專利名稱：一種有色紫外光固化涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紫外光固化涂料，尤其涉及一種有色紫外光固化涂料。
背景技術(shù)：
光固化涂料是一種光引發(fā)劑在紫外光作用下分解成自由基或陽離子，進(jìn)而引發(fā)不飽和雙鍵聚合成膜的表面處理技術(shù)，與傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比，光固化涂料能夠大大降低有機(jī)揮發(fā)物所造成的環(huán)境污染和對(duì)人體健康的損害，同時(shí)，其還具有較高的交聯(lián)密度，漆膜具備優(yōu)異的機(jī)械、耐化學(xué)品、耐候和裝飾性能，因而被廣泛用于電子產(chǎn)品的涂裝工藝中。目前，3C電子產(chǎn)品涂裝工藝通常是采用傳統(tǒng)的光固化涂料進(jìn)行三層涂裝，其具有漆膜性能優(yōu)異、裝飾效果佳以及調(diào)色寬泛等優(yōu)點(diǎn)，但是，也存在工序繁多、資源損耗大以及產(chǎn)品不良率高等缺陷。為了克服這些缺陷，人們開始研發(fā)有色紫外光固化涂料，用以替代傳 統(tǒng)的光固化涂料，從而將三層涂裝工藝改良為兩層涂裝工藝。有色紫外光固化涂料的研發(fā)包括配方、色漿與應(yīng)用的研究，其中，配方是決定漆膜性能的主要因素，色漿涉及漆膜的顏色、效果、環(huán)保與性能，而應(yīng)用則是判斷該涂料生產(chǎn)成本與市場前景的依據(jù)。有色紫外光固化涂料的研發(fā)需要建立色系完整、通用性強(qiáng)的紫外光固化色漿體系，因此，紫外光固化涂料通用色漿的研究是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有的有色紫外光固化涂料通常采用納米透明色漿，但因其價(jià)格昂貴，難以進(jìn)行廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種有色紫外光固化涂料。為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種有色紫外光固化涂料，該涂料含有如下重量份組分主體樹脂40 80份，活性稀釋劑2 8份，透明色漿0. I 5. 0份，光引發(fā)劑2 4份，溶劑20 30份，其中，主體樹脂由40 80wt%聚氨酯丙烯酸酯，20 60wt%自引發(fā)UV光固化樹脂(簡稱自引發(fā)樹脂)組成，光引發(fā)劑為a-羥基酮類光引發(fā)劑、氧化膦類光引發(fā)劑、二茂鈦類光引發(fā)劑中的至少一種；透明色漿是以自引發(fā)UV光固化樹脂為載體與透明色粉混合研磨得到。優(yōu)選的，所述涂料含有如下重量份組分主體樹脂50 70份，活性稀釋劑3 5份，透明色漿I 3份，光引發(fā)劑2 3份，溶劑25 30份。優(yōu)選的，所述涂料還含有助劑，其用量為涂料總重量的0. 5 I. 0%，助劑為流平齊U、分散劑、防沉劑中的至少一種。優(yōu)選的，主體樹脂由50 70wt%聚氨酯丙烯酸酯，30 50wt%自引發(fā)UV光固化樹脂組成。本發(fā)明主體樹脂由聚氨酯丙烯酸酯，自引發(fā)樹脂混合而成，所述聚氨酯丙烯酸酯為成膜基礎(chǔ)樹脂，提供漆膜的基本性能；而自引發(fā)樹脂為成膜輔助樹脂，其與色漿相容性佳，可穩(wěn)定儲(chǔ)存，同時(shí)所具備的自引發(fā)功能，能夠保證漆膜在加色條件下進(jìn)行充分聚合，使雙鍵轉(zhuǎn)化率達(dá)到理想狀態(tài)，保證漆膜的良好性能。
優(yōu)選的，所述聚氨酯丙烯酸酯樹脂官能度為4 6，粘度為20000±500mpa.s/25°C，硬度在PC透明素材上測試，500g力3 5H;所述自引發(fā)UV光固化樹脂官能度為3 6，粘度為30000 ±500mpa. s/25°C，硬度在PC透明素材上測試，500g力F 5H。所述聚氨酯丙烯酸酯為紫外光固化涂料常見的商品，包括脂肪族、脂環(huán)族或者環(huán)氧改性的產(chǎn)品，可根據(jù)性能需要優(yōu)選一種或幾種進(jìn)行搭配，例如日本合成的UV-7605B、沙多瑪?shù)腃N9010、氰特的EB745等。所述自引發(fā)UV光固化樹脂為各種滿足上述性能指標(biāo)范圍的產(chǎn)品，可以商購獲得，例如日本合成的SECP-1，廣州博興的B-12、B-13、B-15，中山千葉的UV-7516-100，鑒于性能和成本，首選中山大橋化工集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的自引發(fā)樹脂HV-301B。優(yōu)選的，光引發(fā)劑為I-羥基環(huán)己基苯基酮、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦，雙2，6- 二氟-3-吡咯苯基二茂鈦中的至少一種。