CN106118256A - 耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料及其制备方法 - Google Patents

耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料及其制备方法；所述涂料包括如下重量百分数的各组分：丙烯酸树脂5～8％，H型硝化棉6～10％，纤维素酯树脂5～8％，丁醚化氨基树脂2～5％，有机酸催化剂0.1～0.3％，附着力促进剂0.3～0.5％，溶剂68.5～79％。本发明通过热固反应，使转移涂层的树脂有限的相互交联，硬度和韧性提高，相比传统热塑转移体系，耐擦、耐折、耐溶剂性能有显著提高，更能满足产品和印刷工艺的高性能要求；相比于其它热固转移体系，克服了转移不良、与铝附着差的缺点；此外，本发明优选活性适当的树脂，可以作为单组分涂料直接使用，提高了生产配料的易操作性。

Description

耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料及其制备方法。
背景技术
由于转移镀铝工艺具有经济环保、无毒无味等优点，该工艺在包装行业也应用的越来越广泛。特别是在烟包和酒包领域，大部分已改用此工艺进行生产。
当前，市面上的包装转移涂料，全是热塑转移体系。随着印刷工艺和产品的要求越来越高，客户对转移涂料的耐擦、耐折、耐溶剂性能，也提出了越来越高的要求。由于热塑性树脂本身的局限性，树脂间并无无相互交联，导致其耐擦、耐折、耐溶剂等性能要远差于热固性树脂体系。
目前，已有相关热固转移体系的专利，但其配方存在存储不稳定、转移不良、铝附差等缺陷。
通过对现有专利文献的检索发现，申请号为200910201058.1的中国发明专利申请公开了一种适合无板缝模压工艺的镭射镀铝专利涂料及制备方法，该涂料包括：氨基树脂0～4wt％、纤维素酯树脂0～15wt％、聚丙烯酸树脂3～28wt％、硝化棉树脂0～10wt％、氯醋树脂0～6wt％、添加剂0～2.8wt％、溶剂70～85wt％；该涂料具有模压效果好、板缝容易消除、耐温、柔韧性好等优点。然而，该专利公开的转移涂料的耐擦性能一般，很难达到印刷行业越来越高的要求。其选用氨基树脂树脂分子量较大，单位分子量所含的活性交联中心少，同时，未添加交联催化剂，不能够有效促使氨基树脂交联，导致交联密度不够，500g条件下的耐磨擦次数远远低于200次。此外，该专利中未添加交联催化剂，由于氨基树脂本身极性较大，如反应不完全，极易导致模压上版，引起模压发黑问题。
申请号为201410508647.5的中国发明专利申请公开了应用于PETG卡的高硬、高耐擦的模压转移涂料组合物，该涂料包括：羟基丙烯酸树脂20～40％，高羟值纤维素20～30％，甲醇醚化的氨基树脂10～20％，环氧树脂2～4％，有机硅助剂2～4％，附着力促进剂2～4％，硝化棉5～20％。该涂料具有高硬度、高耐擦、柔韧好的优点。然而其硬度虽较高，但涂层表面平整度过高，导致其与铝层附着力差。此外，由于该专利配方优选了含有反应基团较多的羟基丙烯酸、高羟基纤维素和硝化棉，同时，选用反应活性非常高的甲醚化氨基树脂和环氧树脂作为催化剂，导致其必须作为双组份或多组分涂料使用，导致使用操作性不如单组分涂料。另外，客户必须现用现配，多余的配料会因为树脂反应而无法使用，造成浪费。
发明内容
针对上述现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及一种耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料,包括如下重量百分数的各组分：
优选的，所述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、甲基丙烯酸丁酯中任意几种的共聚物或它们共聚物的任意组合。
优选的，所述丙烯酸树脂的羟值要处在5～10(mgKOH/g)。在本发明的热固转移涂料体系中，丙烯酸树脂的羟值过低，不能提高足够的反应官能团；羟值过高，树脂极性大，不利于PET转移。
优选的，所述H型硝化棉，即正常商用化的高氮硝化棉，相比L型硝化棉，H型硝化棉的羟基更少，交联密度略低，有利于提高涂层的与铝附着能力。同时，硝化棉含量过低，无法保证整个涂层的耐温要求；硝化棉含量过高，会出现剥离偏紧问题。
优选的，所述纤维素酯树脂包括醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素中的一种或几种。
