CN104312450A - Uv基材用电化铝背胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种UV基材用电化铝背胶及其制备方法。UV基材用电化铝背胶的组分及含量包括：聚丙烯酸树脂10-16％，聚氨酯树脂3-8％，UV单体或低聚物1-5％，硅粉2-5％，溶剂66-80％；制备方法包括：将溶剂置于反应釜中，加热至50-70℃并开启搅拌装置；树脂、低聚物投入反应釜，控制搅拌速度使树脂完全溶解；搅拌速度不变，硅粉投入反应釜中，分散均匀得到样品；测量样品固含量及粘度，通过补加溶剂将样品固含量和粘度调至理论值；控制搅拌速，搅拌1-2h，反应釜冷却至20-25℃，过滤后即得。本发明解决了现有电化铝背胶在UV光固化烫印中牢度差的问题，提供了一种与UV光固化基材具有良好附着牢度的背胶。

Description

UV基材用电化铝背胶及其制备方法

技术领域

本发明属合成材料领域，具体涉及一种UV基材用电化铝背胶及其制备方法。

背景技术

随着我国经济发展，人民生活水平提高，对香烟、酒品、茶叶等产品包装的精美程度有了更高的要求，而且精美的包装有利于提高产品品牌的档次，所以电化铝作为一种新兴的包装手段，越来越受到包装行业的重视。电化铝，又称烫金，大多以聚酯薄膜为基膜，在其上涂以各种具有不同化学性质的涂层涂料的材料，镀铝后再涂以类似热溶胶的背胶涂料，再采用热模压和热烫印工艺完成生产过程。

其中，背胶的作用原理是在高速自动烫印过程中，电化铝图像信息层通过加热加压从载体薄膜上剥离下来，通过背胶层完整的粘结在各种材料的表面。电化铝能否完整烫印下来，与背胶和基材的附着牢度有很大的关系。目前，国内的电化铝背胶产品与国外相比差距较大，尤其是在较为难烫的UV墨、UV光油等这种UV光固化的涂层基材。

本发明生产的背胶产品不仅提供了一种与UV光固化基材具有良好附着牢度的背胶，还可以根据不同UV基材的种类进行研发的方法，具有实际应用价值。

发明内容

本发明的目的在于解决现有电化铝背胶在UV光固化烫印牢度差的问题，提供一种UV基材用电化铝背胶及其制备方法，特别是提供一种与UV光固化基材具有良好附着牢度的背胶，还可以根据不同UV基材的种类进行研发的方法。

本发明的目的是通过以下方案来实现：

本发明涉及一种UV基材用电化铝背胶，包括以下组分及含量(wt％)：

优选地，所述的聚丙烯酸树脂包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或改性丙烯酸酯单体的均聚物或共聚物；所述均聚物或共聚物的分子量为1万-6万，玻璃化转变温度为10℃-70℃。

优选地，所述的改性丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯、异冰片丙烯酸酯、胺甲基丙烯酸酯、丙烯酸、丙烯腈中的一种或几种。

优选地，所述的聚氨酯树脂是指通过异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成的聚合物。

优选地，所述的异氰酸酯包括脂肪族异氰酸酯或芳香族异氰酸酯。

优选地，所述的脂肪族异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、三甲基1，6-亚己基二异氰酸酯、亚己基二异氰酸酯、反式环己烷二异氰酸酯中的一种或几种；所述的芳香族异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯。

优选地，所述的二羟基或多羟基化合物是指包含二个或多个羟基的多元醇有机化合物。

优选地，所述的多元醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、二缩二乙二醇、一缩二丙二醇、三羟甲基丙烷、甘油、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中的一种或几种。

优选地，所述的UV单体或低聚物包括官能数不同的丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、改性丙烯酸酯中的一种或几种。

优选地，所述的改性丙烯酸酯包括丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸月桂酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯中的一种或几种。

优选地，所述的助剂包括聚烯烃、聚乙烯基醚、聚丙烯酸酯、聚乙烯基醚-丙烯酸酯共聚物、聚酯、聚醚硅油中的一种或几种。

优选地，所述的硅粉为二氧化硅粉末，或二氧化硅粉末与金属氧化物或高分子聚合物的混合物；所述的金属氧化物包括氧化铝、氧化锌、氧化铁、氧化铜中的一种或几种；所述高分子聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯；所述硅粉的粒径为100纳米-10微米。

优选地，所述的溶剂包括丙酮、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸正丙酯、乙醇、丙二醇甲醚中的一种或几种。

