一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711067129.4 (22)申请日 2017.11.03 (71)申请人 徐州尚铭装饰材料有限公司 地址 221300 江苏省徐州市邳州市碾庄镇 五金工业园 (72)发明人 尚培华 (51)Int.Cl. C09D 175/14(2006.01) C08G 18/67(2006.01) C08G 18/42(2006.01) (54)发明名称 一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料 (57)摘要 本发明涉及涂料技术领域， 尤其涉及一种水 性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 本发

2、明由改性 聚氨酯丙烯酸、 引发剂、 表面助剂、 助溶剂和水组 成， 其中改性聚氨酯丙烯酸是高分子聚合物、 扩 链剂、 乳化剂、 光固化剂、 催化剂和有机胺合成而 得， 本发明不但表面清洁度、 流平性好， 而且对塑 胶的附着力强， 尤其是同时具有水溶和油溶的性 能， 使用范围广泛， 符合欧盟ROHS标准。 权利要求书2页 说明书5页 CN 107641457 A 2018.01.30 CN 107641457 A 1.一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 其特征在于： 包括以下重量百分比的原料： 改性聚氨酯丙烯酸 2050 引发剂 515 表面助剂 12 助溶剂 510 水 2565 其中， 改

3、性聚氨酯丙烯酸由高分子聚合物、 扩链剂、 乳化剂、 有机胺、 光固化剂和催化剂 合成。 2.根据权利要求1所述的一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 其特征在于： 所述的 改性聚氨酯丙烯酸由以下重量百分比的原料合成： 高分子聚合物 2060 扩链剂 2040 乳化剂 1020 光固化剂 2040 催化剂 01 有机胺 110 改性聚氨酯丙烯酸的合成步骤如下： 步骤一、 将上述比例量的高分子聚合物、 扩链剂、 乳化剂和催化剂置于反应釜， 混合并 搅拌均； 步骤二、 向反应釜中冲入氮气， 直到排出反应釜内原有的空气为止； 步骤三、 加热升温至5080， 保温反应26小时， 制得粘稠、 透明的含NC

4、O的聚氨酯 预聚物A； 步骤四、 将反应釜内温度降至常温； 步骤五、 将与A等当量的光固化剂加入至A中， 冲入氮气； 步骤六、 加热升温至5080， 同时不停搅拌； 步骤七、 保温反应26小时； 制得粘稠、 透明的离子化合物B； 步骤八、 将有机胺与离子化合物B按1 10的重量百分比混合， 制得改性聚氨酯丙烯酸。 3.根据权利要求2所述的一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 其特征在于： 所述的 高分子聚合物为聚酯多元醇、 聚醚多元醇或包含有羧基的聚酯多元醇和聚醚多元醇。 4.根据权利要求2所述的一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 其特征在于： 所述的 扩链剂为二异氰酸酯。 5.根据权利要求

5、2所述的一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 其特征在于： 所述的 乳化剂为同时含有羟基、 羧基官能团的单体。 6.根据权利要求2所述的一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 其特征在于： 所述的 光固化剂为含羟基的丙烯酸酯或是甲基丙烯酸酯， 优选羟乙酯或羟丙酯。 7.根据权利要求2所述的一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 其特征在于： 所述的 催化剂为锡、 锌、 铋或锡、 锌、 铋的混合物。 8.根据权利要求1所述的一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 其特征在于： 所述的 引发剂为 -羟基酮， 优选2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮。 权利要求书 1/2 页 2 CN

6、107641457 A 2 9.根据权利要求1所述的一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 其特征在于： 所述的 表面助剂为有机硅、 有机氟或有机硅、 有机氟的混合物。 10.根据权利要求1所述的一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 其特征在于： 所述 的助溶剂为醇醚溶剂， 优选乙二醇醚或丙二醇醚。 权利要求书 2/2 页 3 CN 107641457 A 3 一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料 0001 技术领域： 本发明涉及涂料技术领域， 尤其涉及一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料。 0002 背景技术： 紫外光固化镀膜涂料技术中主要是以高分子聚合物酯作为底漆， 其作用主要是提供固 化膜良好

