一种生产具有聚氨酯丙烯酸酯树脂的涂层工艺的制作方法

本发明涉及涂层开发领域，尤其涉及一种生产具有聚氨酯丙烯酸酯树脂的涂层工艺。
背景技术：
：聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）是由对苯二甲酸和乙二醇经酯化和缩聚制备而成，它的主链是由柔性的碳碳键和碳氧键以及刚性的苯环和羰基组成，因此pet树脂具有很多优异的性能，如：良好的力学性能、耐化学腐蚀性、尺寸稳定性和耐高低温等。正是由于这些优异的性能，pet得到了广泛的应用。而双向拉伸聚酯膜（bopet）是pet薄膜经过纵向和横向拉伸处理得到的产品，经过拉伸处理的pet薄膜，其拉伸强度和冲击强度均有了很大的提高，同时透明性也得到了一定程度的提高。由于bopet薄膜的耐热性好、透明度和抗拉伸强度高，是标签印刷及纸塑的理想材料。但是由于pet大分子链的结构规整，结晶度比较高，分子链的刚性的，极性基团较少，因此pet薄膜的表面能小，表面亲和力较差，pet表面的附着性能较差，很难直接在其表面进行油墨印刷。现用于标签可印刷涂层的树脂主要有聚氨酯树脂和聚丙烯酸树脂等。聚氨酯树脂作为标签的可印刷涂层具有优异的附着力、耐磨性，但是涂层的水滴角偏高，水滴角＞82°，而聚丙烯酸树脂作为标签的可印刷涂层具有优异的耐腐蚀性和光学性能，同时其涂层的表面能相对较高。单纯地使用聚氨酯树脂涂层或者聚丙烯酸树脂涂层都不能很好地满足电池包裹膜涂层的性能要求。因此，综合聚氨酯和聚丙烯酸树脂的优点，制备出满足电池包裹膜性能要求的涂层具有重要意义。技术实现要素：针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种生产具有聚氨酯丙烯酸酯树脂的涂层工艺，用于可印刷的电池包裹膜标签，采用双重固化体系的聚氨酯丙烯酸树脂（pua）为标签可印刷涂层，先通过热固化使异氰酸酯与丙烯酸的羟基进行缩聚反应，然后通过uv固化使丙烯酸酯中的c=c双键发生交联固化，使固化后涂层兼具有聚氨酯和丙烯酸树脂的优越性能，又能满足涂层表面较高的要求。为实现上述目的，本发明提供一种生产具有聚氨酯丙烯酸酯树脂的涂层工艺，应用于电池包裹膜标签，，包括以下步骤：s1：选取聚氨酯丙烯酸酯共聚物、异氰酸酯固化剂和光引发剂进行混合，得到混合涂料；s2：将混合涂料使用乙酸乙酯和丙二醇甲醚醋酸酯的混合溶剂进行稀释；s3：采用涂布机进行涂布，涂层厚度为1-2um；s4：转入烘箱中进行烘干，最后得到电池包裹膜的涂层。作为优选，在步骤s1中，所述聚氨酯丙烯酸酯共聚物的获取方式为：首先通过热固化使得异氰酸酯与丙烯酸的羟基进行缩聚反应，得到聚氨酯丙烯酸酯共聚物。作为优选，所述异氰酸酯包括芳香族异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯、脂环族异氰酸酯中的一种或几种混合。作为优选，选取聚氨酯丙烯酸酯共聚物、异氰酸酯固化剂和光引发剂进行混合时，采用聚氨酯丙烯酸酯共聚物88.5-93份、异氰酸酯固化剂6-10份和光引发剂1.0-1.5份进行混合，然后在能量为380-420mj/cm2的uv灯的照射下，使其发生交联固化，其中聚氨酯丙烯酸酯类共聚物的固含量为35%-45%。作为优选，在步骤s2中，选择乙酸乙酯和丙二醇甲醚醋酸酯采用2:1的体积比进行混合，然后将混合涂料加入到混合溶液中，将混合涂料稀释到固含量为13-18%。作为优选，在步骤s3中，选择涂布机进行涂布时，使用180目数的网纹辊进行微凹涂布，涂层的厚度为1-2um，涂布机的机速为10m/min-20m/min。作为优选，在步骤s3中，在使用涂布机进行涂布前，需要采用电晕机对基材pet进行预处理，所述电晕机的处理功率为2.5kw。