專利名稱：一種高性能汽車車燈反射鏡專用紫外光固化真空鍍膜底漆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于涂料新材料領(lǐng)域，具體涉及一種汽車車燈反射鏡專用紫外光固化真空 鍍膜底漆。
背景技術(shù)：
汽車前大燈反射鏡大多采用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯模塑料(BMC)注塑成型，為 獲得良好的鏡面反射效果，在進(jìn)行真空鍍鋁前，需要先在BMC基材上噴涂一層清漆，封閉表 面毛孔，獲得光滑、平整表面。2006年前，國(guó)內(nèi)使用的這類清漆都是溶劑型高溫烘烤漆，但這 種烤漆固化時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低、能源消耗高，并且設(shè)備投入較高。紫外光固化(UV)涂料 因涂膜性能優(yōu)異、生產(chǎn)效率高、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，歐美、日本等已將它引入到汽車反 射鏡制作工藝中。目前，國(guó)內(nèi)許多車燈制造企業(yè)已開始嘗試這種工藝，但這類進(jìn)口 UV涂料 價(jià)格昂貴。因此，車燈制造企業(yè)迫切需要國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)同類UV涂料。而此種UV涂料關(guān)鍵 點(diǎn)是選擇對(duì)BMC有附著、能耐高溫的樹脂，目前文獻(xiàn)資料中未見有相關(guān)樹脂的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高性能汽車車燈反射鏡專用紫外光固化真空鍍膜底漆， 該UV涂料不需對(duì)BMC基材進(jìn)行前處理、直接噴涂后光固化，所得涂膜附著力優(yōu)異，耐高溫性 能良好，真空鍍鋁形成反射鏡面后于240°C下烘烤2小時(shí)不會(huì)出現(xiàn)發(fā)彩起泡等現(xiàn)象。本發(fā)明的另一目的是提供一種新型的光固化聚合物，其作為車燈鍍膜前用UV底 漆的主體樹脂，可以使UV涂料具有上述優(yōu)異的性能。本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到
一種高性能汽車車燈反射鏡專用紫外光固化真空鍍膜底漆，該底漆的組成和質(zhì)量配比如下
主體樹脂40 -80%，優(yōu)選 50 60%，
輔助樹脂8 50%，優(yōu)選8 20%，
活性稀釋劑10 -40%，優(yōu)選 10 25%，
光引發(fā)劑0. 5 10%，優(yōu)選1 5%，
助劑0. 05| 8%，優(yōu)選0. 05 1%，
溶劑0 50%，優(yōu)選1 15%上述各組分之和為100%。
其中所述主體樹脂為以甲基異冰片酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸
縮水甘油酯為單體聚合并由丙烯酸接枝而成的聚合物。主體樹脂的制備方法為以甲基異冰片酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯 酸縮水甘油酯為單體，以偶氮二異丁睛為引發(fā)劑，在溶液聚合下合成嵌段共聚物，然后再將 丙烯酸接枝其上。其中溶液聚合溫度為75 95°C，溶液聚合溶劑為甲苯；接枝反應(yīng)溫度為 90 100°C，接枝反應(yīng)時(shí)還加入催化劑四甲基氯化銨和對(duì)羥基苯甲醚。主體樹脂中各單體甲基異冰片酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯與甲基丙烯酸縮水甘油酯的摩爾比為13 8 5 8 1 5 1，丙烯酸與甲基丙烯酸縮水甘油酯的摩爾 比為0. 8 1. 2 1 ；主體樹脂的重均分子量為10000 100000，優(yōu)選10000 50000，更 優(yōu)選 10000 40000。所述的輔助樹脂可選聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、丙烯酸低聚物酯、硅改性的 聚氨酯丙烯酸酯、硅改性丙烯酸酯低聚物中的至少一種。所述的活性稀釋劑為丙烯酸羥乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、異冰片酯 (IB0A)、異冰片酯(IB0A)、異冰片酯(IB0MA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、1，6_己二醇二 丙烯酸酯(HDDA)、三環(huán)葵烷二甲醇二丙烯酸酯(DCPDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三 羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三(2-羥乙基)異氰尿酸三丙烯酸酯(THEICTA)、季戊四 醇四丙烯酸酯(PETA)、二季戊四醇五丙烯酸酯(DPPA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、烷 氧化丙烯酸酯、無機(jī)_有機(jī)雜化材料中的至少一種。