优选的，所述纤维素酯树脂的分子量为3万～7万，羟基含量大于2、小于4。在本发明的热固转移涂料体系中，维素酯树脂的羟基含量过低，不利于树脂间交联；羟基含量过高，交联密度大，导致与铝附着差。
优选的，所述丁醚化氨基树脂是指使用丁醇醚化的氨基树脂。丁醚化氨基树脂的反应活性要低于甲醚化的氨基树脂，有利于涂料的储存稳定性。
优选的，所述有机酸催化剂为对苯甲磺酸。在本发明的热固转移涂料体系中,采用对苯甲磺酸作为交联催化剂，提高氨基树脂的反应活性，可以有效催化反应的进行，进而有效解决模压黑板问题。
优选的，所述附着力促进剂包括有硅烷偶联剂、有机锆化合物等，但不局限于上述几项。附着力促进剂的加入，由于其极性基团和金属铝的结合能力强，可以明显提高转移涂层与铝层的集合牢度。
优选的，所述溶剂包括乙醇、正丙醇。异丙醇、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丁酮中的一种或几种。
本发明还涉及一种耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1、按照所述组分及重量百分数含量准备原料；
S2、先将所述溶剂置于反应容器中，搅拌混合均匀，并加热维持温度为45～55℃；
S3、将所述丙烯酸树脂、H型硝化棉、纤维素酯树脂、丁醚化氨基树脂投入反应容器中，控制搅拌速率为150～250rpm，搅拌1～5h，使溶解充分；
S4、将所述附着力促进剂及有机酸催化剂投入反应容器中，控制搅拌速率为100～150rpm，至充分分散，最后，过滤得到最终产品。
优选地，步骤S4中，分散时间为15～25min。所述过滤为采用250目滤布过滤。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过热固反应，使转移涂层的树脂有限的相互交联，硬度和韧性提高，相比传统的热塑转移体系，涂层的耐擦、耐折、耐溶剂性能有显著提高，更能满足产品和印刷工艺的高性能要求；
2、相比于其它专利申请的热固转移体系(如申请号为201410508647.5的中国发明专利申请)，本发明克服了转移不良、与铝附着差的缺点；
3、相比其它双组分或多组分热固涂料，本发明优选活性适当的树脂，可以作为单组分涂料直接使用，提高了生产配料的易操作性；
4、本发明通过优选反应活性低的树脂做成的单组份涂料，可以长期储存，方便客户使用，不造成浪费；
5、生产制备简单，成本低。
具体实施方式
下面结合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，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及一种具备耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料组成，包括如表1所示的组分及重量含量：
表1
本实施例的耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料的制备具体如下：
(1)按照配方先将溶剂置于反应釜中，开启搅拌和加热装置，将溶剂混合均匀，温度保持50℃；
(2)接着，将各树脂组分投入反应釜中，控制搅拌速率为150～250rpm，搅拌1～5h，使树脂组分溶解充分；
(3)当各树脂组分完全溶解后，将附着力促进剂及酸催化剂投入反应釜中，控制搅拌速率为100～150rpm，20min至充分分散，最后，采用250目滤布过滤得到最终产品。
实施例2
本实施例涉及一种具备耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料组成，包括如表2所示的组分及重量含量：
表2
本实施例的耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料的制备具体如下：
(1)按照配方先将溶剂置于反应釜中，开启搅拌和加热装置，将溶剂混合均匀，温度保持50℃；
(2)接着，将各树脂组分投入反应釜中，控制搅拌速率为150～250rpm，搅拌1～5h，使树脂组分溶解充分；
(3)当各树脂组分完全溶解后，将附着力促进剂及酸催化剂投入反应釜中，控制搅拌速率为100～150rpm，20min至充分分散，最后，采用250目滤布过滤得到最终产品。
实施例3
本实施例涉及一种具备耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料组成，包括如表3所示的组分及重量含量：
表3
本实施例的耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料的制备具体如下：
