CN104231879B - 增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂及其制备方法,属于化学底涂剂制备领域。该底涂剂由按重量比的下述组分组成:水溶性聚酯多元醇树脂25~45、去离子水42~70和助溶剂5~13;所述水溶性聚酯多元醇树脂的相对分子质量为12000~18000,酸值小于2mgKOH/g,羟值为5~10mgKOH/g,玻璃化转变温度为60~70℃。该底涂剂固含量为25~45%、25℃下旋转粘度为50~200mPa·s及pH值为4~7。该水性底涂剂与PET薄膜、油墨层、镀铝层均具有优异的粘接强度,采用该水性底涂剂的PET印刷膜和PET镀铝膜具有优异的耐水性、耐高温性能、耐内应力收缩等性能。

Description

增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及化学底涂剂制备领域,尤其涉及一种可增强PET印刷油墨、镀铝附着力用水性聚酯型底涂剂及其制备方法。
背景技术
各种形式的PET印刷膜、镀铝膜被广泛应用到软包装、硬包装、装饰材料等领域,这些PET印刷膜或镀铝膜在应用时往往需要通过粘合剂与另一种基材进行粘接复合,这就涉及到三个界面间的粘接:PET薄膜-油墨层或镀铝层-粘合剂层-第二基材,要求油墨层或镀铝层与PET薄膜间也需具有较高的附着力。
增强印刷、镀铝的方法有电晕处理法和底涂处理法,其中电晕处理法是最常用的薄膜表面处理方法,但存在稳定性差、投资大等缺点,适用于连续生产工艺;底涂处理法稳定性好,处理过的PET膜表面张力不受时间影响,并且成本低,无需特殊设备和工艺,适用范围广。随着PET印刷膜、镀铝膜使用范围的逐渐扩大,以及所使用的油墨、粘合剂的多样性,对油墨层、镀铝层在薄膜表面的附着力的要求越来越高。特别是一些需要经过高温复合的PET印刷膜或镀铝膜,在复合后会出现印刷层、镀铝层强度下降的问题;以及复合所用的双组分粘合剂在熟化过程中出现一定程度的收缩应力,使得复合膜在熟化后产生印刷层、镀铝层附着强度下降的问题;这些问题的产生的原因是由于复合或熟化过程中油墨层或粘合剂层形变产生内应力,使得油墨层、镀铝层的附着力下降,而这种问题是通过电晕处理和普通的底涂剂是很难解决的。而目前该领域常用的底涂剂无论是在附着力、韧性还是在耐高温性能方面均未能完全达到保证油墨层或镀铝层与PET薄膜复合后稳定附着的要求。
发明内容
基于上述现有技术所存在的问题,本发明提供一种能与PET薄膜和油墨层、镀铝层具有优异的附着力,同时具有优异的耐高温性能的增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂及其制备方法,从而解决PET印刷膜、镀铝膜高温复合过程中出现油墨层、镀铝层附着力下降的问题。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂,该底涂剂由按重量比的下述组分组成:水溶性聚酯多元醇树脂25~45、去离子水42~70和助溶剂5~13;所述水溶性聚酯多元醇树脂的相对分子质量为12000~18000,酸值小于2mgKOH/g,羟值为5~10mgKOH/g,玻璃化转变温度为60~70℃。
本发明实施例还提供一种增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
按本发明记载的底涂剂取组成该底涂剂的各组分;
将原料中的去离子水和助溶剂加入到带有高速分散机的分散缸中,打开高速分散机,转速控制为2000~3000转/min,分多次加入水溶性聚酯多元醇树脂,于60~80℃下分散3~4小时,待所述水溶性聚酯多元醇树脂完全溶解后降温至室温,制成固含量为25~45%、25℃下旋转粘度为50~200mPa·s、pH值为4~7的溶液即为增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂。
本发明的有益效果为:该底涂剂为高度聚合化的水溶性聚酯树脂的水溶液,其主体树脂水溶性聚酯树脂为一种高Tg磺酸盐型聚酯树脂,具有自乳化性,溶解时无需加入乳化剂、中和剂等,具有极好的水分散性和分散稳定性,与传统的水性聚酯相比具有较高耐水性、耐高温性,同时与PET薄膜及油墨层、镀铝层均具有优异的粘接强度。解决了高温复合后PET印刷膜油墨层、PET镀铝膜镀铝层附着力下降的问题。采用本发明底涂剂的PET印刷膜、镀铝膜通过3M胶带拉扯测试,高温复合制品剥离测试,油墨层、镀铝层转移率≤10%。
