專利名稱：用于轉移涂裝的紫外光固化涂料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于轉移涂裝的紫外光固化涂料。
背景技術：
轉移涂裝是一種新型包裝技術，常用于金屬鍍膜轉移，即首先在作為轉移載體的塑料薄膜上涂覆轉移涂層，干燥固化后，再鍍金屬膜，然后涂膠層，通過膠層與紙張、布匹、塑料等柔性最終基材粘合，再將作為轉移載體的塑料薄膜剝離掉，使最終基材具有金屬裝飾效果。相對于傳統(tǒng)的將純鋁箔或鍍金屬的塑料薄膜直接與最終柔性基材復合而言，采用上述轉移涂裝，不僅轉移用的塑料薄膜可回收多次使用，降低生產(chǎn)成本，而且由于包裝材料上無塑料薄膜存在，處理廢舊包裝時，回收成本大幅下降，對環(huán)境污染也大大降低。但是，目前工業(yè)用于轉移涂裝的涂層大多是熱塑性涂層，在實際形成這種涂層時，溶劑排放量大，對人和環(huán)境均有害，施工效率也低。美國專利4388137介紹了輻射固化體系在真空鍍鋁領域中的應用，它所采用的樹脂是以環(huán)氧丙烯酸酯為主體，這種樹脂只能在涂層很薄的情況下，才能用于柔性最終基材的表面轉移涂裝，當要求在柔性最終基材表面形成立體的裝飾效果時，無法滿足要求。如果選用主鏈極軟的聚氨酯丙烯酸酯來保證形成較厚的轉移涂層，又會影響該涂層的可剝性，如果加入通常使用的具有普通固化收縮率的活性稀釋劑來控制涂層固化收縮率，雖然可改善涂層的可剝性，但又影響了涂層的柔韌性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用于轉移涂裝的紫外光固化涂料，該涂料形成的涂層作為轉移膜，其可剝性、柔韌性和強度好，涂層厚度可達200μm。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案一種用于轉移涂裝的紫外光固化涂料，由聚氨酯丙烯酸酯樹脂30～60％，帶≥3個烯屬不飽和雙鍵的聚合物5～20％，帶2個烯屬不飽和雙鍵的化合物5～20％，帶1個烯屬不飽和雙鍵的化合物5～20％，稀釋劑0～20％，光聚合引發(fā)劑1.～10％和增塑劑0～5％組成；所述聚氨酯丙烯酸酯樹脂是由等當量的聚酯樹脂、含羥基丙烯酸酯和二異氰酸酯反應制得的，所用聚酯樹脂帶兩個羥基、至少含兩個醚鍵和至少有1個C4～10的直鏈烷烴，其羥值為130～250mgKOH/g；所述帶≥3個烯屬不飽和雙鍵的聚合物是由等當量的含≥3個異氰酸酯基的化合物與含羥基丙烯酸酯聚合而成。
上述涂料，所述含羥基丙烯酸酯是甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丙酯中的一種或兩種。
上述涂料，所述帶2個烯屬不飽和雙鍵的化合物是1，6-己二醇二丙烯酸酯、乙氧化1，6-己二醇二丙烯酸酯、丙氧化1，6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧化二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯中的一種或幾種。
上述涂料，所述帶1個烯屬不飽和雙鍵的化合物是(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯、(甲基)丙烯酸叔碳酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異冰片基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、環(huán)三羥甲基丙烷甲縮醛丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮中的一種或幾種。
上述涂料，所述稀釋劑是甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、異丙醇、正丁醇中的一種或幾種。
上述涂料，所述光引發(fā)劑為二苯甲酮、安息香雙甲醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基-環(huán)己基苯基酮-1、2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙酮-1、雙(2，4，6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦中的一種或幾種的混合物。
上述涂料，所述增塑劑是苯二甲酸酯類、磷酸酯類、脂肪族二元酸酯類、聚酯類、環(huán)氧酯類或含氯化合物。
在制備上述聚氨酯丙烯酸酯樹脂時，所用二異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯(TDI)、六氫甲苯二異氰酸酯(HTDI)、二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、己二異氰酸酯(HDI)、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、三甲基己二異氰酸酯(TMDI)中的一種；所述聚酯樹脂是用公知方法合成的。
適用于本發(fā)明涂料的轉移載體可以是聚氯乙烯(PVC)、聚酯(PET)、拉伸聚丙烯(OPP)等塑料薄膜。適用的最終柔性材料可以是紙張、布、織物、塑料膜等。在進行轉移涂裝時，可先在轉移載體上涂布本發(fā)明涂料固化后，再鍍各種金屬膜，或者是采用印花輥，用本發(fā)明涂料直接在轉移載體上涂覆各種花紋或圖案，在最終基材上，前種方法可產(chǎn)生各種金屬效果，后種方法可產(chǎn)生各種有立體感的花紋或圖案。
本發(fā)明涂料所形成的涂層，不僅可以用作轉移涂裝的轉移膜，還可以將所形成的涂層剝離，單獨作為一種薄膜材料使用。
本發(fā)明的技術效果采用本發(fā)明技術方案獲得的涂料具有如下有益效果，其一在制備聚氨酯丙烯酸酯樹脂組分時，所用的聚酯樹脂有適宜數(shù)量的醚鍵和適宜鏈長的烷烴，使聚氨酯丙烯酸酯樹脂主鏈的軟硬度適宜，克服了采用現(xiàn)有主鏈很柔的聚氨酯丙烯酸酯無法兼顧涂層厚度和可剝性的缺點；其二按本發(fā)明技術方案所確定的帶≥3個烯屬不飽和雙鍵的聚合物，具有較大的固化收縮率，它與本發(fā)明的聚氨酯丙烯酸酯樹脂配合使用，克服了采用普通固化收縮率的活性稀釋，無法兼顧涂層可剝性和柔韌性的缺點；其三在本發(fā)明涂料組分中，有帶2個和帶1個烯屬不飽和雙鍵的化合物，具有進一步調整涂層性能的作用，即使涂層厚度達200μm，仍能保持與最終基材相適應的柔韌性，確保在最終基材上可以形成具有立體感的效果；其四由于本發(fā)明涂料可以采用紫外光固化，因此，溶劑排放量少、施工效率高，對人身和環(huán)境的危害大大減少。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發(fā)明作進一步具體描述，但不局限于此。以下實施例中，所用原料除另有說明外，均為市售工業(yè)品。
實施例1合成聚酯樹脂(PET-1～4)1、配方見表1表1

