CN103131377B - 一种耐磨性能好的装饰膜涂层胶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨性能好的装饰膜涂层胶，包括主剂和固化剂，所述的主剂为由己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、三羟甲基丙烷、乙二醇、新戊二醇、二乙二醇、多苯基甲烷二异氰酸酯、醋酸乙酯、环己酮、二月桂酸锡聚合而成的羟基封端的聚酯型多元醇反应物；所述固化剂为由甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷、醋酸乙酯加成反应而成的异氰根封端的加成物。本发明由于引入了芳香酸及三元醇，所以制得的涂层就具有较高的聚合度，耐磨性特别好，而使用新戊二醇能使涂层具有良好的附着力和透明度，而加入适当的PVC良溶剂环己酮，能够进一步增强涂层在PVC材料上的粘附力，达到了装饰膜对涂层胶的各项要求。
Description
技术领域
本发明属于PVC装饰膜生产领域，具体是涉及一种耐磨性能好的装饰膜涂层胶。
背景技术
涂层胶是一种均匀涂于物体表面形成高分子类化合物胶膜的一种粘合剂。目前有关涂层胶的报道主要有：申请号为CN201210256116.2的专利文献公开了一种溶剂型涂层胶，其生成原料主要包括：丙烯酸甲酯、乙酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、二甲苯、二苯甲氧基苯、引发剂；该溶剂型涂层胶配方比例按重量份数计：丙烯酸甲酯：15～20份，乙酸乙酯：18～24份，丙烯酸丁酯：18～24份，丙烯酸：1.5～3份，二甲苯：1～2份，二苯甲氧基苯：5～10份，引发剂：0.1～0.5份；该溶剂型涂层胶的生成膜附着紧密，呼吸性好，并且同时具有阻燃、防老化的功能，产品效率很高，绿色环保，不污染环境。申请号为CN201210256172.6公开了一种丙烯酸酯类水性涂层胶，主要成分包括甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸氨酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲基氨乙酯、丙酮、调节剂、稀释剂，各种物质的质量分数为：甲基丙烯酸乙酯：5％～10％，聚丙烯酸氨酯：10％～20％，丙烯酰胺：1％～3％，甲基丙烯酸二甲基氨乙酯：5％～15％，丙酮：5％～10％，调节剂：1％～2％，其余是稀释剂；该丙烯酸酯类水性涂层胶防水透湿性好、柔软耐磨和耐低温，织物表面可形成致密牢固薄膜，粘着性强，原料的利用率高，成本较低。
然而，由于材料本身的差异性，上述两种涂层胶均不适于PVC装饰膜表面的涂层。PVC装饰膜生产时需要在其表面涂覆一层光滑致密而且有一定硬度及耐磨性的透明涂层，有时还会加入部分珠光粉、银粉等以产生较好的立体视觉效果。目前市场上一般使用的涂层胶存在着涂布性差、附着力低、耐磨性不佳等缺点，而且普遍使用固体含量低于50％的涂层胶，溶剂使用量多，对环境污染大。
发明内容
本发明提供了一种耐磨性能好的装饰膜涂层胶，采用高固体含量的聚氨酯型结构，溶剂蒸发量少，流平性好，干燥快，成膜后硬度高、耐磨性好、附着力强、耐水、耐油，加入银粉或珠光粉后能够呈现出较好的立体视觉效果。
一种耐磨性能好的装饰膜涂层胶，包括主剂和固化剂，所述的主剂为由己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、三羟甲基丙烷、乙二醇、新戊二醇、二乙二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、醋酸乙酯、环己酮、二月桂酸锡聚合而成的羟基封端的聚酯型多元醇反应物；所述固化剂为由甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷、醋酸乙酯加成反应而成的异氰酸根封端的加成物。
为进一步降低溶剂蒸发量，提高涂层胶成膜后的耐磨性，作为优先，所述主剂中的固体重量百分比含量为60-70％，固化剂中固体重量百分比含量为73-77％。
为保证较高的耐磨性能，提高实用性，作为优选，所述涂层胶中，主剂和固化剂的重量比为3～8∶1，进一步优选的重量比为5∶1。
由实验表明，当选用下述组成的原料比制备得到涂层胶的各项性能均较高，尤其是耐磨性能，即所述主剂的原料重量百分比组成为：
上述主剂可采用下述方法制备得到：
(1)将己二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸与乙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三羟甲基丙烷混合后在150-230℃常压下进行酯化反应；
(2)酯化反应完成后，反应液再经过4-6小时0-0.01MPa的真空环境下进行缩聚反应，制得分子量2000-2500(若无特殊说明，本发明所述分子量均指重均分子量)，酸值小于0.5的聚酯多元醇；
(3)向步骤(2)中反应液中再加入二苯基甲烷二异氰酸酯扩链剂，反应温度为80-110℃，反应时间4-6小时，加入醋酸乙酯、环己酮及二月桂酸锡稀释制得粘度为800-1500mPa.S的淡黄色透明主剂。
