CN112127206B - 一种用于烫金的uv涂料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种用于烫金的uv涂料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于烫金的UV涂料及其制备方法与应用，该涂料包括如下重量份的原料：有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯8～12份；氯化聚酯树脂23～27份；酸性功能性丙烯酸酯4～8份；有机‑无机杂化材料6～10份；光引发剂2～3份；流平剂0.3～0.7份；溶剂45～55份。相较于双组分PU涂料或气干涂料，本发明实施例方案的涂料具有光泽高、硬度高、耐磨性好、抗脏污性好等优点，同时还具有节能、环保、高效经济等优点；相较于现有技术中的普通UV涂料，本发明方案的涂料对于烫金层具有良好的附着力。

Description

一种用于烫金的UV涂料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及烫金技术领域，具体涉及一种用于烫金的UV涂料及其制备方法与应用。
背景技术
随着我国经济的不断发展，人民生活水平逐步提高，对日用品、艺术品等产品的包装精美程度有了更高的要求，精美的包装有利于提升产品品牌的档次。如化妆品在人们日常生活中已经成为了必不可少的日用品，为了美化化妆品包装(通常为塑胶材质)的外观效果，通常设计者在包装盒上会增加设计图案或LOGO，以呈现出具有美观的艺术效果，使得用户在还没有体验到化妆品的实际功效，单从化妆品的外包装上就被深深吸引。
烫金(又称烫印)是近年来被广泛应用于包装材料表面装潢的一种工艺，其是通过将烫金膜上的图案转移到待烫金物上，从而在待烫金物上制造出各种样品的图案，形成鲜艳、富丽的金属效果烫金图案。烫金包装不仅能使得包装拥有熠熠夺目的色彩，凸显出商品的特性，而且包装拥有更好的立体感，更能吸引消费者的注意力，提高商品的销量。然而，由于烫金层不耐划伤且极易磨损，因此需在表面涂覆涂料以进行保护。
目前，在烫金层表面使用的涂料通常为双组分聚氨酯(Polyurethane，PU)涂料或气干涂料，然而由于其完全固化通常需要持续数小时烘烤，这不仅会导致素材变形，而且会造成生产效率低下并影响产品品质，严重降低了生产效益。此外，固化后漆膜表面的光泽低易磨损，影响烫金层的外观效果及对烫金层的保护功效不持久且涂层不耐脏污。紫外光固化涂料具有生产效率高、节能、环保、经济等优势，有良好的光泽及耐磨损性能，然而其对烫金层的附着力不佳。
基于此，有必要开发一种对烫金层具有良好附着力的UV涂料具有重要意义。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于烫金的UV涂料，该涂料对烫金层具有良好的附着力。
本发明还提出上述涂料的制备方法。
本发明还提出上述涂料的应用。
根据本发明的第一方面实施方式的涂料，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002689640350000021
根据本发明的一些实施方式，所述有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯的粘度为1000～3000cps/25℃，官能团为6～10官。
根据本发明的一些实施方式，所述氯化聚酯树脂的粘度为45000～65000cps/25℃，官能团为1～3官，酸价为10-30mg KOH/g。
根据本发明的一些实施方式，所述酸性功能性丙烯酸酯的粘度为3000～4500cps/25℃，官能团为1～3官。
根据本发明的一些实施方式，所述有机-无机杂化材料的粘度为1200～2500cps/25℃。
根据本发明的一些实施方式，所述光引发剂选自1-羟基环己基-苯基甲酮(Irgacure 184)或2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(Irgacure TPO)中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述原料还包括流平剂；优选地，所述流平剂的重量百分数为0.3％～0.7％。
根据本发明的一些实施方式，所述溶剂选自乙酸乙酯、乙酸丁酯或异丙醇中至少一种。
根据本发明实施方式的涂料，至少具有如下有益效果：(1)相较于双组分PU涂料或气干涂料，本发明实施例方案的涂料具有光泽高、硬度高、耐磨性好、抗脏污性好等优点，同时还具有节能、环保、高效经济等优点；(2)相较于现有技术中的普通UV涂料，本发明方案的涂料对于烫金层具有良好的附着力；(3)本发明的涂料可依待烫金物材质的不同，在本发明方案范围内调整树脂单体的具体种类及物料比例，以更好地制备适宜的保护层，有效地解决了现有涂料对烫金层附着力差等问题，同时还提高了生产的灵活性。
根据本发明的第二方面实施方式的制备方法，包括以下步骤：
S1、将有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯、氯化聚酯树脂、酸性功能性丙烯酸酯、有机-无机杂化材料混合，常温搅拌溶解后，加入光引发剂分散后得混合物；
S2、向所述混合物中加入其他原料搅拌，得所述涂料。
根据本发明的一些实施方式，所述常温是指10～40℃；优选为15～35℃；更优选为25～30℃。
根据本发明的一些实施方式，所述步骤S2中还包括搅拌后过滤除去固体不溶物的步骤。
根据本发明实施方式的制备方法，至少具有如下有益效果：本发明方案的涂料制备工艺操作简单，便于规模化生产，相较于现有技术中的烫金用涂料简化了生产工艺，提高了生产效率，同时还降低了能源消耗并减少了环境污染。
根据本发明第三方面实施方式的应用，上述涂料在烫金中的应用。
一种烫金包装件，包括包装件本体，所述包装件本体表面设有烫金层和附着于所述烫金层的保护层，所述保护层的制备原料包括上述涂料。