7、的柔顺性和粘附力， 为了提高硬度、 快速固化性能和良好的附着性能， 通常还会加 入环氧丙烯酸酯； 由于单官能度单体的真空挥发性质， 加之体系中又不可能完全转化， 因此 配方中单官能度活性稀释剂的用量不能太高， 这导致涂料粘度过大， 使用不方便。 对此人们 也做了大量的研究， 如： 中国专利申请号： 200810026928.1， 发明名称为： 水溶性真空镀膜涂 料， 公布了由植物油及其脂肪酸、 多元醇、 酚醛树脂等物质经过醇解、 缩聚、 加成、 氨酯化制 备而得； 中国专利申请号： 200710039.1， 发明名称为： 紫外线固化真空镀膜涂料， 公布了由 聚氨酯丙烯酸酯树脂、 流平剂、 丙烯

8、酸酯单体制备而得； 中国专利号： ZL01130164.3， 发明名 称为： 真空镀膜涂料， 由植物油及其脂肪酸、 多元醇、 酚醛树脂、 苯并呋喃树脂、 改性氯化聚 烯烃等混合制备而得； 但是就细化到底涂涂料来讲， 还存在表面清洁度不高、 流平性不好以 及附着力不强等缺点。 0003 发明内容： 本发明的目的在于针对现有技术的不足， 而公开一种环保、 附着力强的水性紫外光固 化真空镀膜底涂涂料。 0004 本发明的目的是通过以下方法得以实现的： 一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 包括以下重量百分比的原料： 改性聚氨酯丙烯酸 2050 引发剂 515 表面助剂 12 助溶剂 510 水 25

9、65 其中， 改性聚氨酯丙烯酸由高分子聚合物、 扩链剂、 乳化剂、 有机胺、 光固化剂和催化剂 合成。 0005 其中， 所述的改性聚氨酯丙烯酸由以下重量百分比的原料合成： 高分子聚合物 2060 扩链剂 2040 乳化剂 1020 光固化剂 2040 催化剂 01 有机胺 110 其中， 所述的高分子聚合物为聚酯多元醇、 聚醚多元醇或包含有羧基的聚酯多元醇和 聚醚多元醇。 0006 所述的扩链剂为二异氰酸酯。 说明书 1/5 页 4 CN 107641457 A 4 0007 所述的乳化剂为同时含有羟基、 羧基官能团的单体。 0008 所述的光固化剂为含羟基的丙烯酸酯或是甲基丙烯酸酯， 优选

10、羟乙酯或羟丙酯。 0009 所述的催化剂为锡、 锌、 铋中的一种或锡、 锌、 铋的混合物。 0010 有机胺主要优选二乙胺。 0011 改性聚氨酯丙烯酸的合成步骤如下： 步骤一、 将上述比例量的高分子聚合物、 扩链剂、 乳化剂和催化剂置于反应釜， 混合并 搅拌均； 步骤二、 向反应釜中冲入氮气， 直到排出反应釜内原有的空气为止； 步骤三、 加热升温至5080， 保温反应26小时， 制得粘稠、 透明的含NCO的聚氨酯 预聚物A； 步骤四、 将反应釜内温度降至常温； 步骤五、 将与A等当量的光固化剂加入至A中， 冲入氮气； 步骤六、 加热升温至5080， 同时不停搅拌； 步骤七、 保温反应26小时

11、； 制得粘稠、 透明的离子化合物B； 步骤八、 将有机胺与离子化合物B按1 10的重量百分比混合， 制得改性聚氨酯丙烯酸。 0012 水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料则是先将改性聚氨酯丙烯酸、 引发剂、 表面助 剂、 助溶剂按上述配方量混合调匀， 最后用水稀释成固含量为2050的乳状体， 此乳状 体为最终的底涂涂料。 0013 所述的引发剂为 -羟基酮， 优选2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙 酮。 0014 所述的表面助剂为有机硅、 有机氟或有机硅、 有机氟的混合物。 0015 所述的助溶剂为醇醚溶剂， 优选乙二醇醚或丙二醇醚。 0016 本发明的有益效果是， 本发明由改性聚

12、氨酯丙烯酸、 引发剂、 表面助剂、 助溶剂和 水组成， 其中改性聚氨酯丙烯酸是由高分子聚合物、 扩链剂、 乳化剂、 有机胺、 光固化剂和催 化剂合成而得， 本发明不但表面清洁度、 流平性好， 而且对塑胶的附着力强， 尤其是同时具 有水溶和油溶的性能， 使用范围广泛， 符合欧盟ROHS标准。 0017 具体实施方式： 下面结合实例对本发明作进一步的描述， 下面的实施例可以用来使本专业技术人员更 全面的理解本发明， 但不以任何方式限制本发明。 0018 实施例1 一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 包括以下重量百分比的原料： 20改性聚氨 酯丙烯酸、 52-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基

