CN103013419A - 银行卡复合用粘合剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种银行卡复合用粘合剂及其制备方法，该粘合剂由主剂和固化剂构成；其中主剂是由对苯二甲酸、癸二酸、1,2-丙二醇、乙二醇、乙酸乙酯制成的含有聚酯多元醇的乙酸乙酯溶液；固化剂是由异氰酸酯、低分子多元醇、乙酸乙酯合成的含有异氰酸酯预聚物的乙酸乙酯溶液。主剂和固化剂按一定的比例混合后可直接用于普通的干式复合机进行银行卡等证卡材料的快速复合。由熟化后的产品制成的银行卡外观、剥离强度均能够达到了ISO/IEC7810:2003国际标准的要求，复合速度能够达到30～40m/min，在很大程度上提高了制卡效率。

Description

银行卡复合用粘合剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学粘合剂，特别是涉及一种能低温快速复合的应用于银行卡制卡用的粘合剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着社会信息化程度的不断提高，证卡的应用已经遍及金融、通信、交通等诸多领域。目前，国内外制卡生产企业使用的制卡材料主要是PVC、PET-G、PET、ABS等几种。其中PVC以其价格便宜、技术设备成熟的特点，至今仍是制卡产业主要的生产原材料。一般的证卡如银行卡等是PET/PVC/PVC/PET四层复合结构，由于所用的PVC是一种维卡软化点在70～80℃的热塑性的片材，为了保证复合过程中的PVC不发生形变，传统的复合工艺是通过高温层压的方法进行复合，层压时间一般为20～30min/次。这种工艺的缺点是：设备要求高，生产效率非常低。

据国际制卡商协会(ICMA)的统计，全球的发卡量正以年均15%以上的速度快速增长。随着国家金卡工程的全面推进，国内制卡业不断发展和扩大，面对如此巨大又快速发展的市场，国内外的制卡企业对提高生产效率产生了强烈需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种银行卡复合用粘合剂及其制备方法，在用于银行卡复合时能在低于制卡材料软化点下快速复合，从而解决目前用于银行卡的粘合剂需要在高温下以层压复合才能粘合，致使制卡生产效率低的问题。

解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明提供一种银行卡复合用粘合剂，该粘合剂由主剂和固化剂按20：1的重量比组成，其中：

所述主剂为含有聚酯多元醇的乙酸乙酯溶液，其25℃下旋转粘度为300～500mPa·s、固含量为30～40%；

所述固化剂为含有异氰酸酯预聚物的乙酸乙酯溶液，其25℃下旋转粘度为4000～6000mPa·s、固含量为70～80%。

本发明还提供一种银行卡复合用粘合剂的制备方法，包括：

制备主剂和固化剂，其中，

制备主剂：将聚酯多元醇加入乙酸乙酯，升温至80～90℃搅拌3～4小时，制成固含量为30～40%、25℃下旋转粘度为300～500mPa·s的乙酸乙酯溶液即为主剂；

制备固化剂：将异氰酸酯和乙酸乙酯，于40℃温度下搅拌均匀，然后加入低分子多元醇，升温至70～80℃反应3～4小时，降至室温，制成固含量为70～80%、25℃下旋转粘度为4000～6000mPa·s的乙酸乙酯溶液即为固化剂。

所述主剂与固化剂按20：1的重量比混合即为银行卡复合用粘合剂。

本发明的有益效果为：由含有聚酯多元醇的乙酸乙酯溶液作主剂，与含有异氰酸酯预聚物的乙酸乙酯溶液作固化剂，形成一种反应型聚酯粘合剂，该粘合剂符合干式复合工艺的要求，可以在低于制卡材料PVC片基维卡软化点的温度下进行复合，因此复合过程中不会影响PVC片材的形状，进而可以大大提高生产效率。该粘合剂对PVC/PVC、PVC/PET均具有优良的粘合性能和耐老化性能，成品的外观和剥离强度均达到ISO/IEC7810:2003国际标准的要求。不仅大大提高了银行卡制卡的生产效率，而且具有生产成本低、使用方便等优点。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明实施例提供一种银行卡低温快速复合用粘合剂，该粘合剂由主剂和固化剂按20：1的重量比组成；

