[发明专利]一种紫外光固化涂料组合物及手机按键

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外光固化涂料组合物及手机按键。

背景技术

紫外光固化涂料是20世纪60年代开发的一种环保节能型涂料，在紫外光照射下即可快速固化，不仅固化速度快，而且与热固化涂料相比还节省能源，具有明显的优势。目前，它不仅在木材、金属、塑料、纸张、皮革上大量应用，而且还在光纤、印刷线路板、电子元器件封装等材料上成功应用。

例如，现有手机键盘的涂层一般包括色漆层(图案层)和表面透明漆(保护层)。手机键盘大多用聚碳酸酯塑料为底材，喷涂时一般以热塑性丙烯酸树脂作为色漆层，再喷涂一层紫外光固化的聚氨酯丙烯酸酯涂料作为保护涂层。色漆层是指所有带有颜色的涂层，比如，底漆是白色，中层漆是黑色，镭雕除去部分黑色的中层漆，露出数字形状的白色底漆，这种手机按键的数字部分是白色，其余地方是黑色，最后再喷涂一层紫外光固化的聚氨酯丙烯酸酯涂料作为保护涂层。其中，底漆和中层漆都是色漆。在这种体系中，由于色漆需要喷涂两层或者两层以上，膜厚通常在15～20um，膜层过厚造成保护膜硬度下降。同时由于手机键盘与人手接触摩擦频繁，而现有保护涂层的紫外光固化涂料组合物大都采用聚氨酯丙烯酸酯作为主体树脂，再加入活性稀释单体调整体系黏度及交联密度，然后加入光引发剂、流平剂、防尘剂、哑光粉等调整表面效果，最后加入有机溶剂组合而成。这种涂料用在手机键盘上时，硬度与耐磨达不到要求。

随着电子产品的普及，人们对其外观、性能等也有进一步的提高，例如现有技术有研究采用紫外光固化彩色涂料组合物制作保护涂层来提高按键等的炫彩效果，例如采用环氧丙烯酸酯类预聚物5～30；聚氨酯丙烯酸酯类预聚物5～30；聚酯丙烯酸酯齐聚物5～10；丙烯酸类单体15～70；光引发剂1～10；颜料1～35；助剂0.2～10；分散剂0.1～2组合物，可以深层固化，具有较好的装饰效果和漆膜硬度，但由于颜料易阻碍分子的活性基团接触，因此此种彩色紫外光固化涂料组合物制备的涂层的耐磨、抗划伤、附着等性能都有很大程度的降低，不能满足使用要求；且颜料在紫外光固化树脂中的分散和稳定十分困难，储存过程中易出现颜料与树脂分离，给后续工艺带来困难。同时此种紫外光固化涂料对基材的附着力均较差，一般只作为保护涂层，不直接接触基材表面。

发明内容

本发明为了解决现有技术的含有颜料的紫外光固化涂料组合物对基材的附着能力差、储存性能差，同时制备的涂层的耐磨、抗划伤等性能不理想，不能满足现有技术的要求的问题。

提供一种能制备超高耐磨、高硬度、强抗划伤的涂层，且附着力强可直接接触基材表面、储存性能优异的具有彩色装饰效果的紫外光固化涂料组合物，含有主体树脂、稀释剂、颜料和光引发剂，含或不含助剂，其中主体树脂包括芳香酸丙烯酸半酯和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯。

本发明的芳香酸丙烯酸半酯不仅具有较高的固化速度，光泽度高，粘度低，且对塑料基材和金属基材都有很好的附着力，耐化学性能良好。特别是本发明的发明人意外发现其对颜料的分散能力优异，提高了组合物的储存性能，特别是能克服颜料对主体树脂在按键基材上的润湿、附着性能降低的问题，提高主体树脂的流动性，且涂层固化时不会出现收缩不均匀的现象，防止橘皮现象的出现。

本发明的涂料组合物润湿性能强、流动性良好，对不同基材如塑料、金属均具有很好的适应性，附着力强，可以直接涂覆于基材表面，作为装饰或雕刻出所需图案层，不宜脱落，同时本发明的涂料组合物制备的涂层具有高硬度、良好的耐磨性能以及抗划痕能力，在PC或者PMMA按键上的铅笔硬度可以达到3～6H(ASTM D3363、负荷：1000g、铅笔：三菱(uni))，抗划痕性能可以达到4～6N(测头Φ：0.75mm、测试角度：90°，施加一定的负荷以1cm/s的速度划过)，可以不用额外设置保护层，进一步阻止了由于涂层的层数和厚度带来的涂层相容性等问题的脱落、橘皮和厚度不均等问题的出现，进一步提高了产品的质量。同时此种工艺也节约了成本、提高了产品良率等。且本发明的涂料组台物制备的涂层色彩鲜艳，有良好的装饰效果，能满足现有技术的要求，可以直接在其上雕刻出所需图案层。

本发明的另一个目的是提供一种手机按键，手机按键的表面从底到面依次为基材和涂层，涂层包括图案层，其中图案层为上述紫外光固化涂料组合物涂覆于基材表面后经固化、雕刻制得。

本发明的涂料组合物能直接涂覆于按键的表面，进行固化雕刻，作为图案层，色彩鲜艳，具有良好的装饰效果，能满足现有技术的要求，同时超高耐磨、高硬度、强抗划伤，又能直接作为保护涂层，满足按键等需长期频繁接触摩擦部件的要求。本发明的手机按键外观美观、耐磨等性能优异。