CN104004476B

CN104004476B - 用于电化铝烫印的胶粘剂及其制备方法和电化铝

Info

Publication number: CN104004476B
Application number: CN201410201460.0A
Authority: CN
Inventors: 招添林; 霍锦钊; 张春; 白永平; 梁雄基; 张建军
Original assignee: FOSHAN NANHAI GOTOP PACKAGING MATERIAL Co Ltd
Current assignee: FOSHAN NANHAI GOTOP PACKAGING MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2014-05-13
Filing date: 2014-05-13
Publication date: 2017-07-07
Anticipated expiration: 2034-05-13
Also published as: CN104004476A

Abstract

本发明公开一种用于电化铝烫印的胶粘剂及其制备方法和电化铝烫印箔，所述用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：加入丙烯酸酯单体和大部分第一溶剂，加热至反应所需温度；预先将引发剂溶于剩余的第一溶剂中，待达到反应所需温度时，滴加引发剂溶液，滴加完毕后继续保温反应6～8h，冷却，得到丙烯酸酯共聚物；在丙烯酸酯共聚物中加入添加剂，用第二溶剂稀释成固含量为10％～20％的胶液，即得所述胶粘剂。所述胶粘剂可用于多种烫印基材的热转移烫印，烫印图案具有良好的附着力，烫印图案无飞金、糊版，且在长时间储存后离型无变化。而且是以非苯的溶剂体系、不含氯元素，对人体的伤害较小，可应用于食品加工、医药等领域。

Description

用于电化铝烫印的胶粘剂及其制备方法和电化铝

技术领域

本发明涉及高分子粘合剂领域，尤其涉及一种用于电化铝烫印的胶粘剂及其制备方法和电化铝烫印箔。

背景技术

电化铝烫印箔，是一种在薄膜基片上经涂布和真空镀铝而制成的烫印材料，是一种常见的印刷耗材。烫金图文具有光彩夺目、富丽堂皇的视觉效果，现已广泛应用于服装、纸张、塑胶、玻璃、电子电器、玩具、礼品及工艺品等各种行业。油墨纸、过塑纸、BOPET复合膜是电化铝行业中常用的基材。然而，油墨纸中还有许多在表面涂覆了硅油或蜡等难粘性材料，使得该类材料也很难烫印出良好的效果；BOPET薄膜由于较低的表面张力，较高结晶性导致的分子排列致密，因而热熔烫印时不容易排除气泡。实际上，电化铝的附着力和分切性和很多因素有关，胶粘层对分切性的影响最大。因此，对于不同的基材包装厂家就要选择不同的胶粘层，但是，这势必会增加成本，降低工作效率。

目前，邦固化学和凯兰达的粘合剂可适用于多种基材的烫印，但是，其价格昂贵，而且部分粘合剂主要以苯为溶剂，很难满足VOCS的检测要求。因此，其应用也受到了很大的限制。而国产胶粘层则存在烫印飞金、糊版、烫性不好、不能烫印过塑膜、烫印附着力不理想、以及光泽度不高等缺点，产品性能不及进口产品。

专利CN101343522A中通过各种树脂的共混而制备出的可适用于多种基材高速烫印的电化铝胶层，然而，共混胶制备过程的质量稳定性不好，并且其价格较贵。专利CN101280165ACN102676101ACN102896927A和CN103173168A在电化铝烫印胶的体系中都引入了甲苯。目前，水溶性胶是很大的一个发展趋势，如专利CN1015700090A、CN101942285A和CN102199412A中的电化铝烫印胶都为水溶性体系，对环境具有环保性。然而，由于水表面张力较大，目前水溶性烫印胶对低表面材料的烫印性能不足，不能上烫或者附着力较差。

此外，目前市场上大多数的烫金胶都含有氯元素，因而限制了其在食品加工、医药领域及书籍烫金领域的应用。因而，开发一种无苯、无氯的新型胶粘剂就显得很有必要。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于电化铝烫印的胶粘剂及其制备方法和电化铝烫印箔，旨在解决采用现有电化铝的胶粘层性能不好、含有氯元素等的问题。

本发明的技术方案如下：

一种用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法，其中，所述用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

