一种PET用哑光UV固化涂料及其应用的制作方法

本发明涉及光固化涂料，尤其涉及一种pet用哑光uv固化涂料及其应用。

背景技术：

1、紫外固化技术以其所具有的“外固化特点，即高效，适应性广，经济，节能和环境友好，成为20世纪六十年代以来发展极为迅速的一种新型绿色技术。国内自上个世纪九十年代以来，紫外光固化产业发展迅猛，特别是光固化涂料，已成为全球第三大辐射固化产品产地。uv固化涂料主要有竹木地板涂料、塑料涂料、纸张上光涂料、金属涂料、真空镀膜涂料、粉末涂料、防静电/导电涂料、离型涂料等。针对目前国内外uv固化涂料的发展现状，uv固化涂料向特种涂料发展已成为今后的发展趋势。

2、pet是乳白色或浅黄色高度结晶性的聚合物，表面平滑而有光泽。由pet制成的基材具有耐蠕变、耐抗疲劳性、耐磨擦和尺寸稳定性好，磨耗小而硬度高等优点，因此常被用于电子电器和汽车行业的外壳。特别是3c数码产品行业，发展更为迅速。目前，很多3c产品的背壳以及触摸屏表面会有pet膜层，为了提高该pet膜层的耐刮擦及耐磨性能，常采用uv加硬层提供保护。但是由于pet塑料属于非极性高分子材料，其具有较高的结晶性，表面张力较小。当uv固化涂料应用于pet基材上时，因为pet基材的表面张力低于涂料的张力，使得涂层在固化时，各处的应力不均衡，导致涂层对基材的附着力很差。另外，由于哑光面的微观粗糙形态，使其容易被污染而不易被清理，最终影响产品的美观和使用效率。

3、现有专利cn107365553b公开了一种热转印pet膜紫外光固化清漆及其制备方法，该清漆滚涂于pet膜上获得的涂膜附着力较佳，表面硬度较强，表面抗刮性较好，耐化学性能优秀，且其柔韧性较好。然而，在一些需要哑光涂面的情形下，现有的清漆无法应用，且其耐污性和易清洁性都有待升级。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种pet用哑光uv固化涂料及其应用，该涂料对pet基材具有优异的附着力，固化速度较快，形成的哑光面具有更佳的抗污性和易清洁性。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种pet用哑光uv固化涂料，其特征在于，所述涂料包含主体树脂组分和助剂组分；

4、所述主体树脂组分按重量份数计包括：2官能度改性环氧丙烯酸酯25-40份，低羟值丙烯酸多元醇12-15份，多官能度改性聚丙烯酸酯11-20份；其中，所述多官能度改性聚丙烯酸酯包含4官能度改性聚酯丙烯酸酯和6官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯组成的组；

5、所述助剂组分按重量份数计包括：聚醚硅氧烷共聚物1-5份，有机氟改性助剂1-3份，消光粉10-18份。

6、作为本发明一种优选的技术方案，所述2官能度改性环氧丙烯酸酯的分子量为1800-3200。

7、作为本发明一种优选的技术方案，所述2官能度改性环氧丙烯酸酯具体可以为但不限于：长兴6210g、621a-80、6215-100。

8、在涂料固化过程中，因为pet塑料的表面张力小于涂料的表面张力，固化收缩过程中界面间的作用导致应力不均，使得一般的uv涂料的固化速度减慢，同时涂料各部分也会产生收缩不稳定等现象，使得固化后的涂层对pet基材的附着变差。本发明中选用的2官能度改性环氧丙烯酸酯与聚氨酯丙烯酸酯交联聚合，可提高涂料的固化效率，减少涂层收缩不稳定等现象，提高涂料在pet表面的附着力，改善涂层的耐湿热性。

9、作为本发明一种优选的技术方案，所述低羟值丙烯酸多元醇的羟值在14-25mgkoh/g范围内，酸值在2-5mgkoh/g范围内；进一步优选的，所述丙烯酸多元醇的羟值可以为14、14.5、15、17.5、18、30、20.5、22、25mgkoh/g；酸值可以为2、2.5、3、3.5、4、4.5和5mgkoh/g。所述丙烯酸多元醇的羟值和酸值的具体取值并不形成一一对应关系。

10、作为本发明一种优选的技术方案，所述低羟值丙烯酸多元醇具体可以为但不限于立骅lf3407、lf3414和ag5020。

11、本发明所述pet用哑光uv固化涂料选用的低羟值丙烯酸多元醇可参与聚氨酯丙烯酸树脂的交联聚合，利用自身的羟基协助2官能度改性环氧丙烯酸酯平衡所述涂料固化后漆膜的应力收缩，改良漆膜的附着力，并提升漆膜耐温变的缓冲力。

12、作为本发明一种优选的技术方案，所述4官能度改性聚酯丙烯酸酯的酸值至多为1mgkoh/g。

13、作为本发明一种优选的技术方案，所述4官能度改性聚酯丙烯酸酯具体选择可以为但不限于：三桐公司的st390、st280、st350、长兴etermer 6315、长兴etermer 6316。

14、作为本发明一种优选的技术方案，所述6官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的异氰酸酯值小于0.1mgkoh/g。

15、作为本发明一种优选的技术方案，所述6官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯具体选择可以为但不限于：南雄科大公司的uv-5900、uv-5250、uv-5100、uv-5290、uv-5800。