作为优选，在步骤s4中，将涂层放入到多节烘箱中进行加热，每节烘箱都具有不同的温度，每节烘箱的烘制时间均为0.1-2min。作为优选，所述多节烘箱为7节烘箱，每节烤箱的温度设置分别为60℃、70℃、90℃、100℃、100℃、100℃和90℃，在进行烘制时将涂层按照以上顺序进行烘制工作。本发明的有益效果是：本申请公开了一种生产具有聚氨酯丙烯酸酯树脂的涂层工艺，用于可印刷的电池包裹膜标签，采用双重固化体系的聚氨酯丙烯酸树脂（pua）为标签可印刷涂层，先通过热固化使异氰酸酯与丙烯酸的羟基进行缩聚反应，然后通过uv固化使丙烯酸酯中的c=c双键发生交联固化，使固化后涂层兼具有聚氨酯和丙烯酸树脂的优越性能，又能满足涂层表面较高的要求；通过其他辅助工艺，将表面水滴角控制在82度以下，且表面附着力≥1.8kgf/24mm。附图说明图1为本发明的工艺流程图。具体实施方式为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。请参阅图1,相较于现有技术的情况，本发明提供一种生产具有聚氨酯丙烯酸酯树脂的涂层工艺，应用于电池包裹膜标签，其特征在于，包括以下步骤：s1：选取聚氨酯丙烯酸酯共聚物、异氰酸酯固化剂和光引发剂进行混合，得到混合涂料；s2：将混合涂料使用乙酸乙酯和丙二醇甲醚醋酸酯的混合溶剂进行稀释；s3：采用涂布机进行涂布，涂层厚度为1-2um；s4：转入烘箱中进行烘干，最后得到电池包裹膜的涂层。在具体实施例中，在步骤s1中，首先要制取相应的聚氨酯丙烯酸酯共聚物：首先通过热固化使得异氰酸酯与丙烯酸的羟基进行缩聚反应，然后通过uv固化使得丙烯酸酯中的c=c双键发生交联固化，最后得到聚氨酯丙烯酸酯共聚物。更为具体的是，首先按照异氰酸酯与丙烯酸采用摩尔比为2：1进行称量，在异氰酸酯中添加催化剂后进行搅拌升温，升温至65℃左右加入丙烯酸，保温一个小时后进行将至室温，得到聚氨酯丙烯酸酯共聚物。其中异氰酸酯包括芳香族异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯、脂环族异氰酸酯中的一种或几种混合。其次，选取聚氨酯丙烯酸酯共聚物、异氰酸酯固化剂和光引发剂进行混合时，采用聚氨酯丙烯酸酯共聚物88.5-93份、异氰酸酯固化剂6-10份和光引发剂1.0-1.5份进行混合，然后在能量为380-420mj/cm2的uv灯的照射下，使其发生交联固化，得到涂料；其中聚氨酯丙烯酸酯类共聚物的固含量为35%-45%。更为具体的是，采用8份异氰酸酯固化剂、1.2份光引发剂和90.8份聚氨酯丙烯酸酯类共聚物，混合均匀后进行采用400mj/cm2的紫外照射，使得丙烯酸酯中的c=c双键发生交联固化，使固化后涂层兼具有聚氨酯和丙烯酸树脂的优越性，在进行固化后，聚氨酯丙烯酸酯类共聚物的固含量要达到40%左右。首先将乙酸乙酯和丙二醇甲醚醋酸酯（pma）采用2:1的体积比进行混合，然后将涂料加入到混合溶液中，将涂料稀释到固含量为13-18%，更进一步的是，稀释到固含量为15%，经过稀释之后，涂料会更容易展开形成涂层，且经过混合溶液的处理后，涂层的表面水滴角≤82°，表面附着力≥1.8kgf/24mm，我们知道，液体能够在固体表面展开的现象称之为润湿现象，而水滴角影响润湿程度，接触角越大，润湿程度越低，但是会降低界面张力，乳化会加重，使得涂层分布不均匀，因此对于涂层来说，水滴角是需要进行特别控制的。在步骤s3中，选择涂布机进行涂布时，使用180目数的网纹辊进行微凹涂布，涂层的厚度为1-2um，涂布机的机速为5m/min-15m/min；在使用涂布机进行涂布前，需要采用电晕机对基材pet进行预处理，电晕机的处理功率为2.5kw。