(1)按照配方先将溶剂置于反应釜中，开启搅拌和加热装置，将溶剂混合均匀，温度保持50℃；
(2)接着，将各树脂组分投入反应釜中，控制搅拌速率为150～250rpm，搅拌1～5h，使树脂组分溶解充分；
(3)当各树脂组分完全溶解后，将附着力促进剂及酸催化剂投入反应釜中，控制搅拌速率为100～150rpm，20min至充分分散，最后，采用250目滤布过滤得到最终产品。
对比例1
本对比例涉及一种常用的热塑转移涂料组合物，包括如表4所示的组分及重量含量：
表4
对比例2
本对比例涉及一种热固转移涂料组合物，包括如表5所示的组分及重量含量：
表5
对比例3
本对比例涉及一种热固转移涂料组合物，包括如表6所示的组分及重量含量：
表6
其制备方法同实施例1。
对比例4
本对比例涉及一种热固转移涂料组合物，包括如表7所示的组分及重量含量：
表7
其制备方法同实施例1。
效果检测：
将实施例1-3、对比例1-4，通过如下所述的涂布工艺制备应用于具备高耐擦性能的胶印转移涂料：
涂布工艺如下：将涂料统一稀释为15％固含，150目挤压辊上机，选用15μ的PET膜，汕头远东涂布机进行涂布，20m烘箱共5节，烘箱温度设置80℃、120℃、145℃、150℃、130℃、110℃，机速100m/s。
镀铝机镀铝后，复合成卡纸，进行测试
对实施例1-2、对比例1-4涂料组合物的性能进行测试，结果如下表8所述：
表8
注：对比例1、2的储存稳定测试为所有组分混拼后的测试。
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)

1.一种耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料，其特征在于，所述涂料包括如下重量百分数的各组分：
2.根据权利要求1所述的耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料，其特征在于，所述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、甲基丙烯酸丁酯中任意几种的共聚物或它们共聚物的任意组合。
3.根据权利要求2所述的耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料，其特征在于，所述丙烯酸树脂的羟值为5～10mgKOH/g。
4.根据权利要求1所述的耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料，其特征在于，所述纤维素酯树脂包括醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料，其特征在于，所述纤维素酯树脂的分子量为3万～7万，羟基含量大于2、小于4。
6.根据权利要求1所述的耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料，其特征在于，所述有机酸催化剂为对苯甲磺酸。
7.根据权利要求1所述的耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料，其特征在于，所述附着力促进剂包括有硅烷偶联剂、有机锆化合物。
8.根据权利要求1所述的耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料，其特征在于，所述溶剂包括乙醇、正丙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丁酮中的一种或几种。
9.一种根据权利要求1～8中任一项所述的耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、按照所述组分及重量百分数含量准备原料；
S2、先将所述溶剂置于反应容器中，搅拌混合均匀，并加热维持温度为45～55℃；
S3、将所述丙烯酸树脂、H型硝化棉、纤维素酯树脂、丁醚化氨基树脂投入反应容器中，控制搅拌速率为150～250rpm，搅拌1～5h，使溶解充分；
S4、将所述附着力促进剂、有机酸催化剂投入反应容器中，控制搅拌速率为100～150rpm，至充分分散，过滤得到最终产品。
10.根据权利要求9所述的耐擦、耐折、耐溶剂的热固转移体系涂料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，分散时间为15～25min。
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