CN115521494A - 一种遮盖型聚酰亚胺薄膜材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种遮盖型聚酰亚胺薄膜材料及其制备方法，将遮盖油墨涂覆在聚酰亚胺薄膜上，然后加热固化，得到所述遮盖型聚酰亚胺薄膜材料；所述遮盖油墨包括聚酯树脂、环氧树脂、丁酮、乙酸乙酯、炭黑、硅烷偶联剂、聚酰胺蜡浆、分散剂、流平剂以及固化剂。炭黑为常规黑色油墨用的成份，能够给油墨提供优异的遮盖力效果，膜涂层黑度和着色力提升，本发明有机组分与炭黑组合能够使得研磨分散工艺较为容易。本发明公开的遮盖型聚酰亚胺薄膜材料，涂层与基材附着好，具有遮盖油墨的常规优点，尤其是改善了现有油墨的耐溶剂性能。
Description
技术领域
本发明属于聚酰亚胺复合材料技术，具体涉及一种遮盖型聚酰亚胺薄膜材料及其制备方法。
背景技术
电子绝缘包覆材料已经在电力电气设备、消费电子产品上广泛应用，其中聚酰亚胺薄膜为基材的产品占据一定的市场份额。从产品类型看，云母复合聚酰亚胺、环氧胶复合聚酰亚胺、涂层聚酰亚胺各有特点与应用领域，其中涂层聚酰亚胺以聚酰亚胺薄膜为基材，涂覆功能油墨，达到不同的性能要求。现有技术以改性环氧树脂为连结料，配以合适的固化剂、溶剂及添加剂配制而得到在主要性能指标上达到国际水准的标志印刷油墨，将试样分别浸到常温盐酸溶液、氢氧化钠溶液、丁酮、甲苯、汽油、乙酸乙酯中，保持168h取出用清水冲洗或擦干与原试样对比，变化不大，但是未考虑涂层在摩擦下的耐溶剂性能，这个性能是目前的一个研究趋势。现有技术合成了含端羟基聚苯基甲基硅氧烷，与E-20环氧树脂共缩聚制备有机硅改性环氧树脂作为油墨连结料，与颜料、增塑剂、溶剂等制成A组分，固化剂为B组分，组成的油墨具有优良的移印、成膜性能，研究表明该油墨具有较高附着力，固化膜具有耐热、耐寒、耐溶剂和高电绝缘等优点，可作为在苛刻使用条件下的特种油墨，其原料制备不易，成本明显不适合工业应用。遮盖型绕包材料为众多绝缘包装、阻隔、耐磨材料中的一种，有其应用市场，常规而言，都以炭黑为填料，配合不同有机基体组成涂覆油墨，从应用效果看，目前市面上的遮盖油墨的耐溶剂性能还需改善。
发明内容
现有遮盖油墨以聚氨酯体系为主，其耐溶剂性不佳，本发明采用新的配方，经过实验研究，改善了此问题，得到的产品功能层附着力好，绝缘性满足要求，而且遮盖力与现有技术相当，近似膜厚下，能够达到高遮盖效果，尤其是耐溶剂性提升。
本发明采用如下技术方案：
一种遮盖型聚酰亚胺薄膜材料及其制备方法，将遮盖油墨涂覆在聚酰亚胺薄膜上，然后加热固化，得到所述遮盖型聚酰亚胺薄膜材料；所述遮盖油墨包括聚酯树脂、环氧树脂、丁酮、乙酸乙酯、炭黑、硅烷偶联剂、聚酰胺蜡浆、分散剂、流平剂以及固化剂。
本发明中，聚酯树脂为饱和聚酯树脂，数均分子量为20000～30000，比如SK树脂产品，为现有产品。环氧树脂为常规液体双酚A环氧树脂，其与饱和聚酯为树脂主体，其中以聚酯为主，固化形成的膜层具有好的粘接性能以及耐磨性能，为耐丁酮擦拭提供基础。优选的，环氧树脂的用量为聚酯树脂质量的5～15%，优选8～12%。
本发明中，炭黑为常规黑色油墨用的成份，能够给油墨提供优异的遮盖力效果，膜涂层黑度和着色力提升，本发明有机组分与炭黑组合能够使得研磨分散工艺较为容易。优选的，炭黑用量为聚酯树脂质量的40～50%。
本发明中，硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂或者环氧基硅烷偶联剂，其用量为聚酯树脂质量的0.5～1%。聚酰胺蜡浆、分散剂、流平剂为油墨领域的常规组分，优选的，聚酰胺蜡浆、分散剂、流平剂的用量分别为聚酯树脂质量的0.5～1%、1～1.5%、0.5～1%。
