PET膜上高附着UV涂料及制备方法和膜材的制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种PET膜上高附着UV涂料及其制备方法和膜材的制备方法。

背景技术

紫外光固化涂料作为紫外光照射下可以迅速交联固化成膜的一类新型涂料，由于其突出的高效、节能、环境友好和经济等特点，应用基材已经从木材扩展至塑料、纸张、皮革和金属多种基材。PET膜因具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性除应用在光学领域外，在UV涂料施工中作为模具已有成功应用，但现有膜材只有亮光膜和哑光膜2个种类，致使效果单一，无法满足消费者个性化定制需求。

马迎辉的论文《PET膜用UV固化涂料的配制及涂层性能研究》中报道了低聚物结构对涂层附着力、硬度、柔韧性等性能的影响，以及活性稀释剂、光引发剂的种类、配比、用量等因素对涂层性能的影响。制备UV漆膜3-4μm，制得的涂膜附着力达100％，硬度3H，柔韧性2mm，耐酒精擦拭大于150次，可满足PET保护膜硬化处理应用要求。

霍翠的《PET膜用UV固化涂料的研制》及李永鸿《PET膜用紫外光固化涂料的制备及其性能研究》的论文中均报道了不同因素对涂料性能的影响。

现有文献的相关报道仅局限于UV涂料对PET膜的保护，多为平板显示领域未涉及在UV木器涂料中作为模具的相关应用，属于行业空白。因其研究方向多为光学领域，UV涂膜厚度仅为3-4μm，无法在涂膜上面做3D造型，无法满足客户的个性化需求。为保证附着力，多数需对PET膜进行电晕、火烤等基材处理，施工成本高，操作复杂。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种PET膜上高附着的UV涂料，采用特殊改性的环氧丙烯酸酯聚合物和特殊改性的丙烯酸聚合物的组合，其可与PET膜具有优异的附着力，以满足3D造型对较高厚度的漆膜的要求。

相应地，本发明还提供上述UV涂料的制备方法；

相应地，本发明还提供上述UV涂料附着于PET原膜上，制成PET膜的方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种PET膜上高附着UV涂料，其包括以下重量份的组分：环氧类改性丙烯酸酯10～50份、改性环氧丙烯酸酯10～50份、聚氨酯类丙烯酸酯0～20份、活性稀释剂0～20份、消泡剂0～0.5份、引发剂0.2～10份、填料0～10份、流平剂0.1～0.5份、活性稀释剂8～20份。

本发明通过使用环氧类改性丙烯酸酯预聚物、改性环氧丙烯酸酯、聚氨酯类丙烯酸酯和活性稀释剂的组合，使所制得的UV涂料，可以显著提高对未经预处理的PET膜的附着力和涂料制成涂层漆膜的强度及韧性，在。

本发明所述PET膜上高附着的3D转印UV涂料的制备方法包括通过使用特殊改性的丙烯酸酯聚合物搭配改性环氧丙烯酸酯作为主体树脂，复配廉价易得的UV常用单体、光引发剂、助剂等材料可制得该特种UV涂料，可使漆膜在未经过电晕、火烤等预处理的PET膜上拥有良好的附着力，固化速度快，可秒级固化，同时在漆膜厚度80～120μm时，附着力可达到0级，柔韧性＜0.5mm，硬度3H。

可选地，环氧类改性丙烯酸酯中包含羧基、磺酸基、羟基、酯基、酰胺基其中一种或多种。

可选地，改性环氧丙烯酸酯为柔性改性，改善标准改性丙烯酸酯刚性强，不易弯折的缺陷，同时降低漆膜固化收缩时产生的内应力，进一步提升漆膜附着力。

可选地，活性稀释剂为二丙二醇二丙烯酸酯、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、1,6-己二醇二丙烯酸酯中的一种或两种以上的组合。

本发明进一步选用上述的环氧类改性丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和活性稀释剂，其相对于任意其它的环氧类改性丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和活性稀释剂的组合，所得到的涂料制成的漆膜或涂层具有显著更高的附着力、强度和韧性，其原因在于：上述活性稀释剂的组合、与上述特殊的改性环氧丙烯酸酯、环氧类改性丙烯酸酯相互作用影响，能容易与PTE膜中的极性基团发生反应，形成化学键的官能团，从而提高附着力。

第二方面，本发明提供上述任一方案中，PET膜上高附着的3D转印UV涂料的制备方法，其包括以下步骤：

S1将环氧类改性丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯类丙烯酸酯和活性稀释剂在1000～1200r/min分散5～10min，至体系呈均一混合物；

S2继续依次加入消泡剂、引发剂和填料，在1200～1500r/min分散15～20min以上，直至细度≤25μm且无缩油；

S3继续加入活性稀释剂，在1000～1200r/min分散10～15min得到所述涂料。

第三方面，本发明提供一种PET膜材的制备方法，其其包括以下步骤：

将未经预处理的PET素膜安装在模压机上，将上述任一方案中的UV涂料均匀地涂布在雕有仿布纹的基板上，涂布量为80μm以上，通过模压机将PET膜与UV涂料压紧，同时进行紫外光固化得到3D布纹转印PET膜材。

