一种OPP膜涂覆用聚氨酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于OPP膜涂覆用聚氨酯树脂。该聚氨酯树脂主要由以下质量含量的组分组成：8.0％‑12.0％二苯基甲烷‑4,4ˋ‑二异氰酸酯；13％‑17％聚己二酸新戊二醇酯二醇；4％‑6％二醇扩链剂1和二醇扩链剂2；30％‑40％溶剂1，30％‑40％溶剂2，40％‑20％溶剂3，0.15％‑0.3％二氧化硅消光粉。本发明专利技术的聚氨酯树脂用于OPP膜涂覆领域，具有烘干速度快，成膜好，皮膜表面无针孔、气泡的特点。

Polyurethane resin for coating OPP film and preparation method thereof

The invention relates to a polyurethane resin for coating OPP film. The polyurethane resin is mainly composed of the following components: the content of 8% 12% two 4,4, phenyl methane diisocyanate; 13% 17% polyneopentanediol adipate glycol; 4% 6% diol chain extender and diol chain extender 1 2; 30% 40% 1 30% solvent, solvent 40% 2, 40% 20% solvent 3, 0.15% 0.3% silica matting powder. Polyurethane resin of the present invention for OPP film coating, with fast drying speed, good film-forming characteristics, no pinholes, bubble film surface.

【技术实现步骤摘要】
一种OPP膜涂覆用聚氨酯树脂及其制备方法
本专利技术涉及一种聚氨酯树脂制备
，具体的说，涉及一种OPP膜涂覆用聚氨酯树脂及其制备方法，该聚氨酯树脂使用OPP膜作为转移基材，用于纺织涂覆领域。
技术介绍
干式PU合成革的制备一般是将聚氨酯树脂通过涂刮的方式涂刮到离型纸上，烘干冷却后，二次涂覆粘结层树脂，然后与基布贴合，再经过压合，干燥，冷却后，将离型纸剥离下来，制得干式PU合成革。离型纸被剥离后，可以适当的重复使用。离型纸作为一种转移基材，其优点是具有多样性的花纹，能够形成不同纹路的合成革。但是，使用离型纸作为转移基材，同时存在着价格贵，使用次数有限的缺陷，而且一般情况下不适合间歇工艺，因此合成革行业，特别是纺织涂覆领域里的技术人员考虑使用OPP膜作为转移基材，部分替代离型纸。OPP膜相对于离型纸来说，作为转移基材，具有表面自由能低，价格低廉的特点。作为基材涂覆聚氨酯树脂并烘干后，无须经过连续的基布复合及离型工艺，可以直接收卷为后续工艺备用，间歇工艺操作简单方便。但是OPP膜也存在缺陷，第一，耐热性差，导致OPP膜在烘干过程中容易发生变形。第二，表面自由能低，与涂覆基材的接着牢度差，所以使用前OPP膜需要经过电晕处理。为防止OPP膜形变，在加热烘干过程中，烘箱温度不能超过100℃，同时，需要提高加工车速，缩短烘箱内停留时间，一般车速大于30m/min。如何使聚氨酯树脂中的溶剂在短时间内快速烘干挥发，又要保证皮膜表面不能留下针孔，气泡，暗泡等表面缺陷，同时又能保证聚氨酯树脂成膜后，与OPP膜有较好的接着牢度，一直是本领域技术人员急需解决的问题。