CN110804407B - 一种镭射电化铝烫印背胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镭射电化铝烫印背胶及其制备方法，其原料包括：马来酸酐‑乙酸乙烯酯‑甲基丙烯酸酯共聚物、氯丁二烯‑丙烯酸‑丙烯酸酯共聚物、气相二氧化硅和溶剂；所述马来酸酐‑乙酸乙烯酯‑甲基丙烯酸酯共聚物的原料按重量分数计包括：马来酸酐1～2份、乙酸乙烯酯1～2份、甲基丙烯酸酯类单体5～8份；所述氯丁二烯‑丙烯酸‑丙烯酸酯共聚物的原料按重量分数计包括：氯丁二烯2～4份、丙烯酸2～4份、丙烯酸酯类单体4～8份；该镭射电化铝烫印背胶具有良好的附着力和抗剥离力，在使用该背胶时，烫印效果好、清晰度高；且软化点合适无反粘连现象。
Description
技术领域
本发明涉及包装用电化铝烫印背胶技术领域，尤其涉及一种镭射电化铝烫印背胶及其制备方法。
背景技术
目前，随着现代科学技术的发展，以及包装装璜档次的提高，镭射电化铝烫印箔在普通电化铝烫印箔的生产技术基础上，结合激光技术、激光模压技术、化学原料工业和化学配方技术的发展而开发出来的高档次包装装璜材料。现有镭射电化铝烫印箔的生产工艺流程为：载体薄膜→离型料涂布→激光镭射成像层料涂布→激光镭射模压→真空镀铝或镀介质→背胶涂布。所述工艺流程中的背胶涂布时通常要用到镭射电化铝烫印背胶。镭射电化铝烫印背胶不同于一般的电化铝烫印背胶，对于镭射电化铝烫印背胶的附着力、烫印效果要求较高，然而现有的镭射电化铝烫印背胶存在附着力差、烫印效果差的缺点且现有的基质膜存在挥发性有机化合物VOC超标问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种镭射电化铝烫印背胶及其制备方法，附着力增强、烫印效果好。
本发明是这样实现的：
本发明目的之一在于提供一种镭射电化铝烫印背胶，所述镭射电化铝烫印背胶的原料包括：马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物、氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、气相二氧化硅和溶剂；
所述马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物的原料按重量分数计包括：马来酸酐1～2份、乙酸乙烯酯1～2份、甲基丙烯酸酯类单体5～8份；
所述氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物的原料按重量分数计包括：氯丁二烯2～4份、丙烯酸2～4份、丙烯酸酯类单体4～8份。
优选地，所述镭射电化铝烫印背胶的原料按重量份数计包括如下组份：
马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物4～5份(更为优选地为4.5份)；
氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物4～5份(更为优选地为4.5份)；
气相二氧化硅1～2份(更为优选地为1.5份)；
溶剂35～45份(更为优选地为40份)。
优选地，所述甲基丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种；所述丙烯酸酯类单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯中的一种。
优选地，所述溶剂包括有机醇溶剂和助溶剂，所述有机醇溶剂包括乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇中的一种或多种；所述助溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯中的一种或多种。所述有机醇溶剂和助溶剂之间的体积比可以为任意比例。
本发明目的之二在于提供所述的镭射电化铝烫印背胶的制备方法的制备方法，所述制备方法包括：
将马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物、氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、气相二氧化硅加到有机溶剂中搅拌均匀，得到镭射电化铝烫印背胶。
其中，所述马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物的制备步骤为：马来酸酐1～2份、乙酸乙烯酯1～2份、甲基丙烯酸酯类单体5～8份，加入有机溶剂(优选为乙醇与乙酸乙酯的混合有机溶剂)并在引发剂(优选为过氧化二苯甲酰)的作用下，在75～85℃下恒温反应5～6小时，反应结束后将温度升至190～210℃，除去混合溶剂和残留单体。更为优选地，在装有搅拌器、冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口瓶中先加入适量有机溶剂，边搅拌边升温至75～85℃然后滴加含有引发剂的所述马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物的所有原料。
其中，所述氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物的制备步骤为：氯丁二烯2～4份、丙烯酸2～4份、丙烯酸酯类单体4～8份，加入有机溶剂(优选为乙醇与乙酸乙酯的混合有机溶剂)并在引发剂(优选为过氧化二苯甲酰)的作用下，在75～85℃下恒温反应5～6小时，反应结束后将温度升至190～210℃，除去混合溶剂和残留单体。更为优选地，在装有搅拌器、冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口瓶中先加入适量有机溶剂，边搅拌边升温至75～85℃然后滴加含有引发剂的所述氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物的所有原料。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：
