一种辐射固化的防雾涂层组合物和薄膜及其制备方法转让专利
申请号 : CN202110333764.2
文献号 : CN113061391B
文献日 : 2022-03-18
发明人 : 申立全 , 岳绍杰 , 周娜 , 马尧臣
申请人 : 光易科技(无锡)有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种辐射固化的防雾涂层组合物,其特征在于,按重量份计,包括以下组分:甲氧基聚乙二醇乙酸 5~30份;
甘油 0.1~10份;
第一催化剂 0.01~0.5份;
第一抗氧剂 0.01~0.5份;
第二抗氧剂 0.01~0.5份;
不饱和二元醇 10~30份;
稀释单体 10~50份;
第二催化剂 0.01~0.5份;
二异氰酸酯 5~30份;
不饱和一元醇 1~15份;
阻聚剂 0.01~0.5份;
紫外光吸收剂 0.1~1份;
光稳定剂 0.1~1份;
流平剂 0.01~0.5份;
消泡剂 0.01~0.5份;
所述辐射固化的防雾涂层组合物的制备方法包括以下步骤:S1:向反应器中投入所述重量份的甲氧基聚乙二醇乙酸、所述重量份的甘油、所述重量份的第一催化剂、所述重量份的第一抗氧剂,升温至130℃后,每隔10分钟升温5℃,升至220℃保温搅拌1小时后抽真空1小时;
S2:当所述步骤S1生成的产物酸值达到0.1~0.5之间时,降温至100℃,加入所述重量份的不饱和二元醇,在100℃~130℃下真空脱水1小时;
S3:向所述S2步骤得到的混合物中加入所述重量份的稀释单体和第二催化剂,在70℃~80℃下滴加所述重量份的二异氰酸酯,滴加完毕后,于80℃保温搅拌2小时;
S4:测定所述S3步骤的产物中NCO含量在0.1%~5%之间时,加入所述重量份的阻聚剂和所述重量份的不饱和一元醇,于80℃保温搅拌2小时;
S5:向所述S4步骤得到的混合物中加入所述重量份的第二抗氧剂、所述重量份的紫外光吸收剂、所述重量份的光稳定剂、所述重量份的流平剂、所述重量份的消泡剂,搅拌均匀,得到防雾涂层组合物。
2.根据权利要求1所述的一种辐射固化的防雾涂层组合物,其特征在于,所述甲氧基聚乙二醇乙酸的分子量为1000~5000。
3.根据权利要求1所述的一种辐射固化的防雾涂层组合物,其特征在于,所述第一催化剂为抗氧剂1010 四[β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、抗氧剂168三(2,4‑二叔丁基苯基)亚磷酸酯、抗氧剂1076 β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种或多种;
所述第二抗氧剂为抗氧剂1010四[β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、抗氧剂168三(2,4‑二叔丁基苯基)亚磷酸酯、抗氧剂1076 β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种辐射固化的防雾涂层组合物,其特征在于,所述不饱和二元醇为三羟甲基丙烷单烯丙基醚、1,4‑丁烯二醇、3‑己烯‑1,6‑二醇、1,4‑丁炔二醇,2,4‑己二炔‑1,6‑二醇、2,5‑二甲基己炔二醇的一种或多种;
所述不饱和一元醇为4‑羟丁基乙烯基醚、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯醇、3‑丁烯‑1‑醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种辐射固化的防雾涂层组合物,其特征在于,所述稀释单体为四氢呋喃丙烯酸酯、四氢呋喃甲基丙烯酸酯、二环戊烯基丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷丙缩醛丙烯酸酯、甲基丙烯酸环己酯、1,6‑己二醇二丙烯酸酯、1,6‑己二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种辐射固化的防雾涂层组合物,其特征在于,所述第一催化剂为氯化亚锡、辛酸亚锡、氧化亚锡中的一种或多种;
所述第二催化剂为氯化亚锡、辛酸亚锡、氧化亚锡中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种辐射固化的防雾涂层组合物,其特征在于,所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种;所述阻聚剂为对苯二酚、2‑叔丁基对苯二酚、甲基对苯二酚、4‑甲氧基苯酚中的一种。
8.一种采用根据权利要求1‑7任一所述涂层组合物制备得到的辐射固化防雾涂层薄膜。
9.根据权利要求8所述的一种辐射固化防雾涂层薄膜,其特征在于,其制备方法包括以下步骤:
S6:将所述S5步骤得到的防雾涂层组合物涂布于基底材料上,在氮气的保护下,经过辐射固化成膜,得到所述具有辐射固化防雾涂层的薄膜。