本发明还涉及一种UV基材用电化铝背胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将溶剂置于反应釜中，将反应釜加热至50-70℃并开启搅拌装置；

(2)将树脂组分及UV单体或低聚物组分投入反应釜中，控制搅拌速度为800-1000rpm，使树脂组分与UV单体或低聚物完全溶解；

(3)保持搅拌速度不变，将需要的助剂投入反应釜中，分散均匀得到样品；

(4)测量样品的固含量及粘度，并通过补加溶剂将样品的固含量和粘度调整至理论值；

(5)控制搅拌速度为500-600rpm，继续搅拌1-2h，再将反应釜冷却至20-25℃，过滤后后得涂料；

(6)使用前，将硅粉加入至所得的涂料，再加入溶剂，搅拌即可。

优选地，所述制备方法可以根据不同UV基材的种类进行调整、生产专用UV基材电化铝背胶。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)相比于现有电化铝背胶，本发明的背胶与UV光固化基材具有较高的烫印牢度，解决了UV光固化基材上烫性差，牢度不足的问题；

(2)本发明的制备方法可以根据不同UV基材，添加不同单体或低聚体，制备专用背胶，解决大部分UV基材难烫印的问题；同时，节约了背胶产品和生产工艺研发的成本，便于规模化生产，有利于增加背胶产品种类，明显提高生产的灵活性；

(3)制备工艺简单，易操作，可用现有涂布、烫印工艺实现生产；

(4)本发明通过对背胶产品组分、含量及制备方法的优化，明显提升了背胶烫印牢度，使得牢度指标提升至1级水平，这是现有技术所无法比拟的。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例涉及一种UV基材用电化铝背胶及其制备方法，具体如下：

(1)按照以下组分和含量(wt％)准备原料：

聚丙烯酸酯树脂12％、聚氨酯树脂8％、UV低聚物5％、助剂0.01％、硅粉2％、乙酸乙酯20％、丁酮21.24％、乙酸正丙酯24％、丙二醇甲醚7.75％；

聚丙烯酸酯树脂为丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和改性丙烯酸酯单体(甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯)的共聚物；分子量为1万；玻璃转化温度为10℃；聚合度300-400；

聚氨酯树脂为脂肪族异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯)和多元醇(三羟甲基丙烷)的聚合物；

UV低聚物为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯的低聚物，聚合度为3-4；

助剂为聚醚硅油；

硅粉为二氧化硅硅粉，粒径为100纳米-1微米；

(2)将乙酸乙酯、丁酮、乙酸正丙酯、丙二醇甲醚作为溶剂置于反应釜中，将反应釜加热至50℃并开启搅拌装置搅拌均匀；

(3)将聚丙烯酸树脂、聚氨酯、UV低聚物投入反应釜中，控制搅拌速度为800rpm搅拌2小时，使树脂组分完全溶解；

(4)将助剂加入反应釜中，搅拌0.5小时，使分散均匀；

(5)测量样品的固含量及粘度，并通过补加乙酸乙酯将样品的固含量调整至25％，样品的粘度调整至33s；

(6)控制搅拌速度为500rpm，继续搅拌2h，在将反应釜冷却至20℃，过滤后即得最终产品。

(7)使用前，将硅粉加入至所得的涂料，再加入稀释剂，稀释剂为丁酮、乙酸正丙酯和丙酮的混合物，搅拌30min。

用180线陶瓷辊涂到厚度为15μm的已涂布离型剂和色层涂料的镀铝膜上，机速85m/min，烘干区间为80-145℃，涂布干量为1.18g/m²。采用135℃温度、0.4MPa烫印，每次烫印时间为0.3-0.5秒。用压敏胶带剥离烫印图案，测试烫印牢度，测试结果如下：

其中，1级为剥离10％以内，2级为10％-30％，3级为30％-50％，4级为50％-70％，5级为70％以上。

实施例2

本实施例涉及一种UV基材用电化铝背胶及其制备方法，具体如下：

(1)按照以下组分和含量(wt％)准备原料：

聚丙烯酸酯树脂22％、聚氨酯树脂2％、UV单体1％、助剂0.5％、硅粉5％、乙酸乙酯20％、丁酮19.5％、乙酸正丙酯24％、丙二醇甲醚6％；

聚丙烯酸酯树脂为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯的共聚物；

聚氨酯树脂为三甲基1，6-亚己基二异氰酸酯和季戊四醇的聚合物；

UV低聚物为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和改性丙烯酸酯(乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯)的低聚物；

