CN1487033A - 用于铝或铝型材表面处理的紫外光固化涂料 - Google Patents

Abstract

本发明属于涂料领域，特别涉及用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料。将占总体系20－50wt％的(甲基)丙烯酸改性预聚物、10－50wt％的反应性丙烯酸酯单体和2－6wt％的光引发剂混合，升温至50－60℃，搅拌均匀；然后再加入占总体系0－5wt％的助剂，搅拌充分直至完全溶解。再加入将占总体系0－20wt％的哑光粉(或颜料)和0－30wt％的溶剂，搅拌，分散，降温，过滤，得到用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料。可采用喷涂、淋涂、辊涂或刷涂等方式施工，可广泛应用于铝合金型材、纯铝、防锈铝以及其它铝质材料等，具有常温固化、生产效率高、环保节能、且能自由调整漆膜光泽度和颜色等优点。

Description

用于铝或铝型材表面处理的紫外光固化涂料

                       技术领域

本发明属于涂料领域，特别涉及用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料。

                       背景技术

目前，铝或铝型材的表面处理采用两种涂料：一是电泳漆，电泳漆在水分散体系中电场的作用下沉积于铝或铝型材表面，再经高温烘烤而固化成膜；二是粉末涂料，粉末涂料通过静电喷涂的方式吸附到铝或铝型材表面，然后在高温下熔融并交联成膜。无论以上哪一种处理技术，都存在设备投资成本高、干燥时间长、能耗高、不能自由调整漆膜光泽度和颜色等缺陷，其中粉末涂料还存在固化后表面效果差等缺点。

                       发明内容

本发明的目的是提供一种用于铝或铝型材表面处理的紫外光固化涂料，通过喷涂、辊涂、淋涂或刷涂膜表面后，用紫外线照射，使涂膜在极短时间(几秒钟)内固化。以达到降低设备投资、涂料干燥时间长、能耗高、不能自由调整漆膜光泽度和颜色等缺陷。

本发明的技术方案是：由(甲基)丙烯酸改性的预聚物、反应性丙烯酸酯单体、光引发剂、助剂、哑光粉或颜料和适量溶剂组成的反应体系，按一定重量百分比混合均匀后，就可得到用于铝或铝型材表面处理的紫外光固化涂料。

本发明的用于铝或铝型材表面处理的紫外光固化涂料组成和含量为：

(甲基)丙烯酸改性预聚物       20-50wt％

反应性丙烯酸酯单体           10-55wt％

光引发剂                      2-6wt％

助剂                          0-5wt％

哑光粉(消光粉)或颜料          0-30wt％

溶剂                          0-30wt％

上述涂料组分中，所述的(甲基)丙烯酸改性预聚物是用常规方法制得的，预聚物是环氧(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、氨基(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸共聚物其中的一种或几种等。

所述的反应性丙烯酸酯单体可以是含有1-6个丙烯酰基的丙烯酸酯中的一种或几种：①单官能团单体，如丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异辛酯(EHA)或(甲基)丙烯酸羟乙酯(MHEA)等；②二官能团单体，如二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、一缩二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯(PO-NPGDA)、乙氧化新戊二醇二丙烯酸酯(EO-NPGDA)、邻苯二甲酸双(二乙二醇)二丙烯酸酯(PDDA)或1，6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)等；③多官能团单体，如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EO-TMPTA)、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(PO-TMPTA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、双季戊四醇五丙烯酸酯(DPPA)或双季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)等。通常以上述丙烯酸酯其中的一种或几种混合物使用。

所述的光引发剂是苯偶姻醚类(安息香醚类)、苯偶酰缩酮类、苯乙酮类、酰基氧化磷类、二苯甲酮或胺类化合物中的一种或几种混合物；或者汽巴嘉基公司的Darocur 1173、Irgacure 184、Irgacure 369、Irgacure 149、Irgacure 651、Irgacure 819、Irgacure 907或Darocur 4265中的一种或几种混合物；或者TPO、ITX或它们的混合物；或者上述光引发剂的混合物

所述的助剂包括流平剂、消泡剂、湿润分散剂和耐磨剂。其中流平剂加入量为涂料总量的0.2-1wt％，消泡剂加入量为涂料总量的0.1-0.5wt％，润湿分散剂加入量为涂料总量的0.5-2wt％，耐磨剂加入量为涂料总量的0.5-3wt％。所述的流平剂、消泡剂、湿润分散剂和耐磨剂一起使用或单独使用。

所述流平剂是BYK306、BYK307、BYK333、BYK358、EFKA3277、EFKA3777、EFKA3883、DEUCHEM432、DEUCHEM836其中的一种或几种混合物等。