所述光引發(fā)劑為1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮(Irgacure 184)、2_羥基_2_甲 基-1-苯基-1-丙酮(Darocur 1173) ,2-甲基-1_(4_(甲硫基)苯基)-2-嗎啉基-1-丙 酮(Irgacure 907)、2，4，6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦(TP0)、二苯甲酮(BP)、異丙基 硫雜蒽酮(ITX)、二苯甲酮(BP)、活性胺中的至少一種。所述助劑為流平劑，可選自聚二甲基硅氧烷、氟改性聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧 烷共聚物、聚酯改性聚硅氧烷共聚物、(甲基)丙烯酸酯類聚合物、氟改性丙烯酸酯中的至 少一種。所述溶劑可選乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮、 二異丁基酮、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丙醇、異丁醇、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚 乙酸酯、丙二醇甲醚、碳酸二甲酯中的至少一種。本發(fā)明的一個(gè)關(guān)鍵是合成出一種新型的嵌段光固化聚合物(簡(jiǎn)稱IBHG，合成路線 見式1)，作為反射鏡用底漆的主要樹脂，即高性能汽車車燈反射鏡專用紫外光固化真空鍍 膜底漆用樹脂，該樹脂為以甲基異冰片酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸縮水甘 油酯為單體聚合并由丙烯酸接枝而成的聚合物，其中各單體甲基異冰片酯、丙烯酸丁酯、丙 烯酸羥乙酯與甲基丙烯酸縮水甘油酯的摩爾比為13 8 5 8 1 5 1，丙烯酸與甲 基丙烯酸縮水甘油酯的摩爾比為0.8 1.2 1;該樹脂的重均分子量為10000 100000。該樹脂極性很低，能很好地附著在BMC素材上，并且耐高溫性能極好，其熱分解溫 度在300°C以上。該嵌段聚合物通過幾種功能單體的自由基聚合而得，其中，甲基異冰片酯 (IB0MA)賦予樹脂低的極性，又由于其上帶有環(huán)狀，可以改善樹脂的硬度和耐高溫性；丙烯 酸丁酯(BA)是用來調(diào)節(jié)樹脂的柔韌性；丙烯酸羥乙酯(HEA)極性較高，增強(qiáng)樹脂與真空鍍 層的附著；甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)提供活性點(diǎn)，使丙烯酸(AA)接枝其上，賦予樹脂紫 外光固化的功能。各單體聚合后而得的樹脂在充分發(fā)揮了各優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步使由以 IBHG為主體樹脂的UV涂料具有更加優(yōu)異的性能。 IBHG樹脂的合成方法如下樹脂合成在裝有攪拌器、回流冷凝器、恒壓漏斗和溫 度計(jì)的反應(yīng)容器中進(jìn)行，同時(shí)通入氮?dú)猓苊庋踝?。將反?yīng)容器置于恒溫水浴中，加入甲苯 作為溶劑，加熱到聚合反應(yīng)所需的溫度。然后將IBOMA、BA、HEA、GMA單體及AIBN引發(fā)劑混 合加入到恒壓漏斗中，緩加到反應(yīng)容器中。加完后再反應(yīng)一段時(shí)間，使單體基本反應(yīng)完全。 再取與GMA相同或相近摩爾數(shù)的AA，加入四甲基氯化銨、對(duì)羥基苯甲醚分別作為催化劑和 阻聚劑，然后將混合液加入到上述反應(yīng)好的共聚物中，在一定溫度下反應(yīng)。采用本發(fā)明的IBHG樹脂配制的UV涂料，在難附著基材BMC上有很好的附著，不需 對(duì)BMC基材進(jìn)行前處理、直接噴涂后光固化，所得涂膜附著力優(yōu)異，耐高溫性能良好，真空 鍍鋁形成反射鏡面后于240°C下烘烤2小時(shí)不會(huì)出現(xiàn)發(fā)彩起泡等現(xiàn)象。
