一种高耐候耐湿热聚酯薄膜用水性涂布液及其制备方法

摘要

本发明属于聚酯薄膜离线涂布技术领域，具体涉及一种高耐候耐湿热聚酯薄膜用水性涂布液及其制备方法，所述水性涂布液由如下重量百分比的各组分组成：主体树脂24‑32%、固化剂4‑8%、润湿分散剂1.5‑3.0%、流平剂0.8‑2.5%、紫外线吸收剂15‑20%、去离子水余量。聚酯改性丙烯酸树脂具有良好的柔韧性和非常低的收缩率，在塑料上具有良好的附着力，热塑性丙烯酸树脂具有良好的耐候性、保光保色性、耐水性和耐酸碱性，将聚酯改性丙烯酸树脂和热塑性丙烯酸树脂混合作为本发明的主体树脂，可以有效提高涂布液在聚酯薄膜上的附着力，减少因收缩而产生的孔洞，进一步提高聚酯薄膜的耐候性、耐湿热性等，可满足长时间的户外使用需求。

权利要求

1. 一种高耐候耐湿热聚酯薄膜用水性涂布液，其特征在于：由如下重量百分比的各组分组成：

主体树脂                24‑32%固化剂                  4‑8%润湿分散剂              1.5‑3.0%流平剂                  0.8‑2.5%紫外线吸收剂            15‑20%去离子水                余量；

所述主体树脂为聚酯改性丙烯酸树脂和热塑性丙烯酸树脂的混合物；

所述聚酯改性丙烯酸树脂和热塑性丙烯酸树脂的质量比为3:1。

2.如权利要求1所述的高耐候耐湿热聚酯薄膜用水性涂布液，其特征在于：所述固化剂为封闭型聚异氰酸酯。

3.如权利要求1所述的高耐候耐湿热聚酯薄膜用水性涂布液，其特征在于：所述润湿分散剂为DISPERBYK‑180和DISPERBYK‑184中的一种或两种。

4.如权利要求1所述的高耐候耐湿热聚酯薄膜用水性涂布液，其特征在于：所述流平剂为TEGO Glide 410和TEGO Glide 482中的一种或两种。

5.如权利要求1所述的高耐候耐湿热聚酯薄膜用水性涂布液，其特征在于：所述紫外线吸收剂为金红石型TiO2。

6.一种如权利要求1‑5任一项所述高耐候耐湿热聚酯薄膜用水性涂布液的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、紫外线吸收剂、润湿分散剂分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

（2）用球磨机研磨分散至粒径低于8μm；

（3）研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、流平剂，继续搅拌30min；

（4）缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

说明书

一种高耐候耐湿热聚酯薄膜用水性涂布液及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于聚酯薄膜离线涂布技术领域，具体涉及一种高耐候耐湿热聚酯薄膜用水性涂布液及其制备方法。

背景技术

[0002] 聚酯薄膜因其优异的物理机械性能及良好的绝缘性能，被广泛应用于光伏及户外印刷广告等行业。苛刻的环境要求对聚酯薄膜的耐候性等提出了严峻的挑战，需要能够满
足长期户外使用的要求，为赋予聚酯薄膜良好的耐候性，使其能适应严酷多变的环境变化，
目前行业里均是通过在聚酯薄膜的表面涂覆一层氟碳树脂或溶剂型非氟碳树脂，实现其耐
候性等要求。

[0003] 但氟碳树脂或非氟碳类溶剂型树脂涂布液属于非环境友好型材料，在涂布液制作过程及涂覆过程中，会有大量溶剂挥发，产生对环境有害物质，危害人体健康等，不利于长
期持续发展。

发明内容

[0004] 为了在赋予聚酯薄膜良好性能的同时减小对环境的危害，本发明公开了一种高耐候耐湿热聚酯薄膜用水性涂布液及其制备方法，经该涂布液涂布后得到的聚酯薄膜同时具
有良好的附着力和较高的耐候性，并具有优异的耐湿热能力。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0006] 一种高耐候耐湿热聚酯薄膜用水性涂布液，由如下重量百分比的各组分组成：

[0007]

[0008] 作为优选，上述主体树脂为聚酯改性丙烯酸树脂和热塑性丙烯酸树脂的混合物。

[0009] 作为优选，上述聚酯改性丙烯酸树脂和热塑性丙烯酸树脂的质量比为3:1。

[0010] 作为优选，上述固化剂为封闭型聚异氰酸酯。

[0011] 作为优选，上述润湿分散剂为DISPERBYK‑180和DISPERBYK‑184中的一种或两种。

[0012] 作为优选，上述流平剂为TEGO Glide 410和TEGO Glide 482中的一种或两种。

[0013] 作为优选，上述紫外线吸收剂为金红石型TiO2。

[0014] 一种高耐候耐湿热聚酯薄膜用水性涂布液的制备方法，包括如下步骤：

[0015] (1)先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、紫外线吸收剂、润湿分散剂分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0016] (2)用球磨机研磨分散至粒径低于8μm；

