CN113234411A - 一种底涂胶、其制备方法及其在pvc层压卡中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种底涂胶，包括以下重量份数的制备原料：聚氨酯树脂10～28重量份；增粘树脂5～10重量份；热活化粘合剂1～10重量份；纳米二氧化硅1‑3份；流平剂0.3～0.6重量份；水50～75重量份；所述热活化粘合剂丙烯酸酯胶、聚苯乙烯、聚氨酯和乙烯—丙烯酸共聚物中的一种或多种。本发明在底涂胶中使用了热活化粘合剂，在活化过程中，聚氨酯软链段部分从结晶态转变为非晶态，硬链段的物理交联仍然还在，聚氨酯分子链不发生相对滑移。即通过加入热活化粘合剂可以增加底涂胶对基材的附着力。本发明还提供了一种底涂胶的制备方法及其在PVC层压卡中的应用。
Description
技术领域
本发明属于粘结剂技术领域，尤其涉及一种底涂胶、其制备方法及其在PVC层压卡中的应用。
背景技术
现代人的生活离不开卡，除了银行卡，还有社保卡、公交卡、加油卡等。由于这些卡大多由PVC材质制成，所以业内将其统称为PVC卡。普通的PVC卡由两层片基及两层透明胶膜组成，多采用UV胶印的方式进行印刷，使卡片呈现出细腻的线条和丰富的层次。
然而，大量应用UV胶印油墨也会带来诸多负面影响，比如墨层过厚、网点面积率过大时，会降低PVC卡的剥离强度。对此，制卡厂一般会采用覆盖带胶膜层压的方法来改善这一情况。层压工序是PVC卡制备工艺中及其重要的一步，决定着PVC卡的外观品质及使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种底涂胶、其制备方法及其在PVC层压卡中的应用，本发明中的底涂胶能够提高PVC卡的剥离强度和外观质量，增强其使用性能，降低其废品率。
本发明提供一种底涂胶，包括以下重量份数的制备原料：
聚氨酯树脂10～28份；
增粘树脂5～10份；
热活化粘合剂1～10份；
纳米二氧化硅1～3份；
流平剂0.3～0.6份；
水50～75份；
所述热活化粘合剂为丙烯酸酯胶、聚苯乙烯、聚氨酯和乙烯—丙烯酸共聚物中的一种或多种。
优选的，所述聚氨酯树脂由有机多异氰酸酯和低聚多元醇反应制得；
所述有机多异氰酸酯选自TDI、MDI和PAPI中的一种或多种；
所述低聚多元醇选自分子量为800～1000的聚乙二醇、分子量为200～500的聚己二酸己二醇酯二元醇、分子量为500～1000的聚己内酯二元醇中的一种或多种。
优选的，所述增粘树脂为相对分子质量在1200，软化点为140℃的萜烯树脂。
优选的，所述纳米二氧化硅的粒径为20～60nm，纯度为99.5～100％，比表面积为200～600m2/g。
优选的，所述流平剂为炔二醇以及有机聚硅氧烷聚醚类中的一种或几种。
本发明提供一种如上文所述的底涂胶的制备方法，包括以下步骤：
常温下将聚氨酯树脂、增粘树脂和水搅拌混合，然后加入热活化粘合剂，升温至40～45℃搅拌30～50min，将体系温度降至常温，再加入纳米二氧化硅和流平剂，得到底涂胶。
优选的，所述搅拌的速率为80～150转/min。
本发明提供如上文所述的底涂胶在制备PVC卡中的应用，其特征在于，所述层压工序为：
在PVC基材表面预涂权利要求1中的底涂胶，然后进行印刷，最后覆盖带胶膜进行层压。
优选的，所述底涂胶的涂覆厚度为1～10μm。
优选的，所述层压的压力为8～15MPa，层压的温度为130～150℃。
本发明提供了一种底涂胶，包括以下重量份数的制备原料：聚氨酯树脂10～28重量份；增粘树脂5～10重量份；热活化粘合剂1～10重量份；纳米二氧化硅1-3份；流平剂0.3～0.6重量份；水50～75重量份；所述热活化粘合剂丙烯酸酯胶、聚苯乙烯、聚氨酯和乙烯—丙烯酸共聚物中的一种或多种。本发明在底涂胶中使用了热活化粘合剂，在活化过程中，聚氨酯软链段部分从结晶态转变为非晶态，硬链段的物理交联仍然还在，聚氨酯分子链不发生相对滑移。即通过加入热活化粘合剂可以增加底涂胶对基材的附着力。
具体实施方式
本发明提供了一种底涂胶，包括以下重量份数的制备原料：
聚氨酯树脂10～28份；
增粘树脂5～10份；
热活化粘合剂1～10份；
纳米二氧化硅1～3份；
流平剂0.3～0.6份；
水50～75份；
所述热活化粘合剂丙烯酸酯胶、聚苯乙烯、聚氨酯和乙烯—丙烯酸共聚物中的一种或多种。
在本发明中，所述聚氨酯树脂的重量份数优选为10～28份，更优选为15～25份，如10份、12份、15份、17份、20份、21份、22份、23份、25份、28份，优选为以上述数值为上限或下限的范围值。
所述聚氨酯树脂由有机多异氰酸酯和低聚多元醇反应制得；
所述有机多异氰酸酯选自TDI、MDI和PAPI中的一种或多种；