具體實(shí)施例方式下面以具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述，僅用于說明，并不限制發(fā)明的范圍。1、IBHG樹脂的合成分別取222. 3gIB0MA、88. 4gBA、34. 8gHEA 和 14. 2gGMA,加入 5. 4g 偶氮二異丁睛 作為引發(fā)劑，混合均勻后轉(zhuǎn)移到恒壓漏斗中。稱取144g甲苯加入到四口燒瓶中，將其置于 85°C水浴中，組裝冷凝、攪拌裝置，通氮?dú)?，加熱?5°C，在攪拌下將恒壓漏斗中溶液滴加 到四口燒瓶中，待溶液滴加完后再保溫反應(yīng)3h。再取3.6g丙烯酸、0.036g四甲基氯化銨、 0.018g對(duì)羥基苯甲醚混合，用15g乙酸乙酯溶解，加入到四口燒瓶中，在95°C下反應(yīng)2. 5h。最終產(chǎn)物IBHG-I經(jīng)過濾后檢測(cè)其性能，酸值為7. 4mgK0H/g，重均分子量為24510。分別取212. 5gIB0MA、85. 3gBA、36. 8gHEA 和 14. 2gGMA,加入 5. 4g 偶氮二異丁睛 作為引發(fā)劑，混合均勻后轉(zhuǎn)移到恒壓漏斗中。稱取144g甲苯加入到四口燒瓶中，將其置于 87°C水浴中，組裝冷凝、攪拌裝置，通氮?dú)猓訜岬?7°C，在攪拌下將恒壓漏斗中溶液滴加 到四口燒瓶中，待溶液滴加完后再保溫反應(yīng)3h。再取3.9g丙烯酸、0.036g四甲基氯化銨、 0.018g對(duì)羥基苯甲醚混合，用15g乙酸乙酯溶解，加入到四口燒瓶中，在96°C下反應(yīng)2. 5h。 最終產(chǎn)物IBHG-II經(jīng)過濾后檢測(cè)其性能，酸值為7. 5mgK0H/g，重均分子量為26620。2、底漆涂料實(shí)施例1一種汽車車燈反射鏡專用紫外光固化真空鍍膜底漆的質(zhì)量百分比配方IBHG_I 60%，酚醛環(huán)氧丙烯酸酯10%，TMPTA 20%, DPHA 5%, Irgacure 1842%，流平劑聚二甲基 硅氧烷0. 1%，甲基異丁基酮2.9%。將上述各組分混合均勻后即得底漆。實(shí)施例2一種汽車車燈反射鏡專用紫外光固化真空鍍膜底漆的質(zhì)量百分比配方IBHG_I 65%，聚氨酯丙烯酸酯 10%, TMPTA 10%, THEICTA 10%, Darocurll73 2%，流平劑氟改性 聚硅氧烷0. 1%,甲基異丁基酮2.9%。實(shí)施例3—種汽車車燈反射鏡專用紫外光固化真空鍍膜底漆的質(zhì)量百分比配方IBHG-II 65%，硅改性丙烯酸酯低聚物10%，PETA 15%,Darocur 1173 2%，流平劑聚醚改性聚硅氧 烷共聚物0.1%，甲基異丁基酮7.9%。實(shí)施例4一種汽車車燈反射鏡專用紫外光固化真空鍍膜底漆的質(zhì)量百分比配方IBHG-II 50%，環(huán)氧丙烯酸酯8%，PETA 7%, DPHA 5%, Darocur 1173 2%，流平劑聚酯改性聚硅氧 烷共聚物0. 1%，乙酸丁酯20%，乙酸乙酯11.9%。上述配方中酚醛環(huán)氧丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯分別為臺(tái)灣長(zhǎng)興公司的625C-45、 6233，聚氨酯丙烯酸酯為沙多瑪公司的CN965，硅改性丙烯酸酯低聚物為臺(tái)灣雙鍵化工的 347-1。3、性能測(cè)試MC素材經(jīng)除油、除塵后，將上述配方的底漆噴涂于其上，控制膜厚在12-16um，再 紅外流平5分鐘，在UV能量為900-1000mj/cm2下固化，然后進(jìn)行真空鍍鋁，檢測(cè)其性能。
7 現(xiàn)有UV涂料耐高溫為200°C，固化能量大于3000毫焦每平方厘米；而本產(chǎn)品均耐 240°C高溫，固化能量均小于2300毫焦每平方厘米。
權(quán)利要求
一種高性能汽車車燈反射鏡專用紫外光固化真空鍍膜底漆，其特征在于該底漆的組成和質(zhì)量配比如下主體樹脂 40～80％輔助樹脂 8～50％活性稀釋劑10～40％光引發(fā)劑 0.5～10％助劑 0.05～8％溶劑 0～50％其中所述主體樹脂為以甲基異冰片酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯為單體聚合并由丙烯酸接枝而成的聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底漆，其特征在于所述主體樹脂的制備方法為以甲基異冰 片酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯為單體，以偶氮二異丁睛為引發(fā) 劑，在溶液聚合下合成嵌段共聚物，然后再將丙烯酸接枝其上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的底漆，其特征在于溶液聚合溫度為75 95°C，溶液聚合溶劑 為甲苯；接枝反應(yīng)溫度為90 100°C，接枝反應(yīng)時(shí)還加入催化劑四甲基氯化銨和阻聚劑對(duì) 羥基苯甲醚。