一種pet薄膜用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂的制備方法
【專(zhuān)利摘要】一種PET用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂的制備方法，是將30～45摩爾份脂肪族異氰酸酯、5～10摩爾份聚酯多元醇、5～15摩爾份聚醚多元醇和1～5摩爾份含氟多元醇溶于丙酮中，70～90 ℃反應(yīng)1.5～3 h后，得到預(yù)聚體；再升溫至70～75 ℃，加入1～5摩爾份二羥甲基丙酸和1～5摩爾份乙二醇，擴(kuò)鏈反應(yīng)0.5～1.0 h，降至室溫后，在高速攪拌下加入2～5摩爾份三乙胺，加水乳化，減壓蒸餾脫去丙酮，得到PET用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂。本發(fā)明在水性聚氨酯樹(shù)脂中引入氟官能團(tuán)，增加了水性聚氨酯樹(shù)脂和PET薄膜的附著力，用于PET薄膜材料表面，具有無(wú)毒、成膜性好、高粘結(jié)力和高附著力等優(yōu)點(diǎn)，成功地解決了水性聚氨酯油墨和水性聚氨酯粘膠劑在PET薄膜上的粘結(jié)附著問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種PET薄膜用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于水性聚氨酯技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種PET薄膜用高粘結(jié)水性聚氨酯 樹(shù)脂的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] PET聚酯薄膜因?yàn)槠鋬?yōu)異的耐溫性、耐久性、耐溶劑性和高透明度得到了日益廣泛 的使用。但是，PET薄膜屬于非吸收性承印材料，表面張力比較低，油墨和粘膠劑常常不能 同PET底材有效結(jié)合，易引起脫墨或脫膠，影響產(chǎn)品質(zhì)量。雖然電暈處理能夠提高PET薄膜的 表面張力，但電暈處理過(guò)的材料表面張力穩(wěn)定性差，且某些PET薄膜無(wú)法用電暈處理。因此， 包裝和印刷工業(yè)一直在尋找一個(gè)高效、穩(wěn)定的PET薄膜表面附著力解決方案。同時(shí)，隨著社 會(huì)大眾對(duì)綠色健康的需求日益高漲及國(guó)家環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)苛，水性油墨和水性粘合劑的 使用已成為必然趨勢(shì)。水性聚氨酯具有環(huán)保、無(wú)毒、成膜性能優(yōu)異等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于涂料、 油墨、粘合劑等領(lǐng)域。但用于未經(jīng)電暈處理的PET材料表面時(shí)，水性聚氨酯的粘結(jié)力和附著 力較差，從而限制了水性聚氨酯在PET材料上的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種PET薄膜用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂的制備方法，該方 法制備的水性聚氨酯樹(shù)脂在用于PET薄膜表面，具有無(wú)毒、不含重金屬、高粘結(jié)和高附著力 等優(yōu)點(diǎn)，成功地解決了水性聚氨酯油墨和水性聚氨酯粘膠劑在PET聚酯薄膜上的粘結(jié)附著 問(wèn)題。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種PET薄膜用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂的制備方 法，包括以下步驟： (1) 將30~45摩爾份脂肪族異氰酸酯、5~10摩爾份聚酯多元醇、5~15摩爾份聚醚多元 醇和1~5摩爾份含氟多元醇溶于15~40摩爾份丙酮中，升溫至70~90 °C，反應(yīng)1.5~3 h 后，得到預(yù)聚體； (2) 將步驟(1)得到的預(yù)聚體升溫至70~75 °C，然后加入1~5摩爾份二羥甲基丙酸和1 ~5摩爾份乙二醇，擴(kuò)鏈反應(yīng)0.5~1.0 h; (3) 降至室溫后，在高速攪拌下加入2~5摩爾份三乙胺，加水乳化，減壓蒸餾脫去丙酮， 得到PET薄膜用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂。
[0005] 所述的脂肪族異氰酸酯是六亞甲基二異氰酸酯或異佛爾酮二異氰酸酯；聚酯多元 醇是分子量為2000~2500的聚酯二元醇(CAS:68082-28-0)，所述的聚醚多元醇是聚醚二元 醇，含氟多元醇是含氟二元醇(DAF)、含氟聚醚二元醇或全氟烷基醇(F0H)。
[0006] 本發(fā)明在水性聚氨酯樹(shù)脂中引入特殊的官能團(tuán)（一 F)，增加了水性聚氨酯樹(shù)脂和 PET薄膜的附著力，用于PET薄膜材料表面，具有無(wú)毒、成膜性好、高粘結(jié)力和高附著力等優(yōu) 點(diǎn)，成功地解決了水性聚氨酯油墨和水性聚氨酯粘膠劑在PET聚酯薄膜上的粘結(jié)附著問(wèn)題。
【具體實(shí)施方式】
