[发明专利]100%固含量的保护性紫外光固化涂料组合物及其涂层和应用

说明书

本发明涉及光学防伪领域，公开了一种100％固含量的保护性紫外光固化涂料组合物及其涂层和应用，其中，以该涂料组合物的总重量为基准，该涂料组合物包括58‑88wt％的不含有羟基的可阳离子固化的组分，5‑20wt％的含有羟基的可阳离子固化的组分，2‑12wt％的可自由基固化组分，1‑6wt％的可自由基固化的表面改性组分，以及2‑10wt％的阳离子引发剂和自由基引发剂的复合引发体系；该涂料组合物具有粘度较低，固化速度快的特点。所形成的保护性涂层可明显提高光学防伪产品的化学耐性，抗弯折性，耐划伤性及耐污性，从而延长用光学防伪产品的流通寿命。

技术领域

本发明涉及光学防伪元件或具有该光学防伪元件的光学防伪产品，尤其是钞票领域的光学防伪产品，具体一种100％固含量的涉及保护性紫外光固化涂料组合物及其涂层和应用。

背景技术

为了防止利用扫描和复印等手段产生的伪造，钞票、银行票据等各类高安全或高附加值印刷品中广泛采用了光学防伪技术，并且取得了非常好的效果。在钞票防伪中，这类光学防伪元件(如全息，动感光变)常常以防伪宽条、防伪标、防伪线以及塑料钞为载体，形成具有特定光学特征的光学防伪产品。然而，在流通过程中，使用环境中各种不利因素会劣化光学防伪效果，甚至使防伪效果消失。为此，需要施加涂层对光学防伪元件提供保护以提供更好的流通耐性。不同于如专利CN201110155054.1、CN104870582A揭示的用于纸张的光油，光学防伪元件对保护性涂层的要求更为综合。保护性涂层需要具有更高的硬度以避免流通中刮划造成光学效果的损失，也需要具有良好的耐弯折性以避免流通中折叠带来的涂层开裂，还需要具有抗脏污性以抵御污渍对光学效果的破坏。此外，这类防伪元件对涂层的消光性也十分敏感，往往需要有针对性的匹配；保护涂层不当的消光性会干扰光学效果，降低甚至使原有的光学效果消失。需要说明的是，实现这些性能中的某项例如抗污性并不是十分困难，然而要同时满足其它性能例如抗弯折性，硬度，以及适宜于涂布印刷的较低粘度却是十分棘手的。

此外，应用广泛的自由基UV固化技术发展至今仍存在一些固有的缺陷，对于低于10微米的涂层(尤其是5微米以下的薄涂层)，在要求快速UV固化的工艺条件下，表面氧阻聚问题仍然会使表面交联不足，影响硬度，耐脏污性；甚至影响表面干爽性。一些超支化丙烯酸酯由于较短的凝胶时间及高反应活性，可有助于改善氧阻聚问题。

胺类助引发剂以及新型引发剂例如含硅引发剂由于会产生难于被氧气终止的N，Si自由基，也可使氧阻聚的问题得到改善。当胺类助引发剂配合固化活性高的多官能度树脂可以使氧阻聚的问题得到明显改善。但是由于树脂(也称低聚物)设计与合成的局限性，迄今为止，在不加入溶剂的前提下，这类可快速固化，具有较高硬度或较高柔韧性的树脂往往难于具备较低的粘度，这进一步制约了配方设计及使用，使传统的单纯自由基固化体系难以满足以上的需求。

因此，开发和研究一种综合性能优异的保护性涂层具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，从而得到一种综合性能优异的保护性涂层，提升现有光学防伪产品的流通耐性。具体地，保护性涂层需要具有更高的硬度以避免流通中刮划造成光学效果的损失，也需要具有良好的耐弯折性以避免流通中折叠带来的涂层开裂，还需要具有抗脏污性以抵御污渍对光学效果的破坏。此外，这类防伪元件对涂层的消光性也十分敏感，保护涂层不当的消光性会干扰光学效果，降低甚至使原有的光学效果消失，也需要有针对性的匹配；需要说明的是，实现这些性能中的某一项例如抗污性并不是十分困难，然而要同时满足其它性能例如抗弯折性，硬度，以及适宜于涂布印刷的较低粘度却是十分棘手的。因此，本发明提供了一种具备综合优异性能的100％固含量的保护性紫外光固化涂料组合物及其涂层和应用，其中，该涂料组合物具有粘度较低，固化速度快的特点；另外，所形成的保护性涂层可明显提高光学防伪产品的化学耐性，抗弯折性，耐划伤性及耐污性，从而延长用光学防伪产品的流通寿命。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种100％固含量的保护性紫外光固化涂料组合物，其中，该涂料组合物含有以下组分：