CN105315852A - 能在无化学预处理pet上使用的uv-复合镭射涂料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料组合物，包括以下组分及重量份数：光固化树脂30～40份，光聚合单体40～60份，光引发剂1～6份，助剂0.1～2份，附着力促进助剂2～8份。本发明的UV-复合镭射涂料组合物能在无化学预处理PET上使用，简化了使用工艺，扩大了使用范围。

Description

能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料

技术领域

本发明属于UV-复合镭射涂料领域，具体涉及一种能在无化学预处理PET上使用的涂料。

背景技术

PET镭射镀铝膜凭借其特有的功能性和外观强烈的金属感、炫目的镭射效果一直在包装领域占有一席之地，被广泛地应用于烟酒、食品、化妆品、茶叶、礼品等的新型外包装材料。复合镭射镀铝涂料的基础性能是其附着性和模压效果，附着性包括两部分：涂层对基膜(一般为有化学预处理的PET薄膜)的附着力，以及镀铝层对涂层的附着。模压效果是指通过模压工艺在涂层上呈现出全息镭射效果。

现有复合镭射镀铝涂料为溶剂型体系，大量使用有机溶剂，一方面挥发性有机物(VOCs)含量高对生产与使用环境造成严重污染，另一方面也存在着溶剂成本受制于国际油价波动的问题。另外，因涂料中含有溶剂，使用时需要烘箱将溶剂烘干，使涂料成膜，这个过程消耗大量能源。而UV涂料具有溶剂型涂料无可比拟的环保以及节能的优势已成为广泛共识。

而普通UV-复合镭射涂料使用时需采用有化学预处理的PET薄膜，基膜和涂料要有比较好的搭配才能有好的牢度，所以筛选涂料和预处理层的配方时需考虑较多因素，而且预处理层也需先涂布在PET上，之后烘干，涂布烘干工艺需比较好的控制，如预处理层生产工艺有波动就会直接影响普通UV-复合镭射涂料在化学预处理的PET薄膜的牢度。

现有技术中，申请号为CN201310454620.8，专利名称为“UV-复合镭射涂料组合物”的专利文献中，公开了一种UV-复合镭射涂料组合物，但该涂料组合物不能在无化学预处理PET上使用。

因此，开发出一种能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料组合物，可直接在PET上有附着，就避免了化学预处理层对最终产品牢度的影响。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料，用该UV-复合镭射涂料能直接在无化学预处理PET上使用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料组合物，包括如下重量份数的各组分：

该涂料组合物为百分之百固含UV涂料。

优选地，所述光固化树脂为环氧丙烯酸树脂。环氧丙烯酸树脂的树脂分子结构中含芳环和侧位羟基，能有效提高在PET基材上的附着，另外环氧丙烯酸树脂光固化反应速率快，固化后硬度和拉伸强度大，耐化学品腐蚀性优异的特点。

优选地，所述光聚合单体为单官能丙烯酸酯、单官能甲基丙烯酸酯、双官能丙烯酸酯、双官能甲基丙烯酸酯、多官能丙烯酸酯、多官能甲基丙烯酸酯中的一种或几种的混合。

优选地，所述光聚合单体为重量比为(4～6):(1～2):1的单官能丙烯酸酯、双官能丙烯酸酯、多官能丙烯酸酯的复配物。配方中单官能丙烯酸酯比例较多，是因单官能丙烯酸酯的双键含量低，固化后体积收缩率小，光固化涂料固化后涂层收缩是影响涂层在基材上附着力的主要因素，因此单官丙烯酸酯固化低收缩率有利于光固化涂层在PET基材的附着。

优选地，所述单官能丙烯酸酯为2-苯氧基乙基丙烯酸酯、月桂酸丙烯酸酯、异癸基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、四氢化糠基丙烯酸酯中的一种或几种；所述双官能丙烯酸酯为1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯中的一种或几种；所述多官能丙烯酸酯为乙氧基化多官能丙烯酸酯、丙氧基化多官能丙烯酸酯、季戊四醇三/四丙烯酸酯、二季戊四醇四/五/六丙烯酸酯中的一种或几种。

优选地，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、安息香苯甲醚中的一种或几种。

优选地，所述助剂为流平剂、消泡剂、阻聚剂中的一种或几种。

优选地，所述流平剂为乙烯基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；所述消泡剂为乙烯基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；所述阻聚剂为对羟基苯甲醚。

