本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種涂料組合物及涂層。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的技術(shù)領(lǐng)域雖然已經(jīng)能夠在無處理的玻璃基材上做一些油墨噴涂等操作，但是還沒有達(dá)到能夠擁有很高的技術(shù)指標(biāo)的要求。目前大多數(shù)玻璃基材的硬化涂層都需要對(duì)玻璃表面進(jìn)行底涂處理才能讓涂層擁有高耐候性、優(yōu)異的耐磨耐刮性能以及優(yōu)秀的附著力。通常情況下玻璃基材硬化涂層需要將玻璃表面進(jìn)行很徹底地清潔，然后預(yù)涂底漆并且烘干后才能進(jìn)一步地使用，工序繁瑣效率低下。沒有進(jìn)行底涂預(yù)處理的玻璃基材和常規(guī)的uv膠水兩者存在有機(jī)物與無機(jī)物粘結(jié)強(qiáng)度不好問題，附著力很難達(dá)到滿足一些特定的要求，所以沒有辦法直接將uv膠水直接涂在玻璃基材的表面。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于提供一種涂料組合物及涂層，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在玻璃基材上形成硬化涂層之前必須進(jìn)行底涂處理的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一個(gè)方面提供了一種涂料組合物，該涂料組合物包括活性低聚物、稀釋單體、硅烷偶聯(lián)劑、光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑及有機(jī)溶劑，且活性低聚物為聚氨酯丙烯酸酯和/或環(huán)氧丙烯酸酯。
進(jìn)一步地，按重量份計(jì)，涂料組合物包括30～70份活性低聚物、30～70份稀釋單體、1～10份硅烷偶聯(lián)劑、1～5份光引發(fā)劑、1～5份熱引發(fā)劑及5～30份有機(jī)溶劑。
進(jìn)一步地，按重量份計(jì)，涂料組合物還包括1～10份流平分散助劑。
進(jìn)一步地，活性低聚物選自肪族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯和環(huán)氧丙烯酸酯組成的組中的一種或多種。
進(jìn)一步地，活性低聚物的官能度≤2或者≥3。
進(jìn)一步地，稀釋單體為官能度≥3的丙烯酸酯或者官能度≤2的丙烯酸酯；優(yōu)選官能度≥3的丙烯酸酯選自三(2-羥乙基)異氰脲酸三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、磷酸酯類三官能團(tuán)酸脂、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯組成的組中的一種或多種；優(yōu)選官能度≤2的丙烯酸酯選自甲氧基聚乙二醇(350)單丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯和二縮三丙二醇二丙烯酸酯組成的組中的一種或多種。
進(jìn)一步地，光引發(fā)劑選自1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、2-羥基-甲基苯基丙烷-1-酮、2，4，6(三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦組成的組中的一種或多種。
進(jìn)一步地，熱引發(fā)劑選自偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰和異丙苯過氧化氫組成的組中的一種或多種。
進(jìn)一步地，硅烷偶聯(lián)劑選自3-甲基丙烯晴丙基三乙氧基硅烷、n-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷和n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷組成的組中的一種或多種。
進(jìn)一步地，流平分散助劑為聚醚改性有機(jī)硅類，優(yōu)選為byk-333、byk-3505和byk-3500組成的組中的一種或多種。
進(jìn)一步地，有機(jī)溶劑選自丁酮、乙酸丁脂和戊醇組成的組中的一種或多種。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明另一個(gè)方面提供了一種涂層，該涂層由上述涂料組合物固化而成。