優(yōu)選的，活性稀釋劑為甲基丙烯酸羥乙酯、1，6-己二醇丙烯酸酯、三縮丙二醇雙丙 烯酸酯、三羥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種。優(yōu)選活性稀釋劑為三羥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種。優(yōu)選的，溶劑為甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、正丁醇、環(huán)己烷、丙酮、甲基異丁基酮、丙二醇丁醚中至少一種。優(yōu)選的，透明色漿的制備方法，包括以下步驟將自引發(fā)UV光固化樹脂、分散劑、溶劑混合均勻，加入透明色粉研磨至細(xì)度小于5 y m，過濾，得透明色漿。優(yōu)選的，透明色漿的制備過程中，透明色粉與自引發(fā)UV光固化樹脂、分散劑、溶劑的質(zhì)量比為I :6. 5 9.0 :0. 25 0. 35 :5. 0 7. 5。優(yōu)選的，透明色漿的制備過程中，透明色粉與自引發(fā)UV光固化樹脂、分散劑、溶劑的質(zhì)量比為I :7.8 :0. 3 :6. 3。本發(fā)明透明色漿制備過程中所用的溶劑優(yōu)選甲苯、二甲苯、醋酸乙酯中的至少一種；所用分散劑優(yōu)選有機(jī)硅類分散劑或丙烯酸類分散劑，分散劑的品牌優(yōu)選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購獲得，優(yōu)選巴斯夫、意百瑞、DIC、克萊恩的透明色粉，具體型號(hào)根據(jù)調(diào)色需求選購。本發(fā)明所述有色紫外光固化涂料的制備方法，包括以下步驟
D將光引發(fā)劑溶解于部分溶劑中，得光引發(fā)劑溶液；
2)將主體樹脂、活性稀釋劑與剩余量的溶劑混勻，加入光引發(fā)劑溶液，攪勻，得漿液；
3)向漿液中加入色漿，攪勻，攪勻，得有色紫外光固化涂料。優(yōu)選的，本發(fā)明所述有色紫外光固化涂料的制備方法，包括以下步驟
D將光引發(fā)劑溶解于部分溶劑中，得光引發(fā)劑溶液；
2)將助劑溶解于溶劑中并攪拌至完全溶解，制得助劑溶液；
3)將主體樹脂、活性稀釋劑與剩余量的溶劑混勻，加入光引發(fā)劑溶液，攪勻，得漿液；
4)向漿液中加入色漿，攪勻，攪拌下加入助劑溶液，攪勻，得有色紫外光固化涂料。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明的有色紫外光固化涂料具有性能優(yōu)異，固化活性高，附著力強(qiáng)、裝飾效果佳、調(diào)色寬泛、適用性廣等優(yōu)點(diǎn)，其與傳統(tǒng)的底漆配合后，能夠通過兩層涂裝工藝完成電子產(chǎn)品的漆膜涂裝，因此能夠降低涂裝工藝的生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染以及降低產(chǎn)品不良率。
本發(fā)明的有色紫外光固化涂料可廣泛應(yīng)用于手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等電子產(chǎn)品，噴涂底漆后，使用本發(fā)明的涂料常溫流平3 5min，于50 65 °C紅外烘烤5min，然后在800 1200mJ/cm2累計(jì)能量下固化，即獲得10 20 y m的漆膜，能夠滿足電子產(chǎn)品的性能要求。


圖I是自引發(fā)樹脂HV-30IB合成的反應(yīng)方程式圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不局限如此。實(shí)施例I (自引發(fā)樹脂HV-301B的制備)
向帶有冷凝管、溫度計(jì)、導(dǎo)氣管、機(jī)械攪拌器的5000ml四口燒瓶中，通入干燥空氣，開動(dòng)攪拌器，10分鐘后加入2661. 6g季戊四醇三丙烯酸酯，用20. Og醋酸丁酯溶解0. Ig對(duì)甲氧基苯酚(MQ)、1. 4g 2，6-二叔丁基對(duì)甲酚(BHT)，攪拌條件下將上述溶液加入反應(yīng)釜，稱取35. 6g的1,8-二氮雜二環(huán)[5.4.0] i^一碳-7-烯(DBU)，攪拌條件下逐滴加入至反應(yīng)釜，緩慢升溫至45°C ;稱取1000. Og乙酰丙酮，用恒壓滴液漏斗在150 180min時(shí)間內(nèi)滴加完畢，用30. Og醋酸丁酯溶劑洗滌漏斗，45 55°C保溫4h，加入20. Og丙烯酸，出料，得自引發(fā)樹脂HV-301B，該樹脂的反應(yīng)方程式見圖1，所述自引發(fā)樹脂官能度為3 6，粘度為30000 ±500mpa. s/25°C，硬度在PC透明素材上測試，500g力F 5H。(由于是新樹脂，請(qǐng)補(bǔ)充權(quán)利要求提到的物理參數(shù))
實(shí)施例2 (透明紅色漿的制備)
透明紅色漿的制備方法，包括以下步驟
1)將13.56g 二甲苯、13. 56g醋酸丁酯混合，得混合溶劑；
