[發明專利]抗污助劑及其在紫外光固化涂料中的應用

有效

• 申請號: 201710563541.9
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107337800B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 虞明東;王艷梅;黨東風
• 申請（專利權）人: 上海乘鷹新材料有限公司;上海維凱光電新材料有限公司;江蘇乘鷹新材料股份有限公司
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C08G77/38;C08G77/388;C09D5/16;C09D175/14
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中;陳少凌

本發明公開了一種抗污助劑及其在紫外光固化涂料中的應用；所述抗污助劑具體為如下結構含有丙烯酸酯及馬來酸酯結構的氟硅光固化型超支化聚酯：在紫外光照射下，該助劑結構中的丙烯酸酯及馬來酸酯雙鍵能與涂料中的丙烯酸酯樹脂及丙烯酸酯單體的雙鍵發生交聯固化而形成疏水疏油性能優異的涂層，從而具有優異的抗污效果。

技術領域

本發明屬于紫外光固化防污材料技術領域，具體涉及含有丙烯酸酯及馬來酸酯結構的氟硅光固化型超支化聚酯的制備方法及其作為抗污助劑在紫外光固化涂料中的應用。

背景技術

紫外光固化涂料(UV涂料)因其高效、節能、環保、經濟等優勢，以及其涂膜具有優異的抗劃傷性、耐化學性、光澤度高等特點，已廣泛應用于手機、平板電腦、光學鏡頭、機器控制面板、GPS面板等電子產品的塑料基材表面加硬，而提高塑料基材的硬度、透明性、耐磨耗、抗沖擊等性能。但是這些電子產品的使用過程中，其屏幕表面極易留下指紋印、皮膚油脂、墨跡等污漬，且污漬難于去除，從而降低了表面透明性，影響了實用性及美觀。尤其是近年來，基于觸屏式手機、電腦、電視等3C產品的普及，除了要求涂料的硬度，透明性、耐磨耗性外更是對涂料的抗污性能提出了更高的要求。

隨著氟化學的興起和發展，人們逐漸意識到含氟化合物/樹脂的特殊性能。氟元素具有最高的電負性，其與碳原子形成的C-F鍵鍵長最短且可極化性低，故含氟聚合物鏈中的氟原子相互排斥，密集地包裹在主鏈外側而形成致密的螺旋狀屏蔽層。此外，C-F鍵的鍵能較高，一般紫外線的照射難以使C-F鍵斷裂而破壞樹脂結構。正是這種特殊的結構特點賦予含氟樹脂低表面張力、耐水耐油性、化學穩定性及耐候性等優異的特殊性能。然而，含氟化合物存在成本高的缺點，因此采用價格便宜，而且表面能也較低的有機硅化合物與含氟化合物協同來達到降低表面張力，提高疏水疏油效果，從而實現抗污功能的方法是引起人們的普遍關注。

中國專利CN103665022A公開了一種全氟聚醚烷氧基硅烷的抗污助劑，但是該助劑合成采用兩步合成法，第一步采用易燃溶劑乙醚，用價格昂貴的全氟聚醚酰氟與烯丙基胺反應得到烯丙基全氟聚醚酰胺，而且合成時間較長，還需除去溶劑才可進行第二步反應。第二步反應采用毒性較大的低沸點溶劑二氯甲烷，需較貴的鉑催化劑，采用上述產物烯丙基全氟聚醚酰胺與三甲氧基硅烷反應，反應時間長，而且還需進行除溶劑。但是盡管經過這么復雜的合成過程，所得價格昂貴的最終產物只是帶有全氟聚醚基團和三甲氧基硅烷的化合物，其根本不具有可光固化基團，因此不能與光固化涂料體系中的樹脂和單體發生光交聯。另外因為該產物具有三甲氧基硅烷結構，對水不穩定，易水解，因此存在儲存穩定性問題。另一方面，該專利也沒有給出合成產物用于抗污涂料中的使用效果。

中國專利CN104755514A公開了一種可以用于抗污涂料組合物，其包含氟高支化聚合物和硅氧烷低聚物。但是含氟高支化聚合物和硅氧烷低聚物均需單獨制備，而前者還需進行脫溶劑及真空干燥步驟，操作復雜。硅氧烷低聚物的制備是通過甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷在乙醇溶液中酸性條件下進行水解制備，制備工藝雖然簡單，但是不易得到預計分子量的低聚物，如果操作不當，會產生交聯。此外，該發明提到的含氟高支化聚合物只是側鏈含有雙鍵的多官無規二元共聚物，并且其含氟量較低，因為其氟原料只是含有6個氟原子的2-(全氟己基)乙基丙烯酸酯，含氟鏈段較短，因此疏水疏油效果低，而且該聚合物并不具備超支化聚合物的結構規整性，因此粘度較高，會造成與涂料體系中其它組分的相容性差而影響涂膜效果。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種含有丙烯酸酯及馬來酸酯結構的氟硅光固化型超支化聚酯抗污助劑及其在紫外光固化涂料中的應用；以有效提高透明塑料基材表面光固化涂層的疏水疏油性能，以達到優異的抗污效果。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明涉及一種用于光固化涂料中的助劑，所述助劑為含有丙烯酸酯及馬來酸酯結構的氟硅光固化型超支化聚酯；其結構如下：