光热固化涂料组合物、涂膜形成方法和水压转印方法技术

本发明专利技术提供了适合用作汽车、家电或者具有水压转印印刷层的塑料成型品的顶部无色涂层的光热固化涂料组合物、使用该涂料组合物的涂膜形成方法以及水压转印方法。该光热固化涂料组合物的特征在于包含(a)玻璃化转变温度(Tg)为50℃～100℃、质均分子量为1000～20000、羟基值为20～200mgKOH/g的丙烯酸多元醇树脂、(b)多官能光固化化合物、(c)光聚合引发剂以及(d)聚异氰酸酯化合物，所述丙烯酸多元醇树脂与所述多官能光固化化合物的质量比为5/95～90/10，以所述丙烯酸多元醇树脂中包含的羟基(‑OH)与所述聚异氰酸酯化合物中包含的异氰酸酯基的当量比(NCO/OH)为0.5～1.5的方式配合聚异氰酸酯化合物。

Photo thermal curing coating composition, film forming method and water pressure transfer method

The present invention provides for automobiles, household appliances or a hydraulic pressure transfer printing layer of plastic products for the top colorless coating photo thermal curing coating composition, coating composition using the film forming method and hydraulic transfer method. The characteristics of the heat curable coating composition contains (a) glass transition temperature (Tg) is 50 to 100 DEG C, average molecular weight is 1000 ~ 20000, hydroxyl value is 20 ~ 200mgKOH/g acrylic polyol resin, (b) multifunctional UV curing compound, (c) a photopolymerization initiator and (d) a polyisocyanate compound, the acrylic polyol resin and the multifunctional UV curing compound ratio of 5/95 to 90/10, to include the acrylic polyol resin hydroxy (OH) and the poly isocyanate group containing isocyanate compound in the equivalence ratio (NCO/OH) from 0.5 to 1.5 with a polyisocyanate compound.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够通过光、热进行固化的涂料组合物以及使用该涂料组合物的涂膜形成方法。具体来讲，涉及光热固化涂料组合物、使用该涂料组合物的涂膜的形成方法以及水压转印方法，该光热固化涂料组合物的目的在于对塑料成型品、具有由镀覆、蒸镀、涂覆形成的涂层的塑料成型品或者具有将装饰层进行水压转印而成的水压转印印刷层的塑料成型品等表面进行保护或者赋予美观。
技术介绍