所述低聚多元醇选自分子量为800～1000的聚乙二醇、分子量为200～500的聚己二酸己二醇酯二元醇、分子量为500-1000的聚己内酯二元醇中的一种或多种。
在本发明中，所述增粘树脂为相对分子质量在1200，软化点为140℃的萜烯树脂；增黏树脂主要作用是赋予底涂胶必要的黏性，在加热条件下使胶层活化，同时施加一定压力达到粘合的目的；随着增黏树脂的用量增加，底涂胶的剥离强度提高，但是达到临界值后继续增加增粘树脂的量，剥离强度会降低。所述增粘树脂的重量份数优选为5～10份，更优选为6～9份，如5份、6份、7份、8份、9份、10份，优选为以上述数值为上限或下限的范围值。
在本发明中，所述热活化粘合剂优选为丙烯酸酯胶、聚苯乙烯、聚氨酯和乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或多种，本发明中的热活化粘合剂属于热熔型粘合剂类，需要通过加热使粘合剂熔化后使用，本发明中的热活化粘合剂能够能够降低体系的活化温度，即能够降低聚氨酯软链段本身从结晶态转变至非结晶态所需的活化温度，同时不影响聚氨酯硬链段的物理交联。所述热活化粘合剂的重量份数优选为1～10份，优选为2～8份，如1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份，优选为以上述数值为上限或下限的范围值。
在本发明中，所述纳米二氧化硅的粒径为20～60nm，纯度为99.5～100％，比表面积为200～600m2/g。所述纳米二氧化硅在PU胶层中起到刚性的物理支撑作用，对耐热性有明显提高。所述纳米二氧化硅的重量份数优选为1～3份，如1份、1.5份、2份、2.5份、3份，优选为以上述数值为上限或下限的范围值。
在本发明中，所述流平剂优选为炔二醇以及有机聚硅氧烷聚醚类中的一种或几种；所述流平剂的重量份数优选为0.3～0.6份，更优选为0.4～0.5份，如0.3份、0.4份、0.5份、0.6份，优选为以上述数值为上限或下限的范围值。
在本发明中，所述水优选为软水，所述水的重量份数优选50～75份，优选为55～70份，如50份、52份、55份、58份、60份、63份、65份、70份、72份、75份，优选为以上述数值为上限或下限的范围值。
本发明还提供了一种底涂胶的制备方法，包括以下步骤：
常温下将聚氨酯树脂、增粘树脂和水搅拌混合，然后加入热活化粘合剂，升温至40～45℃搅拌30～50min，将体系温度降至常温，再加入纳米二氧化硅和流平剂，得到底涂胶。
在本发明中，所述聚氨酯树脂、增粘树脂、热活化粘合剂、纳米二氧化硅和流平剂的种类与用量与上文所述的聚氨酯树脂、增粘树脂、热活化粘合剂、纳米二氧化硅和流平剂的种类与用量一致，在此不再赘述。
在本发明中，加入热活化粘合剂之后需要将温度升温至热活化粘合剂的最低活化温度以上，即40～45℃。
在本发明中，所述底涂胶的制备过程在搅拌下进行，所述搅拌的速率优选为80～150转/min，更优选为90～130转/min，最优选为100～120转/min。
本发明还提供了一种如上文所述的底涂胶在制备PVC层压卡中的应用，首先在基材预涂一层底涂胶，然后进行印刷，最后覆盖带胶膜层压。
在本发明中，所述底涂胶的成分与制备方法如上文所述，本发明在此不再赘述。
所述底涂胶的涂覆厚度优选为1～10μm，更优选为3～8μm，最优选为5～6μm。
所覆盖的带胶膜是涂有聚氨酯胶层的PVC面膜，其胶层中分解的NCO活性基团可与PVC卡进行化学交联，同时提高PVC卡的剥离强度。
在本发明中，所述层压的压力优选为8～15MPa，更优选为9～13MPa，最优选为10～12MPa；所述层压的温度为130～150℃，优选为135～140℃。
本发明提供了一种底涂胶，包括以下重量份数的制备原料：聚氨酯树脂10～28重量份；增粘树脂5～10重量份；热活化粘合剂1～10重量份；纳米二氧化硅1-3份；流平剂0.3～0.6重量份；水50～75重量份；所述热活化粘合剂丙烯酸酯胶、聚苯乙烯、聚氨酯和乙烯—丙烯酸共聚物中的一种或多种。本发明在底涂胶中使用了热活化粘合剂，在活化过程中，聚氨酯软链段部分从结晶态转变为非晶态，硬链段的物理交联仍然还在，聚氨酯分子链不发生相对滑移。即通过加入热活化粘合剂可以增加底涂胶对基材的附着力。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种底涂胶、其制备方法及其在PVC层压卡中的应用进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将17份聚氨酯树脂、5份增粘树脂和73.7份软水加入有搅拌器的电热套中，开启电热套搅拌速度为100R/min，边搅拌边加入的3份热活化粘合剂，将温度升温控制在43±2℃，持续搅拌40min后将温度降至常温，在搅拌下依次加入1份纳米二氧化硅、0.3流平剂，继续搅拌20min后过滤制得适用于PVC层压卡的底涂胶。
