CN115895333A - 一种适用于pet膜耐高温凹印哑油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于油墨技术，具体涉及一种适用于PET膜耐高温凹印哑油及其制备方法。以哑光羟基丙烯酸树脂、亮光多元醇、分散剂、填料、溶剂、助剂组成一种适用于PET膜耐高温凹印哑油。与现有技术相比，本发明使用溶剂型哑光羟基丙烯酸树脂作为主要树脂连接料，分散性稳定不会团聚，保证了存储稳定性，具有较高的消光性，结合亮光多元醇，在调整光泽的同时提升涂层表面抗刮性；配合适当的填料、分散剂，提升哑油手感效果以及表面抗刮性，使得油墨在固化后进行其他制程操作过程中能够避免人为或其他设备划伤导致的不良现象；溶剂采用快干类溶剂(如丁酮、乙酸乙酯、丙酮等)，使得油墨在较低温度(80‑100℃)下能够快速表干，提升生产效率。

Description

一种适用于PET膜耐高温凹印哑油及其制备方法

技术领域

本发明属于油墨技术，具体涉及一种适用于PET膜耐高温凹印哑油及其制备方法。

背景技术

随着目前科技水平的发展，电子产品的种类数量急剧增大，可视化电子产品越来越多的大背景下，手机、平板电脑、笔记本电脑等等很多类有屏电子产品也越来越多，其中手机屏幕、平板电脑屏幕在生产制程环节通常需要在不同生产环节进行特殊的保护作业，而其中的一项保护作业即为保护膜保护，这里所说的保护膜保护屏幕并不是手机、平板电脑类产品的外保护膜，而是在生产屏幕环节中的一种保护制程，该保护制程是通过一层涂有特殊哑光或平光保护层油墨的PET薄膜预先覆盖在屏幕玻璃上，以达到屏幕玻璃在后续的加工作业中不会因为其他工序或者人为等因素而产生不良或瑕疵，因此这类制程保护膜上的特殊油墨涂层需要具备优异的性能。

现有的溶剂型哑油或光油存在几个缺点：

①现有溶剂型丙烯酸体系哑油或光油一般应用于包装袋、包装盒等普通产品上，其优点为干燥速度快，生产效率高，缺点为在PET材料上很难实现优异的附着力，特别是树脂中添加了消光填料后则更加影响油墨在材料上的附着力；

②现有溶剂型聚氨酯树脂体系哑油或光油一般用于底涂剂，其特点为附着力好，重涂性好，缺点为不耐酒精以及其他溶剂擦拭，对有耐化性要求的电子类产品很难应用，并且由于树脂本身硬度较低，不具备一定的抗划伤性能；

③大多数的聚酯树脂体系哑油或光油都会具备一定的耐醇性能，但是耐溶剂擦拭性能则完全不够，目前这类树脂体系应用较多的方向为可打印油墨、底涂剂等，该类树脂一般Tg点最高只能够达到70℃左右，软化点在120-130℃左右，成膜后的耐温性能较差，高温条件则无法使用，容易造成返粘现象；

④目前哑油产品使用最多的消光方式为填料消光，选用的消光填料通常为气相二氧化硅，具有非常快速的消光能力，但缺点是气相二氧化硅添加量较多时会影响涂层在素材上的附着力，并且抗刮性差，油墨成膜后气相二氧化硅会浮在涂层表面，因此在一些精细冲切加工要求上无法满足不掉粉的需求；

⑤其他消光方式如：云母粉、滑石粉、硅酸镁铝、蜡粉等填料消光通常需要添加极大的量才能够将油墨光泽降低至合适的范围，并且不能够具有较高的抗划伤性能，同时，填料添加量较多时在油墨涂片需要进行冲切时也容易产生掉粉现象；

⑥环氧体系树脂在完全固化后具有非常优秀的耐溶剂性能，但其缺点也很明显：需要较高的烘烤温度才能够完全固化，并且由于硬度较高，涂层表面达因值较低，不适宜用于打印、层间附着等应用。

总之，现有溶剂型哑油或者光油通常用于底涂剂、亮光剂、碳带打印涂层、喷墨打印涂层、抗刮涂层使用，作为功能性涂层使用，通常只会要求具有耐醇性能、打印性能、重涂性能、底材附着性能、层间附着性能，这类哑油或光油应用在标签行业居多，多为普通产品方面的应用，并且无法应用于制程严格的环境。