目前来说，市场上的用于OPP涂覆的聚氨酯树脂，基本上采用丁酮或者醋酸乙酯作为溶剂将聚氨酯树脂溶解稀释到500CPs-1000CPs/25℃,再采用辊涂的方式将树脂涂覆到OPP膜上，聚氨酯树脂涂覆液体系涂覆OPP膜在烘箱中烘干的过程，是溶剂挥发(蒸发)与聚氨酯成膜的过程，溶剂挥发的快慢与溶剂的蒸气压有关，蒸气压越大，就越易挥发。为了提高烘干速度，应该尽量使用高饱和蒸气压、易挥发的溶剂(也是目前市场上通常用丁酮或醋酸乙酯配制的原因)；通常情况下这类易挥发的溶剂沸点相对比较低，在烘干过程，聚氨酯树脂工作浆表面成膜速度快，内部溶剂在快速烘干过程中，容易穿过成膜的表面导致膜表面形成针孔，严重时表面形成气泡。在60℃-100℃的烘箱中烘干过程中，由于车速快，同时由于丁酮或醋酸乙酯的饱和蒸汽压大，分子挥发快，在聚氨酯树脂成膜过程中容易留下针孔、气泡等缺陷。通常情况下，生产上会通过后添加有机硅消泡剂来改善此缺陷。但只有在车速较低的情况下有机硅消泡剂才能有效的发挥作用(一般车速控制在15米/秒以下，涂覆液体系中的小气泡才来得及消掉)，但针对生产过程中高车速(>30米/秒)条件下的OPP膜涂覆效果不明显(气泡来不及消掉)，经常产生有针孔，气泡的残次品，无法满足正常生产上对于成品率的要求，同时车速低，生产效率低。由于OPP膜本身耐热性低，配制聚氨酯树脂涂覆液的溶剂只能采用丁酮或醋酸乙酯类的低沸点溶剂来达到快速烘干的目的，也就是说，在聚氨酯树脂涂覆液体系不能改变以及生产线不能改变的前提下，只有通过改变聚氨酯树脂本身的体系或通过聚氨酯树脂的结构调整达到改善涂覆OPP膜后产生气泡、针孔的问题。另外，由于OPP膜涂覆的工艺多采用间歇式生产工艺，即经过涂覆后的OPP膜被收卷后用于不同用途的再加工，要求膜表面滑爽性好，收卷后的膜的抗粘连性能好，便于存放使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一在于提供一种OPP膜涂覆用聚氨酯树脂，使其用于OPP膜涂覆时，与OPP膜有较好的接着牢度。OPP膜为聚丙烯膜，由于聚丙烯分子无极性，其表面自由能比较低，使得传统的聚氨酯树脂与其的接着牢度会受到影响，OPP膜通常需要经过表面电晕处理提高表面自由能；为了进一步提高聚氨酯树脂与OPP膜的接着牢度，可以通过聚氨酯树脂结构的调整，在树脂分子中引入长链二元醇，从而降低聚氨酯树脂分子整体的极性，提高聚氨酯树脂与OPP膜的接着牢度。本专利技术所要解决的技术问题之二在于提供一种溶剂体系，使得此溶剂体系中的聚氨酯树脂用于OPP膜涂覆时，在60℃-100℃的烘箱中快速烘干过程中，车速大于30米/秒的条件下，不产生针孔，气泡；或者大大降低针孔、气泡产生的数量和程度，使生产过程中因针孔、气泡而产生次品的次品率低，良品率控制在98％以上；同时车速的提高，既保证了OPP膜烘箱中停留时间变短，又大大提高了生产效率。理论上说，可以通过调整聚氨酯树脂体系中溶剂体系的饱和蒸气压和沸点来实现。使用低饱和蒸汽压的溶剂，使树脂体系的饱和蒸汽压降低，减缓溶剂挥发的速度，保证树脂表面成膜速度与内部成膜速度一致，从而减少针孔或气泡的形成。但考虑到OPP膜的耐热性低，适当降低高沸点溶剂N,N-二甲基甲酰胺的使用量，增加沸点在100℃左右的低饱和蒸气压溶剂的使用量，同时，综合聚氨酯树脂的结构，考虑溶剂对于聚氨酯树脂的溶解能力，保证聚氨酯树脂体系的溶解力。