通过选用性能优选的固化剂，可进一步提高涂层胶的耐磨、耐水、耐油等性能，作为优选，所述的固化剂的原料重量百分比组成为：
甲苯二异氰酸酯 59.7％
三羟甲基丙烷 15.3％
醋酸乙酯 25％。
上述固化剂的制备方法为：将醋酸乙酯和甲苯二异氰酸酯混合均匀，，再滴加三羟甲基丙烷，在72-80℃条件下反应得到所述固化剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明由于引入了芳香酸及三元醇，所以制得的涂层就具有较高的聚合度，耐磨性特别好，而使用新戊二醇能使涂层具有良好的附着力和透明度，而加入适量的PVC良溶剂环己酮，能够进一步增强涂层在PVC材料上的粘附力，达到了装饰膜对涂层胶的各项要求；且本发明中主要生产设备为不锈钢反应釜和真空泵，生产简便，不需要采用高成本的生产设备，适合于工业化大量生产。
具体实施方式
实施例1～5的投料比见表1：
表1
注：实施例中使用的甲苯二异氰酸酯为TDI8020。
实施例1
制备主剂：按照表1的投料比将己二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸与乙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三羟甲基丙烷一次性投入不锈钢反应釜，混合后在150-230℃常压下酯化反应10小时(反应期间，根据反应程度逐渐从150℃升温至230℃)，再经过4小时0-0.01MPa的真空环境下缩聚反应，制得分子量2500，酸值小于0.45的聚酯多元醇，再加入多苯基甲烷二异氰酸酯扩链剂，在80-110℃反应4小时，加入醋酸乙酯、环己酮及二月桂酸锡稀释制得粘度为1200mPa.S的淡黄色透明主剂(主剂中固体的重量百分比含量为65％)。
制备固化剂：按照表1的投料比将醋酸乙酯和甲苯二异氰酸酯投入不锈钢反应釜内，再慢慢滴加三羟甲基丙烷在，72-80℃反应10小时，得到异氰根含量为13.5％的固化剂(固化剂中固体重量百分比含量为75％)。
实际使用时，将制备得到的主剂和固化剂(重量比为5∶1)混合均匀得到胶粘剂，按胶粘剂：稀释剂为1∶2的比例(重量比)进行涂胶，可加入适当的珠光粉，采用光棍逆向上胶法，上胶量干胶在35g/m2，然后经过80-100℃的烘道2分钟的烘干熟化冷却收卷即可。制得的样品经过实测，涂层的耐磨性达到摩擦试验4磅250次涂层不破坏，浸水48小时吸收仅0.5％的质量指标。
实施例2
制备主剂：按照表1的投料比将己二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸与乙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三羟甲基丙烷一次性投入不锈钢反应釜，混合后在150-230℃常压下酯化反应10小时(反应期间，根据反应程度逐渐从150℃升温至230℃)，再经过4小时0-0.01MPa的真空环境下缩聚反应，制得分子量2450，酸值0.30的聚酯多元醇，再加入二苯基甲烷二异氰酸酯扩链剂，在80-110℃反应4小时，加入醋酸乙酯、环己酮及二月桂酸锡稀释制得粘度为1480mPa.S的淡黄色透明主剂(主剂中固体的重量百分比含量为70％)。
制备固化剂：按照表1的投料比将醋酸乙酯和甲苯二异氰酸酯投入不锈钢反应釜内，再慢慢滴加三羟甲基丙烷在，72-80℃反应10小时，得到异氰根含量为13.5％的固化剂(固化剂中固体重量百分比含量为76％)。
将制备得到的主剂和固化剂(重量比为5∶1)混合均匀得到胶粘剂，按重量比为：胶粘剂∶稀释剂＝1∶2的比例进行涂胶，可加入适当的珠光粉，采用光棍逆向上胶法，上胶量干胶在38g/m2，然后经过80-100℃的烘道2分钟的烘干熟化收卷即可。制得的样品经过实测，涂层的耐磨性达到摩擦试验4磅280次涂层不破坏，浸水48小时吸收0.35％的质量指标。
实施例3
制备主剂：按照表1的投料比将己二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸与乙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三羟甲基丙烷一次性投入不锈钢反应釜，混合后在150-230℃常压下酯化反应10小时(反应期间，根据反应程度逐渐从150℃升温至230℃)，再经过4小时0-0.01MPa的真空环境下缩聚反应，制得分子量2200，酸值0.45的聚酯多元醇，再加入二苯基甲烷二异氰酸酯扩链剂，在80-110℃反应4小时，加入醋酸乙酯、环己酮及二月桂酸锡稀释制得粘度为1240mPa.S的淡黄色透明主剂(主剂中固体的重量百分比含量为65％)。
制备固化剂：按照表1的投料比将醋酸乙酯和甲苯二异氰酸酯投入不锈钢反应釜内，再慢慢滴加三羟甲基丙烷在，72-80℃反应10小时，得到异氰根含量为13.5％的固化剂(固化剂中固体重量百分比含量为75％)。