[0017] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、流平剂，继续搅拌30min；

[0018] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0019] 本发明具有如下的有益效果：(1)聚酯改性丙烯酸树脂具有良好的柔韧性和非常低的收缩率，在塑料上具有良好的附着力，热塑性丙烯酸树脂具有良好的耐候性、保光保色
性、耐水性和耐酸碱性，将聚酯改性丙烯酸树脂和热塑性丙烯酸树脂混合作为本发明的主
体树脂，可以有效提高涂布液在聚酯薄膜上的附着力，减少因收缩而产生的孔洞，进一步提
高聚酯薄膜的耐候性、耐湿热性等，可满足长时间的户外使用需求；

[0020] (2)聚酯改性丙烯酸树脂和热塑性丙烯酸树脂的质量比控制在3：1，可以在保证具有较好的附着力和较低的体积收缩率的同时获得较高的耐候性、耐湿热性等；

[0021] (3)本申请所添加的紫外线吸收剂为金红石型二氧化钛，可以有效吸收紫外线，提高聚酯薄膜的耐候性，拓展聚酯薄膜在光伏领域中的应用，另外，所添加的二氧化钛还有助
于减少体积收缩率；

[0022] (4)本发明的涂布液以水为溶剂，不含VOC等环境不友好的成分，利于环保。

具体实施方式

[0023] 现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

[0024] 制备方法步骤(1)中“先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、紫外线吸收剂、润湿分散剂分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min”，用去离子水稀释各组分是为了便于使
各组分易于混合，所用的去离子水适量即可；步骤(3)中的“缓慢加入”是为了便于将各组分
混合均匀，本领域技术人员能够理解步骤(3)中的缓慢应当达到何种程度；步骤(4)中的“缓
慢加入封闭型聚异氰酸酯”是为了防止封闭型聚异氰酸酯加入太快导致体系迅速固化，因
此需要缓慢加入，本领域技术人员也能够理解步骤(4)中的缓慢应当达到何种程度。

[0025] 实施例1

[0026] 原料：聚酯改性丙烯酸树脂18％、热塑性丙烯酸树脂6％、封闭型聚异氰酸酯4％、DISPERBYK‑180 1.8％、TEGO Glide 410 2.5％、金红石型TiO2 20％、去离子水余量。

[0027] 制备方法：

[0028] (1)先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、金红石型TiO2、DISPERBYK‑180分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0029] (2)用球磨机研磨分散2h，混合均匀；

[0030] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、TEGO Glide 410，继续搅拌30min；

[0031] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0032] 通过狭缝式涂布头将涂布液均匀涂布在聚酯薄膜的表面上，经过烘干固化后可以得到10μm厚的涂层。

[0033] 实施例2

[0034] 原料：聚酯改性丙烯酸树脂20％、热塑性丙烯酸树脂6.67％、封闭型聚异氰酸酯5.5％、DISPERBYK‑180 2％、DISPERBYK‑184 0.2％、TEGO Glide 482 1％、金红石型TiO2 
15％、去离子水余量。

[0035] 制备方法：

[0036] (1)先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、金红石型TiO2、DISPERBYK‑180、DISPERBYK‑184分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0037] (2)用球磨机研磨分散2h，混合均匀；

[0038] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、TEGO Glide 482，继续搅拌30min；

[0039] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0040] 通过狭缝式涂布头将涂布液均匀涂布在聚酯薄膜的表面上，经过烘干固化后可以得到13μm厚的涂层。

[0041] 实施例3

[0042] 原料：聚酯改性丙烯酸树脂21％、热塑性丙烯酸树脂7％、封闭型聚异氰酸酯6％、DISPERBYK‑184 2.1％、TEGO Glide 410 1.0％、TEGO Glide 482 0.4％、金红石型TiO2 
18％、去离子水余量。

[0043] 制备方法：

[0044] (1)先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、金红石型TiO2、DISPERBYK‑184分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0045] (2)用球磨机研磨分散2h，混合均匀；

[0046] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、TEGO Glide 410、TEGO Glide 482，继续搅拌30min；

[0047] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0048] 通过狭缝式涂布头将涂布液均匀涂布在聚酯薄膜的表面上，经过烘干固化后可以得到15μm厚的涂层。

[0049] 实施例4

[0050] 原料：聚酯改性丙烯酸树脂22％、热塑性丙烯酸树脂7.33％、封闭型聚异氰酸酯6.4％、DISPERBYK‑180 3.0％、TEGO Glide 410 2.3％、金红石型TiO2 20％、去离子水余
量。

