CN107254803B - 用于易碎电子标签纸张的uv涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于易碎电子标签纸张的UV涂料及其制备方法；所述涂料包括如下重量份数的各组分：预聚物40～60份，单体活性稀释剂20～50份，光引发剂3～10份，填料0～10份；所述预聚物由重量比为15～30∶10～20∶5～10的改性环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、特殊改性丙烯酸酯组成；所述特殊改性丙烯酸酯为羧基改性丙烯酸酯、硅改性聚醚丙烯酸酯中的一种或几种。与现有技术相比，本发明的UV涂料与纸张附着力优异，无需底涂；有一定的柔韧性，可满足纸张耐弯折的要求；还具有良好的耐酸碱性能和耐温性能。

Description

用于易碎电子标签纸张的UV涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于UV涂料技术领域，具体涉及一种用于易碎电子标签纸张的UV涂料及其制备方法。
背景技术
伴随着市场经济的快速发展，人文修养的提升，消费者对产品的外包、包装等需求也更加多元化、定制化。在网络购物发展如此迅速的时代，也滋生了一些不法分子，对商品进行仿造、假冒，严重侵犯了消费者的利益。虽然目前一些品牌生产商都对产品的外观、包装进行了专利保护、施加了防伪措施，如可溯源的RFID电子标签，由于芯片的UID码唯一，存储信息量大，广泛应用于各种场合。但由于现在的RFID天线多由铝箔和PET膜复合制成，有不法分子利用PET膜不可撕的特性，对电子标签进行复制，制成以假乱真的伪造产品。针对此现象，市场上已经衍生了一种可撕一次性的RFID天线，如用纸张代替PET做成天线，应用于茅台、五粮液等产品上，在使用产品时会一次性破坏掉天线，使得不法分子无法再回收复制该电子标签。
由于纸张的耐酸、耐碱、耐高温等性能不能满足RFID天线蚀刻和绑定芯片场合的需求，必须对纸张进行涂层处理。本发明使用UV涂层对纸张进行处理，通过配方调整，不仅可以解决普通树脂涂层耐酸碱差、耐温低的问题，而且通过调整UV涂层的柔韧性，解决了UV涂料耐折差的问题，并且成功解决了UV涂层与纸张及胶水附着力的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种用于易碎电子标签纸张UV涂料及其制备方法，该涂料与纸张的附着力好，且具有耐酸碱，耐高温等特性。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明涉及一种应用于易碎电子标签纸张的UV涂料组合物，所述组合物包括如下重量份数的各组分：
所述预聚物由重量比为15～30∶10～20∶5～10的改性环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、特殊改性丙烯酸酯组成；所述特殊改性丙烯酸酯为羧基改性丙烯酸酯、硅改性聚醚丙烯酸酯中的一种或几种。改性环氧丙烯酸酯重量比高于上述重量比最高值时，则涂层偏硬，耐折差，低于该重量比最低值时，则与纸张附着力差；聚氨酯丙烯酸酯重量比高于该重量比最高值时，涂层耐温不足，低于该重量比最低值时，则涂层柔韧性不足，纸张易爆裂；特殊改性丙烯酸酯重量比高于该重量比最高值时，亦会导致涂层耐温不足的问题，低于该重量比最低值时，会影响涂层的抗水解性能及与胶水的结合牢度，影响后道施工。
优选的，所述特殊改性丙烯酸酯为重量比为1～8∶1的羧基改性丙烯酸酯、硅改性聚醚丙烯酸酯的混合物。若重量比高于该重量比最高值，则涂层抗水解性能下降，不利于后道施工；若重量比低于该重量比最低值，则涂层附着力下降，影响后道性能。
优选的，所述单体活性稀释剂是由重量比为2～10∶3～15∶20～35的乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯EOEOEA、二季戊四醇六丙烯酸酯DPHA和1，6-己二醇二丙烯酸酯HDDA混合组成。所述单体活性稀释剂在本发明的体系中，EOEOEA主要增加韧性和稀释性，DPHA高官能活性稀释单体主要作用提高交联密度，增加涂层的硬度和耐水性，HDDA是最佳的稀释剂，且附着力佳，也可调整涂料的体系粘度。三者进行混拼使用，以达到合适的粘度、固化效率和涂层的各项性能。
优选的，所述光引发剂选用2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和异丙基硫杂蒽酮光引发剂两种混合物组成。