其中，模压机为循环模压机。

本发明的UV涂料的涂布量可根据所转印的3D花纹确定，优选为80～120μm厚度，在这个厚度下，依然具有优秀的附着力。通常PET膜考虑到作为模具的耐用性，厚度为188μm，但是可根据实际需求进行设计。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明通过使用环氧类改性丙烯酸酯预聚物、改性环氧丙烯酸酯、聚氨酯类丙烯酸酯和活性稀释剂的组合，使所制得的UV涂料，可以显著提高对未经过电晕、火烤等预处理的PET膜上拥有良好的附着力，固化速度快，可秒级固化，在制成涂层漆膜漆膜厚度80-120μm时，附着力可达到0级，柔韧性＜0.5mm，硬度3H，同时还具有较好的强度，延长做成的3D转印膜材使用寿命，减少漆膜收缩带来的形变，可卷曲，易于收纳、施工；

本发明所得涂料，可以以3D纹理PET膜为模板可一次性制作大量的3D纹理涂层板，花纹可依据需求定制，打破了目前PET膜只能制作平面膜的现状，极大丰富了产品款式的多样性，膜材成本低、所制作的3D纹理涂层板附加值高，属于蓝海市场，前景广阔。

附图说明

图1为本发明实施例所得涂料制成的膜材的示意图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面将更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然以下显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

以下实施例中，

环氧类改性丙烯酸酯为广欣LT6162；

改性环氧丙烯酸酯为坤隆HM-302；

聚氨酯类丙烯酸酯为科田5340；

消泡剂为Tego920；

引发剂为双键化工575；

填料为瑞联1250目硅微粉；

流平剂为Tego450；

实施例1

本实施例提供PET膜上高附着的3D转印UV涂料，其按表1中所示相应重量份的组分进行制备：

表1

按表1的组分以及相应重量份制得涂料的方法为：

S1将环氧类改性丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯、聚氨酯类丙烯酸酯和二丙二醇二丙烯酸酯在1000-1200r/min分散5-10min，至体系呈均一混合物；

S2继续依次加入消泡剂、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、引发剂和填料，在1200-1500r/min分散15-20min以上，直至细度≤25μm且无缩油；

S3继续加入流平剂和1,6-己二醇二丙烯酸酯，在1000-1200r/min分散10-15min得到所述涂料。

将未经预处理的PET素膜安装在循环模压机上，将本发明上述的特种UV涂料均匀地涂布在洁净的雕有仿木纹的金属基板上，涂布量为100μm，随后利用循环模压机将PET膜与UV涂料压紧，同时进行紫外光固化，即得3D木纹转印PET膜材，附着力0级，柔韧性＜0.5mm，硬度3H。

本实施例中的环氧类改性丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯、聚氨酯类丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和1,6-己二醇二丙烯酸酯的组合对于提高附着力具有相互促进作用。

实施例2

本实施例提供PET膜上高附着的3D转印UV涂料，其按表2中所示相应重量份的组分进行制备：

表2

按表2的组分以及相应重量份制得涂料的方法为：

S1将环氧类改性丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯、聚氨酯类丙烯酸酯和二丙二醇二丙烯酸酯在1000-1200r/min分散5-10min，至体系呈均一混合物；

S2继续依次加入消泡剂、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、引发剂和填料，在1200-1500r/min分散15-20min以上，直至细度≤25μm且无缩油；

S3继续加入流平剂、1,6-己二醇二丙烯酸酯，在1000-1200r/min分散10-15min得到所述涂料。

将未经预处理的PET素膜安装在循环模压机上，将本发明上述的特种UV涂料均匀地涂布在洁净的雕有仿鸡脚纹的金属基板上，涂布量为120μm，随后利用循环模压机将PET膜与UV涂料压紧，同时进行紫外光固化，即得3D鸡脚纹转印PET膜材，附着力0级，柔韧性＜0.5mm，硬度3H。

本实施例中的环氧类改性丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯、聚氨酯类丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和1,6-己二醇二丙烯酸酯的组合对于提高附着力具有相互促进作用。

实施例3

本实施例提供PET膜上高附着的3D转印UV涂料，其按表3中所示相应重量份的组分进行制备：

表3

按表3的组分以及相应重量份制得涂料的方法为：

S1将环氧类改性丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯、聚氨酯类丙烯酸酯和二丙二醇二丙烯酸酯在1000-1200r/min分散5-10min，至体系呈均一混合物；

S2继续依次加入消泡剂、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、引发剂和填料，在1200-1500r/min分散15-20min以上，直至细度≤25μm且无缩油；

S3继续加入流平剂、1,6-己二醇二丙烯酸酯，在1000-1200r/min分散10-15min得到所述涂料。

将未经预处理的PET素膜安装在循环模压机上，将本发明上述的特种UV涂料均匀地涂布在洁净的雕有仿布纹的金属基板上，涂布量为80μm，随后利用循环模压机将PET膜与UV涂料压紧，同时进行紫外光固化，即得3D布纹转印PET膜材，附着力0级，柔韧性＜0.5mm，硬度3H。

本实施例中的环氧类改性丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯、聚氨酯类丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的组合对于提高附着力具有相互促进作用。

实施例4

如图1所示，PET膜材的制备方法，将未经预处理的PET素膜安装在循环模压机上，将实施例1-3任一所制得的涂料均匀地涂布在洁净的雕有仿布纹的金属基板上，涂布量为80μm以上，随后利用循环模压机将PET膜与UV涂料压紧，同时进行紫外光固化，即得3D布纹转印PET膜材。经过测定，其附着力0级，柔韧性＜0.5mm，硬度3H。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。