除甲醛紫外线固化涂料体系制造技术

本发明专利技术提供一种基本不含VOC的除甲醛的高固含量紫外线固化涂料组合物，其包含丙烯酸酯低聚物、单体和除甲醛添加剂。本发明专利技术还提供所述高固含量紫外固化涂料组合物用于涂覆基材的应用、用所述紫外线固化涂料组合物涂覆基材的方法以及经所述紫外线固化涂料组合物涂覆的基材。

Formaldehyde removal UV curing coating system

The invention provides a high solid content ultraviolet curing coating composition for removing formaldehyde, which basically does not contain VOC, and comprises an acrylate oligomer, a monomer and a formaldehyde removing additive. The invention also provides the application of the high solid content ultraviolet curing paint composition for coating a substrate, a method for coating a substrate with the ultraviolet curing paint composition, and a substrate coated with the ultraviolet curing paint composition.

【技术实现步骤摘要】
除甲醛紫外线固化涂料体系专利
本专利技术涉及基本不含VOC的除甲醛的紫外线固化涂料组合物，具体而言涉及包含特别选择的添加剂的丙烯酸酯低聚物和单体的高固含量的紫外固化涂料组合物。本专利技术还涉及该涂料组合物的制备方法，该涂料组合物涂覆基材的应用以及经该涂料组合物涂覆的基材。
技术介绍
为提供更好的表面防护性能和环保性能，人们越来越多地在材料表面上使用功能涂料。本专利技术旨在通过提高配方中的固体份，引入特别选择的树脂和光引发剂，并且减少溶剂量，从而达到零VOC的排放和漆膜固化后的低气味。同时，由于配方中引入特定的除甲醛添加剂，本专利技术的涂料组合物具有除甲醛净化空气的作用，实现环保的目的并满足使用者的较高要求。此外，由于采用紫外光固化技术，本专利技术的涂料组合物能显著缩短固化时间，提高生产效率，同时，紫外光固化要求的温度低，可以节约能耗。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于塑料和木基材的高固含量新型紫外固化涂料组合物。该涂料组合物使用了特别选择的光固化树脂和单体，并且不包含任何易挥发成分，实现了所需的良好性能组合。在一个方面，本专利技术提供了一种高固含量紫外固化涂料组合物，其包括丙烯酸酯低聚物、单体和除甲醛添加剂。在又一方面，本专利技术提供了如上所述的高固含量紫外固化涂料组合物用于涂覆基材的应用。在又另一个方面，本专利技术提供了一种涂覆基材的方法，包括：(a)用如上所述的高固含量紫外固化涂料组合物涂覆至少部分基材，涂覆量为6～100g/m2；(b)通过红外处理调整所涂覆的基材的光泽；和(c)通过紫外辐照使所述涂料组合物固化。在仍然又另一个方面，本专利技术提供了一种至少部分具有由如上所述的高固含量紫外固化涂料组合物形成的涂层的基材。具体实施方式为了下面的详细描述的目的，应当理解，本专利技术可采用各种替代的变化和步骤顺序，除非明确规定相反。此外，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本专利技术所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。尽管阐述本专利技术的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含由其各自测试测量中发现的标准偏差必然产生的某些误差。此外，应当理解，本文所述的任何数值范围旨在包括归入其中的所有子范围。例如，“1至10”的范围旨在包括介于(并包括)所述最小值1和所述最大值10之间的所有子范围，即具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值。在本申请中，除非另有明确说明，单数的使用包括复数且复数包含单数。此外，在本申请中，除非另有明确说明，否则使用“或”表示“和/或”，即使在某些情况下可明确地使用“和/或”。此外，在本申请中，除非另有明确说明，否则使用“一(a)”或“一(an)”表示“至少一”。例如，“一种”聚合物，“一种”涂料组合物等指这些物品中的任何的一种或多种。在本专利技术的一个方面，提供了一种高固含量紫外固化涂料组合物，其使用了特别选择的丙烯酸酯低聚物与单体的组合，由此提供了优异的耐磨性、耐化性、柔韧性等性能的组合。此外，通过引入特别选择并改性的除甲醛添加剂，所形成的涂料组合物能够充分吸收其使用环境中存在的甲醛成分，从而赋予使用环境更高的安全性。如本文所用的，术语“固含量”是指乳液或涂料在规定条件下烘干后剩余部分占乳液或涂料的总量的质量百分数。如本文所用的，术语“高固含量”是指相关树脂或组合物中的固含量高达95～100％。换言之，所述树脂或组合物可调节为不含任何有机挥发成分(VOC)，或者可根据涂料流动性和涂装粘度的要求适当添加少量溶剂，例如，0～5％。