本发明提供的一种镭射电化铝烫印背胶，采用特制的配方，且采用特制的成分马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物与氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物，各成分协同配合，使得该背胶具有良好的附着力和抗剥离力，在使用该背胶时，烫印效果好、清晰度高；且软化点合适无反粘连现象。
本发明提供的一种镭射电化铝烫印背胶，属于醇溶性，耐水性能好，未使用挥发性有机溶剂，环保性好。
附图说明
图1为实施例1制备得到的马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物的红外分析图；
图2为实施例1制备得到的氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物的红外分析图；
图3为实施例1制备得到的马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物的热分析图；
图4为实施例1制备得到的氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物的热分析图；
图5为实施例4与市售的一款水性胶水在介质膜上烫印效果图(烫印条件相同)；
图6为实施例4与市售的一款水性胶水在附着力性能上的比对图；
图7为实施例4与对比例1、2的背胶的切边性能对比图(烫印条件相同)。
具体实施方式
实施例1
1、本实施例提供一种镭射电化铝烫印背胶，其原料按重量份数计包括如下组份：
马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物4.5份；
氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物4.5份；
气相二氧化硅1.5份；
溶剂40份。
本实施例提供一种镭射电化铝烫印背胶的制备方法为：在不断搅拌的条件下，将马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物4.5份、氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物4.5份、气相二氧化硅1.5份加入到40份的溶剂(乙醇与醋酸乙酯)中，再在常温下，在300r/min速率下搅拌30～60min，得到成品。
2、所述马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物的制备方法为：在装有搅拌器、冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口瓶中加入适量乙醇及乙酸乙酯的混合液，边搅拌边升温至78℃，滴加含有引发剂过氧化二苯甲酰的混合单体(马来酸酐1.5份、乙酸乙烯酯1.5份、甲基丙烯酸甲酯7份)，滴加时间约2h，恒温反应5～6小时，反应结束后将温度升至200℃，除去混合溶剂和残留单体。
3、所述氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物的制备方法为：在装有搅拌器、冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口瓶中加入适量乙醇及乙酸乙酯的混合液，边搅拌边升温至78℃，滴加含有引发剂过氧化二苯甲酰的混合单体(氯丁二烯3份、丙烯酸3份、丙烯酸丁酯6份)，滴加时间约2h，恒温反应5～6小时，反应结束后将温度升至200℃，除去混合溶剂和残留单体。
实施例2
1、本实施例提供一种镭射电化铝烫印背胶，其原料按重量份数计包括如下组份：
马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物4份；
氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物5份；
气相二氧化硅1份；
溶剂35份。
本实施例提供一种镭射电化铝烫印背胶的制备方法为：在不断搅拌的条件下，将马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物4.5份、氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物4.5份、气相二氧化硅1.5份加入到40份的溶剂(乙醇与醋酸乙酯)中，再在常温下，在300r/min速率下搅拌30～60min，得到成品。
2、所述马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物的制备方法为：在装有搅拌器、冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口瓶中加入适量乙醇及乙酸乙酯的混合液，边搅拌边升温至75℃，滴加含有引发剂过氧化二苯甲酰的混合单体(马来酸酐1份、乙酸乙烯酯2份、甲基丙烯酸甲酯5份)，滴加时间约1.5h，恒温反应5～6小时，反应结束后将温度升至190℃，除去混合溶剂和残留单体。
3、所述氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物的制备方法为：在装有搅拌器、冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口瓶中加入适量乙醇及乙酸乙酯的混合液，边搅拌边升温至75℃，滴加含有引发剂过氧化二苯甲酰的混合单体(氯丁二烯2份、丙烯酸4份、丙烯酸丁酯4份)，滴加时间约2h，恒温反应5～6小时，反应结束后将温度升至190℃，除去混合溶剂和残留单体。
实施例3
1、本实施例提供一种镭射电化铝烫印背胶，其原料按重量份数计包括如下组份：
马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物5份；
氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物4份；
气相二氧化硅2份；
溶剂45份。