优选的，所述2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和异丙基硫杂蒽酮光引发剂的重量比为1～5∶1。该优选比例高于或低于该重量，都会导致固化速率下降，在该重量比范围内，可以很好的保证有氧固化的固化速率，二者配比主要根据光固化能量和对成本的考虑进行调整。
优选的，所述填料为硫酸钡、钛白粉、玻璃粉、滑石粉中的任意一种。更优选，所述填料的用量为1～10份。
本发明还涉及一种所述的应用于易碎电子标签纸张的UV涂料组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：
S1、将所述单体活性稀释剂按重量份投入反应釜中，低速搅拌分散20～30分钟；
S2、将所述预聚物分次加入，中速搅拌分散30～50分钟；
S3、将所述填料加入，中速搅拌分散15～30分钟；
S4、将所述光引发剂加入，中速搅拌分散15～30分钟；即可。
优选的，所述低速搅拌的速度为200～300r/min；所述中速搅拌的速度选自400～600r/min。根据体系粘度调整搅拌速度，确保搅拌分散充分。但UV体系产品不宜用过高转速进行分散，以免放出热量太高，引发聚合反应。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本UV涂料与纸张附着力优异，无需底涂；
(2)本UV涂料有一定的柔韧性，可满足纸张耐弯折的要求；
(3)有良好的耐酸碱性能，可用于对耐酸碱有一定要求的场合；
(4)有良好的耐温性能，可满足绑定芯片等高温热压场合。
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
本实施例涉及一种用于易碎电子标签纸张UV涂料及其制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将单体活性稀释剂按重量份EOEOEA∶DPHA∶HDDA＝10∶15∶20共45份投入反应釜，低速搅拌分散20～30分钟；
(2)将预聚物按重量份改性环氧丙烯酸酯∶聚氨酯丙烯酸酯∶特殊改性丙烯酸酯＝15∶16∶9共40份分次加入(1)中，中速搅拌分散30～50分钟；
(3)将填料硫酸钡10份加入(2)中，中速搅拌分散15～30分钟；
(4)将光引发剂4份加入(3)中，中速搅拌分散15～30分钟；
(5)过滤后检测涂料的细度和粘度，符合要求即得成品。
上述特殊改性丙烯酸酯为重量比为5∶1的羧基改性丙烯酸酯、硅改性聚醚丙烯酸酯的混合物；上述光引发剂为重量比为3∶1的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和异丙基硫杂蒽酮的混合光引发剂；低速搅拌的速度为250r/min；中速搅拌的速度为500r/min。
实施例2
本实施例涉及一种用于易碎电子标签纸张UV涂料及其制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将单体活性稀释剂按重量份EOEOEA∶DPHA∶HDDA＝5∶12∶23共40份投入反应釜，低速搅拌分散20～30分钟；
(2)将预聚物按重量份改性环氧丙烯酸酯∶聚氨酯丙烯酸酯∶特殊改性丙烯酸酯＝25∶17∶5共47份分次加入(1)中，中速搅拌分散30～50分钟；
(3)将填料硫酸钡2份加入(2)中，中速搅拌分散15～30分钟；
(4)将光引发剂8份加入(3)中，中速搅拌分散15～30分钟；
(5)过滤后检测涂料的细度和粘度，符合要求即得成品。
上述特殊改性丙烯酸酯为重量比为1∶1的羧基改性丙烯酸酯、硅改性聚醚丙烯酸酯的混合物；上述光引发剂为重量比为1∶1的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和异丙基硫杂蒽酮的混合光引发剂；低速搅拌的速度为200r/min；中速搅拌的速度为400r/min。
实施例3
本实施例涉及一种用于易碎电子标签纸张UV涂料及其制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将单体活性稀释剂按重量份EOEOEA∶DPHA∶HDDA＝9∶6∶32共47份投入反应釜，低速搅拌分散20～30分钟；
(2)将预聚物按重量份改性环氧丙烯酸酯∶聚氨酯丙烯酸酯∶特殊改性丙烯酸酯＝30∶10∶10共50份分次加入(1)中，中速搅拌分散30～50分钟；
