[发明专利]一种含芳香结构的电化铝胶层树脂涂料的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及电化铝胶层树脂，尤其涉及一种含芳香结构的电化铝胶层树脂涂料的制备方法及应用。

背景技术

电化铝烫金产品自从问世以来，凭借其外观精美、金属质感强烈、手触凹凸感细腻等优势，正不断走向高端包材领域。与此同时，种类繁多的烫金花纹、图案等内容也相继出现，其中备受追捧的尤以笔画细腻、纹路繁琐的图文居多，而这也对电化铝的产品性能提出了更高要求。众所周知，烫金图案的细腻程度，主要取决于胶层树脂固化后的分切性能，图案越精细，要求树脂固化膜的分切性能也越高。因此，在制备该类电化铝胶层树脂时，惯常做法是使用较高比例的硬单体以提交其脆性。但过多地使用硬单体，又会使树脂固化膜的拉伸强度升高，反而不利于烫金操作时的分切。为此，需要寻找一种脆性与拉伸强度兼顾的单体来替代部分硬单体以提高树脂固化后的脆性、降低树脂固化后的拉伸强度。芳香族类丙烯酸树脂及其衍生物具有独特的共轭结构，具有较高的刚性，用作制备固化膜时的软单体，有着较好的分切性能。此外，其作为软单体又具有较低的拉伸强度，能够保证烫金时图案的精细程度。

目前，制备电化铝胶层树脂的通常方法是：先制备出预聚物，再加入某些特定的封端剂，所制得的树脂经固化后即能成膜。比如，PLA嵌段的聚氨酯丙烯酸酯大单体的合成及聚合物的制备,高分子材料科学与工程,2005,12(2):85~88，报道了乳酸与1,4-丁二醇的缩聚反应，合成了PLA-BDO-PLA 型嵌段预聚物，该预聚物与异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、甲基丙烯酸β羟乙酯（HEMA）反应，得到了聚氨酯丙烯酸酯大分子单体，将其固化制得聚氨酯材料。该聚氨酯材料经检测，具有一定的力学性能和透明度，具有较好的应用价值。

发明内容

本发明的目的是为了提高电化铝胶层涂料固化后的分切性能，以适用于烫金精细图文，公开了一种含芳香结构电化铝胶层树脂涂料的制备方法，按照下述步骤进行：

步骤A，在用氮气保护的反应容器中加入干燥的芳香型预聚单体、异氰酸酯单体、催化剂及溶剂，减压到500~5000 Pa，控制温度40~80℃、时间1~5h，反应结束后冷却至室温，提纯得预聚物；

其中，所述芳香型预聚单体可以是1,4-苯二酚、3,5-二羟基甲苯、2,5-二羟基甲苯、2,3-二甲基氢醌、2,6-二羟基甲苯、2,2'-二羟基联苯或3,5,3',5'-四甲基-4,4'-二羟基联苯，优选2,3-二甲基氢醌；所述异氰酸酯单体可以是脂肪族二异氰酸酯（ADI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）或多异氰酸酯，所述芳香型预聚单体与异氰酸酯单体的摩尔比为1：0.8~1.5，并将该芳香型预聚单体记为1.0eq；优选芳香型预聚单体与甲苯二异氰酸酯（TDI）的摩尔比为1：1；

所述催化剂为有机锡类，如二月桂酸二异丁基锡（T-12）、辛酸亚锡、二（十二烷基硫）二丁基锡或二醋酸二丁基锡，考虑到催化剂用量并不会改变反应进程，故将其用量统一定为1~2d，优选1d辛酸亚锡；

所述溶剂可以是N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、1,4-二氧己环或甲基叔丁基醚（MTBE），控制其与芳香型预聚单体的体积摩尔比为10~100mL︰1mol，优选体积摩尔比为80mL︰1mol的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和2,3-二甲基氢醌；优选反应条件为3000 Pa、温度50℃、时间2h；

步骤B，将所制得的预聚物放入反应容器中，加入适量溶剂溶解，再加入二羟甲基酸类单体，控制反应温度50~90℃、时间1~8h，反应结束后加入适量分散剂即可得到不同固含量的预聚体乳液；

其中，所述预聚物为步骤（1）所得产物，若将其质量记为1.0eq，则选用的溶剂与预聚物的体积质量比可以是1~10mL︰1g，优选2mL︰1g；

所述溶剂可以是苯、甲苯、二甲苯、丁酮、环己酮或乙酸乙酯，优选乙酸乙酯；所述二羟甲基酸类单体为二羟甲基丙酸（DMPA）或二羟甲基丁酸（DMBA），其与预聚物的质量比为0.5~2︰1，优选二羟甲基丙酸（DMPA），且质量比为1.2︰1；

优选反应温度80℃，时间6h；

所述分散剂可以是无水乙醇、去离子水，优选去离子水，并且其与所述溶剂体积比为1~20︰1，优选体积比10︰1；

步骤C，称取上述预聚体乳液与固化剂充分混合，即得到芳香族类丙烯酸树脂，将其与其他树脂及二氧化硅粉末在溶剂中混合均匀，即得含芳香结构的电化铝胶层树脂涂料；