10.根据权利要求9所述的一种辐射固化防雾涂层薄膜,其特征在于,所述步骤S6所采用的辐射固化设备为UV汞灯、UVLED或EB电子束,采用UV光固化必须要添加光引发剂;所述的基底材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种。
说明书 :
一种辐射固化的防雾涂层组合物和薄膜及其制备方法
技术领域
背景技术
种,一种是水性涂料,需要加热烘烤达到表干或固化,实现防雾性能;另一种是UV光固化涂
料,也需要加热去除溶剂,再进行UV光固,实现防雾性能。两者均采用的是亲水基团在加热
过程中上浮到表面,形成顶层全部亲水链段,底层亲油链段交联固化,达到一定的硬度和耐
水性能。但是两种工艺均需要较长的烘道,能耗很高,都有一定的VOC排放,不利于环境保护
与施工人员的人身安全。
发明内容
低能耗,还可以大大提高防雾涂层的持久性和耐水性能。
基‑4‑羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种或多种;
基)丙酸正十八碳醇酯中的一种或多种。
酯、1,6‑己二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
种;所述阻聚剂为对苯二酚、2‑叔丁基对苯二酚、甲基对苯二酚、4‑甲氧基苯酚中的一种。
至220℃保温搅拌1小时后抽真空1小时;
均匀,得到防雾涂层组合物;
184、TPO、1173、6992/6976;所述的基底材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯
(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一种。
的聚合度,最后以不饱和一元醇将产物C封端,形成辐射固化的防雾涂层组合物。
辐射,将主链中的不饱和双键交联固化,形成具有一定硬度的防雾涂层,附着力达到百格0
级。该防雾涂层采用EB或UV辐射固化的方式,不需要添加自由基引发剂,可以降低涂料成
本,因为不含溶剂,VOC为零,不需要烘箱,能耗低,生产成本低,更加复合环保要求。
实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都
属于本发明保护的范围。
达到0.15,降温至100℃,加入2.32g 3‑己烯‑1,6二醇,在120℃下真空脱水1小时后,加入
63g环三羟甲基丙烷丙缩醛丙烯酸酯和0.1g辛酸亚锡,在70℃下滴加11.66g HMDI,滴加完
毕后,80℃保温搅拌2小时,测NCO含量达到0.37%,加入0.1g MEHQ和1.15g甲基丙烯酸羟丙
酯,80℃保温搅拌2小时,最后加入0.1g抗氧剂168、0.5g 1130、0.5g LS622、0.1g 1790、
0.1g 333,搅拌均匀得到防雾涂层组合物。将该防雾涂层组合物涂布在未处理PET基材上,
EB固化采用电压为120kv,剂量为100KGy。
达到0.15,降温至100℃,加入3.48g 3‑己烯‑1,6二醇,在120℃下真空脱水1小时后,加入
63g环三羟甲基丙烷丙缩醛丙烯酸酯和0.1g辛酸亚锡,在70℃下滴加11.66g HMDI,滴加完
毕后,80℃保温搅拌2小时,测NCO含量达到0.37%,加入0.1g MEHQ和1.15g甲基丙烯酸羟丙
酯,80℃保温搅拌2小时,最后加入0.1g抗氧剂168、0.5g 1130、0.5g LS622、0.1g 1790、
0.1g 333,搅拌均匀得到防雾涂层组合物。将该防雾涂层组合物涂布在未处理PET基材上,
EB固化采用电压为120kv,剂量为100KGy。
达到0.15,降温至100℃,加入3.87g 3‑己烯‑1,6二醇,在120℃下真空脱水1小时后,加入
63g环三羟甲基丙烷丙缩醛丙烯酸酯和0.1g辛酸亚锡,在70℃下滴加11.66g HMDI,滴加完
毕后,80℃保温搅拌2小时,测NCO含量达到0.37%,加入0.1g MEHQ和1.15g甲基丙烯酸羟丙
酯,80℃保温搅拌2小时,最后加入0.1g抗氧剂168、0.5g 1130、0.5g LS622、0.1g 1790、
0.1g 333,搅拌均匀得到防雾涂层组合物。将该防雾涂层组合物涂布在未处理PET基材上,
EB固化采用电压为120kv,剂量为100KGy。
达到0.15,降温至100℃,加入4.06g 3‑己烯‑1,6二醇,在120℃下真空脱水1小时后,加入
63g环三羟甲基丙烷丙缩醛丙烯酸酯和0.1g辛酸亚锡,在70℃下滴加11.66g HMDI,滴加完
毕后,80℃保温搅拌2小时,测NCO含量达到0.37%,加入0.1g MEHQ和1.15g甲基丙烯酸羟丙
酯,80℃保温搅拌2小时,最后加入0.1g抗氧剂168、0.5g 1130、0.5g LS622、0.1g 1790、
0.1g 333,搅拌均匀得到防雾涂层组合物。将该防雾涂层组合物涂布在未处理PET基材上,
EB固化采用电压为120kv,剂量为100KGy。
达到0.15,降温至100℃,加入4.18g 3‑己烯‑1,6二醇,在120℃下真空脱水1小时后,加入
63g环三羟甲基丙烷丙缩醛丙烯酸酯和0.1g辛酸亚锡,在70℃下滴加11.66g HMDI,滴加完
