CN104017318B - 用于电化铝的信息层树脂及其制备方法和电化铝烫印箔 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于电化铝的信息层树脂及其制备方法和电化铝烫印箔，所述用于电化铝的信息层树脂的制备方法，包括以下步骤：加入丙烯酸酯单体、第一部分第一溶剂和部分引发剂，加热至反应所需温度，保温反应；将剩余的引发剂溶于第二部分第一溶剂中，分两次补加到反应釜中；引发剂补加完毕后，继续保温反应6～8h；停止加热，补加剩余的第三部分第一溶剂，降温，得丙烯酸树脂；在丙烯酸树脂中加入添加剂，用第二溶剂稀释成固含量为15％～25％的胶液。所述信息层树脂主要应用于烫印基材为烟包水松纸的产品，所述信息层树脂的优点主要表现在VOCS可以达到烟包要求，并且耐溶剂性，耐磨性比现市场的产品好，适用期长。

Description

用于电化铝的信息层树脂及其制备方法和电化铝烫印箔

技术领域

本发明涉及功能性薄膜领域，尤其涉及一种用于电化铝的信息层树脂及其制备方法和电化铝烫印箔。

背景技术

电化铝烫印箔，是一种在薄膜基片上经涂布和真空镀铝而制成的烫印材料，是一种常见的印刷耗材。烫金图文具有光彩夺目、富丽堂皇的视觉效果，现已广泛应用于服装、纸张、塑胶、玻璃、电子电器、玩具、礼品及工艺品等各种行业。现有的电化铝是在聚酯薄膜上经过一定的涂布工艺形成4层涂层的烫印材料，这些涂层由下至上分别为离型层、着色层、镀铝层、胶粘层。其中着色层树脂(即信息层树脂)常采用双组份的异氰酸酯制备，其适用期短，常会造成原材料的浪费，增加了生产成本。此外，市场上现有的丙烯酸树脂类的着色层树脂，其耐溶剂性和耐磨性差，并且有很多不能满足VOCS检测标准。

因此，现有的技术还有待发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于电化铝的信息层树脂及其制备方法和电化铝烫印箔，旨在解决采用现有电化铝的信息层树脂的耐溶剂性和耐磨性差等问题。

本发明的技术方案如下：

一种用于电化铝的信息层树脂的制备方法，其中，所述用于电化铝的信息层树脂的制备方法，包括以下步骤：

加入丙烯酸酯单体、第一部分第一溶剂和部分引发剂，加热至反应所需温度，保温反应；

将剩余的引发剂溶于第二部分第一溶剂中，分两次补加到反应釜中；引发剂补加完毕后，继续保温反应6～8h；

停止加热，补加剩余的第三部分第一溶剂，降温，得丙烯酸树脂；

在丙烯酸树脂中加入添加剂，用第二溶剂稀释成固含量为15％～25％的树脂溶液。

用于电化铝的信息层树脂的制备方法，其中，所述反应所需温度为75～125℃。

用于电化铝的信息层树脂的制备方法，其中，所述补加引发剂的过程是每反应2h后补加一次，每次补加时间为10～20min。

用于电化铝的信息层树脂的制备方法，其中，所述丙烯酸酯单体包含丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羟丙酯、苯乙烯、丙烯腈中的一种或几种；

所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化叔丁酯、过氧化月桂酰、过氧化二异丙苯中的一种或几种；

所述第一溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁酮中的一种或几种；

丙烯酸酯单体、第一溶剂、引发剂三者之间的质量比40：60:1.5～2.5。

用于电化铝的信息层树脂的制备方法，其中，所述酚醛环氧树脂为邻甲酚醛环氧树脂，环氧当量为95～210，软化点为65～75℃，添加量为信息层树脂的固体含量的1.5～8wt％；