其中，主剂为含有聚酯多元醇的乙酸乙酯溶液，主剂25℃下旋转粘度为300～500mPa·s、固含量为30～40%；

固化剂为含有异氰酸酯预聚物的乙酸乙酯溶液，固化剂25℃下旋转粘度为4000～6000mPa·s、固含量为70～80%。

上述主剂中的聚酯多元醇是以对苯二甲酸、癸二酸和1,2-丙二醇和乙二醇为原料，以辛酸亚锡或钛酸四正丁酯为催化剂，以亚磷酸三苯酯为抗氧化剂，各组份经一次酯化、缩聚反应后制成的聚酯多元醇。

聚酯多元醇的制备步骤具体为：

各组份用量按重量比为：对苯二甲酸11～22、癸二酸6～12、1,2-丙二醇6～11、乙二醇2～6、辛酸亚锡或钛酸四正丁酯0.003～0.008、亚磷酸三苯酯0.006～0.016；

一次酯化：将辛酸亚锡或钛酸四正丁酯中的任一种与对苯二甲酸、癸二酸、1,2-丙二醇、乙二醇和亚磷酸三苯酯加入到聚酯合成釜中，升温至210～230℃，反应2～3小时，完成一次酯化，一次酯化后产物的酸值≤15mgKOH/g；

缩聚反应：一次酯化完成后，对所述聚酯合成釜内抽真空，按-0.02MPa、-0.04MPa、-0.06MPa、-0.08MPa依次各预抽1小时，釜温控制在245～255℃，之后进行长抽真空操作，真空度达到-0.1MPa，长抽时间为6～8小时，长抽真空后所述聚酯合成釜的馏出醇占原料总重量的3～8%，出料得到羟值为8～15mgKOH/g，酸值≤2mgKOH/g的最终产物即为聚酯多元醇。

上述固化剂是将异氰酸酯和乙酸乙酯混合后于40℃搅拌均匀，然后加入低分子多元醇，升温至70～80℃反应3～4小时，降至室温后制得。

该固化剂中，各组分用量按重量比为：异氰酸酯40～68，低分子多元醇8～18，乙酸乙酯20～30。其中，异氰酸酯可选自：对苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的任一种；

低分子多元醇可选自：三羟甲基丙烷、蓖麻油、一缩二乙二醇、1,3丙二醇中的任一种。

下面结合制备方法对上述粘合剂作进一步说明。

制备主剂与固化剂：

制备主剂:

制备聚酯多元醇各组份用量按重量比为：对苯二甲酸11～22、癸二酸6～12、1,2-丙二醇6～11、乙二醇2～6、辛酸亚锡或钛酸四正丁酯（作为催化剂）0.003～0.008、亚磷酸三苯酯（作为抗氧化剂）0.006～0.016；

制备步骤为：

一次酯化：将对苯二甲酸、癸二酸、1,2-丙二醇、乙二醇、催化剂（辛酸亚锡或钛酸四正丁酯）、亚磷酸三苯酯加入到聚酯合成釜中，升温至210～230℃，反应2～3小时，完成一次酯化，一次酯化后产物的酸值≤15mgKOH/g；

缩聚反应：一次酯化完成后，对聚酯合成釜内抽真空，按-0.02MPa、-0.04MPa、-0.06MPa、-0.08MPa依次各预抽1小时，釜温控制在245～255℃，之后进行长抽真空操作，真空度达到-0.1MPa，长抽时间为6～8小时，馏出醇为占聚酯多元醇总重量的3～8%，出料得到的羟值为8～15mgKOH/g，酸值≤2mgKOH/g的最终产物即为聚酯多元醇；

稀释：将上述制得的聚酯多元醇加入60～70重量份的乙酸乙酯，升温至80～90℃搅拌3～4小时制成含有聚酯多元醇的乙酸乙酯溶液即为主剂，其25℃下旋转粘度为300～500mPa·s、固含量为30～40%。

制备固化剂：

各组分的重量比为：异氰酸酯40～68，低分子多元醇8～18，乙酸乙酯20～30；

制备步骤为：

反应釜中加入异氰酸酯和乙酸乙酯混合，于40℃下搅拌均匀，然后加入低分子多元醇，升温至70～80℃反应3～4h，降至室温，得到的含有异氰酸酯预聚物的乙酸乙酯溶液即为固化剂，测得固化剂的旋转粘度为4000～6000mPa·s、固含量为70～80%。

