[發明專利]一種紫外光固化白可丁涂料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011057734.5
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112159622B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 曹欣欣;劉嘉州;唐雄
• 申請（專利權）人: 江陰廣慶新材料科技有限公司
• 主分類號: C09D175/14
• 分類號: C09D175/14;C09D7/61;C09D5/08;C08G18/83;C08G18/67;C08G18/61;C08G18/48
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

本發明提供了一種紫外光固化白可丁涂料及其制備方法與應用，屬于涂料領域。本發明使用的樹脂原料是一種具有一定韌性且含有磷酸酯結構的聚氨酯丙烯酸酯樹脂；該聚氨酯丙烯酸酯樹脂與鈦白粉、光敏劑、分散劑、流平劑、消泡劑一起合成了一種紫外光固化白可丁涂料。該涂料從真正意義上提高了對馬口鐵的附著力外，同時結構中的硅氧烷樹脂組分提高了耐溫性，提高了耐水性等性能。

技術領域

本發明屬于涂料技術領域，涉及一種用于馬口鐵的紫外光固化樹脂以及涂料，尤其涉及一種紫外光固化白可丁涂料及其制備方法與應用。

背景技術

馬口鐵是一種現代常用的包裝用材料，主要用于，馬口鐵具有耐腐蝕、無毒、強度高、延展性好的特性，作為一種重要的包裝材料已經從食品行業到傳統工業的應用非常廣泛，包括食品包裝鐵盒、鐵罐等領域。馬口鐵在作為包裝材料使用前，在對馬口鐵表面進行印刷以滿足具體使用需求之前，需要在其表面首先涂布一層白色涂料，以便后續印刷，這種白色底漆涂料即被稱為白可丁。

到目前為止，馬口鐵印刷使用的白可丁主要為熱固化溶劑型涂料，在白可丁固化過程中會有大量的揮發性有毒有害溶劑揮發，對環境造成污染，對人體健康造成危害，而且固化時間較長，是一種不環保、效率較低的方法。環保、高效的白可丁涂料成為了該領域的發展方向，得到了大量的研究。專利CN104178017報道了一種用于馬口鐵的光-熱雙重固化白可丁及其涂裝方法，白可丁由聚氨酯丙烯酸酯樹脂、環氧丙烯酸酯樹脂、金紅石型鈦白粉以及活性單體等組分組成。該涂料在均勻涂布在馬口鐵表面，經紫外光固化機固化后，再對初步固化后的表面涂布一層烤漆光油，再次放置于高溫烘箱中100℃烘烤5分鐘，固化烤漆的同時，激發白可丁中的熱引發劑引發漆膜的第二次深度固化，得到產品。

盡管UV光固化白可丁涂料也得到了一些研究，然而，與熱固化涂料相比，仍舊存在著對馬口鐵附著力不高、涂層耐水煮、抗沖擊較差等一系列問題，導致了目前UV光固化白可丁涂料難以得到真正實施。

為了提高涂料與馬口鐵之間的附著力，傳統的方法是在制備馬口鐵涂料過程中，加入磷酸酯類單體，這種通過物理方法引入的磷酸酯這種可以提高涂層與馬口鐵附著力的單體，存在三個問題：第一、這種外加的磷酸酯單體由于極性與樹脂有著一定的差距，很難混合成均一的一相，因而，儲存穩定性比較差，時間長了會與主體樹脂產生嚴重的分相，導致了這種磷酸酯附著力促進劑并未完全發揮作用。第二、這種外加磷酸酯單體由于分子量小，會逐漸游離到漆膜表面，不僅僅影響涂層的外觀，而且隨著不斷地游離到漆膜表面，使得涂層與馬口鐵的附著力變差。第三、這種外加的磷酸酯單體含有不飽和的雙鍵，在紫外光固化后，由于分子量小，會使得漆膜變脆，韌性變差。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明申請人提供了一種紫外光固化白可丁涂料及其制備方法與應用。本發明利用磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯，將磷酸酯基團有效地接入到了聚合物主鏈結構中，將磷酸酯基團牢牢地固定在了聚合物主鏈上，無法游離出來，而且由于磷酸酯成為了聚合物主鏈結構的一部分，因而，紫外光固化后，漆膜不會變脆，當然，磷酸酯基團作為聚氨酯丙烯酸酯樹脂結構中的一部分，磷酸酯與聚合物樹脂屬于分子水平上的相容，因而，不存在相容性差的問題。同時本發明使用的樹脂原料是一種具有一定韌性且含有磷酸酯結構的聚氨酯丙烯酸酯樹脂，在提高了對馬口鐵的附著力外，同時結構中的硅氧烷樹脂組分提高了耐溫性，提高了耐水性等性能。

本發明的技術方案如下：

一種紫外光固化白可丁涂料，所述涂料配方由以下組分組成，以重量份數計數：

所述磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯由以下組分組成，以質量份數計數：

所述磷酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯通過以下方法制備得到：