一种用于家电金属板辐射固化涂料及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种用于家电金属板辐射固化涂料及其应用，它包括用以形成半硬化表面底层的UV辐射固化底层涂料和用以形成表面硬化层的电子束辐射固化表层涂料；其中，所述UV辐射固化底层涂料以聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂、乙酸乙烯酯、多臂型腰果酚基环氧树脂、交联树酯和光引发剂为主；所述电子束辐射固化表层涂料以聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂、含碳癸硼烷氰酸酯树脂、丙烯酸改性聚酯、多臂型腰果酚基环氧树脂和交联树酯为主；该涂料中电子束辐射固化表层涂料的含量在30％以下。本发明专利技术的涂料固化效率高，能耗低，环境友好，具有良好的附着力、柔韧性、耐候性、抗冲击性、抗外力划伤、抗反复弯折性和柔韧性，在达到一定程度时弯折不开裂，同时具有光滑的手感，特别适用于金属基材表面。表面。

【技术实现步骤摘要】
一种用于家电金属板辐射固化涂料及其应用


[0001]本专利技术属于辐射固化涂料
，具体涉及一种用于家电金属板辐射固化涂料，其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前，随着人们环保意识的逐渐提高，光固化涂料作为新一代环境友好型涂料应用广泛。紫外(UV)光固化涂料是通过UV光照射使树脂固化，体系中不含有机挥发物(VOC)，固化速度较快，效率较高。但是UV能耗较大，对于形状复杂工件存在辐射“盲区”，不能有效固化，并且UV涂料固化厚度仅限于20～40μm，存在深层固化不彻底，涂层与基材的附着力不强，防腐性能和机械性能下降。
[0003]电子束固化(EB)是以电子加速器产生的高能电子束为辐射源，诱导液体低聚物经过交联聚合而快速形成固体产物的过程。EB固化是一种室温固化技术，其固化厚度在100～1000μm，能耗低，不含VOC，不会对环境产生污染。与其他固化方式相比，EB技术具有固化速度快、穿透能力强、能耗低、涂膜性能优良等优点，在涂料、胶黏剂及油墨等领域应用广泛。EB产品在辐射固化后可立刻处理，大大提高了生产效率，固化产品的物理性能得以改善。因此，EB固化成为UV固化之后发展起来的新型环保固化技术。
[0004]例如，中国专利CN101117458公开了一种紫外光或电子束引发的固化涂料，中国专利CN101845243公开了一种低能电子束辐射固化涂料。在这两篇专利文献中都披露了电子束辐射固化技术，相关的技术方案在一定程度上能够克服UV固化技术部分缺点；但是电子束固化涂料仍然存在种种缺陷，如使用光引发剂，导致涂层中气味较大；涂料和基材的附着力相对较差，基材的适用面相对较窄等诸多技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是在现有技术的基础上，提供一种用于家电金属板电子束辐射固化涂料，可以解决UV固化涂料深层固化不彻底，固化效率低，涂层与金属底基材的附着力不强，易脱落，耐候性和抗冲击性差，使用寿命短，防腐性能和机械性能不佳，难以施涂于家电金属板表面的问题，使涂料具有良好的附着力、柔韧性、耐候性、抗冲击性、抗外力划伤、抗反复弯折性和柔韧性，在达到一定程度时弯折不开裂，同时具有光滑的手感，特别适用于家电金属板表面。
[0006]本专利技术的又一目的是提供上述辐射固化涂料涂于家电金属板表面的应用。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种用于家电金属板辐射固化涂料，它包括用以形成半硬化表面底层的UV辐射固化底层涂料和用以形成表面硬化层的电子束辐射固化表层涂料；其中，
[0009]所述UV辐射固化底层涂料以聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂、乙酸乙烯酯、多臂型腰果酚基环氧树脂、交联树酯和光引发剂为主；
[0010]所述电子束辐射固化表层涂料以聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂、含碳癸硼烷氰酸酯
树脂、丙烯酸改性聚酯、多臂型腰果酚基环氧树脂和交联树酯为主；
[0011]该涂料中电子束辐射固化表层涂料的含量在30％以下。
[0012]优选的，所述电子束辐射固化表层涂料还包括聚天门冬氨酸酯。
[0013]本申请结合了UV辐射固化和电子束辐射固化两种技术，以UV涂料为基底，先形成半硬化表面，再在半硬化表面上涂上电子束固化涂层，以电子束固化的方式将半硬化的基底和表层同时固化，以此来形成高强度和性能优异的涂膜。
[0014]本申请的涂料中，UV辐射固化底层涂料中的光引发剂不能使用过多，也不能使用常规含量，优选情况下光引发剂的含量在0.5％以下，这样才可以在固化时得到半硬化的基底表面。为了得到更优的半硬化表面，UV辐射固化底层涂料进行固化时的固化时间一般需在0.4s以下，使得该涂层固化率在80％以下，用以形成半固化状态的底层涂层。在半固化的底层涂层上涂覆上电子束固化涂料并进行电子束辐射固化时，可以使半固化状态的底层涂层和表层同时固化，这种方式可以在以UV涂料占大部分的情况下极大的减少光引发剂的用量，并缩短固化时间，提高固化效率。
[0015]优选的，UV辐射固化底层涂料涂施时的涂层厚度在150μm以下，电子束辐射固化表层涂料涂施时的涂层厚度在65μm以下，电子束辐射固化表层涂料的厚度可以在5
‑
65μm之间，优选5
‑
35μm之间。
[0016]本申请中UV涂层的固化反应与常规的紫外线光固化反应不同，它需要达到非完全固化的半硬化表面，如果得到硬化表面则会在后续的固化反应中破坏基底涂层。UV辐射固化底层涂料在固化时的固化能量需在100mJ/cm2以下，固化时间在0.3s以下；电子束辐射固化表层涂料固化时的条件为：辐射电压为380～420KeV；电子束剂量为35～45KGy；束流为90～120mA；辐射固化温度为20～30℃，在这种条件下可以形成完全固化状态的底层涂层和表层涂层。