本专利技术通过对聚氨酯树脂的结构进行设计，通过对聚酯多元醇，二醇扩链剂，以及溶剂的选择，使得形成的聚氨酯树脂结晶性满足溶剂对其的溶解要求，大大降低了聚氨酯树脂体系溶剂的饱和蒸汽压，使之在100℃以下快速烘干时，不会产生针孔、气泡等缺陷，或者大大降低针孔、气泡产生的数量和程度，满足生产上对良品率的要求。本专利技术所要解决的技术问题之三在于提供一种聚氨酯树脂，其表面具有很好的滑爽性，便于在皮膜收卷过程中的保存，防止粘连。由于侧基的存在，聚己二酸新戊二醇酯二醇的结晶性极低，具有广泛的溶剂相容性；另外，聚己二酸新戊二醇酯二醇合成制得的聚氨酯树脂在涂覆OPP膜后，形成的皮膜皮膜感强，表面滑爽性极佳。本方法所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：一种OPP膜涂覆用聚氨酯树脂，由以下质量百分比的原料制备而成：在本专利技术的一个优选实施例中，所述的聚己二酸新戊二醇酯二醇的数均数均分子量优选为1000-2000。在本专利技术的一个优选实施例中，所述的二醇扩链剂1优选为1,9-壬二醇或1,10-癸二醇。在本专利技术的一个优选实施例中，所述的二醇扩链剂2为80％-90％的2-甲基-1,8-辛二醇和10％-20％的1,9-壬二醇组成的混合物，优选为Kuraray公司的ND15。在本专利技术的一个优选实施例中，所述的二醇扩链剂1与二醇扩链剂2的摩尔比优选为4:1。在本专利技术的实施例中，所述的溶剂1优选为N,N-二甲基甲酰胺，所述的溶剂2优选为碳酸二甲酯或碳酸二乙酯，所述的溶剂3优选为甲基异丁基酮、甲基丙基酮、甲基异丙基酮中的一种。在本专利技术的实施例中，所述的二氧化硅消光粉为平均粒径为3.0-4.0微米，二氧化硅含量≥98％的消光粉，优选为德固赛的OK412。二氧化硅消光粉的涂膜手感极佳、平滑，在本专利技术的实施例中，配合聚己二酸新戊二醇酯二醇的使用，使得形成的聚氨酯树脂表面具有很好的滑爽性，便于在皮膜收卷过程中的保存，有效的防止粘连的发生。另人惊喜的是，二氧化硅消光粉的加入，不仅使得聚氨酯树脂涂覆液涂覆OPP膜后形成的皮膜表面滑爽，有效防止了粘连的发生，更重要的是，与传统聚氨酯树脂在配制涂覆液过程中添加有机硅消泡剂相比，本专利技术的聚氨酯树脂无须后添本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种OPP膜涂覆用聚氨酯树脂，其特征在于，由以下质量百分比的原料制备而成：

【技术特征摘要】
1.一种OPP膜涂覆用聚氨酯树脂，其特征在于，由以下质量百分比的原料制备而成：2.如权利要求1所述的一种OPP膜涂覆用聚氨酯树脂，其特征在于，所述的聚己二酸新戊二醇酯二醇的数均分子量为1000-2000。3.如权利要求1所述的一种OPP膜涂覆用聚氨酯树脂，其特征在于，所述的二醇扩链剂1为1,9-壬二醇或1,10-癸二醇。4.如权利要求1所述的一种OPP膜涂覆用聚氨酯树脂，其特征在于，所述的二醇扩链剂2为80％-90％的2-甲基-1,8-辛二醇和10％-20％的1,9-壬二醇组成的混合物。5.如权利要求1至3任一项权利要求所述的一种OPP膜涂覆用聚氨酯树脂，其特征在于，所述的二醇扩链剂1与二醇扩链剂2的摩尔比为4:1。6.如权利要求1所述的一种OPP膜涂覆用聚氨酯树脂，其特征在于所述的溶剂1为N,N-二甲基甲酰胺，所述的溶剂2为碳酸二甲酯或碳酸二乙酯，所述的溶剂3为甲基异丁基酮、甲基丙基酮、甲基异丙基酮中的一种。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：钱建中，钱洪祥，郭海英，邹文革，田小松，
申请(专利权)人：上海汇得科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31