CN101457056B

CN101457056B - 一种合成纸涂料及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN101457056B
Application number: CN2008102463106A
Authority: CN
Inventors: 钱俊; 马立胜
Original assignee: Wuhan University WHU
Current assignee: Wuhan University WHU
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2028-12-30
Also published as: CN101457056A

Abstract

本发明公开了一种合成纸涂料及其制备方法和用途，该涂料包括10～20％废聚苯乙烯泡沫塑料、20～30％高岭土、50～60％甲苯、0.2～0.5％抗静电剂、0.1～0.3％滑爽剂、2～3％复合助剂，以上百分比为质量百分比。向聚苯乙烯泡沫塑料中加入甲苯后，在不超过150℃的温度下熔化聚苯乙烯泡沫塑料，再加入复合助剂，制成AK改性树脂；将高岭土和制得的AK改性树脂充分分散均匀，然后研磨至细度≤15微米；最后将滑爽剂、抗静电剂和研磨好的物料一起分散均匀即制得合成纸涂料。将合成纸涂料在合成纸表层上形成可印刷层，提高合成纸的印刷适性，方便合成纸适用一般的印刷方式和普通油墨印刷，扩大合成纸的使用范围。

Description

一种合成纸涂料及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及一种合成纸涂料及其制备方法和在印刷合成纸上的用途。

背景技术

合成纸已有三十多年的发展史，随着全球环保意识的加强，普通纤维纸造成大量污染，加快了合成纸的发展，新的合成纸品种的不断出现，扩大了合成纸的应用范围。而我国合成纸起步较晚，主要为进口产品，由于这些合成纸的印刷适性对油墨要求很苛刻，只能使用昂贵的专用高档油墨。要使PP、BOPP、PVC、PET、HDPE、ABS、PS等合成纸能适用一般的印刷方式和一般的印刷油墨，扩大合成纸的使用范围还只是一种设想。

随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，我国垃圾的生产量与日剧增，尤其是塑料包装物的生产量增加最快。这些塑料制品在给人们生活带来便利的同时，也因为人们的随意丢弃等原因造成了日益严重的“白色污染”，而治理“白色污染”面临着严峻形势，为此，原国家经贸委建议通过积极的产业政策，引导企业参与回收利用各种包装废弃物，以科学发展观治理“白色污染”，有效地保护环境。已有的用废聚苯乙烯泡沫塑料制备树脂、胶粘剂或其他方法，都因为其成本高或造成二次环境污染而得不到实际的应用。

发明内容

本发明目的就在于克服上述现有技术之不足而提供一种合成纸涂料及其制备方法和用途，该合成纸涂料利用废聚苯乙烯泡沫塑料制成，该涂料在合成纸表层上形成可印刷层，提高了合成纸的印刷适性，使合成纸能适用一般印刷方式和普通印刷油墨，扩大了合成纸的使用范围。

实现本发明目的采用的技术方案是：一种合成纸涂料，包括10～20％废聚苯乙烯泡沫塑料、20～30％高岭土、50～60％甲苯、0.2～0.5％抗静电剂、0.1～0.3％滑爽剂、2～3％复合助剂，以上百分比为质量百分比。

上述合成纸涂料的制备方法包括以下步骤：

(1)按上述质量百分比取聚苯乙烯泡沫塑料、高岭土、甲苯、抗静电剂、滑爽剂和复合助剂，复合助剂包括流平剂、消泡剂、增滑剂和减粘剂。

(2)将废聚苯乙烯泡沫塑料清洗干净，向聚苯乙烯泡沫塑料中加入需要量的甲苯后，在不超过150℃的温度下熔化聚苯乙烯泡沫塑料，再加入复合助剂，制成AK改性树脂。制得的AK改性树脂固体含量为30～50％，粘度为≤180秒。加入溶剂甲苯与聚苯乙烯泡沫塑料比例根据承印物(PP、BOPP、PVC、PET、HDPE、ABS、PS等合成纸)的不同作出相应的控制。在≤150℃的温度下熔化废聚苯乙烯泡沫塑料后，加入复合助剂制成的AK改性树脂液属于高分子物质，它的共聚物则有比较广泛的应用场合。它作为合成纸涂料的连接料是一种好的成膜物质，附着力强，能把颜填料粘附在承印物上，使之有良好流平性、铺展性能和光泽等，给予良好的印刷适性。它的软化点较高，能形成坚硬而不脆、柔韧皮膜。在溶剂中能形成高浓度，低粘度的体系，有良好的溶剂释放性，利于干燥，也与颜填料有良好的亲和力，对颜填料的湿润性好，符合印刷对象的特殊要求，且色浅、透明、贮存中稳定、耐磨擦。