上述固化剂中的异氰酸酯可选自：对苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的任一种。

上述固化剂中的低分子多元醇可选自：三羟甲基丙烷、蓖麻油、一缩二乙二醇、1,3-丙二醇中的任一种；

最后，将主剂和固化剂按重量比20:1混合，搅拌均匀，即得到银行卡复合用粘合剂。

下面结合具体实施例对本发明做出进一步说明。

实施例1

本实施例提供一种银行卡低温快速复合用粘合剂，该粘合剂按照下述步骤制备：

主剂的制备：在聚酯反应釜中依次加入对苯二甲酸100质量份、癸二酸55质量份、1,2-丙二醇58质量份、乙二醇16质量份、钛酸四正丁酯0.03质量份和亚磷酸三苯酯0.06质量份；充分搅拌均匀后升温至210～230℃，反应3小时，溜出水31质量份，一次酯化完毕后测得酸值为12mgKOH/g；一次酯化完成后，对聚酯釜内抽真空，-0.02MPa、-0.04MPa、-0.06MPa、-0.08MPa依次各预抽1小时，釜温控制在245～255℃；预抽完毕后，进行长抽真空操作，真空度达到-0.1MPa，长抽时间为9小时，馏出醇为10质量份；最终制得的聚酯多元醇的羟值为10mgKOH/g，酸值为0.16mgKOH/g；最后加入80质量份的乙酸乙酯，升温至80℃搅拌4小时制成固含量为30%，旋转粘度（25℃）为300mPa·s的主剂；

固化剂的制备：反应釜中加入异佛尔酮二异氰酸酯100质量份和乙酸乙酯37.3质量份，于40℃下搅拌均匀，然后加入三羟甲基丙烷12质量份，升温至80℃反应3h，降至室温，取样测试旋转粘度（25℃）为4300mPa·s，固含量为75%；

最后，将主剂和固化剂按重量比20:1混合，搅拌均匀，即得到所需的粘合剂。

在GSRGF-1000型干式复合机上采用上述粘合剂复合PVC/PVC、PVC/PET，车速可以达到30m/min，复合温度60℃；复合后的材料于50℃熟化48h后的PVC/PVC的90°剥离强度可达到3N/mm，PVC/PET的90°剥离强度可达到2.5N/mm，由此复合材料切片制成的银行卡的外观平整，无翘曲现象。外观、剥离强度均能够达到了ISO/IEC7810:2003国际标准的要求。

实施例2

本实施例提供一种银行卡低温快速复合用粘合剂，该粘合剂按照下述步骤制备：

主剂的制备：在聚酯反应釜中依次加入对苯二甲酸100质量份、癸二酸27质量份、1,2-丙二醇27质量份、乙二醇25质量份、钛酸四正丁酯0.04质量份和亚磷酸三苯酯0.08质量份；充分搅拌均匀后升温至210～230℃，反应3小时，溜出水27质量份，一次酯化完毕后测得酸值为15mgKOH/g；一次酯化完成后，对聚酯釜内抽真空，-0.02MPa、-0.04MPa、-0.06MPa、-0.08MPa依次各预抽1小时，釜温控制在245～255℃；预抽完毕后，进行长抽真空操作，真空度达到-0.1MPa，长抽时间为8小时，馏出醇为3质量份。最终制得的聚酯多元醇的羟值为11mgKOH/g，酸值为0.28mgKOH/g；最后加入348质量份的乙酸乙酯，升温至80℃搅拌4小时制成固含量为30%，旋转粘度（25℃）为300mPa·s的主剂；

固化剂的制备：反应釜中加入六亚甲基二异氰酸酯100质量份和乙酸乙酯41.3质量份，于40℃下搅拌均匀，然后加入三羟甲基丙烷24质量份，升温至80℃反应3h，降至室温，取样测试旋转粘度（25℃）为5000mPa·s，固含量为75%；

