紫外光固化防雾涂料组合物.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201610607744.9

申请日:

20160728

公开号:

CN106189642A

公开日:

20161207

当前法律状态:

有效性:

审查中

法律详情:

IPC分类号:

C09D151/08,C09D175/14,C09D163/10,C09D167/06,C09D7/12,C08F283/06,C08F216/14,C08F220/28,C08F220/06,C08F8/14

主分类号:

C09D151/08,C09D175/14,C09D163/10,C09D167/06,C09D7/12,C08F283/06,C08F216/14,C08F220/28,C08F220/06,C08F8/14

申请人:

上海维凯光电新材料有限公司,上海乘鹰新材料有限公司,江苏乘鹰新材料股份有限公司

发明人:

虞明东,王艳梅,李桐,王晨

地址:

201111 上海市闵行区昆阳路2055号

优先权:

CN201610607744A

专利代理机构:

上海汉声知识产权代理有限公司

代理人:

郭国中

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内容摘要

本发明提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物;所述组合物包括如下重量份数的各组分:亲水性光固化树脂40~80份;疏水性光固化树脂15~45份;亲水性光固化单体5~15份;光引发剂1~5份;助剂0.01‑0.05份;所述组合物还包括溶剂,所述溶剂重量是其它组分总重量的2‑4倍。本发明提供的紫外防雾涂料经紫外光固化后,涂膜耐水性能提高,同时具有持久的防雾性能,涂膜硬度高、耐擦拭性好,非常适合应用于具有防雾要求的领域,如车灯、挡风玻璃、浴室镜、光学透镜材料等。

权利要求书

1.一种紫外光固化防雾涂料组合物,其特征在于,所述组合物包括如的各组分:所述组合物还包括溶剂,所述溶剂重量是其它组分总重量的2-4倍。 2.根据权利要求1所述的紫外光固化防雾涂料组合物,其特征在于,所述亲水性光固化树脂为纯丙烯酸树脂。 3.根据权利要求2所述的紫外光固化防雾涂料组合物,其特征在于,所述纯丙烯酸树脂为侧链含有不饱和双键的丙烯酸树脂。 4.如权利要求2所述的紫外光固化防雾涂料组合物,其特征在于,所述纯丙烯酸树脂的制备方法包括如下步骤:S1、在溶剂中,加入单体和引发剂进行反应;S2、再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、催化剂和阻聚剂反应,即得。 5.如权利要求4所述的紫外光固化防雾涂料组合物,其特征在于,步骤S1中,所述单体包括摩尔比为2~5:2~4:0~3:2~3的式(I)所示单体I、式(II)所示单体II、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸; 6.如权利要求4所述的紫外光固化防雾涂料组合物,其特征在于,所述单体与甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔比为1:1。 7.如权利要求4所述的紫外光固化防雾涂料组合物,其特征在于,所述溶剂为乙二醇单甲醚;所述引发剂为偶氮二异丁腈;所述催化剂为苄基三甲基氯化铵;所述阻聚剂为对羟基苯甲醚。 8.根据权利要求1所述的紫外光固化防雾涂料组合物,其特征在于,所述疏水性光固化树脂包括官能度高于6的聚氨酯丙烯酸酯、大于等于2的环氧丙烯酸酯、官能度高于4的聚酯丙烯酸酯中的至少一种。 9.根据权利要求1所述的紫外光固化防雾涂料组合物,其特征在于,所述亲水性光固化单体选自3-磺酸丙基甲基丙烯酸钾,甲基丙烯酸三甲基氯化铵,烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种或几种的组合。 10.根据权利要求1所述的紫外光固化防雾涂料组合物,其特征在于,所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮,1-[4-(2-羟乙氧基)-亚苯基]-2-羟基-2′,2′-二甲基乙酮,1-羟基环己基苯基甲酮,2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮中的至少一种。

说明书

技术领域

本发明属于光固化涂料领域,具体涉及一种紫外光固化的防雾涂料组合物。

背景技术

空气中的水蒸气在温度低于露点时,便会凝结成微小的液滴而成雾。这种不良的影响经常发生在窗户、浴室镜子、眼镜、游泳及潜水眼镜、挡风玻璃、光学仪器镜头、车灯、指示灯、农膜等这些与我们生活紧密相关的透明材料上。透明材料表面水滴雾化的结果,不仅透光率下降影响视觉,有时会产生危害,例如当雾滴凝结在如红外光学显微镜等精密分析仪器的透镜表面上时,其分析的准确性会降低。而当雾滴凝结在太阳能电池透光板上时,致使太阳能吸收效率降低,从而不利于太阳能电池设备充分发挥应有的作用。

为了解决这些问题,一般会对材料表面进行疏水或亲水处理。疏水常用全氟树脂类,一方面价格较高,另一方面该类树脂一般较软,耐磨性差,同时其疏水特性也导致其表面容易吸附油污和灰尘,反而达不到要求的效果。而有机亲水涂料本身价格较为便宜,也可通过一些改性来提高其耐磨性。使用有机亲水涂层相比于疏水涂层处理方法不但施工方便,而且价格低廉。

现在国内外主要集中在超亲水的研究,如涂层表面引入能形成氢键的基团如羧基、氨基、巯基、羟基,或是一些离子基团:羧酸根、磺酸根、铵根、磷酸根等,当引入这些基团或是离子时,涂层的表面达到超亲水的状态,水汽冷凝后在基材表面高度铺展,形成一层均匀的水膜,消除了微小水珠对光线的漫反射而达到防雾的目的。目前制备超亲水的途径主要是通过物理共混、化学表面修饰、化学键接法。目前市场上的防雾涂层持续防雾性能与耐磨性能无法平衡,使用一段时间后,防雾性能便下降明显。

国内专利CN 102795791A公开了一种耐磨超亲水增透涂层,该涂层通过反复沉积聚二烯丙基二甲基氯化铵和聚苯乙烯磺酸钠制备5~20层的双层结构,再通过反复沉积聚二烯丙基二甲基氯化铵和含有粒径为10~40nm的SiO2球形纳米粒子的悬浮液制备3~8层的双层结构,再通过100~140℃的水热处理和在600~800℃的马弗炉中淬火100~300s制得所需涂层。尽管该方法制得的涂层能够达到5H的高硬度且水接触角也很小,但步骤复杂,持续防雾性一般,能耗大,只是对性能有特殊高要求的用户合适。

国内专利CN102086348A公开了一种聚氨酯固化丙烯酸酯树脂防雾涂料的制备方法,该涂料由亲水性丙烯酸树脂,封闭型聚醚异氰酸酯固化剂和催化剂二月桂酸二丁基锡组成。该涂层硬度大于2H,耐磨性能好,但持续防雾性能一般,固化过程需要时间较长,且需分段固化(50℃~120℃),工艺较为复杂。

市面上的防雾涂料若持续亲水性能优异,就无法保证耐磨性能;相反在硬度耐磨优异的同时,持续防雾效果一般。为克服市面上传统防雾涂料持续防雾性能和耐磨性能的矛盾,急需开发一种兼具亲水性和耐磨的防雾涂料。

发明内容

针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种紫外光固化亲水防雾涂料。该涂料光固化后所得涂层,亲水性极佳且持续防雾性能出色,同时不会损失耐磨性能,因此克服了市面上防雾涂料的一些弊端,非常适合应用于具有防雾要求的领域,如车灯、挡风玻璃、浴室镜、光学透镜材料等。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的:

本发明提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物,所述组合物包括如的各组分:

所述组合物还包括溶剂,所述溶剂重量是其它组分总重量的2-4倍。

若亲水性光固化树脂过高于80份,疏水性光固化树脂低于15份时,亲水性光固化单体高于15份时,所得最终光固化后所得涂膜亲水性太好,会导致最终涂膜耐水性差,持续防雾性差;若亲水性光固化树脂低于40份,疏水性光固化树脂高于45份,亲水性光固化单体低于5份时,会导致最终涂膜亲水性太差,初始水接触角较大,没有防雾性。

若光引发剂高于5份时,紫外光照下会产生大量自由基,导致所得涂料固化后形成的最终三维网络聚合物分子量低,导致涂膜较脆,附着力会变差,同时还会提高涂料成本;若光引发剂低于1份,紫外光照下会产生自由基不充分,导致残留没有光聚合的树脂和单体含量较多,引起最终涂膜表干不好,发粘,根本不能使用。若助剂,本发明是指阻聚剂,低于0.01份时,涂料的储存稳定性差;高于0.05份时,需要提高紫外光强度才可以使涂料完全达到光固化,在普通光强度下,存在不能完全固化的危险。

溶剂的量高于单体及树脂总重量4倍时,涂料太稀,涂膜厚度太低,导致最终涂膜的硬度太低,耐磨变差。若溶剂的量低于单体及树脂总重量2倍时,涂料粘度太大,容易导致涂膜流平不好,涂膜厚度太厚,也会带来固化不完全问题。

优选地,所述亲水性光固化树脂为纯丙烯酸树脂。

优选地,所述纯丙烯酸树脂为侧链含有不饱和双键的丙烯酸酯。

优选地,所述纯丙烯酸树脂的制备方法包括如下步骤:

S1、在溶剂中,加入单体和引发剂进行反应;

S2、再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、催化剂和阻聚剂反应,即得。

优选地,步骤S1中,所述单体包括摩尔比为2~5:2~4:0~3:2~3的式(I)所示单体I、式(II)所示单体II、丙烯酸羟丁酯(HBA)、丙烯酸(AA);

所述单体I为含有端羟基的非离子表面活性剂的烯丙基醚,单体II为含有端甲氧基的非离子表面活性剂的甲基丙烯酸酯。

优选地,所述单体与甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔比为1:1。

优选地,所述溶剂为乙二醇单甲醚;所述引发剂为偶氮二异丁腈;所述催化剂为苄基三甲基氯化铵;所述阻聚剂为对羟基苯甲醚。

优选地,所述单体与溶剂的重量比为1:2,引发剂的加入量是单体总重量的1%。

优选地,所述催化剂的用量为单体和GMA总重量的0.1%,阻聚剂的用量为单体和GMA总重量的0.3%。

优选地,步骤S1中,所述反应温度为80-85℃;步骤S2中,所述反应温度为90-95℃,反应2h。

更优选地,所述纯丙烯酸树脂的制备方法具体为:室温下,在乙二醇单甲醚溶剂中,投入单体(单体I、单体II、HBA、AA)和引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)的20%,升高温度至80-85度,反应0.5小时。然后在2小时内滴加余下单体和引发剂的混合物,滴加完后,继续反应3小时。最后再加入GMA、苄基三甲基氯化铵催化剂和少量阻聚剂对羟基苯甲醚,升高温度至90-95度进行反应2小时,冷却至室温即可。

采用上述方法制备的亲水性光固化纯丙烯酸树脂的双键不饱和基团在侧链,因此在紫外光照射下,很易与疏水性光固化树脂交联固化,形成疏水网络。它会排斥同样在侧链的亲水性部分聚集在涂膜表面,因此表面的亲水性好,涂膜内部的网络结构部分疏水性好。从而导致涂膜具有优异的亲水性能,可以使空气中的水汽凝结在其表面形成水膜而不是水滴,具有很好的防雾性能。另外涂膜内部具有足够的疏水网络,不会引起水或水蒸气使涂膜泡掉,所以,具有持续亲水性好,具有持续防雾性能。

优选地,所述疏水性光固化树脂包括官能度高于6的聚氨酯丙烯酸酯、大于等于2的环氧丙烯酸酯、官能度高于4的聚酯丙烯酸酯中的至少一种。

优选地,所述亲水性光固化单体为可聚合表面活性剂,选自3-磺酸丙基甲基丙烯酸钾、甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠、甲基丙烯酸三甲基氯化铵、甲基丙烯酸聚氧乙烯磷酸钠、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种或几种的组合。该类组分可以大大降低水接触角,且可参与光固化反应,具有极佳的持续亲水效果。

优选地,所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮,1-[4-(2-羟乙氧基)-亚苯基]-2-羟基-2′,2′-二甲基乙酮,1-羟基环己基苯基甲酮,2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮中的至少一种。

优选地,所述助剂为流平剂、阻聚剂中的至少一种;所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇、正丁醇、乙二醇单甲醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。

更优选地,所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯和异丙醇,三者重量比为2:3:1。

本发明还提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物的制备方法,所述方法包括以下步骤:

准确称取各组分,将亲水性光固化树脂、疏水性光固化树脂、亲水性光固化单体和溶剂混合;再加入光引发剂和助剂,混合即制得。

现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

1、本发明因采用亲水性优良的超支化型光固化树脂(纯丙烯酸树脂)和可聚合表面活性剂,配合高官的疏水性光固化树脂,光固化后形成亲水性和疏水性部分交联的网状结构。其中亲水部分具有优异的亲水性能,致使水滴在涂层上易铺展形成水膜而不会起雾。疏水部分在涂层中起到锚固点的作用,交联密度增加,保证涂层在遇到大量的水时不会因溶胀而溶解,既能保证持续防雾性能又可以提高耐磨性能。

2、本发明制备的紫外光固化防雾涂料组合物,涂覆于塑料基材表面,经光固化后,所得涂膜的初期水接触角小于10度,经水浸泡48小时后,水接触角小于35度。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

下述实施例和对比例所述的紫外光固化防雾涂料组合物的制备方法如下:

准确称取各组分,将亲水性光固化树脂、疏水性光固化树脂、亲水性光固化单体和溶剂混合30分钟;再加入光引发剂和助剂,混合10分钟,即制得。

下述实施例和对比例中所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯和异丙醇,三者重量比为2:3:1。实施例和对比例中溶剂的重量为其他组分总重量的3倍,这里省略了2-4倍中的其它范围。

实施例1

本实施例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物,所述组合物的各组分及其重量份数如表1所示。

本实施例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下:

在配有机械搅拌、温度计、氮气导入装置的250毫升四口瓶中,加入乙二醇单甲醚(20克),先加入20%的单体、引发剂AIBN(0.21克)以及乙二醇单甲醚(40克)的混合物,升高温度至80-85度,反应0.5小时。然后在2小时内滴加余下单体、引发剂及乙二醇单甲醚的混合物,滴加完后,继续反应3小时。所述单体包括:单体I(9.7克,12.5mmol)、单体II(8.9克,8.3mmol)、HBA(1.2克,8.3mmmol)、AA(0.9克,12.5mmol)。

最后再加入GMA(9.3克,12.5mmol)、苄基三甲基氯化铵催化剂(0.03克)和阻聚剂对羟基苯甲醚(0.09克),升高温度至90-95度进行反应2小时,降温至室温得到浅黄色粘稠液体。然后用正己烷进行沉淀,再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙烯酸树脂。

实施例2

本实施例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物,所述组合物的各组分及其重量份数如表1所示。

本实施例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下:

在配有机械搅拌、温度计、氮气导入装置的250毫升四口瓶中,加入乙二醇单甲醚(20克),先加入20%的单体、引发剂AIBN(0.24克)以及乙二醇单甲醚(40克)的混合物,升高温度至80-85度,反应0.5小时。然后在2小时内滴加余下单体、引发剂及乙二醇单甲醚的混合物,滴加完后,继续反应3小时。所述单体包括:单体I(12.9克,16.6mmol)、单体II(8.9克,8.3mmol)、HBA(1.2克,8.3mmmol)、AA(0.6克,8.3mmol)。