(3)将高岭土和制得的50％AK改性树脂充分分散均匀，然后研磨至细度为≤15微米。所用高岭土属于无机填充料，它价格低廉，分散性好，其质柔软，不影响主体颜色和光泽，不会在连接料中发生沉淀或出现反应性凝结，在涂料中使连接料的粘度增加，起增稠的效果。

(4)将滑爽剂、抗静电剂和研磨好的物料一起投放到分散釜内高速分散，使其混合均匀即制得合成纸涂料。其中，所用抗静电剂羟值为220～240mgKOH/g，熔点范围42～44℃，胺值为65～75mgKOH/g，它可以使涂覆后的薄膜不再有因静电而引起的粘连，使成品表面不易吸收灰尘，起到提高产品质量的效果；所用滑爽剂酸值≤0.8mg/g，熔点72～76℃，可以起到抗粘连的作用。

检验上述方法合成纸涂料的主要技术指标为：

细度：≤15微米，按GB/T13217.3所规定的方法检测；

粘度：≤150秒(涂4杯，25℃)，按GB/T13217.4所规定的方法检测；

初干性：20～40(毫米，30秒)，按GB/T 13217.5所规定的方法检测；

附着牢度：≤85％，按GB/T 13217.7所规定的方法检测；

稳定性：良好，按GB/T 6753.3所规定的方法检测。

利用凹版印刷的方式将制得的合成纸涂料在合成纸上进行涂覆，或者在涂布机上进行涂布，使合成纸涂料在合成纸表层上形成可印刷层，以提高合成纸的印刷适性，方便合成纸适用一般的印刷方式和普通油墨印刷，扩大了合成纸的使用范围。

本发明具有以下优点：

1、该涂料的主要原料是利用废聚苯乙烯泡沫塑料，原料来源丰富，价格低廉，且属于国家所鼓励和支持的“治理白色污染”、有利于环保的新产品，可以大力推广。

2、本发明所用溶剂甲苯对废弃聚苯乙烯泡沫塑料的溶解力强，且挥发较慢，毒性较小，货源丰富。

3、该涂料制备工艺简单，工艺参数较易控制。

4、该涂料产品使用方便，用一般凹版印刷的方式或在涂布机上进行涂布。

5、用该涂料涂覆到PP、BOPP、PVC、PET、HDPE、ABS、PS等合成纸后可以适用一般印刷方式和普通油墨印刷。

具体实施方式

本发明提供的合成纸涂料，包括10～20％聚苯乙烯泡沫塑料、20～30％高岭土、50～60％甲苯、0.2～0.5％抗静电剂、0.1～0.3％滑爽剂和2～3％复合助剂，以上百分比为质量百分比。

该合成纸涂料的制作方法包括以下步骤：

(1)按上述的质量百分比取聚苯乙烯泡沫塑料、高岭土、甲苯、抗静电剂、滑爽剂和复合助剂；

(2)向聚苯乙烯泡沫塑料中加入需要量的甲苯后，在不超过150℃的温度下熔化聚苯乙烯泡沫塑料，再加入复合助剂，制成AK改性树脂；

(3)将高岭土和制得AK改性树脂充分分散均匀，然后研磨至细度为≤15微米；

(4)将滑爽剂、抗静电剂和研磨好的物料一起投放到分散釜内高速分散，使其混合均匀即制得合成纸涂料。

下面以具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：按配方量取废聚苯乙烯泡沫塑料150g，清洗干净，打碎后，放入装有550g甲苯的1000ml三口瓶中加热搅拌至90℃，加入复合助剂20g搅拌均匀，冷却降温至40℃时过滤出料制得AK改性树脂；测得固体含量为32％，粘度为100秒。取高岭土280g和500gAK树脂搅拌、分散后放入2L磨砂机中研磨3小时后后检查细度达到≤15微米时，取出并装入到有搅拌的容器中，加入滑爽剂2g，抗静电剂30g，控制转速为60转/分钟；搅拌30分钟即制成合成纸涂料。在PET合成纸薄膜上刮样试验，效果良好，符合要求。按GB/T13217《凹版塑料油墨检验方法》及GB/T 6753.3《涂料贮存稳定性试验方法》检测结果为细度≤15微米；粘度80秒(涂4杯，25℃)；初干性30毫米.30秒、附着牢度90％、稳定性良好。

