[发明专利]一种含氧化石墨烯的电化铝箔胶层树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及电化铝箔胶层树脂，尤其涉及一种含氧化石墨烯的电化铝箔胶层树脂及其制备方法。

背景技术

随着印刷工业的不断发展与人们审美观的不断提高，图案清晰且色彩绚丽的包装产品得到世人的广泛青睐。以烫金方式生产出来的印刷品因其金属质感强烈、突出设计主题、耐磨、耐候等优点，广泛应用于烟酒及化妆品包装材料当中。烫金的实质就是将电化铝箔上的信息、图案通过一定温度与压力作用转移至特定承载物的工艺过程。质量优异的烫金产品不仅需要适当的烫金工艺参数，更为重要的就是电化铝箔本身的上烫性必须达标。影响电化铝箔上烫性能的因素很多，诸如电化铝箔分离层离型、信息层树脂及胶层树脂，又比如说承载物光油中所使用的树脂类型与电化铝箔中胶层树脂的匹配性，而胶层树脂是生产电化铝箔的最后一道工序，并且其热熔后直接与承印物光油直接接触，因此是电化铝箔是否具备优异上烫性能的关键。在实际烫金生产中，通常需要在同一卷电化铝箔上烫出不同形状、粗细的图案，而以往市场上电化铝箔产品很难兼顾多种烫金需要，为此需要通过交联改性手段来改善胶层树脂内部的键合方式从而改善其上烫性能。

氧化石墨烯（GO）的比表面积较高，其表面含有丰富的官能团(如-COOH、-OH、-O-、-CO-等)，众多的官能团与胶层树脂键合后有利于提高其上烫性能，并且GO本身的片状分子结构更能加强树脂热熔后与承载物的附着力，是一种极具潜力新型树脂改性材料。

HEMA封端的聚氨酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备与表征，化工世界，2005，增刊：55~59，报道了以聚四氢呋喃、4, 4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯为原料合成含不饱和双键的聚氨酯齐聚物，通过本体自由基聚合，制备出一系列共聚物，并且整个过程中不使用有机溶剂，符合环保生产要求。

UV固化氧化石墨烯/聚氨酯-丙烯酸酯复合功能涂料的制备及性能研究，硕士学位论文，江苏镇江：江苏大学，2015，报道了通过自制GO改性聚氨酯-丙烯酸酯乳液，并将预聚体乳液固化成膜后用于导电材料及抗电子屏蔽材料等。

从这些研究成果可以得知，GO作为一种性能优异的新型碳材料正广泛应用于聚合物类复合材料中，而聚合物共混不仅操作简便且制得产品性能稳定。

目前，GO用于树脂改性的方式主要为：在制备预聚体过程中适当引入GO，使其通过键合方式附载于预聚体分子链上，再由一定的固化剂、引发剂等组成乳液固化体系，在热力或光照条件下使其固化成膜。这种方式能够使GO分子表面官能团与被改性树脂分子链充分接触，但考虑到电化铝生产成本以及操作简便易行原则，本发明向树脂固化体系中直接添加GO，使其与树脂物理共混，共混物乳液受热固化，从而使得GO填充于固化膜中。

发明内容

本发明的目的是为了增强电化铝箔胶层树脂的热熔后与承载物的附着力，提高上烫性，公开了一种含氧化石墨烯的电化铝箔胶层树脂。

本发明依据烫金图及承载物性质确定胶层树脂各组分比例，尤其是氧化石墨烯（GO）所占整个胶层树脂体系的质量份数。

一种含氧化石墨烯的电化铝箔胶层树脂，按质量份数由以下组分组成：

丙烯酸树脂25~40，

其他树脂5~15，

硅粉8~20，

氧化石墨烯1~10，

助剂0.5~1.0，

溶剂40~70。

本发明所公开的含氧化石墨烯的电化铝箔胶层树脂，其中，所述丙烯酸树脂为丙烯酸或甲基丙烯酸及其衍生物，比如甲基丙烯酸羟甲酯或甲基丙烯酸羟乙酯，优选甲基丙烯酸羟乙酯；

所述其他树脂为硝酸纤维素、乙酸丁酸纤维素或过氯乙烯树脂，优选硝酸纤维素；

所述助剂为流平剂、增滑剂、润湿剂、热稳定剂中的一种或多种组合，优选流平剂，其中流平剂为聚丙烯酸或羧甲基纤维素，增滑剂为聚乙烯蜡或聚丙烯蜡，润湿剂为司盘或吐温，热稳定剂为甘油酯；

所述溶剂为苯、甲苯、二甲苯、丁酮、环己酮、乙酸乙酯、正丁醇中的一种或多种混合，优选正丁醇。

本发明的另外一个目的，公开了上述含氧化石墨烯的电化铝箔胶层树脂的制备方法，是按照下述步骤进行：

先将适量溶剂投入反应釜中，控制釜内温度25~60℃；依次加入丙烯酸树脂和其他树脂，搅拌2~4 h；再将硅粉、氧化石墨烯（GO）、助剂一次性投入釜内，控制温度25~70℃，搅拌2~6 h；最后将混合均匀的物料通过釜体装置流入储槽内备用，储槽内部温度10~35℃。