專利名稱：一種用于成像材料后加工處理的紫外光固化涂料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種紫外光固化涂料，特別涉及一種用于成像材料后加工處理的紫外光固化涂料。
背景技術：
輻射固化產品具有節省能源、利于環保、經濟和高效等特點，因此廣泛應用于各領域。目前，紫外光固化技術已在涂料、油墨、電子化學品、粘合劑及醫用器材等領域得到廣泛應用。
目前，用于成像材料表面處理方式之一是將不飽和樹脂(A)和固化劑(B)雙組分混合涂覆在成像材料上，再將PET薄膜覆于AB組分上，經過十幾個小時自然干燥，移去PET薄膜，形成成像材料保護層。該方法由于干燥時間過長(約十幾個小時，溫度不同，時間也有一定差異)，生產效率低，漆膜易被污染(容易留下指紋印)。同時不飽和聚酯含有大量的苯乙烯，氣味嚴重，危害操作工人身體健康，對環境造成污染，且不飽和聚酯固化后硬度高、收縮率大，涂膜易碎。另外一種方式是采用覆膜方式，即用涂布有壓敏膠的聚烯烴薄膜或聚酯薄膜，復合在成像材料上。覆膜方式雖然簡便，但成本高(3～8元/平方米)，成品率低，而且易產生氣泡甚至脫落。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種用于成像材料后加工處理的紫外光固化涂料，它具有生產成本低、體系交聯密度高、硬度和耐磨性能好，耐候性優；使加工后的成像材料具有透明水晶、閃光水晶、布紋、蒙砂等效果，延長了成像材料的保存期。
解決上述問題的技術方案是一種用于成像材料后加工處理的紫外光固化涂料，其組份按重量份數計為丙烯酸酯樹脂預聚體20～60份丙烯酸酯類單體20～50份光引發劑 3～10份引發促進劑3～15份助劑 0.3～5份附著促進劑0.5～5份填料 0～5份。
上述用于成像材料后加工處理的紫外光固化涂料，所述丙烯酸酯樹脂預聚體為環氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的混合物。
上述用于成像材料后加工處理的紫外光固化涂料，所述丙烯酸酯類單體為1，6-己二醇二丙烯酸酯、三縮丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的一種或幾種。
上述用于成像材料后加工處理的紫外光固化涂料，所述光引發劑是1-羥基-環己基苯酮、二苯甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮-1、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮中的一種或幾種。
上述用于成像材料后加工處理的紫外光固化涂料，所述附著力促進劑是丙烯酸磷酸酯、磷酸酯、酸性單官能丙烯酸酯單體、酸性聚酯丙烯酸酯中的一種或幾種。
上述用于成像材料后加工處理的紫外光固化涂料，所述填料是銅金粉(漿)、鋁銀粉(漿)、珠光顏料(漿)、鐳射片或七彩閃光片。
紫外光固化產品利用汞燈發出的紫外光快速引發聚合，具有節省能源、利于環保、經濟和高性能等特點。本發明提供的紫外光固化涂料，是以丙烯酸酯樹脂預聚體和丙烯酸酯類單體為主體組分，光引發劑在紫外光照射下，經過裂解或氫轉移產生活性自由基，活性自由基攻擊丙烯酸酯單體和丙烯酸酯樹脂中的不飽和雙鍵，使雙鍵變為單鍵從而使丙烯酸酯樹脂和丙烯酸酯單體交聯產生固體高聚物，高聚物和其中的填料、助劑等呈膜狀附著在基材上，形成漆膜。
適合本發明的丙烯酸酯樹脂預聚體為環氧丙烯酸酯樹脂和聚氨酯丙烯酸酯樹脂的混合物，其中，采用環氧丙烯酸樹脂的產品經固化后具有高硬度、高耐磨等特性；采用聚氨脂丙烯酸酯樹脂的產品具有低氣味、低揮發、低刺激性及優良的成膜性，其固化產品具有高抗張強度、卓越的耐磨性和優良的高溫穩定性。如江蘇三木公司的環氧丙烯酸酯6104和聚氨酯丙烯酸酯6318；臺灣長興化學公司的環氧丙烯酸酯6219-100和聚氨酯丙烯酸酯6112-100；深圳鼎好光化科技有限公司的環氧丙烯酸酯DH306和聚氨酯丙烯酸酯DH318。