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。
本发明实施例一种增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂,该底涂剂是一种固含量为25~45%、25℃下旋转粘度为50~200mPa·s、pH值为4~7的水溶性聚酯多元醇树脂溶液,该底涂剂由下述组分按重量比组成:
水溶性聚酯多元醇树脂25~45、去离子水42~70和助溶剂5~13;其中,水溶性聚酯多元醇树脂的相对分子质量为12000~18000,酸值小于2mgKOH/g,羟值为5~10mgKOH/g,玻璃化转变温度为60~70℃。优选的,助溶剂为乙二醇丁醚、异丙醇、n-丁基溶纤剂、t-丁基溶纤剂等中的任一种或几种。
上述水溶性聚酯多元醇树脂通过以下方式制得:
以下述按重量比计的各组份为原料:对苯二甲酸15~29、间苯二甲酸13~21、间苯二甲酸-5-磺酸钠14~21、乙二醇5~21、1,3-丙二醇7~25、催化剂一0.002~0.006、催化剂二0.004~0.008、抗氧化剂0.006~0.016;
一次酯化反应:将所述对苯二甲酸、1,4-环己烷二甲酸、1,3-丙二醇、乙二醇、催化剂一和抗氧化剂加入到聚酯合成釜中,抽真空至-0.1MPa后充氮气恢复至常压;升温至150℃保温2h后逐渐梯度升温至210~230℃,反应2~3小时,完成一次酯化反应,一次酯化出水量占原料总重量的4%~6%;
二次酯化反应:一次酯化反应完成后,将间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠、催化剂二加入到所述聚酯合成釜中,抽真空至-0.1MPa后充氮气恢复至常压;升温至210~230℃,继续反应3~4小时,完成二次酯化反应,二次酯化出水占原料总重量的6%~11%,酯化产物的酸值≤20mgKOH/g;
缩聚反应:二次酯化反应完成后,对所述聚酯合成釜内抽真空,按-0.02MPa、-0.04MPa、-0.06MPa、-0.08MPa梯度增强真空度,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≤-0.1MPa,长抽时间为6~9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%,出料得到相对分子质量为12000~18000、酸值小于2mgKOH/g、羟值为5~10mgKOH/g、玻璃化转变温度为60~70℃的最终产物即为水溶性聚酯多元醇树脂。
上述制备水溶性聚酯多元醇树脂的原料中还包括按重量比计的:1,4-环己烷二甲酸2~22,该1,4-环己烷二甲酸在所述一次酯化反应中同所述对苯二甲酸、1,3-丙二醇、乙二醇、催化剂一和抗氧化剂加入到聚酯合成釜中。
上述水溶性聚酯多元醇树脂原料中,催化剂一选自:辛酸亚锡、三氧化二锑、二月桂酸二丁基锡、醋酸锑、丁基锡酸、乙二醇钛、钛酸四正丁酯等中的一种或两种;所述催化剂二选自:1-4价金属盐中的一种,如可以选自:碳酸钾、碳酸镁、醋酸锌、磷酸铝、四氯化钛中的一种;所述抗氧化剂选自:四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三苯酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、聚(二丙二醇)苯基亚磷酸酯、2,6-二叔丁基对甲酚等中的一种。
本发明实施例还提供一种对上述增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂的制备方法,包括以下步骤:
按上述的水性底涂剂取组成的各组分,各组分为水溶性聚酯多元醇树脂、助溶剂和去离子水;
将原料中的去离子水和助溶剂加入到带有高速分散机的分散缸中,打开高速分散机,转速控制为2000~3000转/min,缓慢分多次加入水溶性聚酯多元醇树脂,于60~80℃下分散3~4小时,待树脂完全溶解后降温至室温,制成固含量为25~45%、25℃下旋转粘度为50~200mPa·s、pH值为4~7的溶液,即得到增强印刷及镀铝用水性底涂剂。
