专利名称：一种无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及水性转移涂料及其制备方法，确切地说是ー种无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料及其制备方法。
ニ背景技术：
现有的溶剂型镭射转移涂料使用了大量的溶剂，在使用过程中这些溶剂经过烘烤后直接排放到大气中，污染了环境，使用大量溶剂后，成本也随之增加很多；而且使用溶剂型镭射转移涂料时，在涂布镭射转移层之前，还需要在PET基膜表层预先涂布离型层，エ艺过程复杂。目前国内已有环保型水性镭射转移涂料的报道，但集中于多种水性树脂(不含水性聚氨酯树脂)复合使用，这样导致了产品的效率和稳定性受多种树脂制约，容易产生次品O
发明内容
本发明g在提供一种无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料及其制备方法，所要解决的技术问题是提高涂料的稳定性和生产效率，并且使涂料在成膜过程中不产生苯类同系物，使其符合国家VOC检测标准。本发明涂料与PET的剥离性、模压耐温性、转移性都达到了镭射转移材料的标准。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现本发明无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料，其特征在于其原料按质量份
数构成为
水件聚鉍(《20-60；
去离子水30-70；
消泡剂0.005-0.01;
助溶剂5-15;
pH值调节剂0.2-0.5；
_S_0.5-1.0;
流平顏OJ-1.5.所述水性聚氨酯的粒径为O. 02-0. 10 μ m,软化点为150_210°C。所述水性聚氨酯按以下方法制备得到在氮气保护下将聚酯多元醇25_50g和多异氰酸酯15-100g加入反应器中，于85-100°C搅拌反应2-3小吋；随后将反应液降温至40-60°C，加入小分子扩链剂1，4-丁ニ醇2. 5-15g、交联剂三羟甲基丙烷(TMP) O. 2-1. Og、溶剂和催化剂二月桂酸ニ丁基锡(T-12) O. 001-0. 002g 以及辛酸亚锡(T-9) O. 001-0. 002g,于 60_70°C搅拌反应 3-6 小时；反应结束后加入离子化合物2-15g，待体系中异氰酸酯基团(-NC0)含量不再变化吋，降至室温，加入I. 5-11. 3g中和剂中和成盐，搅拌下加入水和O. 5-15g后扩链剂，分散均匀后得到透明的水性聚氨酯乳液，最后加入水性脱丙酮剂O. 005-0. 02g除去溶剂得到固含量30-45%的水性聚氨酯；所述聚酯多元醇为分子量600-4000的ニ元醇；
所述多异氰酸酯为脂肪族多异氰酸酯；所述离子化合物选自磺酸盐ニ胺、含磺酸基ニ元醇或含羧基ニ元醇；优选磺酸盐
ニ胺；所述中和剂为无机碱或有机叔胺；所述后扩链剂为多伯胺化合物。所述聚酯多元醇选自聚己ニ酸己ニ醇酯ニ元醇或聚己ニ酸丁ニ醇酯ニ元醇；所述多异氰酸酯选自IPDI (异佛尔酮ニ异氰酸酷)、H12MDI (4,4/ -ニ环己基甲烷ニ异氰酸酷)或HDI (六亚甲基ニ异氰酸酷)；所述离子化合物为N- (2-氨基こ基)氨基こ磺酸钠。所述中和剂选自氢氧化钠、三こ胺或质量浓度20-30%的氨水溶液；所述后扩链剂选自异佛尔酮ニ胺、こニ胺、ニこ烯三胺或三こ烯四胺；所述溶剂为丙酮或N-甲基吡咯烷酮。所述除去溶剂是将水性聚氨酯乳液于50_60°C加入水性脱丙酮剂O. 1-1. Og,再通过减压蒸馏脱去溶剤；所述水性脱丙酮剂为有机氟类水性脱丙酮剂。所述消泡剂选自有机硅树脂或高级脂肪酸及其衍生物；所述助溶剂选自醇或酮中的ー种或几种；所述pH值调节剂选自无机盐或有机胺中的ー种或几种；所述润湿剂选自阴离子润湿剂、非离子润湿剂中的ー种或几种；所述流平剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物。所述消泡剂为有机硅树脂；所述助溶剂选自こ醇、异丙醇、こニ醇单丁醚中ー种或几种；所述pH值调节剂选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP-95)、NaOH、质量浓度20-30%的氨水溶液中的ー种或几种；所述阴离子润湿剂为六偏磷酸钠；所述非离子润湿剂为PE-100 (壬基酚聚氧こ烯醚)；所述流平剂选自赢创德固赛(中国)投资有限公司生产的Glide410或Glide420。