CN101407656A - 一种环保型可模压水性转移涂料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种环保型可模压水性转移涂料及其制备方法与应用，所述的水性转移涂料由以下组分及含量(重量份)为原料：水性树脂40～70；助溶剂10～20；去离子水18～40；pH值调节剂0.1～2；润湿剂0.1～0.5；流平剂0.1～0.2；消泡剂0.05～0.2。与现有技术相比，本发明具有以下优点：环保和成本优势；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，生产上容易控制；经中试生产确认可直接用于替代现有溶剂型镭射转移涂料。

Description

一种环保型可模压水性转移涂料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及水性转移涂料，尤其涉及一种环保型可模压水性转移涂料及其制备方法与应用。
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。
现有镭射转移涂料为溶剂型体系，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高的问题。
水性涂料具有溶剂型涂料无可比拟的环保优势已成为广泛共识，镭射转移涂料走水性化的道路也是大势所趋，因此，急需开发具环保性的可模压水性转移涂料。
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安全无毒、成本低廉、印刷适应性好的环保型可模压水性转移涂料及其制备方法与应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种环保型可模压水性转移涂料，其特征在于，该水性转移涂料由以下组分及含量(重量份)为原料：
水性树脂    40～70；
助溶剂       10～20；
去离子水     18～40；
pH值调节剂   0.1～2；
润湿剂       0.1～0.5；
流平剂       0.1～0.2；
消泡剂       0.05～0.2。
所述的水性树脂选自丙烯酸乳液、PVA、水性氯醋、聚氨酯水分散体、丙烯酸改性聚氨酯乳液、植物油改性聚氨酯中的一种或几种。
所述的丙烯酸乳液的玻璃化转变温度Tg范围为-20℃至110℃，分子量为10-100万；所述的PVA的醇解度为70％-100％。
所述的助溶剂选自乙醇、异丙醇、丙二醇醚类中一种或几种。
所述的pH值调节剂选自氨水、三乙胺、二甲基乙胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺中的一种或几种。
所述的润湿剂选自阴离子型润湿剂、非离子型润湿剂中的一种或几种。
所述的阴离子型润湿剂选自聚丙烯酸钠盐、聚羧酸钠盐、六偏磷酸钠中的一种或几种；所述的非离子型润湿剂选自聚氧乙烯烷基醚、乙炔乙二醇、聚氧乙烯乙二醇烷基酯中的一种或几种。
所述的流平剂为改性有机硅；所述的消泡剂包括改性聚硅氧烷、非离子型界面活性剂或改性硅酮类消泡剂中的一种或几种。
一种环保型可模压水性转移涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量(重量份)备料：
水性树脂    40～70
助溶剂      10～20
去离子水    18～40
pH值调节剂  0.1～2
润湿剂      0.1～0.5
流平剂      0.1～0.2
消泡剂      0.05～0.2；
(2)将水性树脂投入反应釜中，低速300-500转/分钟搅拌均匀；
(3)将助溶剂、去离子水混合均匀后，在搅拌的情况下加入到反应釜中，低速300-500转/分钟搅拌5-10min；
(4)向反应釜中加入pH值调节剂，使体系的pH值在7.5-8.5之间；
(5)向反应釜中依次加入润湿剂、流平剂，中速700-800转/分钟搅拌10-20min；
(6)向反应釜中加入消泡剂，高速1000-1200转/分钟搅拌20-30分钟，得到环保型可模压水性转移涂料。
一种环保型可模压水性转移涂料的应用，其特征在于，该应用包括将所述的水性转移涂料直接涂布于基膜表面，经温度90℃～140℃、时间8秒～15秒连续烘干，固化成膜，经模压工艺再进入真空镀铝机镀铝，然后与白卡纸通过常用胶水复合并烘干，待复合体冷却至室温后，剥去最外层的基膜，得到具有鲜艳金属光泽、全息镭射效果、表面耐擦伤性与印刷适应性好的转移镀铝包装纸。
与现有技术相比，本发明水性转移涂料具有以下优点：
(1)环保和成本优势：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，生产成本低；
(2)印刷适应性好：相比溶剂型体系，水性体系在树脂与溶剂极性上的不同，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)，此外，由于水性树脂的表面张力一般要高于油性树脂，有利于胶印；