本发明中，固化剂在涂覆前添加，其与树脂反应形成好的致密产品，在不同组成的共同作用下，得到的干膜性能好，优选的，固化剂为二苯基甲烷二异氰酸酯，用量为聚酯树脂质量的5～10%。
本发明中，加热固化按照常规饱和聚酯/异氰酸酯的固化工艺进行，比如可以先80～90℃表干，然后干燥，为常规技术。
配制油墨的组分对油墨的制造、贮存、印刷、干燥固化及性能有较大影响，组分的选择影响溶解能力，干燥挥发速度及与物料反应性等方面，本发明物质溶液均匀，在干燥过程中不会出现混浊、凝絮，而且涂膜的流平性、光泽良好，膜能保持平整。现有技术公开了一种高遮盖高绝缘黑色油墨及其制备方法，采用丙烯酸树脂、炭黑、纳米填料、附着力促进剂、助剂、溶剂，通过特定工艺制备得到具有突出的遮盖力和绝缘性的黑色油墨，油墨的耐候性和耐日晒老化性能优异，解决了现有环氧体系油墨耐候性差、对炭黑润湿性差的问题，但是该配方耐溶剂性能不佳。本发明公开了一种遮盖型聚酰亚胺薄膜材料，涂层与基材附着好，具有遮盖油墨的常规优点，尤其是改善了现有油墨的耐溶剂性能。
具体实施方式
本发明针对现有黑色油墨耐溶剂性能不佳的问题，采用现有油墨用的原料，创造性的提出新的配方，在不改变现有工艺的基础上，制备一种遮盖型聚酰亚胺薄膜材料，除了具有现有遮盖薄膜的应用性能外，主要是改善了耐丁酮的能力，这对遮盖薄膜的后续应用有利。本发明采用的原料都为现有产品，符合油墨用常规要求，具体制备操作以及性能测试为常规技术。聚酯树脂为饱和聚酯树脂，数均分子量为20000～30000，SK树脂产品；环氧树脂为常规液体双酚A环氧树脂E51，都为现有产品。
实施例一
遮盖油墨组成：
10Kg饱和聚酯树脂
1Kg液体双酚A环氧树脂
8Kg丁酮
5Kg乙酸乙酯
4.5Kg炭黑
80g硅烷偶联剂KH550
120g分散剂（BYK163）
70g聚酰胺蜡浆
80g流平剂迪高TEGO410
0.6Kg固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯
将10Kg饱和聚酯树脂（数均分子量28000）、1Kg液体双酚A环氧树脂、8Kg丁酮、5Kg乙酸乙酯混合，然后加入4.5Kg炭黑、80g硅烷偶联剂KH550、120g分散剂（BYK163），搅拌30分钟，再加入70g聚酰胺蜡浆、80g流平剂迪高TEGO410，搅拌后加入0.6Kg固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯，得到遮盖油墨；然后将遮盖油墨涂覆在常规电晕处理过的聚酰亚胺薄膜上，表干后干燥固化，得到遮盖型聚酰亚胺薄膜材料，涂层厚度6μm。
对比例一
遮盖油墨组成：
10Kg饱和聚酯树脂
8Kg丁酮
5Kg乙酸乙酯
4.5Kg炭黑
80g硅烷偶联剂KH550
120g分散剂（BYK163）
70g聚酰胺蜡浆
80g流平剂迪高TEGO410
0.6Kg固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯
将10Kg饱和聚酯树脂（数均分子量28000）、8Kg丁酮、5Kg乙酸乙酯混合，然后加入4.5Kg炭黑、80g硅烷偶联剂KH550、120g分散剂（BYK163），搅拌30分钟，再加入70g聚酰胺蜡浆、80g流平剂迪高TEGO410，搅拌后加入0.6Kg固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯，得到遮盖油墨；然后将遮盖油墨涂覆在常规电晕处理过的聚酰亚胺薄膜上，表干后干燥固化，得到遮盖型聚酰亚胺薄膜材料，涂层厚度6μm。
对比例二
遮盖油墨组成：
10Kg饱和聚酯树脂
1Kg液体双酚A环氧树脂
8Kg丁酮
5Kg乙酸乙酯
4.5Kg炭黑
120g分散剂（BYK163）
