一种模内装饰用粘合胶及其制备方法与流程

文档序号:12642818阅读:173来源:国知局
本发明属于材料领域,涉及一种粘合胶及其制备方法,尤其涉及一种模内装饰用粘合胶及其制备方法。
背景技术
:模内装饰(In~MouldDecoration,IMD)自在日本实现工业化生产后,迅速地在世界范围内塑料加工行业被采用。其装饰设计美观、多样化,成本低廉,免喷涂等优点使得IMD工艺倍受亲睐。IMD工艺还可设计3D图案,这是传统喷涂工艺无法代替的;同时IMD为免喷涂工艺,油墨利用率远高于喷涂工艺,随着国家和社会对环保的要求越来越高,IMD将逐步取代部分喷涂工艺。随着IMD工艺的逐步发展,已由早期的食品包装行业逐渐发展到手机行业、家电行业和汽车行业,市场前景非常可观国产IMD油墨已经发展到一个相对比较成熟的地步,但与之配套的IMD粘合剂几乎是一片空白,目前国际上只有日本帝国、十条和德国宝龙设计的IMD粘合剂在此工艺上有良好的效果,且占据大量市场。我国亟待开发国产IMD粘合剂,以较高的性能和较低的价格与国外品牌抗衡。IMD粘合剂是为了在进行压延成形时,成形用树脂与已印有图案的薄膜片(PC片材、易粘接处理PET薄膜等的二液硬化型油墨的图案印刷面)能够进行粘合的丝网印刷用粘合剂。需要对PC、PC/ABS、ABS、TPU等常用注塑成形树脂进行牢固地粘接。同时IMD粘合剂需具备良好的印刷性,并在加工过程中需承受200~300℃左右的高温,需要一定的耐热性能。而现有国内IMD粘合剂的开发存在很大问题,大部分与注塑树脂之间的层间附着力不佳,或与已印有图案的薄膜片无法牢固地粘合,或者无法通过丝网印刷丝印于图案印刷面,缺乏印刷性。CN105647435A公开了一种IML用的粘合剂及其制备方法与应用。该粘合剂包含:丙烯酸树脂15~25%、氯醋树脂15~25%、固化剂3~5%、催化剂0.1~0.3%、气相法二氧化硅0.5~1%、有机溶剂50~60%。本发明通过现将丙烯酸树脂和氯醋树脂溶于有机溶剂后,再加入固化剂、催化剂和气相法二氧化硅,混匀,得到IML用的粘合剂。所述粘合剂虽然具有良好的耐高温高湿性能,但附着力和印刷性一般,使用受到局限。因此,需要研究一种具有良好附着力和印刷性的粘合胶。技术实现要素:针对现有技术中的技术问题,本发明目的之一在于提供一种模内装饰用粘合胶,按照质量百分比计所述粘合胶的组分包括:其中,丙二醇甲醚醋酸酯的质量百分比可以是5%、6%、7%、8%、9%或10%等;环己酮的质量百分比可以是30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%或40%等;四甲苯的质量百分比可以是15%、16%、17%、18%、19%或20%等;三元羟基氯醋树脂的质量百分比可以是20%、21%、22%、23%、24%或25%等;丙烯酸树脂的质量百分比可以是5%、6%、7%、8%、9%或10%等;助剂的质量百分比可以是2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%或5%等,但并不仅限于所列举的数值,以上各数值范围内其他未列举的数值同样适用。丙烯酸树脂可反复受热软化和冷却凝固,高温熔融状态下流动性较差,可保证粘合剂不被高温冲散,但其质地较脆,会对粘合胶的附着力产生不良影响,因此本发明提供的模内装饰用粘合胶仅添加质量分数5~10%的丙烯酸树脂,同时加入四甲苯,与其他两种溶剂丙二醇甲醚醋酸酯和环己酮形成混合溶剂,降低了高温下粘合胶的流动性,弥补了丙烯酸树脂使用量减少而带来的缺陷,不仅提高了混合胶的粘度,同时保证了其耐高温的性能。作为本发明优选的技术方案,按照质量百分比计所述粘合胶的组分包括:作为本发明优选的技术方案,按照质量百分比计所述粘合胶的组分包括:作为本发明优选的技术方案,所述助剂包括气相二氧化硅和消泡剂。优选地,所述消泡剂为有机硅消泡剂。