應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，熱引發(fā)劑能夠使有機(jī)溶劑和一部分活性低聚物、稀釋單體在進(jìn)行初步固化，同時(shí)硅烷偶聯(lián)劑的加入能夠提高初步固化后形成的涂層與玻璃基材的附著力，進(jìn)而能夠達(dá)到和預(yù)涂底漆相同的效果。然后通過光引發(fā)劑使得剩余低聚物和稀釋單體在玻璃基材上進(jìn)行深層固化。同時(shí)，稀釋單體的加入有利于調(diào)節(jié)固化的時(shí)間和固化程度。上述光-熱雙重固化的方式有利于顯著提升涂層對(duì)無處理玻璃基材的附著力，且由于上述活性低聚物聚合物具有較差的親水性，因而固化后形成的涂層也具有良好的耐水性。此外采用上述涂料組合物在無處理玻璃基材上形成涂層還有利于簡(jiǎn)化操作工序，節(jié)約工藝成本并提高效率。
具體實(shí)施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
正如背景技術(shù)所描述的，現(xiàn)有技術(shù)中在玻璃基材上形成硬化涂層之前必須進(jìn)行底涂處理的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種涂料組合物，該涂料組合物包括活性低聚物、稀釋單體、硅烷偶聯(lián)劑、光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑及有機(jī)溶劑，且所述活性低聚物為聚氨酯丙烯酸酯和/或環(huán)氧丙烯酸酯。
本申請(qǐng)?zhí)峁┑耐苛辖M合物中熱引發(fā)劑能夠使有機(jī)溶劑和一部分活性低聚物和稀釋單體在玻璃基材上進(jìn)行初步固化，同時(shí)硅烷偶聯(lián)劑的加入能夠提高初步固化后形成的涂層與玻璃基材的附著力，進(jìn)而能夠達(dá)到和預(yù)涂底漆相同的效果。然后通過光引發(fā)劑使得剩余低聚物和稀釋單體在玻璃基材上進(jìn)行深層固化。同時(shí)稀釋單體的加入有利于調(diào)節(jié)固化的時(shí)間和固化程度。上述光-熱雙重固化的方式有利于顯著提升涂層對(duì)無處理玻璃基材的附著力，同時(shí)由于上述活性低聚物聚合物具有較差的親水性，因而固化后形成的涂層也具有良好的耐水性。此外采用上述涂料組合物在無處理玻璃基材上形成涂層還有利于簡(jiǎn)化操作工序，節(jié)約工藝成本并提高效率。
本申請(qǐng)?zhí)峁┑纳鲜鐾苛辖M合物與無處理的玻璃基材具有較好的附著力。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，按重量份計(jì)，涂料組合物包括30～70份活性低聚物、30～70份稀釋單體、1～10份硅烷偶聯(lián)劑、1～5份光引發(fā)劑、1～5份熱引發(fā)劑及5～30份有機(jī)溶劑。涂料組合物中各組分的比例關(guān)系包括但不限于上述范圍，但將其限定在上述范圍內(nèi)有利于進(jìn)一步提升涂層在無處理的玻璃基材上的附著力和耐水性等綜合性能。優(yōu)選上述涂料組合物中含20wt％的溶劑，這有利于調(diào)節(jié)發(fā)生光固化反應(yīng)和發(fā)生熱固化反應(yīng)的聚合物的比例關(guān)系。
本申請(qǐng)中各組分具有上述比例關(guān)系的涂料組合物具有較高的綜合性能。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，按重量份計(jì)，上述涂料組合物還包括1～10份流平分散助劑。在上述涂料組合物中加入上述用量的流平分散助劑一方面有利于提高涂料組合物形成的涂層的平整性，同時(shí)還有利于提高各組分之間的協(xié)同作用。