根据本发明的一些实施方式，所述包装件选自包装纸、包装盒或包装袋。
根据本发明的一些实施方式，所述保护层的厚度为15～20μm。
根据本发明实施方式的应用，至少具有如下有益效果：本发明方案的涂料在烫金工艺中具有良好的应用前景。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到的试剂和材料。
一种用于烫金的UV涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1.按配比依次将有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯、氯化聚酯树脂、酸性功能性丙烯酸酯、有机-无机杂化材料加入搅拌釜内常温(25℃)搅拌溶解，以1500r/min转速分散20min；
S2.继续加入光引发剂，以1000r/min转速分散10min；
S3.再加入流平剂、溶剂，以1000r/min转速分散15min搅拌后用600目滤布过滤，得到UV涂料。
以下各实施例和对比例均按上述方法制备。其配方如下表所示：
表1
Figure BDA0002689640350000041
性能测试：
为了考察涂膜性能，分别用实施例1～2及对比例1～4配制的烫金纸张UV涂料及市售常规涂料，采用喷涂法，涂布于烫金纸表面(喷涂前先在同等条件下按常规进行除油、除尘处理)，膜厚控制在15～20μm，红外流平(40±5℃×5～8min)后，在UV能量为800～1200mj/cm2下固化，最后按下述方法进行涂膜性能检测和评定，涂膜性能如下表2所示。
表2为各涂膜性能测试结果
Figure BDA0002689640350000051
表2中的测试项目定义与评定方法具体如下：
1、附着力：按GB/T9286-1998测试，评定结果为0-5级，其中0为最好，5为最差。
2、耐水煮：检测样板放置85℃恒温水浴锅中2h，取出擦除水渍并冷却至室温，检测附着力(按GB/T9286-1998测试，评定结果为0-5级，其中0为最好，5为最差)。
3、纸带耐磨：使用Norman RCA耐磨测试仪，荷重175g，连续摩擦，试验必须在湿度为40％－60％的室温房间内进行，直到将涂层磨穿为止。纸带保存在湿度为40％±5％，温度为25℃±6℃的环境中(放置在干燥箱内)。
4、水接触角：使用自动接触角测试仪，按GB/T30693-2014测试。
5、铅笔硬度：依据ASTM D3363方法测试；以45度角划过检测物表面约6.5mm，表面无刮损则判定Pass，荷重765g。
从上表可以看出，本发明实施例方案制的UV涂料具有与烫金纸附着力好、耐水煮性好、耐磨性好及抗脏污性等优点。从测试结果可以看出：在其余主组分百分含量不变的情况下，组分中的酸性功能性丙烯酸酯添加百分含量虽较少，但对涂层在烫金纸上的附着力影响较大；从纸带耐磨来看，组分中的有机-无机杂化材料对涂层的耐磨性起决定性作用，在其它主组分不变的情况下，涂层的耐磨性随其百分含量的增加而提升；从水接触角来看，组分中的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯对涂层的水接触角起决定性作用，在其它主组分不变的情况下，涂层的水接触角大小随其百分含量的增加而变大；从铅笔硬度来看，组分中的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯与有机-无机杂化材料之和占配方百分含量15％且两者比例为1：1左右时，涂层的硬度将达到最优值2H；综合以上实验情况可知，要获得具有与烫金纸附着力好且各项性能均优良的用于烫金纸张上的UV涂料，配方中的组分需按本发明方案进行搭配。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于烫金的UV涂料，其特征在于：包括如下重量份的原料：
有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯 8~12份；
氯化聚酯树脂 23~27份；
酸性功能性丙烯酸酯 4~8份；
有机-无机杂化材料 6~10份；
光引发剂 2~3份；
溶剂 45~55份。
2.根据权利要求1所述的用于烫金的UV涂料，其特征在于：所述有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯的粘度为1000~3000cps/25℃，官能团为6~10官。
3.根据权利要求1所述的用于烫金的UV涂料，其特征在于：所述氯化聚酯树脂的粘度为45000~65000cps/25℃，官能团为1~3官，酸价为10-30mg KOH/g。
4.根据权利要求1所述的用于烫金的UV涂料，其特征在于：所述酸性功能性丙烯酸酯的粘度为3000~4500ps/25℃，官能团为1~3官。
5.根据权利要求1所述的用于烫金的UV涂料，其特征在于：所述有机-无机杂化材料的粘度为1200~2500cps/25℃。
6.根据权利要求1所述的用于烫金的UV涂料，其特征在于：所述原料还包括流平剂。
7.一种如权利要求1至6任一项所述的用于烫金的UV涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯、氯化聚酯树脂、酸性功能性丙烯酸酯、有机-无机杂化材料混合，常温搅拌溶解后，加入光引发剂分散后得混合物；
S2、向所述混合物中加入其他原料搅拌，得所述涂料。
8.一种如权利要求1至6任一项所述的用于烫金的UV涂料在烫金中的应用。
9.一种烫金包装件，包括包装件本体，所述包装件本体表面设有烫金层和附着于所述烫金层的保护层，其特征在于：所述保护层的制备原料包括如权利要求1至6任一项所述的涂料。
10.根据权利要求9所述的烫金包装件，其特征在于：所述包装件选自包装纸、包装盒或包装袋。
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