一種隔熱膜用紫外光固化的高附著力耐刮劑的製作方法
2024-04-07 04:23:05
專利名稱：一種隔熱膜用紫外光固化的高附著力耐刮劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及化工材料和光學領域，是一種塗布於隔熱膜表面的紫外光固化高附著 力耐刮劑，用於汽車及建築物改善玻璃的性能和強度。
背景技術：
隔熱膜是一種多層多功能的聚酯複合材料的光學級特種膜製品，用於汽車及建築 領域，貼在玻璃表面上用於改善玻璃的性能和強度，使其具有保溫、隔熱、節能、防爆、防紫 外線、遮蔽私密及安全防護等功能，近年來，隔熱膜在國內得到了大量的應用。耐刮劑是一種塗在隔熱膜表面用於防刮傷的材料，可以使隔熱膜具有防刮傷、外 觀亮澤的功能，已經成為高檔隔熱膜的重要組成部分。高檔隔熱膜對於耐刮劑的要求是塗 布後具有高的附著力、老化不黃變、外觀亮澤及無晶點，無彩虹紋現象。目前大多數的耐刮 劑來源於進口，成本較高，且附著力較差。
發明內容
本發明要解決的技術問題在於針對隔熱膜的要求，提供一種耐刮劑的配方，解決 現有產品成本高，附著力差，存在晶點和彩虹紋的問題，所製得的耐刮劑具有較好的綜合性 能，尤其具有優異的耐磨性、高附著力和高透光性。本發明解決的技術問題的方案是所涉及的耐刮劑配方包含、丙烯酸酯類活性稀 釋劑、溶劑、附著力促進劑、流平劑、光引發劑，其中採用聚氨酯丙烯酸酯樹脂低聚物採作為 基體樹脂，具有氨酯鍵，其特點是在高聚物分子鏈間能形成多種氫鍵，使得固化產品具有優 異的耐磨和柔韌性，用溶劑加強各組分的溶解與分散，解決形成晶點的問題，採用特殊的附 著力促進劑與基材形成分子錨釘，通過與基材形成物理鍵合或牢固的化學鍵作用，而且通 過分子中某些基團的滲透作用深入到塑料基材的淺表層，增強附著力。具體各組分的質量
配比如下
聚氨酯丙烯酸酯類低聚物15 --25份
丙烯酸酯類活性稀釋劑10 --17份
溶劑40 --50份
附著力促進劑8 12份
流平劑0. 5 1份
光引發劑5 10份。
本發明所用的聚氨酯丙烯酉堯酯類低聚物為高官能度聚氨酯丙烯酸酯樹脂中含有
6個或9個碳碳雙鍵，所述的高官能度聚氨酯丙烯酸酯樹脂可以從市場上商購得到，例如 SART0MER公司的PR030053 (6個碳碳雙鍵)、CN9010 (6個碳碳雙鍵)、CN9013 (9個碳碳雙 鍵)，一種或兩種的混合物。 所用的活性稀釋劑為單官能團活性稀釋劑、三官能團活性稀釋劑和多官能團活性 稀釋劑的混合，單官能團活性稀釋劑包括丙烯酸羥乙酯、乙酸乙烯酯；三官能團活性稀釋劑包括三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯；多官能團活性稀 釋劑包括雙季戊四醇五丙烯酸酯、雙季戊四醇六丙烯酸酯及其乙氧基化產物。所採用的溶劑可以選自甲苯、乙酸乙酯、異丙醇、丁酮其中兩種的混合物。所採用的附著力促進劑為聚丙烯酸酯類與聚丙烯酸三甲氧基矽酯類共聚物、氯化 聚酯樹脂、多官能基聚氨酯丙烯酸酯樹脂，或兩種的混合物，其中聚丙烯酸酯類與聚丙烯酸 三甲氧基矽酯類共聚物屬有機-無機雜化材料，以下配方中簡稱有機-無機雜化材料。所採用的流平劑為能夠改善耐刮劑固化後塗層的流平性能，增加塗層的手滑度和 手感的物質，流平劑為改性聚矽氧烷，所用的此類流平劑可以從市場上購得，例如公司 的 ΒΥΚ306、ΒΥΚ332、ΒΥΚ323、ΒΥΚ333。所採用的光引發劑為2-甲基-4' _(甲硫基)-2-嗎啉-苯丙酮(Irgacure 907)、 1-羥基環己基苯乙酮與二苯甲酮的1 1的混合物(Irgacure 500)、1-羥基環己基苯甲酮 (Irgacure 184)、α , α - 二甲基-α -羥基苯乙酮(Darocur 1173)、一種或兩種的混合物。