CN110028892A - 一种用于bopet预涂膜的易清洁功能涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料，包括以下重量份数的原料：氟改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物15‑30份；聚氨酯丙烯酸酯低聚物30‑50份；活性稀释剂15‑25份；无机填料8‑15份；固化促进剂4‑8份；润湿剂0.5‑2份；流平剂0.5‑2份；光引发剂5‑20份。本发明还公开了一种BOPET预涂膜的易清洁功能涂料的制备方法。本发明的易清洁功能涂料应用BOPET预涂膜上具有很好的附着力，在连续化生产过程中不会出现涂层龟裂、脱层现象。本发明的易清洁功能涂料应用于BOPET预涂膜上能够赋予BOPET预涂膜良好的疏油性能，油性笔涂在易清洁涂层表面，可用干布或干的纸巾直接擦拭，且表面不留任何痕迹。

Description

一种用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于包装技术领域；更具体地，涉及一种用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料及其制备方法。
背景技术
BOPET预涂膜是一种非常重要的软包装材料，具有无色、无味、无毒、高拉伸强度、强韧性和良好的透明性，涂胶后覆在包装材料上能起到很好的防水、防撕裂等保护作用，BOPET预涂膜覆在包装材料上能给人一种高亮的奢华感，非常受消费者的喜爱。BOPET预涂膜除了应用于防护性包装之外，还可应用于其他领域，比如写字板行业，这就对BOPET预涂膜提出了功能性要求。
所谓的“易清洁”是指污渍浸染到涂层表面，由于涂层本身特性，经过简单的擦拭即可除去污渍，简便而有效。在实际生活中，我们会看到许多光滑的表面，比如亮光的BOPET预涂膜，用肉眼观察，其表面呈现一种镜面效果，但是在显微镜下观察，会发现这些光滑的表面其实是有粗糙起伏的，表面布满坑洞，油污、灰尘、水或其混合物较容易渗入到这些坑洞，同时由于这些物质具有一定的吸附性，界面之间形成物理或化学粘着性，所以表面泛脏之后，较难擦掉，甚至用有机溶剂擦拭也难以恢复到崭新面貌。
为了克服现有的亮光BOPET预涂膜表面疏油性差的缺陷，本发明提供了一种用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料及其制备方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的第一个目的在于提供一种用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料。所述易清洁功能涂料应用于BOPET预涂膜上能够赋予BOPET预涂膜良好的疏油性能。
本发明的第二个目的在于提供一种用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料的制备方法。
本发明的第三个目的在于提供一种易清洁功能涂料在BOPET预涂膜中的应用。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料，包括以下重量份数的原料：
氟改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物15-30份；
聚氨酯丙烯酸酯低聚物30-50份；
活性稀释剂15-25份；
无机填料8-15份；
固化促进剂4-8份；
润湿剂0.5-2份；
流平剂0.5-2份；
光引发剂5-20份。
本发明易清洁功能涂料在BOPET预涂膜中的应用，具体包括如下步骤：将所述易清洁功能涂料均匀涂布于BOPET预涂膜表面，然后采用光固化的方式进行固化，得具有易清洁功能涂层的BOPET预涂膜。
优选地，所述氟改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物具有长效易清洁功能。所述氟改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物与其它类型的低聚物具有较好的相容性，使易清洁功能涂层具有较好的机械性能和耐温性能。
优选地，所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物为多官能基聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、有机-无机杂化丙烯酸酯中的一种或多种；为了提高易清洁功能涂料的固化反应速率和交联度，从而使涂层具有较好的硬度；更优选地，所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物为六官能基脂肪族聚氨酯丙烯酸酯。
优选地，所述活性稀释剂为多官能度丙烯酸酯单体；更优选地，所述活性稀释剂为三官能度丙烯酸酯单体，所述活性稀释剂具有高的稀释性和反应活性，可以有效降低易清洁功能涂料的黏度，同时具有较好的颜料润湿性，增加低聚物与无机填料之间的相容性。