2)將34.84g自引發(fā)樹脂(質(zhì)量比為3 1的廣州博興的B-12，HV-301B)預(yù)分散，依次加A I. 31g分散劑(EFKA 4010)、13. 02g混合溶劑，攪拌下加入4. 47g透明紅色粉(DIC，型號(hào)R-185)，混勻，得混合物；
3)35 40°C下將混合物研磨至細(xì)度小于5 ii m,用5 U m過濾袋過濾出料,加入14. Ig混合溶劑，攪拌均勻，得透明紅色漿。以下實(shí)施例所用的透明紅色漿均采用本實(shí)施例制備的透明紅色漿。實(shí)施例3 (有色紫外光固化涂料)
一種有色紫外光固化涂料，該涂料含有如下重量份組分
聚氨酯丙烯酸酯(UV-7605B) 38份，聚氨酯丙烯酸酯(UV1000) 7. I份，自引發(fā)樹脂(HV-301B) 30份，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯3份，透明紅色漿5份，F(xiàn)MT 2.0份，I-羥基環(huán)己基苯基酮(Irgacure 184) 0. 5份，混合溶劑(重量百分比配比甲苯20%、乙酸乙酯40%、丙二醇丁醚10%、環(huán)己烷20%、丁酮10%) 20. 2份，流平劑(BYK333) 0. 6份，流平劑(BYK306)
0.2 份，流平劑(EFKA 3777) 0. 2 份。實(shí)施例4 (有色紫外光固化涂料)
一種有色紫外光固化涂料，該涂料含有如下重量份組分
主體樹脂60份，季戊四醇三丙烯酸酯4份，透明色漿2份，I-羥基環(huán)己基苯基酮(Irgacure 184) 0. 5份，光引發(fā)劑FMT 2份，乙酸丁酯15份，丙酮12份，其中，主體樹脂由60被％聚氨酯丙烯酸酯(UV-7605B)，40wt%自引發(fā)樹脂(HV-301B)混合而成。實(shí)施例5 (有色紫外光固化涂料)
一種有色紫外光固化涂料，該涂料含有如下重量份組分
主體樹脂70份，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯3份，透明紅色漿I份，光引發(fā)劑FMT 2份，Irgacure 184 I 份，二甲苯 25 份，流平劑(BYK 333) 0. 3 份，分散劑(EFKA4060) 0. 2 份，其中，主體樹脂由50 七％聚氨酯丙烯酸酯(UV-7605B)，50wt%自引發(fā)樹脂(廣州博興的B-12)混合組成。實(shí)施例6 (有色紫外光固化涂料)
一種有色紫外光固化涂料，該涂料含有如下重量份組分
主體樹脂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，透明紅色漿3·份，I-羥基環(huán)己基苯基酮(Irgacure 184) 2份，乙酸乙酯20份，環(huán)己烷10份，流平劑(BYK333) 0. 4份，分散劑(EFKA4060) 0. 3，防沉劑(T-300-20AK) 0. 3份，其中，主體樹脂由70wt%聚氨酯丙烯酸酯(沙多瑪?shù)腃N9010)，30wt%自引發(fā)樹脂(廣州博興的B-13)混合組成。實(shí)施例7 (有色紫外光固化涂料)
一種有色紫外光固化涂料，該涂料含有如下重量份組分
主體樹脂58份，季戊四醇三丙烯酸酯3份，透明色漿2. 5份，I-羥基環(huán)己基苯基酮(Irgacure 184)1份，光引發(fā)劑FMT I份，乙酸丁酯15份，丙酮12份，流平劑(TEG0 410)0.5份、分散劑(DISPERBYK-101) 0. 2份、防沉劑(T-300-20AK) 0. I份，其中，主體樹脂由58wt%聚氨酯丙烯酸酯(UV-7605B)，42wt%自引發(fā)樹脂(廣州博興的B-15)混合而成。實(shí)施例8 (有色紫外光固化涂料)
一種有色紫外光固化涂料，該涂料含有如下重量份組分
主體樹脂80份，甲基丙烯酸羥乙酯2份，透明紅色漿5. 0份，光引發(fā)劑(2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦)2份，甲基異丁基酮20份，其中，主體樹脂由40被％聚氨酯丙烯酸酯(氰特的EB745)，60wt%自引發(fā)樹脂(廣州博興的B-15)混合組成。實(shí)施例9 (有色紫外光固化涂料)
一種有色紫外光固化涂料，該涂料含有如下重量份組分
主體樹脂40份，二季戊四醇六丙烯酸酯8份，透明紅色漿0. I份，光引發(fā)劑FMT 2份，Irgacure 184 2份,二甲苯15份,丙二醇丁醚15份,其中，主體樹脂由80wt%聚氨酯丙烯酸酯(UV-7605B)，20wt%自引發(fā)樹脂(HV-301B)混合組成。采用實(shí)施例2透明紅色漿的制備方法，將自引發(fā)樹脂分別替換為質(zhì)量比為2 2的B-12、HV-301B，質(zhì)量比為I 3的B-12、HV-301B不同比例，將三種不同比例制備得到的透明紅色漿進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果見表1，由表可知，以自引發(fā)樹脂HV-301B作為樹脂制備的色漿光固化活性最好，可見自引發(fā)樹脂HV-301B優(yōu)于其它自引發(fā)樹脂(如廣州博興的B-12)。表I透明紅色漿測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種有色紫外光固化涂料，該涂料含有如下重量份組分主體樹脂40 80份，活性稀釋劑2 8份，透明色漿O. I 5. O份，光引發(fā)劑2 4份，溶劑20 30份， 其中，主體樹脂由40 80wt%聚氨酯丙烯酸酯，20 60wt%自引發(fā)UV光固化樹脂組成，光引發(fā)劑為α-羥基酮類光引發(fā)劑、氧化膦類光引發(fā)劑、二茂鈦類光引發(fā)劑中的至少一種； 透明色漿是以自引發(fā)UV光固化樹脂為載體與透明色粉混合研磨得到。
