CN102031031A - 用于形成高硬度涂层的成膜化合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于形成高硬度涂层的成膜化合物及其制备方法，属涂层的成膜组合物领域。该涂层以丙烯酸及其酯类单体为基础单体，酯类、酮类、醚类、醇类有机溶剂为溶剂，以偶氮类氧化剂为引发剂，合成一种丙烯酸酯高聚物，并以醋酸纤维素或硝基纤维素或氯醋树脂辅助成膜，该涂层应用于高光、亚光体系的上光，保护涂层，镭射镀铝转移等领域，可满足不同领域的使用要求。

Description

用于形成高硬度涂层的成膜化合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及丙烯酸涂层成膜领域，特别是涉及一种用于形成高硬度涂层的成膜化合物及其制备方法。

背景技术

对于一些纸张、塑料薄膜的涂层保护领域，目前大都使用液型与紫外光固化，但由于成膜条件的限制，涂层使用量较大，每平方米大都不低于3克，且涂层的光亮度与耐磨性往往不能兼顾，导致产品外观或使用性能上往往存在缺陷。

发明内容

本发明实施例提供一种用于形成高硬度涂层的成膜化合物及其制备方法，其耐磨性佳，亮度高，可以解决现有同类成膜产品耐磨性差及光亮性不佳的问题。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

本发明实施例提供一种用于形成高硬度涂层的成膜组合物，该组合物按质量百分比以丙烯酸或其酯类单体3～25％、辅助成膜树脂2～15％、有机溶剂60～85％和偶氮类引发剂0.2～2.0％为原料，将各原料混合后制备得到该组合物。

本发明实施例进一步提供一种用于形成高硬度涂层的成膜组合物，包括：

按权利要求1～7任一项所述的配方取制备该成膜组合物的各原料；

将所述成膜组合物原料中的有机溶剂中沸点在100℃以上的高沸点有机溶剂混合均匀作为A组分，将有机溶剂中沸点在100℃以下的低沸点有机溶剂混合均匀作为B组分；

将丙烯酸或其酯类单体混合均匀，并取占所述丙烯酸或其酯类单体总重量80％的丙烯酸或其酯类单体混合物作为C组分；将占偶氮类引发剂总重量20％的偶氮类引发剂作为D组分；

将所述C组分与占A组分总重量40～60％的A组分混合，加入反应釜，将反应釜温度升至90～95℃；加入占总重量一半的D组分，保温2～3小时；加入剩余的A组分，保温0.5～1小时；加入剩余的D组分，保温0.5～1小时；加入占B组分总重量10～30％的B组分，保温3～5小时，加入剩余的B组分，搅拌0.5～1小时，将辅助成膜树脂加入到反应体系中，搅拌0.5～2小时，混合均匀，过滤出料，即得形成高硬度涂层的该成膜组合物。

通过本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例中利用丙烯酸酯单体特别是甲基丙烯酸甲酯在成膜物中高亮度与硬度及延展性并存的优点，兼顾了其高光泽与耐磨性的双重要求，在上光与保护涂层领域得到极大的拓展。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例提供一种用于形成高硬度涂层的成膜组合物，该组合物按质量百分比以丙烯酸或其酯类单体3～25％、辅助成膜树脂2～15％、有机溶剂60～85％和偶氮类引发剂0.2～2.0％为原料，将各原料混合后制备得到该组合物。

上述成膜组合物中所用的丙烯酸或其酯类单体可采用丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯中的任意一种或任意几种的共聚物。

用的有机溶剂包括：沸点在100℃以上的高沸点有机溶剂和沸点在100℃以下的低沸点有机溶剂。其中，高沸点有机溶剂包括：丙二醇单甲醚、醋酸正丙酯、醋酸丁酯、异丙醇中的任意一种或任意几种；低沸点有机溶剂包括：丙酮、丁酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、甲醇、乙醇中的任意一种或任意几种。

上述成膜组合物中所用的偶氮类引发剂包括：偶氮二异丙腈、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的任意一种或任意几种。

所用的辅助成膜树脂包括：醋酸纤维素、硝基纤维素或氯醋树脂中的任意一种。其中，醋酸纤维素包括：醋酸纤维素、醋酸乙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素中的任意一种或任意几种；硝基纤维素为含氮量低于12％的硝基纤维素；氯醋树脂为分子量在3～25万的氯醋树脂。