最后，将主剂和固化剂按重量比20:1混合，搅拌均匀，即得到所需的粘合剂。

在GSRGF-1000型干式复合机上采用上述粘合剂复合PVC/PVC、PVC/PET，车速可以达到40m/min，复合温度60℃。复合后的材料于50℃熟化48h后的PVC/PVC的90°剥离强度可达到3.1N/mm，PVC/PET的90°剥离强度可达到2.3N/mm，由此复合材料切片制成的银行卡的外观平整，无翘曲、黄变现象。外观、剥离强度均能够达到了ISO/IEC7810:2003国际标准的要求。

实施例3

本实施例提供一种银行卡低温快速复合用粘合剂，该粘合剂按照下述步骤制备：

主剂的制备：在聚酯反应釜中依次加入对苯二甲酸92质量份、癸二酸100质量份、1,2-丙二醇92质量份、乙二醇16质量份、钛酸四正丁酯0.04质量份和亚磷酸三苯酯0.08质量份；充分搅拌均匀后升温至210～230℃，反应3小时，溜出水38质量份，一次酯化完毕后测得酸值为10mgKOH/g；一次酯化完成后，对聚酯釜内抽真空，-0.02MPa、-0.04MPa、-0.06MPa、-0.08MPa依次各预抽1小时，釜温控制在245～255℃；预抽完毕后，进行长抽真空操作，真空度达到-0.1MPa，长抽时间为9小时，馏出醇为29质量份。最终制得的聚酯多元醇的羟值为12mgKOH/g，酸值为0.18mgKOH/g；最后加入531质量份的乙酸乙酯，升温至80℃搅拌4小时制成固含量为30.5%，旋转粘度（25℃）为330mPa·s的主剂；

固化剂的制备：反应釜中加入六亚甲基二异氰酸酯100质量份和乙酸乙酯48.8质量份，于40℃下搅拌均匀，然后加入三羟甲基丙烷45质量份，升温至80℃反应3h，降至室温，取样测试旋转粘度（25℃）为5500mPa·s，固含量为74.8%；

最后，将主剂和固化剂按重量比20:1混合，搅拌均匀，即得到所需的粘合剂。

在GSRGF-1000型干式复合机上采用上述粘合剂复合PVC/PVC、PVC/PET，车速可以达到40m/min，复合温度60℃。复合后的材料于50℃熟化48h后的PVC/PVC的90°剥离强度可达到3.7N/mm，PVC/PET的90°剥离强度可达到2.9N/mm，由此复合材料切片制成的银行卡的外观平整，无翘曲、黄变现象。外观、剥离强度均能够达到了ISO/IEC7810:2003国际标准的要求。

综上所述，本发明实施例中粘合剂能够适用于普通的干式复合机进行银行卡材料的复合，制备的银行卡外观、剥离强度均能够达到了ISO/IEC7810:2003国际标准的要求，复合速度能够达到30～40m/min，在很大程度上提高了制卡效率。

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披露的技术范围内，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 (10)

1.一种银行卡复合用粘合剂，其特征在于，该粘合剂由主剂和固化剂按20：1的重量比组成，其中：

所述主剂为含有聚酯多元醇的乙酸乙酯溶液，其25℃下旋转粘度为300～500mPa·s、固含量为30～40%；

所述固化剂为含有异氰酸酯预聚物的乙酸乙酯溶液，其25℃下旋转粘度为4000～6000mPa·s、固含量为70～80%。

2.如权利要求1所述的粘合剂，其特征在于，所述主剂中的聚酯多元醇是以对苯二甲酸、癸二酸和1,2-丙二醇和乙二醇为原料，以辛酸亚锡或钛酸四正丁酯为催化剂，以亚磷酸三苯酯为抗氧化剂，各组份经一次酯化、缩聚反应后制成的聚酯多元醇。

3.如权利要求2所述的粘合剂，其特征在于，所述聚酯多元醇具体由以下步骤制得：

各组份用量按重量比为：对苯二甲酸11～22、癸二酸6～12、1,2-丙二醇6～11、乙二醇2～6、辛酸亚锡或钛酸四正丁酯0.003～0.008、亚磷酸三苯酯0.006～0.016；