将制备得到的主剂和固化剂(重量比为6∶1)混合均匀得到胶粘剂，按重量比为：胶粘剂∶稀释剂＝1∶2的比例进行涂胶，可加入适当的珠光粉，采用光棍逆向上胶法，上胶量干胶在42g/m2，然后经过80-100℃的烘道2分钟的烘干熟化收卷即可。制得的样品经过实测，涂层的耐磨性达到摩擦试验4磅260次涂层不破坏，浸水48小时吸收0.4％的质量指标。
实施例4
制备主剂：按照表1的投料比将己二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸与乙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三羟甲基丙烷一次性投入不锈钢反应釜，混合后在150-230℃常压下酯化反应10小时(反应期间，根据反应程度逐渐从150℃升温至230℃)，再经过4小时0-0.01MPa的真空环境下缩聚反应，制得分子量2160，酸值0.48的聚酯多元醇，再加入二苯基甲烷二异氰酸酯扩链剂，在80-110℃反应4小时，加入醋酸乙酯、环己酮及二月桂酸锡稀释制得粘度为1180mPa.S的淡黄色透明主剂(主剂中固体的重量百分比含量为65％)。
制备固化剂：按照表1的投料比将醋酸乙酯和甲苯二异氰酸酯投入不锈钢反应釜内，再慢慢滴加三羟甲基丙烷在，72-80℃反应10小时，得到异氰根含量为13.5％的固化剂(固化剂中固体重量百分比含量为75％)。
将制备得到的主剂和固化剂(重量比为6∶1)混合均匀得到胶粘剂，按重量比为：胶粘剂∶稀释剂＝1∶2的比例进行涂胶，可加入适当的珠光粉，采用光棍逆向上胶法，上胶量干胶在36g/m2，然后经过80-100℃的烘道2分钟的烘干熟化收卷即可。制得的样品经过实测，涂层的耐磨性达到摩擦试验4磅240次涂层不破坏，浸水48小时吸收0.6％的质量指标。
实施例5
制备主剂：按照表1的投料比将己二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸与乙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三羟甲基丙烷一次性投入不锈钢反应釜，混合后在150-230℃常压下酯化反应10小时(反应期间，根据反应程度逐渐从150℃升温至230℃)，再经过4小时0-0.01MPa的真空环境下缩聚反应，制得分子量2080，酸值0.44的聚酯多元醇，再加入二苯基甲烷二异氰酸酯扩链剂，在80-110℃反应4小时，加入醋酸乙酯、环己酮及二月桂酸锡稀释制得粘度为1080mPa.S的淡黄色透明主剂(主剂中固体的重量百分比含量为65％)。
制备固化剂：按照表1的投料比将醋酸乙酯和甲苯二异氰酸酯投入不锈钢反应釜内，再慢慢滴加三羟甲基丙烷在，72-80℃反应10小时，得到异氰根含量为13.5％的固化剂(固化剂中固体重量百分比含量为75％)。
将制备得到的主剂和固化剂(重量比为5∶1)混合均匀得到胶粘剂，按重量比为：胶粘剂∶稀释剂＝1∶2的比例进行涂胶，可加入适当的珠光粉，采用光棍逆向上胶法，上胶量干胶在44g/m2，然后经过80-100℃的烘道2分钟的烘干熟化收卷即可。制得的样品经过实测，涂层的耐磨性达到摩擦试验4磅265次涂层不破坏，浸水48小时吸收0.48％的质量指标。
Claims (3)
1.一种耐磨性能好的装饰膜涂层胶，包括主剂和固化剂，其特征在于，所述的主剂为由已二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、三羟甲基丙烷、乙二醇、新戊二醇、二乙二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、醋酸乙酯、环己酮、二月桂酸锡聚合而成的羟基封端的聚酯型多元醇反应物；所述固化剂为由甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷、醋酸乙酯加成反应而成的异氰根封端的加成物；
其中所述主剂的原料重量百分比组成为：
所述固化剂的原料重量百分比组成为：
甲苯二异氰酸酯 59.7%
三羟甲基丙烷 15.3%
醋酸乙酯 25%；
所述涂层胶中，所述主剂和固化剂的重量比为5:1。
2.根据权利要求1所述的耐磨性能好的装饰膜涂层胶，其特征在于，所述主剂由下述方法制备得到：
（1）将已二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸与乙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三羟甲基丙烷混合后在150-230℃常压下进行酯化反应；
（2）酯化反应完成后，反应液在0-0.01MPa的真空环境下进行缩聚反应，制得重均分子量为2000-2500，酸值小于0.5的聚酯多元醇；
（3）向步骤（2）中反应液中再加入二苯基甲烷二异氰酸酯，在80-110℃反应4-6小时，加入醋酸乙酯、环己酮及二月桂酸锡得粘度为800-1500mPa.s的主剂。
3.根据权利要求1所述的耐磨性能好的装饰膜涂层胶，其特征在于，所述固化剂由下述制备方法制备得到：将醋酸乙酯和甲苯二异氰酸酯混合均匀，再滴加三羟甲基丙烷，在72-80℃条件下反应得到所述固化剂。
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