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水性丙烯酸樹脂在PET基材上的附著力問題

來源: 編輯: 人氣:235 時間:2021-10-09
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PET基材因其本身特性,使得水性丙烯酸樹脂很難在其表面有很好的附著力,特別是應用于光學級別的透明PET薄膜,表面光滑,不易附著,雖然薄膜的表面在出廠前會做電暈處理,使其表面張力值在40mN/m左右,但始終解決不了丙烯酸樹脂在其表面的附著力問題,并且電暈的薄膜表面具有時效性,隨著時間的延長,電暈效果會逐漸減弱,因此解決丙烯酸樹脂在薄膜表面的附著力問題是個難題,下面為經過實際應用得到的解決方案。

聚氨酯樹脂

附著力差的本質原因還是在于樹脂,聚氨酯可以做到很好的附著在薄膜的表面,而丙烯酸樹脂卻很難附著,聚氨酯雖然附著力較好,但是涂層表面不抗刮,硬度不夠等,因此鑒于兩者各自的優缺點,很難使用單一的樹脂達到薄膜涂層的效果。

因此針對改善水性丙烯酸樹脂附著力問題有以下幾種方式:

1、對丙烯酸樹脂進行改性,提升硬度的同時,提升在PET基材的附著力。目前市場上通過有機硅改性的方式提升力學性能,得到的涂層表面抗刮能力和硬度明顯提升,硬度可以達到2H,但是有機硅改性過后表面張力反而更大,隨著硬度的提高,涂層脆性提高,附著力也更差。

另一種改性方法通過核殼聚合技術將丙烯酸樹脂接枝到聚氨酯鏈上,得到具有一定核殼結構的水性丙烯酸-聚氨酯共聚物,解決了低溫成膜性與硬度的矛盾,在提升了樹脂附著力的同時,具有良好的耐磨、耐沖擊強度,同時避免了丙烯酸樹脂和聚氨酯樹脂物理共混相容性差的問題,該方法目前是根源上解決附著力的方式,目前市場使用的陶氏產品在薄膜上的附著力仍然有限,可以達到4B。

2、添加偶聯劑的方式,提升基材與涂層之間的附著力,添加助劑能在一定的程度上提升其附著力,但是提升程度有限,遠遠達不到要求。

3、具有核殼結構的水性丙烯酸-聚氨酯共聚物與聚氨酯樹脂物理共混的方式,單一改性的樹脂目前還不能做到理想的狀態,但通過再次引入附著力很強的聚氨酯樹脂,可以使得涂層的附著力達到5B等級,百格測試劃口周邊沒有任何涂層掉落,同時硬度和韌性都很好,能夠很好的進行收卷。該方式唯一的缺點在于在使用之前,需要嚴格測試兩種樹脂的相容性問題,選擇同種類型的樹脂。

丙烯酸樹脂

丙烯酸樹脂和聚氨酯樹脂共混后可能出現的問題

1、相容性。液態混合放置一段時間,可以觀察混合溶液的外觀,如黏度有無變化、有無沉淀析出、有無成膠甚至分層等現象發生來判斷其相容性,更好的辦法是在玻璃板上涂覆干燥后,觀察涂膜的透明性及表面狀態等來判斷其相容性。

2、一定要掌握兩種樹脂的離子型態。相同離子型的混合后穩定性相對較好,但即使相同離子型還要注意離子強度和離子的電荷作用,有無自由粒子存在(像丙烯酸樹脂中乳化劑)也是在實際混搭過程中要特別注意的。

3、要注意樹脂極性的過渡性。比如選一個高極性的和一個相對低極性樹脂相拼,相容不好,可以再選一個極性介于兩者之間的第三種樹脂來平衡兩者的極性。

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