对于汽车部件等，为了装饰具有复杂三维表面的塑料成型品的表面而使用水压转印法。水压转印法为：使水溶性膜上具有非水溶性印刷图案层的水压转印膜漂浮在转印槽内的水面上，在用水湿润水溶性膜的基础上，使成型品与印刷图案层接触并压入转印槽内的水中，此时，利用相对于成型品(转印基材)表面产生的水压将印刷图案层转印到成型品的表面，从而形成装饰层。通常，水压转印膜由于将印刷在水溶性膜上的印刷图案层干燥并卷为筒状进行保管，因而印刷图案层的油墨处于失去粘附性的干燥状态。因此，在水压转印前，需要在水压转印膜上的印刷图案层上涂覆活性剂、稀释剂等溶剂，使印刷图案层变为与刚刚印刷后相同的湿润状态。将该处理称为通常活性处理。通过水压转印法形成在成型品表面的装饰层由于耐损伤性、耐化学性、耐环境性等较差，因此需要在装饰层上形成保护膜，通过机械或者化学方式来保护表面。另外，要求保护膜以较高的强度与装饰层以及成型品二者的表面粘结而不会剥离。此外，对于汽车车体、用于汽车或者家电制品的塑料部件，在为了保护或者美观表面而形成有涂膜的情况下，使用紫外线固化型涂料或者双液反应型聚氨酯涂料。但是，紫外线固化型涂料存在下述问题：涂膜非常硬，进而在该涂膜上涂覆的涂料膜(涂覆层)发生固化时无法随着固化收缩，因此该涂膜会与涂覆层发生固化形成的涂膜(重新涂覆的涂膜)剥离。双液反应型聚氨酯涂料在涂料的干燥工序中需要时间，因此，成膜后无法在短时间内进行包装(即“包装性”较差)，生产率较低，生产成本方面存在问题。另外，在调制为外观良好的高光泽涂料组成的情况下，存在涂膜的耐损伤性较差的问题。此外，包装性是指从涂料组合物发生固化而形成涂膜的时刻开始，能够在短时间内使用包装材料进行包装、输送的性质。在包装性良好的情况下，在对涂覆层进行加热、照射紫外线的固化处理而形成涂膜后，涂膜可以在短时间内充分固化，因此，即使使用包装材料包装输送形成有涂膜的物品，也不会在涂膜表面粘附包装材料的痕迹，防止包装材料渗出的化学物质等(例如，添加剂)转移到涂膜中导致输送中发生损伤等。如上所述，用于表面保护或者赋予美观目的的涂料要求在品质和生产两方面较为优异。鉴于这些问题，提出了下述涂料(双重固化涂料)：通过将聚异氰酸酯化合物用于固化剂使多羟基化合物发生加热反应，并使光固化低聚物发生紫外线固化反应，从而在短时间内固化(例如，参照专利文献1～2)。专利文献1中提出的涂料可以用于木制品的表面加工。对于该涂料组合物，为了得到硬度、附着性、耐冷热反复性优异的涂膜，将具有反应性羟基和光反应性丙烯酰基的环氧化合物的(甲基)丙烯酸酯与具有柔软性的丙烯酸酯多元醇(玻璃化转变温度为30～70℃，数均分子量(Mn)为1000～15000)以良好配合比混合，为了提高涂膜的固化性，混合光聚合单体，在得到的单体混合物中混合有光聚合引发剂和聚异氰酸酯化合物。但是，在用作形成于具有真木那样精致外观的水压转印品的装饰层上的保护膜的情况下，耐油酸性、耐乳酸性、耐日晒性等耐化学性较差，因此无法适用。专利文献2中提出的涂料可以用于顶涂层。为了得到耐水性、耐气候性、固化性优异的涂膜，该涂料组合物中混合有含羟基树脂、具有不饱和键的紫外线固化化合物、聚异氰酸酯化合物。对于该涂料组合物，在顶涂层形成紫外线固化化合物的交联链后，也可以将含羟基树脂的玻璃化转变温度调整到-20～50℃，以使得不会阻碍聚异氰酸酯化合物渗透到基质涂层。但是，作为固化涂膜，与专利文献1公开的涂膜存在同样问题，即，涂膜的耐油酸性、耐乳酸性、耐日晒性等耐化学性、包装性较差，有待改善。由此，在将上述现有涂料作为涂料用在要求品质以及生产性的汽车、家电部件特别是具有通过水压转印法形成的装饰层的物品的表面来形成保护膜的情况下，实际上并没有充分考虑到对人的皮脂、汗水的耐性(耐化学性)，特别是并没有得到包装性和耐化学性两方面良好的涂料。另外，通过水压转印法形成的装饰层与转印基材的粘合性较差，因此，不仅要求装饰层与转印基材的高粘合性，还要求同时满足光泽感等美观性、耐损伤性、耐环境性(耐水性、耐湿性)等各种特性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平5-125145号公报专利文献2：日本特开2010-179256号公报
技术实现思路