加入丙烯酸酯单体和大部分第一溶剂，加热至反应所需温度；

预先将引发剂溶于剩余的第一溶剂中，待达到反应所需温度时，滴加引发剂溶液，滴加完毕后继续保温反应6～8h，冷却，得到丙烯酸酯共聚物；

在丙烯酸酯共聚物中加入添加剂，用第二溶剂稀释成固含量为10％～20％的树脂溶液，即得所述胶粘剂。

所述的用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法，其中，所述反应所需温度为75～125℃。

所述的用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法，其中，滴加时间为2～4h，滴加速率先慢后快。

所述的用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法，其中，所述丙烯酸酯单体包含丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯和丙烯酸羟丙酯中的一种或几种；所述第一溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁酮及乙醇中的一种或几种；所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化叔丁酯、过氧化月桂酰、过氧化二异丙苯中的一种或几种；

丙烯酸酯单体、第一溶剂、引发剂三者之间的质量比为20～40：60～80：0.3～0.6。

所述的用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法，其中，所述添加剂包括硅粉、松香树脂、石油树脂；所述第二溶剂为醋酸乙酯、乙醇中的一种或两种。

所述的用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法，其中，所述硅粉为200μm的气相二氧化硅，添加量为胶粘剂固体含量的5～30％；所述松香树脂为季戊四醇松香树脂、聚合松香树脂、水白松香树脂中的一种或几种，添加量为胶粘剂固体含量的5～25％；所述石油树脂为3085#石油树脂，添加量为胶粘剂固体含量的5～25％。

一种用于电化铝烫印的胶粘剂，其中，所述用于电化铝烫印的胶粘剂采用如上所述的用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法制备得到的。

一种电化铝烫印箔，包括由上至下依次设置的胶粘层、镀铝层、着色层，其特征在于，所述胶粘层是采用如上所述用于电化铝烫印的胶粘剂制成。

所述的电化铝烫印箔，其中，所述电化铝烫印箔还包括基膜层和离型层；所述胶粘层、镀铝层、着色层、离型层、基膜层依次由上至下设置。

所述的电化铝烫印箔，其中，所述着色层和镀铝层通过所述胶粘层附着于烫印基材上；所述烫印基材为水松纸、油墨纸、UV光油纸、BOPET薄膜或BOPP薄膜。

有益效果：本发明所提供一种用于电化铝烫印的胶粘剂及其制备方法和电化铝烫印箔，所述用于电化铝烫印的胶粘剂，以非苯的溶剂体系，通过自由基聚合的方式制备的丙烯酸酯共聚物胶粘剂，适烫范围广，可用于多种烫印基材(包括水松纸、油墨纸、UV光油纸、BOPET薄膜、BOPP薄膜等)的热转移烫印，烫印图案具有良好的附着力，在长时间储存后离型无变化，具有起烫温度低、烫印图案无飞金、糊版，并且分切性和附着力良好等优点。另外，所述用于电化铝烫印的胶粘剂具有一定的环保性，该溶剂型胶粘剂未采用苯类溶剂，对人体的伤害较小，而且，该胶粘剂体系中不含氯元素，可应用于食品加工、医药等领域。

具体实施方式

本发明提供一种用于电化铝烫印的胶粘剂及其制备方法和电化铝烫印箔，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体地，所述用于电化铝烫印的胶粘剂(以下简称胶粘剂)的制备方法包括丙烯酸酯共聚物的制备和胶液的制备两大步骤。

一、丙烯酸酯共聚物的制备：

(1)在反应釜中加入丙烯酸酯单体和大部分第一溶剂，加热至反应所需温度；

(2)预先将引发剂溶于剩余的第一溶剂中，装入滴液漏斗，待反应釜内达到反应所需温度时，缓慢滴加引发剂溶液，滴加时间保持在2～4h左右，滴加速率先慢后快，滴加完毕后继续保温反应6～8h，待达到所需转化率时，停止加热，冷却出料。

其中，丙烯酸酯单体、第一溶剂、引发剂三者之间的质量比为20～40：60～80：0.3～0.6。

所用的丙烯酸酯单体包含丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)、甲基丙烯酸异冰片酯(IMBOA)和丙烯酸羟丙酯(β-HPA)中的一种或几种。体系中各丙烯酸酯单体的用量，按照FOX公式进行估算，设计丙烯酸酯共聚物的玻璃化转变温度在-10℃-40℃。

所述FOX公式如下式所示：

1/Tg＝W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3.......Wn/Tgn；

Tg(单位为K)为单体均聚物玻璃化温度，W为质量分数。

所使用的第一溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁酮及乙醇中的一种或几种，在步骤(1)加入反应釜的溶于约为总溶剂的75～95％。