最后再加入GMA(6.2克,16.6mmol)、苄基三甲基氯化铵催化剂(0.03克)和阻聚剂对羟基苯甲醚(0.09克),升高温度至90-95度进行反应2小时,降温至室温得到浅黄色粘稠液体。然后用正己烷进行沉淀,再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙烯酸树脂。

实施例3

本实施例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物,所述组合物的各组分及其重量份数如表1所示。

本实施例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下:

在配有机械搅拌、温度计、氮气导入装置的250毫升四口瓶中,加入乙二醇单甲醚(25克),先加入20%的单体、引发剂AIBN(0.26克)以及乙二醇单甲醚(40克)的混合物,升高温度至80-85度,反应0.5小时。然后在2小时内滴加余下单体、引发剂及乙二醇单甲醚的混合物,滴加完后,继续反应3小时。所述单体为:单体I(6.4克,8.3mmol)、II(17.8克,16.6mmol)、HBA(1.2克,8.3mmmol)、AA(0.6克,8.3mmol)。

最后再加入GMA(6.1克,8.3mmol)、苄基三甲基氯化铵催化剂(0.032克)和阻聚剂对羟基苯甲醚(0.096克),升高温度至90-95度进行反应2小时,降温至室温得到浅黄色粘稠液体。然后用正己烷进行沉淀,再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙烯酸树脂。

实施例4

本实施例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物,所述组合物的各组分及其重量份数如表1所示。

本实施例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下:

在配有机械搅拌、温度计、氮气导入装置的250毫升四口瓶中,加入乙二醇单甲醚(35克),先加入20%的单体、引发剂AIBN(0.36克)以及乙二醇单甲醚(50克)的混合物,升高温度至80-85度,反应0.5小时。然后在2小时内滴加余下单体、引发剂及乙二醇单甲醚的混合物,滴加完后,继续反应3小时。所述单体为:单体I(16.1克,20.8mmol)、单体II(13.4克,12.4mmol)、AA(0.6克,8.3mmol)。

最后再加入GMA(6.1克,8.3mmol)、苄基三甲基氯化铵催化剂(0.042克)和阻聚剂对羟基苯甲醚(0.13克),升高温度至90-95度进行反应2小时,降温至室温得到浅黄色粘稠液体。然后用正己烷进行沉淀,再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙烯酸树脂。

实施例5

本实施例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物,所述组合物的各组分及其重量份数如表1所示。

本实施例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下:

在配有机械搅拌、温度计、氮气导入装置的250毫升四口瓶中,加入乙二醇单甲醚(40克),先加入20%的单体、引发剂AIBN(0.42克)以及乙二醇单甲醚(70克)的混合物,升高温度至80-85度,反应0.5小时。然后在2小时内滴加余下单体、引发剂及乙二醇单甲醚的混合物,滴加完后,继续反应3小时。所述单体为:单体I(19.3克,24.9mmol)、单体II(17.8克,16.6mmol)、HBA(3.6克,24.9mmol)AA(1.2克,16.6mmol)。

最后再加入GMA(12.2克,16.6mmol)、苄基三甲基氯化铵催化剂(0.054克)和阻聚剂对羟基苯甲醚(0.16克),升高温度至90-95度进行反应2小时,降温至室温得到浅黄色粘稠液体。然后用正己烷进行沉淀,再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙烯酸树脂。

实施例6

本实施例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物,所述组合物的各组分及其重量份数如表1所示。

本实施例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下:

在配有机械搅拌、温度计、氮气导入装置的250毫升四口瓶中,加入乙二醇单甲醚(40克),先加入20%的单体、引发剂AIBN(0.23克)以及乙二醇单甲醚(60克)的混合物,升高温度至80-85度,反应0.5小时。然后在2小时内滴加余下单体、引发剂及乙二醇单甲醚的混合物,滴加完后,继续反应3小时。所述单体为:单体I(12.9克,16.6mmol)、单体II(8.9克,8.3mmol)、HBA(0.6克,4.15mmmol)、AA(0.9克,12.5mmol)。

最后再加入GMA(9.3克,12.5mmol)、苄基三甲基氯化铵催化剂(0.033克)和阻聚剂对羟基苯甲醚(0.099克),升高温度至90-95度进行反应2小时,降温至室温得到浅黄色粘稠液体。然后用正己烷进行沉淀,再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙烯酸树脂。

对比例1

本对比例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物,所述组合物的各组分及其重量份数如表1所示。

本对比例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下:

在配有机械搅拌、温度计、氮气导入装置的250毫升四口瓶中,加入乙二醇单甲醚(32克),先加入20%的单体、引发剂AIBN(0.34克)以及乙二醇单甲醚(40克)的混合物,加入单体I(3.2克,4.2mmol)、II(30.1克,10.4mmol)、HBA(0.6克,4.2mmmol)、AA(0.15克,2.1mmol),升高温度至80-85度,反应0.5小时。然后在2小时内滴加余下单体、引发剂及乙二醇单甲醚的混合物,滴加完后,继续反应3小时。最后再加入GMA(1.6克,2.1mmol)、苄基三甲基氯化铵催化剂(0.035克)和阻聚剂对羟基苯甲醚(0.11克),升高温度至90-95度进行反应2小时,降温至室温得到浅黄色粘稠液体。然后用正己烷进行沉淀,再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙烯酸树脂。

对比例2

本对比例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物,所述组合物的各组分及其重量份数如表1所示。

本对比例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下:

在配有机械搅拌、温度计、氮气导入装置的250毫升四口瓶中,加入乙二醇单甲醚(35克),先加入20%的单体、引发剂AIBN(0.50克)以及乙二醇单甲醚(58克)的混合物,升高温度至80-85度,反应0.5小时。然后在2小时内滴加余下单体、引发剂及乙二醇单甲醚的混合物,滴加完后,继续反应3小时。所述单体为单体I(16.3克,21.0mmol)、单体II(12.0克,4.2mmol)、AA(1.2克,16.6mmol)。

最后再加入GMA(12.2克,16.6mmol)、苄基三甲基氯化铵催化剂(0.042克)和阻聚剂对羟基苯甲醚(0.13克),升高温度至90-95度进行反应2小时,降温至室温得到浅黄色粘稠液体。然后用正己烷进行沉淀,再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙烯酸树脂。

对比例3

本对比例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物,所述组合物的各组分及其重量份数如表1所示。

本对比例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下:

在配有机械搅拌、温度计、氮气导入装置的250毫升四口瓶中,加入乙二醇单甲醚(43克),先加入20%的单体、引发剂AIBN(0.45克)以及乙二醇单甲醚(60克)的混合物,升高温度至80-85度,反应0.5小时。然后在2小时内滴加余下单体、引发剂及乙二醇单甲醚的混合物,滴加完后,继续反应3小时。所述单体为单体I(19.3克,24.9mmol)、单体II(24.1克,4.15mmol)、HBA(0.6克,4.15mmmol)、AA(0.6克,8.3mmol)。

最后再加入GMA(6.1克,8.3mmol)、苄基三甲基氯化铵催化剂(0.051克)和阻聚剂对羟基苯甲醚(0.15克),升高温度至90-95度进行反应2小时,降温至室温得到浅黄色粘稠液体。然后用正己烷进行沉淀,再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙烯酸树脂。

对比例4

本对比例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物,所述组合物的各组分及其重量份数如表1所示。

本对比例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下:

在配有机械搅拌、温度计、氮气导入装置的250毫升四口瓶中,加入乙二醇单甲醚(20克),先加入20%的单体、引发剂AIBN(0.23克)以及乙二醇单甲醚(45克)的混合物,升高温度至80-85度,反应0.5小时。然后在2小时内滴加余下单体、引发剂及乙二醇单甲醚的混合物,滴加完后,继续反应3小时。所述单体为:单体I(3.2克,4.15mmol)、单体II(17.8克,16.6mmol)、HBA(1.2克,8.3mmmol)、AA(0.9克,12.5mmol)。

最后再加入GMA(9.3克,12.5mmol)、苄基三甲基氯化铵催化剂(0.032克)和阻聚剂对羟基苯甲醚(0.096克),升高温度至90-95度进行反应2小时,降温至室温得到浅黄色粘稠液体。然后用正己烷进行沉淀,再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙烯酸树脂。

对比例5

本对比例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物,所述组合物的各组分及其重量份数如表1所示。本对比例所述的纯丙烯酸树脂的合成方法与实施例2相同。

对比例6

本对比例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物,所述组合物的各组分及其重量份数如表1所示。本对比例所述的纯丙烯酸树脂的合成方法与实施例2相同。

性能测试

以PET作为基材,将实施例和对比例制备的涂料(30%固含)用10号线棒涂布在其表面,放入60℃烘箱1min,之后经过紫外固化,能量为500mJ/cm2。

分别对实施例1~6以及对比例1~6制得的涂层进行性能检测,测定涂层的附着力、铅笔硬度、耐磨性、初期水接触角和持续水接触角性能。具体结果列于表1中。

具体性能检测项目及对应的方法如下:

一、附着力

采用百格法,用3M不干胶带对样张附着力进行测试。

评估方法:

5B-划线边缘光滑,在划线的边缘及交叉点处均无油漆脱落;

4B-在划线的交叉点处有小片的油漆脱落,并且脱落总面积小于5%;

3B-在划线的边缘及交叉点处有小片的油漆脱落,并且脱落总面积在5~15%之间;

2B-在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落,并且脱落总面积在15~35%之间;

1B-在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落,并且脱落总面积在35~65%之间;

0B-在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落,并且脱落总面积大于65%。

二、铅笔硬度

参照国家标准GB/T6739《漆膜硬度铅笔测定法》。

三、耐磨性能

使用0000#钢丝绒,300g力,一个来回记为一次,记录表面出现刮花的次数。

评估方法:经过一定次数的摩擦后,观察涂层是否有刮痕,记录无刮痕时所能耐受的最多摩擦次数。

四、初期亲水角

在固化好的试样表面滴4μL去离子水,在20~25℃范围内用接触角测试仪测定。

五、持续亲水角

将固化好的试样放入去离子水中浸泡24h,晾干后用接触角测量仪测定。

将实施例1~5和对比例1~5的测试结果,包括附着、铅笔硬度,耐磨,初期亲水角和持续亲水角

六:防雾性:把表面温度为25度的测试板水平置于80℃的水面上方10cm处,观察样板起雾的时间。

X 1秒内起雾

Δ:10秒后起雾

○:30秒后起雾

◎:不起雾

表1

注:甲氧基聚乙二醇1000丙烯酸酯是指乙二醇重均分子量为1000的甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯。

由表1可以看出,实施例1~6具有较好的防雾性能。初始水接触角均低于10度,24小时浸泡后的水接触角均低于35度,防雾性能优良。对比例1及对比例3与实施例2相比,由于所用亲水性纯丙烯酸酯型光固化树脂合成时,采用亲水性单体II及I的量较多,因此所得最终树脂纯丙烯酸酯型光固化树脂亲水性较好,导致涂料光固化后涂层的初始水接触角较低,所以有些许防雾性。但是其100度浸泡后的,亲水性大大下降。这是因为所用亲水性树脂的亲水性太好,导致最终涂层由于水溶胀而使亲水部分网络从基材表面脱离,导致涂层中疏水部分占大多数,而使亲水性大大降低。对比例2与实施例2相比,由于所用亲水性纯丙烯酸酯型光固化树脂合成时,采用丙烯酸单体的量较多,再经GMA与羧基反应,导致疏水部分增多,因此所得最终树脂纯丙烯酸酯型光固化树脂亲水性较差。另外由于不饱和双键也相应增多,所以光固化时交联网络更致密。这两方面原因导致涂层的亲水性差,因而不具备防雾性能。对比例4与实施例2相比,由于所用亲水性纯丙烯酸酯型光固化树脂合成时,采用亲水性单体I的量很低,因此所得最终树脂纯丙烯酸酯型光固化树脂亲水性较差。从而导致涂层的亲水性差,因而不具备防雾性能。。对比例5与实施例2相比,由于加入了官能度低于6的疏水性光固化树脂,初期水接触角虽然在10度之内,但是由于最终涂层网络不致密,导致其长时间接触水蒸气和水浸泡时,亲水部分网络从基材表面脱离,而使亲水性降低,所以防雾性能较差,持续亲水性差。对比例4与实施例3相比,采用了非离子型光固化亲水单体,由于其亲水性低于离子型单体,因此其初始水接触角较高,不具备防雾性能。

本发明具体应用途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出,以上实施例仅用于说明本发明,而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。

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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 201610607744.9 (22)申请日 2016.07.28 (71)申请人 上海维凯光电新材料有限公司 地址 201111 上海市闵行区昆阳路2055号 申请人 上海乘鹰新材料有限公司 江苏乘鹰新材料股份有限公司 (72)发明人 虞明东王艳梅李桐王晨 (74)专利代理机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 31236 代理人 郭国中 (51)Int.Cl. C09D 151/08(2006.01) C09D 175/14(2006.01) C09D 163/10(2006.。

2、01) C09D 167/06(2006.01) C09D 7/12(2006.01) C08F 283/06(2006.01) C08F 216/14(2006.01) C08F 220/28(2006.01) C08F 220/06(2006.01) C08F 8/14(2006.01) (54)发明名称 紫外光固化防雾涂料组合物 (57)摘要 本发明提供了一种紫外光固化防雾涂料组 合物; 所述组合物包括如下重量份数的各组分: 亲水性光固化树脂4080份; 疏水性光固化树脂 1545份; 亲水性光固化单体515份; 光引发剂 15份; 助剂0.01-0.05份; 所述组合物还包括溶 剂, 。

3、所述溶剂重量是其它组分总重量的2-4倍。 本 发明提供的紫外防雾涂料经紫外光固化后, 涂膜 耐水性能提高, 同时具有持久的防雾性能, 涂膜 硬度高、 耐擦拭性好, 非常适合应用于具有防雾 要求的领域, 如车灯、 挡风玻璃、 浴室镜、 光学透 镜材料等。 权利要求书1页 说明书11页 CN 106189642 A 2016.12.07 CN 106189642 A 1.一种紫外光固化防雾涂料组合物, 其特征在于, 所述组合物包括如的各组分: 所述组合物还包括溶剂, 所述溶剂重量是其它组分总重量的2-4倍。 2.根据权利要求1所述的紫外光固化防雾涂料组合物, 其特征在于, 所述亲水性光固化 树脂为。

4、纯丙烯酸树脂。 3.根据权利要求2所述的紫外光固化防雾涂料组合物, 其特征在于, 所述纯丙烯酸树脂 为侧链含有不饱和双键的丙烯酸树脂。 4.如权利要求2所述的紫外光固化防雾涂料组合物, 其特征在于, 所述纯丙烯酸树脂的 制备方法包括如下步骤: S1、 在溶剂中, 加入单体和引发剂进行反应; S2、 再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、 催化剂和阻聚剂反应, 即得。 5.如权利要求4所述的紫外光固化防雾涂料组合物, 其特征在于, 步骤S1中, 所述单体 包括摩尔比为25: 24: 03: 23的式(I)所示单体I、 式(II)所示单体II、 丙烯酸羟丁 酯、 丙烯酸; 6.如权利要求4所述的紫外光固化防。