13、醚基苯基丙酮、 1有机硅、 5乙二醇 醚、 64水； 其中， 所述的改性聚氨酯丙烯酸由20聚酯多元醇、 25二异氰酸酯、 15同时含有羟 基、 羧基官能团的单体、 40羟丙酯、 0.05锡合成； 改性聚氨酯丙烯酸合成步骤如下： 步骤一、 将上述比例量的聚酯多元醇、 二异氰酸酯、 同时含有羟基、 羧基官能团的单体、 锡合成置于反应釜， 混合并搅拌均； 步骤二、 向反应釜中冲入氮气， 直到排出反应釜内原有的空气为止； 说明书 2/5 页 5 CN 107641457 A 5 步骤三、 加热升温至50， 保温反应6小时， 制得粘稠、 透明的含NCO的聚氨酯预聚物A； 步骤四、 将反应釜内温度降至常温

14、； 步骤五、 将与A等当量的羟丙酯加入至A中， 冲入氮气； 步骤六、 加热升温至50， 同时不停搅拌； 步骤七、 保温反应6小时； 制得粘稠、 透明的离子化合物B； 步骤八、 将二乙胺与离子化合物B按1 10的重量百分比混合， 制得改性聚氨酯丙烯酸。 0019 水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料则是先将改性聚氨酯丙烯酸、 2-羟基-2-甲基- 1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、 有机硅、 乙二醇醚按上述量混合调匀， 最后用水稀释成 固含量为20的乳状体， 此乳状体为最终的底涂涂料。 0020 实施例2 一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 包括以下重量百分比的原料： 25改性高分 子聚合物、 1

15、52-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、 2有机硅、 有机氟按的 重量百分比为1 1组成的组合物、 8丙二醇醚、 50水； 其中， 所述的改性聚氨酯丙烯酸由30聚醚多元醇、 30二异氰酸酯、 10同时含有羟 基、 羧基官能团的单体、 30羟乙酯、 0.2锌合成； 改性聚氨酯丙烯酸合成步骤如下： 步骤一、 将上述比例量的聚醚多元醇、 二异氰酸酯、 同时含有羟基、 羧基官能团的单体、 锌置于反应釜， 混合并搅拌均； 步骤二、 向反应釜中冲入氮气， 直到排出反应釜内原有的空气为止； 步骤三、 加热升温至60， 保温反应3小时， 制得粘稠、 透明的含NCO的聚氨酯预聚物A； 步骤四、

16、 将反应釜内温度降至常温； 步骤五、 将与A等当量的羟乙酯加入至A中， 冲入氮气； 步骤六、 加热升温至60， 同时不停搅拌； 步骤七、 保温反应3小时； 制得粘稠、 透明的离子化合物B； 步骤八、 将二乙胺与离子化合物B按1 10的重量百分比混合， 制得改性聚氨酯丙烯酸。 0021 水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料则是先将改性高分子聚合物、 2-羟基-2-甲基- 1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、 有机硅、 有机氟按的重量百分比为1 1组成的组合物、 丙 二醇醚按上述量混合调匀， 最后用水稀释成固含量为40的乳状体， 此乳状体为最终的底 涂涂料。 0022 实施例3 一种水性紫外光固化真空镀

17、膜底涂涂料； 包括以下重量百分比的原料： 40改性聚氨 酯丙烯酸、 52-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、 1有机硅、 10丙二醇 醚、 44水； 其中， 所述的改性聚氨酯丙烯酸由40包含有羧基的聚酯多元醇、 30二异氰酸酯、 10同时含有羟基、 羧基官能团的单体、 20甲基丙烯酸酯、 0.5铋合成； 改性聚氨酯丙烯酸合成步骤如下： 步骤一、 将上述比例量的包含有羧基的聚酯多元醇、 二异氰酸酯、 同时含有羟基、 羧基 官能团的单体、 铋置于反应釜， 混合并搅拌均； 步骤二、 向反应釜中冲入氮气， 直到排出反应釜内原有的空气为止； 说明书 3/5 页 6 CN 1076414