本专利技术的课题是提供光热固化涂料组合物、使用该涂料组合物的涂膜形成方法以及水压转印方法，该光热固化涂料组合物适合用于汽车、家电或者具有水压转印印刷层的塑料成型品的顶部无色涂层，外观(光泽性、平滑性、触感等)、耐化学性、耐损伤性、重涂性，耐环境性(耐水性、耐湿性)优异，并且，形成保护膜形成时的固化性以及与塑料成型品的粘合性优异。本专利技术的专利技术人为了实现上述课题而进行了研究。其结果，以特定比例包含特定的丙烯酸多元醇树脂、多官能光固化化合物以及聚异氰酸酯化合物的涂料组合物同时具有丙烯酸多元醇树脂与聚异氰酸酯化合物的氨基甲酸酯键形成反应以及基于光固化化合物的光聚合引发剂的自由基聚合反应这两种固化系统。因此，在将水压转印膜的印刷图案层水压转印于成型品的表面而形成的水压转印印刷层(下面，也称为“装饰层”)上涂覆该涂料组合物，通过加热以及照射紫外线发生固化的保护膜在涂覆后能够快速干燥且固化性优异。即，具有下述优点：“包装性”良好；不会损坏装饰层的外观，形成外观(光泽性等)优异的保护层；该保护层该的耐化学性优异；该保护层的重涂性优异；该保护层的耐损伤性优异；该保护层的耐环境性(耐水性、耐湿性)优异；进而与装饰层的粘合性优异。另外，在对塑料成型品以及具有涂层的塑料成型品进行涂覆时也能够实现同样的效果。本专利技术是基于上述内容而完成的。此外，上述耐化学性是针对人的皮脂、汗水的耐性，具体来讲，在本说明书中具体是指“耐油酸性”、“耐乳酸性”、“耐日晒性”。下面所述的“耐化学性”表示这三种功能。因此，本专利技术提供一种光热固化的水压转印用涂料组合物，用于保护将水溶性膜上印刷并干燥的印刷图案层水压转印到转印基材的表面而形成的装饰层以及所述转印基材的表面，其特征在于，包含(a)丙烯酸多元醇树脂、(b)多官能光固化化合物、(c)光聚合引发剂以及(d)聚异氰酸酯化合物，所述(a)丙烯酸多元醇树脂的玻璃化转变温度(Tg)为50℃～100℃，以聚苯乙烯换算的质均分子量为1000～20000，羟基值为20～200mgKOH/g，所述(b)多官能光固化化合物是一个分子中具有两个以上聚合性不饱和键的化合物，所述(a)丙烯酸多元醇树脂与所述(b)多官能光固化化合物的质量配合比为(a)/(b)＝50/50～70/30，所述(a)丙烯酸多元醇树脂中包含的羟基(-OH)与所述(d)聚异氰酸酯化合物中包含的异氰酸酯基(-NCO)的当量比(NCO/OH)为0.5～1.5。此外，本专利技术提供一种光热固化涂料组合物，其特征在于，包含(a)丙烯酸多元醇树脂、(b)多官本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光热固化的水压转印用涂料组合物，用于保护将印刷在水溶性膜上的干燥的印刷图案水压转印到转印基材的表面而形成的装饰层以及所述转印基材的表面，其特征在于，包含(a)丙烯酸多元醇树脂、(b)多官能光固化化合物、(c)光聚合引发剂以及(d)聚异氰酸酯化合物，所述(a)丙烯酸多元醇树脂的玻璃化转变温度(Tg)为50℃～100℃，以聚苯乙烯换算的质均分子量为1000～20000，羟基值为20～200mgKOH/g，所述(b)多官能光固化化合物是一个分子中具有两个以上聚合性不饱和键的化合物，所述(a)丙烯酸多元醇树脂与所述(b)多官能光固化化合物的质量配合比为(a)/(b)＝50/50～70/30，所述(a)丙烯酸多元醇树脂中包含的羟基(‑OH)与所述(d)聚异氰酸酯化合物中包含的异氰酸酯基(‑NCO)的当量比(OH/NCO)为0.5～1.5。