5、雾涂料组合物, 其特征在于, 所述单体与甲基丙烯 酸缩水甘油酯的摩尔比为1: 1。 7.如权利要求4所述的紫外光固化防雾涂料组合物, 其特征在于, 所述溶剂为乙二醇单 甲醚; 所述引发剂为偶氮二异丁腈; 所述催化剂为苄基三甲基氯化铵; 所述阻聚剂为对羟基 苯甲醚。 8.根据权利要求1所述的紫外光固化防雾涂料组合物, 其特征在于, 所述疏水性光固化 树脂包括官能度高于6的聚氨酯丙烯酸酯、 大于等于2的环氧丙烯酸酯、 官能度高于4的聚酯 丙烯酸酯中的至少一种。 9.根据权利要求1所述的紫外光固化防雾涂料组合物, 其特征在于, 所述亲水性光固化 单体选自3-磺酸丙基甲基丙烯酸钾, 甲基丙烯酸三甲基氯。

6、化铵, 烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯 醚、 烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种或几种的组合。 10.根据权利要求1所述的紫外光固化防雾涂料组合物, 其特征在于, 所述光引发剂为 2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮, 1-4-(2-羟乙氧基)-亚苯基-2-羟基-2 , 2 -二甲基乙 酮, 1-羟基环己基苯基甲酮, 2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮中的至少一种。 权利要求书 1/1 页 2 CN 106189642 A 2 紫外光固化防雾涂料组合物 技术领域 0001 本发明属于光固化涂料领域, 具体涉及一种紫外光固化的防雾涂料组合物。 背景技术 0002 空气中的水蒸气。

7、在温度低于露点时, 便会凝结成微小的液滴而成雾。 这种不良的 影响经常发生在窗户、 浴室镜子、 眼镜、 游泳及潜水眼镜、 挡风玻璃、 光学仪器镜头、 车灯、 指 示灯、 农膜等这些与我们生活紧密相关的透明材料上。 透明材料表面水滴雾化的结果, 不仅 透光率下降影响视觉, 有时会产生危害, 例如当雾滴凝结在如红外光学显微镜等精密分析 仪器的透镜表面上时, 其分析的准确性会降低。 而当雾滴凝结在太阳能电池透光板上时, 致 使太阳能吸收效率降低, 从而不利于太阳能电池设备充分发挥应有的作用。 0003 为了解决这些问题, 一般会对材料表面进行疏水或亲水处理。 疏水常用全氟树脂 类, 一方面价格较高,。

8、 另一方面该类树脂一般较软, 耐磨性差, 同时其疏水特性也导致其表 面容易吸附油污和灰尘, 反而达不到要求的效果。 而有机亲水涂料本身价格较为便宜, 也可 通过一些改性来提高其耐磨性。 使用有机亲水涂层相比于疏水涂层处理方法不但施工方 便, 而且价格低廉。 0004 现在国内外主要集中在超亲水的研究, 如涂层表面引入能形成氢键的基团如羧 基、 氨基、 巯基、 羟基, 或是一些离子基团: 羧酸根、 磺酸根、 铵根、 磷酸根等, 当引入这些基团 或是离子时, 涂层的表面达到超亲水的状态, 水汽冷凝后在基材表面高度铺展, 形成一层均 匀的水膜, 消除了微小水珠对光线的漫反射而达到防雾的目的。 目前制。

9、备超亲水的途径主 要是通过物理共混、 化学表面修饰、 化学键接法。 目前市场上的防雾涂层持续防雾性能与耐 磨性能无法平衡, 使用一段时间后, 防雾性能便下降明显。 0005 国内专利CN102795791A公开了一种耐磨超亲水增透涂层, 该涂层通过反复沉积 聚二烯丙基二甲基氯化铵和聚苯乙烯磺酸钠制备520层的双层结构, 再通过反复沉积聚 二烯丙基二甲基氯化铵和含有粒径为1040nm的SiO2球形纳米粒子的悬浮液制备38层 的双层结构, 再通过100140的水热处理和在600800的马弗炉中淬火100300s制 得所需涂层。 尽管该方法制得的涂层能够达到5H的高硬度且水接触角也很小, 但步骤复杂。

10、, 持续防雾性一般, 能耗大, 只是对性能有特殊高要求的用户合适。 0006 国内专利CN102086348A公开了一种聚氨酯固化丙烯酸酯树脂防雾涂料的制备方 法, 该涂料由亲水性丙烯酸树脂, 封闭型聚醚异氰酸酯固化剂和催化剂二月桂酸二丁基锡 组成。 该涂层硬度大于2H, 耐磨性能好, 但持续防雾性能一般, 固化过程需要时间较长, 且需 分段固化(50120), 工艺较为复杂。 0007 市面上的防雾涂料若持续亲水性能优异, 就无法保证耐磨性能; 相反在硬度耐磨 优异的同时, 持续防雾效果一般。 为克服市面上传统防雾涂料持续防雾性能和耐磨性能的 矛盾, 急需开发一种兼具亲水性和耐磨的防雾涂料。。

11、 发明内容 说明书 1/11 页 3 CN 106189642 A 3 0008 针对现有技术中的缺陷, 本发明的目的是提供一种紫外光固化亲水防雾涂料。 该 涂料光固化后所得涂层, 亲水性极佳且持续防雾性能出色, 同时不会损失耐磨性能, 因此克 服了市面上防雾涂料的一些弊端, 非常适合应用于具有防雾要求的领域, 如车灯、 挡风玻 璃、 浴室镜、 光学透镜材料等。 0009 本发明的目的是通过以下技术方案实现的: 0010 本发明提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物, 所述组合物包括如的各组分: 0011 0012 所述组合物还包括溶剂, 所述溶剂重量是其它组分总重量的2-4倍。 0013 若亲水。

12、性光固化树脂过高于80份, 疏水性光固化树脂低于15份时, 亲水性光固化 单体高于15份时, 所得最终光固化后所得涂膜亲水性太好, 会导致最终涂膜耐水性差, 持续 防雾性差; 若亲水性光固化树脂低于40份, 疏水性光固化树脂高于45份, 亲水性光固化单体 低于5份时, 会导致最终涂膜亲水性太差, 初始水接触角较大, 没有防雾性。 0014 若光引发剂高于5份时, 紫外光照下会产生大量自由基, 导致所得涂料固化后形成 的最终三维网络聚合物分子量低, 导致涂膜较脆, 附着力会变差, 同时还会提高涂料成本; 若光引发剂低于1份, 紫外光照下会产生自由基不充分, 导致残留没有光聚合的树脂和单体 含量较。

13、多, 引起最终涂膜表干不好, 发粘, 根本不能使用。 若助剂, 本发明是指阻聚剂, 低于 0.01份时, 涂料的储存稳定性差; 高于0.05份时, 需要提高紫外光强度才可以使涂料完全达 到光固化, 在普通光强度下, 存在不能完全固化的危险。 0015 溶剂的量高于单体及树脂总重量4倍时, 涂料太稀, 涂膜厚度太低, 导致最终涂膜 的硬度太低, 耐磨变差。 若溶剂的量低于单体及树脂总重量2倍时, 涂料粘度太大, 容易导致 涂膜流平不好, 涂膜厚度太厚, 也会带来固化不完全问题。 0016 优选地, 所述亲水性光固化树脂为纯丙烯酸树脂。 0017 优选地, 所述纯丙烯酸树脂为侧链含有不饱和双键的丙。