毕后,80℃保温搅拌2小时,测NCO含量达到0.37%,加入0.1g MEHQ和1.15g甲基丙烯酸羟丙
酯,80℃保温搅拌2小时,最后加入0.1g抗氧剂168、0.5g 1130、0.5g LS622、0.1g 1790、
0.1g 333,搅拌均匀得到防雾涂层组合物。将该防雾涂层组合物涂布在未处理PET基材上,
EB固化采用电压为120kv,剂量为100KGy。
AA添加量一样的情况下,水接触角并没有随着分子量的增加而降低,但是铅笔硬度和耐摩
擦性能与分子量成正比例关系,由于mPE‑AA分子量越大,透光率越低,导致组合物的透光率
降低,RA后和QUV后水接触角仍然较低,说明该防雾涂层具有较长的使用期限,该综合所有
实验结果发现,选择mPEG‑AA分子量为2000或3000最为合适,本发明以分子量2000为实施例
做对比例1‑5的对比实验。
达到0.15,降温至100℃,加入3.48g 3‑己烯‑1,6二醇,在120℃下真空脱水1小时后,加入
63g环三羟甲基丙烷丙缩醛丙烯酸酯和0.1g辛酸亚锡,在70℃下滴加12.39g HMDI,滴加完
毕后,80℃保温搅拌2小时,测NCO含量达到0.37%,加入0.1g MEHQ和1.36g甲基丙烯酸羟丙
酯,80℃保温搅拌2小时,最后加入0.1g抗氧剂168、0.5g 1130、0.5g LS622、0.1g 1790、
0.1g 333,搅拌均匀得到防雾涂层组合物。将该防雾涂层组合物涂布在未处理PET基材上,
EB固化采用电压为120kv,剂量为100KGy。
达到0.15,降温至100℃,加入3.48g 3‑己烯‑1,6二醇,在120℃下真空脱水1小时后,加入
63g环三羟甲基丙烷丙缩醛丙烯酸酯和0.1g辛酸亚锡,在70℃下滴加13.1g HMDI,滴加完毕
后,80℃保温搅拌2小时,测NCO含量达到0.37%,加入0.1g MEHQ和1.44g甲基丙烯酸羟丙
酯,80℃保温搅拌2小时,最后加入0.1g抗氧剂168、0.5g 1130、0.5g LS622、0.1g 1790、
0.1g 333,搅拌均匀得到防雾涂层组合物。将该防雾涂层组合物涂布在未处理PET基材上,
EB固化采用电压为120kv,剂量为100KGy。
达到0.15,降温至100℃,加入3.48g 3‑己烯‑1,6二醇,在120℃下真空脱水1小时后,加入
63g环三羟甲基丙烷丙缩醛丙烯酸酯和0.1g辛酸亚锡,在70℃下滴加13.84g HMDI,滴加完
毕后,80℃保温搅拌2小时,测NCO含量达到0.38%,加入0.1g MEHQ和1.52g甲基丙烯酸羟丙
酯,80℃保温搅拌2小时,最后加入0.1g抗氧剂168、0.5g 1130、0.5g LS622、0.1g 1790、
0.1g 333,搅拌均匀得到防雾涂层组合物。将该防雾涂层组合物涂布在未处理PET基材上,
EB固化采用电压为120kv,剂量为100KGy。
达到0.15,降温至100℃,加入3.48g 3‑己烯‑1,6二醇,在120℃下真空脱水1小时后,加入
63g环三羟甲基丙烷丙缩醛丙烯酸酯和0.1g辛酸亚锡,在70℃下滴加14.57g HMDI,滴加完
毕后,80℃保温搅拌2小时,测NCO含量达到0.38%,加入0.1g MEHQ和1.6g甲基丙烯酸羟丙
酯,80℃保温搅拌2小时,最后加入0.1g抗氧剂168、0.5g 1130、0.5g LS622、0.1g 1790、
0.1g 333,搅拌均匀得到防雾涂层组合物。将该防雾涂层组合物涂布在未处理PET基材上,
EB固化采用电压为120kv,剂量为100KGy。
达到0.15,降温至100℃,加入3.48g 3‑己烯‑1,6二醇,在120℃下真空脱水1小时后,加入
63g环三羟甲基丙烷丙缩醛丙烯酸酯和0.1g辛酸亚锡,在70℃下滴加15.3g HMDI,滴加完毕
后,80℃保温搅拌2小时,测NCO含量达到0.38%,加入0.1g MEHQ和1.68g甲基丙烯酸羟丙
酯,80℃保温搅拌2小时,最后加入0.1g抗氧剂168、0.5g 1130、0.5g LS622、0.1g 1790、
0.1g 333,搅拌均匀得到防雾涂层组合物。将该防雾涂层组合物涂布在未处理PET基材上,
EB固化采用电压为120kv,剂量为100KGy。
试结果可以判断,该防雾涂层可以在室内使用2年内有效。综合可得,采用mPEG‑AA2000分子
量,添加量约为26.7%为最佳比例。
实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而
这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
之内并且形成不同的实施例。例如,在上面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之
一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明
的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技
术人员所公知的现有技术。