[0007] 以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明發(fā)明。
[0008] 實(shí)施例1 PET薄膜用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟： (1) 將30 mol異佛爾酮二異氰酸酯、5 mol分子量為2000~2500的聚酯二元醇、10 mol 聚醚二元醇和1 mol含氟二元醇溶于25 mol丙酮中，升溫至70 °C，反應(yīng)3 h后，得到預(yù)聚體； (2) 將步驟(1)得到的預(yù)聚升溫至75 °C，然后加入2 mol二羥甲基丙酸和2 mol乙二醇， 擴(kuò)鏈反應(yīng)0.5 h; (3) 降至室溫后，在高速攪拌下加入2 mol三乙胺，加水乳化后減壓蒸餾脫去丙酮，得到 PET用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂。
[0009] 實(shí)施例2 PET薄膜用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟： (1) 將40 mol六亞甲基二異氰酸酯、10 mol分子量為2000~2500的聚酯二元醇、5 mol 聚醚二元醇和3 mol含氟聚醚二元醇溶于30mol丙酮中，升溫至90 °C，反應(yīng)1.5 h后，得到預(yù) 聚體； (2) 將步驟(1)得到的預(yù)聚體降溫至70 °C，然后加入5mol二羥甲基丙酸和lmol乙二醇， 擴(kuò)鏈反應(yīng)1.0 h; (3) 降至室溫后，在高速攪拌下加入5 mol三乙胺，加水乳化后減壓蒸餾脫去丙酮，得到 PET用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂。
[0010] 實(shí)施例3 PET薄膜用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟： (1) 將45 mol異佛爾酮二異氰酸酯、5 mol分子量為2000~2500的聚酯二元醇、10 mol 聚醚二元醇和5 mol全氟烷基醇溶于40 mol丙酮中，升溫至75 °C，反應(yīng)2.5 h后，得到預(yù)聚 體； (2) 將步驟(1)得到的預(yù)聚降溫至75 °C，然后加入3 mol二羥甲基丙酸和5 mol乙二醇， 擴(kuò)鏈反應(yīng)1 h; (3) 降至室溫后，在高速攪拌下加入3 mol三乙胺，加水乳化后減壓蒸餾脫去丙酮，得到 PET薄膜用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂。
[0011] 按照GB-T7124-2008膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度的測(cè)定方法對(duì)實(shí)施例1~3制得的PET薄 膜用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂進(jìn)行測(cè)試，并測(cè)試實(shí)施例1~3制得的PET用高粘結(jié)水性聚氨酯 樹(shù)脂對(duì)PET薄膜自身粘結(jié)性能，結(jié)果表1所示： 表1實(shí)施例1~3制得的PET薄膜高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂的拉伸強(qiáng)度和斷裂力測(cè)試結(jié) 果：
結(jié)果表明本發(fā)明制備的水性聚氨酯樹(shù)脂與PET薄膜的粘結(jié)力較強(qiáng)(斷裂力多26.25 N)， 而且具有較好的成模性(拉伸強(qiáng)度多3 2.3 0 MPa )，成功地解決了水性聚氨酯油墨和水性聚 氨酯粘膠劑在PET聚酯薄膜上的粘結(jié)附著問(wèn)題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種PET薄膜用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將30~45摩爾份脂肪族異氰酸酯、5~10摩爾份聚酯多元醇、5~15摩爾份聚醚多元 醇和1~5摩爾份含氟多元醇溶于15~40摩爾份丙酮中，升溫至70~90 °C，反應(yīng)1.5~3 h 后，得到預(yù)聚體； (2) 將步驟（1)得到的預(yù)聚體升溫至70~75 °C，然后加入1~5摩爾份二羥甲基丙酸和1 ~5摩爾份乙二醇，擴(kuò)鏈反應(yīng)0.5~1.0 h; (3) 降至室溫后，在高速攪拌下加入2~5摩爾份三乙胺，加水乳化，減壓蒸餾脫去丙酮， 得到PET薄膜用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PET薄膜用高粘結(jié)水性聚氨酯樹(shù)脂的制備方法，其特征在于： 所述的脂肪族異氰酸酯是六亞甲基二異氰酸酯或異佛爾酮二異氰酸酯;聚酯多元醇是分子 量為2000~2500的聚酯二元醇，所述的聚醚多元醇是聚醚二元醇，含氟多元醇是含氟二元 醇、含氟聚醚二元醇或全氟烷基醇。
【文檔編號(hào)】C09J175/06GK105968313SQ201610512049
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月2日
【發(fā)明人】劉都寶, 陶杰, 劉藏, 鮑俊杰, 趙洪濤
【申請(qǐng)人】安徽中恩化工有限公司