14、烯酸酯。 0018 优选地, 所述纯丙烯酸树脂的制备方法包括如下步骤: 0019 S1、 在溶剂中, 加入单体和引发剂进行反应; 0020 S2、 再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、 催化剂和阻聚剂反应, 即得。 0021 优选地, 步骤S1中, 所述单体包括摩尔比为25: 24: 03: 23的式(I)所示单 体I、 式(II)所示单体II、 丙烯酸羟丁酯(HBA)、 丙烯酸(AA); 0022 0023 所述单体I为含有端羟基的非离子表面活性剂的烯丙基醚, 单体II为含有端甲氧 说明书 2/11 页 4 CN 106189642 A 4 基的非离子表面活性剂的甲基丙烯酸酯。 0024 。

15、优选地, 所述单体与甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔比为1: 1。 0025 优选地, 所述溶剂为乙二醇单甲醚; 所述引发剂为偶氮二异丁腈; 所述催化剂为苄 基三甲基氯化铵; 所述阻聚剂为对羟基苯甲醚。 0026 优选地, 所述单体与溶剂的重量比为1: 2, 引发剂的加入量是单体总重量的1。 0027 优选地, 所述催化剂的用量为单体和GMA总重量的0.1, 阻聚剂的用量为单体和 GMA总重量的0.3。 0028 优选地, 步骤S1中, 所述反应温度为80-85; 步骤S2中, 所述反应温度为90-95, 反应2h。 0029 更优选地, 所述纯丙烯酸树脂的制备方法具体为: 室温下, 在乙二醇单甲醚。

16、溶剂 中, 投入单体(单体I、 单体II、 HBA、 AA)和引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)的20, 升高温度至 80-85度, 反应0.5小时。 然后在2小时内滴加余下单体和引发剂的混合物, 滴加完后, 继续反 应3小时。 最后再加入GMA、 苄基三甲基氯化铵催化剂和少量阻聚剂对羟基苯甲醚, 升高温度 至90-95度进行反应2小时, 冷却至室温即可。 0030 采用上述方法制备的亲水性光固化纯丙烯酸树脂的双键不饱和基团在侧链, 因此 在紫外光照射下, 很易与疏水性光固化树脂交联固化, 形成疏水网络。 它会排斥同样在侧链 的亲水性部分聚集在涂膜表面, 因此表面的亲水性好, 涂膜内部的网络结构部。

17、分疏水性好。 从而导致涂膜具有优异的亲水性能, 可以使空气中的水汽凝结在其表面形成水膜而不是水 滴, 具有很好的防雾性能。 另外涂膜内部具有足够的疏水网络, 不会引起水或水蒸气使涂膜 泡掉, 所以, 具有持续亲水性好, 具有持续防雾性能。 0031 优选地, 所述疏水性光固化树脂包括官能度高于6的聚氨酯丙烯酸酯、 大于等于2 的环氧丙烯酸酯、 官能度高于4的聚酯丙烯酸酯中的至少一种。 0032 优选地, 所述亲水性光固化单体为可聚合表面活性剂, 选自3-磺酸丙基甲基丙烯 酸钾、 甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠、 甲基丙烯酸三甲基氯化铵、 甲基丙烯酸聚氧乙烯磷酸钠、 烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、 烯。

18、丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种 或几种的组合。 该类组分可以大大降低水接触角, 且可参与光固化反应, 具有极佳的持续亲 水效果。 0033 优选地, 所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮, 1-4-(2-羟乙氧基)- 亚苯基-2-羟基-2 , 2 -二甲基乙酮, 1-羟基环己基苯基甲酮, 2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)- 2-吗啉-1-丙酮中的至少一种。 0034 优选地, 所述助剂为流平剂、 阻聚剂中的至少一种; 所述溶剂为乙酸乙酯、 乙酸丁 酯、 异丙醇、 正丁醇、 乙二醇单甲醚、 乙二醇丁醚、 丙二醇甲醚、 丙二醇甲醚醋酸酯中的至少 一种。 0035 更。

19、优选地, 所述溶剂为乙酸乙酯、 乙酸丁酯和异丙醇, 三者重量比为2:3:1。 0036 本发明还提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物的制备方法, 所述方法包括以下 步骤: 0037 准确称取各组分, 将亲水性光固化树脂、 疏水性光固化树脂、 亲水性光固化单体和 溶剂混合; 再加入光引发剂和助剂, 混合即制得。 0038 现有技术相比, 本发明具有如下的有益效果: 说明书 3/11 页 5 CN 106189642 A 5 0039 1、 本发明因采用亲水性优良的超支化型光固化树脂(纯丙烯酸树脂)和可聚合表 面活性剂, 配合高官的疏水性光固化树脂, 光固化后形成亲水性和疏水性部分交联的网状 结构。。

20、 其中亲水部分具有优异的亲水性能, 致使水滴在涂层上易铺展形成水膜而不会起雾。 疏水部分在涂层中起到锚固点的作用, 交联密度增加, 保证涂层在遇到大量的水时不会因 溶胀而溶解, 既能保证持续防雾性能又可以提高耐磨性能。 0040 2、 本发明制备的紫外光固化防雾涂料组合物, 涂覆于塑料基材表面, 经光固化后, 所得涂膜的初期水接触角小于10度, 经水浸泡48小时后, 水接触角小于35度。 具体实施方式 0041 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。 以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明, 但不以任何形式限制本发明。 应当指出的是, 对本领域的普通技术 人员来说, 在不脱离本。

21、发明构思的前提下, 还可以做出若干变形和改进。 这些都属于本发明 的保护范围。 0042 下述实施例和对比例所述的紫外光固化防雾涂料组合物的制备方法如下: 0043 准确称取各组分, 将亲水性光固化树脂、 疏水性光固化树脂、 亲水性光固化单体和 溶剂混合30分钟; 再加入光引发剂和助剂, 混合10分钟, 即制得。 0044 下述实施例和对比例中所述溶剂为乙酸乙酯、 乙酸丁酯和异丙醇, 三者重量比为 2:3:1。 实施例和对比例中溶剂的重量为其他组分总重量的3倍, 这里省略了2-4倍中的其它 范围。 0045 实施例1 0046 本实施例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物, 所述组合物的各组分及。

22、其重量 份数如表1所示。 0047 本实施例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下: 0048 在配有机械搅拌、 温度计、 氮气导入装置的250毫升四口瓶中, 加入乙二醇单甲醚 (20克), 先加入20的单体、 引发剂AIBN(0.21克)以及乙二醇单甲醚(40克)的混合物, 升高 温度至80-85度, 反应0.5小时。 然后在2小时内滴加余下单体、 引发剂及乙二醇单甲醚的混 合物, 滴加完后, 继续反应3小时。 所述单体包括: 单体I(9.7克,12.5mmol)、 单体II(8.9克, 8.3mmol)、 HBA(1.2克, 8.3mmmol)、 AA(0.9克, 12.5mmol)。 004。

23、9 最后再加入GMA(9.3克, 12.5mmol)、 苄基三甲基氯化铵催化剂(0.03克)和阻聚剂 对羟基苯甲醚(0.09克), 升高温度至90-95度进行反应2小时, 降温至室温得到浅黄色粘稠 液体。 然后用正己烷进行沉淀, 再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙 烯酸树脂。 0050 实施例2 0051 本实施例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物, 所述组合物的各组分及其重量 份数如表1所示。 0052 本实施例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下: 0053 在配有机械搅拌、 温度计、 氮气导入装置的250毫升四口瓶中, 加入乙二醇单甲醚 (20克), 先加入20的单体、。

24、 引发剂AIBN(0.24克)以及乙二醇单甲醚(40克)的混合物, 升高 温度至80-85度, 反应0.5小时。 然后在2小时内滴加余下单体、 引发剂及乙二醇单甲醚的混 说明书 4/11 页 6 CN 106189642 A 6 合物, 滴加完后, 继续反应3小时。 所述单体包括: 单体I(12.9克,16.6mmol)、 单体II(8.9克, 8.3mmol)、 HBA(1.2克, 8.3mmmol)、 AA(0.6克, 8.3mmol)。 0054 最后再加入GMA(6.2克, 16.6mmol)、 苄基三甲基氯化铵催化剂(0.03克)和阻聚剂 对羟基苯甲醚(0.09克), 升高温度至90。

