[發明專利]一種UV-LED光固化涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410210628.4
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN103980812A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 宗正新;陳凱;馮志峰;劉慶
• 申請（專利權）人: 上海正歐實業有限公司
• 主分類號: C09D175/14
• 分類號: C09D175/14;C09D7/12
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司 31113
• 代理人: 陳志良

技術領域

本發明涉及一種光固化涂料，特別是公開一種UV-LED光固化涂料及其制備方法，屬于涂料領域，適用于包裝、建材、電子通訊、交通等行業，具有高效、節能、環保等優勢。

背景技術

光固化是指在紫外光或可見光的作用下,將液態中的低聚物和單體經過交聯聚合而形成固態產物的過程。紫外光固化(UV)是輻射固化技術的一個分支,主要應用于制備光固化涂料。LED是發光二極管的英文縮寫，UV?LED是紫外線發光二極管的英文縮寫，新型的UV?LED?其發光技術和傳統的汞燈發光技術不同，新型UV?LED是場致發光，而傳統的汞燈發光是通過某種氣體實現發光的。

在特殊配比的樹脂中加入光引發劑，促使UV?LED光固化設備中的紫外光進行吸收，進而產生自由基或者其他基團，產生一系列反應使樹脂等材料的短時間內快速的轉變成固態，這個樹脂轉化為固態的過程，稱為紫外光固化。UV?LED光源采用大功率LED芯片和特殊的光學設計，在生產環節使用最新的高功率LED制造工藝,實現了高品質產品的高精度、高強度照射并且具有比較好的均勻性，使UV粘合劑更快固化，縮短了生產時間，大幅度提高了生產效率。

光固化涂料一般由預聚物、光引發劑、活性稀釋劑和助劑組成。其中光固化預聚體是主要活性組分之一，在光引發劑的引發下發生反應，形成網狀聚合物。低聚物主要包括：不飽和聚酯，丙烯酸樹脂，聚氨酯丙烯酸樹脂，環氧丙烯酸樹脂。光引發劑是一類容易吸收紫外光能量產生活性自由基或活性離子基，進而引發涂料中不飽和基團聚合的物質。活性稀釋劑又稱光活性單體?,?在光固化涂料的組成體系中兼有固化交聯和溶劑的雙重功能。常用的活性稀釋劑分單官能團?,?雙官能團和多官能團的化合物。

光固化涂料和一般熱固化涂料相同，涂布后都有一個由液態轉變為固態的成膜的過程。但是光固化涂料又有自身的特點,在光固化涂料中起稀釋作用的不是一般的溶劑而是活性稀釋劑,亦即不易揮發的單體,它在成膜過程中參加光聚合反應而形成網狀結構。

LED—UV系統與傳統的UV系統比較，具有以下優點：

1、LED?與紫外燈方式相比，只需要其?1／4?的電能消耗，可節省能耗費用，大大減少了CO₂的排放量；

2、本發明為395nm光源照射固化光源接近可見光，對人體危害?。?/p>

3、LED?光源元件與紫外線燈相比壽命約為其?12倍，光源更換頻度大幅降低，器材耗用隨之減少；

4、LED?可做到瞬間開啟或關閉，無需?UV?燈方式所必須的預熱及降溫時間，作業效率得到提高；

5、由于紫外線照射裝置與相關配套裝置非常緊湊，無需以往那種較大的機械安裝空間以及管道施工，設置簡單容易。

CN?102532967?A公布了一種可用于UV-LED光源快速固化的涂料，該發明的特殊齊聚物為巰基改性丙烯酸類樹脂。CN?102482145?A公布了一種可輻射固化光纖涂料組合物的LED固化，該發明用氨基甲酸酯（甲基）丙烯酸酯低聚物、反應性稀釋劑單體和光引發劑制備。CN?102652161?A公布了一種可輻射固化地板涂料的LED固化，該發明包括至少一種可輻射固化的低聚物，至少一種光引發劑和至少一種反應性稀釋劑單體，其中光引發劑為常規的Ⅰ型和Ⅱ型光引發劑。CN?103396689?A公布了一種LED-UV光源固化涂料，有丙烯酸酯類低聚物、活性稀釋劑、光引發劑、顏填料等制備。上述專利中的光引發劑都為UV常規型光引發劑，效果不佳。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術和配套產品存在的缺陷，提供一種UV-LED光固化涂料及其制備方法，本發明是一種無毒環保，節能能源的UV-LED光固化涂料。

本發明是這樣實現的：一種UV-LED光固化涂料，其特征在于：所述光固化涂料的組成及質量百分比如下：

高官能度脂肪酸聚氨酯丙烯酸酯低聚物，6197????????????????????????????????????20～30%，

二官能度聚氨酯丙烯酸酯，6071?????????????????????????????????????????????????????????10～20%，

三官能度功能單體，活性稀釋劑，TMPTA??????????????????????????????????????????10～20%，