2、合成工藝在帶有攪拌器、冷凝器、溫度計的三頸瓶中，分別加入表1配方量的各組分原料，升溫至回流脫水，當酸價降低到10mgKOH/g時，停止反應，降溫，真空抽除溶劑分別得到聚酯樹脂PET-1～4，備用。
實施例2合成聚氨酯丙烯酸酯樹脂(PUA-1～4)1、配方見表2
表2

2、合成工藝按表2配方量，先將聚酯樹脂加入三頸瓶內，攪拌下加入二異氰酸酯，在40～45℃攪拌保溫反應3小時，再加入含羥基丙烯酸酯和催化劑，于60～75℃攪拌保溫反應6.5小時，加入溶劑即分別制得聚氨酯丙烯酸酯樹脂PUA-1～4，備用。
實施例3合成帶≥3個烯屬不飽和雙鍵的聚合物在帶有攪拌器、冷凝器、溫度計的三頸瓶中加入縮二脲(含≥3個異氰酸酯基的化合物)100g，丙烯酸羥丙酯(含羥基丙烯酸酯)48g，二月桂酸二丁基烯(催化劑)0.15g，在40～85℃攪拌反應5小時后，加入異丙醇(溶劑)0.8g制得帶≥3個異氰酸酯基的化合物，備用。
實施例4配制本發(fā)明紫外光固化涂料(UVP-1～5)1、配方見表3表3


