[发明专利]一种基材涂料的制备方法及使用该涂料的可印刷硬化膜

说明书

本发明公开了一种基材涂料的制备方法及使用该涂料的可印刷硬化膜，属于涂料技术领域。本发明先用一定量的硅烷偶联剂将无机纳米粒子进行接枝改性，再用硅烷改性的高分子树脂与改性无机纳米粒子高速分散获得涂料，在两者的协同作用下，所得涂料制备的硬化膜基材表面粗糙且具有化学作用力，能使膜面的附着力得到显著提升，制备的可印刷硬化膜同时具有耐刮和硬度高的性能。

技术领域

本发明涉及一种基材涂料的制备方法及使用该涂料的可印刷硬化膜，属于涂料技术领域。

背景技术

基膜在包装行业中一般不单独使用，需要通过胶水和油墨的多层复合和印刷；而若基材的附着力不够，多层复合和印刷的基材易撕开，即剥离力不达标易分层脱色。目前提升基材附着力的常规方式主要有：电晕处理和底涂处理。

电晕处理提高附着力的是增加基材的表面能、调节极性，使基材表面产生游离基而与聚合物发生反应。离子电击侵蚀表面，使基材表面变粗糙，从而增加基材附着力。而电晕处理因为时效短、易产生臭氧等问题，具有一定的局限性。相反底涂处理更加适合现代涂布体系，而且效果更优异、更稳定、更有效。

目前常用的底涂剂都是由硅烷偶联剂或聚氨酯预聚物组成，主要润湿基材表面、提升分子间作用力，通过化学键合提升漆膜对基材的附着力。而单一的底涂剂又很难做到适合不同的胶水体系，某些胶水体系在聚氨酯预聚物的底涂膜上附着较差、有些则在硅烷偶联剂处理的底涂膜上附着较差。而且目前的底涂可印刷膜，不具备耐刮和硬度高的性能，在使用过程中，如果薄膜表面受到磨损，对后续印刷处理的外观和性能都会有影响。因此，仍需要一种附着力强的涂料。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基材涂料，兼具底涂和电晕的处理效果，对涂料进行改进，提升基材附着力。

本发明的第一个目的是提供一种基材涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将无机纳米粒子均匀分散，添加硅烷偶联剂，研磨，得到硅烷改性的纳米粒子浆液；

(2)将上述硅烷改性的纳米粒子浆液与有机溶剂混合，加入分散剂搅拌，然后加入硅烷改性丙烯酸酯预聚物、稀释单体和光引发剂继续搅拌，得到上述基材涂料。

本发明中，硅烷改性的丙烯酸酯预聚物和稀释单体经由光引发剂反应形成网状高分子结构，初步提升基材附着力；网状高分子结构形成的过程中加入硅烷改性的无机纳米粒子，硅烷改性的无机纳米粒子会“镶嵌”在固化后的网状高分子结构中，并在涂层表面形成一种类似“凹凸”结构，增加了基材表面的粗糙度，从而进一步提高基材附着力。而用于丙烯酸预聚物和无机纳米粒子改性的硅烷改性基团，在基材表面通过化学键合作用能够再一步提升基材的附着力。更重要的，硅烷改性的无机纳米粒子与硅烷改性丙烯酸酯预聚物具有协同作用，使采用本发明的涂料制备的可印刷硬化膜具备更耐刮和硬度高的性能。示意图见图1。

本发明所述的涂料用于提高基材附着力，所述基材可为各种材质，该基材可经过电晕处理、底涂处理或不经任何处理。

进一步地，在步骤(1)中，无机纳米粒子为ZrO₂、SiO₂、ZnO、TiO₂和Al₂O₃中的一种或多种。

进一步地，在步骤(1)中，用醇类溶剂分散无机纳米粒子，如乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇、异丙醇等。

进一步地，在步骤(1)中，无机纳米粒子的质量和醇类溶剂的体积比为1g:0.1-2ml。

进一步地，在步骤(1)中，无机纳米粒子和硅烷偶联剂的质量比为1:0.1-0.2。

进一步地，在步骤(1)中，采用研磨珠进行研磨，无机纳米粒子和研磨珠的质量比为1:1-2。