18、57 A 6 步骤三、 加热升温至70， 保温反应4小时， 制得粘稠、 透明的含NCO的聚氨酯预聚物A； 步骤四、 将反应釜内温度降至常温； 步骤五、 将与A等当量的甲基丙烯酸酯加入至A中， 冲入氮气； 步骤六、 加热升温至70， 同时不停搅拌； 步骤七、 保温反应4小时； 制得粘稠、 透明的离子化合物B； 步骤八、 将二乙胺与离子化合物B按1 10的重量百分比混合， 制得改性聚氨酯丙烯酸。 0023 水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料则是先将改性聚氨酯丙烯酸、 2-羟基-2-甲基- 1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、 有机硅、 丙二醇醚按上述量混合调匀， 最后用水稀释成 固含量为50的乳状体，

19、 此乳状体为最终的底涂涂料。 0024 实施例4 一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 包括以下重量百分比的原料： 35改性聚氨 酯丙烯酸、 152-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、 1.5有机氟、 10丙二 醇醚、 34水； 其中， 所述的改性聚氨酯丙烯酸由50包含有羧基的聚醚多元醇、 20二异氰酸酯、 10同时含有羟基、 羧基官能团的单体、 30羟丙酯、 0.7锡合成； 改性聚氨酯丙烯酸合成步骤如下： 步骤一、 将上述比例量的包含有羧基的聚醚多元醇、 二异氰酸酯、 同时含有羟基、 羧基 官能团的单体、 锡合成置于反应釜， 混合并搅拌均； 步骤二、 向反应釜中冲入氮气，

20、直到排出反应釜内原有的空气为止； 步骤三、 加热升温至60， 保温反应6小时， 制得粘稠、 透明的含NCO的聚氨酯预聚物A； 步骤四、 将反应釜内温度降至常温； 步骤五、 将与A等当量的羟丙酯加入至A中， 冲入氮气； 步骤六、 加热升温至60， 同时不停搅拌； 步骤七、 保温反应4小时； 制得粘稠、 透明的离子化合物B； 步骤八、 将二乙胺与离子化合物B按1 10的重量百分比混合， 制得改性聚氨酯丙烯酸。 0025 水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料则是先将改性聚氨酯丙烯酸、 2-羟基-2-甲基- 1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、 有机氟、 丙二醇醚、 按上述量混合调匀， 最后用水稀释成 固含

21、量为35的乳状体， 此乳状体为最终的底涂涂料。 0026 实施例5 一种水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料； 包括以下重量百分比的原料： 50改性聚氨 酯丙烯酸、 152-羟基-2-甲基-1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、 2有机硅、 5丙二醇 醚、 28水； 其中， 所述的改性聚氨酯丙烯酸由50包含有羧基的聚酯多元醇和聚醚多元醇混合 物、 20二异氰酸酯、 10同时含有羟基、 羧基官能团的单体、 20羟乙酯、 1铋合成； 改性聚氨酯丙烯酸合成步骤如下： 步骤一、 将上述比例量的包含有羧基的聚酯多元醇和聚醚多元醇混合物、 二异氰酸酯、 同时含有羟基、 羧基官能团的单体、 铋置于反应釜， 混合并搅

22、拌均； 步骤二、 向反应釜中冲入氮气， 直到排出反应釜内原有的空气为止； 步骤三、 加热升温至80， 保温反应2小时， 制得粘稠、 透明的含NCO的聚氨酯预聚物A； 说明书 4/5 页 7 CN 107641457 A 7 步骤四、 将反应釜内温度降至常温； 步骤五、 将与A等当量的羟乙酯加入至A中， 冲入氮气； 步骤六、 加热升温至80， 同时不停搅拌； 步骤七、 保温反应2小时； 制得粘稠、 透明的离子化合物B； 步骤八、 将二乙胺与离子化合物B按1 10的重量百分比混合， 制得改性聚氨酯丙烯酸。 0027 水性紫外光固化真空镀膜底涂涂料则是先将改性聚氨酯丙烯酸、 2-羟基-2-甲基- 1-苯基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、 有机硅、 丙二醇醚按上述量混合调匀， 最后用水稀释成 固含量为40的乳状体， 此乳状体为最终的底涂涂料。 说明书 5/5 页 8 CN 107641457 A 8