所述引发剂可以为过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化叔丁酯(TBPB)、过氧化月桂酰(LPO)、过氧化二异丙苯(DCP)中的一种或几种。

所述反应所需温度为75～125℃。

所述丙烯酸酯共聚物体系中理论固含量在20wt％-50wt％，所需达到转化率应为97％以上，体系粘度为150～300s。

二、胶粘剂的配制：

在丙烯酸酯共聚物中加入添加剂，用第二溶剂稀释成固含为10％～20％的树脂溶液，待完全分散后，即得所述胶粘剂。

其中，所述添加剂包括硅粉、松香树脂、石油树脂。所述硅粉为200μm的气相二氧化硅，添加量为占固体总量的5～30％(所述固体总量即所述胶粘剂的固体含量，为丙烯酸酯共聚物固体含量和添加剂固体含量的和)。所述松香树脂为季戊四醇松香树脂、聚合松香树脂、水白松香树脂中的一种或几种，其中松香树脂的软化点为80～115℃，添加量为5～25％。所述石油树脂为3085#石油树脂，添加量为5～25％。

所述第二溶剂为醋酸乙酯、乙醇中的一种或两种。

本发明中还提供一种用于电化铝烫印的胶粘剂，所述用于电化铝烫印的胶粘剂是采用如上所述的用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法制备得到的。

本发明中还提供一种电化铝烫印箔，包括由上至下依次设置的胶粘层、镀铝层、着色层，其中，所述胶粘层是采用本发明所提供的用于电化铝烫印的胶粘剂制成。

在未进行烫印前，所述电化铝烫印箔还包括基膜层和离型层；所述胶粘层、镀铝层、着色层、离型层、基膜层依次由上至下设置。其中，所述胶粘层是采用本发明所述用于电化铝烫印的胶粘剂烘干得到的。具体地，是将所述胶粘剂用涂布机通过正涂方式涂覆于铝层表面，经过烘道烘干后，即可在铝层表面形成胶粘层，得到电化铝烫印箔。其中，涂覆的胶粘液的粘度为12～16s(涂4#)，所得电化铝的胶粘层干量为0.9～1.5g/m2。

所述电化铝烫印箔经过热转移烫印后，着色层和镀铝层通过胶粘层附着于烫印基材上，形成烫金图案。将所得的电化铝烫印箔采用平压平的方式，在烫印基材表面进行热转移烫印，烫印温度为90～130℃。所述烫印基材可以为水松纸、油墨纸、UV光油纸、BOPET薄膜、BOPP薄膜等。所述胶粘剂，对上述多种烫印基材都可以进行良好的烫印，而且烫印图案分切性好，附着力优，使镀铝层能很好地附着于烫印基材上。

以下通过实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

将450g BA，120g IBOA，600g MMA，50g AA，及900g醋酸丁酯和500g醋酸乙酯加入到反应釜中，将20g的BPO溶于350g醋酸乙酯中，加入滴液漏斗。

加热反应釜，待温度达到85℃时，开始滴加引发剂溶液，滴加速率先慢后快，滴加时间约为2h。滴加完毕后，继续保温6h，然后停止加热，冷却出料，得到丙烯酸酯共聚物。

实施例2

将450g BA，120g IBOA，600g MMA，50g HPA，及900g醋酸丁酯和500g醋酸乙酯加入到反应釜中，将25g的LPO溶于350g醋酸乙酯中，加入滴液漏斗。

加热反应釜，待温度达到80℃时，通氮气，开始滴加引发剂溶液，滴加速率先慢后快，滴加时间约为4h。滴加完毕后，继续保温8h，然后停止加热，冷却出料，得到丙烯酸酯共聚物。

实施例3

取实施例1中所得丙烯酸酯共聚物500g，气相二氧化硅30g，水白松香树脂15g，石油树脂15g，然后用醋酸乙酯稀释成固含量为20％的胶粘剂。其中，所述硅粉为200μm的气相二氧化硅，松香树脂的软化点为80～115℃，所述石油树脂为3085#石油树脂。

采用正涂的方式将所述胶粘剂涂覆于电化铝烫印箔的镀铝层表面。烘干后，电化铝烫印箔离型适中。然后通过平压平的方式，在110℃下在多种基材表面进行热转移烫印。烫印完成后，被烫印的基材上，烫印图案清晰，无飞金，糊版，分切性较好，在长时间储存后离型无变化。