发明内容

制程保护膜上的特殊油墨涂层需要具备优异的性能。一款以透明或哑面PET为基材，单面涂覆特殊哑光或平光半透明油墨，另一面涂覆可剥离耐温胶水的保护膜，该保护膜对特殊哑光或平光半透明油墨的性能要求主要有以下几项：1)、哑光半透明油墨通常光泽在2±1Gs范围，平光半透明油墨光泽通常在20-30Gs；2)、油墨层在PET材料上的附着力要求5B；3)、涂层能够快速表干，以至于生产环节能够快速生产提高产能；4)、该特殊油墨最重要的一项特殊要求，要求该油墨涂层完全固化后，能够在不小于3KG压力下贴合屏幕玻璃上，经过200℃高温20min以上烘烤后，不会粘连在玻璃上，同时不能产生亮痕；5)、具有一定的耐酒精、耐溶剂(乙酯、丁酮、洗网水一类)擦拭能力；6)、具有一定的抗划伤性能。

本发明采用如下技术方案：

一种适用于PET膜耐高温凹印哑油，包括哑光羟基丙烯酸树脂、亮光多元醇、分散剂、填料、溶剂、助剂；优选的，哑光羟基丙烯酸树脂、亮光多元醇、分散剂、填料、溶剂、助剂的质量比为(60～80)∶(10～20)∶(0.5～2)∶(3～8)∶(4～10)∶(0.3～0.5)，进一步优选的，哑光羟基丙烯酸树脂、亮光多元醇、分散剂、填料、溶剂、助剂的质量比为(70～75)∶(13～18)∶(0.8～1.5)∶(4.5～6.5)∶(5～8)∶(0.3～0.5)。

本发明使用的哑光羟基丙烯酸树脂为海明斯德谦功能性消光树脂MT-2350、MT-2550F、MT-2550K中的一种或几种，优选为MT-2550F树脂，细腻度更好，涂膜效果更佳优异，树脂微粉通过接枝复合方法均匀分散在树脂液中，干燥后牢固度更高，并且不会悬浮在涂层表面，因此能够极大的解决表面抗划伤性能，且涂层表面不会泛白；选用的哑光羟基丙烯酸树脂、多元醇与六亚甲基二异氰酸酯固化剂反应后形成了交联网络，因此涂层具有一定的耐酒精、耐溶剂性能(≥500gf/50次)，交联网络的形成增加了涂层对基材的附着力，保证了底材附着力，同时又能够增加层间附着力。

本发明使用的亮光多元醇为旭化成T6002、T6001、T5652、T5651、T5650J、T5650E、陶氏Voranol2120中的一种或几种，优选为T5652，该树脂较之常规的PCDL具有较好的耐热性、耐候性、柔软性、耐水性、耐酸性、耐醇性，树脂与异氰酸酯固化剂反应后具有优良的耐化性，在一定程度上能够提升涂层的抗刮性能，还能够调节哑光羟基丙烯酸树脂的光泽。

本发明使用的分散剂为BYK-111、埃夫卡4310、4010中的一种或几种，优选分散剂为BYK-111，分散剂的作用主要为分散填料用，填料本身的吸油值较低，一般情况下可以不用加入分散剂，本发明由于对油墨分体的分散均匀度要求较高，因此适量加入分散剂增加填料在树脂基料中的分散性。

本发明使用的填料为上海启湛新材料的PS-2S、日本根上绒毛粉AK-800TR、硅微粉MIN6中的一种或几种，优选为PD-2S，粒径D50＝2μm，具有足够的细腻度，能够保证涂层成膜后的表面细腻度，能够有效的改善涂层表面的抗刮效果，该填料不会像二氧化硅填料那样在涂层干燥后降低抗刮性能，最终在产品使用时不易产生掉粉现象。

本发明使用的溶剂为丁酮、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或几种，本发明选用的溶剂为丁酮与乙酯的混合溶剂，混合比例为：丁酮：乙酸乙酯＝8:2，因为丁酮具有低沸点、较强溶解力，搭配低沸点乙酸乙酯具有较好溶解力，同时沸点低能够轻易挥发，最终产品VOC含量低，不易残留。使用的助剂为迪高SF-200，华夏HX-2080，励欧NEO-5025，本发明选用的为不含硅的消泡剂NEO-5025，本发明哑油涂布在透明PET薄膜上，含硅消泡剂会使得涂层发花，而不含硅的消泡剂则在涂布过程中不会使涂布发花，并且不会影响表面达因值，尤其是不会影响后续产品的电镀效果。