所述有机硅树脂为德国毕克化学生产的BYK-018 ;所述高级脂肪酸及其衍生物为韩国GLCHEM公司生产的AF-35SE。本发明无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料的制备方法，其特征在于按以下步骤操作I)将水性聚氨酯和去离子水投入搅拌釜中，300-500转/分钟搅拌均匀；2)将消泡剂和助溶剂加入搅拌釜中，300-500转/分钟搅拌10_20min ；
3)向搅拌釜中加入pH调节剂、润湿剂和流平剂300-500转/分钟搅拌20_30min得到固含15-25%的镭射转移涂料。将本发明制备的水性聚氨酯镭射转移涂料直接涂布于PET基膜表面，于100-140°C干燥10-13秒成膜，镭射模压温度140°C _180°C，随后进入真空镀铝机镀铝，再导入信息层后即得镭射防伪图案层。与已有技术相比，本发明的有益效果体现在I、本发明从涂布到出成品过程中不产生苯类同系物；2、本发明以水为分散介质，不含有机溶剤，对环境基本无污染；3、本发明以单种水性聚氨酯为成膜物质，減少了多种树脂复合后之间的微化学变化对产品稳定性的影响； 4、模压温度范围能达到140°C _180°C，图案清晰；5、本发明产品满足镭射转移涂料性能要求，可以替代溶剂型镭射转移涂料。
具体实施例方式下面以实施例的方式进ー步解释说明本发明，但是本发明不局限于以下实施例。实施例I :I、水性聚氨酯树脂的制备在干燥氮气保护下，将真空脱水后的25kg聚己ニ酸丁ニ醇酯ニ元醇(羟值=56，Mn=2000)和异佛尔酮ニ异氰酸酯(iroi) 25kg加入反应容器中，于85°C搅拌反应2h ;降低反应体系温度至40°C，加入小分子扩链剂1，4- 丁ニ醇4. 05kg、交联剂三羟甲基丙烷(TMP)O. 28kg、溶剂丙酮20kg、催化剂二月桂酸ニ丁基锡(T-12)0. OOlkg以及辛酸亚锡(1'-9)0.0011^，于60で搅拌反应311;反应结束后加入4.21^ N- (2-氨基こ基)氨基こ磺酸钠，待反应体系中异氰酸酯基团(-NC0)含量不再变化时，降至室温，加入中和剂三こ胺
I.5kg中和成盐；随后在高剪切力下加入70kg水和I. 23kgこニ胺扩链，得到透明的水性聚氨酯乳液；将水性聚氨酯乳液在50°C加入O. Olkg水性脱丙酮剂LDst-9608 (常州灵达化学品有限公司)，再通过减压蒸馏60分钟脱去溶剂，得到固含量为45%的水性聚氨酯，该乳液外观半透明，软化点160°C。2、镭射转移涂料的制备( I)备料
权利要求
1.一种无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料，其特征在于其原料按质量份数构成为水性聚 Mlfi20-605 去离 _水30-70;消泡剂0.005-0.01； 助溶剂5-15; pHtf|:_W剂0.2-0.55润秘剂0.5-1.O；流'ド剂0,5-1,5,
2.根据权利要求I所述的无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料，其特征在于所述水性聚氨酯的粒径为O. 02-0. 10 μ m,软化点为150-210°C。
3.根据权利要求I或2所述的无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料，其特征在于所述水性聚氨酯按以下方法制备得到 在氮气保护下将聚酯多元醇25-50g和多异氰酸酯15-100g加入反应器中，于85-100°C搅拌反应2-3小吋；随后将反应液降温至40-60°C，加入小分子扩链剂1，4_ 丁ニ醇2.5-15g、交联剂三羟甲基丙烷O. 2-1. 0g、溶剂和催化剂二月桂酸ニ丁基锡O. 001-0. 002g以及辛酸亚锡O. 001-0. 002g,于60-70°C搅拌反应3_6小时；反应结束后加入离子化合物2_15g，待体系中异氰酸酯基团含量不再变化吋，降至室温，加入I. 5-11. 3g中和剂中和成盐，搅拌下加入水和O. 5-15g后扩链剂，分散均匀后得到透明的水性聚氨酯乳液，最后加入水性脱丙酮剂O. 005-0. 02g除去溶剂得到固含量30-45%的水性聚氨酯； 所述聚酯多元醇为分子量600-4000的ニ元醇； 所述多异氰酸酯为脂肪族多异氰酸酯； 所述离子化合物选自磺酸盐ニ胺、含磺酸基ニ元醇或含羧基ニ元醇； 所述中和剂为无机碱或有机叔胺； 所述后扩链剂为多伯胺化合物。
