～1000r/min下搅拌5～10min至混合均匀，得到一次混合物；
(2)在搅拌条件下，往一次混合物中加入水性紫外光固化低聚物，在500～1000r/min下搅拌10～15min至混合均匀，再加入去离子水、润湿剂、流平剂，在1000～3000r/min下分散0.5～1h，过滤，得到所述的水性紫外光固化抗指纹涂料。
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