本实施例提供一种镭射电化铝烫印背胶的制备方法为：在不断搅拌的条件下，将马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物4.5份、氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物4.5份、气相二氧化硅1.5份加入到40份的溶剂(乙醇与醋酸乙酯)中，再在常温下，在300r/min速率下搅拌30～60min，得到成品。
2、所述马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物的制备方法为：在装有搅拌器、冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口瓶中加入适量乙醇及乙酸乙酯的混合液，边搅拌边升温至85℃，滴加含有引发剂过氧化二苯甲酰的混合单体(马来酸酐2份、乙酸乙烯酯1份、甲基丙烯酸甲酯8份)，滴加时间约2.5h，恒温反应5～6小时，反应结束后将温度升至220℃，除去混合溶剂和残留单体。
3、所述氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物的制备方法为：在装有搅拌器、冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口瓶中加入适量乙醇及乙酸乙酯的混合液，边搅拌边升温至85℃，滴加含有引发剂过氧化二苯甲酰的混合单体(氯丁二烯4份、丙烯酸2份、丙烯酸丁酯8份)，滴加时间约2h，恒温反应5～6小时，反应结束后将温度升至220℃，除去混合溶剂和残留单体。
实施例4
本实施例提供一种镭射电化铝烫印背胶，其原料按重量份数计包括如下组份：
马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物5份；
氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物4份；
气相二氧化硅2份；
溶剂45份；
醛酮树脂1.5份；
在不断搅拌的条件下，将马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物4.5份、氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物4.5份、气相二氧化硅1.5份、醛酮树脂1～2份加入到40份的溶剂(乙醇与醋酸乙酯)中，再在常温下，在300r/min速率下搅拌30～60min，得到成品。
实施例5
本实施例提供一种镭射电化铝烫印背胶，其原料按重量份数计包括如下组份：
马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物5份；
氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物4份；
气相二氧化硅2份；
溶剂45份；
醛酮树脂1份；
所述制备方法同实施4。
实施例6
本实施例提供一种镭射电化铝烫印背胶，其原料按重量份数计包括如下组份：
马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物5份；
氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物5份；
气相二氧化硅2份；
溶剂50份；
醛酮树脂2份；
所述制备方法同实施4。
对比例1
该对比例提供一种镭射电化铝烫印背胶，除不含氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物外，其余均同实施例1。
对比例2
该对比例提供一种镭射电化铝烫印背胶，除不含马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物外，其余均同实施例1。
实验例1
利用红外光谱对单体和聚合物的结构进行表征。
图1为马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物的红外光谱图。从红外光谱中，可以清楚地看到:波数3504cm-1处羟基O—H的伸缩振动吸收峰，1738cm-1处CO的特征吸收峰，2877～2966cm-1处脂肪族C—H的伸缩振动。表明该马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物成功制备得到。
图3为马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物的DSC曲线。表明其玻璃化转变温度为48.9℃。
图2为氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物的红外光谱图。1738cm-1处为CO的特征吸收峰，划分为酯类，2850～2970cm-1处脂肪族C—H的伸缩振动，736cm-1处为氯取代的特征峰，可证明氯丁二烯参加了反应；表明该氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物成功制备得到。
图4为氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物的DSC曲线。表明其玻璃化转变温度为51.4℃。
实验例2性能测试
将实施例1-实施例6以及对比例1-2制得的镭射电化铝烫印背胶性能测试结果进行统计如表1所示。
胶水的配制：接着用涂布机将制得的电化铝烫印胶均匀涂布在镭射电化铝介质膜上，经分切复卷工序后，得到电化铝材料。
性能测试包括：
(1)软化点：采用显微熔点仪测试；
(2)热粘连性：将该胶水制备的烫金箔放置烘箱60℃烘烤一小时；
(3)附着力性能测试：将该胶水制备的烫金箔在110℃下于基材表面进行烫印，烫印完成后，采用3M胶带在烫印基材表面拉扯；附着力按等级分为差、较差、较良、良、较优、优的六个等级。
(4)剥离强度：按照IPC-TM-650方法测试，使用快压机在在180℃、100kgf/cm2条件下将覆盖膜与铜箔光滑面压合60秒，固化后蚀刻测试180°剥离强度。