所述消泡剂是BYK052、BYK055、DEUCHEM2700、DEUCHEM3100、Tego920其中的一种或几种混合物等。

所述润湿分散剂是Disperbyk103、Disperbyk104S、BYK-P104S、Disperbyk161、Disperbyk2000、EFKA4010、DEUCHEM904S其中的一种或几种混合物等。

所述耐磨剂是BYK920等。

所述哑光粉是OK500、OK520、TS100、HP340、SP4-9705、Grace C 1006、Grace RAD2005其中的一种或几种混合物等。

所述的颜料是钛白粉或碳黑等无机颜料；酞箐蓝、酞箐绿、棕铬黄或大红等有机颜料；金粉(铜粉)、银粉(铝粉)、珠光粉、荧光粉、幻彩颜料或反光颜料等特殊效果颜料。无机或有机颜料均预先用聚氨酯丙烯酸酯预聚物混匀并研磨至直径＜20μm的细度，制成各种颜料浆，再通过调配获得所需颜色。

所述的溶剂是丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、异丙醇、乙二醇单***或乙二醇***醋酸酯其中的一种或几种混合物等。

本发明用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料的制备方法步骤为：

(1)将占总体系20-50wt％的(甲基)丙烯酸改性预聚物、10-50wt％

   反应性丙烯酸酯单体和2-6wt％的光引发剂混合，升温至

   50-60℃，搅拌均匀；

(2)然后向步骤(1)中加入占总体系0.5-5wt％的助剂，搅拌充分

   直至完全溶解。

(3)再将占总体系0-20wt％的哑光粉(或颜料)和0-30wt％的溶剂

   加入到步骤(2)的体系中，搅拌，分散，降温，过滤，得到

   用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料。

本发明的用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料可广泛应用于铝合金型材、纯铝、防锈铝以及其它铝质材料等，具有良好的附着力、常温固化、生产效率高、环保节能、且能自由调整漆膜光泽度和颜色等优点。其固化涂膜具有表面效果佳、硬度高、耐磨、耐腐蚀、耐久性好等特点。

                     具体实施方式

实施例1.

环氧(甲基)丙烯酸酯                    30wt％

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯                  10wt％

丙烯酸环己酯                          45wt％

丙烯酸丁酯                            10wt％

Darocur 1173                          2wt％

Irgacure 184                          2wt％

BYK 055                               0.5wt％

BYK 333                               0.5wt％

按照上述说明书提到的用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料的制备方法，制备出用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料。

实施例2.

氨基(甲基)丙烯酸酯                    10wt％

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯                  20wt％

邻苯二甲酸双(二乙二醇)二丙烯酸酯      40wt％

丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯              10wt％

TS 100                                4wt％

Irgacure 184                          3wt％

Irgacure 149                          1wt％

BYK 306                               0.5wt％

BYK 055                               0.5wt％

EFKA 4010                             1wt％

丁酮                                  10wt％

按照上述说明书提到的用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料的制备方法，制备出用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料。

实施例3.

环氧(甲基)丙烯酸酯                          20wt％

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯                        10wt％

氨基(甲基)丙烯酸酯                          10wt％

1，6己二醇二丙烯酸酯                        10wt％

PDDA                                        20wt％

EHA                                         5wt％

Irgacure 149                                2wt％

TPO(上海浦东华辐化学品有限公司)             2wt％

钛白粉                                      2wt％

酞箐蓝                                      0.5wt％

Disperbyk161                                1wt％

BYK 306                                     0.5wt％

BYK 920                                     2wt％

醋酸丁酯                                    10wt％

乙二醇***醋酸酯                            5wt％

按照上述说明书提到的用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料的制备方法，制备出用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料。

实施例4.

脂肪族聚氨酯丙烯酸酯                         24wt％

氨基(甲基)丙烯酸酯                           20wt％

PO-NPGDA                                     20wt％

PDDA                                         30wt％

Irgacure 184                                 4wt％

银粉                                        0.5wt％

珠光粉                                      0.5wt％

BYK 358                                     0.5wt％

EFKA3277                                    0.5wt％

按照上述说明书提到的用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料的制备方法，制备出用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料。

实施例5.