本發明與現有技術對比所具有的特點所提供一種汽車及建築隔熱膜領域用的紫外光固化的高附著力耐刮劑，解決了現 有市場同類產品存在的附著力差、晶點和彩虹紋問題。其中市場上現有耐刮劑的附著力 為60%，而本發明提供的耐刮劑附著力為95%以上，附著力明顯提高。本發明的配方具有 與PET基材匹配的折射率，其中PET基材的折射率為1. 575，本配方經光固化後的折射率為 1. 570 1. 579，基本與基材保持一致，因而有效解決了彩虹紋的問題。從價格上來說，比從 國外進口的耐刮劑要便宜50%以上，從而為國內使用耐刮劑的廠家提供了性價比高的優異 產品，節省了大量成本。
具體實施例方式下面結合優選實施例進一步對本發明的技術方案作詳細說明。實施例一設定丙烯酸酯類耐刮劑各組份的質量份數為聚氨酯丙烯酸酯低聚物PR03005315. 5份丙烯酸羥乙酯5份雙季戊四醇六丙烯酸酯4份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯8份異丙醇35份甲苯15份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯附著力促進劑12份流平劑ΒΥΚ-3320. 5 份Irgacure 1845. 5 份。實施例二 設定丙烯酸酯類耐刮劑各組份的質量份數為聚氨酯類丙烯酸酯低聚物CN901022份乙酸乙烯酯3. 1份乙氧基化雙季戊四醇六丙烯酸酯3份
乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯乙酸乙酯甲苯氯化聚酯樹脂附著力促進劑流平劑BYK-333
Irgacure 907 Darocur 1173 實施例三
設定丙烯酸酯類耐刮劑各組份的質量份數為 聚氨酯類丙烯酸酯低聚物PR030053 聚氨酯類丙烯酸酯低聚物CN9010 乙酸乙烯酯
乙氧基化雙季戊四醇五丙烯酸酯 乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 丁酮 甲苯
有機-無機雜化材料促進劑 脂肪族聚氨酯丙烯酸酯促進劑 流平劑BI-323 Irgacure 500 Irgacure 184 實施例四
設定丙烯酸酯類耐刮劑各組份的質量份數為 聚氨酯類丙烯酸酯低聚物CN9010 聚氨酯類丙烯酸酯低聚物CN9013 丙烯酸羥乙酯 雙季戊四醇六丙烯酸酯
8份 30份 20份 8份 0. 6份 0.3份 5份。
12份 13份 4份 4份 7. 5份 32份 10份 3. 5份 8份 0.5份 1份 4. 5 份。
乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 異丙醇 乙酸乙酯
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯促進劑 氯化聚酯樹脂促進劑 流平劑BI306 Irgacure 907 Irgacure 184
16份 3份 3. 25 份 4份 7份 15份 35份 7份 2份 0.5份 0. 25 份 7份。
耐刮劑的配製按質量配比稱量各組分，將聚氨酯丙烯酸酯類低聚物、丙烯酸酯類 活性稀釋劑、附著力促進劑、流平劑和光引發劑溶解在溶劑中，攪拌均勻，即配製成耐刮劑。性能測試將實施例中製備的耐刮劑用線棒塗布於經電暈處理後的PET基材上，在120°C下烘烤1分鐘，然後經過紫外光照射2-3s，在PET基材上得到厚度為2 μ m的塗層。對所得的 塗層進行如下性能測試，結果如下表所示。1、測試附著力用標準劃格器在塗層表面劃出100個ImmX Imm的正方形格。用美國3M公司生產 的粘著力為(10 士 l)N/25mm的膠帶貼於劃好的網格表面，膠帶平整粘在方格上，不留一絲 空隙，5min內進行測試，測試時拿住膠粘帶懸空一端以接近60°的角度在0. 