一种环保型转移胶及其制备方法和应用与流程

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1.本发明涉及高分子合成材料领域，具体涉及一种环保型转移胶及其制备方法和应用。

背景技术：

2.镭射转移涂层是实现激光图案压印转移技术中最为重要的一环，决定着电化铝镭射烫金制品的效果。目前该技术主要应用于烟标、酒标、药标以及高档书刊等包装产品。电化铝镭射烫金结构由上自下大致为：胶层、铝层、信息层、离心层、基膜，镭射转移涂层即为其中的信息层。作为信息层的树脂涂层(转移胶)需要较好的成膜平整性和一定的韧性，且能从基膜分离并对铝层有一定附着力，还要具备耐温、耐刮、耐腐蚀等性能。
3.目前，市面上较为成熟的产品，主要以溶剂型的树脂为主，存在不环保和一定的安全隐患等缺点；同时，还存在模压效果差的问题。

技术实现要素：

4.为了克服现有技术存在镭射转移涂层不环保和模压效果差的问题，本发明第一方面提供了一种转移胶，本发明第二方面提供了这种转移胶的制备方法，本发明第三方面提供了这种转移胶的应用。通过水性丙烯酸乳液聚合工艺，转移胶用于镭射转移涂层有着较好的成膜平整性和一定的韧性，同时具备较好的耐热性，能达到理想的模压效果。相比于现有的同类产品，本发明的转移胶有着生产工艺简单、成熟，成本低和环保的优点。
5.为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
6.本发明第一方面提供了一种转移胶，所述转移胶的制备原料包括以下质量份的组分：
7.45～65份水、8～18份固体丙烯酸树脂、3～5份氨水、0.2～0.6份乳化剂、25～45份丙烯酸类单体、2～5份引发剂溶液、0.2～2份交联剂、1～5份成膜助剂；
8.所述固体丙烯酸树脂的酸值为140～280mg koh/g，tg为50～150℃。
9.本发明采用的固体树脂包裹性强，稳定性好，有优异的成膜性，且对铝层有一定附着力；使用的乳化剂能提高反应的转化率，同时提高乳液的稳定性；采用的交联剂能提高乳液成膜后的强度，使涂层保持韧性；通过加入成膜助剂能显著提高乳液的成膜性，能很好的解决高玻璃化转变温度丙烯酸乳液发脆的问题。通过上述原材料制备得到的环保型转移胶用于镭射转移涂层时，具有优异稳定性，在涂布形成涂层平整且韧性好，同时具备较好耐热性，能达到理想的模压效果。
10.优选的，转移胶的制备原料包括以下质量份的组分：
11.50～60份水、10～15份固体丙烯酸树脂、3～5份氨水、0.3～0.6份乳化剂、25～40份丙烯酸类单体、2～4份引发剂溶液、0.2～2份交联剂、2～5份成膜助剂。
12.优选的，这种转移胶制备原料中，固体丙烯酸树脂的重均分子量为4000～30000；进一步优选的，固体丙烯酸树脂的重均分子量为5000～20000。
13.优选的，这种转移胶制备原料中，固体丙烯酸树脂的酸值为150～260mg koh/g；进一步优选的，固体丙烯酸树脂的酸值为160～250mg koh/g。
14.优选的，这种转移胶制备原料中，固体丙烯酸树脂的tg为55～140℃；进一步优选的，固体丙烯酸树脂的tg为60～130℃。
15.本发明选用特定重均分子量、酸值和tg的固体丙烯酸树脂，包裹性强，在乳液聚合时能使丙烯酸类单体反应良好的进行，形成的乳液稳定性好，成膜后有较好的成膜性且对铝层一定附着力。
16.本发明所采用氨水为工业氨水，有效浓度为22～25％；此浓度的工业氨水经济实惠，浓度适中能使乳液ph值稳定。
17.优选的，这种转移胶制备原料中，乳化剂为阴离子乳化剂；具体地，乳化剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠(eo:2～5)中的至少一种。本发明使用少量阴离子乳化剂，使亲水单体能更好地参与到反应当中，提高了反应的转化率，少量乳化剂的存在也提高了乳液的稳定性，有效降低乳液的气味。
18.优选的，这种转移胶制备原料中，丙烯酸类单体为软单体和硬单体的组合物；软单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸异冰片酯中的至少一种；硬单体包括苯乙烯、甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸乙酯中的至少一种。
19.优选的，这种转移胶制备原料中，丙烯酸类单体的共聚物tg为-5～10℃。
20.优选的，这种转移胶制备原料中，引发剂溶液为热分解型自由基引发剂；进一步优选的，引发剂溶液为过硫酸铵和/或过硫酸钾的水溶液；引发剂溶液的浓度为5～30wt％。
21.优选的，这种转移胶制备原料中，交联剂包括乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、已二醇二(甲基)丙烯酸酯、n-羟甲基丙烯酰胺、n,n'-亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种。