本发明使用溶剂型哑光羟基丙烯酸树脂作为主要树脂连接料，分散性稳定不会团聚，保证了存储稳定性，具有较高的消光性，结合亮光多元醇，在调整光泽的同时提升涂层表面抗刮性；配合适当的填料、分散剂，提升哑油手感效果以及表面抗刮性，使得油墨在固化后进行其他制程操作过程中能够避免人为或其他设备划伤导致的不良现象；溶剂采用快干类溶剂(如丁酮、乙酸乙酯、丙酮等)，使得油墨在较低温度(80-100℃)下能够快速表干，提升生产效率。六亚甲基二异氰酸酯为本发明使用的固化剂，优点是与羟基丙烯酸树脂以及多元醇树脂中的羟基反应后，既让树脂形成了交联网络，又能够提升固化后固化物的玻璃化温度，增加涂层耐温性。

附图说明

图1为实施例一哑油耐温测试后的照片。

图2为现有同类哑油耐温测试后的照片。

具体实施方式

本发明以哑光羟基丙烯酸树脂、亮光多元醇、分散剂、填料、溶剂、助剂组成一种适用于PET膜耐高温凹印哑油。与现有技术相比，本发明中选用的哑光羟基丙烯酸树脂本身具有消光特点，该树脂与亮光多元醇混合后与异氰酸酯固化剂反应形成的涂膜具有耐温效果好的特点，因此能够满足本发明中的特殊耐温要求：油墨涂层完全固化后，能够在不小于3KG压力下贴合屏幕玻璃上，经过200℃高温20min以上烘烤后，不会粘连在玻璃上，同时不能产生亮痕；本发明选用的填料分散在树脂中，在本发明中有非常优异的抗刮性优点，同时在光泽较低时不会使得涂层表面浮白，避免了精细冲切加工中的掉粉现象，因此本发明的耐温哑油具有耐温性好、抗刮性好、涂布表面效果好的优点。本发明原料为市售产品，具体制备操作以及测试为常规技术。作为示例，本发明选用MT-2550F哑光羟基丙烯酸树脂、T5652亮光多元醇、BYK-111分散剂、PS-2S填料、丁酮/乙酸乙酯(8:2，质量比)为溶剂以及NEO-5025助剂。

实施例一一种适用于PET膜耐高温凹印哑油，按重量份，组成如下：

1、将亮光多元醇添加3份溶剂预溶解分散均匀后备用；

2、在步骤1中添加哑光羟基丙烯酸树脂，以800rpm的速度分散10分钟；

3、在步骤2结束后，加入分散剂，并以800rpm的速度分散5分钟；

4、在步骤3结束后，加入填料，并以1000rpm的速度分散10分钟后进行常规研磨，达到所需细度(≤3μm)并300目过滤；

5、在步骤4所得到的半成品中加入剩余溶剂，加入助剂，以800rpm的速度分散10分钟得到成品。使用前加入固化剂六亚甲基二异氰酸酯，得到油墨。

以现有应用性能最好的同类产品为对比，测试方法以及结果见表1，本发明哑油80℃×30s烘烤后涂层对粘不返粘，表干效果好；80℃×30s表干后，50℃熟化48h，得到固化涂层。

表1凹印哑油性能

对比例一

在实施例一的基础上，将填料更换为粒径近似的气相二氧化硅，其余不变，得到凹印哑油，涂层抗刮性会变差，增加超过3Gs，同时会产生掉粉风险，高温贴合玻璃后会污染玻璃表面。

对比例二

在实施例一的基础上，将T5652更换为T5650J，其余不变，得到凹印哑油，表干速度大大降低，影响产品应用，造成返粘现象(80℃×30s)。

将T5652更换为T6002时，两种树脂分子量非常近似,但T6002得到的油墨涂布效果差，涂层表面会发花。

对比例三

在实施例一的基础上，将NEO-5025更换为HX-2080助剂，其余不变，得到凹印哑油，油墨通过涂布方式转移到PET膜上时会出现发花现象，同时在200℃×20min烘烤后会出现有机硅转移现象，污染玻璃表面。