一次酯化：将辛酸亚锡或钛酸四正丁酯中的任一种与对苯二甲酸、癸二酸、1,2-丙二醇、乙二醇和亚磷酸三苯酯加入到聚酯合成釜中，升温至210～230℃，反应2～3小时，完成一次酯化，一次酯化后产物的酸值≤15mgKOH/g；

缩聚反应：一次酯化完成后，对所述聚酯合成釜内抽真空，按-0.02MPa、-0.04MPa、-0.06MPa、-0.08MPa依次各预抽1小时，釜温控制在245～255℃，之后进行长抽真空操作，真空度达到-0.1MPa，长抽时间为6～8小时，长抽真空后所述聚酯合成釜的馏出醇占原料总重量的3～8%，出料得到羟值为8～15mgKOH/g，酸值≤2mgKOH/g的最终产物即为聚酯多元醇。

4.如权利要求1所述的粘合剂，其特征在于，所述固化剂由以下步骤制得：将异氰酸酯和乙酸乙酯混合后于40℃搅拌均匀，然后加入低分子多元醇，升温至70～80℃反应3～4小时，降至室温后得到的产物即为固化剂。

5.如权利要求4所述的粘合剂，其特征在于，所述固化剂中，各组分的重量比为：异氰酸酯40～68，低分子多元醇8～18，乙酸乙酯20～30。

6.如权利要求4或5所述的粘合剂，其特征在于，所述异氰酸酯选自：对苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的任一种；

所述低分子多元醇选自：三羟甲基丙烷、蓖麻油、一缩二乙二醇、1,3－丙二醇中的任一种。

7.一种银行卡复合用粘合剂的制备方法，其特征在于，包括：

制备主剂和固化剂，其中，

制备主剂：将聚酯多元醇加入乙酸乙酯，升温至80～90℃搅拌3～4小时，制成含有聚酯多元醇的乙酸乙酯溶液即为主剂，其25℃下旋转粘度为300～500mPa·s、固含量为30～40%；

制备固化剂：将异氰酸酯和乙酸乙酯混合，于40℃搅拌均匀，然后加入低分子多元醇，升温至70～80℃反应3～4小时，降至室温，制成含有异氰酸酯预聚物的乙酸乙酯溶液即为固化剂，其25℃下旋转粘度为4000～6000mPa·s、固含量为70～80%；

所述主剂与固化剂按20：1的重量比混合即为银行卡复合用粘合剂。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述主剂中的聚酯多元醇是以对苯二甲酸、癸二酸和1,2-丙二醇和乙二醇为原料，以辛酸亚锡或钛酸四正丁酯为催化剂，以亚磷酸三苯酯为抗氧化剂，各组份经一次酯化、缩聚反应后制得的聚酯多元醇。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，按质量百分比计，所述聚酯多元醇具体由以下步骤制得：

各组份用量按重量比为：对苯二甲酸11～22、癸二酸6～12、1,2-丙二醇6～11、乙二醇2～6、辛酸亚锡或钛酸四正丁酯0.003～0.008、亚磷酸三苯酯0.006～0.016；

一次酯化：将辛酸亚锡或钛酸四正丁酯中的任一种与对苯二甲酸、癸二酸、1,2-丙二醇、乙二醇和亚磷酸三苯酯加入到聚酯合成釜中，升温至210～230℃，反应2～3小时，完成一次酯化，一次酯化后产物的酸值≤15mgKOH/g；

缩聚反应：一次酯化完成后，对所述聚酯合成釜内抽真空，按-0.02MPa、-0.04MPa、-0.06MPa、-0.08MPa依次各预抽1小时，釜温控制在245～255℃，之后进行长抽真空操作，真空度达到-0.1MPa，长抽时间为6～8小时，长抽真空后所述聚酯合成釜的馏出醇占原料总重量的3～8%，出料得到的羟值为8～15mgKOH/g，酸值≤2mgKOH/g的最终产物即为聚酯多元醇。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述固化剂由以下步骤制得：

在反应釜中加入异氰酸酯和乙酸乙酯混合，于40℃下搅拌均匀，然后加入低分子多元醇，升温至70～80℃反应3～4小时，降至室温，得到的旋转粘度为4000～6000mPa·s、固含量为70～80%的产物即为固化剂。