適合本發明的丙烯酸酯單體可以是1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸脂(PDDA)、三縮丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、乙氧化新戊二醇二丙烯酸酯(PO-NPGDA)、丙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(PO-TMPTA)、乙氧基三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(EO-TMPTA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)、季戊四醇三丙烯酸酯、雙季戊四醇五丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸異辛酯等，優選使用1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三縮丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)、丙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(PO-TMPTA)、鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸脂(PDDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、乙氧化新戊二醇二丙烯酸酯(PO-NPGDA)中的一種或幾種。其中，三縮丙二醇二丙烯酸酯為低粘度稀釋劑，具有卓越的溶解性和降粘性，鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸脂具有卓越固化速度和柔韌性，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯具有很好的固化速度和韌性，綜合搭配使固化后的漆膜具有很好的柔韌性和固化速度。
適合本發明的光引發劑可以是1-羥基-環己基苯酮(Irgacure 184)、鄰苯甲酰基苯甲酸甲酯(OMBB)、二苯甲酮(BP)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮(907)、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮-1(Darocur 1173)或它們的混合物，優選使用1-羥基-環己基苯酮、鄰苯甲酰基苯甲酸甲酯B或它們的混合物，最優選使用Irgacure 184和OMBB的組合。其中，Irgacure 184、Darocur 1173和Irgacure 907為裂解型光引發劑，其固化快速，有助于產品的深層固化，產品不黃變；BP為氫轉移型光引發劑，其有利于產品的表面固化；OMBB是一種低氣味的引發劑，能使固化后的漆膜氣味小有利于涂料在對氣味有要求的包裝品上使用。
為了提高光引發劑的引發效率，本發明提供的涂料產品中加入了引發促進劑，適合本發明的引發促進劑可以是UCB公司的P115，其主要成分為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯化叔胺，市售的三乙醇胺或活性胺。
適合本發明的助劑可以是聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚酯改性聚二甲基硅氧烷、氟碳改性聚丙烯酸酯或其混合物，如德國迪高公司的Foamex N，臺灣德謙化學的6200，其主要成分為聚二甲基硅氧烷；迪高公司的Glide432，畢克化學的BYK333，其主要成分為聚醚改性聚二甲基硅氧烷，EFKA公司的EFKA3777、EFKA3772，其主要成分為氟碳改性聚丙烯酸酯；兩者添加比例為5∶1～1∶5。
為了提高本發明的涂料體系的交聯密度及硬度、耐磨性和耐候性，發明人在本發明提供的涂料配方中加入了附著促進劑。適合本發明的附著促進劑可以是丙烯酸酯磷酸酯、磷酸酯、酸性單官能丙烯酸酯單體、酸性聚酯丙烯酸酯或其混合物，如UCB公司的EB 168、EB 170、EB770和EB524，其主要成分分別為甲基丙烯酸酯化磷酸酯、丙烯酸酯化磷酸酯、含40％HEMA的酸性聚酯雙丙烯酸酯和含30％HDDA的酸性聚酯；長興公司的EM39，其主要成分為甲基丙烯酰氧乙醇磷酸酯；Sartomer公司的CD9050、CD9051，其主要成分分別為三官能酸性酯類和單官能酸性酯類；Cognis公司的Photomer4703、Photomer5424和Photomer4173，其主要成分分別為酸性單官能丙烯酸酯單體、酸性聚酯丙烯酸酯。