印刷后测得附着力达到标准GB/T5210-1985的1级，然后经过在热压压力10MPa、温度135℃条件下热压带胶膜15min，测得剥离强度为4.3N/15mm。
实施例2
将25份聚氨酯树脂、6.5份增粘树脂和60份软水加入有搅拌器的电热套中，开启电热套搅拌速度为100R/min，边搅拌边加入的6.4份热活化粘合剂，将温度升温控制在43±2℃，持续搅拌40min后将温度降至常温，在搅拌下依次加入1.8份纳米二氧化硅、0.3流平剂，继续搅拌20min后过滤制得适用于PVC层压卡的底涂胶。
印刷后测得附着力达到标准GB/T5210-1985的0级，然后经过在热压压力10MPa、温度135℃条件下热压带胶膜15min，测得剥离强度为5.2N/15mm。
实施例3
将30份聚氨酯树脂、7.3份增粘树脂和53.2份软水加入有搅拌器的电热套中，开启电热套搅拌速度为100R/min，边搅拌边加入的6.4份热活化粘合剂，将温度升温控制在43±2℃，持续搅拌40min后将温度降至常温，在搅拌下依次加入2.5份纳米二氧化硅、0.6流平剂，继续搅拌20min后过滤制得适用于PVC层压卡的底涂胶。
印刷后测得附着力达到标准GB/T5210-1985的1级，然后经过在热压压力10MPa、温度135℃条件下热压带胶膜15min，测得剥离强度为4.8N/15mm。
比较例1
将17份聚氨酯树脂、5份增粘树脂和73.7份软水加入有搅拌器的电热套中，开启电热套搅拌速度为100转/min，边搅拌边加入3份热活化粘合剂，将温度升温控制在38℃，持续搅拌40min后将温度降至常温，在搅拌下依次加入1份纳米二氧化硅、0.3份流平剂，继续搅拌20min后过滤制得适用于PVC层压卡的底涂胶。
印刷后测得附着力达到标准GB/T5210-1985的2级，然后经过在热压压力10MPa、温度135℃条件下热压带胶膜15min，测得剥离强度为3.5N/15mm。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种底涂胶，包括以下重量份数的制备原料：
聚氨酯树脂10～28份；
增粘树脂5～10份；
热活化粘合剂1～10份；
纳米二氧化硅1～3份；
流平剂0.3～0.6份；
水50～75份；
所述热活化粘合剂为丙烯酸酯胶、聚苯乙烯、聚氨酯和乙烯—丙烯酸共聚物中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的底涂胶，其特征在于，所述聚氨酯树脂由有机多异氰酸酯和低聚多元醇反应制得；
所述有机多异氰酸酯选自TDI、MDI和PAPI中的一种或多种；
所述低聚多元醇选自分子量为800～1000的聚乙二醇、分子量为200～500的聚己二酸己二醇酯二元醇、分子量为500～1000的聚己内酯二元醇中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的底涂胶，其特征在于，所述增粘树脂为相对分子质量在1200，软化点为140℃的萜烯树脂。
4.根据权利要求1所述的底涂胶，其特征在于，所述纳米二氧化硅的粒径为20～60nm，纯度为99.5～100％，比表面积为200～600m2/g。
5.根据权利要求1所述的底涂胶，其特征在于，所述流平剂为炔二醇以及有机聚硅氧烷聚醚类中的一种或几种。
6.一种如权利要求1所述的底涂胶的制备方法，包括以下步骤：
常温下将聚氨酯树脂、增粘树脂和水搅拌混合，然后加入热活化粘合剂，升温至40～45℃搅拌30～50min，将体系温度降至常温，再加入纳米二氧化硅和流平剂，得到底涂胶。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的速率为80～150转/min。
8.如权利要求1所述的底涂胶在制备PVC卡中的应用，其特征在于，所述层压工序为：
在PVC基材表面预涂权利要求1中的底涂胶，然后进行印刷，最后覆盖带胶膜进行层压。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述底涂胶的涂覆厚度为1～10μm。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述层压的压力为8～15MPa，层压的温度为130～150℃。
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