上述成膜组合物的制备方法，具体包括：

将有机溶剂中沸点在100℃以上的高沸点有机溶剂混合均匀作为A组分，将有机溶剂中沸点在100℃以下的低沸点有机溶剂混合均匀作为B组分；

将丙烯酸或其酯类单体混合均匀，并取占所述丙烯酸或其酯类单体总重量80％的丙烯酸或其酯类单体混合物作为C组分；将占偶氮类引发剂总重量20％的偶氮类引发剂作为D组分；

将所述C组分与占A组分总重量40～60％的A组分混合，加入反应釜，将反应釜温度升至90～95℃；加入占总重量一半的D组分，保温2～3小时；加入剩余的A组分，保温0.5～1小时；加入剩余的D组分，保温0.5～1小时；加入占B组分总重量10～30％的B组分，保温3～5小时，加入剩余的B组分，搅拌0.5～1小时，将辅助成膜树脂加入到反应体系中，搅拌0.5～2小时，混合均匀，过滤出料，即得形成高硬度涂层的该成膜组合物。

本实施例的成膜组合物从树脂配发设计的领域，进入镭射转移涂层领域，针对不同客户的使用要求，能够及时从配方设计上做出调整，满足国内不同工艺结构的使用要求。可解决国内产品大都采用国外树脂直接溶解使用，势必造成针对不同的客户需求，无法及时从最根本的成膜角度出发，改善产品性能的问题。该成膜组合物利用丙烯酸酯单体特别是甲基丙烯酸甲酯在成膜物中高亮度与硬度及延展性并存的优点，兼顾了其高光泽与耐磨性的双重要求，在上光与保护涂层领域得到极大的拓展。

实施例2

本实施例提供一种用于形成高硬度涂层的成膜组合物，该成膜组合物的配方如下表，包括：

上述成膜组合物的制备方法按下述步骤进行，包括：

将有机溶剂中的高沸点有机溶剂混合均匀作为A组分，将有机溶剂中低沸点有机溶剂混合均匀作为B组分；

将丙烯酸或其酯类单体混合均匀，并取占所述丙烯酸或其酯类单体总重量80％的丙烯酸或其酯类单体混合物作为C组分；将占偶氮类引发剂总重量20％的偶氮类引发剂作为D组分；

将所述C组分与占A组分总重量40～60％的A组分混合，加入反应釜，将反应釜温度升至90～95℃；加入占总重量一半的D组分，保温2～3小时；加入剩余的A组分，保温0.5～1小时；加入剩余的D组分，保温0.5～1小时；加入占B组分总重量10～30％的B组分，保温3～5小时，加入剩余的B组分，搅拌0.5～1小时，将辅助成膜树脂加入到反应体系中，搅拌0.5～2小时，混合均匀，过滤出料，即得形成高硬度涂层的该成膜组合物。

本实施例的成膜组合物形成的涂层主要适用于镭射镀铝转移用高光泽涂层，转移性、耐磨性优异，该涂层在镭射模压工艺耐温性可达185℃。

实施例3

本实施例提供一种用于形成高硬度涂层的成膜组合物，该成膜组合物的配方如下表，包括：

本实施例的成膜组合物的制备方法与实施例2的基本相同，可参见实施例2在此不再重复。

本实施例的成膜组合物形成的涂层主要适用于镭射镀铝转移亚光涂层，无须外加消光剂，消光效果优异，流平行与相容性优异。

实施例4

本实施例提供一种用于形成高硬度涂层的成膜组合物，该成膜组合物的配方如下表，包括：

本实施例的成膜组合物的制备方法与实施例2的基本相同，可参见实施例2在此不再重复。

本实施例的成膜组合物形成的涂层适用于纸张、塑料薄膜的高光上光与保护涂层体系，耐磨性佳，亮度高。

综上所述，本发明实施例的利用丙烯酸酯单体特别是甲基丙烯酸甲酯在成膜物中高亮度与硬度及延展性并存的优点，兼顾了其高光泽与耐磨性的双重要求，在上光与保护涂层领域得到极大的拓展。可解决目前国内产品大都采用国外树脂直接溶解使用，造成无法针对不同的客户需求，无法及时从最根本的成膜角度出发，改善产品性能。本专利从树脂配发设计的领域，进入镭射转移涂层领域，针对不同客户的使用要求，能够及时从配方设计上做出调整，满足国内不同工艺结构的使用要求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种用于形成高硬度涂层的成膜组合物，其特征在于，该组合物按质量百分比以丙烯酸或其酯类单体3～25％、辅助成膜树脂2～15％、有机溶剂60～85％和偶氮类引发剂0.2～2.0％为原料，将各原料混合后制备得到该组合物。