上述活性低聚物包括但不限于肪族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯和環(huán)氧丙烯酸酯組成的組中的一種或多種。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，活性低聚物的官能度≥3。選用官能度≥3的上述活性聚合物有利于提高固化的效率。更優(yōu)選活性低聚物包括但不限于沙多瑪亞洲有限公司cn9010ns、cn975、cn9013ns和cn8010ns組成的組中的一種或多種。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，活性低聚物的官能度≤2。選用官能度≤2的上述活性聚合物一方面有利于調(diào)節(jié)固化的效率，另一方面官能度較低的肪族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯和環(huán)氧丙烯酸酯等固化后具有較低的收縮率，這有利于進(jìn)一步提升涂層與無處理玻璃基材的附著力。優(yōu)選活性低聚物包括但不限于沙多瑪亞洲有限公司的cn991、cn981ns、cn9014ns、cn9010ns和cn104ns組成的組中的一種或多種；和/或雙鍵化學(xué)股份有限公司的272、353和5404組成的組中的一種或多種。
稀釋單體的加入有利于調(diào)節(jié)固化上述涂料組合物中可以選用常用的稀釋單體。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，稀釋單體為官能度≥3的丙烯酸酯，且稀釋單體包括但不限于三(2-羥乙基)異氰脲酸三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、磷酸酯類三官能團(tuán)酸脂、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯組成的組中的一種或多種。選用上述物質(zhì)作為稀釋單體有利于提高固化涂層的交聯(lián)密度、耐抗性等綜合性能。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，稀釋單體為官能度≤2的丙烯酸酯，且稀釋單體包括但不限于甲氧基聚乙二醇(350)單丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯和二縮三丙二醇二丙烯酸酯組成的組中的一種或多種。選用官能度較低的物質(zhì)作為稀釋單體有利于調(diào)節(jié)交聯(lián)的程度，同時(shí)降低固化涂層的收縮率，進(jìn)而有利于更近一步提高涂層在基材上的附著力、耐抗性、耐磨性等綜合性能。
上述涂料組合物中，光引發(fā)劑可以選用本領(lǐng)域常用的光引發(fā)劑。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，光引發(fā)劑包括但不限于1-羥基環(huán)己基苯基甲酮(184)、2-羥基-甲基苯基丙烷-1-酮(a1173)、2，4，6(三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦(tpo)和127組成的組中的一種或多種。上述引發(fā)劑需要較低的能量光照(最低能量為20～50mj/cm2，適用能量為20～500mj/cm2)就能夠被激發(fā)進(jìn)而引發(fā)uv固化反應(yīng)，因而將上述物質(zhì)作為本申請(qǐng)中的光引發(fā)劑有利于將涂層的固化程度限定在較合適程度，進(jìn)而抑制因光照能量過高而導(dǎo)致涂層的收縮率過大、涂層在基材上的附著力變差的現(xiàn)象出現(xiàn)。
上述涂料組合物中，熱引發(fā)劑可以選用本領(lǐng)域常用的熱引發(fā)劑。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，熱引發(fā)劑包括但不限于偶氮二異丁腈(aibn)、過氧化苯甲酰(bpo)和異丙苯過氧化氫(chpo)組成的組中的一種或多種。選用上述物質(zhì)作為熱引發(fā)劑能夠使熱固化反應(yīng)在較低的溫度下進(jìn)行，同時(shí)還有利于進(jìn)一步提升熱固化反應(yīng)的固化程度，進(jìn)而更進(jìn)一步提高涂層與無處理玻璃基材的附著力。
上述涂料組合物中，可以選用本領(lǐng)域常用的硅烷偶聯(lián)劑。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，硅烷偶聯(lián)劑包括但不限于3-甲基丙烯腈丙基三乙氧基硅烷(kbm-503)、n-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷(kbm-603)和n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷組成的組中的一種或多種。硅烷偶聯(lián)劑同時(shí)具有與無機(jī)材料及有機(jī)材料結(jié)合的能力，因而在涂料組合物中加入硅烷偶聯(lián)劑有利于進(jìn)一步提升固化涂層與玻璃基材之間的附著力。