优选的,助溶剂为乙二醇丁醚、异丙醇、n-丁基溶纤剂、t-丁基溶纤剂等中的任一种或几种。
该增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂的具体制备步骤为:
(1)制备水溶性聚酯多元醇树脂:
以对苯二甲酸、间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠、1,4-环己烷二甲酸、1,3-丙二醇、和乙二醇为原料,催化剂一选自催化剂一选自:辛酸亚锡、三氧化二锑、二月桂酸二丁基锡、醋酸锑、丁基锡酸、乙二醇钛或钛酸四正丁酯等中的一种或两种,催化剂二可选自1-4价金属盐中的一种,如可选自:碳酸钾、碳酸镁、醋酸锌、磷酸铝、四氯化钛等中的一种,抗氧化剂选自:四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三苯酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、聚(二丙二醇)苯基亚磷酸酯、2,6-二叔丁基对甲酚等中的一种。各组份经一次酯化反应、二次酯化反应、缩聚反应后制得的水溶性聚酯多元醇树脂。
制备水溶性聚酯多元醇树脂的具体步骤为:
各组份用量按重量比为:对苯二甲酸15~29、间苯二甲酸13~21、间苯二甲酸-5-磺酸钠14~21、乙二醇5~21、1,3-丙二醇7~25、催化剂一0.002~0.006、催化剂二0.004~0.008、抗氧化剂0.006~0.016;
一次酯化反应:将所述对苯二甲酸、1,4-环己烷二甲酸、1,3-丙二醇、乙二醇、催化剂一和抗氧化剂加入到聚酯合成釜中,抽真空至-0.1MPa后充氮气恢复至常压。升温至140℃~160℃保温2h后逐渐梯度升温至210~230℃,反应2~3小时,完成一次酯化反应,一次酯化出水量占原料总重量的4%~6%;
二次酯化反应:一次酯化反应完成后,将间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠、催化剂二加入到聚酯合成釜中,抽真空至-0.1MPa后充氮气恢复至常压。升温至210~230℃,继续反应3~4小时,完成二次酯化反应,二次酯化出水占原料总重量的6%~11%,酯化产物的酸值≤20mgKOH/g;
缩聚反应:酯化反应完成后,对所述聚酯合成釜内抽真空,按-0.02MPa、-0.04MPa、-0.06MPa、-0.08MPa梯度增强真空度,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,长抽真空的真空度≤-0.1MPa,长抽时间为6~9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%,出料得到相对分子质量为12000~18000、酸值小于2mgKOH/g、羟值为5~10mgKOH/g、玻璃化转变温度为60~70℃的最终产物即为水溶性聚酯多元醇树脂。
上述制备水溶性聚酯多元醇树脂的原料中还包括按重量比计的:1,4-环己烷二甲酸2~22,该1,4-环己烷二甲酸在所述一次酯化反应中同所述对苯二甲酸、1,3-丙二醇、乙二醇、催化剂一和抗氧化剂加入到聚酯合成釜中。
(2)树脂溶解:
将原料中的去离子水和助溶剂加入到带有高速分散机的分散缸中,打开高速分散机,转速控制为2000~3000转/min,缓慢分多次加入水溶性聚酯多元醇树脂,于60~80℃下分散3~4小时,待树脂完全溶解后降温至室温,制成固含量为25~45%、25℃下旋转粘度为50~200mPa·s,pH值为4~7的溶液,即得到增强印刷、镀铝用水性底涂剂。
本发明实施例的水性聚酯底涂剂通过在水溶性聚酯多元醇树脂中引入磺酸盐基团,使合成的树脂无需加入乳化剂,具有自乳化的能力,在PET薄膜表面具有优异的润湿性;通过设计聚酯多元醇树脂中水溶性基团的含量和分子量,使其具有优异的耐热性、耐水性等性能;通过合成特定分子结构的聚酯多元醇树脂,使得该底涂剂与PET薄膜、各种印刷油墨、镀铝层等均具有优异的附着力;通过设计聚酯多元醇树脂的玻璃化转变温度Tg,使该底涂剂具有适当的硬度和柔韧性,从而使该底涂剂能够在室温下成膜不返粘,同时具有优异的耐刮擦、抗内应力收缩等性能。采用底涂剂的PET印刷膜、镀铝膜通过3M胶带拉扯测试,高温复合制品剥离测试,油墨层、镀铝层转移率≤10%,很好的解决了高温复合后PET印刷膜油墨层、PET镀铝膜镀铝层附着力下降的问题。
