CN101768398B - 一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料及其制备方法 - Google Patents

一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料及其制备方法,该涂料包括以下组分及重量份含量:水性树脂30-40、耐温水性树脂10-20、水性无机填料0-5、助溶剂10-20、去离子水18-40、pH值调节剂0.2-0.3、润湿剂0.1-0.5、流平剂0.1-0.2、消泡剂0.05-0.2,将树脂组分及填料置于反应釜中,低速搅拌后依次加入pH值调节剂、润湿剂、流平剂、消泡剂,经过搅拌过滤,即得到产品。与现有技术相比,本发明具有环保优势、成本较低、印刷适应性好,模压时适宜的模压温度范围比较宽,模压效果好,可直接用于替代现有溶剂型和水性转移镭射镀铝涂料。

Description

一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂料及其制备方法,尤其是涉及一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料及其制备方法。
背景技术
20世纪末期,转移镀铝工艺相比传统的复合工艺凭借其资源消耗低、环保、外观金属感强、可做成镭射效果、成本低等优势,在包装材料界掀起了一场革命,为其度身定制的转移镀铝用涂料(以下简称转移涂料)得到了大量的推广应用。镭射转移涂料的基础性能是其剥离性和模压效果,剥离性即与基膜(PET聚酯薄膜、OPP拉伸聚丙烯薄膜等)干净剥离的容易程度,剥离性的好坏,一般可通过转移涂料与基膜的剥离力来表征。模压效果是指通过模压工艺在涂层上呈现出全息镭射效果。
现有耐温型镭射转移涂料大部分为溶剂型体系和少部分的水性体系,其中溶剂型体系大量使用有机溶剂,一方面挥发性有机物(VOCs)含量高对生产与使用环境造成严重污染,另一方面也存在着溶剂成本受制于国际油价波动的问题;而现用的少部分水性体系耐温性达不到要求,在很多应用领域不能使用。水性涂料本身具有溶剂型涂料无可比拟的环保优势已成为广泛共识,耐温型的镭射转移涂料走水性化的道路也是大势所趋,具环保性耐温型可模压水性转移涂料则尚未见有相关专利或文献报道。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具环保性、耐温型、可模压的水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料,其特征在于,该涂料包括以下组分及重量份含量:
水性树脂                30-40;
耐温水性树脂            10-20;
水性无机填料            0-5;
助溶剂                  10-20;
去离子水                18-40;
pH值调节剂              0.2-0.3;
润湿剂                  0.1-0.5;
流平剂                  0.1-0.2;
消泡剂                  0.05-0.2。
所述的水性树脂包括丙烯酸乳液、聚乙烯醇(PVA)、水性氯醋、聚氨酯水分散体、丙烯酸改性聚氨酯乳液,植物油改性聚氨酯或水分散硝化棉,所述的丙烯酸乳液的玻璃化温度为0-30℃,分子量≥20万,所述的聚乙烯醇的醇解度≥85。
所述的耐温水性树脂包括软化点在140-160℃的水性醛酮树脂或聚碳酸酯型聚氨酯水分散体。
所述的水性无机填料为纳米透明填料,包括纳米二氧化硅水分散体或纳米氧化铝水分散体。
所述的助溶剂包括乙醇、异丙醇或丙二醇醚。
所述的pH值调节剂包括氨水、三乙胺、二甲基乙胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇或二甲基乙醇胺。
所述的润湿剂包括阴离子型润湿剂或非离子型润湿剂,所述的阴离子型润湿剂包括脂肪醇硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或羟甲基十二烷基羧酸钠,所述的非离子型润湿剂包括烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)或脂肪酸聚氧乙烯酯(AE)。
所述的流平剂包括改性有机硅,所述的改性有机硅包括聚醚改质聚硅氧烷或氨基改性有机硅氧烷。
所述的消泡剂包括非离子型界面活性剂、改性聚硅氧烷、特殊氢碳化合物、改性硅酮类消泡剂或疏水粒子与碳氢化合物,所述的非离子型界面活性剂包括聚氧乙烯胺或聚氧乙烯酰胺,所述的改性聚硅氧烷包括氨基改性聚硅氧烷或丙烯酸聚硅氧烷,所述的特殊氢碳化合物包括市售德谦W-090或德谦W-092,所述的改性硅酮类消泡剂包括市售KLD-970或市售LH-511,所述的疏水粒子与碳氢化合物包括市售BYK-016或德谦W-082。
一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及重量份含量备料:
水性树脂                  30-40,
耐温水性树脂              10-20,
水性无机填料              0-5,
助溶剂                    10-20,
去离子水                  18-40,
pH值调节剂                0.2-0.3,
润湿剂                    0.1-0.5,
流平剂                    0.1-0.2,
消泡剂                    0.05-0.2;
(2)将水性树脂及耐温水性树脂置于反应釜中,控制搅拌速率为100-200rpm,低速搅拌5-10min;
(3)向反应釜中加入水性无机填料,控制搅拌速率为100-200rpm,低速搅拌5-10min;
(4)向反应釜中加入pH值调节剂,调节体系的pH值为7.5-8.5;
(5)向反应釜中依次加入润湿剂、流平剂,控制搅拌速率为500-600rpm,中速搅拌8-15min;
(6)向反应釜中加入消泡剂,控制搅拌速率为800-900rpm,高速搅拌20-30min,再经过滤,即得到产品。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