按照DIN EN ISO2409，对所述镀铝层在被烫印的基材上的附着力进行测试，测试效果分为0～5等级，0为最优。对各基材附着力如下表1所示。

表1

基材	附着力等级
		PP过塑纸	不能烫印
油墨纸	0级
		BOPET复合膜	0级
UV光油纸	0级
		水松纸a	—

硫酸纸

2级

其中，烫印水松纸图案饱满清晰，但由于水松纸强度较差，因而较难测定附着力。

实施例4

取实施例2中所得丙烯酸酯共聚物500g，气相二氧化硅30g，聚合松香树脂15g，石油树脂15g，然后用醋酸乙酯稀释成固含量为10％的胶粘剂。其中，所述硅粉为200μm的气相二氧化硅，松香树脂的软化点为80～115℃，所述石油树脂为3085#石油树脂。

采用正涂的方式将所述胶粘剂涂覆于电化铝烫印箔的镀铝层表面。烘干后，电化铝烫印箔离型适中。然后通过平压平的方式，在100℃下在多种基材表面进行热转移烫印。烫印完成后，被烫印的基材上，烫印图案清晰，无飞金，糊版，分切性较好，在长时间储存后离型无变化。

按照DIN EN ISO 2409，对所述镀铝层在被烫印的基材上的附着力进行测试，测试效果分为0～5等级，0为最优。对各基材附着力如下表2所示。

表2

基材	附着力等级
		PP过塑纸	不能烫印
油墨纸	0级
		BOPET复合膜	0级
UV光油纸	0级
		水松纸a	—
硫酸纸	2级

综上所述，与现有技术相比，采用本发明方法制备得到的用于电化铝烫印的胶粘剂具有以下优点：(1)为了改善环保性，本发明中选用非苯溶剂，既保证了聚合反应和涂布操作的进行，又可以满足大部分的VOCS检测标准，同时降低对人体健康的危害。(2)该胶粘剂体系中不含有氯元素，在很大程度上提高了电化铝中胶粘层的适用范围，可应用于食品加工、医药等领域。(3)采用本发明胶粘剂制备的电化铝烫印箔，对多种基材都可以进行良好的烫印，烫印图案分切性好，附着力优。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

在丙烯酸酯共聚物中加入添加剂，用第二溶剂稀释成固含量为10％～20％的树脂溶液，即得所述胶粘剂；

所述添加剂包括硅粉、松香树脂和石油树脂；所述硅粉为200μm的气相二氧化硅，所述松香树脂为季戊四醇松香树脂、聚合松香树脂、水白松香树脂中的一种或几种，所述石油树脂为3085#石油树脂；所述硅粉添加量为胶粘剂固体含量的5～30％；所述松香树脂添加量为胶粘剂固体含量的5～25％；所述石油树脂添加量为胶粘剂固体含量的5～25％；

所述丙烯酸酯单体包含丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯和丙烯酸羟丙酯中的一种或几种；所述第一溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁酮及乙醇中的一种或几种；所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化叔丁酯、过氧化月桂酰、过氧化二异丙苯中的一种或几种；

所述第二溶剂为醋酸乙酯、乙醇中的一种或两种。

2.根据权利要求1所述的用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述反应所需温度为75～125℃。

3.根据权利要求2所述的用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法，其特征在于，滴加时间为2～4h，滴加速率先慢后快。

4.根据权利要求1～3任一所述的用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法，其特征在于，丙烯酸酯单体、第一溶剂、引发剂三者之间的质量比为20～40：60～80：0.3～0.6。

5.一种用于电化铝烫印的胶粘剂，其特征在于，所述用于电化铝烫印的胶粘剂采用如权利要求1～4任一所述的用于电化铝烫印的胶粘剂的制备方法制备得到的。

6.一种电化铝烫印箔，包括由上至下依次设置的胶粘层、镀铝层、着色层，其特征在于，所述胶粘层是采用权利要求5所述用于电化铝烫印的胶粘剂制成。

7.根据权利要求6所述的电化铝烫印箔，其特征在于，所述电化铝烫印箔还包括基膜层和离型层；所述胶粘层、镀铝层、着色层、离型层、基膜层依次由上至下设置。

8.根据权利要求6所述的电化铝烫印箔，其特征在于，所述着色层和镀铝层通过所述胶粘层附着于烫印基材上；所述烫印基材为水松纸、油墨纸、UV光油纸、BOPET薄膜或BOPP薄膜。