22.优选的，这种转移胶制备原料中，成膜助剂包括乙二醇单丁醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇醋酸乙烯酯、二丙二醇甲醚中的至少一种。
23.本发明第二方面提供了上述转移胶的制备方法，包括以下步骤：
24.(1)将水、固体丙烯酸树脂和乳化剂加入反应容器内，搅拌，加入氨水，加热；
25.(2)一次性将50～70％的引发剂溶液加入反应容器内，将丙烯酸类单体与交联剂混合后和剩余的引发剂溶液分别滴加至反应容器内，保温0.5～1.5小时，降温加入成膜助剂，搅拌得到所述的转移胶。
26.优选的，这种转移胶的制备方法，步骤(1)中，搅拌的速度为80～150r/min。
27.优选的，这种转移胶的制备方法，步骤(1)中，加热的温度为80～90℃；进一步优选的，加热的温度为82～87℃。
28.优选的，这种转移胶的制备方法，步骤(2)中，一次性将55～65％的引发剂溶液加入反应容器内；进一步优选的，步骤(2)中，一次性将57～62％的引发剂溶液加入反应容器内。
29.优选的，这种转移胶的制备方法，步骤(2)中，保温的温度为80～90℃。
30.优选的，这种转移胶的制备方法，步骤(2)中，降温为降至室温。
31.优选的，这种转移胶的制备方法，步骤(2)中，加入成膜助剂后搅拌20-40min，得到转移胶。
32.优选的，这种转移胶的制备方法，步骤(2)中，将丙烯酸类单体与交联剂混合后和剩余的引发剂溶液分别滴加至反应容器内，控制在1.5～2h内滴完。
33.本发明第三方面提供了上述转移胶在镭射转移涂层中的应用。
34.本发明的有益效果是：
35.本发明的转移胶制备原料中乳化剂含量低，选用低剂量的乳化剂，近似于无皂乳液聚合，传统乳液的合成过程中使用较多的乳化剂，这类乳液在成膜过程中，由于小分子乳化剂会随着乳胶粒子的破乳，在涂层中以一种非均相或者圈曲态分散，直接导致涂层在高温模压时容易形成漫反射，使得转移胶应用于镭射转移涂层时镭射效果打折扣。
36.本发明的转移胶类似于无皂乳液，选用高酸值的固体丙烯酸树脂作为保护胶进行乳液合成，固体树脂的亲水性好，且高tg，在成膜过程中使涂层更趋于一种均相的分布；同时，高tg的亲水外层赋予涂层表面更好的平整性，类似于镜面效果，在高温模压时，更容易形成镜面反射，得到更好的镭射效果。
37.本发明的转移胶，机械稳定性好，耐醇稀释性好；对于需要添加乙醇降低表面张力提升流平效果或者提升涂层的干燥速度的需求，本发明的转移胶具有明显的优势。
38.本发明的转移胶，从乳胶粒子结构的角度来说，可以看成是种标准的核/壳结构，坚硬的壳层可以赋予涂层更好耐温性能，经得住高温模压的考验；进行了一定交联的柔软的核层赋予涂层更好的成膜效果和成膜强度，具有更好的施工性。
附图说明
39.图1为实施例1的转移胶作为镭射转移涂层应用于实际包装产品的成品效果图。
40.图2为实施例2的转移胶作为镭射转移涂层应用于实际包装产品的成品效果图。
具体实施方式
41.以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。实施例和对比例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有技术方法得到。除非特别说明，试验或测试方法均为本领域的常规方法。实施例中的“份”均指“质量份”。
42.实施例1
43.本实施例提供了一种环保型转移胶，原材料及配比如下：
[0044][0045]
所述丙烯酸类单体包括：
[0046][0047]
注：选用的固体丙烯酸树脂具体参数：mw：8500；酸值(mgkoh/g)：215；tg(℃)：85；过硫酸铵水溶液的浓度为10wt％。
[0048]
本实施例提供了上述转移胶的制备方法，其生产工艺如下：
[0049]
(1)将计量的去离子水、固体丙烯酸树脂和乳化剂加入在反应釜中，开启搅拌，搅拌速度设定在80～150转/分钟，然后加入计量的氨水，开启加热，并将温度设定在85℃左右。
[0050]
(2)待反应釜内温度升至85℃，且固体树脂完全溶解后，一次将计量的引发剂水溶液的60％加入到反应釜中，然后混合丙烯酸类单体与交联剂，和剩余的40％引发剂水溶液分别同时滴加，且控制在1.5～2.0小时内同步滴完。
[0051]
(3)同步滴完混合丙烯酸类单体和引发剂后，在85℃下，保温1小时，然后降温至室温，最后加入计量的成膜助剂，搅拌30分钟后，即可出料得到。
[0052]
实施例2
[0053]
本实施例提供了一种环保型转移胶，原材料及配比如下：
[0054][0055]
所述丙烯酸类单体包括：
[0056][0057]
注：选用的固体丙烯酸树脂具体参数：mw:8500；酸值(mgkoh/g)：215；tg(℃)：85；过硫酸钾水溶液的浓度为12wt％。
