一种增硬增韧涂料组合物及其制备方法，及一种PET薄膜技术

本发明专利技术涉及化学工程技术领域，具体涉及一种增硬增韧涂料组合物及其制备方法，及一种PET薄膜。为了解决聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的硬度低和柔韧性差的问题，本发明专利技术提供一种增硬增韧涂料组合物及其制备方法，及一种PET薄膜。所述涂料组合物包括无机纳米粒子和有机液；所述有机液包括UV固化预聚物、活性稀释剂、光引发剂和增塑剂。上述增硬增韧涂料组合物形成的涂层的硬度高，柔韧性好。柔韧性好。柔韧性好。

【技术实现步骤摘要】
一种增硬增韧涂料组合物及其制备方法，及一种PET薄膜


[0001]本专利技术涉及化学工程
，尤其涉及有机无机复合材料。具体涉及一种增硬增韧涂料组合物及其制备方法，及一种PET薄膜。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜由于透光性好，易回收而得到了广泛的应用，但硬度低、耐磨性差、抗冲击性差，限制了其使用范围。采用表面覆膜技术提高PET膜硬度、韧性是最简单可行的方法。目前PET膜表面增硬增韧UV固化透明杂化涂料存在的技术问题主要有：(1)有机相与无极相相容性差；(2)纳米填料在有机聚合物基体中的分散性问题；(3)光固化双键转化率不高，影响涂膜硬度和耐磨性；(4)涂膜透明性不佳，耐磨、硬度与柔韧性难以兼顾。