4.根据权利要求3所述的无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料，其特征在于 所述聚酯多元醇选自聚己ニ酸己ニ醇酯ニ元醇或聚己ニ酸丁ニ醇酯ニ元醇； 所述多异氰酸酯选自IPDI、H12MDI或HDI ； 所述离子化合物为N- (2-氨基こ基)氨基こ磺酸钠。
所述中和剂选自氢氧化钠、三こ胺或质量浓度20-30%的氨水溶液； 所述后扩链剂选自异佛尔酮ニ胺、こニ胺、ニこ烯三胺或三こ烯四肢； 所述溶剂为丙酮或N-甲基吡咯烷酮。
5.根据权利要求3所述的无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料，其特征在于 所述除去溶剂是将水性聚氨酯乳液于50-60°C加入水性脱丙酮剂O. 1-1. 0g，再通过减压蒸馏脱去溶剤；所述水性脱丙酮剂为有机氟类水性脱丙酮剂。
6.根据权利要求I所述的无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料，其特征在于 所述消泡剂选自有机硅树脂或高级脂肪酸及其衍生物；所述助溶剂选自醇或酮中的ー种或几种； 所述PH值调节剂选自无机盐或有机胺中的ー种或几种； 所述润湿剂选自阴离子润湿剂、非离子润湿剂中的ー种或几种； 所述流平剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物。
7.根据权利要求I所述的无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料，其特征在于 所述消泡剂为有机硅树脂； 所述助溶剂选自こ醇、异丙醇、こニ醇单丁醚中ー种或几种； 所述PH值调节剂选自2-氨基-2-甲基-I-丙醇、NaOH、质量浓度20-30%的氨水溶液中的ー种或几种； 所述阴离子润湿剂为六偏磷酸钠；所述非离子润湿剂为PE-100 ； 所述流平剂选自赢创德固赛(中国)投资有限公司生产的Glide410或Glide420。
8.根据权利要求6或7所述的无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料，其特征在于 所述有机硅树脂为德国毕克化学生产的BYK-018 ;所述高级脂肪酸及其衍生物为韩国GLCHEM公司生产的AF-35SE。
9.一种权利要求I所述的无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料的制备方法，其 征在于按以下步骤操作 1)将水性聚氨酯和去离子水投入搅拌釜中，300-500转/分钟搅拌均匀； 2)将消泡剂和助溶剂加入搅拌釜中，300-500转/分钟搅拌10-20min； 3)向搅拌釜中加入pH调节剂、润湿剂和流平剂300-500转/分钟搅拌20-30min得到固含15-25%的镭射转移涂料。
全文摘要
本发明公开了一种无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料及其制备方法，其中无苯及其同系物的水性聚氨酯镭射转移涂料的原料按质量份数构成为水性聚氨酯20-60；去离子水30-70；消泡剂0.005-0.01；助溶剂5-15；pH值调节剂0.2-0.5；润湿剂0.5-1.0；流平剂0.5-1.5。本发明的镭射转移涂料由一种水性聚氨酯树脂组成，大大提高了产品的稳定性；本发明中水性聚氨酯涂料在成膜过程中不会有苯类同系物的产生，符合国家VOC检测标准，并且该产品与PET的剥离性、模压耐温性、转移性都达到了镭射转移材料的标准。
文档编号C09D175/06GK102719185SQ20121021396
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者刘都宝, 张文荣, 黎兵 申请人:安徽灵达化工科技有限公司