CN103450788B - 一种烫金膜的信息层用涂料、其制备方法及其应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种烫金膜信息层用涂料，所述烫金膜的信息层用涂料采用丙烯酸类单体进行自由基共聚得到的交联软段与脱水后的异佛尔酮二异氰酸酯进行扩链反应得到的聚氨酯硬段形成。一种烫金膜信息层用涂料制备方法，包括步骤：将异佛尔酮二异氰酸酯脱水，并将脱水后的异佛尔酮二异氰酸酯进行扩链反应，得到聚氨酯硬段;采用丙烯酸类单体进行自由基共聚，得到交联软段；以及将所述聚氨酯硬段与所述交联软段混合搅拌，得到烫金膜的信息层用涂料。本发明还提供烫金膜信息层用涂料的应用方法。本技术方案提供的烫金膜的信息层用涂料具有色相容性好、流平好、粘度低、高固体含量达40%、涂布施工工艺简单的特点。

Description

一种烫金膜的信息层用涂料、其制备方法及其应用方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种烫金膜的信息层用涂料、其制备方法及其应用方法。
背景技术
现在市场上使用的热转印膜已经发展了很多年，热转印膜用信息层涂料也日渐成熟，但是目前的热转印膜多适用于纸包装，皮革和纺织品。由于塑料本身优异的环境适应性，使得塑料软包装可应用的领域和范围很广。现市场上的信息层涂料应用于塑料包装时，虽然能达到高透明度，并具有一定的耐热性和较低的断裂伸长率，但耐候性和耐化学品性能较差，尤其是耐有机溶剂、弱酸弱碱和耐紫外光等方面。在黄变实验、紫外变色实验和耐化学品试验中均发生不可逆转的涂层破坏。从而在许多环境的条件下，塑料包装产品不能满足。
因此，有必要提供一种能够应用于塑料包装的烫金膜的信息层用涂料、其制备方法及其应用方法，以保证塑料包装的烫金膜的信息层具有良好的化学稳定性。
发明内容
本发明提供一种烫金膜的信息层用涂料、其制备方法及其应用方法。
一种烫金膜信息层用涂料，所述烫金膜的信息层用涂料采用丙烯酸类单体进行自由基共聚得到的交联软段与脱水后的异佛尔酮二异氰酸酯进行扩链反应得到的聚氨酯硬段形成。
一种烫金膜信息层用涂料制备方法，包括步骤：将异佛尔酮二异氰酸酯脱水，并将脱水后的异佛尔酮二异氰酸酯进行扩链反应，得到聚氨酯硬段;采用丙烯酸类单体进行自由基共聚，得到交联软段；以及将所述聚氨酯硬段与所述交联软段混合搅拌，得到烫金膜的信息层用涂料。
一种烫金膜的信息层用涂料的应用方法，包括步骤:采用凹版涂布的方式，将烫金膜的信息层用涂料涂布于包装基材表面；以及对涂布的烫金膜的信息层用涂料进行熟化，得到烫金膜的信息层。
本技术方案提供的烫金膜的信息层用涂料具有色相容性好、流平好、粘度低、高固体含量达40%、涂布施工工艺简单的特点。并且，本技术方案提供的烫金膜的信息层用涂料采用的原料均为工业级原料，来源广泛购买容易。经聚合以后无毒，溶剂对环境污染小，生产环境好，较为环保。烫金膜的信息层用涂料形成的信息层，具有高透明度、低断裂伸长率、耐高温、耐摩擦、耐弱酸弱碱、耐乙醇、耐紫外光老化和耐黄变的特点。
具体实施方式
下面通过多个实施例对本发明提供的烫金膜信息层用涂料进行进一步说明。
本技术方案提供的烫金膜信息层用涂料的制备方法包括如下步骤：
第一步，将异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）脱水，并将脱水后的异佛尔酮二异氰酸酯进行扩链反应，得到聚氨酯硬段。
首先，将异佛尔酮二异氰酸酯减压至15mmHg进行蒸馏，蒸馏温度为120℃，持续时间为2h，至异佛尔酮二异氰酸酯体系中水分不大于0.05%待用。
然后，取适量脱水后的异佛尔酮二异氰酸酯、乙二醇及1,3-丙二醇于反应釜中，并加入一定比例的催化剂，进行扩链反应。本实施例中，乙二醇及1,3-丙二醇作为扩链剂，在催化剂的作用下，对脱水后的异佛尔酮二异氰酸酯进行扩链。具体地，对反应釜中的脱水后的异佛尔酮二异氰酸酯、乙二醇、1,3-丙二醇及复合催化剂进行加热搅拌，使得反应釜内的温度缓慢升至70℃，反应2小时，使得反应釜内的体系黏度增大。当粘度增大到一定程度时，在反应釜中加入乙酸正丁酯和丁酮组成的稀释溶剂，使得扩链后的异佛尔酮二异氰酸酯质量百分含量为40%，继续加热搅拌0.5小时至消耗的异氰酸酯基达到总异氰酸酯基摩尔数的3/4，降温出料备用。其中，催化剂为二月桂酸二丁基锡或二月桂酸二丁基锡与三乙烯二胺的复配体系，按质量比为1：（2-4）复合使用时效果更佳。
第二步，采用丙烯酸类单体进行自由基共聚，得到交联软段。
取适量的甲基丙烯酸甲酯（MMA）单体、甲基丙烯酸异冰片酯（IBOMA）单体、甲基丙烯酸月桂酸酯（LMA）单体、丙烯酸羟乙酯（HEA）单体、丙烯酸（AA）单体与引发剂及稀释溶剂共混加入带回流装置的反应釜中，在氮气环境下加热至80℃聚合1小时。再向上述体系中加入甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酸酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸与引发剂，再次加入的甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酸酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸与引发剂为反应釜内首次加入甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酸酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸与引发剂的质量的两倍。即反应釜内再次加入的各组分的质量为首次加入的对应各组分的质量的两倍。所述稀释溶剂为质量比为2:1的乙酸正丁酯和丁酮。再次加入的各单体共混与引发剂溶液滴加于反应釜中，滴加持续时间为3小时，反应温度85℃。滴加完成后继续反应0.5小时，补入前述所加引发剂总量的10%的引发剂，升温至90℃，保温1.5小时出料。本实施例中，所述引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)，偶氮二异庚腈（ABVN）或油溶性过氧化物也可，但需要适当调整反应温度。
第三步，将第一步制得的所述聚氨酯硬段与第二步骤制得的交联软段混合搅拌，得到烫金膜的信息层用涂料。
在本步骤中，将所述聚氨酯硬段与所述交联软段进行混合，所述聚氨酯硬段与所述交联软段的质量比根据软段中羟基于硬段中剩余异氰酸酯基摩尔比为1:1来计算，并加入适量的稀释剂、防老剂、紫外光吸收剂和光稳定剂，用高速分散机搅拌0.5小时-1小时，充分混合后得到涂料。得到的涂料密封包装，室温下可稳定存放。所述烫金膜的信息层用涂料中可以添加乙酸乙酯、丁酮或乙酸丁酯等溶剂调节粘度和浓度。
本实施例中，在所述涂料中，采用的各种原料组分占涂料的百分含量具体数据如下表：
原料组分 质量百分含量
异佛尔酮二异氰酸酯 4-24%
乙二醇 0.8-4.4%
1.3-丙二醇 0.92-5.48%
甲基丙烯酸甲酯 6.48-12.25%
甲基丙烯酸异冰片酯 5.09-9.63%
甲基丙烯酸月桂酸酯 2.31-4.38%
丙烯酸羟乙酯 1.39-8.36%
丙烯酸 0.73-1.38%
复合催化剂 0.01-0.06%
偶氮二异丁腈 0.024-0.036%
乙酸乙酯 20-40%
乙酸正丁酯 10-20%
丁酮 20-40%
防老剂 0.016-0.08%
紫外光吸收剂 0.016-0.08%
光稳定剂 0-0.05%
本技术方案还提供一种所述烫金膜的信息层用涂料的应用方法，具体为：
首先，采用凹版涂布的方式，将烫金膜的信息层用涂料涂布于包装基材表面。所述包装基材可以为塑料、皮革、纸张等。
然后，对涂布的烫金膜的信息层用涂料进行熟化，熟化的温度为50-70℃，持续时间为10小时至48小时，即可得到理想的烫金膜的信息层。
本技术方案提供的烫金膜的信息层用涂料具有色相容性好、流平好、粘度低、高固体含量达40%、涂布施工工艺简单的特点。并且，本技术方案提供的烫金膜的信息层用涂料采用的原料均为工业级原料，来源广泛购买容易。单体经聚合以后无毒，溶剂对环境污染小，生产环境好，较为环保。烫金膜的信息层用涂料形成的信息层，具有高透明度、低断裂伸长率、耐高温、耐摩擦、耐弱酸弱碱、耐乙醇、耐紫外光老化和耐黄变的特点。