所述苯乙烯-马来酸酐共聚物重均分子量5500，玻璃化转变温度155℃，添加量为信息层树脂的固体含量的15～30wt％；

所述异氰酸酯固化剂为三聚体，固含量为50％，异氰酸酯基含量为8.5％，在使用前需添加适量的乙醇进行封端，，添加量为信息层树脂的固体含量的15～30wt％；

所述硝化棉的秒数为1/16，添加量为信息层树脂的固体含量的1.5～6wt％。

一种用于电化铝的信息层树脂，其中，所述用于电化铝的信息层树脂采用如上所述的用于电化铝的信息层树脂的制备方法制备得到的。

一种电化铝烫印箔，包括镀铝层和胶粘层，包括由上至下依次设置的胶粘层、镀铝层、着色层，其中，所述着色层是采用如上所述的用于电化铝的信息层树脂制成。

所述的电化铝烫印箔，其中，所述电化铝烫印箔还包括基膜层和离型层；所述胶粘层、镀铝层、着色层、离型层、基膜层依次由上至下设置。

所述的电化铝烫印箔，其中，所述着色层和镀铝层通过所述胶粘层附着于水松纸基材上。

有益效果：本发明所提供一种用于电化铝的信息层树脂，所述信息层树脂主要应用于烫印基材为烟包水松纸的产品，所述信息层树脂的优点主要表现在VOCS可以达到烟包要求，并且耐溶剂性，耐磨性比现市场的产品好，适用期长。

具体实施方式

本发明提供一种用于电化铝的信息层树脂及其制备方法和电化铝烫印箔，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体地，所述用于电化铝的信息层树脂(以下简称信息层树脂)的制备方法包括以下步骤：

一、丙烯酸树脂的制备：

(1)先在反应釜中按比例加入丙烯酸酯单体、第一部分第一溶剂和部分引发剂，加热至反应所需温度，保温反应；

(2)将剩余的引发剂溶于第二部分第一溶剂中，分两次补加到反应釜中；引发剂补加完毕后，继续保温反应6～8h；

(3)停止加热，补加剩余的第三部分第一溶剂，降温，出料，得丙烯酸树脂。

其中，丙烯酸酯单体、第一溶剂、引发剂三者之间的质量比40：60:1.5～2.5。

所述丙烯酸酯单体包含丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸羟丙酯(β-HPMA)、苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)中的一种或几种。体系中各丙烯酸酯单体的用量，按照FOX公式进行估算，设计丙烯酸树脂的玻璃化转变温度在70℃-95℃。

所述FOX公式如下式所示：

1/Tg＝W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3.......Wn/Tgn；

Tg(单位为K)为单体均聚物玻璃化温度，W为质量分数。

所述引发剂可以为过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化叔丁酯(TBPB)、过氧化月桂酰(LPO)、过氧化二异丙苯(DCP)中的一种或几种。在此过程中，引发剂分成两部分加入，先加入反应釜的第一部分引发剂约为总引发剂的40～60％；后续用于补加的第二部分引发剂为总引发剂的40～60％。所述补加引发剂的过程是每反应2h后补加一次，每次补加时间为10～20min。

所述第一溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁酮中的一种或几种。所述第一溶剂是分三部分加入到反应釜中的，先加入反应釜的第一部分第一溶剂约为总第一溶剂用量的40～60％；用于溶解引发剂的第二部分第一溶剂约为总第一溶剂用量的10～11％；剩余的第三部分第一溶剂约为总第一溶剂用量的29～50％。

所述反应所需温度为75～125℃。

所述丙烯酸树脂体系中理论固含量在40wt％，所需达到转化率应为98％以上，体系粘度为100～200s。

二、信息层树脂的制备

按照比例在丙烯酸树脂中加入一定的添加剂，然后用第二溶剂稀释成固含量为15％～25％的树脂溶液，待完全分散后，即得所述信息层树脂。

其中，所述添加剂包括酚醛环氧树脂、苯乙烯-马来酸酐共聚物、异氰酸酯固化剂、硝化棉等。所述酚醛环氧树脂为邻甲酚醛环氧树脂，环氧当量为95～210，软化点为65～75℃，添加量占固体总量的1.5～8wt％(所述固体总量即所述信息层树脂的固体含量，为丙烯酸树脂中固体含量与添加剂固体含量之和)。所述苯乙烯-马来酸酐共聚物重均分子量5500，玻璃化转变温度155℃，添加量占固体总量的15～30wt％。所述异氰酸酯固化剂为三聚体，固含量为50％，异氰酸酯基含量为8.5％，添加量占固体总量的15～30wt％；所述异氰酸酯固化剂中在使用前需添加适量的乙醇进行部分封端(NCO:OH＝1:1)。所述硝化棉的秒数为1/16，添加量占固体添加量的1.5～6wt％。