(3)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；
(4)经中试生产确认可直接用于替代现有溶剂型镭射转移涂料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种环保型可模压水性转移涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量(重量份)备料：
组分 重量份
水性树脂丙烯酸改性聚氨酯乳液 40
助溶剂乙醇 20
去离子水 39.45
pH值调节剂氨水 0.2
润湿剂壬基酚聚氧乙烯醚 0.1
流平剂改性有机硅 0.2
消泡剂改性聚硅氧烷 0.05
(2)将水性树脂投入反应釜中，并低速300-500转/分钟搅拌均匀；
(3)把助溶剂、去离子水混合均匀后，在搅拌的情况下加入到反应釜中，低速300-500转/分钟搅拌5-10min；
(4)向反应釜中加入pH值调节剂，使体系的pH值在7.5-8.5之间；
(5)向反应釜中依次加入润湿剂、流平剂，中速700-800转/分钟搅拌10min；
(6)向反应釜中加入消泡剂，高速1000-1200转/分钟搅拌20-30分钟，得到环保型水性上色涂料。
将按上述制成的水性镭射转移涂料直接涂布于聚酯(PET)薄膜表面，经温度90℃、时间15秒的连续烘干固化成膜后，经模压工艺再进入真空镀铝机镀铝，然后与白卡纸通过常用胶水复合并烘干，待复合体冷却至室温后，剥去最外层的PET薄膜(可多次重复应用于此工艺)，即得具有鲜艳金属光泽、全息镭射效果、表面耐擦伤性与印刷适应性好的转移镀铝包装纸。
实施例2
一种环保型可模压水性转移涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量(重量份)备料：
组分 重量份
水性树脂水性丙烯酸乳液 70
助溶剂乙醇 10
去离子水 19
pH值调节剂氨水 0.2
润湿剂乙炔乙二醇 0.5
流平剂改性有机硅 0.1
消泡剂改性硅酮类消泡剂 0.2
水性丙烯酸乳液的玻璃化转变温度Tg范围为50℃，分子量为50万；
(2)将水性树脂投入反应釜中，并低速300-500转/分钟搅拌均匀；
(3)把助溶剂、去离子水混合均匀后，在搅拌的情况下加入到反应釜中，低速300-500转/分钟搅拌5min；
(4)向反应釜中加入pH值调节剂，使体系的pH值在7.5-8.5之间；
(5)向反应釜中依次加入润湿剂、流平剂，中速700-800转/分钟搅拌10min；
(6)向反应釜中加入消泡剂，高速1000-1200转/分钟搅拌20分钟，得到环保型水性上色涂料。
将按上述制成的水性镭射转移涂料直接涂布于聚酯(PET)薄膜表面，经温度120℃、时间12秒的连续烘干固化成膜后，经模压工艺再进入真空镀铝机镀铝，然后与白卡纸通过常用胶水复合并烘干，待复合体冷却至室温后，剥去最外层的PET薄膜(可多次重复应用于此工艺)，即得具有鲜艳金属光泽、全息镭射效果、表面耐擦伤性与印刷适应性好的转移镀铝包装纸。
实施例3
一种环保型可模压水性转移涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量(重量份)备料：
组分 重量份
水性树脂聚氨酯水分散体 55
助溶剂乙醇 15
去离子水 29.35
pH值调节剂氨水 0.2
润湿剂壬基酚聚氧乙烯醚六偏磷酸钠 0.10.1
流平剂改性有机硅 0.15
消泡剂改性聚硅氧烷 0.1
(2)将水性树脂投入反应釜中，并低速300-500转/分钟搅拌均匀；
(3)把助溶剂、去离子水混合均匀后，在搅拌的情况下加入到反应釜中，低速300-500转/分钟搅拌10min；
(4)向反应釜中加入pH值调节剂，使体系的pH值在7.5-8.5之间；
(5)向反应釜中依次加入润湿剂、流平剂，中速700-800转/分钟搅拌20min；
(6)向反应釜中加入消泡剂，高速1000-1200转/分钟搅拌30分钟，得到环保型水性上色涂料。
将按上述制成的水性镭射转移涂料直接涂布于聚酯(PET)薄膜表面，经温度140℃、时间8秒的连续烘干固化成膜后，经模压工艺再进入真空镀铝机镀铝，然后与白卡纸通过常用胶水复合并烘干，待复合体冷却至室温后，剥去最外层的PET薄膜(可多次重复应用于此工艺)，即得具有鲜艳金属光泽、全息镭射效果、表面耐擦伤性与印刷适应性好的转移镀铝包装纸。
实施例4
一种环保型可模压水性转移涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量(重量份)备料：
组分 重量份
水性树脂水性PVA  60
助溶剂异丙醇 15
去离子水 40
pH值调节剂氨水三乙醇胺 11
润湿剂乙炔乙二醇 0.3
流平剂改性有机硅 0.2
消泡剂改性聚硅氧烷 0.1
所述的PVA的醇解度为90％；
(2)将水性树脂投入反应釜中，并低速300-500转/分钟搅拌均匀；