[0017]在一种优选方案中，UV辐射固化底层涂料的重量份组成为：聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂45～60份；乙酸乙烯酯30～40份；多臂型腰果酚基环氧树脂10～20份；交联树酯10～20份；活性稀释剂25～35份；附着力促进剂5～9份；光引发剂0.2～0.7份；且光引发剂的含量在0.5％以下。
[0018]在一种更优选方案中，UV辐射固化底层涂料的重量份组成为：聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂45～56份；乙酸乙烯酯32～40份；多臂型腰果酚基环氧树脂12～20份；交联树酯10～15份；活性稀释剂27～31份；附着力促进剂5.2～8.1份；光引发剂0.2～0.6份；且光引发剂的含量在0.5％以下。
[0019]在一种优选方案中，电子束辐射固化表层涂料的重量份组成为：聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂25～40份；含碳癸硼烷氰酸酯树脂15～25份；丙烯酸改性聚酯10～20份；多臂型腰果酚基环氧树脂15～25份；交联树酯8～15份；活性稀释剂25～35份；附着力促进剂4.6～8.6份；填料1.4～2.8份；高分子量聚氨酯分散剂2.2～3.4份；助剂0.6～1.6份。
[0020]在一种优选方案中，电子束辐射固化表层涂料的重量份组成为：聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂25～40份；含碳癸硼烷氰酸酯树脂15～25份；丙烯酸改性聚酯5～10份；多臂型腰果酚基环氧树脂15～25份；交联树酯8～15份；聚天门冬氨酸酯4～9份；活性稀释剂25～35份；附着力促进剂4.6～8.6份；填料1.4～2.8份；高分子量聚氨酯分散剂2.2～3.4份；助剂0.6～1.6份。
[0021]在一种更优选方案中，电子束辐射固化表层涂料的重量份组成为：聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂30～40份；含碳癸硼烷氰酸酯树脂20～25份；丙烯酸改性聚酯10～20份；多臂型腰果酚基环氧树脂20～25份；交联树酯8～15份；活性稀释剂30～35份；附着力促进剂4.6～8.6份；填料1.4～2.8份；高分子量聚氨酯分散剂2.2～3.4份；助剂0.6～1.6份。
[0022]在另一种优选方案中，电子束辐射固化表层涂料的重量份组成为：聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂30～40份；含碳癸硼烷氰酸酯树脂20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于家电金属板辐射固化涂料，其特征在于，它包括用以形成半硬化表面底层的UV辐射固化底层涂料和用以形成表面硬化层的电子束辐射固化表层涂料；其中，所述UV辐射固化底层涂料以聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂、乙酸乙烯酯、多臂型腰果酚基环氧树脂、交联树酯和光引发剂为主；所述电子束辐射固化表层涂料以聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂、含碳癸硼烷氰酸酯树脂、丙烯酸改性聚酯、多臂型腰果酚基环氧树脂和交联树酯为主；该涂料中电子束辐射固化表层涂料的含量在30％以下。2.根据权利要求1所述的用于家电金属板辐射固化涂料，其特征在于，所述电子束辐射固化表层涂料还包括聚天门冬氨酸酯。3.根据权利要求1或2所述的用于家电金属板辐射固化涂料，其特征在于，所述UV辐射固化底层涂料中光引发剂的含量在0.5％以下。4.根据权利要求1或2所述的用于家电金属板辐射固化涂料，其特征在于，UV辐射固化底层涂料进行固化时的固化时间在0.4s以下，所述UV辐射固化底层涂料在固化时的固化能量在100mJ/cm2以下，涂层固化率在80％以下，用以形成半固化状态的底层涂层，所述UV辐射固化底层涂料涂施时的涂层厚度在150μm以下。5.根据权利要求1或2所述的用于家电金属板辐射固化涂料，其特征在于，所述电子束辐射固化表层涂料固化时的条件为：辐射电压为380～420KeV；电子束剂量为35～45KGy；束流为90～120mA；辐射固化温度为20～30℃，用以形成固化状态的底层涂层和表层涂层，所述电子束辐射固化表层涂料涂施时的涂层厚度在65μm以下。6.根据权利要求1所述的用于家电金属板辐射固化涂料，其特征在于，所述UV辐射固化底层涂料的重量份组成为：聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂45～60份；乙酸乙烯酯30～40份；多臂型腰果酚基环氧树脂10～20份；交联树酯10～20份；活性稀释剂25～35份；附着力促进剂5～9份；光引发剂0.2～0.7份；且光引发剂的含量在0.5％以下。7.根据权利要求1所述的用于家电金属板辐射固化涂料，其特征在于，所述电子束辐射固化底层涂料的重量份组成为：聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂25～40份；含碳癸硼烷氰酸酯树脂15～25份；丙烯酸改性聚酯10～20份；多臂型腰果酚基环氧树脂15～25份；交联树酯8～15份；活性稀释剂25～35份；附着力促进剂4.6～8.6份；填料1.4～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，
申请(专利权)人：王超，
类型：发明
国别省市：