[发明专利]一种在塑料板表面制备透明硬化涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硬化涂层的制备方法，尤其是一种在塑料板表面制备透明硬化涂层的方法。

背景技术

透明塑料材料，如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯二甲基丙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)因为其优异的透光性、可加工性、韧性，已经广泛应用于各种行业和领域，比如数码产品(手机、液晶显示器、数码相机、MP3/MP4、数码相框、游戏机)的显示屏、窗口和触摸屏，家用、医用或工业电器、仪表的控制面板和标牌铭板，展示窗、橱柜、广告牌、眼镜镜片，光学仪器用反射板、扩散片、导光板等。

但是，塑料材料具有一些重大的缺陷，即表面硬度较低，耐磨、耐擦伤、耐蚀性差，用于上述领域时容易被划伤。通常可在塑料板材表面施加透明保护涂层(硬化涂层)的方式来改善其表面性能。硬化涂层主要分热固化的有机硅树脂和UV固化的聚丙烯酸酯树脂两类，前者因为表面能较低会影响印刷性能，因此上述应用领域大多都采用UV固化的硬化方式，用喷涂或辊涂的方式对塑料板材表面进行预处理，但设备投资较大，涂料浪费多、能量消耗大，产品各种表面缺陷较难避免，对相关技术要求较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以在各种塑料基材上淋涂成膜、UV固化，并具有高硬度、耐划伤性能的制备透明硬化涂层的方法。

本发明的在塑料板表面制备透明硬化涂层的方法，采用的是淋涂成膜、紫外光固化的方法，包括以下步骤：

(1)将丙烯酸酯类齐聚物、丙烯酸酯类单体和有机溶剂、光引发剂、助剂按质量比20～30∶0～5∶65～75∶3～5∶0.35～0.75混合搅拌均匀，配制成固含量为20～30％、粘度为11～13秒、密度为0.89～0.95g/cm³的光固化涂料；

(2)清洁塑料板材表面，消除板材表面的静电，并吹去污染物；

(3)将光固化涂料淋涂到塑料板材上，涂料的流量为3～6L/min；

(4)将塑料板上的湿膜自然流平1～3min、45～65℃烘烤3～6min、自然冷却1-3min；

(5)用紫外线将塑料板上的湿膜固化形成透明硬化涂层。

上述硬化涂层厚度为5～10μm。

本发明中，所说的紫外线的波长为250～410nm，光量为600mj/cm²以上。

本发明中，所说的丙烯酸酯类齐聚物为聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、纯丙烯酸树脂和有机-无机杂化丙烯酸树脂中的一种或几种；

本发明中，所说的丙烯酸酯类单体为单官能基、二官能基、三官能基和多官能基丙烯酸酯单体中的一种或几种。

本发明中，所说的有机溶剂为酯、醇、酮和醚中的一种或几种；

本发明中，所说的光引发剂为184、1173、BP和TPO中的一种或几种；

本发明中，所说的助剂为丙烯酸酯类和改性聚硅氧烷类流平剂中的一种或几种。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明方法简单，以淋涂方法成膜，对设备和技术要求低，可以在各种塑料基材上非常方便地实现，所得涂层表面透明光滑，透过率高，硬度比原板材可提高6～8个等级。制得的硬化涂层具有可印刷性、可雕刻加工性、可镀膜性等优异性能，有利于更好地保护塑料基材，并适应电子、电器、数码产品的新发展。

具体实施方式

以下通过实例进一步说明本发明。

实施例1

(1)将聚氨酯丙烯酸酯(6196树脂，长兴化工产)10g、环氧丙烯酸酯(621树脂，长兴化工产)7g、有机-无机杂化丙烯酸酯(601C树脂，长兴化工产)3g、双官能基丙烯酸酯单体HDDA(1，6-乙二醇二丙烯酸酯)5g、醋酸乙酯34g、乙酸丁酯25g、乙醚5g、异丙醇5g、184光引发剂5.65g、改性聚硅氧烷类流平剂(432，德谦化工产)0.35g混合搅拌均匀，配制成固含量为20％、粘度为11秒、密度为0.89g/cm³的光固化涂料；

(2)清洁透明PMMA板材表面，消除板材表面的静电，并吹去污染物；

(3)将光固化涂料淋涂到PMMA板材上，涂料的流量为6L/min；

(4)将塑料板上的湿膜自然流平1min、65℃烘烤3min、自然冷却3min；

(5)用波长为250nm，光量为800mj/cm²的紫外线将湿膜固化形成硬化涂层。

所得样板透光率为91％，硬化涂层厚度为5μm，用三菱铅笔测试(施加压力为1000g)硬度为4H，相比原始板材硬度提高了7个等级。

实施例2