[发明专利]紫外光固化多官能度聚氨酯丙烯酸酯真空镀膜面涂树脂

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外光固化多官能度聚氨酯丙烯酸酯真空镀膜面涂树脂，可广泛应用于灯具零件、汽车装饰零件、化妆品盒、玩具及日用小商品等诸多领域真空镀膜的面漆涂料。

背景技术

真空镀膜技术初现于二十世纪三十年代，二十世纪七十年代才得到较大发展。随着塑料装饰镀膜的发展和塑料代金属制品的不断开发，真空镀膜技术较多的应用于塑料金属化制品中。在塑料制品上进行真空镀膜，可赋予塑料制品金属外观、高附加值，提高耐磨性等综合性能，广泛应用于灯具零件，汽车装饰零件，化妆品盒，玩具及日用小商品等诸多民用领域。真空镀层一般较薄（不超过0.2 μm），耐磨性等一些力学性能较差。面漆不仅起到保护镀层的作用，还可赋予真空镀膜制品良好的硬度、耐磨性等力学性能。真空镀膜涂料在真空镀膜技术中起着至关重要的作用，其性能好坏将直接影响制品的性能，因此，开发高性能的真空镀膜涂料对真空镀膜工业的发展具有重要的意义。

紫外光固化涂料是近年来新兴起的一类涂料新品种，该涂料具有固含量高、干燥迅速、节省能源等优点，被广泛应用于竹木制品、印刷制品和塑料制品的加工等领域。我们针对塑料真空镀膜涂料的特殊技术要求，研发（R&D）了新型紫外线固化真空镀膜面漆涂料，使其具有良好的光泽度、丰满度和干燥快，对塑料结合力牢固，且涂层硬度高，耐磨性强等优点，适用于塑料真空镀膜装饰涂料理想的涂料品种。

紫外光固化涂料反应活性高、品种多，常用的有聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯等，目前主要有聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯涂料用于真空镀膜技术中[参见文献1]。在已经公开的发明专利及相关技术中，多以涂料配方的调制为特点，主体树脂的合成与制备技术仍然处于国外各大品牌公司（BAYER、SATORMER和UCB等）的掌控之中[参见文献2]。

真空镀层通常较薄（不超过0.2 mm），耐磨性等力学性能较差。面漆不仅起到保护镀层的作用，还可赋予真空镀膜制品良好的硬度、耐磨性等力学性能。面漆的主要性能要求包括：对镀层有较高的附着力，这是涂层起保护作用的基础；应具有足够的耐磨性，以保护极薄的真空镀层免受机械擦伤；具有较高的阻隔性，即本身要具有较好的耐水、耐腐蚀性及耐候性，阻止氧气等对镀膜有腐蚀性的物质直接接触真空镀层，保护镀层免受腐蚀；面漆组成本身不能含有可能腐蚀镀层的组分或杂质；对于需要突出光亮度的真空镀膜场合，面漆也应保证有较高的透明性和表面光泽。某些真空镀膜工艺无需面漆，如镀膜材料为铬、不锈钢时，其镀层耐腐蚀性好、硬度高且耐划伤性强，因此对制品性能要求不高时，可不必涂装面漆。

目前，紫外光固化真空镀膜涂料技术以多官能度聚氨酯丙烯酸酯作为面漆配方的主体树脂具有通用性，其作用主要是赋予固化膜良好的柔顺性和一定的附着力；通常还加入环氧丙烯酸酯以提高硬度、快速固化性能和良好的附着性能，但其过高的脆性又限制了它在配方中的用量，所以其用量不能过高；由于单官能度单体的真空挥发性质，加之在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。

早期的专利技术有胡辉等[参见文献3]的发明专利：“真空镀膜紫外线固化涂料”（专利申请号：99115485.1，2001），描述了一种紫外光固化真空镀膜底、面漆，底漆由丙烯酸改性双酚A环氧树脂、多元醇和丙烯酸羟乙酯与甲苯二异氢酸酯加成物、反应性稀释剂、光引发剂、助剂组成，面漆由聚酯丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、活性稀释剂、光引发剂、附着促进剂、助剂组成，上述组成均按一定的重量百分比配比后，混合搅拌均匀制得。但是获得的真空镀膜紫外线固化涂料总体来讲，耐热性不高，附着力不好，耐候性不好等缺点。

而近期公开的发明专利有：

何吉刚[参见文献4]：“一种紫外光固化真空镀膜底漆、面漆”（专利公开号：CN101250339A，2008）。利用多官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、多官能活性单体，光引发剂等制备了紫外光固化底、面漆。面漆由高官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、大分子树脂、二官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、三官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、附着力促进树脂、光引发剂、稀释剂、助剂任意配比组成。在真空镀膜之后，对真空镀膜层做UV真空镀膜面漆的表面涂装处理，防止金属膜层氧化，面漆赋予其优异表面耐磨性和极佳手感。