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的底漆，其特征在于所述主體樹脂中各單體甲基異冰片酯、 丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯與甲基丙烯酸縮水甘油酯的摩爾比為13 8 5 8 1 5 1，丙烯酸與甲基丙烯酸縮水甘油酯的摩爾比為0.8 1.2 1;主體樹脂的重均分子 量為 10000 100000。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底漆，其特征在于所述輔助樹脂選自聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧 丙烯酸酯、丙烯酸低聚物酯、硅改性的聚氨酯丙烯酸酯、硅改性的丙烯酸酯低聚物中的至少 一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底漆，其特征在于所述活性稀釋劑選自丙烯酸羥乙酯、甲 基丙烯酸羥乙酯、異冰片酯、異冰片酯、異冰片酯、二丙二醇二丙烯酸酯、1，6_己二醇二丙 烯酸酯、三環(huán)葵烷二甲醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三 (2-羥乙基)異氰尿酸三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊 四醇六丙烯酸酯、烷氧化丙烯酸酯、無機(jī)_有機(jī)雜化材料中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底漆，其特征在于所述光引發(fā)劑選自1-羥基-環(huán)己基-苯基 甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-甲基-1- (4-(甲硫基)苯基)-2-嗎啉基-1-丙 酮、2，4，6_三甲基苯甲?；?二苯基氧化冧、二苯甲酮、異丙基硫雜蒽酮、二苯甲酮、活性胺 中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底漆，其特征在于所述助劑為流平劑，選自聚二甲基硅氧烷、 氟改性聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷共聚物、聚酯改性聚硅氧烷共聚物、(甲基)丙烯酸酯 類聚合物、氟改性丙烯酸酯中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底漆，其特征在于所述溶劑選自乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸 丁酯、丙酮、丁酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮、二異丁基酮、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丙醇、異丁 醇、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚、碳酸二甲酯中的至少一種。
10.一種高性能汽車車燈反射鏡專用紫外光固化真空鍍膜底漆用樹脂，其特征在于該樹脂為以甲基異冰片酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯為單體聚合 并由丙烯酸接枝而成的聚合物，其中各單體甲基異冰片酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯與甲 基丙烯酸縮水甘油酯的摩爾比為13 8 5 8 1 5 1，丙烯酸與甲基丙烯酸縮水 甘油酯的摩爾比為0. 8 1. 2 1 ；該樹脂的重均分子量為10000 100000。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高性能汽車車燈反射鏡專用紫外光固化真空鍍膜底漆，該底漆的組成和配比為主體樹脂40～80％，輔助樹脂8～50％，活性稀釋劑10～40％，光引發(fā)劑0.5～10％，助劑0.05～8％，溶劑0～50％。本發(fā)明還公開了一種新型的光固化共聚物，作為車燈鍍膜前用UV底漆的主體樹脂。用該樹脂配制的UV涂料不需對(duì)BMC基材進(jìn)行前處理、直接噴涂后光固化，所得涂膜附著力優(yōu)異，耐高溫性能良好，真空鍍鋁形成反射鏡面后于240℃下烘烤2小時(shí)不會(huì)出現(xiàn)發(fā)彩起泡等現(xiàn)象。
文檔編號(hào)C09D133/08GK101864204SQ20101019565
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者吳年強(qiáng), 吳玉民, 戴梁鋒 申請(qǐng)人:宜興市宏泰化工有限公司