上述硅烷偶聯(lián)劑具有成本低、來源廣等優(yōu)點(diǎn)，選用上述物質(zhì)作為本申請(qǐng)?zhí)峁┑耐苛辖M合物中的硅烷偶聯(lián)劑有利于降低產(chǎn)品成本。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，流平分散助劑為聚醚改性有機(jī)硅類。聚醚改性有機(jī)硅類流平分散助劑與其他組分具有較好的相容性，同時(shí)其所帶的聚醚型官能團(tuán)有利于進(jìn)一步提高固化后形成的涂層與無處理玻璃基材的附著力。優(yōu)選為byk-333、byk-3505和byk-3500組成的組中的一種或多種。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，有機(jī)溶劑包括但不限于丁酮、乙酸丁脂和戊醇組成的組中的一種或多種。上述有機(jī)物具有良好的溶劑性能，選用上述有機(jī)物作為溶劑有利于提高熱固化反應(yīng)過程中各種組分的固化交聯(lián)程度。
本申請(qǐng)的另一方面還提供了一種涂層，該涂層由上述涂料組合物固化而成。
上述涂料組合物中熱引發(fā)劑能夠使有機(jī)溶劑和一部分活性低聚物和稀釋單體在玻璃基材上進(jìn)行初步固化，同時(shí)硅烷偶聯(lián)劑的加入能夠提高初步固化后形成的涂層與玻璃基材的附著力，進(jìn)而能夠達(dá)到和預(yù)涂底漆的相同效果。然后通過光引發(fā)劑使得剩余低聚物和稀釋單體在玻璃基材上進(jìn)行深層固化。同時(shí)稀釋單體的加入有利于調(diào)節(jié)固化的時(shí)間和固化程度。因而上述涂料組合物固化后形成的涂層對(duì)無處理玻璃基材具有較優(yōu)的附著力以及良好的耐水性。
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，這些實(shí)施例不能理解為限制本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1至7及對(duì)比例1至3的涂料組合物的組成見表1。
表1
實(shí)施例1至7及對(duì)比例1至3的涂料組合物的性能評(píng)測(cè)采用如下方法進(jìn)行：
固化后百格：gb9286-98百格測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
固化后鉛筆硬度：gb/t6739鉛筆硬度測(cè)試。
固化后耐磨耐刮性：gb/t9279-2007涂層耐刮擦測(cè)試。
耐水煮性：在玻璃容器中加入純水或者自來水(依據(jù)客戶需求)，將樣品放入水中大約浸入2/3的位置，保持水處于沸騰狀態(tài)直到測(cè)試結(jié)束。
實(shí)施例1至7及對(duì)比例1至3的涂料組合物的性能評(píng)測(cè)結(jié)果見表2。
表2
從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：
實(shí)施例1和對(duì)比例1的區(qū)別在于實(shí)施例1加了硅烷偶聯(lián)劑而對(duì)比例1卻沒有加入。由此可知加入硅烷偶聯(lián)劑有利于提高涂層的附著力和耐磨耐管性能。
實(shí)施例1和實(shí)施例4的區(qū)別在于實(shí)施例1加入兩個(gè)多官單體，而實(shí)施例4中將單官多官單體都進(jìn)行了加入；實(shí)施例2和實(shí)施例3的區(qū)別在于實(shí)施例2加入兩個(gè)了多官單體，而實(shí)施例3中只加入了一些單官單體。由此可知多官能單體的用量有利于調(diào)節(jié)涂層的耐刮性能。
實(shí)施例1和實(shí)施例2的區(qū)別在于實(shí)施例2降低了加入芳香族聚氨酯丙烯酸酯的比例，加入了一些環(huán)氧丙烯酸酯。由此可環(huán)氧丙烯酸酯的含量增加有利于提高涂層的硬度和耐水煮性。
實(shí)施例1、5和7相比可知，將涂料組合物中各組分的用量限定在本申請(qǐng)所保護(hù)的范圍內(nèi)有利于提高其形成的涂層的綜合性能。
實(shí)施例1和對(duì)比例2、3相比可知，同時(shí)降入光引發(fā)劑和熱引發(fā)劑有利于進(jìn)一步提高涂層的附著力、耐刮性和耐水煮性等綜合性能
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。