实施例2：按配方量取废聚苯乙烯泡沫塑料160g，清洗干净，打碎后，放入装有600g甲苯的1000ml三口瓶中加热搅拌至120℃，加入复合助剂25g搅拌均匀，冷却降温至40℃时过滤出料制得AK改性树脂；测得固体含量为40％，粘度为120秒。取高岭土200g和500gAK树脂搅拌、分散后放入2L磨砂机中研磨3小时后后检查细度达到≤15微米时，取出并装入到有搅拌的容器中，加入滑爽剂2g，抗静电剂35g，控制转速为60转/分钟；搅拌30分钟即制成合成纸涂料。在PP合成纸薄膜上刮样试验，效果良好，符合要求。按GB/T13217《凹版塑料油墨检验方法》及GB/T 6753.3《涂料贮存稳定性试验方法》检测结果为细度≤15微米；粘度95秒(涂4杯，25℃)；初干性干性28毫米.30秒、附着牢度95％、稳定性良好。

实施例3：按配方量取废聚苯乙烯泡沫塑料80kg，清洗干净打碎后，放入装有220kg甲苯的500L反应釜中，加热搅拌，温度控制为100℃，加复合助剂10kg，搅拌均匀后降温至40℃出料，制得AK改性树脂；测得固体含量为38％，粘度为130秒。取高岭土100kg和AK改性树脂150kg投入高速分散机中分散均匀后，转移至20L的立式砂磨机中研磨，经过2～3遍后检查细度达到≤15微米时，再转移至搅拌桶中，加入滑爽剂0.1kg、抗静电剂0.12kg，慢速搅拌40分钟后即得合成纸涂料。将合成纸涂料在普通凹版印刷机上，用PVC膜试印，效果良好，符合要求。按GB/T13217《凹版塑料油墨检验方法》和GB/T6753.3《涂料贮存稳定性试验方法》检测结果为：细度≤15微米、粘度100秒(涂4杯，25℃)、初干性33毫米·30秒、附着牢度98％、稳定性良好。

利用凹版印刷的方式将制得的合成纸涂料在合成纸上进行涂复，或者在涂布机上进行涂布，使合成纸涂料在合成纸表层上形成可印刷层。

Claims

1.一种合成纸涂料，包括10～20％聚苯乙烯泡沫塑料、20～30％高岭土、50～60％甲苯、0.2～0.5％抗静电剂、0.1～0.3％滑爽剂和2～3％复合助剂，以上百分比为质量百分比，其中复合助剂包括流平剂、消泡剂、增滑剂和减粘剂；且合成纸涂料在制备中先在不超过150℃的温度下熔化聚苯乙烯泡沫塑料，加入复合助剂制成AK改性树脂。

2.一种权利要求1所述合成纸涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)按权利要求1所述的质量百分比取聚苯乙烯泡沫塑料、高岭土、甲苯、抗静电剂、滑爽剂和复合助剂，复合助剂包括流平剂、消泡剂、增滑剂和减粘剂；

(2)向聚苯乙烯泡沫塑料中加入甲苯后，在不超过150℃的温度下熔化聚苯乙烯泡沫塑料，再加入复合助剂，制成AK改性树脂；

(3)将高岭土和制得的AK改性树脂充分分散均匀，然后研磨至细度≤15微米；

3.根据权利要求2所述合成纸涂料的制备方法，其特征在于：所用抗静电剂羟值为220～240mgKOH/g，熔点范围42～44℃，胺值为65～75mgKOH/g。

4.根据权利要求2所述合成纸涂料的制备方法，其特征在于：滑爽剂酸值≤0.8mg/g，熔点72～76℃。

5.根据权利要求2所述合成纸涂料的制备方法，其特征在于：制得的AK改性树脂固体含量为30～50％，粘度为≤180秒。

6.权利要求1所述合成纸涂料的用途，其特征在于：该涂料在印刷合成纸中的用途是利用凹版印刷的方式将涂料在合成纸上进行涂覆，或者在涂布机上进行涂布，使涂料在合成纸表层上形成可印刷层。