作为本发明优选的技术方案,所述气相二氧化硅的质量百分比为2~4%,如2%、2.2%、2.5%、2.8%、3%、3.2%、3.5%、3.8%或4%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,所述消泡剂的质量百分比为0.5~1%,如0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%或1%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。本发明目的之二在于提供一种上述粘合胶的制备方法,所述方法包括以下步骤:(1)将丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、四甲苯混合得到混合溶剂,向混合溶剂中加入三元羟基氯醋树脂和丙烯酸树脂,得到树脂溶液;(2)向步骤(1)得到的树脂溶液中加入气相二氧化硅,研磨分散,得到粘合剂半成品;(3)向步骤(2)得到的粘合剂半成品中加入消泡剂,混合,得到模内装饰用粘合胶。作为本发明优选的技术方案,步骤(1)在搅拌下向混合溶剂中加入三元羟基氯醋树脂和丙烯酸树脂,并继续搅拌。优选地,所述搅拌的转速为800~1200r/min,如800r/min、850r/min、900r/min、950r/min、1000r/min、1050r/min、1100r/min、1150r/min或1200r/min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,所述搅拌的时间为1~2h,如1h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h或2h等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本发明优选的技术方案,步骤(2)在搅拌下加入气相二氧化硅,并继续搅拌。优选地,所述搅拌的转速为600~800r/min,如600r/min、620r/min、650r/min、680r/min、700r/min、720r/min、750r/min、780r/min或800r/min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,所述搅拌的时间为15~20min,如15min、16min、17min、18min、19min或20min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本发明优选的技术方案,步骤(3)在搅拌下加入消泡剂,并继续搅拌混合。优选地,所述搅拌的转速为800~1200r/min,如800r/min、850r/min、900r/min、950r/min、1000r/min、1050r/min、1100r/min、1150r/min或1200r/min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地,所述搅拌的时间为15~20min,如15min、16min、17min、18min、19min或20min等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本发明优选的技术方案,所述方法包括以下步骤:(1)将丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、四甲苯混合得到混合溶剂,在800~1200r/min搅拌下向混合溶剂中三元羟基氯醋树脂和丙烯酸树脂,继续搅拌1~2h,得到树脂溶液;(2)向步骤(1)得到的树脂溶液中在600~800r/min搅拌下加入气相二氧化硅,继续搅拌15~20min,研磨分散,得到粘合剂半成品;(3)向步骤(2)得到的粘合剂半成品中在800~1200r/min搅拌下加入消泡剂,继续搅拌15~20min混合,得到模内装饰用粘合胶。与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:(1)本发明提供的一种模内装饰用粘合胶,所述粘合胶具有优异的附着力,进行百格刀测试,达到5B级别;(2)本发明提供的一种模内装饰用粘合胶,所述粘合胶具有良好的印刷性,没有橘皮、消泡不佳等印刷不良现象;(3)本发明提供的一种模内装饰用粘合胶,所述粘合胶具有良好的耐温性以及耐高温高湿性;(4)本发明提供的一种模内装饰用粘合胶的制备方法,所述制备方法工艺简单,可用于工业化生产。