(3)将填料硫酸钡6份加入(2)中，中速搅拌分散15～30分钟；
(4)将光引发剂6份加入(3)中，中速搅拌分散15～30分钟；
(5)过滤后检测涂料的细度和粘度，符合要求即得成品。
上述特殊改性丙烯酸酯为重量比为8∶1的羧基改性丙烯酸酯、硅改性聚醚丙烯酸酯的混合物；上述光引发剂为重量比为5∶1的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和异丙基硫杂蒽酮的混合光引发剂；低速搅拌的速度为300r/min；中速搅拌的速度为600r/min。
实施例4
本实施例涉及一种用于易碎电子标签纸张UV涂料及其制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将重量比EOEOEA∶DPHA∶HDDA＝1∶3∶20的单体活性稀释剂一共20份投入反应釜，低速搅拌分散20～30分钟；
(2)将重量比为改性环氧丙烯酸酯∶聚氨酯丙烯酸酯∶特殊改性丙烯酸酯＝15∶10∶5的预聚物40份分次加入(1)中，中速搅拌分散30～50分钟；
(3)将填料硫酸钡1份加入(3)中，中速搅拌分散15～30分钟；
(4)将光引发剂3份加入(4)中，中速搅拌分散15～30分钟；
(5)过滤后检测涂料的细度和粘度，符合要求即得成品。
上述特殊改性丙烯酸酯为羧基改性丙烯酸酯；上述光引发剂为重量比为4∶1的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和异丙基硫杂蒽酮的混合光引发剂；低速搅拌的速度为250r/min；中速搅拌的速度为500r/min。
实施例5
本实施例涉及一种用于易碎电子标签纸张UV涂料及其制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将重量比为EOEOEA∶DPHA∶HDDA＝10∶15∶35的单体活性稀释剂50份投入反应釜，低速搅拌分散20～30分钟；
(2)将重量比为改性环氧丙烯酸酯∶聚氨酯丙烯酸酯∶特殊改性丙烯酸酯＝30∶20∶10的预聚物60份分次加入(1)中，中速搅拌分散30～50分钟；
(3)将光引发剂10份加入(2)中，中速搅拌分散15～30分钟；
(4)过滤后检测涂料的细度和粘度，符合要求即得成品。
上述特殊改性丙烯酸酯为硅改性聚醚丙烯酸酯；上述光引发剂为重量比为2∶1的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和异丙基硫杂蒽酮的混合光引发剂；低速搅拌的速度为250r/min；中速搅拌的速度为500r/min。
对比例1
本对比例用于与实施例1进行对比，不含特殊改性丙烯酸酯；具体涉及一种UV涂料及其制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将单体活性稀释剂按重量份EOEOEA∶DPHA∶HDDA＝10∶15∶20共45份投入反应釜，低速搅拌分散20～30分钟；
(2)将预聚物按重量份改性环氧丙烯酸酯∶聚氨酯丙烯酸酯＝19∶21共40份分次加入(1)中，中速搅拌分散30～50分钟；
(3)将填料硫酸钡10份加入(2)中，中速搅拌分散15～30分钟；
(4)将光引发剂4份加入(3)中，中速搅拌分散15～30分钟；
(5)过滤后检测涂料的细度和粘度，符合要求即得成品。
上述光引发剂为重量比为3∶1的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和异丙基硫杂蒽酮的混合光引发剂；低速搅拌的速度为250r/min；中速搅拌的速度为500r/min。
对比例2
本对比例用于与实施例1进行对比，不含改性环氧丙烯酸酯；具体涉及一种UV涂料及其制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将单体活性稀释剂按重量份EOEOEA∶DPHA∶HDDA＝10∶15∶20共45份投入反应釜，低速搅拌分散20～30分钟；
(2)将预聚物按重量份聚氨酯丙烯酸酯∶特殊改性丙烯酸酯＝26∶14共40份分次加入(1)中，中速搅拌分散30～50分钟；
(3)将填料硫酸钡10份加入(2)中，中速搅拌分散15～30分钟；
(4)将光引发剂4份加入(3)中，中速搅拌分散15～30分钟；
(5)过滤后检测涂料的细度和粘度，符合要求即得成品。