下面结合具体实施例对本发明的水性聚酯底涂剂作进一步说明。
实施例一
本实施例提供一种增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂,其制备方法如下:
(1)制备水溶性聚酯多元醇树脂,其原料按下表取:
该水溶性聚酯多元醇树脂具体按下述步骤制备:
在聚酯反应釜中依次加入对苯二甲酸、1,4-环己烷二甲酸、1,3-丙二醇、乙二醇、醋酸锑和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯;抽真空至-0.1MPa后充氮气恢复至常压,充分搅拌均匀,于150℃下保温2小时后逐渐梯度升温至210~230℃,反应2小时,完成一次酯化,溜出水4质量份;一次酯化反应完成后,将间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠、碳酸钾加入到聚酯合成釜中,抽真空至-0.1MPa后充氮气恢复至常压,升温至210~230℃,继续反应3小时,完成二次酯化反应,二次酯化溜出水10质量份,二次酯化反应完毕后测得酸值为15mgKOH/g;二次酯化反应完成后,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7质量份;出料得到相对分子质量为14000、酸值为1.2mgKOH/g、羟值为10mgKOH/g、玻璃化转变温度为60℃的最终产物即为水溶性聚酯多元醇树脂;
(2)稀释复配制备水性聚酯底涂剂:
该水性聚酯底涂剂具体按下述步骤制备:
在带有高速分散机的分散缸中加入去离子水和助溶剂,打开高速分散机,转速控制在2000转/min,缓慢分多次加入水溶性聚酯多元醇树脂,于60℃下分散3小时,待水溶性聚酯多元醇树脂完全溶解后降温至室温,制成固含量为30%、25℃下旋转粘度为70mPa·s、pH值为6的水溶液,即为增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂。
采用本实施例制得的底涂剂涂布12μ的未经过电晕的PET薄膜,然后在其上进行满版印刷和镀铝,制成PET印刷膜和PET镀铝膜进行测试试验,具体为:(1)将该PET印刷膜和PET镀铝膜分别放在玻璃板上,底涂层向上,取3M600胶带贴于印刷层和镀铝层上,用大拇指按压,均匀贴好,然后以160~180°方向迅速剥离,油墨层和镀铝层剥离率均≤5%;(2)选用热熔树脂粘合剂将PET印刷膜和PET镀铝膜分别与冷轧钢板通过高温热压的方式进行复合,复合温度为≥180℃,复合后进行剥离强度测试,测试结果发现油墨层和镀铝层的油墨转移率均≤10%;(3)将该PET印刷膜、镀铝膜放入60℃温水中浸泡1h后,用3M600胶带测试油墨层和镀铝层的剥离率均≤5%。
实施例二
本实施例提供一种增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂,其制备方法如下:
(1)制备水溶性聚酯多元醇树脂,其原料按下表取:
该水溶性聚酯多元醇树脂具体按下述步骤制备:
在聚酯反应釜中依次加入对苯二甲酸、1,3-丙二醇、乙二醇、钛酸四正丁脂和亚磷酸三苯酯;抽真空至-0.1MPa后充氮气恢复至常压,充分搅拌均匀,于150℃下保温2h后逐渐梯度升温至210~230℃,反应3小时,完成一次酯化,溜出水5质量份;一次酯化反应完成后,将间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠、醋酸锌加入到聚酯合成釜中,抽真空至-0.1MPa后充氮气恢复至常压,升温至210~230℃,继续反应3小时,完成二次酯化反应,二次酯化溜出水9质量份,二次酯化反应完毕后测得酸值为14mgKOH/g;二次酯化反应完成后,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6质量份;出料得到相对分子质量为15000、酸值为1.4mgKOH/g、羟值为8mgKOH/g、玻璃化转变温度为65℃的最终产物即为水溶性聚酯多元醇树脂;
(2)稀释复配制备水性聚酯底涂剂:
该水性聚酯底涂剂具体制备步骤为:
在带有高速分散机的分散缸中加入去离子水和助溶剂,打开高速分散机,转速控制在2500转/min,缓慢分多次加入水溶性聚酯多元醇树脂,于70℃下分散2小时,待树脂完全溶解后降温至室温,制成固含量为25%、25℃下旋转粘度为50mPa·s、pH值为5的水溶液,即为增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂。
采用本实施例制得的底涂剂涂布12μ的未经过电晕的PET薄膜,然后在其上进行满版印刷和镀铝,制成PET印刷膜和PET镀铝膜进行测试试验,具体为:(1)将该PET印刷膜和PET镀铝膜分别放在玻璃板上,底涂层向上,取3M600胶带贴于印刷层和镀铝层上,用大拇指按压,均匀贴好,然后以160~180°方向迅速剥离,油墨层和镀铝层剥离率均≤5%;(2)选用热熔树脂粘合剂将PET印刷膜和PET镀铝膜分别与冷轧钢板通过高温热压的方式进行复合,复合温度为≥180℃,复合后进行剥离强度测试,测试结果发现油墨层和镀铝层的油墨转移率均≤10%;(3)将该PET印刷膜、镀铝膜放入60℃温水中浸泡1h后,用3M600胶带测试油墨层和镀铝层的剥离率均≤5%。
实施例三
本实施例提供一种增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂,其制备方法如下:
(1)制备水溶性聚酯多元醇树脂,其原料按下表取:
该水溶性聚酯多元醇树脂具体按下述步骤制备:
在聚酯反应釜中依次加入对苯二甲酸、1,4-环己烷二甲酸、1,3-丙二醇、乙二醇、丁基锡酸和聚(二丙二醇)苯基亚磷酸酯;抽真空至-0.1MPa后充氮气恢复至常压,充分搅拌均匀,于150℃下保温2h后逐渐梯度升温至210~230℃,反应3小时,完成一次酯化,溜出水6质量份;一次酯化反应完成后,将间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠、碳酸镁加入到聚酯合成釜中,抽真空至-0.1MPa后充氮气恢复至常压,升温至210~230℃,继续反应3小时,完成二次酯化反应,二次酯化溜出水8质量份,二次酯化反应完毕后测得酸值为12mgKOH/g;二次酯化反应完成后,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7质量份;出料得到相对分子质量为18000、酸值为0.8mgKOH/g、羟值为6mgKOH/g、玻璃化转变温度为70℃的最终产物即为水溶性聚酯多元醇树脂;
(2)稀释复配制备水性聚酯底涂剂:
该水性聚酯底涂剂的具体制备步骤为:
在带有高速分散机的分散缸中加入去离子水和助溶剂,打开高速分散机,转速控制在3000转/min,缓慢分多次加入水溶性聚酯多元醇树脂共40质量份,于80℃下分散3小时,待树脂完全溶解后降温至室温,制成固含量为40%、25℃下旋转粘度为120mPa·s、pH值为4的水溶液,即得到增强印刷、镀铝用水性底涂剂。
采用本实施例制得的底涂剂涂布12μ的未经过电晕的PET薄膜,然后在其上进行满版印刷和镀铝,制成PET印刷膜和PET镀铝膜进行测试试验,具体为:(1)将该PET印刷膜和PET镀铝膜分别放在玻璃板上,底涂层向上,取3M600胶带贴于印刷层和镀铝层上,用大拇指按压,均匀贴好,然后以160~180°方向迅速剥离,油墨层和镀铝层剥离率均≤5%;(2)选用热熔树脂粘合剂将PET印刷膜和PET镀铝膜分别与冷轧钢板通过高温热压的方式进行复合,复合温度为≥180℃,复合后进行剥离强度测试,测试结果发现油墨层和镀铝层的油墨转移率均≤10%;(3)将该PET印刷膜、镀铝膜放入60℃温水中浸泡1h后,用3M600胶带测试油墨层和镀铝层的剥离率均≤5%。
综上所述,本发明实施例的增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂,不仅增强油墨层或镀铝层与PET膜间附着力的作用,而且具有优异的耐水性、耐温性能和耐应力收缩性能。该底涂剂可应用于PET印刷膜或PET镀铝膜,能够解决高温复合后PET印刷膜油墨层、PET镀铝膜镀铝层附着力下降的问题。
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 (6)

1.一种增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂,其特征在于,该底涂剂由按重量比的下述组分组成:
水溶性聚酯多元醇树脂25~45、去离子水42~70和助溶剂5~13;