Claims (6)

1.一种烫金膜的信息层用涂料的制备方法，包括步骤：
将异佛尔酮二异氰酸酯脱水，并将脱水后的异佛尔酮二异氰酸酯进行扩链反应，得到聚氨酯硬段；
采用丙烯酸类单体进行自由基共聚，得到交联软段；具体共聚方式为：取甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体、甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)单体、甲基丙烯酸月桂酸酯(LMA)单体、丙烯酸羟乙酯(HEA)单体、丙烯酸(AA)单体与引发剂及稀释溶剂共混加入带回流装置的反应釜中，在氮气环境下加热至80℃聚合1小时；再向上述体系中加入相对于首次加入的对应各组分的两倍质量的甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酸酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸与引发剂，再次加入的各单体共混与引发剂溶液滴加于反应釜中，滴加持续时间为3小时，反应温度85℃；滴加完成后继续反应0.5小时，补入前述所加引发剂总量的10％的引发剂，升温至90℃，保温1.5小时出料；
以及
将所述聚氨酯硬段与所述交联软段混合搅拌，得到烫金膜的信息层用涂料。
2.如权利要求1所述的烫金膜的信息层用涂料的制备方法，其特征在于，聚氨酯硬段为脱水后的异佛尔酮二异氰酸酯与乙二醇及1,3-丙二醇进行扩链反应得到。
3.如权利要求1所述的烫金膜的信息层用涂料的制备方法，其特征在于，还包括在所述烫金膜的信息层用涂料中添加乙酸乙酯、丁酮或乙酸丁酯以调节黏度及浓度。
4.如权利要求1所述的烫金膜的信息层用涂料的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯硬段与所述交联软段的质量比根据软段中羟基与硬段中剩余异氰酸酯基摩尔比为1:1来计算。
5.一种由权利要求1-4任一项所述的制备方法得到的烫金膜的信息层用涂料的应用方法，包括步骤:
采用凹版涂布的方式，将烫金膜的信息层用涂料涂布于包装基材表面；以及
对涂布的烫金膜的信息层用涂料进行熟化，得到烫金膜的信息层。
6.如权利要求5所述的烫金膜的信息层用涂料的应用方法，其特征在于，烫金膜的信息层用涂料的应用方法，对涂布的烫金膜的信息层用涂料进行熟化，熟化的温度为50-70℃，持续时间为10小时至48小时。
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