CN110358447A - 单组分烫金涂料及其制备方法与应用 - Google Patents

单组分烫金涂料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及烫金涂料技术领域，尤其涉及单组分烫金涂料及其制备方法与应用，单组分烫金涂料包括以下重量份数的原料：水性固体丙烯酸树脂5～25份、松香树脂5～25份、氨基树脂1～10份、硝酸纤维素1～5份、助剂0.1～1份、有机溶剂60～80份，制备方法为将称量好的有机溶剂分为两份，一份加入水性固体丙烯酸树脂升温至52～58℃，保温搅拌1～2h，得到丙烯酸树脂溶液；在另一份有机溶剂中搅拌加入松香树脂和硝酸纤维素搅拌，再加入氨基树脂继续搅拌混合，随后加入丙烯酸树脂溶液搅拌混匀，再加入助剂搅拌混匀，得到单组分烫金涂料。本发明的烫金涂料应用于烫布烫金中无需添加固化剂，使得其在上机及储存时不易固化，避免造成边角涂料，节约成本。

Description

单组分烫金涂料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及烫金涂料技术领域，尤其涉及单组分烫金涂料及其制备方法与应用。
背景技术
烫金，亦作“烫印”，是一种印刷装饰工艺，将金属印版加热、施箔，在印刷品上压印出金色文字或图案。布料烫金技术是一种染布技术，在服装印花中，烫金因其光彩夺目而成为时尚的标志，因其烫金后布料的整体效果显得雍容华贵与新潮，受到越来越多的爱美人士青睐。用烫布烫金涂料处理后的布料，具有更多的颜色、图案、功能等选择。其既可以实现全版的烫印，又可以实现局部清晰烫印，可以创造出令人惊叹的金属效果，提升纺织品的独特魅力。
现有的烫布烫金涂料，需要与固化剂参与反应才能具备耐高温和耐水洗的效果，例如中国专利CN 102260441 A中提到一种织物箔用耐高温耐水洗的可上色清漆及其制备方法，其采用固化剂甲苯二异氰酸酯三聚体，以及中国专利CN 105463882 A中提到一种烫金浆及其制备方法，其采用固化剂3-(2 ,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。上述两种技术均是在涂料中添加了固化剂，但是固化剂的加入使得在涂料配制上机液时容易发生固化，储存时不稳定也易固化，从而造成边角废料，增加成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供单组分烫金涂料及其制备方法应用，该烫金涂料应用于烫布烫金中无需添加固化剂，使得其在上机及储存时不易固化，避免造成边角涂料，节约成本。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
本发明的目的之一在于提供一种单组分烫金涂料，包括以下重量份数的原料：
水性固体丙烯酸树脂 5～25份
松香树脂 5～25份
氨基树脂 1～10份
硝酸纤维素 1～5份
助剂 0.1～1份
有机溶剂 60～80份。
作为优选的，所述单组分烫金涂料包括以下重量份数的原料：
水性固体丙烯酸树脂 15份
松香树脂 20份
氨基树脂 8份
硝酸纤维素 5份
助剂 0.5份
有机溶剂 75份。
作为优选的，所述水性固体丙烯酸树脂的软化点为120～200℃，玻璃化温度为100～150℃，分子量为5000～10000，酸值为100～300 mgKOH/g，羟值为0.1～1 mgKOH/g。
作为优选的，所述松香树脂的熔点为100～150℃，酸值为170～270 mgKOH/g。
作为优选的，所述氨基树脂为高亚氨基甲醚化三聚氰胺树脂、甲醚化三聚氰胺树脂、高烷基化三聚氰胺树脂、高亚氨基三聚氰胺树脂、正丁醚化三聚氰胺树脂、高亚氨基正丁醚化三聚氰胺树脂、异丁醚化三聚氰胺树脂中的一种或两种或两种以上的混合物。
作为优选的，所述硝酸纤维素的含氮量为12.5～13.6%。
作为优选的，所述助剂为氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、巯丙基三甲(乙)氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷、乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或两种或两种以上的混合。