助剂为聚乙烯基醚-丙烯酸酯共聚物；

硅粉为二氧化硅硅粉和氧化铜(二者质量比1:1)，粒径为900纳米-10微米；

(2)将乙酸乙酯、丁酮、乙酸正丙酯、丙二醇甲醚作为溶剂置于反应釜中，将反应釜加热至70℃并开启搅拌装置搅拌均匀；

(3)将聚丙烯酸树脂、聚氨酯和UV低聚物投入反应釜中，控制搅拌速度为1000rpm搅拌2小时，使树脂组分完全溶解；

(4)测量样品的固含量及粘度，并通过补加乙酸乙酯将样品的固含量调整至25％，样品的粘度调整至31s；

(5)控制搅拌速度为600rpm，继续搅拌2h，在将反应釜冷却至25℃，过滤后即得最终产品。

(6)使用前，将硅粉和氧化铜粉末加入至所得的涂料，再加入稀释剂，搅拌30min。

用180线陶瓷辊涂到厚度为15μm的已涂布离型剂和色层涂料的镀铝膜上，机速85m/min，烘干区间为80-145℃，涂布干量为1.18g/m²。采用135℃温度、0.4MPa烫印，每次烫印时间为0.3-0.5秒。用压敏胶带剥离烫印图案，测试烫印牢度，测试结果如下：

其中，1级为剥离10％以内，2级为10％-30％，3级为30％-50％，4级为50％-70％，5级为70％以上。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种UV基材用电化铝背胶，其特征在于，包括以下组分及中重量百分比含量：

2.根据权利要求1所述的UV基材用电化铝背胶，其特征在于，所述的聚丙烯酸树脂包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或改性丙烯酸酯单体的均聚物或共聚物；

所述的改性丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯、异冰片丙烯酸酯、胺甲基丙烯酸酯、丙烯酸、丙烯腈中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的UV基材用电化铝背胶，其特征在于，所述的聚氨酯树脂是指通过异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成的聚合物；所述异氰酸酯包括脂肪族异氰酸酯或芳香族异氰酸酯。

4.根据权利要求3所述的UV基材用电化铝背胶，其特征在于，所述的脂肪族异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、三甲基1，6-亚己基二异氰酸酯、亚己基二异氰酸酯、反式环己烷二异氰酸酯中的一种或几种；所述的芳香族异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯；所述的二羟基或多羟基化合物是指包含二个或多个羟基的多元醇有机化合物；所述的多元醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、二缩二乙二醇、一缩二丙二醇、三羟甲基丙烷、甘油、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中一种或几种。

5.根据权利要求1所述的UV基材用电化铝背胶，其特征在于，所述的UV单体或低聚物包括官能数不同的丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、改性丙烯酸酯中的一种或几种；所述的改性丙烯酸酯包括丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸月桂酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的UV基材用电化铝背胶，其特征在于，所述的助剂包括聚烯烃、聚乙烯基醚、聚丙烯酸酯、聚乙烯基醚-丙烯酸酯共聚物、聚酯、聚醚硅油中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的UV基材用电化铝背胶，其特征在于，所述的硅粉为二氧化硅粉末，或二氧化硅粉末与金属氧化物或高分子聚合物的混合物；所述的金属氧化物包括氧化铝、氧化锌、氧化铁、氧化铜中的一种或几种；所述高分子聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯；所述硅粉的粒径为100纳米-10微米。

8.根据权利要求1所述的UV基材用电化铝背胶，其特征在于，所述的溶剂包括丙酮、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸正丙酯、乙醇、丙二醇甲醚中的一种或几种。

9.一种根据权利要求1所述的UV基材用电化铝背胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将溶剂置于反应釜中，将反应釜加热至50-70℃并开启搅拌装置；

(2)将聚丙烯酸树脂、聚氨酯树脂，以及UV单体或低聚物投入反应釜中，控制搅拌速度为800-1000rpm，使完全溶解；

(3)保持搅拌速度不变，将助剂投入反应釜中，分散均匀得到样品；

(4)测量样品的固含量及粘度，并通过补加溶剂将样品的固含量和粘度调整至理论值；

(5)控制搅拌速度为500-600rpm，继续搅拌1-2h，再将反应釜冷却至20-25℃，过滤后得涂料；

(6)使用前，将硅粉加入至所得的涂料，再加入溶剂，搅拌即可。

10.根据权利要求所述的UV基材用电化铝背胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法可以根据不同UV基材的种类进行调整、生产专用UV基材电化铝背胶。