具体实施方式本发明具体实施例部分提供一种模内装饰用粘合胶,按照质量百分比计所述粘合胶的组分包括:本发明具体实施例部分还提供一种上述粘合胶的制备方法,所述方法包括以下步骤:(1)将丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、四甲苯混合得到混合溶剂,向混合溶剂中加入三元羟基氯醋树脂和丙烯酸树脂,得到树脂溶液;(2)向步骤(1)得到的树脂溶液中加入气相二氧化硅,研磨分散,得到粘合剂半成品;(3)向步骤(2)得到的粘合剂半成品中加入消泡剂,得到模内装饰用粘合胶。为便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。实施例1一种模内装饰用粘合胶的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)将5%丙二醇甲醚醋酸酯、40%环己酮、20%四甲苯混合得到混合溶剂,在800r/min搅拌下向混合溶剂中加入25%三元羟基氯醋树脂和5%丙烯酸树脂,继续搅拌2h,得到树脂溶液;(2)在600r/min搅拌下向步骤(1)得到的树脂溶液中加入4%气相二氧化硅,继续搅拌15min,研磨分散,得到粘合剂半成品;(3)在800r/min搅拌下向步骤(2)得到的粘合剂半成品中加入1%有机硅消泡剂,并继续搅拌混合15min,得到模内装饰用粘合胶。实施例2一种模内装饰用粘合胶的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)将10%丙二醇甲醚醋酸酯、40%环己酮、15%四甲苯混合得到混合溶剂,在1200r/min搅拌下向混合溶剂中加入20%三元羟基氯醋树脂和10%丙烯酸树脂,继续搅拌1h,得到树脂溶液;(2)在800r/min搅拌下向步骤(1)得到的树脂溶液中加入4%气相二氧化硅,继续搅拌20min,研磨分散,得到粘合剂半成品;(3)在1200r/min搅拌下向步骤(2)得到的粘合剂半成品中加入1%有机硅消泡剂,并继续搅拌混合20min,得到模内装饰用粘合胶。实施例3一种模内装饰用粘合胶的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)将10%丙二醇甲醚醋酸酯、30%环己酮、20%四甲苯混合得到混合溶剂,在1000r/min搅拌下向混合溶剂中加入25%三元羟基氯醋树脂和10%丙烯酸树脂,继续搅拌1.5h,得到树脂溶液;(2)在700r/min搅拌下向步骤(1)得到的树脂溶液中加入4%气相二氧化硅,继续搅拌18min,研磨分散,得到粘合剂半成品;(3)在1000r/min搅拌下向步骤(2)得到的粘合剂半成品中加入1%有机硅消泡剂,并继续搅拌混合17min,得到模内装饰用粘合胶。实施例4一种模内装饰用粘合胶的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)将8%丙二醇甲醚醋酸酯、38%环己酮、18%四甲苯混合得到混合溶剂,在900r/min搅拌下向混合溶剂中加入24%三元羟基氯醋树脂和9.5%丙烯酸树脂,继续搅拌1.8h,得到树脂溶液;(2)在650r/min搅拌下向步骤(1)得到的树脂溶液中加入2%气相二氧化硅,继续搅拌18min,研磨分散,得到粘合剂半成品;(3)在900r/min搅拌下向步骤(2)得到的粘合剂半成品中加入0.5%有机硅消泡剂,并继续搅拌混合18min,得到模内装饰用粘合胶。