作为优选的，所述有机溶剂为甲苯、正丁醇、丁酮、丁酯、甲醇、环己酮、乙醇中的一种或两种或两种以上的混合。
本发明的目的之二在于提供一种单组分烫金涂料的制备方法，包括以下步骤：
分别称取各原料，将称量好的有机溶剂等体积分为两份，一份中加入水性固体丙烯酸树脂搅拌升温至52～58℃，保温搅拌1～2h，冷却至常温，得到丙烯酸树脂溶液；在另一份有机溶剂中搅拌加入松香树脂和硝酸纤维素，常温下搅拌1.5h，再加入氨基树脂继续搅拌混合，随后加入丙烯酸树脂溶液于常温下搅拌混匀，再加入助剂搅拌混匀，得到单组分烫金涂料。
本发明的目的之三在于提供一种单组分烫金涂料在烫布中的应用，所述应用操作步骤如下：
将烫金涂料通过涂布机涂覆于已经含有离型层的PET薄膜上；
涂覆有烫金涂料的PET薄膜以120～150m/min的速度通过150～170℃的烘道，进行烘干固化；
对烘过的PET薄膜进行真空镀铝；
在镀铝后的PET薄膜涂上保护层，以120～150m/min的速度通过120～130℃的烘道；
取出烘过的镀铝PET薄膜涂上胶层，在110～120℃温度下进行贴布复合。
本发明的单组分烫金涂料为单组分涂料，呈液体状态，不含有固化剂，使其储存过程中稳定不会发生固化，避免产生边角涂料，其在上机进行涂布时，也不需要添加固化剂，由此该单组分烫金涂料在涂布机中也不会产生边角涂料，进一步避免涂料浪费，从而节约原料成本。
本发明的单组分烫金涂料使用了具有较高的软化点和玻璃化温度的水性固体丙烯酸树脂，采用该单组分烫金涂料烫印后形成的涂层耐温高，亮度好。本发明的单组分烫金涂料中添加了防水效果良好的助剂，采用该单组分烫金涂料烫印后形成的涂层具有优秀的耐水洗性。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
本发明的单组分烫金涂料包括以下重量份数的原料：水性固体丙烯酸树脂5～25份、松香树脂5～25份、氨基树脂1～10份、硝酸纤维素1～5份、助剂0.1～1份、有机溶剂60～80份。其中的水性固体丙烯酸树脂的软化点为120～200℃，软化点可以是120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃，此处不作完全列举；玻璃化温度为100～150℃，玻璃化温度可以是100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃，此处不作完全列举；分子量为5000～10000，分子量可以是5000、6000、6500、7000、8000、9000、10000，此处不作完全列举；酸值为100～300 mgKOH/g，酸值可以是100 mgKOH/g、200 mgKOH/g、150 mgKOH/g、300mgKOH/g，此处不作完全列举；羟值为0.1～1 mgKOH/g，羟值可以是0.1 mgKOH/g、0.5mgKOH/g、0.8mgKOH/g、1 mgKOH/g，此处不作完全列举。松香树脂的熔点为100～150℃，酸值为170～270 mgKOH/g。
氨基树脂为高亚氨基甲醚化三聚氰胺树脂、甲醚化三聚氰胺树脂、高烷基化三聚氰胺树脂、高亚氨基三聚氰胺树脂、正丁醚化三聚氰胺树脂、高亚氨基正丁醚化三聚氰胺树脂、异丁醚化三聚氰胺树脂中的一种或两种或两种以上的混合物，本发明中不对氨基树脂作全部列举，既可以是高亚氨基三聚氰胺树脂，也可以是质量比为1:1的高亚氨基甲醚化三聚氰胺树脂、甲醚化三聚氰胺树脂的混合物，也可以是质量比为1:1:0.5的甲醚化三聚氰胺树脂、高烷基化三聚氰胺树脂、高亚氨基三聚氰胺树脂的混合物，也可以是其它混合物。
硝酸纤维素的含氮量为12.5～13.6%。
助剂为氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、巯丙基三甲(乙)氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷、乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或两种或两种以上的混合，本发明不对助剂作全部列举。有机溶剂为甲苯、正丁醇、丁酮、丁酯、甲醇、环己酮、乙醇中的一种或两种或两种以上的混合，同样地，本发明不对有机溶剂作全部列举。
实施例一