优选地，所述固化促进剂为超低能量固化添加树脂；这里的超低能量是指辐射固化能量可低至50mJ/cm2；更优选地，所述固化促进剂为LED灯固化添加树脂，如湛新树脂(上海)有限公司的产品ADDITOLTMLED 01，这是由于ADDITOLTMLED 01具有高的反应活性，可以实现低能能量的固化，提高固化反应速率。
优选地，所述润湿剂为丙烯酸酯共聚物水溶液、聚醚改性的有机硅、环氧乙烷加成物一种或多种；更优选地，所述润湿剂为丙烯酸酯共聚物水溶液，所述润湿剂不仅提升易清洁功能涂料在BOPET预涂膜表面的润湿效果，而且提高了无机填料在涂料体系中分散程度，从而实现均匀分散。
优选地，所述流平剂为硅酮六丙烯酸酯共聚物、改性丙烯酸流平剂、有机硅流平剂中的一种或多种；更优选地，所述流平剂为硅酮六丙烯酸酯共聚物，所述流平剂增加易清洁功能涂料的润湿性，进而提高了易清洁功能涂料在BOPET预涂膜表面的铺展效果，保证涂层具有均匀的外观。
优选地，所述光引发剂为1-羟基-环己基甲酮、2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦中的一种或多种；更优选地，所述光引发剂为1-羟基-环己基甲酮，所述光引发剂可以避免易清洁功能涂层变黄。
优选地，为了降低易清洁功能涂料的增稠效应和提升易清洁功能涂层的耐磨和耐刮性能，并且使得易清洁功能涂层经过多次反复擦拭后可以保持较好的易清洁效果，因此在制备易清洁功能涂料的过程中添加无机填料；更优选地，所述无机填料为表面经过聚二甲基硅烷处理的气相二氧化硅消光粉。
一种用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料的制备方法，包括如下步骤：
1)将所述氟改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、活性稀释剂、固化促进剂、润湿剂和流平剂混合搅拌8-12min；得第一混合物；
2)将所述第一混合物和无机填料混合搅拌15-30min；得第二混合物；将所述第二混合物和光引发剂混合搅拌5-8min；得用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料。
优选地，步骤1)中，搅拌的速度为300-450r/min；步骤2)中，搅拌的速度为800-1200r/min。
优选地，所述易清洁功能涂层的厚度为3-5微米。
本发明制备方法采用低速-中速的搅拌方式，在步骤2)中加入无机填料时采用中速搅拌，可以将无机填料均匀分散到易清洁功能涂料的体系中，避免无机填料出现大面积的团聚现象，以提高无机填料在易清洁功能涂料中的均匀分散性。
采用本发明易清洁功能涂料制成的易清洁功能涂层具有较好的疏油效果，拥有易清洁的特性，表面污渍可轻松擦除。
本发明的有益效果如下：
1、本发明的易清洁功能涂料应用于BOPET预涂膜上具有很好的附着力，在连续化生产过程中不会出现涂层龟裂、脱层现象。
2、本发明的易清洁功能涂料应用于BOPET预涂膜上能够赋予BOPET预涂膜良好的疏油性能，油性笔涂在易清洁涂层表面，可用干布或干的纸巾直接擦拭，且表面不留任何痕迹。
3、本发明提供的易清洁功能涂料采用光固化方式固化成易清洁功能涂层，符合国家环保要求；极大地降低生产成本。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
一种用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料，包括以下重量份数的原料：20份氟改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物；38份六官能基脂肪族聚氨酯丙烯酸酯；19份三官能度丙烯酸酯；5份ADDITOLTMLED 01；2份硅酮六丙烯酸酯共聚物；1份丙烯酸酯共聚物水溶液；10份气相二氧化硅消光粉；5份1-羟基-环己基甲酮。
一种用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料的制备方法，包括如下步骤：
1)将氟改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物、六官能基脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、三官能度丙烯酸酯、ADDITOLTMLED 01、丙烯酸酯共聚物水溶液和硅酮六丙烯酸酯共聚物混合，并在400r/min的转速下搅拌8min；得第一混合物；
2)向第一混合物中加入气相二氧化硅消光粉，在1000r/min的转速下高速分散30min；得第二混合物；将1-羟基-环己基甲酮加入第二混合物中，在1000r/min的转速下搅拌5min；得用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料。
本发明易清洁功能涂料在BOPET预涂膜中的应用，具体包括如下步骤：将所述易清洁功能涂料均匀涂布于15μmBOPET预涂膜表面，然后采用光固化的方式进行固化，得具有易清洁功能涂层的BOPET预涂膜。
实施例2