為了提高本發明涂料在影像材料上的應用效果，發明人在涂料中加入了各種填料。適合本發明的填料可以是銅金粉(漿)、鋁銀粉(漿)、珠光顏料(漿)、鐳射粉或七彩粉。
本發明提供的紫外光固化涂料可以通過下述方法制備按比例將丙烯酸樹脂預聚體、丙烯酸酯類單體、光引發劑混合，升溫至50±5℃，攪拌至完全溶解，然后加入引發促進劑和附著促進劑，攪拌至混合均勻；再加入助劑和填料，攪拌均，降溫過濾，得到紫外光固化涂料。
本發明提供的紫外光固化涂料也可以通過下述方法制備①將助劑加入到部分丙烯酸酯單體中高速分散均勻；②將填料加入到部分丙烯酸酯單體中低速分散均勻；③將丙烯酸樹脂預聚體、剩余的丙烯酸酯單體、光引發劑混合，升溫至50±5℃，攪拌至完全溶解，再加入引發促進劑和附著促進劑，攪拌均勻；④將上述①、②、③混合并攪拌均勻，過濾，得到紫外光固化涂料。
適合本發明的成像材料可以是銀鹽相紙、噴繪相紙、油畫布、陶瓷、金屬、PP、PET、PVC塑料、銅版紙、白版紙等，這些成像材料可以通過公知的處理工藝在其表明形成影像，然后通過噴涂、輥涂、淋涂或絲網印刷等方式將本發明的涂料涂在這些成像材料表面，經過中壓汞燈固化，使影像呈現各種均勻透明的水晶效果或閃光水晶效果。
有益效果本發明提供的紫外光固化涂料，不含溶劑，對人體的損害和對環境的污染小，相對于覆膜而言，生產成本低，體系交聯密度高，硬度和耐磨性能好，耐候性優；涂在成像材料表面后，固化迅速快，附著力高、耐候性優良，可形成各種均勻透明水晶效果或閃光水晶效果，既延長了成像材料的保存期又凸顯了產品的高雅品質具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明。
實施例16104 10份6318 10份PDDA 15份TMPTA25份
Irgacure 184 10份P115 10份Foamex N 2份BYK333 3份EB1683份EB7702份銅金粉(漿) 5份①將15份的PDDA和25份的TMPTA混合均勻；②將2份的Foamex N和3份的BYK333加入到1/4的①中，高速分散均勻；③將5份的銅金粉(漿)加入到1/4的①中，低速攪拌分散均勻；④將10份的6104、10份的6318、10份的Irgacure 184和剩余的①混合，升溫至50℃，攪拌至完全溶解，然后加入10份P115、3份EB168和2份EB770，攪拌均勻；⑤將②、③、④混合，攪拌均勻，降溫，過濾，得到紫外光固化涂料。
將得到的涂料通過噴涂的方式涂布到銀鹽相紙上，然后經過一支3000瓦/厘米的中壓汞燈照射固化，使銀鹽相紙表面呈現透明的星狀閃金水晶效果；也可以使用輥涂方式將得到的涂料涂布到銀鹽相紙上，經過紅外流平后再經一支5000瓦/厘米的中壓汞燈照射固化，使銀鹽相紙表面形成透明的星狀閃金水晶效果；還可以通過淋涂或者絲印的方式印刷在銀鹽相紙上，經過中壓汞燈照射固化形成透明的星狀閃金水晶效果。
實施例26219-100 20份6112-100 20份PDDA 10份PO-TMPTA 15份TPGDA 10份Irgacure 184 7份OMBB 3份三乙醇胺 10份Foamex N 1份EFKA3777 4份Photomer4703 0.5份鋁銀粉(漿)0.5份以上按組份配比，按實施例1中的步驟得到紫外光固化涂料。
按實施例1涂布方式將得到的涂料涂布在PET上，得到均勻透明的銀水晶效果。
實施例36104 25份6318 25份HDDA 28份Irgacure 184 2份OMBB 4.2份P115 15份EFKA3777 0.1份Glide432 0.2份CD90500.4份CD90510.1份鐳射片3份將25份6104、25份6318、28份HDDA、2份Irgacure 184、4.2份OMBB混合，升溫至55℃，攪拌至完全溶解，然后加入15份P115、0.4份CD9050、0.1份CD9051，攪拌至混合均勻；再加入0.1份EFKA3777、0.2份Glide432和3份鐳射片，攪拌均勻，降溫過濾，得到紫外光固化涂料。
