[发明专利]一种双重固化涂料组合物及其固化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双重固化涂料组合物及其固化方法，尤其是一种单层有色喷涂的双重固化涂料组合物及其固化方法。

背景技术

随着个人电脑市场和手机市场的不断发展，电脑外壳及手机外壳的材质从传统的工程塑料向更高端的不锈钢、镁铝合金等金属材质发展，以提升产品的质感和档次。但是由于金属材料在空气中容易被氧化生锈，必须在其外表涂装保护涂层，以满足产品外观件的硬度、耐刮擦性和耐候性等方面的需求。目前金属外观件的喷涂主要采用先喷低温PU色漆，再喷低温PU清漆或紫外光固化清漆罩光保护。由于PU漆需要80℃下烘烤30min以上才能下线进行下一道工序，两层PU漆的工艺所需的时间长，能耗大，还会导致周转效率低，库存上升。并且，传统的紫外光固化清漆耐候性较差，在金属底材上易脆，附着力差。

发明内容

针对以上工艺的施工时间长，产品耐候性、附着力差的缺点，本发明提供一种单层喷涂的有色双重固化涂料组合物，经一次喷涂施工后，140℃红外烘烤5-8min，再通过紫外光固化，即可下线装配。能同时满足客户对颜色和性能的需要。

本发明提供一种双重固化涂料组合物，包括主体树脂、光引发剂、活性单体、着色剂、有机溶剂和固化剂，其中，所述主体树脂为聚氨酯丙烯酸酯树脂，所述光引发剂包括短波光引发剂和长波光引发剂，所述着色剂为醋酸丁酸纤维素色片；所述固化剂为封闭型异氰酸酯和羟基丙烯酸树脂。

本发明还提供了上述双重固化涂料组合物的固化方法，包括将双重固化涂料组合物涂覆在基材上，红外烘烤后再过紫外光固化机进行紫外光固化。

与现有的生产工艺方案相比，本发明的涂料组合物只需进行一层喷涂即可实现色彩和性能的要求，同时，涂料固化速度快。本发明提供的双重固化涂料组合物具有良好的附着力、硬度、耐刮擦性和耐候性，且颜色可根据需要自由调整，从而满足了个人电脑和手机的要求。利用双重固化的优势，本组合物既拥有紫外光固化涂料生产效率高、涂层机械性能优异的优点，又避免了紫外光固化涂料在金属基材上易脆、耐候性差、附着力差的劣势。

具体实施方式

本发明提供的双重固化涂料组合物，包括主体树脂、光引发剂、活性单体、着色剂、有机溶剂和固化剂，其中，所述主体树脂为聚氨酯丙烯酸酯树脂，所述光引发剂包括短波光引发剂和长波光引发剂，所述着色剂为醋酸丁酸纤维素色片；所述固化剂为封闭型异氰酸酯和羟基丙烯酸树脂。

根据本发明，所述羟基丙烯酸树脂用于提高漆膜的柔韧性和附着力，羟值范围优选为50-150mgKOH/g，平均分子量优选为1000-6000道尔顿。满足上述条件的羟基丙烯酸树脂可商购得到，例如帝斯曼公司（DSM）的Uralac SN822、Uralac SN863、CY430和纽佩斯公司（NUPLEX）的Tires 2850、Tires 4702、Tires 213和Tires SM515中的一种或几种。

根据本发明，所述长波光引发剂的活化波长为380-440nm，所述短波光引发剂的活化波长为280-340nm。

根据本发明，所述活性单体选自己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或多种；所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二丙酮醇、乙二醇叔丁醚、丙酮、甲基异丁基甲酮、环己酮中的一种或几种；所述长波光引发剂为氧化磷类光引发剂；所述短波光引发剂为阿尔法羟基酮类光引发剂、二苯甲酮-叔胺类光引发剂中的一种或多种。

根据本发明，以所述双重固化涂料组合物的总重量为基准，所述主体树脂含量为30-40wt%，所述短波光引发剂含量为1-2wt%，所述长波光引发剂含量为0.5-1wt%，所述活性单体含量为10-20wt%，所述有机溶剂含量为20-30wt%，所述着色剂含量为1-5wt%，所述封闭型异氰酸酯含量为2-5wt%，所述羟基丙烯酸树脂含量为10-15wt%。

根据本发明，所述聚氨酯丙烯酸酯用于提高漆膜的硬度和耐磨性，优选为六官能度的聚氨酯丙烯酸酯。满足上述条件的聚氨酯丙烯酸酯可商购得到，例如沙多玛的产品型号中含有六官能团的聚氨酯丙烯酸酯（例如CN9006，CN9010），日本合成化学株式会社的产品型号中的含有六官能度的聚氨酯丙烯酸酯（例如UV-7605B），氰特化工公司的产品型号中含有六官能团的聚氨酯丙烯酸酯（例如EB1290，EB5129）中的一种或几种。