技术实现思路

[0003]为了解决聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的硬度低和柔韧性差的问题，本专利技术提供一种增硬增韧涂料组合物及其制备方法，及一种PET薄膜。
[0004]本专利技术克服了现有技术中的缺点，提供了一种PET膜UV固化增硬增韧透明涂料的配制方法，紫外光固化有机/无机杂化材料兼具有机材料的成膜性、柔韧性、附着力与无机材料的高硬度、耐划伤性，同时改善其热稳定性。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术提供一种增硬增韧涂料组合物，所述涂料组合物包括无机纳米粒子和有机液；所述有机液包括UV固化预聚物、活性稀释剂、光引发剂和增塑剂。
[0007]上述增硬增韧涂料组合物形成的涂层的硬度高，柔韧性好，且透光率高(大于75％)，为透明涂层。
[0008]上述增硬增韧涂料组合物也称为增硬增韧透明涂料组合物。
[0009]进一步的，所述涂料组合物包括0.2
‑
2.5重量份的无机纳米粒子和100重量份的有机液。
[0010]进一步的，所述涂料组合物包括0.3重量份的无机纳米粒子和100重量份的有机液。
[0011]进一步的，所述有机液包括UV固化预聚物70重量份、活性稀释剂20重量份、光引发剂5重量份和增塑剂5重量份。
[0012]所述的UV固化预聚物选自二官能团双酚A环氧丙烯酸酯(EA)、六官能团聚氨酯丙烯酸酯(PUA)和聚酯丙烯酸酯(PEA)中的一种或至少两种的组合。
[0013]优选的，UV固化预聚物为二官能团双酚A环氧丙烯酸酯(EA)和六官聚氨酯丙烯酸酯(PUA)的组合。
[0014]所述的活性稀释剂选自1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)，二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)，三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)，三羟甲基丙烷三丙烯
酸酯(TMPTA)中一种或至少两种的组合。
[0015]优选的，活性稀释剂为1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)的组合。
[0016]进一步地，所述的光引发剂选自2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮、1
‑
羟基环己基苯基甲酮、2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基
‑
二苯基氧化膦和二苯甲酮中的一种或至少两种的组合。
[0017]优选的，光引发剂为2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮和1
‑
羟基环己基苯基甲酮的组合
[0018]进一步地，所述的增塑剂为线性热塑性聚丙烯酸酯。
[0019]进一步的，所述有机液包括UV固化预聚物二官能团双酚A环氧丙烯酸酯(EA)50重量份、UV固化预聚物六官聚氨酯丙烯酸酯(PUA)20重量份、活性稀释剂1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯(HDDA)10重量份、活性稀释剂季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)10重量份、光引发剂2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮3重量份、光引发剂1
‑
羟基环己基苯基甲酮2重量份、和增塑剂线性热塑性聚丙烯酸酯5重量份。
[0020]进一步的，所述涂料组合物还包括溶剂。所述溶剂用于调节涂料组合物的粘度，以便于涂布工艺。有机液中的溶剂可称为溶剂B。所述的溶剂B选自乙酸乙酯、正丁醇、丁酮、乙酸丁酯、环己酮中的一种或至少两种的组合。优选的，溶剂B选用乙酸乙酯，乙酸乙酯与UV固化预聚物加入质量比为1：1。
[0021]溶剂B的用量可以为，例如70重量份。
[0022]在制备过程中，无机纳米粒子先配制成分散液，所述分散液包括溶剂和无机纳米粒子，所述溶剂包括丙酮和四氢呋喃(THF)，丙酮和四氢呋喃(THF)的质量比为1：1。分散液中的溶剂可称为溶剂A。所述的分散液中无机纳米粒子的质量百分含量为30％。
[0023]进一步地，所述的无机纳米粒子选自八乙烯基笼型倍半硅氧烷(OVPOSS)、HL
‑
150型气相纳米二氧化硅(SiO2)、ALuna型气相纳米氧化铝(Al2O3)、JC
‑
R50型纳米氧化锆(ZrO2)和JC
‑
T25型纳米二氧化钛(TiO2)中的一种或至少两种的组合。优选的，无机纳米粒子选用八乙烯基笼型倍半硅氧烷(OVPOSS)。无机纳米粒子以化学键合的方式连接到有机聚合物链上从而提高涂层的硬度，但是当无机纳米粒子的含量过高，无机纳米粒子不能全部以化学键合的方式连接到有机聚合物链上，而只是与有机聚合物混合在一起，其硬度反而会降低，柔韧性会有所升高。
[0024]低聚倍半硅氧烷(POSS)是一类具有纳米尺寸的有机/无机杂化中空封闭或半封闭型聚硅氧烷，POSS能溶于并均匀分散在溶剂和树脂中，且能以化学键合的方式连接到有机聚合物链上，因此可形成真正的有机/无机纳米杂化材料，使得聚合物材料的机械强度、玻璃化转变温度和热稳定性得到很大改善。
[0025]本专利技术还提供一种透明PET薄膜，包括基材和增硬增韧涂层，所述增硬增韧涂层附着在基材的表面上，所述增硬增韧涂层由所述的增硬增韧涂料组合物固化后形成。
[0026]上述增硬增韧透明涂料组合物涂布在PET薄膜表面，经UV固化后形成增硬增韧透明涂层，用于提高PET薄膜的硬度和柔韧性能。
[0027]本专利技术还提供一种增硬增韧透明涂料组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0028](1)在溶剂A中加入无机纳米粒子，经过超声处理后，得到分散液。
[0029](2)UV固化预聚物、活性稀释剂、光引发剂和增塑剂，按配比加入料筒，在高速搅拌
机下分散，加入适量溶剂B调节粘度，搅拌后得到有机液备用。
[0030](3)把步骤(1)得到的分散液均匀加入配制好的(2)中，充分搅拌，制备得到增硬增韧透明涂料组合物(也称为有机/无机预涂液)。
[0031]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增硬增韧涂料组合物，其特征在于，所述涂料组合物包括无机纳米粒子和有机液；所述有机液包括UV固化预聚物、活性稀释剂、光引发剂和增塑剂。2.根据权利要求1所述的增硬增韧涂料组合物，其特征在于，所述涂料组合物包括0.2
‑
2.5重量份的无机纳米粒子和100重量份的有机液。3.根据权利要求1所述的增硬增韧涂料组合物，其特征在于，所述涂料组合物包括0.3重量份的无机纳米粒子和100重量份的有机液。4.根据权利要求1所述的增硬增韧透明涂料组合物，其特征在于，所述有机液包括UV固化预聚物70重量份、活性稀释剂20重量份、光引发剂5重量份和增塑剂5重量份。5.根据权利要求1所述的增硬增韧涂料组合物，其特征在于，所述的UV固化预聚物选自二官能团双酚A环氧丙烯酸酯(EA)、六官能团聚氨酯丙烯酸酯(PUA)和聚酯丙烯酸酯(PEA)中的一种或至少两种的组合。6.根据权利要求1所述的增硬增韧涂料组合物，其特征在于，所述的活性稀释剂选自1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)，二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)，三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)，或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)中一种或至少两种的组合。7.根据权利要求1所述的增硬增韧涂料组合物，其特征在于，所述UV固化预聚物为二官能团双酚A环氧丙烯酸酯(EA)和六官聚氨酯丙烯酸酯(PUA)的组合；所述活性稀释剂为1,6
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦，王玉烨，叶群，于振江，陈胜，朱建辉，唐海江，李刚，
申请(专利权)人：宁波激智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：