25、-95度进行反应2小时, 降温至室温得到浅黄色粘稠 液体。 然后用正己烷进行沉淀, 再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙 烯酸树脂。 0055 实施例3 0056 本实施例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物, 所述组合物的各组分及其重量 份数如表1所示。 0057 本实施例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下: 0058 在配有机械搅拌、 温度计、 氮气导入装置的250毫升四口瓶中, 加入乙二醇单甲醚 (25克), 先加入20的单体、 引发剂AIBN(0.26克)以及乙二醇单甲醚(40克)的混合物, 升高 温度至80-85度, 反应0.5小时。 然后在2小时内滴加余下单体、 引。

26、发剂及乙二醇单甲醚的混 合物, 滴加完后, 继续反应3小时。 所述单体为: 单体I(6 .4克 ,8.3mmol)、 II(17 .8克, 16.6mmol)、 HBA(1.2克, 8.3mmmol)、 AA(0.6克, 8.3mmol)。 0059 最后再加入GMA(6.1克, 8.3mmol)、 苄基三甲基氯化铵催化剂(0.032克)和阻聚剂 对羟基苯甲醚(0.096克), 升高温度至90-95度进行反应2小时, 降温至室温得到浅黄色粘稠 液体。 然后用正己烷进行沉淀, 再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙 烯酸树脂。 0060 实施例4 0061 本实施例提供了一种紫外。

27、光固化防雾涂料组合物, 所述组合物的各组分及其重量 份数如表1所示。 0062 本实施例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下: 0063 在配有机械搅拌、 温度计、 氮气导入装置的250毫升四口瓶中, 加入乙二醇单甲醚 (35克), 先加入20的单体、 引发剂AIBN(0.36克)以及乙二醇单甲醚(50克)的混合物, 升高 温度至80-85度, 反应0.5小时。 然后在2小时内滴加余下单体、 引发剂及乙二醇单甲醚的混 合物, 滴加完后, 继续反应3小时。 所述单体为: 单体I(16.1克,20.8mmol)、 单体II(13.4克, 12.4mmol)、 AA(0.6克, 8.3mmol)。 0。

28、064 最后再加入GMA(6.1克, 8.3mmol)、 苄基三甲基氯化铵催化剂(0.042克)和阻聚剂 对羟基苯甲醚(0.13克), 升高温度至90-95度进行反应2小时, 降温至室温得到浅黄色粘稠 液体。 然后用正己烷进行沉淀, 再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙 烯酸树脂。 0065 实施例5 0066 本实施例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物, 所述组合物的各组分及其重量 份数如表1所示。 0067 本实施例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下: 0068 在配有机械搅拌、 温度计、 氮气导入装置的250毫升四口瓶中, 加入乙二醇单甲醚 (40克), 先加入20的单。

29、体、 引发剂AIBN(0.42克)以及乙二醇单甲醚(70克)的混合物, 升高 温度至80-85度, 反应0.5小时。 然后在2小时内滴加余下单体、 引发剂及乙二醇单甲醚的混 说明书 5/11 页 7 CN 106189642 A 7 合物, 滴加完后, 继续反应3小时。 所述单体为: 单体I(19.3克,24.9mmol)、 单体II(17.8克, 16.6mmol)、 HBA(3.6克, 24.9mmol)AA(1.2克, 16.6mmol)。 0069 最后再加入GMA(12.2克, 16.6mmol)、 苄基三甲基氯化铵催化剂(0.054克)和阻聚 剂对羟基苯甲醚(0.16克), 升高温。

30、度至90-95度进行反应2小时, 降温至室温得到浅黄色粘 稠液体。 然后用正己烷进行沉淀, 再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯 丙烯酸树脂。 0070 实施例6 0071 本实施例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物, 所述组合物的各组分及其重量 份数如表1所示。 0072 本实施例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下: 0073 在配有机械搅拌、 温度计、 氮气导入装置的250毫升四口瓶中, 加入乙二醇单甲醚 (40克), 先加入20的单体、 引发剂AIBN(0.23克)以及乙二醇单甲醚(60克)的混合物, 升高 温度至80-85度, 反应0.5小时。 然后在2小时内滴加余下单。

31、体、 引发剂及乙二醇单甲醚的混 合物, 滴加完后, 继续反应3小时。 所述单体为: 单体I(12.9克,16.6mmol)、 单体II(8.9克, 8.3mmol)、 HBA(0.6克, 4.15mmmol)、 AA(0.9克, 12.5mmol)。 0074 最后再加入GMA(9.3克, 12.5mmol)、 苄基三甲基氯化铵催化剂(0.033克)和阻聚剂 对羟基苯甲醚(0.099克), 升高温度至90-95度进行反应2小时, 降温至室温得到浅黄色粘稠 液体。 然后用正己烷进行沉淀, 再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙 烯酸树脂。 0075 对比例1 0076 本对比例提。

32、供了一种紫外光固化防雾涂料组合物, 所述组合物的各组分及其重量 份数如表1所示。 0077 本对比例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下: 0078 在配有机械搅拌、 温度计、 氮气导入装置的250毫升四口瓶中, 加入乙二醇单甲醚 (32克), 先加入20的单体、 引发剂AIBN(0.34克)以及乙二醇单甲醚(40克)的混合物, 加入 单体I(3.2克,4.2mmol)、 II(30.1克, 10.4mmol)、 HBA(0.6克, 4.2mmmol)、 AA(0.15克, 2.1mmol), 升高温度至80-85度, 反应0.5小时。 然后在2小时内滴加余下单体、 引发剂及乙二 醇单甲醚的混合。

33、物, 滴加完后, 继续反应3小时。 最后再加入GMA(1.6克, 2.1mmol)、 苄基三甲 基氯化铵催化剂(0.035克)和阻聚剂对羟基苯甲醚(0.11克), 升高温度至90-95度进行反应 2小时, 降温至室温得到浅黄色粘稠液体。 然后用正己烷进行沉淀, 再经50度真空干燥12小 时得到所得亲水性紫外光固化纯丙烯酸树脂。 0079 对比例2 0080 本对比例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物, 所述组合物的各组分及其重量 份数如表1所示。 0081 本对比例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下: 0082 在配有机械搅拌、 温度计、 氮气导入装置的250毫升四口瓶中, 加入乙二醇单甲醚 。

34、(35克), 先加入20的单体、 引发剂AIBN(0.50克)以及乙二醇单甲醚(58克)的混合物, 升高 温度至80-85度, 反应0.5小时。 然后在2小时内滴加余下单体、 引发剂及乙二醇单甲醚的混 合物, 滴加完后, 继续反应3小时。 所述单体为单体I(16.3克,21.0mmol)、 单体II(12.0克, 说明书 6/11 页 8 CN 106189642 A 8 4.2mmol)、 AA(1.2克, 16.6mmol)。 0083 最后再加入GMA(12.2克, 16.6mmol)、 苄基三甲基氯化铵催化剂(0.042克)和阻聚 剂对羟基苯甲醚(0.13克), 升高温度至90-95度。

35、进行反应2小时, 降温至室温得到浅黄色粘 稠液体。 然后用正己烷进行沉淀, 再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯 丙烯酸树脂。 0084 对比例3 0085 本对比例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物, 所述组合物的各组分及其重量 份数如表1所示。 0086 本对比例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下: 0087 在配有机械搅拌、 温度计、 氮气导入装置的250毫升四口瓶中, 加入乙二醇单甲醚 (43克), 先加入20的单体、 引发剂AIBN(0.45克)以及乙二醇单甲醚(60克)的混合物, 升高 温度至80-85度, 反应0.5小时。 然后在2小时内滴加余下单体、 引发剂及乙。