2.根據(jù)權(quán)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組分主體樹脂50 70份，活性稀釋劑3 5份，透明色漿I 3份，光引發(fā)劑2 3份，溶劑25 30份。
3.根據(jù)權(quán)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還含有助齊U，其用量為涂料總重量的O. 5 I. 0%，助劑為流平劑、分散劑、防沉劑中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有色紫外光固化涂料，其特征在于主體樹脂由50 70wt%聚氨酯丙烯酸酯，30 50wt%自引發(fā)UV光固化樹脂組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有色紫外光固化涂料，其特征在于透明色漿的制備方法，包括以下步驟將自引發(fā)UV光固化樹脂、分散劑、溶劑混合均勻，加入透明色粉研磨至細(xì)度小于5μπι，過濾，得透明色漿。
6.根據(jù)權(quán)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與自引發(fā)UV光固化樹脂、分散劑、溶劑的質(zhì)量比為I :6. 5 9. O :0. 25 O. 35 :5. O 7. 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有色紫外光固化涂料，其特征在于溶劑為甲苯、二甲苯、醋酸乙酯中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有色紫外光固化涂料，其特征在于活性稀釋劑為甲基丙烯酸羥乙酯、1，6-己二醇丙烯酸酯、三縮丙二醇雙丙烯酸酯、三羥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種。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有色紫外光固化涂料，其特征在于溶劑為甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、正丁醇、環(huán)己烷、丙酮、甲基異丁基酮、丙二醇丁醚中至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有色紫外光固化涂料，其特征在于光引發(fā)劑為I-羥基環(huán)己基苯基酮、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦，雙2，6- 二氟-3-吡咯苯基二茂鈦中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有色紫外光固化涂料，該涂料含有如下重量份組分主體樹脂40～80份，活性稀釋劑2～8份，透明色漿0.1～5.0份，光引發(fā)劑2～4份，溶劑20～30份，其中，主體樹脂由40～80wt%聚氨酯丙烯酸酯，20～60wt%自引發(fā)UV光固化樹脂組成，光引發(fā)劑為α-羥基酮類光引發(fā)劑、氧化膦類光引發(fā)劑、二茂鈦類光引發(fā)劑中的至少一種；透明色漿是以自引發(fā)UV光固化樹脂為載體與透明色粉混合研磨得到。本發(fā)明的有色紫外光固化涂料具有性能優(yōu)異，固化活性高，附著力強(qiáng)、裝飾效果佳、調(diào)色寬泛、適用性廣等優(yōu)點(diǎn)，其與傳統(tǒng)的底漆配合后，能夠通過兩層涂裝工藝完成電子產(chǎn)品的漆膜涂裝，因此能夠降低涂裝工藝的生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染以及降低產(chǎn)品不良率。
文檔編號(hào)C09D175/14GK102816513SQ20121028361
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者張博, 孫太榮, 于學(xué)亞, 林建明 申請(qǐng)人:中山大橋化工企業(yè)集團(tuán)中山智亨實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司