优选地，所述附着力促进助剂为聚酯树脂、硅烷偶联剂的一种或几种。优选地，所述聚酯树脂为丙烯酸酯化聚酯或氯化丙烯酸聚酯树脂。

丙烯酸聚酯树脂和氯化丙烯酸聚酯树脂因分子结构与塑料结构相似，被经常应用在PP/PE等难附着的塑料基材上提升附着，而对于无处理PET，本发明通过实验与配方搭配意外发现其对涂层也能起到很好的作用。硅烷偶联剂一般应用在玻璃和陶瓷基材上改善涂层在这两种基材上的附着，而本发明将其应用于无处理的PET上，发现由于硅烷偶联剂中通常含有乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基，这些基团有助于与PET分子结合，能够提高涂层在无处理PET上的附着。

附着力促进助剂添加量最佳为2～8份。添加量过高会影响配方的储存稳定性，尤其硅烷偶联剂会与空气中的水反应发生水解，有可能会使涂料凝胶，另外添加量多还会影响固化后涂层的耐水性能，进而影响涂层其它性能；添加量过低增进附着的效果就体现不出来，所以附着力促进助剂添加量优选2～8份。

由于无化学预处理层的PET基材UV涂料难于附着，通常情况需要在PET基材表面进行化学处理，在具体施工时就增加了预处理层涂布、烘干、固化的工艺，且化学预处理层对UV涂层有选择性，一种化学预处理层不能适应所有UV涂层，在实际应用中还需有针对性的对UV涂料配方进行调整，而且不同家的化学预处理层成分不同，因此针对不同化学预处理层UV涂料进行的调整不同，这样UV涂料的调整就很繁杂，而本发明的UV-复合镭射涂料组合物能在无化学处理的PET上使用，就减少了在PET上化学预处理的施工，减少了针对不同化学预处理进行UV配方调整的麻烦，从而能提高实际生产的成品率。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、能在无化学预处理PET上使用，直接在PET上有附着，就避免了化学预处理层对最终产品牢度的影响，提高产品良品率。

2、本发明的UV-复合镭射涂料组合物能在无化学预处理PET上使用，简化了使用工艺，扩大了使用范围。

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。

对比例1～8

本对比例提供了一种UV-复合镭射涂料组合物，其制备方法包括如下步骤：

(a)按照表1所示的组分及重量份数备料；

(b)将所述原料组分混合，中速分散2小时，过滤，即得一种UV-复合镭射涂料组合物。

实施例1～5

实施例1～5分别提供了一种能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料组合物，各组合物对应的原料组分及重量份数如表1所示；

分别将各实施例对应的原料组分按其重量份数混合，中速分散2小时，过滤，即得对应的一种能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料组合物。