一种用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料，包括以下重量份数的原料：22份氟改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物；36份六官能基脂肪族聚氨酯丙烯酸酯；18份三官能度丙烯酸酯；5份ADDITOLTMLED 01；2份硅酮六丙烯酸酯共聚物；1份丙烯酸酯共聚物水溶液；11份气相二氧化硅消光粉；5份1-羟基-环己基甲酮。
一种用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料的制备方法同实施例1。
本发明易清洁功能涂料在BOPET预涂膜中的应用，具体包括如下步骤：将所述易清洁功能涂料均匀涂布于15μmBOPET预涂膜表面，然后采用光固化的方式进行固化，得具有易清洁功能涂层的BOPET预涂膜。
实施例3
一种用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料，包括以下重量份数的原料：22份氟改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物；38份六官能基脂肪族聚氨酯丙烯酸酯；18份三官能度丙烯酸酯；5份ADDITOLTMLED 01；2份硅酮六丙烯酸酯共聚物；1份丙烯酸酯共聚物水溶液；9份气相二氧化硅消光粉；5份1-羟基-环己基甲酮。
一种用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料的制备方法同实施例1。
本发明易清洁功能涂料在BOPET薄膜中的应用，具体包括如下步骤：将所述易清洁功能涂料均匀涂布于15μmBOPET薄膜表面，然后采用光固化的方式进行固化，得具有易清洁功能涂层的BOPET预涂膜。
实施例4
本发明的易清洁功能涂料的光泽度参照GB/T8807，硬度参照QSTM-D3363，摩擦系数参照ASTM-D1894。本发明易清洁功能涂料性能测试结果如表1所示。
表1实施例1至3的易清洁功能涂料的物化指标
以未涂有易清洁功能涂料的BOPET薄膜为空白组，以及分别涂有实施例1至3易清洁功能涂料的BOPET预涂膜为测试对象，对其的性能测试结果如表2所示。
表2实施例1至3的具有易清洁功能涂层的BOPET预涂膜的性能指标
将本发明的易清洁功能涂料涂布于BOPET预涂膜表面，提高了BOPET预涂膜的表面硬度，从而提高了BOPET预涂膜的耐磨、耐刮性能；而且其表面摩擦系数降低，提高了BOPET预涂膜表面的爽滑性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
氟改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物15-30份；
聚氨酯丙烯酸酯低聚物30-50份；
活性稀释剂15-25份；
无机填料8-15份；
固化促进剂4-8份；
润湿剂0.5-2份；
流平剂0.5-2份；
光引发剂5-20份。
2.根据权利要求1所述的易清洁功能涂料，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物为多官能基聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、有机-无机杂化丙烯酸酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的易清洁功能涂料，其特征在于，所述活性稀释剂为多官能度丙烯酸酯单体。
4.根据权利要求1所述的易清洁功能涂料，其特征在于，所述固化促进剂为超低能量固化添加树脂。
5.根据权利要求1所述的易清洁功能涂料，其特征在于，所述润湿剂为丙烯酸酯共聚物水溶液、聚醚改性的有机硅、环氧乙烷加成物中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的易清洁功能涂料，其特征在于，所述流平剂为硅酮六丙烯酸酯共聚物、改性丙烯酸流平剂、有机硅流平剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的易清洁功能涂料，其特征在于，所述光引发剂为1-羟基-环己基甲酮、2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的易清洁功能涂料，其特征在于，所述无机填料为表面经过聚二甲基硅烷处理的气相二氧化硅消光粉。
9.一种如权利要求1至8任一所述用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将所述氟改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、活性稀释剂、固化促进剂、润湿剂和流平剂混合搅拌8-12min；得第一混合物；
2)将所述第一混合物和无机填料混合搅拌15-30min；得第二混合物；将所述第二混合物和光引发剂混合搅拌5-8min；得用于BOPET预涂膜的易清洁功能涂料。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，搅拌的速度为300-450r/min；步骤2)中，搅拌的速度为800-1200r/min。
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