丙烯酸共聚物                                  45wt％

TPGDA                                         20wt％

EO-TMPTA                                      10wt％

Irgacure 4265                                 3wt％

Irgacure 369                                  2wt％

荧光粉                                        8wt％

Disperbyk2000                                 1wt％

Tego 920                                      0.5wt％

DEUCHEM432                                    0.5wt％

醋酸丁酯                                      5wt％

异丙醇                                        5wt％

按照上述说明书提到的用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料的制备方法，制备出用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料。

实施例效果

采用喷涂、辊涂、淋涂或刷涂等方式涂装，施工时黏度过大可用溶剂(丁酮∶醋酸丁酯＝1∶1)稀释，涂膜厚度为20-40μm，经紫外光固化后效果如下：

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	测试方法
							固化时间(S)	5	3.5	3	6	5.5	企业标准
硬度(H)	3	3	3	2	3	GB6739-86
							光泽或颜色	高光	哑光	蓝色	闪光效果	荧光效果	企业标准
附着力(级)	1	1	1	1	1	GB9286-88
							耐磨性(mg)	0.008	0.005	0.004	0.006	0.007	GB1768-79
耐水性(240h)	无变化	无变化	无变化	无变化	无变化	GB1733-79
							耐酸性(72h)	无变化	无变化	无变化	无变化	无变化	GB1763-79
耐碱性(72h)	无变化	无变化	无变化	无变化	无变化	GB1763-79

Claims (10)

1.一种用于铝或铝型材表面保护和装饰的紫外光固化涂料，其特征是：所述的涂料的组成和含量为：

(甲基)丙烯酸改性预聚物                    20-50wt％

反应性丙烯酸酯单体                        10-55wt％

光引发剂                                  2-6wt％

助剂                                      0-5wt％

哑光粉或颜料                              0-30wt％

溶剂                                      0-30wt％。

2.如权利要求1所述的涂料，其特征是：所述的(甲基)丙烯酸改性预聚物是用常规方法制得的，预聚物是环氧(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、氨基(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸共聚物其中的一种或几种混合物。

3.如权利要求1所述的涂料，其特征是：所述的反应性内烯酸酯单体是：

(1).单官能团单体有丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异辛酯或(甲基)丙烯酸羟乙酯；

或者(2).二官能团单体是二缩三丙二醇二丙烯酸酯、一缩二丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸双(二乙二醇)二丙烯酸酯或1，6己二醇二丙烯酸酯；

或者(3).多官能团单体是三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯或双季戊四醇六丙烯酸酯；

或者上述丙烯酸酯的混合物。

4.如权利要求1所述的涂料，其特征是：所述的光引发剂是苯偶姻醚类、苯偶酰缩酮类、苯乙酮类、酰基氧化磷类、二苯甲酮或胺类化合物中的一种或几种混合物；或者汽巴嘉基公司的Darocur 1173、Irgacure 184、Irgacure 369、Irgacure 149、Irgacure 651、Irgacure 819、Irgacure 907或Darocur 4265中的一种或几种混合物；或者TPO、ITX或它们的混合物；或者上述光引发剂的混合物。

5.如权利要求1所述的涂料，其特征是：所述的助剂包括流平剂、消泡剂、湿润分散剂和耐磨剂；其中流平剂加入量为涂料总量的0.2-1wt％，消泡剂加入量为涂料总量的0.1-0.5wt％，润湿分散剂加入量为涂料总量的0.5-2wt％，耐磨剂加入量为涂料总量的0.5-3wt％；所述的流平剂、消泡剂、湿润分散剂和耐磨剂一起使用或单独使用。

6.如权利要求5所述的涂料，其特征是：

所述的流平剂是BYK 306、BYK 307、BYK 333、BYK 358、EFKA 3277、EFKA 3777、EFKA 3883、DEUCHEM 432、DEUCHEM 836其中的一种或几种混合物；

所述的消泡剂是BYK 052、BYK 055、DEUCHEM 2700、DEUCHDM 3100、Tego 920其中的一种或几种混合物；

所述的润湿分散剂是Disperbyk 103、Disperbyk 104S、BYK-P104S、Disperbyk 161、Disperbyk 2000、EFKA 4010、DEUCHDM 904S其中的一种或几种混合物；

所述的耐磨剂是BYK 920。

7.如权利要求1所述的涂料，其特征是：所述的哑光粉是OK 500、OK 520、Grace C 1006、Hp 340、TS 100、Grace RAD 2005、SP4-9705其中的一种或几种混合物。

8.如权利要求1所述的涂料，其特征是：所述的颜料包括钛白粉或碳黑无机颜料；酞箐蓝、酞箐绿、棕铬黄或大红有机颜料；金粉、银粉、珠光粉、荧光粉、幻彩颜料或反光颜料。

9.如权利要求8所述的涂料，其特征是：所述的无机颜料或有机颜料均预先用聚氨酯丙烯酸酯预聚物混匀并研磨至直径＜20μm的细度。

10.如权利要求1所述的涂料，其特征是：所述的溶剂是丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、异丙醇、乙二醇单***或乙二醇***醋酸酯其中的一种或几种混合物。