本实施例的单组分烫金涂料原料中，使用的水性固体丙烯酸树脂的软化点为200℃，玻璃化温度为125℃，分子量为7000，酸值为200 mgKOH/g，羟值为0.3mgKOH/g。
使用的松香树脂的熔点为150℃，酸值为210mgKOH/g。
使用的氨基树脂为质量比为1:0.5:1的高烷基化三聚氰胺树脂、正丁醚化三聚氰胺树脂、高亚氨基正丁醚化三聚氰胺树脂的混合物。
使用的硝基纤维素的含氮量为12.5%。
使用的助剂为质量比为1:0.2:0.3:0.5的氨丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷的混合物。
使用的有机溶剂为体积比为1:1:1的正丁醇、丁酮、甲醇的混合物。
本实施例的单组分烫金涂料的制备如下：
按照以下重量份数分别称取各原料：水性固体丙烯酸树脂：15份，松香树脂：20份，氨基树脂：8份，硝酸纤维素：5份，助剂：0.5份，有机溶剂：75份。
将称量好的有机溶剂等体积分为两份，一份中加入水性固体丙烯酸树脂搅拌升温至58℃，保温搅拌1h，冷却至常温，得到丙烯酸树脂溶液；在另一份有机溶剂中搅拌加入松香树脂和硝酸纤维素，常温下搅拌1.5h，再加入氨基树脂继续搅拌混合30min，随后加入丙烯酸树脂溶液于常温下搅拌混合30min，再加入助剂搅拌混匀，便得到单组分烫金涂料。
实施例二：
本实施例的单组分烫金涂料原料中，使用的水性固体丙烯酸树脂的软化点为160℃，玻璃化温度为150℃，分子量为10000，酸值为 160 mgKOH/g，羟值为0.1-0.5 mgKOH/g。
使用的松香树脂的熔点为150℃，酸值为245 mgKOH/g。
使用的氨基树脂为质量比为0.1:0.5:1的甲醚化三聚氰胺树脂、正丁醚化三聚氰胺树脂、高亚氨基正丁醚化三聚氰胺树脂的混合物。
使用的硝基纤维素的含氮量为13.4%。
使用的助剂为质量比为0.2:0.6:0.5的乙烯基三乙氧基硅烷、巯丙基三甲(乙)氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷的混合物。
使用的有机溶剂为体积比为1:0.5:1的甲醇、环己酮、乙醇的混合物。
本实施例的单组分烫金涂料的制备如下：
按照以下重量份数分别称取各原料：水性固体丙烯酸树脂：25份，松香树脂：10份，氨基树脂：2份，硝酸纤维素：2份，助剂：0.9份，有机溶剂：65份。
将称量好的有机溶剂等体积分为两份，一份中加入水性固体丙烯酸树脂搅拌升温至52℃，保温搅拌2h，冷却至常温，得到丙烯酸树脂溶液；在另一份有机溶剂中搅拌加入松香树脂和硝酸纤维素，常温下搅拌1.5h，再加入氨基树脂继续搅拌混合35min，随后加入丙烯酸树脂溶液于常温下搅拌混合35min，再加入助剂搅拌混匀，便得到单组分烫金涂料。
实施例三：
本实施例的单组分烫金涂料原料中，使用的水性固体丙烯酸树脂的软化点为180℃，玻璃化温度为135℃，分子量为8000，酸值为 270 mgKOH/g，羟值为0.5 mgKOH/g。
使用的松香树脂的熔点为135℃，酸值为220 mgKOH/g。
使用的氨基树脂为质量比为0.1:0.3:0.5的甲醚化三聚氰胺树脂、高烷基化三聚氰胺树脂、高亚氨基正丁醚化三聚氰胺树脂的混合物。
使用的硝基纤维素的含氮量为13.2%。
使用的助剂为质量比为0.3:1:0.2的丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷的混合物，使用的有机溶剂为乙醇。
本实施例的单组分烫金涂料的制备如下：
按照以下重量份数分别称取各原料：水性固体丙烯酸树脂：8份，松香树脂：25份，氨基树脂：5份，硝酸纤维素：3份，助剂：0.1份，有机溶剂：70份。
将称量好的有机溶剂等体积分为两份，一份中加入水性固体丙烯酸树脂搅拌升温至55℃，保温搅拌1.5h，冷却至常温，得到丙烯酸树脂溶液；在另一份有机溶剂中搅拌加入松香树脂和硝酸纤维素，常温下搅拌1.5h，再加入氨基树脂继续搅拌混合25min，随后加入丙烯酸树脂溶液于常温下搅拌混合25min，再加入助剂搅拌混匀，便得到单组分烫金涂料。
实施例四：
本实施例的单组分烫金涂料原料中，使用的水性固体丙烯酸树脂的软化点为170℃，玻璃化温度为135℃，分子量为9000，酸值为160 mgKOH/g，羟值为0.12 mgKOH/g。
使用的松香树脂的熔点为140℃，酸值为230 mgKOH/g。