(1)环保优势:以水为主要分散介质,基本不含有机溶剂,挥发性有机物(VOCs)含量极低;
(2)成本控制优势:由于不含有机溶剂,避免了有机溶剂受国际油价高企带来的成本显著升高的问题;
(3)印刷适应性好:相比溶剂型体系,水性体系在树脂与溶剂型体系极性上的不同,赋予了其良好的耐溶剂性,更适用于对耐溶剂性要求较高的印刷方式(如凹版印刷、丝网印刷)。另外由于水性树脂的表面张力一般要高于油性树脂,对胶印也有一定的好处;
(4)模压时适宜的模压温度范围比较宽,模压效果好,生产上容易控制;
(5)相对现有水性转移镭射镀铝涂料,耐温有了很大提高,可达到溶剂型产品的水平;
(6)可直接用于替代现有溶剂型和水性转移镭射镀铝涂料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及含量备料:30kg水性树脂、20kg耐温水性树脂、10kg助溶剂、39.45kg去离子水、0.2kgpH值调节剂、0.1kg润湿剂、0.2kg流平剂、0.05kg消泡剂,其中水性树脂为丙烯酸乳液,该丙烯酸乳液的玻璃化温度为0-30℃,分子量≥20万;耐温水性树脂为耐温水性树脂为软化点在120℃的水性醛酮树脂;助溶剂为乙醇;pH值调节剂为氨水;润湿剂为十二烷基苯磺酸钠;流平剂为聚醚改质聚硅氧烷;消泡剂为市售KLD-970;
(2)将水性树脂及耐温水性树脂置于反应釜中,控制搅拌速率为100rpm,低速搅拌10min;
(3)向反应釜中加入pH值调节剂,调节体系的pH值为7.5;
(4)向反应釜中依次加入润湿剂、流平剂,控制搅拌速率为600rpm,中速搅拌10min;
(5)向反应釜中加入消泡剂,控制搅拌速率为900rpm,高速搅拌20min,再经过滤,即得到产品。
实施例2
一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及含量备料:40kg水性树脂、10kg耐温水性树脂、5kg水性无机填料、20kg助溶剂、24kg去离子水、0.2kgpH值调节剂、0.5kg润湿剂、0.1kg流平剂、0.2kg消泡剂,其中水性树脂为聚乙烯醇PVA,醇解度≥85;耐温水性树脂为聚碳酸酯型聚氨酯水分散体;水性无机填料为纳米二氧化硅水分散体;助溶剂为异丙醇;pH值调节剂为三乙醇胺;润湿剂为脂肪酸聚氧乙烯酯(AE);流平剂为氨基改性有机硅氧烷;消泡剂为聚氧乙烯胺;
(2)将水性树脂及耐温水性树脂置于反应釜中,控制搅拌速率为200rpm,低速搅拌5min;
(3)向反应釜中加入水性无机填料,控制搅拌速率为200rpm,低速搅拌10min;
(4)向反应釜中加入pH值调节剂,调节体系的pH值为8.5;
(5)向反应釜中依次加入润湿剂、流平剂,控制搅拌速率为500rpm,中速搅拌15min;
(6)向反应釜中加入消泡剂,控制搅拌速率为800rpm,高速搅拌30min,再经过滤,即得到产品。
实施例3
一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及含量备料:35kg水性树脂、15kg耐温水性树脂、2kg水性无机填料、15kg助溶剂、32.35kg去离子水、0.2kgpH值调节剂、0.2kg润湿剂、0.15kg流平剂、0.1kg消泡剂,其中水性树脂为植物油改性聚氨酯;耐温水性树脂为耐温水性树脂为软化点在140℃的水性醛酮树脂;水性无机填料为纳米氧化铝水分散体;助溶剂为异丙醇;pH值调节剂为三乙胺;润湿剂为羟甲基十二烷基羧酸钠;流平剂为聚醚改质聚硅氧烷;消泡剂为市售LH-511;
(2)将水性树脂及耐温水性树脂置于反应釜中,控制搅拌速率为150rpm,低速搅拌8min;
(3)向反应釜中加入水性无机填料,控制搅拌速率为200rpm,低速搅拌10min;
(4)向反应釜中加入pH值调节剂,调节体系的pH值为8;
(5)向反应釜中依次加入润湿剂、流平剂,控制搅拌速率为600rpm,中速搅拌10min;
(6)向反应釜中加入消泡剂,控制搅拌速率为900rpm,高速搅拌25min,再经过滤,即得到产品。
实施例4
一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及含量备料:37kg水性树脂、12kg耐温水性树脂、3kg水性无机填料、12kg助溶剂、18kg去离子水、0.3kgpH值调节剂、0.5kg润湿剂、0.1kg流平剂、0.2kg消泡剂,其中水性树脂为水分散硝化棉;耐温水性树脂为聚碳酸酯型聚氨酯水分散体;水性无机填料为纳米二氧化硅水分散体;助溶剂为丙二醇醚;pH值调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇;润湿剂为羟甲基十二烷基羧酸钠;流平剂为聚醚改质聚硅氧烷;消泡剂为丙烯酸聚硅氧烷;
(2)将水性树脂及耐温水性树脂置于反应釜中,控制搅拌速率为100rpm,低速搅拌7min;
(3)向反应釜中加入水性无机填料,控制搅拌速率为200rpm,低速搅拌6min;
(4)向反应釜中加入pH值调节剂,调节体系的pH值为7.5;
(5)向反应釜中依次加入润湿剂、流平剂,控制搅拌速率为500rpm,中速搅拌10min;
(6)向反应釜中加入消泡剂,控制搅拌速率为900rpm,高速搅拌20min,再经过滤,即得到产品。
实施例5
一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)按照以下组分及含量备料:33kg水性树脂、16kg耐温水性树脂、1kg水性无机填料、12kg助溶剂、1840kg去离子水、0.3kgpH值调节剂、0.35kg润湿剂、0.15kg流平剂、0.15kg消泡剂,其中水性树脂为丙烯酸改性聚氨酯乳液;耐温水性树脂为聚碳酸酯型聚氨酯水分散体;水性无机填料为纳米氧化铝水分散体;助溶剂为丙二醇醚;pH值调节剂为二甲基乙胺;润湿剂为脂肪酸聚氧乙烯酯(AE);流平剂为聚醚改质聚硅氧烷;消泡剂为丙烯酸聚硅氧烷;
(2)将水性树脂及耐温水性树脂置于反应釜中,控制搅拌速率为180rpm,低速搅拌9min;
(3)向反应釜中加入水性无机填料,控制搅拌速率为200rpm,低速搅拌6min;
(4)向反应釜中加入pH值调节剂,调节体系的pH值为7.5;
(5)向反应釜中依次加入润湿剂、流平剂,控制搅拌速率为550rpm,中速搅拌14min;
(6)向反应釜中加入消泡剂,控制搅拌速率为900rpm,高速搅拌30min,再经过滤,即得到产品。