实施例二一种适用于PET膜耐高温凹印哑油，按重量份，组成如下：

1、将亮光多元醇添加2.5份溶剂预溶解分散均匀后备用；

2、在步骤1中添加哑光羟基丙烯酸树脂，以1000rpm的速度分散8分钟；

3、在步骤2结束后，加入分散剂，并以700rpm的速度分散7分钟；

4、在步骤3结束后，加入填料，并以900rpm的速度分散15分钟后进行常规研磨，达到所需细度(≤3μm)并300目过滤；

5、在步骤4所得到的半成品中加入剩余溶剂，加入助剂，以800rpm的速度分散15分钟得到成品。无颗粒，无毛刺，无杂质的乳白色流动液体，使用前加入固化剂六亚甲基二异氰酸酯，3KG/200℃×20min玻璃压合不发亮，光泽2.7。

实施例三一种适用于PET膜耐高温凹印哑油，按重量份，组成如下：

1、将亮光多元醇添加3份溶剂预溶解分散均匀后备用；

2、在步骤1中添加哑光羟基丙烯酸树脂，以800rpm的速度分散10分钟；

3、在步骤2结束后，加入分散剂，并以800rpm的速度分散5分钟；

4、在步骤3结束后，加入填料，并以1000rpm的速度分散10分钟后进行常规研磨，达到所需细度(≤3μm)并300目过滤；

5、在步骤4所得到的半成品中加入剩余溶剂，加入助剂，以800rpm的速度分散10分钟得到成品，使用前加入10份固化剂六亚甲基二异氰酸酯，涂层最终抗刮性能变差，增加超过1Gs，涂层在制造及应用过程中产生掉粉现象，污染薄膜另一面及污染玻璃；薄膜材料上应用时会导致附着力下降，薄膜在卷曲时涂层会崩裂掉落。

实施例四一种适用于PET膜耐高温凹印哑油，按重量份，组成如下：

1、将亮光多元醇添加4份溶剂预溶解分散均匀后备用；

2、在步骤1中添加哑光羟基丙烯酸树脂，以800rpm的速度分散15分钟；

3、在步骤2结束后，加入分散剂，并以900rpm的速度分散5分钟；

4、在步骤3结束后，加入填料，并以1000rpm的速度分散15分钟后进行常规研磨，达到所需细度(≤3μm)并300目过滤；

5、在步骤4所得到的半成品中加入剩余溶剂，加入助剂，以800rpm的速度分散10分钟得到成品。无颗粒，无毛刺，无杂质的乳白色流动液体，使用前加入固化剂六亚甲基二异氰酸酯，3KG/200℃×20min玻璃压合不发亮，光泽2.8。

Claims (10)

1.一种适用于PET膜耐高温凹印哑油，其特征在于，包括哑光羟基丙烯酸树脂、亮光多元醇、分散剂、填料、溶剂、助剂。

2.根据权利要求1所述适用于PET膜耐高温凹印哑油，其特征在于，哑光羟基丙烯酸树脂、亮光多元醇、分散剂、填料、溶剂、助剂的质量比为(60～80)∶(10～20)∶(0.5～2)∶(3～8)∶(4～10)∶(0.3～0.5)。

3.根据权利要求2所述适用于PET膜耐高温凹印哑油，其特征在于，哑光羟基丙烯酸树脂、亮光多元醇、分散剂、填料、溶剂、助剂的质量比为(70～75)∶(13～18)∶(0.8～1.5)∶(4.5～6.5)∶(5～8)∶(0.3～0.5)。

4.根据权利要求1所述适用于PET膜耐高温凹印哑油，其特征在于，哑光羟基丙烯酸树脂为MT-2350、MT-2550F、MT-2550K中的一种或几种；亮光多元醇为T6002、T6001、T5652、T5651、T5650J、T5650E、Voranol2120中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述适用于PET膜耐高温凹印哑油，其特征在于，分散剂为BYK-111、4310、4010中的一种或几种；填料为PS-2S、AK-800TR、MIN6中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述适用于PET膜耐高温凹印哑油，其特征在于，溶剂为丁酮、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或几种；助剂为不含硅的消泡剂。

7.权利要求1所述适用于PET膜耐高温凹印哑油的制备方法，其特征在于，将哑光羟基丙烯酸树脂、亮光多元醇、分散剂、填料、溶剂、助剂混合，得到所述适用于PET膜耐高温凹印哑油。

8.一种耐高温哑光PET膜，包括PET膜及其表明的哑光涂层，其特征在于，所述哑光涂层由权利要求1所述哑油与固化剂制备。

9.权利要求1所述适用于PET膜耐高温凹印哑油或者权利要求8所述耐高温哑光PET膜在制备屏幕保护膜中的应用。

10.权利要求1所述适用于PET膜耐高温凹印哑油在制备哑光涂层中的应用。

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