所述第二溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯和丁酮中的一种或几种。

本发明中还提供一种用于电化铝的信息层树脂，所述信息层树脂是采用如上所述的用于电化铝的信息层树脂的制备方法制得。

本发明中还提供一种电化铝烫印箔，包括由上至下依次设置的胶粘层、镀铝层、着色层，其中，所述着色层是采用本发明所提供的用于电化铝的信息层树脂制成。

在未进行烫印前，所述电化铝烫印箔还包括基膜层和离型层；所述胶粘层、镀铝层、着色层、离型层、基膜层依次由上至下设置。所述着色层是用涂布机通过正涂方式将所述信息层树脂涂覆于离型层表面，经过烘道烘干后，即可在离型层表面形成着色层。

所述电化铝烫印箔主要应用于在水松纸基材上进行转移烫印，经过烫印后，所述着色层和镀铝层脱离所述离型层，通过所述胶粘层附着于水松纸基材上。采用所述信息层树脂制成的着色层，其VOCS可以达到烟包要求，并且耐溶剂性，耐磨性比现市场的产品好，适用期长。

以下通过实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

将24kg甲基丙烯酸羟丙酯，5.2kg丙烯酸，45kg苯乙烯，69.8g甲基丙烯酸甲酯，16kg丙烯腈，2kgBPO，70kg丁酮，26kg醋酸乙酯和46g醋酸丁酯加入到反应釜中，然后升温至90℃，保温2h后，补加BPO醋酸乙酯溶液(将1kg的BPO溶解于13kg的醋酸乙酯中制备得到的)，补加时间10～20min。继续保温2h后，再补加等量的BPO醋酸乙酯溶液，然后保温反应6h。最后补加72kg丁酮，降温冷却，出料，即得丙烯酸树脂。

取70kg三聚体异氰酸酯固化剂，加入6kg乙醇和24kg丁酮，搅拌反应完全，得部分封端的异氰酸酯固化剂溶液。

取15kg丙烯酸树脂，加入5kg部分封端的异氰酸酯固化剂溶液，0.5kg邻甲酚醛环氧树脂，0.5kg硝化棉和3kg苯乙烯-马来酸酐共聚物，然后加入85kg丁酮，均匀搅拌分散后即得信息层树脂。

实施例2

将20kg甲基丙烯酸羟丙酯，5.2kg丙烯酸，50kg苯乙烯，64g甲基丙烯酸甲酯，16kg丙烯腈，2kgLPO，70kg丁酮，26kg醋酸乙酯和46g醋酸丁酯加入到反应釜中，然后升温至80℃，保温2h后，补加LPO醋酸乙酯溶液(将1kg的LPO溶解于13kg的醋酸乙酯中制备得到的)，补加时间10～20min。继续保温2h后，再补加等量的LPO醋酸乙酯溶液，然后保温反应8h。最后补加72kg丁酮，降温冷却，出料，即得丙烯酸树脂。

取70kg三聚体异氰酸酯固化剂，加入6kg乙醇和24kg丁酮，搅拌反应完全，得部分封端的异氰酸酯固化剂溶液。

取15kg丙烯酸树脂，加入6kg部分封端的异氰酸酯固化剂溶液，1.0kg邻甲酚醛环氧树脂，0.5kg硝化棉和2kg苯乙烯-马来酸酐共聚物，然后加入85kg丁酮，均匀搅拌分散后即得信息层树脂。

实施例3

将24kg甲基丙烯酸羟丙酯，5.2kg丙烯酸，45kg苯乙烯，69.8g甲基丙烯酸甲酯，16kg丙烯腈，2kgBPO，70kg丁酮，26kg醋酸乙酯和46g醋酸丁酯加入到反应釜中，然后升温至90℃，保温2h后，降温至80℃，补加LPO醋酸乙酯溶液(将1kg的LPO溶解于13kg的醋酸乙酯中制备得到的)，补加时间10～20min。继续保温2h后，再补加等量的LPO醋酸乙酯溶液，然后保温反应6h。最后补加72kg丁酮，降温冷却，出料，即得丙烯酸树脂。

取70kg三聚体异氰酸酯固化剂，加入6kg乙醇和24kg丁酮，搅拌反应完全，得部分封端的异氰酸酯固化剂溶液。

取15kg丙烯酸树脂，加入5kg部分封端的异氰酸酯固化剂溶液，0.5kg邻甲酚醛环氧树脂，0.5kg硝化棉和3kg苯乙烯-马来酸酐共聚物，然后加入85kg丁酮，均匀搅拌分散后即得信息层树脂。