Claims (7)

1.一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料,其特征在于,该涂料包括以下组分及重量份含量:
所述的耐温水性树脂包括软化点在140-160℃的水性醛酮树脂或聚碳酸酯型聚氨酯水分散体;
所述的水性树脂包括丙烯酸乳液、水性氯醋、聚氨酯水分散体、丙烯酸改性聚氨酯乳液,植物油改性聚氨酯或水分散硝化棉,所述的丙烯酸乳液的玻璃化温度为0-30℃,分子量≥20万。
2.根据权利要求1所述的一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料,其特征在于,所述的水性无机填料为纳米透明填料,选自纳米二氧化硅水分散体或纳米氧化铝水分散体。
3.根据权利要求1所述的一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料,其特征在于,所述的助溶剂包括乙醇、异丙醇或丙二醇醚。
4.根据权利要求1所述的一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料,其特征在于,所述的pH值调节剂包括氨水、三乙胺、二甲基乙胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇或二甲基乙醇胺。
5.根据权利要求1所述的一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料,其特征在于,所述的润湿剂包括阴离子型润湿剂或非离子型润湿剂,所述的阴离子型润湿剂选自脂肪醇硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或羟甲基十二烷基羧酸钠,所述的非离子型润湿剂选自烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)或脂肪酸聚氧乙烯酯(AE)。
6.根据权利要求1所述的一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料,其特征在于,所述的流平剂包括改性有机硅,所述的改性有机硅包括聚醚改性聚硅氧烷或氨基改性有机硅氧烷。
7.根据权利要求1所述的一种水性耐温型单涂转移镭射镀铝涂料,其特征在于,所述的消泡剂包括非离子型界面活性剂、改性聚硅氧烷、特殊氢碳化合物、改性硅酮类消泡剂或疏水粒子与碳氢化合物,所述的非离子型界面活性剂选自聚氧乙烯胺或聚氧乙烯酰胺,所述的改性聚硅氧烷选自氨基改性聚硅氧烷或丙烯酸聚硅氧烷,所述的特殊氢碳化合物为市售德谦W-090或德谦W-092,所述的改性硅酮类消泡剂选自市售KLD-970或市售LH-511,所述的疏水粒子与碳氢化合物为市售BYK-016或德谦W-082。
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