(3)把助溶剂、去离子水混合均匀后，在搅拌的情况下加入到反应釜中，低速300-500转/分钟搅拌10min；
(4)向反应釜中加入pH值调节剂，使体系的pH值在7.5-8.5之间；
(5)向反应釜中依次加入润湿剂、流平剂，中速700-800转/分钟搅拌20min；
(6)向反应釜中加入消泡剂，高速1000-1200转/分钟搅拌30分钟，得到环保型水性上色涂料。
实施例5
一种环保型可模压水性转移涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量(重量份)备料：
组分 重量份
水性树脂水性氯醋水性PVA 2020
助溶剂丙二醇单甲醚乙醇 55
去离子水 18
pH值调节剂二甲基乙醇胺 0.1
润湿剂乙炔乙二醇 0.1
流平剂改性有机硅 0.2
消泡剂改性硅酮类 0.1
(2)将水性树脂投入反应釜中，并低速300-500转/分钟搅拌均匀；
(3)把助溶剂、去离子水混合均匀后，在搅拌的情况下加入到反应釜中，低速300-500转/分钟搅拌10min；
(4)向反应釜中加入pH值调节剂，使体系的pH值在7.5-8.5之间；
(5)向反应釜中依次加入润湿剂、流平剂，中速700-800转/分钟搅拌20min；
(6)向反应釜中加入消泡剂，高速1000-1200转/分钟搅拌30分钟，得到环保型水性上色涂料。

Claims (10)

1.一种环保型可模压水性转移涂料，其特征在于，该水性转移涂料由以下组分及含量(重量份)为原料：
水性树脂    40～70；
助溶剂      10～20；
去离子水    18～40；
pH值调节剂  0.1～2；
润湿剂      0.1～0.5；
流平剂      0.1～0.2；
消泡剂      0.05～0.2。
2.根据权利要求1所述的环保型可模压水性转移涂料，其特征在于，所述的水性树脂选自丙烯酸乳液、PVA、水性氯醋、聚氨酯水分散体、丙烯酸改性聚氨酯乳液、植物油改性聚氨酯中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的环保型可模压水性转移涂料，其特征在于，所述的丙烯酸乳液的玻璃化转变温度Tg范围为-20℃至110℃，分子量为10-100万；所述的PVA的醇解度为70％-100％。
4.根据权利要求1所述的环保型可模压水性转移涂料，其特征在于，所述的助溶剂选自乙醇、异丙醇、丙二醇醚类中一种或几种。
5.根据权利要求1所述的环保型可模压水性转移涂料，其特征在于，所述的pH值调节剂选自氨水、三乙胺、二甲基乙胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的环保型可模压水性转移涂料，其特征在于，所述的润湿剂选自阴离子型润湿剂、非离子型润湿剂中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的环保型可模压水性转移涂料，其特征在于，所述的阴离子型润湿剂选自聚丙烯酸钠盐、聚羧酸钠盐、六偏磷酸钠中的一种或几种；所述的非离子型润湿剂选自聚氧乙烯烷基醚、乙炔乙二醇、聚氧乙烯乙二醇烷基酯中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的环保型可模压水性转移涂料，其特征在于，所述的流平剂为改性有机硅；所述的消泡剂包括改性聚硅氧烷、非离子型界面活性剂或改性硅酮类消泡剂中的一种或几种。
9.一种如权利要求1所述的环保型可模压水性转移涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量(重量份)备料：
水性树脂    40～70
助溶剂      10～20
去离子水    18～40
pH值调节剂  0.1～2
润湿剂      0.1～0.5
流平剂      0.1～0.2
消泡剂      0.05～0.2；
(2)将水性树脂投入反应釜中，低速300-500转/分钟搅拌均匀；
(3)将助溶剂、去离子水混合均匀后，在搅拌的情况下加入到反应釜中，低速300-500转/分钟搅拌5-10min；
(4)向反应釜中加入pH值调节剂，使体系的pH值在7.5-8.5之间；
(5)向反应釜中依次加入润湿剂、流平剂，中速700-800转/分钟搅拌10-20min；
(6)向反应釜中加入消泡剂，高速1000-1200转/分钟搅拌20-30分钟，得到环保型可模压水性转移涂料。
10.一种如权利要求1所述的环保型可模压水性转移涂料的应用，其特征在于，该应用包括将所述的水性转移涂料直接涂布于基膜表面，经温度90℃～140℃、时间8秒～15秒连续烘干，固化成膜，经模压工艺再进入真空镀铝机镀铝，然后与白卡纸通过常用胶水复合并烘干，待复合体冷却至室温后，剥去最外层的基膜，得到具有鲜艳金属光泽、全息镭射效果、表面耐擦伤性与印刷适应性好的转移镀铝包装纸。
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