2.根据权利要求1所述的用于形成高硬度涂层的成膜组合物，其特征在于，所述丙烯酸或其酯类单体包括：

丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯中的任意一种或任意几种的共聚物。

3.根据权利要求1所述的用于形成高硬度涂层的成膜组合物，其特征在于，所述有机溶剂包括：沸点在100℃以上的高沸点有机溶剂和沸点在100℃以下的低沸点有机溶剂。

4.根据权利要求3所述的用于形成高硬度涂层的成膜组合物，其特征在于，所述高沸点有机溶剂包括：丙二醇单甲醚、醋酸正丙酯、醋酸丁酯、异丙醇中的任意一种或任意几种；所述低沸点有机溶剂包括：丙酮、丁酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、甲醇、乙醇中的任意一种或任意几种。

5.根据权利要求1所述的用于形成高硬度涂层的成膜组合物，其特征在于，所述偶氮类引发剂包括：偶氮二异丙腈、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的任意一种或任意几种。

6.根据权利要求1所述的用于形成高硬度涂层的成膜组合物，其特征在于，所述辅助成膜树脂包括：醋酸纤维素、硝基纤维素或氯醋树脂中的任意一种。

7.根据权利要求6所述的用于形成高硬度涂层的成膜组合物，其特征在于，所述醋酸纤维素包括：醋酸纤维素、醋酸乙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素中的任意一种或任意几种；所述硝基纤维素为含氮量低于12％的硝基纤维素；所述氯醋树脂为重均分子量在3～25万的氯醋树脂。

8.根据权利要求1所述的用于形成高硬度涂层的成膜组合物，其特征在于，所述将各原料混合后制备得到该组合物包括：

将有机溶剂中沸点在100℃以上的高沸点有机溶剂混合均匀作为A组分，将有机溶剂中沸点在100℃以下的低沸点有机溶剂混合均匀作为B组分；

将丙烯酸或其酯类单体混合均匀，并取占所述丙烯酸或其酯类单体总重量80％的丙烯酸或其酯类单体混合物作为C组分；将占偶氮类引发剂总重量20％的偶氮类引发剂作为D组分；

将所述C组分与占A组分总重量40～60％的A组分混合，加入反应釜，将反应釜温度升至90～95℃；加入占总重量一半的D组分，保温2～3小时；加入剩余的A组分，保温0.5～1小时；加入剩余的D组分，保温0.5～1小时；加入占B组分总重量10～30％的B组分，保温3～5小时，加入剩余的B组分，搅拌0.5～1小时，将辅助成膜树脂加入到反应体系中，搅拌0.5～2小时，混合均匀，过滤出料，即得形成高硬度涂层的该成膜组合物。

9.一种用于形成高硬度涂层的成膜组合物的制备方法，其特征在于，包括：

按权利要求1～7任一项所述的配方取制备该成膜组合物的各原料；

将所述成膜组合物原料中的有机溶剂中沸点在100℃以上的高沸点有机溶剂混合均匀作为A组分，将有机溶剂中沸点在100℃以下的低沸点有机溶剂混合均匀作为B组分；

将丙烯酸或其酯类单体混合均匀，并取占所述丙烯酸或其酯类单体总重量80％的丙烯酸或其酯类单体混合物作为C组分；将占偶氮类引发剂总重量20％的偶氮类引发剂作为D组分；

将所述C组分与占A组分总重量40～60％的A组分混合，加入反应釜，将反应釜温度升至90～95℃；加入占总重量一半的D组分，保温2～3小时；加入剩余的A组分，保温0.5～1小时；加入剩余的D组分，保温0.5～1小时；加入占B组分总重量10～30％的B组分，保温3～5小时，加入剩余的B组分，搅拌0.5～1小时，将辅助成膜树脂加入到反应体系中，搅拌0.5～2小时，混合均匀，过滤出料，即得形成高硬度涂层的该成膜组合物。