因此，本专利技术的涂料组合物所形成的涂层基本不含VOC，对人体的危害较小，火灾危险性较低，能够满足甚至最严苛的VOC排放标准，是一种具有良好环保性能的绿色产品。在本专利技术涂料组合物中使用的丙烯酸酯低聚物具有200-4000g/mol范围内的重均分子量(Mw)，优选300-2000g/mol范围内的Mw。优选地，可用于本专利技术涂料组合物中的丙烯酸酯低聚物可包括环氧丙烯酸酯低聚物、聚醚丙烯酸酯低聚物、聚氨酯丙烯酸酯低聚物或其混合物。可用的环氧丙烯酸酯低聚物的例子包括但不限于购自Eternal的ETERCURE621A-80、购自SANMU的6105-70Y、购自Allnex的EBECRYL605。可用的聚醚丙烯酸酯低聚物的例子包括但不限于购自RAHN的GENOMER3414、购自Basf的LAROMERPO94F等。可用的聚氨酯丙烯酸酯低聚物的例子包括但不限于购自在SANMU的6318P、购自KETIAN的5311等。优选地，所述丙烯酸酯低聚物包括环氧丙烯酸酯低聚物、聚醚丙烯酸酯低聚物、聚氨酯丙烯酸酯低聚物的混合物，其重量比为环氧丙烯酸酯低聚物：聚醚丙烯酸酯低聚物：聚氨酯丙烯酸酯低聚物＝15-25:3-8:5-10。按照上述树脂比例制备的本专利技术的涂料组合物，可在保证涂料性能的同时，赋予涂膜更好的开放性，能够更好地使空气中的游离甲醛被漆膜吸收并反应，从而达到最好的甲醛吸收率。此外，漆膜中的抗菌成分(如果存在的话)能够发挥作用，达到表面抗菌作用。在本专利技术的涂料组合物中，所述丙烯酸酯低聚物的用量可为5～80重量份，优选10～50重量份。在本专利技术涂料组合物中使用的单体可包括或选自本领域中已知的一种或多种丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。其例子包括，但不限于，选自C1-18脂肪醇丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸酯、C1-18脂环醇丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸酯和/或C1-18芳香醇丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸酯中的一种或多种或者它们的混合物。在本专利技术的涂料组合物中，优选的单体可包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化1,6-己二醇二丙烯酸酯或其任意混合物。上述产品可为市售产品或根据本领域已知的方法合成。在本专利技术的涂料组合物中，所述单体的用量可为5～80重量份。在本专利技术的涂料组合物中使用了特别选择的丙烯酸酯低聚物与单体的组合，从而提供具有良好防滑性、耐磨性、柔韧性和环保性能的涂料组合物。除了如上所述的丙烯酸酯低聚物和单体之外，本专利技术的高固含量紫外固化涂料组合物还可包括其它添加剂。其它添加剂的例子包括，但不限于，光引发剂、除甲醛添加剂、增塑剂、抗菌添加剂、抗沉降剂、颜料、消光剂、蜡、磨料、分散剂或者其中一种或多种的混合物或组合。在本专利技术的涂料组合物中还可包含光引发剂以有助于组合物的固化。适合用于本专利技术中的光引发剂可为本领域中已知的任何种类。光引发剂的例子可包括但不限于有机过氧化物、偶氮化合物、醌、二苯甲酮、亚硝基化合物、丙烯酰卤、腙、巯基化合物、吡喃鎓化合物、三丙烯酰基咪唑、联咪唑、二酮(诸如二苯基二酮和联乙酰)、苯基酮(诸如苯乙酮、2,2,2-三-溴-1-苯基乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2,2-三溴-1-(2-硝基苯基)乙酮、二苯甲酮、4,4-双(二甲基氨基)二苯甲酮)和酰基磷酸酯。可通过商业渠道获得的光引发剂的例子包括Ciba公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种95‑100％固含量紫外固化涂料组合物，其包括丙烯酸酯低聚物、单体和除甲醛添加剂。

【技术特征摘要】
1.一种95-100％固含量紫外固化涂料组合物，其包括丙烯酸酯低聚物、单体和除甲醛添加剂。2.如权利要求1所述的涂料组合物，其中所述丙烯酸酯低聚物具有200-4000g/mol范围内的重均分子量(Mw)。3.如权利要求1或2所述的涂料组合物，其中所述丙烯酸酯低聚物包括环氧丙烯酸酯低聚物、聚醚丙烯酸酯低聚物、聚氨酯丙烯酸酯低聚物或其任意混合物。4.如权利要求1-3任一项所述的涂料组合物，其中所述丙烯酸酯低聚物包括重量比为15-25:3-8:5-10的环氧丙烯酸酯低聚物、聚醚丙烯酸酯低聚物和聚氨酯丙烯酸酯低聚物。5.如前述权利要求任一项所述的涂料组合物，其中所述单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化1,6-己二醇二丙烯酸酯或其任意混合物。6.如前述权利要求任一项所述的涂料组合物，其中所述除甲醛添加剂包括纳米硅片、2-胺基葡萄糖或其混合物。7.如前述权利要求任一项所述的涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙美茹，薛茂谊，李贵生，
申请(专利权)人：PPG涂料天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12