实施例5一种模内装饰用粘合胶的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)将8%丙二醇甲醚醋酸酯、37%环己酮、18%四甲苯混合得到混合溶剂,在1100r/min搅拌下向混合溶剂中加入24%三元羟基氯醋树脂和9%丙烯酸树脂,继续搅拌1.2h,得到树脂溶液;(2)在750r/min搅拌下向步骤(1)得到的树脂溶液中加入3%气相二氧化硅,继续搅拌16min,研磨分散,得到粘合剂半成品;(3)在1100r/min搅拌下向步骤(2)得到的粘合剂半成品中加入1%有机硅消泡剂,并继续搅拌混合16min,得到模内装饰用粘合胶。对比例1使用CN105647435A中所述制备方法,制备该发明中实施例1所述的IML用粘合剂,所述粘合剂的组成为:制备方法包括以下步骤:(a)将醋酸正丁酯和环已酮混合均匀,在加热(60~70℃)和搅拌(1000r/min)条件下,依次加入丙烯酸树脂(B~725)和氯醋树脂(AC45),继续加热保温并搅拌3h;(b)待树脂完全溶解至澄清透明,将混合液冷却至室温;(c)在室温搅拌时,依次加入固化剂BL3175、催化剂DBTDL~T12和气硅R805,室温缓慢搅拌、混合均匀,得到IML用的粘合剂。对比例2一种模内装饰用粘合胶的制备方法,除了将步骤(1)中的四甲苯替换为丙二醇甲醚醋酸酯外,其他条件均与实施例5相同。对比例3一种模内装饰用粘合胶的制备方法,除了步骤(2)加入的丙烯酸树脂的质量百分比为3%外,其他条件均与实施例5相同。对比例4一种模内装饰用粘合胶的制备方法,除了步骤(2)加入的丙烯酸树脂的质量百分比为20%外,其他条件均与实施例5相同。对实施例1~5以及对比例1~4制备得到的模内装饰用粘合胶进行印刷性、附着力、耐温性以及耐高温高湿性能的测试,测试方法如下:印刷性:常温常压下,将调和好合适粘度的粘合剂用半自动印刷机进行快速连续印刷,底材为PET或PC薄膜,观察油墨面是否平整,有无橘皮,消泡不佳,等印刷不良现象(Y~无橘皮,消泡不佳,等印刷不良现象,N~有橘皮,消泡不佳,等印刷不良现象)。附着力:将粘合剂丝印在PC片材或易粘接处理PET薄膜等的二液硬化型油墨的图案印刷面,后彻底干燥(90~100℃x1~1.5H),然后用不同注塑料进行注塑,待冷却后,在薄膜面划1x1mm百格,用刀片或钳子测试油墨与PET底材之间的附着力(5B~切口的边缘光滑,格子边缘没有任何剥落;4B~切口相交处有小片剥落,划格区内实际破损不超过5%;3B~切口的边缘和/或相交处有剥落,其面积大于5%,但不到15%;2B~沿切口边缘有部分剥落或整大片剥落,和/或部分格子被整片剥落,被剥落的面积超过15%,但不到35%;1B~沿切口边缘有部分剥落或整大片剥落,和/或部分格子被整片剥落,被剥落的面积超过35%,但不到65%;0B~沿切口边缘有部分剥落或整大片剥落,和/或部分格子被整片剥落,被剥落的面积超过65%)。耐温性:样油丝印注塑完之后,观察不同温度注塑料,不同膜厚情况下,产品注塑口是否冲墨(Y~浇口无明显冲痕,N~浇口有明显冲痕)。耐高温高湿性:将注塑后样板置于50~80℃,90~95%湿度的恒温恒湿烘箱中四十八小时以上,观察片材与油墨层是否有脱落剥离现象(Y~片材无剥离现象,N~片材有剥离现象)。以上各测试结果,如表1所示。项目附着力印刷性耐温性耐高温高湿性实施例15BYYY实施例25BYYY实施例35BYYY实施例45BYYY实施例55BYYY对比例13BNYY对比例23BNNN对比例33BYYN对比例43BYYY通过实施例1~5可以看出本发明提供的模内装饰用粘合胶具有优异的附着力,以及良好的印刷性、耐温性和耐高温性;而对比例1与实施例5的比较可以看出,本发明提供的粘合胶的附着力和印刷性要好于现有的粘合剂,对比例2~4可以看出,如不添加四甲苯,则粘合胶的附着力会下降,同时如果丙烯酸树脂的用量过量或不足都会都粘合胶的附着力产生影响,而丙烯酸树脂添加量不足还会降低粘合胶的耐高温高湿的性能。申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属
技术领域
的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。当前第1页1 2 3 
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