(5)切边性能测试：将该胶水制备的烫金箔在110℃下于基材表面进行烫印，烫印完成后，用放大镜观察边缘整齐度。整齐度按等级分为差、较差、较良、良、较优、优的六个等级。
表1
由表1可知：
(1)对比例1的背胶的软化点偏高，导致起烫温度偏高，且附着力差；但耐温性好，高温下无糊版现象；
(2)对比例2的背胶起烫温度低，但材料体系在高温下出现反粘现象，烫印切边性能差；
(3)实施例1-3的背胶结合前对比例1与对比例2的优势，得到了较好的效果；附着力增强，能将电化铝烫印层牢固的附着在PP材质上，不会产生脱落现象，提高烫印效果和保证质量，减少废品率；切边性能优越烫印整齐、不存在飞金、脱粉等现象，烫印效果立体感强。实施例4-6的背胶引入了增粘树脂-醛酮树脂，相比于实施例1-3的背胶附着力、背胶剥离强度进一步增强。
图5为实施例4与市售的一款水性胶水在介质膜上烫印效果图(烫印条件相同)；图6为实施例4与市售的一款水性胶水在附着力性能上的比对图；由图5-图6可知，本发明的背胶烫印较水性胶水烫印效果好且附着力增强。现有的背胶要么膜存在挥发性有机化合物VOC超标问题，要么采用水性胶水能解决VOC超标问题但是缺存在烫印效果差且附着力差的问题。而本发明不仅环保且烫印效果好且附着力增强。
图7为实施例4与对比例1、2的背胶的切边性能对比图(烫印条件相同)。表明本发明的切边性能优越烫印整齐、不存在飞金、脱粉等现象。
所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种镭射电化铝烫印背胶，其特征在于，所述镭射电化铝烫印背胶的原料包括：马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物、氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、气相二氧化硅和溶剂；
所述马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物的原料按重量分数计包括：马来酸酐1～2份、乙酸乙烯酯1～2份、甲基丙烯酸酯类单体5～8份；
所述氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物的原料按重量分数计包括：氯丁二烯2～4份、丙烯酸2～4份、丙烯酸酯类单体4～8份；
所述镭射电化铝烫印背胶的原料按重量份数计包括如下组份：
马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物4～5份；
氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物4～5份；
气相二氧化硅1～2份；
溶剂35～45份。
2.如权利要求1所述的镭射电化铝烫印背胶，其特征在于，所述镭射电化铝烫印背胶的原料还包括醛酮树脂1～2份。
3.如权利要求1所述的镭射电化铝烫印背胶，其特征在于，所述甲基丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种；所述丙烯酸酯类单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯中的一种。
4.如权利要求1所述的镭射电化铝烫印背胶，其特征在于，所述溶剂包括有机醇溶剂和助溶剂，所述有机醇溶剂包括乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇中的一种或多种；所述助溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯中的一种或多种。
5.一种如权利要求1-4任一所述的镭射电化铝烫印背胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物、氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、气相二氧化硅加到有机溶剂中搅拌均匀，得到镭射电化铝烫印背胶。
6.如权利要求5所述的镭射电化铝烫印背胶的制备方法，其特征在于，所述马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物的制备步骤为：马来酸酐1～2份、乙酸乙烯酯1～2份、甲基丙烯酸酯类单体5～8份，加入有机溶剂并在引发剂的作用下，在75～85℃下恒温反应5～6小时，反应结束后将温度升至190～210℃，除去混合溶剂和残留单体。
7.如权利要求6所述的镭射电化铝烫印背胶的制备方法，其特征在于，所述马来酸酐-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物的制备步骤为：在装有搅拌器、冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口瓶中先加入适量有机溶剂，边搅拌边升温至75～85℃；然后滴加含有引发剂的1～2份的马来酸酐，1～2份的乙酸乙烯酯，5～8份的甲基丙烯酸甲酯的混合液，滴加时间为1.5～2.5h。
8.如权利要求5所述的镭射电化铝烫印背胶的制备方法，其特征在于，所述氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物的制备步骤为：氯丁二烯2～4份、丙烯酸2～4份、丙烯酸酯类单体4～8份，加入有机溶剂并在引发剂的作用下，在75～85℃下恒温反应5～6小时，反应结束后将温度升至190～210℃，除去混合溶剂和残留单体。
9.如权利要求8所述的镭射电化铝烫印背胶的制备方法，其特征在于，所述氯丁二烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物的制备步骤为：在装有搅拌器、冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗的四口瓶中先加入适量有机溶剂，边搅拌边升温至75～85℃；然后滴加含有引发剂的2～4份的氯丁二烯，2～4份的丙烯酸，4～8份的丙烯酸酯类单体的混合液，滴加时间为1.5～2.5h。
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