使用的氨基树脂为质量比为1:0.5:0.6的甲醚化三聚氰胺树脂、高烷基化三聚氰胺树脂、高亚氨基正丁醚化三聚氰胺树脂的混合物。
使用的硝基纤维素的含氮量为12.9%。
使用的助剂为质量比为0.5:1:0.3:0.6的氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷的混合物，使用的有机溶剂为正丁醇。
本实施例的单组分烫金涂料的制备如下：
按照以下重量份数分别称取各原料：水性固体丙烯酸树脂：19份，松香树脂：9份，氨基树脂：7份，硝酸纤维素：4份，助剂：0.6份，有机溶剂：61份。
将称量好的有机溶剂等体积分为两份，一份中加入水性固体丙烯酸树脂搅拌升温至56℃，保温搅拌1.4h，冷却至常温，得到丙烯酸树脂溶液；在另一份有机溶剂中搅拌加入松香树脂和硝酸纤维素，常温下搅拌1.5h，再加入氨基树脂继续搅拌混合40min，随后加入丙烯酸树脂溶液于常温下搅拌混合30min，再加入助剂搅拌混匀，便得到单组分烫金涂料。
实施例五
本实施例的单组分烫金涂料原料中，使用的水性固体丙烯酸树脂的软化点为120℃，玻璃化温度为100℃，分子量为5000，酸值为100 mgKOH/g，羟值为1.0mgKOH/g。
使用的松香树脂的熔点为100℃，酸值为270mgKOH/g。
使用的氨基树脂为质量比为1:0.5:0.6的甲醚化三聚氰胺树脂、高烷基化三聚氰胺树脂、高亚氨基正丁醚化三聚氰胺树脂的混合物。
使用的硝基纤维素的含氮量为13.6%，使用的助剂为乙二胺丙基三乙氧基硅烷，使用的有机溶剂为甲醇。
本实施例的单组分烫金涂料的制备如下：
按照以下重量份数分别称取各原料：水性固体丙烯酸树脂：18份，松香树脂：22份，氨基树脂：10份，硝酸纤维素：3份，助剂：1份，有机溶剂：80份。
将称量好的有机溶剂等体积分为两份，一份中加入水性固体丙烯酸树脂搅拌升温至57℃，保温搅拌1～2h，冷却至常温，得到丙烯酸树脂溶液；在另一份有机溶剂中搅拌加入松香树脂和硝酸纤维素，常温下搅拌1.5h，再加入氨基树脂继续搅拌混合25min，随后加入丙烯酸树脂溶液于常温下搅拌混合45min，再加入助剂搅拌混匀，便得到单组分烫金涂料。
实施例六
本实施例的单组分烫金涂料原料中，使用的水性固体丙烯酸树脂的软化点为130℃，玻璃化温度为110℃，分子量为6000，酸值为300 mgKOH/g，羟值为0.56mgKOH/g。
使用的松香树脂的熔点为110℃，酸值为170 mgKOH/g。
使用的氨基树脂甲醚化三聚氰胺树脂，使用的硝基纤维素的含氮量为12.6%，使用的助剂为乙二胺丙基三乙氧基硅烷，使用的有机溶剂为甲醇。
本实施例的单组分烫金涂料的制备如下：
按照以下重量份数分别称取各原料：水性固体丙烯酸树脂：5份，松香树脂：5份，氨基树脂：1份，硝酸纤维素：1份，助剂：0.1份，有机溶剂：60份。
将称量好的有机溶剂等体积分为两份，一份中加入水性固体丙烯酸树脂搅拌升温至58℃，保温搅拌1.5h，冷却至常温，得到丙烯酸树脂溶液；在另一份有机溶剂中搅拌加入松香树脂和硝酸纤维素，常温下搅拌1.5h，再加入氨基树脂继续搅拌混合30min，随后加入丙烯酸树脂溶液于常温下搅拌混合30min，再加入助剂搅拌混匀，便得到单组分烫金涂料。
将实施例一至实施例六制备得到的烫金涂料按照以下应用方法应用于烫布中：
步骤一，将单组分烫金涂料通过涂布机，按照常规方法涂覆于已经含有离型层的PET薄膜上，涂布量为形成的涂料层的干克量为1.0～1.2g/m2；
步骤二，将涂覆有烫金涂料的PET薄膜以120～150m/min的速度通过150～170℃的烘道，进行烘干固化，优选以150m/min的速度通过160℃的烘道进行烘干固化；
步骤三，按照常规方法，对烘过的PET薄膜进行真空镀铝；
步骤四，在镀铝后的PET薄膜涂上常规的保护层，以120～150m/min的速度通过120～130℃的烘道，优选以130m/min的速度通过130℃的烘道进行烘干固化；
步骤五，取出烘过的镀铝PET薄膜涂上胶层，在110～120℃温度下进行贴布复合。
对按照上述应用方法进行烫金后得到的烫布进行测试，包括：
测试耐温性，直接使用定制的耐温测试仪进行检测；
根据目测法测试亮度，使用企业标准采用对比法，分为3个等级.1级：优秀。2级：良好。3级不合格；
检测耐水洗性，条件为60℃水温，一次洗涤时间为1h。以耐水洗次数为标准。耐水洗1～5次，为等级1；耐水洗6～10次，为等级2；耐水洗11～15次，为等级3；耐水洗16～20次，为等级4；耐水洗21次及以上为等级5。