实施例4

将实施例1～3所得的信息层树脂采用正途的方式涂覆于电化铝烫印箔的离型层表面，烘干后，在所述离型层表面形成着色层。继续在所述着色层上依次涂覆形成镀铝层和胶粘层。然后，通过平压平的方式，在水松纸的表面进行热转移烫印。烫印完成后，所述着色层、镀铝层通过所述胶粘层附着于水松纸表面。对着色层的耐溶剂性、耐磨性、VOCS含量进行检测。

测试方法及结果如下：

1、耐溶剂性测试：

(1)耐酒精测试：实施例1～3形成的着色层用酒精擦拭，均不褪色；烫印图案用酒精擦拭50次，均不褪色。

(2)耐酯类溶剂：实施例1～3形成的着色层用醋酸乙酯擦拭20次，颜色均几乎无变化；烫印图案用醋酸乙酯擦拭10次，颜色均几乎无变化。

2、耐磨性测试：

用Gx-C1耐刮擦试验机，200g的物块摩擦烫印图案100次，颜色均几乎无变化。

3、VOCS检测：

根据YC/T207-2006《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的测定顶空-气相色谱法》，在Agilent(GC)7890A+(HS)7697进行VOCS测试，测试结果如表1所示。

表1 电化铝色层树脂VOCS检测结果

综上所述，与现有技术相比，采用本发明方法制备得到的用于电化铝烫印的信息层树脂具有以下优点：(1)在VOCS可以达到烟包(烫印基材为水松纸)的要求；(2)具有良好的耐溶剂性，耐磨性，适用期长。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于电化铝的信息层树脂的制备方法，其特征在于，所述用于电化铝的信息层树脂的制备方法，包括以下步骤：

加入反应单体、第一部分第一溶剂和部分引发剂，加热至反应所需温度，保温反应；

将剩余的引发剂溶于第二部分第一溶剂中，分两次补加到反应釜中；引发剂补加完毕后，继续保温反应6～8h；

停止加热，补加剩余的第三部分第一溶剂，降温，得丙烯酸树脂；

在丙烯酸树脂中加入添加剂，用第二溶剂稀释成固含量为15％～25％的树脂溶液；

所述添加剂包括酚醛环氧树脂、苯乙烯-马来酸酐共聚物、异氰酸酯固化剂和硝化棉；

所述反应单体包含丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羟丙酯、苯乙烯、丙烯腈中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的用于电化铝的信息层树脂的制备方法，其特征在于，所述反应所需温度为75～125℃。

3.根据权利要求1所述的用于电化铝的信息层树脂的制备方法，其特征在于，所述补加引发剂的过程是每反应2h后补加一次，每次补加时间为10～20min。

4.根据权利要求1所述的用于电化铝的信息层树脂的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化叔丁酯、过氧化月桂酰、过氧化二异丙苯中的一种或几种；

所述第一溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁酮中的一种或几种；

反应单体、第一溶剂、引发剂三者之间的质量比40：60:1.5～2.5。

5.根据权利要求1所述的用于电化铝的信息层树脂的制备方法，其特征在于，所述第二溶剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯和丁酮中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的用于电化铝的信息层树脂的制备方法，其特征在于，所述酚醛环氧树脂为邻甲酚醛环氧树脂，环氧当量为95～210，软化点为65～75℃，添加量为信息层树脂的固体含量的1.5～8wt％；

所述苯乙烯-马来酸酐共聚物重均分子量5500，玻璃化转变温度155℃，添加量为信息层树脂的固体含量的15～30wt％；

所述异氰酸酯固化剂为三聚体，固含量为50％，异氰酸酯基含量为8.5％，在使用前需添加适量的乙醇进行封端，添加量为信息层树脂的固体含量的15～30wt％；

所述硝化棉的秒数为1/16，添加量为信息层树脂的固体含量的1.5～6wt％。

7.一种用于电化铝的信息层树脂，其特征在于，所述用于电化铝的信息层树脂采用如权利要求1～6任一项所述的用于电化铝的信息层树脂的制备方法制备得到的。

8.一种电化铝烫印箔，包括镀铝层和胶粘层，包括由上至下依次设置的胶粘层、镀铝层、着色层，其特征在于，所述着色层是采用如权利要求7所述的用于电化铝的信息层树脂制成。

9.根据权利要求8所述的电化铝烫印箔，其特征在于，所述电化铝烫印箔还包括基膜层和离型层；所述胶粘层、镀铝层、着色层、离型层、基膜层依次由上至下设置。

10.根据权利要求8所述的电化铝烫印箔，其特征在于，所述着色层和镀铝层通过所述胶粘层附着于水松纸基材上。