[0051] 制备方法：

[0052] (1)先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、金红石型TiO2、DISPERBYK‑180分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0053] (2)用球磨机研磨分散2h，混合均匀；

[0054] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、TEGO Glide 410，继续搅拌30min；

[0055] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0056] 通过狭缝式涂布头将涂布液均匀涂布在聚酯薄膜的表面上，经过烘干固化后可以得到20μm厚的涂层。

[0057] 实施例5

[0058] 原料：聚酯改性丙烯酸树脂23％、热塑性丙烯酸树脂7.67％、封闭型聚异氰酸酯7％、DISPERBYK‑184 2.2％、TEGO Glide 482 1.8％、金红石型TiO2 16％、去离子水余量。

[0059] 制备方法：

[0060] (1)先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、金红石型TiO2、DISPERBYK‑184分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0061] (2)用球磨机研磨分散2h，混合均匀；

[0062] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、TEGO Glide 482，继续搅拌30min；

[0063] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0064] 通过狭缝式涂布头将涂布液均匀涂布在聚酯薄膜的表面上，经过烘干固化后可以得到22μm厚的涂层。

[0065] 实施例6

[0066] 原料：聚酯改性丙烯酸树脂24％、热塑性丙烯酸树脂8％、封闭型聚异氰酸酯8％、DISPERBYK‑180 1.5％、TEGO Glide 410 0.8％、金红石型TiO2 15％、去离子水余量。

[0067] 制备方法：

[0068] (1)先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、金红石型TiO2、DISPERBYK‑180分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0069] (2)用球磨机研磨分散2h，混合均匀；

[0070] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、TEGO Glide 410，继续搅拌30min；

[0071] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0072] 通过狭缝式涂布头将涂布液均匀涂布在聚酯薄膜的表面上，经过烘干固化后可以得到25μm厚的涂层。

[0073] 对比例1

[0074] 原料：聚酯改性丙烯酸树脂15％、热塑性丙烯酸树脂5％、封闭型聚异氰酸酯4％、DISPERBYK‑184 1.5％、TEGO Glide 410 3.5％、金红石型TiO2 25％、去离子水余量。

[0075] 制备方法：

[0076] (1)先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、金红石型TiO2、DISPERBYK‑184分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0077] (2)用球磨机研磨分散2h，混合均匀；

[0078] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、TEGO Glide 410，继续搅拌30min；

[0079] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0080] 通过狭缝式涂布头将涂布液均匀涂布在聚酯薄膜的表面上，经过烘干固化后可以得到10μm厚的涂层。

[0081] 对比例2

[0082] 原料：聚酯改性丙烯酸树脂21％、热塑性丙烯酸树脂7％、封闭型聚异氰酸酯5％、DISPERBYK‑180 0.7％、金红石型TiO2 20％、去离子水余量。

[0083] 制备方法：

[0084] (1)先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、金红石型TiO2、DISPERBYK‑180分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0085] (2)用球磨机研磨分散2h，混合均匀；

[0086] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂，继续搅拌30min；

[0087] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0088] 通过狭缝式涂布头将涂布液均匀涂布在聚酯薄膜的表面上，经过烘干固化后可以得到15μm厚的涂层。

[0089] 对比例3

[0090] 原料：聚酯改性丙烯酸树脂24％、热塑性丙烯酸树脂8％、封闭型聚异氰酸酯7％、DISPERBYK‑180 2％、TEGO Glide 410 1.5％、金红石型TiO2 15％、去离子水余量。

[0091] 制备方法：

[0092] (1)先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、金红石型TiO2、DISPERBYK‑180分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0093] (2)用球磨机研磨分散2h，混合均匀；

[0094] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、TEGO Glide 410，继续搅拌30min；

[0095] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0096] 通过狭缝式涂布头将涂布液均匀涂布在聚酯薄膜的表面上，经过烘干固化后可以得到19μm厚的涂层。

[0097] 对比例4

[0098] 原料：聚酯改性丙烯酸树脂25％、热塑性丙烯酸树脂8.33％、封闭型聚异氰酸酯8.5％、TEGO Glide 482 1.7％、金红石型TiO2 16％、去离子水余量。

[0099] 制备方法：

[0100] (1)先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、金红石型TiO2分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0101] (2)用球磨机研磨分散2h，混合均匀；

[0102] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、TEGO Glide 482，继续搅拌30min；

[0103] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0104] 通过狭缝式涂布头将涂布液均匀涂布在聚酯薄膜的表面上，经过烘干固化后可以得到26μm厚的涂层。

[0105] 对比例5

[0106] 原料：聚酯改性丙烯酸树脂29.33％、封闭型聚异氰酸酯6.4％、DISPERBYK‑180 3.0％、TEGO Glide 410 2.3％、金红石型TiO2 20％、去离子水余量。