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光热固化的水压转印用涂料组合物，用于保护将印刷在水溶性膜上的干燥的印刷图案水压转印到转印基材的表面而形成的装饰层以及所述转印基材的表面，其特征在于，包含(a)丙烯酸多元醇树脂、(b)多官能光固化化合物、(c)光聚合引发剂以及(d)聚异氰酸酯化合物，所述(a)丙烯酸多元醇树脂的玻璃化转变温度(Tg)为50℃～100℃，以聚苯乙烯换算的质均分子量为1000～20000，羟基值为20～200mgKOH/g，所述(b)多官能光固化化合物是一个分子中具有两个以上聚合性不饱和键的化合物，所述(a)丙烯酸多元醇树脂与所述(b)多官能光固化化合物的质量配合比为(a)/(b)＝50/50～70/30，所述(a)丙烯酸多元醇树脂中包含的羟基(-OH)与所述(d)聚异氰酸酯化合物中包含的异氰酸酯基(-NCO)的当量比(OH/NCO)为0.5～1.5。2.根据权利要求1所述的光热固化的水压转印用涂料组合物，其特征在于，所述(a)丙烯酸多元醇树脂为一个分子中具有一个以上羟基和聚合性不饱和键的含羟基丙烯酸单体(a1)与从丙烯酸类以及苯乙烯类中选择的一种或两种以上的不含羟基但具有聚合性不饱和键的单体(a2)的共聚物。3.根据权利要求1所述的光热固化的水压转印用涂料组合物，其特征在于，所述(b)多官能光固化化合物为一个分子中具有四个以上聚合性不饱和键的多官能(甲基)丙烯酸酯。4.根据权利要求3所述的光热固化的水压转印用涂料组合物，其特征在于，所述多官能(甲基)丙烯酸酯为季戊四醇四丙烯酸酯或者二季戊四醇六丙烯酸酯。5.根据权利要求1所述的光热固化的水压转印用涂料组合物，其特征在于，所述(d)聚异氰酸酯化合物为脂肪族类的聚异氰酸酯化合物。6.根据权利要求1所述的光热固化的水压转印用涂料组合物，其特征在于，所述(c)光聚合引发剂至少包含在小于380nm的短波长侧具有最大吸收波长的短波长引发剂(c1)和在380nm以上的长波长侧具有最大吸收波长的长波长引发剂(c2)。7.根据权利要求1所述的光热固化的水压转印用涂料组合物，其特征在于，所述光热固化的水压转印用涂料组合物是将包含所述(a)丙烯酸多元醇树脂、所述(b)多官能光固化化合物以及所述(c)光聚合引发剂的第一溶液与包含所述(d)聚异氰酸酯化合物的第二溶液混合而成。8.根据权利要求1所述的光热固化的水压转印用涂料组合物，其特征在于，还包含(e)粘度调节用溶剂。9.一种光热固化的涂料组合物，其特征在于，包含(a)丙烯酸多元醇树脂、(b)多官能光固化化合物、(c)光聚合引发剂以及(d)聚异氰酸酯化合物，所述(a)丙烯酸多元醇树脂的玻璃化转变温度(Tg)为50℃～100℃，以聚苯乙烯换算的质均分子量为1000～20000，羟基值为20～200mgKOH/g，所述(b)多官能光固化化合物为一个分子中具有两个以上聚合性不饱和键的化合物，所述(a)丙烯酸多元醇树脂与所述(b)多官能光固化化合物的质量配合比为(a)/(b)＝5/95～90/10，所述(a)丙烯酸多元醇树脂中包含的羟基(-OH)与所述(d)聚异氰酸酯化合物中包含的异氰酸酯基(-NCO)的当量比(OH/NCO)为0.5～1.5。10.根据权利要求9所述的光热固化的涂料组合物，其特征在于，所述(a)丙烯酸多元醇树脂是一个分子中具有一个以上羟基和聚合性不饱和键的含羟基丙烯酸类单体(a1)与从丙烯酸类以及苯乙烯类中选择的一种或两种以上的不含羟基但具有聚合性不饱和键的单体(a2)的共聚物。11.根据权利要求9所述的光热固化的涂料组合物，其特征在于，所述(b)多官能光固化化合物为一个分子中具有四个以上聚合性不饱和键的多官能(甲基)丙烯酸酯。12.根据权利要求11所述的光热固化的涂料组合物，其特征在于，所述多官能(甲基)丙烯酸酯为季戊四醇四丙烯酸酯或者二季戊四醇六丙烯酸酯。13.根据权利要求9所述的光热固化的涂料组合物，其特征在于，所述(b)多官能光固化化合物为聚酯丙烯酸酯或者聚氨酯丙烯酸酯。14.根据权利要求9所述的光热固化的涂料组合物，其特征在于，所述(d)聚异氰酸酯化合物为脂肪族类的聚异氰酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：神宫友行，池田亘，户田和寿，富来秋子，
申请(专利权)人：欧利生电气株式会社，株式会社泰已科，
类型：发明
国别省市：日本;JP