5 1. Os內平 穩的撕離膠帶，觀察網格內塗層掉下情況。2、硬度測試依次用三菱(UNI)硬度為2H、3H、4H的鉛筆，試驗時鉛筆固定，在750g的負載下以 45°角向下壓在塗層表面上，以0. 5 lmm/s的速度朝離開操作者的方向推動至少7mm的 距離，每個硬度的鉛筆在不同位置劃3道，觀察樣品外觀是否有明顯劃痕，記錄劃痕的最低 鉛筆硬度。3、折射率測試折射率採用阿貝折射儀對耐刮劑試樣進行測試。造成彩虹紋的原因是耐刮劑塗層 和PET基材在經高溫固化處理時分子結構不均勻而發生散射現象。散射率和兩相的折射率 之差有關，折射率差愈大時，散射率愈大，出現彩虹紋的現象也越明顯。當耐刮劑塗層與基 材的折射率相同時，散射率為0，則不會出現彩虹紋。其中所選用的基材折射率在1. 5750。根據實施例中列出的優選配方，測試性能如下表所示
權利要求
1. 一種隔熱膜用的紫外光固化高附著力耐刮劑，其特徵在於包含聚氨酯丙烯酸酯類 低聚物、丙烯酸酯類活性稀釋劑、溶劑、附著力促進劑、流平劑和光引發劑，各組分的質量配 比如下聚氨酯丙烯酸酯類低聚物15 --25份丙烯酸酯類活性稀釋劑10 --17份溶劑40 --50份附著力促進劑8 12份流平劑0. 5 1份光引發劑5 10份。
2.根據權利要求1所述的一種隔熱膜用的紫外光固化高附著力耐刮劑，其特徵在於 所採用的聚氨酯丙烯酸酯類低聚物為高官能度聚氨酯丙烯酸酯樹脂中含有6個或9個碳碳 雙鍵。
3.根據權利要求1所述的一種隔熱膜用的紫外光固化高附著力耐刮劑，其特徵在於 所用的活性稀釋劑為單官能團活性稀釋劑、三官能團活性稀釋劑和多官能團活性稀釋劑的 混合，單官能團活性稀釋劑包括丙烯酸羥乙酯、乙酸乙烯酯；三官能團活性稀釋劑包括 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯；多官能團活性稀釋劑包括 雙季戊四醇五丙烯酸酯、雙季戊四醇六丙烯酸酯及其乙氧基化產物。
4.根據權利要求1所述的一種隔熱膜用的紫外光固化高附著力耐刮劑，其特徵在於 所採用的溶劑為甲苯、乙酸乙酯、異丙醇或丁酮期中兩種的混合物。
5.根據權利要求1所述的隔熱膜用的紫外光固化高附著力耐刮劑，其特徵在於所採 用的附著力促進劑為聚丙烯酸酯類與聚丙烯酸三甲氧基矽酯類共聚物、氯化聚酯樹脂、多 官能基聚氨酯丙烯酸酯樹脂、或兩種的混合物。
6.根據權利要求1所述的一種隔熱膜用的紫外光固化高附著力耐刮劑，其特徵在於 所採用的流平劑為改性聚矽氧烷。
7.根據權利要求1所述的一種隔熱膜用的紫外光固化高附著力耐刮劑，其特徵在於 所採用的光引發劑為2-甲基-4'-(甲硫基)-2-嗎啉-苯丙酮，1-羥基環己基苯乙酮與 二苯甲酮的1 1的混合物，I-羥基環己基苯甲酮，α，α-二甲基-α-羥基苯乙酮，或兩 種的混合物。
全文摘要
本發明涉及一種隔熱膜用的紫外光固化高附著力耐刮劑，包含聚氨酯丙烯酸酯類低聚物、丙烯酸酯類活性稀釋劑、溶劑、附著力促進劑、流平劑和光引發劑，各組分的質量配比聚氨酯丙烯酸酯類低聚物15～25份，丙烯酸酯類活性稀釋劑10～17份，溶劑40～50份，附著力促進劑8～12份，流平劑0.5～1份，光引發劑5～10份。本發明用聚氨酯丙烯酸酯樹脂低聚物作為基體樹脂，具有氨酯鍵，在高聚物分子鏈間形成多種氫鍵，使固化產品具有優異的耐磨和柔韌性，用溶劑加強各組分的溶解與分散，解決形成晶點問題。採用附著力促進劑與基材形成分子錨釘，與基材形成物理鍵合或牢固的化學鍵增強附著力。用紫外光固化速度快、設備費用低、汙染小，是一項節能環保新技術。
文檔編號C09D4/02GK102146226SQ20101061425
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者屈小紅, 洪海辛, 王志鋒, 薛文軍, 薛曉春 申請人:西安航天三沃化學有限公司