上述特殊改性丙烯酸酯为重量比为5∶1的羧基改性丙烯酸酯、硅改性聚醚丙烯酸酯的混合物；上述光引发剂为重量比为3∶1的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和异丙基硫杂蒽酮的混合光引发剂；低速搅拌的速度为250r/min；中速搅拌的速度为500r/min。
对比例3
本对比例用于与实施例1进行对比，单体活性稀释剂组成不同，无DPHA；具体涉及一种UV涂料及其制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将单体活性稀释剂按重量份EOEOEA∶HDDA＝15∶30共45份投入反应釜，低速搅拌分散20～30分钟；
(2)将预聚物按重量份改性环氧丙烯酸酯∶聚氨酯丙烯酸酯∶特殊改性丙烯酸酯＝15∶16∶9共40份分次加入(1)中，中速搅拌分散30～50分钟；
(3)将填料硫酸钡10份加入(2)中，中速搅拌分散15～30分钟；
(4)将光引发剂4份加入(3)中，中速搅拌分散15～30分钟；
(5)过滤后检测涂料的细度和粘度，符合要求即得成品。
上述特殊改性丙烯酸酯为重量比为5∶1的羧基改性丙烯酸酯、硅改性聚醚丙烯酸酯的混合物；上述光引发剂为重量比为3∶1的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和异丙基硫杂蒽酮的混合光引发剂；低速搅拌的速度为250r/min；中速搅拌的速度为500r/min。
对以上实施例和对比例的涂料性能进行测定：
测试方法及评判标准：①附着力：使用3M SCOTCH 600胶带，测试涂层与纸张的结合牢度，根据脱落面积进行评分，如10分为不脱落，0分为100％面积脱落；②柔韧性：使用纸张折叠方式进行评价，根据反复对折2次之后纸张爆裂程度进行评分，10分为不爆裂，0分为全部爆裂；③耐酸性：将涂有涂层的纸张浸泡于质量分数为20％的HCl溶液中10分钟，测试涂层附着力，按照附着力的评价方法打分；④耐碱性：将涂有涂层的纸张浸泡于质量分数为5％的NaOH溶液中10分钟，测试涂层附着力，按照附着力的评价方法打分；⑤耐温性：采用热压法测试，压力0.3MPa，热压时间00s，记录涂层不变形的温度。
测试结果如下表1所示：
表1
附着力 柔韧性 耐酸性 耐碱性 耐温性
实施例1 10 9 10 9 200℃
实施例2 10 9 10 10 210℃
实施例3 10 7 8 8 230℃
实施例4 8 9 8 7 180℃
实施例5 7 7 10 10 190℃
对比例1 6 6 5 5 170℃
对比例2 6 5 7 6 180℃
对比例3 5 6 5 5 150℃
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 (3)

1.一种应用于易碎电子标签纸张的UV涂料组合物，其特征在于，所述组合物包括如下重量份数的各组分：
所述预聚物由重量比为15～30:10～20:5～10的改性环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、特殊改性丙烯酸酯组成；所述特殊改性丙烯酸酯为重量比为1～8:1的羧基改性丙烯酸酯、硅改性聚醚丙烯酸酯的混合物；
所述单体活性稀释剂是由重量比为2～10:3～15:20～35的乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯和1,6-己二醇二丙烯酸酯混合组成；
所述光引发剂为重量比为1～5:1的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和异丙基硫杂蒽酮光引发剂的混合物；
所述填料为硫酸钡、钛白粉、玻璃粉、滑石粉中的任意一种。
2.一种根据权利要求1所述的应用于易碎电子标签纸张的UV涂料组合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1、将所述单体活性稀释剂按重量份投入反应釜中，低速搅拌分散20～30分钟；
S2、将所述预聚物分次加入，中速搅拌分散30～50分钟；
S3、将所述填料加入，中速搅拌分散15～30分钟；
S4、将所述光引发剂加入，中速搅拌分散15～30分钟；即可。
3.根据权利要求2所述的应用于易碎电子标签纸张的UV涂料组合物的制备方法，其特征在于，所述低速搅拌的速度为200～300r/min；所述中速搅拌的速度选自400～600r/min。
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