2、配制工藝在容器內將各組分攪拌均勻即分別制得本發(fā)明紫外光固化涂料UVA-1～5。
實施例5配制比較例1～3紫外光固化涂料1、配方見表4表4

2、工藝按表4配方量取各組分混合均勻即分別制得比較例1～3紫外光固化涂料。
檢驗涂膜性能1、制備涂膜取25cm×15cm的PET塑料薄膜，在其表面用線棒輥涂實施例4制備的PUA-1～5涂料和實施例5制備的比較例1～3涂料，制成不同厚度的涂膜，然后放在1000瓦高壓汞燈下(燈距17cm)照射20秒固化，固化膜放置24小時后檢測涂膜性能。
2、測試方法(1)外觀目測，○表示良好；(2)可剝性采用寬25mm，粘著力為(10±1)N/25mm的膠帶，貼在上述各漆膜表面，然后用手指尖蹭膠帶，使膠帶完全附著在涂膜表面上，5分鐘內，拿住膠帶一端，在盡可能接近60度的角度，在0.5～1.0秒內平穩(wěn)的撕離膠帶，根據(jù)涂膜被剝離的程度判斷可剝性，分為0～5級，5級為完全剝離，○級為完全不能剝離；(3)硬度按GB/T6739-1996測鉛筆硬度；(4)柔韌性用手用力揉搓涂有涂膜的PET薄膜10次，目測評定外觀，涂膜保持完整、無脫落、無裂紋等現(xiàn)象出現(xiàn)為○，否則為×。
3、檢測結果見表5表5

由表5檢測結果可以看出，本發(fā)明紫外光固化涂料(UVP-1～5)所形成的涂膜，與比較例1～3相比，可以同時具有良好的可剝性、硬度和柔韌性。特別適合作為轉移涂裝的轉移膜。
權利要求
1.一種用于轉移涂裝的紫外光固化涂料，其特征在于由聚氨酯丙烯酸酯樹脂30～60％，帶≥3個烯屬不飽和雙鍵的聚合物5～20％，帶2個烯屬不飽和雙鍵的化合物5～20％，帶1個烯屬不飽和雙鍵的化合物5～20％，稀釋劑0～20％，光聚合引發(fā)劑1.0～10％和增塑劑0～5％組成；所述聚氨酯丙烯酸酯樹脂是由等當量的聚酯樹脂、含羥基丙烯酸酯和二異氰酸酯反應制得的，所用聚酯樹脂帶兩個羥基、至少含兩個醚鍵和至少有1個C4～10的直鏈烷烴，其羥值為130～250mgKOH/g；所述帶≥3個烯屬不飽和雙鍵的聚合物是由等當量的含≥3個異氰酸酯基的化合物與含羥基丙烯酸酯聚合而成。
2.根據(jù)權利要求1所述的涂料，其特征在于所述含羥基丙烯酸酯是甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丙酯中的一種或兩種。
3.根據(jù)權利要求1所述的涂料，其特征在于所述帶2個烯屬不飽和雙鍵的化合物是1，6-己二醇二丙烯酸酯、乙氧化1，6-己二醇二丙烯酸酯、丙氧化1，6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧化二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯中的一種或幾種。
4.根據(jù)權利要求1所述的涂料，其特征在于所述帶1個烯屬不飽和雙鍵的化合物是(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯、(甲基)丙烯酸叔碳酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異冰片基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、環(huán)三羥甲基丙烷甲縮醛丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮中的一種或幾種。
5.根據(jù)權利要求1所述的涂料，其特征在于所述稀釋劑是甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、異丙醇、正丁醇中的一種或幾種。
6.根據(jù)權利要求1所述的涂料，其特征在于所述光引發(fā)劑為二苯甲酮、安息香雙甲醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基-環(huán)己基苯基酮-1、2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙酮-1、雙(2，4，6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦中的一種或幾種的混合物。
7.根據(jù)權利要求1所述的涂料，其特征在于所述增塑劑是苯二甲酸酯類、磷酸酯類、脂肪族二元酸酯類、聚酯類、環(huán)氧酯類或含氯化合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于轉移涂裝的紫外光固化涂料，由聚氨酯丙烯酸酯樹脂30～60％，帶≥3個烯屬不飽和雙鍵的聚合物5～20％，帶2個烯屬不飽和雙鍵的化合物5～20％，帶1個烯屬不飽和雙鍵的化合物5～20％，稀釋劑0～20％，光聚合引發(fā)劑1.0～10％和增塑劑0～5％組成；所述聚氨酯丙烯酸酯樹脂是由等當量的聚酯樹脂、含羥基丙烯酸酯和二異氰酸酯反應制得的，所用聚酯樹脂帶兩個羥基、至少含兩個醚鍵和至少有1個C
文檔編號C09D175/14GK1632019SQ20041006531
公開日2005年6月29日 申請日期2004年11月22日 優(yōu)先權日2004年11月22日
發(fā)明者王堅, 顧斌, 沈海鷹, 沈雪峰 申請人:中國化工建設總公司常州涂料化工研究院