36、二醇单甲醚的混 合物, 滴加完后, 继续反应3小时。 所述单体为单体I(19.3克,24.9mmol)、 单体II(24.1克, 4.15mmol)、 HBA(0.6克, 4.15mmmol)、 AA(0.6克, 8.3mmol)。 0088 最后再加入GMA(6.1克, 8.3mmol)、 苄基三甲基氯化铵催化剂(0.051克)和阻聚剂 对羟基苯甲醚(0.15克), 升高温度至90-95度进行反应2小时, 降温至室温得到浅黄色粘稠 液体。 然后用正己烷进行沉淀, 再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙 烯酸树脂。 0089 对比例4 0090 本对比例提供了一种紫外光固化防雾。

37、涂料组合物, 所述组合物的各组分及其重量 份数如表1所示。 0091 本对比例中所述的纯丙烯酸树脂的合成方法如下: 0092 在配有机械搅拌、 温度计、 氮气导入装置的250毫升四口瓶中, 加入乙二醇单甲醚 (20克), 先加入20的单体、 引发剂AIBN(0.23克)以及乙二醇单甲醚(45克)的混合物, 升高 温度至80-85度, 反应0.5小时。 然后在2小时内滴加余下单体、 引发剂及乙二醇单甲醚的混 合物, 滴加完后, 继续反应3小时。 所述单体为: 单体I(3.2克,4.15mmol)、 单体II(17.8克, 16.6mmol)、 HBA(1.2克, 8.3mmmol)、 AA(0.。

38、9克, 12.5mmol)。 0093 最后再加入GMA(9.3克, 12.5mmol)、 苄基三甲基氯化铵催化剂(0.032克)和阻聚剂 对羟基苯甲醚(0.096克), 升高温度至90-95度进行反应2小时, 降温至室温得到浅黄色粘稠 液体。 然后用正己烷进行沉淀, 再经50度真空干燥12小时得到所得亲水性紫外光固化纯丙 烯酸树脂。 0094 对比例5 0095 本对比例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物, 所述组合物的各组分及其重量 份数如表1所示。 本对比例所述的纯丙烯酸树脂的合成方法与实施例2相同。 0096 对比例6 0097 本对比例提供了一种紫外光固化防雾涂料组合物, 所述组合物。

39、的各组分及其重量 份数如表1所示。 本对比例所述的纯丙烯酸树脂的合成方法与实施例2相同。 0098 性能测试 0099 以PET作为基材, 将实施例和对比例制备的涂料(30固含)用10号线棒涂布在其 说明书 7/11 页 9 CN 106189642 A 9 表面, 放入60烘箱1min, 之后经过紫外固化, 能量为500mJ/cm2。 0100 分别对实施例16以及对比例16制得的涂层进行性能检测, 测定涂层的附着 力、 铅笔硬度、 耐磨性、 初期水接触角和持续水接触角性能。 具体结果列于表1中。 0101 具体性能检测项目及对应的方法如下: 0102 一、 附着力 0103 采用百格法, 。

40、用3M不干胶带对样张附着力进行测试。 0104 评估方法: 0105 5B划线边缘光滑, 在划线的边缘及交叉点处均无油漆脱落; 0106 4B在划线的交叉点处有小片的油漆脱落, 并且脱落总面积小于5; 0107 3B在划线的边缘及交叉点处有小片的油漆脱落, 并且脱落总面积在515之 间; 0108 2B在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落, 并且脱落总面积在1535之 间; 0109 1B在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落, 并且脱落总面积在3565之 间; 0110 0B在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落, 并且脱落总面积大于65。 0111 二、 铅笔硬度 0112 参照国家标准。

41、GB/T6739 漆膜硬度铅笔测定法 。 0113 三、 耐磨性能 0114 使用0000#钢丝绒, 300g力, 一个来回记为一次, 记录表面出现刮花的次数。 0115 评估方法: 经过一定次数的摩擦后, 观察涂层是否有刮痕, 记录无刮痕时所能耐受 的最多摩擦次数。 0116 四、 初期亲水角 0117 在固化好的试样表面滴4 L去离子水, 在2025范围内用接触角测试仪测定。 0118 五、 持续亲水角 0119 将固化好的试样放入去离子水中浸泡24h, 晾干后用接触角测量仪测定。 0120 将实施例15和对比例15的测试结果, 包括附着、 铅笔硬度, 耐磨, 初期亲水角 和持续亲水角 0。

42、121 六: 防雾性: 把表面温度为25度的测试板水平置于80的水面上方10cm处, 观察样 板起雾的时间。 0122 X1秒内起雾 0123 : 10秒后起雾 0124 : 30秒后起雾 0125 : 不起雾 0126 表1 说明书 8/11 页 10 CN 106189642 A 10 0127 说明书 9/11 页 11 CN 106189642 A 11 0128 0129 注: 甲氧基聚乙二醇1000丙烯酸酯是指乙二醇重均分子量为1000的甲氧基聚乙二 醇丙烯酸酯。 0130 由表1可以看出, 实施例16具有较好的防雾性能。 初始水接触角均低于10度, 24 小时浸泡后的水接触角均低。

43、于35度, 防雾性能优良。 对比例1及对比例3与实施例2相比,由 于所用亲水性纯丙烯酸酯型光固化树脂合成时,采用亲水性单体II及I的量较多,因此所得 最终树脂纯丙烯酸酯型光固化树脂亲水性较好, 导致涂料光固化后涂层的初始水接触角较 低, 所以有些许防雾性。 但是其100度浸泡后的, 亲水性大大下降。 这是因为所用亲水性树脂 的亲水性太好, 导致最终涂层由于水溶胀而使亲水部分网络从基材表面脱离, 导致涂层中 疏水部分占大多数, 而使亲水性大大降低。 对比例2与实施例2相比,由于所用亲水性纯丙烯 酸酯型光固化树脂合成时,采用丙烯酸单体的量较多,再经GMA与羧基反应, 导致疏水部分 增多, 因此所得。

44、最终树脂纯丙烯酸酯型光固化树脂亲水性较差。 另外由于不饱和双键也相 应增多, 所以光固化时交联网络更致密。 这两方面原因导致涂层的亲水性差, 因而不具备防 雾性能。 对比例4与实施例2相比, 由于所用亲水性纯丙烯酸酯型光固化树脂合成时,采用亲 水性单体I的量很低,因此所得最终树脂纯丙烯酸酯型光固化树脂亲水性较差。 从而导致涂 层的亲水性差, 因而不具备防雾性能。 。 对比例5与实施例2相比, 由于加入了官能度低于6的 疏水性光固化树脂, 初期水接触角虽然在10度之内, 但是由于最终涂层网络不致密, 导致其 长时间接触水蒸气和水浸泡时, 亲水部分网络从基材表面脱离, 而使亲水性降低, 所以防雾 说明书 10/11 页 12 CN 106189642 A 12 性能较差, 持续亲水性差。 对比例4与实施例3相比, 采用了非离子型光固化亲水单体, 由于 其亲水性低于离子型单体, 因此其初始水接触角较高, 不具备防雾性能。 0131 本发明具体应用途径很多, 以上所述仅是本发明的优选实施方式。 应当指出, 以上 实施例仅用于说明本发明, 而并不用于限制本发明的保护范围。 对于本技术领域的普通技 术人员来说, 在不脱离本发明原理的前提下, 还可以做出若干改进, 这些改进也应视为本发 明的保护范围。 说明书 11/11 页 13 CN 106189642 A 13 。

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