更为具体的是，首先采用电晕机进行预先处理，为了增加基材的表面能，使涂层更好地附着在基材的表面，增加涂层对基材表面的附着力.最后将涂层放入到多节烘箱中进行加热，每节烘箱都具有不同的温度，每节烘箱的烘制时间均为0.1-2min，更为具体的是，多节烘箱为7节烘箱，每节烤箱的温度设置分别为60℃、70℃、90℃、100℃、100℃、100℃和90℃，在进行烘制时将涂层按照以上顺序进行烘制工作，即先后放入60℃、70℃、90℃、100℃、100℃、100℃和90℃的烘箱中进行烘制，最后得到电池包裹膜标签用涂层,生产时间短，且通过多节烘箱进行快速烘制，保证了生产效率。不同的涂布机速对涂布出来的涂层的表面性能影响很大，这是由于当涂布机速过快时，其涂料未得到完全的固化，因此特别选用不同机速进行涂布实验，对比测试结果，以10m/min的涂布机速取得的涂层的水滴角和表面附着力的测试结果为最佳。：实施例一：（1）使用乙酸乙酯和pma为溶剂把涂料稀释到固含为15%，乙酸乙酯：pma=2:1；（2）采用微凹进行涂布，使用180目数的网纹辊，涂层厚度为1-2μm。（3）总共有7节烤箱，每节烤箱的温度设置分别为60℃、70℃、90℃、100℃、100℃、100℃和90℃。（4）涂布机的机速为10m/min，；（5）uv灯（汞灯）的能量为400mj/cm2。实施例二：（1）使用乙酸乙酯和pma为溶剂把涂料稀释到固含为15%，乙酸乙酯：pma=2:1；（2）采用微凹进行涂布，使用180目数的网纹辊，涂层厚度为1-2μm。（3）总共有7节烤箱，每节烤箱的温度设置分别为60℃、70℃、90℃、100℃、100℃、100℃和90℃。（4）涂布机的机速为15m/min，；（5）uv灯（汞灯）的能量为400mj/cm2。实施例三：（1）使用乙酸乙酯和pma为溶剂把涂料稀释到固含为15%，乙酸乙酯：pma=2:1；（2）采用微凹进行涂布，使用180目数的网纹辊，涂层厚度为1-2μm。（3）总共有7节烤箱，每节烤箱的温度设置分别为60℃、70℃、90℃、100℃、100℃、100℃和90℃。（4）涂布机的机速为5m/min，；（5）uv灯（汞灯）的能量为400mj/cm2。然后参考《gb/t2792-2014压敏胶粘带180°剥离强度试验方法》以及参考《gb/t30693-2014塑料薄膜与水接触角的测量》的方法进行测试。表面附着力的测试方法：标准实验室环境下（温度为23±1℃，湿度为50±5%rh）：1、将双面胶带tesa68547贴附到0.025mmpet原膜，裁成170mm*24mm宽度。作为测试条；2、将被测原材贴附到钢板上，并将测试条贴到被测原材表面；3、使用2kg压辊来回滚压3次，静置30min后测试180°剥离力，测试速度为300mm/min。水滴角的测试方法：1、将样品放在水平台上，使用水滴角测试仪，在测试区域滴下3μl体积的水滴，5~10s内测试水滴角并记录数值；2、测试3pcs样品，每pcs测试5个点。需要在材料表面，均匀选择5个点；3、选择水滴角测量仪进行角度测定。实验结果如下：实施例机速（m/min）水滴角（°）表面附着力（kgf/24mm）实施例11071-732.5-2.6实施例21575-782.2-2.3实施例3578-802.1-2.2本发明的优势在于：1）采用特殊的聚氨酯丙烯酸酯共聚物，通过添加辅助成分并采用uv固化，使得丙烯酸酯中的c=c双键发生交联固化，使固化后涂层兼具有聚氨酯和丙烯酸树脂的优越性。2）采用不同的涂布机速进行涂层处理，使得水滴角小于82度，表面附着力也符合相关要求。以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。当前第1页1 2 3