70g聚酰胺蜡浆
80g流平剂迪高TEGO410
0.6Kg固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯
将10Kg饱和聚酯树脂（数均分子量28000）、1Kg液体双酚A环氧树脂、8Kg丁酮、5Kg乙酸乙酯混合，然后加入4.5Kg炭黑、120g分散剂（BYK163），搅拌30分钟，再加入70g聚酰胺蜡浆、80g流平剂迪高TEGO410，搅拌后加入0.6Kg固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯，得到遮盖油墨；然后将遮盖油墨涂覆在常规电晕处理过的聚酰亚胺薄膜上，表干后干燥固化，得到遮盖型聚酰亚胺薄膜材料，涂层厚度6μm。
对比例三
市售黑色绝缘油墨，从耐丁酮性能看，该款油墨实际应用最好，涂覆常规电晕处理过的聚酰亚胺薄膜，固化。
以上涂层外观均匀平整，实施例一的附着力、遮盖、绝缘性能都满足常规要求，为一款遮盖绝缘材料，利用耐摩擦测试仪，无尘布蘸丁酮，负重500g，来回摩擦油墨层，市售产品95次透底，实施例一100次未透底，对比例一83次透底，对比例二100次未透底但是其色差劣于实施例一，适用面窄。
实施例二
遮盖油墨组成：
10Kg饱和聚酯树脂
1Kg液体双酚A环氧树脂
8Kg丁酮
5Kg乙酸乙酯
4.5Kg炭黑
80g硅烷偶联剂KH560
120g分散剂（BYK163）
70g聚酰胺蜡浆
80g流平剂迪高TEGO410
0.6Kg固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯
将10Kg饱和聚酯树脂（数均分子量22000）、1Kg液体双酚A环氧树脂、8Kg丁酮、5Kg乙酸乙酯混合，然后加入4.5Kg炭黑、80g硅烷偶联剂KH560、120g分散剂（BYK163），搅拌30分钟，再加入70g聚酰胺蜡浆、80g流平剂迪高TEGO410，搅拌后加入0.6Kg固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯，得到遮盖油墨；然后将遮盖油墨涂覆在常规电晕处理过的聚酰亚胺薄膜上，表干后干燥固化，得到遮盖型聚酰亚胺薄膜材料，涂层厚度6μm，遮盖、绝缘性能都满足常规要求。
实施例三
遮盖油墨组成：
10Kg饱和聚酯树脂
1Kg液体双酚A环氧树脂
9Kg丁酮
5Kg乙酸乙酯
5Kg炭黑
90g硅烷偶联剂KH550
120g分散剂（迪高740W）
75g聚酰胺蜡浆
80g流平剂（BYK-333）
0.6Kg固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯
将10Kg饱和聚酯树脂（数均分子量28000）、1Kg液体双酚A环氧树脂、9Kg丁酮、5Kg乙酸乙酯混合，然后加入5Kg炭黑、90g硅烷偶联剂KH550、120g分散剂（迪高740W），搅拌30分钟，再加入75g聚酰胺蜡浆、80g流平剂（BYK-333），搅拌后加入0.6Kg固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯，得到遮盖油墨；然后将遮盖油墨涂覆在常规电晕处理过的聚酰亚胺薄膜上，表干后干燥固化，得到遮盖型聚酰亚胺薄膜材料，涂层厚度6μm，遮盖、绝缘性能都满足常规要求。
实施例四
遮盖油墨组成：
10Kg饱和聚酯树脂
1.2Kg液体双酚A环氧树脂
8Kg丁酮
6Kg乙酸乙酯
5Kg炭黑
100g硅烷偶联剂KH550
150g分散剂（BYK163）
100g聚酰胺蜡浆
90g流平剂迪高TEGO410
0.7Kg固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯
将10Kg饱和聚酯树脂（数均分子量28000）、1.2Kg液体双酚A环氧树脂、8Kg丁酮、6Kg乙酸乙酯混合，然后加入5Kg炭黑、100g硅烷偶联剂KH550、150g分散剂（BYK163），搅拌60分钟，再加入100g聚酰胺蜡浆、90g流平剂迪高TEGO410，搅拌后加入0.7Kg固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯，得到遮盖油墨；然后将遮盖油墨涂覆在常规电晕处理过的聚酰亚胺薄膜上，表干后干燥固化，得到遮盖型聚酰亚胺薄膜材料，涂层厚度6μm。
实施例五
遮盖油墨组成：
10Kg饱和聚酯树脂
1.1Kg液体双酚A环氧树脂
9Kg丁酮
5Kg乙酸乙酯
4.3Kg炭黑
110g硅烷偶联剂KH550
110g分散剂（BYK163）
75g聚酰胺蜡浆
110g流平剂迪高TEGO410
0.65Kg固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯
将10Kg饱和聚酯树脂（数均分子量28000）、1.1Kg液体双酚A环氧树脂、9Kg丁酮、5Kg乙酸乙酯混合，然后加入4.3Kg炭黑、110g硅烷偶联剂KH550、110g分散剂（BYK163），搅拌40分钟，再加入75g聚酰胺蜡浆、110g流平剂迪高TEGO410，搅拌后加入0.65Kg固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯，得到遮盖油墨；然后将遮盖油墨涂覆在常规电晕处理过的聚酰亚胺薄膜上，表干后干燥固化，得到遮盖型聚酰亚胺薄膜材料，涂层厚度6μm。
现有技术关于遮盖绝缘油墨存在诸多配方，关于耐溶剂油墨也多有报道，但是目前用于聚酰亚胺薄膜涂层形成粘接性好、遮盖力好、绝缘适用的膜层多少存在耐溶剂不佳的问题，本发明对于此提出新的配方，在不影响常规工艺以及使用的情况下，制备的膜层具有更好的耐溶剂性能。
Claims (10)
1.一种遮盖型聚酰亚胺薄膜材料的制备方法，其特征在于，将遮盖油墨涂覆在聚酰亚胺薄膜上，然后加热固化，得到所述遮盖型聚酰亚胺薄膜材料；所述遮盖油墨包括聚酯树脂、环氧树脂、丁酮、乙酸乙酯、炭黑、硅烷偶联剂、聚酰胺蜡浆、分散剂、流平剂以及固化剂。
2.根据权利要求1所述遮盖型聚酰亚胺薄膜材料的制备方法，其特征在于，聚酯树脂为饱和聚酯树脂，数均分子量为20000～30000。
3.根据权利要求1所述遮盖型聚酰亚胺薄膜材料的制备方法，其特征在于，环氧树脂为液体双酚A环氧树脂，环氧树脂的用量为聚酯树脂质量的5～15%。
4.根据权利要求1所述遮盖型聚酰亚胺薄膜材料的制备方法，其特征在于，炭黑用量为聚酯树脂质量的40～50%。
5.根据权利要求1所述遮盖型聚酰亚胺薄膜材料的制备方法，其特征在于，硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂或者环氧基硅烷偶联剂，其用量为聚酯树脂质量的0.5～1%。
6.根据权利要求1所述遮盖型聚酰亚胺薄膜材料的制备方法，其特征在于，聚酰胺蜡浆、分散剂、流平剂的用量分别为聚酯树脂质量的0.5～1%、1～1.5%、0.5～1%。
7.根据权利要求1所述遮盖型聚酰亚胺薄膜材料的制备方法，其特征在于，固化剂为二苯基甲烷二异氰酸酯，用量为聚酯树脂质量的5～10%。
8.根据权利要求1所述遮盖型聚酰亚胺薄膜材料的制备方法，其特征在于，聚酰亚胺薄膜的厚度为10～100μm。
9.根据权利要求1所述遮盖型聚酰亚胺薄膜材料的制备方法制备的薄膜材料。
10.权利要求9所述薄膜材料在制备遮盖型产品中的应用。
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