[0058]
本实施例提供了上述转移胶的制备方法，其生产工艺如下：
[0059]
(1)将计量的水、固体丙烯酸树脂和乳化剂加入在反应釜中，开启搅拌，搅拌速度设定在80～150转/分钟，然后加入计量的氨水，开启加热，并将温度设定在85℃左右。
[0060]
(2)待反应釜内温度升至85℃，且固体树脂完全溶解后，一次将计量的引发剂水溶液的60％加入到反应釜中，然后混合丙烯酸类单体与交联剂，和剩余的40％引发剂水溶液分别同时滴加，且控制在1.5～2.0小时内同步滴完。
[0061]
(3)同步滴完混合丙烯酸类单体和引发剂后，在85℃下，保温1小时，然后降温至室温，最后加入计量的成膜助剂，搅拌30分钟后，即可出料。
[0062]
将上述实施例1～2制备的转移胶进行模压测试，测试方法如下：
[0063]
用4μm丝棒进行刮样在pet膜上，然后在150℃进行模压，模压时间0.5秒，模压压力0.5mpa。
[0064]
将上述实施例1～2制备的转移胶进行光泽度测试，测试方法如下：
[0065]
用4μm丝棒进行刮样在胶印黑白卡纸上，然后用60度光泽仪进行测试。
[0066]
实施例1～2的模压测试及光泽度测试结果如下表1所示：
[0067]
表1
[0068]
测试情况实施例1实施例2模压150℃抗粘黏测试不粘版不粘版光泽度/60度6972
[0069]
将实施例1、2制备的转移胶作为镭射转移涂层应用于实际包装产品的成品效果分
别如附图1和附图2所示。利用该转移胶生产镭射转移涂层的成品压纹图案清晰、轮廓分明，镭射效果表现较好，符合后续产品使用需求。
[0070]
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种转移胶，其特征在于，所述转移胶的制备原料包括以下质量份的组分：45～65份水、8～18份固体丙烯酸树脂、3～5份氨水、0.2～0.6份乳化剂、25～45份丙烯酸类单体、2～5份引发剂溶液、0.2～2份交联剂、1～5份成膜助剂；所述固体丙烯酸树脂的酸值为140～280mg koh/g，tg为50～150℃。2.根据权利要求1所述的转移胶，其特征在于，所述固体丙烯酸树脂的重均分子量为4000～30000。3.根据权利要求1所述的转移胶，其特征在于，所述乳化剂为阴离子乳化剂。4.根据权利要求1所述的转移胶，其特征在于，所述丙烯酸类单体为软单体和硬单体的组合物；所述软单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸异冰片酯中的至少一种；所述硬单体包括苯乙烯、甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸乙酯中的至少一种。5.根据权利要求4所述的转移胶，其特征在于，所述丙烯酸类单体的共聚物tg为-5～10℃。6.根据权利要求1所述的转移胶，其特征在于，所述引发剂溶液为热分解型自由基引发剂的水溶液；所述引发剂溶液的浓度为5～30wt％。7.根据权利要求1所述的转移胶，其特征在于，所述交联剂包括乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、已二醇二(甲基)丙烯酸酯、n-羟甲基丙烯酰胺、n,n'-亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种。8.根据权利要求1所述的转移胶，其特征在于，所述成膜助剂包括乙二醇单丁醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇醋酸乙烯酯、二丙二醇甲醚中的至少一种。9.一种权利要求1至8任意一项所述的转移胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将水、固体丙烯酸树脂和乳化剂加入反应容器内，搅拌，加入氨水，加热；(2)一次性将50～70％的引发剂溶液加入反应容器内，将丙烯酸类单体与交联剂混合后和剩余的引发剂溶液分别滴加至反应容器内，保温0.5～1.5小时，降温加入成膜助剂，搅拌得到所述的转移胶。10.权利要求1至8任意一项所述的转移胶在镭射转移涂层中的应用。

技术总结

本发明公开了一种环保型转移胶及其制备方法和应用。一种转移胶，其制备原料包括以下质量份的组分：45～65份水、8～18份固体丙烯酸树脂、3～5份氨水、0.2～0.6份乳化剂、25～45份丙烯酸类单体、2～5份引发剂溶液、0.2～2份交联剂、1～5份成膜助剂；固体丙烯酸树脂的酸值为140～280mg KOH/g，Tg为50～150℃。本发明的转移胶类似于无皂乳液，选用高酸值的固体丙烯酸树脂作为保护胶进行乳液合成，固体树脂的亲水性好，且高Tg，在成膜过程中使涂层更趋于一种均相的分布；同时，高Tg的亲水外层赋予涂层表面更好的平整性，类似于镜面效果，在高温模压时，更容易形成镜面反射，得到更好的镭射效果。果。