实施例一至实施例六以及市场上现有的单组分织物箔的检测结果如下表：
实施例一 实施例二 实施例三 实施例四 实施例五 实施例六 现有市场单组分织物箔处理的布料
耐温性 190℃ 180℃ 185℃ 180℃ 179℃ 182℃ 155
亮度 1 1 1 1 1 1 2
耐水洗性 4 5 4 3 3.5 3.2 1
根据测试结果可知本发明的单组分烫金涂料耐温性、亮度、耐水洗性都优于现有的单组分烫布织物箔，并且呈一液型，无需添加固化剂，为单组分的涂料。使得上机液储存稳定，使用操作简单，不造成边角涂料，从而节约成本。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.单组分烫金涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
水性固体丙烯酸树脂 5～25份
松香树脂 5～25份
氨基树脂 1～10份
硝酸纤维素 1～5份
助剂 0.1～1份
有机溶剂 60～80份。
2.根据权利要求1所述的单组分烫金涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
水性固体丙烯酸树脂 15份
松香树脂 20份
氨基树脂 8份
硝酸纤维素 5份
助剂 0.5份
有机溶剂 75份。
3.根据权利要求1所述的单组分烫金涂料，其特征在于，所述水性固体丙烯酸树脂的软化点为120～200℃，玻璃化温度为100～150℃，分子量为5000～10000，酸值为100～300mgKOH/g，羟值为0.1～1 mgKOH/g。
4.根据权利要求1所述的单组分烫金涂料，其特征在于，所述松香树脂的熔点为100～150℃，酸值为170～270 mgKOH/g。
5.根据权利要求1所述的单组分烫金涂料，其特征在于，所述氨基树脂为高亚氨基甲醚化三聚氰胺树脂、甲醚化三聚氰胺树脂、高烷基化三聚氰胺树脂、高亚氨基三聚氰胺树脂、正丁醚化三聚氰胺树脂、高亚氨基正丁醚化三聚氰胺树脂、异丁醚化三聚氰胺树脂中的一种或两种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的单组分烫金涂料，其特征在于，所述硝酸纤维素的含氮量为12.5～13.6%。
7.根据权利要求1所述的单组分烫金涂料，其特征在于，所述助剂为氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、巯丙基三甲(乙)氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷、乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或两种或两种以上的混合。
8.根据权利要求1所述的单组分烫金涂料，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯、正丁醇、丁酮、丁酯、甲醇、环己酮、乙醇中的一种或两种或两种以上的混合。
9.根据权利要求1-8任一所述的单组分烫金涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
分别称取各原料，将称量好的有机溶剂等体积分为两份，一份中加入水性固体丙烯酸树脂搅拌升温至52～58℃，保温搅拌1～2h，冷却至常温，得到丙烯酸树脂溶液；在另一份有机溶剂中搅拌加入松香树脂和硝酸纤维素，常温下搅拌1.5h，再加入氨基树脂继续搅拌混合，随后加入丙烯酸树脂溶液于常温下搅拌混匀，再加入助剂搅拌混匀，得到单组分烫金涂料。
10.根据权利要求1-8任一所述的单组分烫金涂料在烫布中的应用，其特征在于，所述应用操作步骤如下：
将烫金涂料通过涂布机涂覆于已经含有离型层的PET薄膜上；
涂覆有烫金涂料的PET薄膜以120～150m/min的速度通过150～170℃的烘道，进行烘干固化；
对烘过的PET薄膜进行真空镀铝；
在镀铝后的PET薄膜涂上保护层，以120～150m/min的速度通过120～130℃的烘道；
取出烘过的镀铝PET薄膜涂上胶层，在110～120℃温度下进行贴布复合。
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