所述水溶性聚酯多元醇树脂的相对分子质量为12000~18000,酸值小于2mgKOH/g,羟值为5~10mgKOH/g,玻璃化转变温度为60~70℃;
所述水溶性聚酯多元醇树脂通过以下方式制得:
以下述按重量比计的各组份为原料:对苯二甲酸15~29、间苯二甲酸13~21、间苯二甲酸-5-磺酸钠14~21、乙二醇5~21、1,3-丙二醇7~25、催化剂一0.002~0.006、催化剂二0.004~0.008、抗氧化剂0.006~0.016;
一次酯化反应:将所述对苯二甲酸、1,3-丙二醇、乙二醇、催化剂一和抗氧化剂加入到聚酯合成釜中,抽真空至-0.1MPa后充氮气恢复至常压;升温至150℃保温2小时后梯度升温至210~230℃,反应2~3小时,完成一次酯化反应,一次酯化出水量占原料总重量的4%~6%;
二次酯化反应:一次酯化反应完成后,将所述间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠和催化剂二加入到所述聚酯合成釜中,抽真空至-0.1MPa后充氮气恢复至常压;升温至210~230℃,继续反应3~4小时,完成二次酯化反应,二次酯化出水占原料总重量的6%~11%,酯化产物的酸值≤20mgKOH/g;
缩聚反应:二次酯化反应完成后,对所述聚酯合成釜内抽真空,按-0.02MPa、-0.04MPa、-0.06MPa、-0.08MPa梯度增强真空度,依次各预抽1小时,釜温控制为245~255℃,之后进行长抽真空操作,长抽真空真空度≤-0.1MPa,长抽时间为6~9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%,出料得到相对分子质量为12000~18000,酸值小于2mgKOH/g,羟值为5~10mgKOH/g,玻璃化转变温度为60~70℃的最终产物即为所述水溶性聚酯多元醇树脂。
2.根据权利要求1所述的增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂,其特征在于,所述底涂剂的固含量为25~45%、25℃下旋转粘度为50~200mPa·s、pH值为4~7。
3.根据权利要求1所述的增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂,其特征在于,所述制备水溶性聚酯多元醇树脂的原料中还包括按重量比计的:1,4-环己烷二甲酸2~22,该1,4-环己烷二甲酸在所述一次酯化反应中同所述对苯二甲酸、1,3-丙二醇、乙二醇、催化剂一和抗氧化剂加入到聚酯合成釜中。
4.根据权利要求1或3所述的增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂,其特征在于,所述催化剂一选自:辛酸亚锡、三氧化二锑、二月桂酸二丁基锡、醋酸锑、丁基锡酸、乙二醇钛、钛酸四正丁酯中的一种或两种;所述催化剂二选自:碳酸钾、碳酸镁、醋酸锌、磷酸铝、四氯化钛中的一种;
所述抗氧化剂选自:四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三苯酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、聚(二丙二醇)苯基亚磷酸酯、2,6-二叔丁基对甲酚中的一种。
5.根据权利要求1或2所述的增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂,其特征在于,所述助溶剂为乙二醇丁醚、异丙醇、n-丁基溶纤剂中的任一种或几种。
6.一种增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
按上述权利要求1至5任一项取组成所述底涂剂的各组分;
将原料中的去离子水和助溶剂加入到带有高速分散机的分散缸中,打开高速分散机,转速控制为2000~3000转/min,分多次加入水溶性聚酯多元醇树脂,于60~80℃下分散3~4小时,待所述水溶性聚酯多元醇树脂完全溶解后降温至室温,制成固含量为25~45%、25℃下旋转粘度为50~200mPa·s、pH值为4~7的溶液即为增强印刷及镀铝用水性聚酯底涂剂。
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