16、作为本发明一种优选的技术方案，所述4官能度改性聚酯丙烯酸酯和6官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的使用质量比为1:1.5-2。

17、本发明中术语“羟值”是衡量改性聚酯树脂结构中羟基含量的物理量，是指1g样品中的羟基所相当的氢氧化钾(koh)的毫克数，可以按照本领域的常规方式进行测试得到；或者可以替代地根据羟基含量描述丙烯酸多元醇的羟值，羟基含量与羟值的换算关系如下：羟值(mgkoh/g)＝羟基含量(wt％)×33。

18、本发明中术语“酸值”是指中和1g丙烯酸多元醇所需要的氢氧化钾(koh)的毫克数，可以按照本领域的常规方式进行测试得到。

19、作为本发明一种优选的技术方案，所述主体树脂还包括低官能度活性单体8-10份；所述低官能度活性单体优选为2官能度丙烯酸单体。

20、作为本发明一种优选的技术方案，所述低官能度活性单体包括但不限于二缩三丙二醇二丙烯酸酯(tpgda)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(hdda)、新戊二醇二丙烯酸酯(npgda)。

21、为了调节涂料的表观流平和耐水煮、耐温变、耐酸腐蚀、耐摩擦性以及抗化性，本发明所述pet用哑光uv固化涂料采用2官能度丙烯酸单体与4官能度改性聚酯丙烯酸酯、6官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯配伍使用，通过优选分子量及三者的使用比例，从而获得各种性能均优秀的涂料。

22、作为本发明一种优选的技术方案，所述助剂组分中包含的聚醚硅氧烷共聚物作为流平剂使用，具体可以为tego glide100、410、411、415、432、450、flow425；所述助剂组分包含的有机氟改性助剂作为防污剂使用，具体可以为中山杰事达dsp-730f、dsp-552f、dsp-556f、dsp-559f、dsp-597f，该类防污剂具有较低的表面张力，耐油性笔和抗涂鸦性优秀而持久，使得涂料表面的污渍易于清理。

23、作为本发明一种优选的技术方案，所述助剂组分包含的消光粉为改性气相二氧化硅和蜡粉中的至少一种；其中，所述改性气相二氧化硅的粒径优选为1-3μm；所述蜡粉优选为粒径在20-25μm的聚乙烯蜡。本发明中，使用改性气相二氧化硅作为消光粉，可保证涂层的哑光稳定性。同时，通过添加改性气相二氧化硅，也可明显改善涂料的流动性、分散性，防止涂料结块。而聚乙烯蜡作为最常用的蜡粉之一，不仅具有优异的内部润滑性，它在涂料施工应用时能够迁移到涂膜表层，与其他组分形成一个“蜡化”的表层，达到消光、抗划伤、抗耐磨和防刻印等效果。本发明中所述消光粉可以采用市面上的相关产品，包括但不限于东曹e-1011、格雷斯grace ed2、sy7000、霍尼韦尔a-c6a、ac-316a、a-c8a。

24、作为本发明一种优选的技术方案，所述pet用哑光uv固化涂料还包含光引发剂2-4份；所述光引发剂为自由基型和阳离子型光引发剂配合使用，提高固化效率，使漆膜固化的更彻底。具体的可以为光引发剂184和光引发剂tpo按照1:1-2的质量比混合使用、光引发剂819和光引发剂784按照2-3:3-5的质量比混合使用。

25、作为本发明一种优选的技术方案，所述pet用哑光uv固化涂料还包含有机溶剂25-35份，所述有机溶剂并无特殊限定，可以为常规酯类等溶剂组分；本发明所用有机溶剂为醋酸乙酯(eac)和乙酸正丁酯(bac)按照1-2:4-5的质量比混合使用。

26、本发明提供的一种pet用哑光uv固化涂料可采用本领域常规混合方法制备，可采用以下步骤制备：

27、s1：将按照重量份数称准的一部分有机溶剂和光引发剂投入反应容器，200-300r/min搅拌至无颗粒状态；

28、s2：将2官能度改性环氧丙烯酸酯、4官能度改性聚酯丙烯酸酯、6官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、低羟值丙烯酸多元醇和活性单体按重量份数称准加入反应容器，将转速提至500-600r/min分散15-20min后，向其中加入助剂，再分散5-10min；

29、s3：向上述反应器中加入剩余有机溶剂调整反应体系粘度至16±2s，过滤即得所述弹性肤感光固化涂料。

30、进一步的，采用400目网纱或1μm滤袋进行过滤包装。

31、本发明还提供上述一种pet用哑光uv固化涂料在pet塑料基材涂装体系中的应用。

32、与现有技术相比，本发明具备的有益效果为：

33、1，本发明所述pet用哑光uv固化涂料在pet上具有优良的稳定附着力，同时还改善了涂层的耐湿热性；

34、2，本发明所述pet用哑光uv固化涂料中加入的低羟值丙烯酸多元醇能更好地协助了改性环氧丙烯酸酯平衡漆膜的应力收缩，提升了所述涂料的固化效率，同时也提高了涂料固化后漆膜的耐温变性；

35、3，本发明所述pet用哑光uv固化涂料固化后的漆膜具有哑光效果并且耐污易清洁性有极大的提升，对pet基材起到了很好的保护作用。