按實施例1涂布方式將得到的涂料涂布在油畫布上，得到均勻透明的鐳射水晶效果。
實施例4DH306 30份DH318 30份PDDA 10份EO-TMPTA 5份PO-NPGDA 5份Irgacure 184 3份Irgacure 907 2份P115 9.7份6200 0.3份
Photomer5424 5份七彩閃光片3.5份以上按組份配比，按實施例3中的方法得到紫外光固化涂料。
按實施例1涂布方式將得到的涂料涂布在PET上，得到均勻透明的七彩閃光水晶效果。
實施例56104 25份6318 15份PDDA 20份TMPTA 20份HDDA 10份Darocur 1173 3份P115 3份EFKA3772 0.3份CD90503份EB170 2份以上按組份配比，按實施例1中的步驟得到紫外光固化涂料。
按實施例1涂布方式將得到的涂料涂布在白版紙上，得到均勻透明的銀水晶效果。
實施例6DH306 30份DH318 30份HDDA 10份TMPTA 5份TPGDA 5份Irgacure 184 3份OMBB 2份Irgacure 907 2份活性胺10份BYK3330.2份Glide432 0.1份CD90510.3份以上按組份配比，按實施例1中的步驟得到紫外光固化涂料。
按實施例1涂布方式將得到的涂料涂布在白版紙上，得到均勻透明的銀水晶效果。
實施例7DH306 30份DH318 30份PDDA 10份TMPTA 5份TPGDA 5份Irgacure 184 3份OMBB 2份P115 9.7份BYK333 0.2份Glide432 0.1份EB170 5份CD9051 2份Photomer4703 1份以上按組份配比，按實施例3中的方法得到紫外光固化涂料。
按實施例1涂布方式將得到的涂料涂布在PET上，得到均勻透明的七彩閃光水晶效果。
權利要求
1.一種用于成像材料后加工處理的紫外光固化涂料，其特征在于，它由下列重量份數的原料制成丙烯酸酯樹脂預聚體 20～60份丙烯酸酯類單體 20～50份光引發劑3～10份引發促進劑 3～15份助劑0.3～5份附著促進劑 0.5～5份填料0～5份。
2.根據權利要求1所述的紫外光固化涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯樹脂預聚體為環氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的混合物。
3.根據權利要求1所述的紫外光固化涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯類單體為1，6-己二醇二丙烯酸酯、三縮丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的紫外光固化涂料，其特征在于，所述光引發劑是1-羥基-環己基苯酮、二苯甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮-1、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的紫外光固化涂料，其特征在于，所述附著促進劑是丙烯酸酯磷酸酯、磷酸酯、酸性單官能丙烯酸酯單體、酸性聚酯丙烯酸酯中的一種或幾種。
6.根據權利要求1所述的紫外光固化涂料，其特征在于，所述填料是銅金粉或漿、鋁銀粉或漿、珠光顏料、鐳射片或者七彩閃光片。
全文摘要
一種用于成像材料后加工處理的紫外光固化涂料，其組份按重量份數計為丙烯酸酯樹脂預聚體20～60份，丙烯酸酯類單體20～50份，光引發劑3～10份，引發促進劑3～15份，助劑0.3～5份，附著促進劑0.5～5份，填料0～5份。本發明生產成本低、硬度高、耐磨性好、耐候性優；加工后的成像材料具有透明水晶、閃光水晶、布紋、蒙砂等效果，并延長了成像材料的保存期。
文檔編號G03F7/028GK1959530SQ200610102178
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月24日 優先權日2006年11月24日
發明者郭曉娟, 梁笑叢, 劉瀛 申請人:中國樂凱膠片集團公司, 保定樂凱高分子材料科技發展有限公司