表1实施例1～5和对比例1～4对应的原料组分和其重量份数

对比例5与实施例1的区别在于：对比例5未添加附着力促进助剂，其他组分及重量份数与实施例1相同。

对比例6与实施例2的区别在于：对比例6添加的附着力促进剂为丙烯酸酯化聚酯10份，其他组分及重量份数与实施例2相同。

对比例7与实施例2的区别在于：对比例7添加的附着力促进剂为硅烷偶联剂1份，其他组分及重量份数与实施例2相同。

对比例8与对比例3的区别在于：对比例8为添加附着力促进助剂。

性能检测

为了对本发明与现有技术的涂料进行比较，用下面的方法进行涂布，测定涂料的平整度、附着力、镀铝牢度、样张外观、耐温。

一、平整度

用刮涂法将涂料涂布在无预处理层的PET薄膜上，目视样张的涂层平整度。

测试方法：目视观察测试样张外观。

评估方法：样张表面光滑平整为优，表面不平发皱为差。

二、附着力

用刮涂法将涂料涂布在无预处理层的PET薄膜上，固化时把模压版的图案压制在涂层。采用胶带法对样张附着力进行测试。

评估方法：完全没有脱落为优，有少量脱落为良，大量脱落为差。

三、镀铝牢度

用刮涂法将涂料涂布在无预处理层的PET薄膜上，固化时把模压版的图案压制在涂层，采用蒸镀法将铝层镀在涂层上。采用胶带法对样张附着力进行测试。

评估方法：镀铝层完全没有脱落为优，有少量脱落为良，大量脱落为差。

四、样张外观

用刮涂法将涂料涂布在无预处理层的PET薄膜上，固化时把模压版的图案压制在涂层，采用蒸镀法将铝层镀在涂层上。

测试方法：目视观察测试样张外观。

评估方法：样张表面图案完整饱满，镀铝层亮度高、色差小。

五、耐温

用刮涂法将涂料涂布在无预处理层的PET薄膜上，固化时把模压版的图案压制在涂层上得到样张。将样张放到模压版下，升高模压板温度，观察不同温度下涂层上的图案变化情况。

评估方法：样张表面图案在模压板下，涂层的图案消失的温度即为涂层最高耐受温度。

六、老化实验

将A4纸大小样张放入65℃，湿度95％的高温高湿箱内，放置160h后取出，百格法测试涂层附着。

评估方法：完全没有脱落为优，有少量脱落为良，大量脱落为差。

性能检测结果如表2所示：

表2性能检测情况

测试项目

平整度

附着力

镀铝牢度

样张外观

耐温

老化试验

实施例1

优

优

优

优

优

优

实施例2

优

优

优

优

优

优

实施例3

优

优

优

优

优

优

实施例4

优

优

优

优

优

优

实施例5

优

优

优

优

优

优

对比例1

优

差

差

良

优

良

对比例2

良

差

差

优

优

差

对比例3

良

差

差

良

优

差

对比例4

优

差

差

优

优

良

对比例5

差

差

差

差

差

差

对比例6

差

差

差

差

差

差

对比例7

差

差

差

差

差

差

对比例8

差

差

差

差

差

差

由表2可知，实施例1～5制得的一种能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料组合物与对比例1～8的复合镭射涂料组合物在无预处理层的PET薄膜上测试对比：实施例制备的组合物在附着，耐老化性能等有明显优势。

普通UV-复合镭射涂料使用时需采用有化学预处理的PET薄膜，基膜和涂料要有比较好的搭配才能有好的牢度，所以筛选涂料和预处理层的配方时需考虑较多因素，而且预处理层也需先涂布在PET上，之后烘干，涂布烘干工艺需比较好的控制，如预处理层生产工艺有波动就会直接影响普通UV-复合镭射涂料在化学预处理的PET薄膜的牢度。

而本发明的UV-复合镭射涂料组合物能在无化学处理的PET上使用，就减少了在PET上化学预处理的施工，减少了针对不同化学预处理进行UV配方调整的麻烦，减少工艺操作的同时实际就提高了生产的良品率。

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)

1.一种能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：

2.根据权利要求1所述的能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料，其特征在于，所述光固化树脂为环氧丙烯酸树脂。

3.根据权利要求1所述的能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料，其特征在于，所述光聚合单体为单官能丙烯酸酯、单官能甲基丙烯酸酯、双官能丙烯酸酯、双官能甲基丙烯酸酯、多官能丙烯酸酯、多官能甲基丙烯酸酯中的一种或几种的混合。

4.根据权利要求3所述的能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料，其特征在于，所述光聚合单体为重量比为(4～6):(1～2):1的单官能丙烯酸酯、双官能丙烯酸酯、多官能丙烯酸酯的复配物。

5.根据权利要求4所述的能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料，其特征在于，所述单官能丙烯酸酯为2-苯氧基乙基丙烯酸酯、月桂酸丙烯酸酯、异癸基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、四氢化糠基丙烯酸酯中的一种或几种；所述双官能丙烯酸酯为1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯中的一种或几种；所述多官能丙烯酸酯为乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三/四丙烯酸酯、二季戊四醇四/五/六丙烯酸酯中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料，其特征在于，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、安息香苯甲醚中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料，其特征在于，所述助剂为流平剂、消泡剂、阻聚剂中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料，其特征在于，所述流平剂为乙烯基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；所述消泡剂为乙烯基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；所述阻聚剂为对羟基苯甲醚。

9.根据权利要求1所述的能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料，其特征在于，所述附着力促进助剂为聚酯树脂、硅烷偶联剂的一种或几种。

10.根据权利要求9所述的能在无化学预处理PET上使用的UV-复合镭射涂料，其特征在于，所述聚酯树脂为丙烯酸酯化聚酯或氯化丙烯酸聚酯树脂。