[0107] 制备方法：

[0108] (1)先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、金红石型TiO2、DISPERBYK‑180分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0109] (2)用球磨机研磨分散2h，混合均匀；

[0110] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、TEGO Glide 410，继续搅拌30min；

[0111] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0112] 通过狭缝式涂布头将涂布液均匀涂布在聚酯薄膜的表面上，经过烘干固化后得到20μm厚的涂层。

[0113] 对比例6

[0114] 原料：热塑性丙烯酸树脂29.33％、封闭型聚异氰酸酯6.4％、DISPERBYK‑180 3.0％、TEGO Glide 410 2.3％、金红石型TiO2 20％、去离子水余量。

[0115] 制备方法：

[0116] (1)先将热塑性丙烯酸树脂配方含量的1/2、金红石型TiO2、DISPERBYK‑180分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0117] (2)用球磨机研磨分散2h，混合均匀；

[0118] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的热塑性丙烯酸树脂、TEGO Glide 410，继续搅拌30min；

[0119] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0120] 通过狭缝式涂布头将涂布液均匀涂布在聚酯薄膜的表面上，经过烘干固化后得到20μm厚的涂层。

[0121] 对比例7

[0122] 原料：聚酯改性丙烯酸树脂20％、热塑性丙烯酸树脂9.33％、封闭型聚异氰酸酯6.4％、DISPERBYK‑180 3.0％、TEGO Glide 410 2.3％、金红石型TiO2 20％、去离子水余
量。

[0123] 制备方法：

[0124] 制备方法：

[0125] (1)先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、金红石型TiO2、DISPERBYK‑180分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0126] (2)用球磨机研磨分散2h，混合均匀；

[0127] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、TEGO Glide 410，继续搅拌30min；

[0128] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0129] 通过狭缝式涂布头将涂布液均匀涂布在聚酯薄膜的表面上，经过烘干固化后得到20μm厚的涂层。

[0130] 对比例8

[0131] 原料：聚酯改性丙烯酸树脂24％、热塑性丙烯酸树脂5.33％、封闭型聚异氰酸酯6.4％、DISPERBYK‑180 3.0％、TEGO Glide 410 2.3％、金红石型TiO2 20％、去离子水余
量。

[0132] 制备方法：

[0133] (1)先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、金红石型TiO2、DISPERBYK‑180分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0134] (2)用球磨机研磨分散2h，混合均匀；

[0135] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、TEGO Glide 410，继续搅拌30min；

[0136] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0137] 通过狭缝式涂布头将涂布液均匀涂布在聚酯薄膜的表面上，经过烘干固化后得到20μm厚的涂层。

[0138] 对比例9

[0139] 原料：聚酯改性丙烯酸树脂22％、热塑性丙烯酸树脂7.33％、封闭型聚异氰酸酯6.4％、DISPERBYK‑180 3.0％、TEGO Glide 410 2.3％、去离子水余量。

[0140] 制备方法：

[0141] (1)先将聚酯改性丙烯酸树脂配方含量的1/2、DISPERBYK‑180分别用去离子水稀释，再混合搅拌30min；

[0142] (2)用球磨机研磨分散2h，混合均匀；

[0143] (3)研磨结束后，分别缓慢加入剩余的聚酯改性丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、TEGO Glide 410，继续搅拌30min；

[0144] (4)缓慢加入封闭型聚异氰酸酯，再加入剩余的去离子水，继续搅拌1h即得。

[0145] 通过狭缝式涂布头将涂布液均匀涂布在聚酯薄膜的表面上，经过烘干固化后可以得到17μm厚的涂层。

[0146] 对比例10为市场上销售的氟碳涂层聚酯薄膜A。

[0147] 对比例11为市场上销售的氟碳涂层聚酯薄膜B。

[0148] 对比例12为市场上销售的氟碳涂层聚酯薄膜C。

[0149] 按照GB/T 31034‑2014中的相关条目对实施例1‑6和对比例1‑12所获得的涂层进行性能测试，测试结果见表1。

[0150] 表1

[0151]   附着力(级) 耐候性(kWh·m‑2) 耐湿耐热性(h)实施例1 0 120 2800
实施例2 0 100 2700
实施例3 0 90 3200
实施例4 0 120 3500
实施例5 0 100 2600
实施例6 0 80 2900
对比例1 1 45 800
对比例2 2 15 500
对比例3 0 60 800
对比例4 1 30 1200
对比例5 0 5 500
对比例6 3 80 800
对比例7 1 60 1800
对比例8 0 45 1500
对比例9 0 5 2800
对比例10 0 30 1300
对比例11 0 60 3000
对比例12 0 45 2200

[0152] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术
性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。