CN103468078B - 一种水性涂料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水性涂料及制备方法，该水性涂料由主剂、溶剂、表面活性剂、干燥剂、消泡剂、分散剂、助粘剂制备得到，本发明所述水性涂料可用于各种镀铝膜复合卡纸、复合铜版纸、转移卡纸、转移铜版纸的印刷，该水性涂料可有效防止印刷品卷曲变形，本涂料无色、无味、无毒、无有机挥发物VOC的排放，成本较低，原材料来源广，使用、运输和贮藏方便。

Description

一种水性涂料及制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性涂料及制备方法。

背景技术

随着印刷工艺技术和材料的发展，直接推动了各种包装盒工艺的多样化和产品的高档化，各种纸张的物理特性及印刷适性的开发与多种印刷工艺的组合使用，增加了包装纸盒的附加值，提高了企业形象扩大了市场销售份额。  

目前，国内高档的纸盒包装在纸张选材上，软包装纸盒一般使用80g/㎡或者90g/㎡的单面铜版纸；硬包装纸盒常使用220g/㎡或230g/㎡的白卡纸和转移镭射纸等。

纸张是亲水性很强的材料，纸张含水量的变化是引起纸张变形的主要因素，而环境温湿度的变化是影响纸张含水量的主要因素，纸张在潮湿的空气中有极强的吸湿能力，也容易在干燥的空气中失去水分，纸张吸水后发生膨胀，面积和各方向的尺寸都会增加，但机械强度有所下降；纸张在失水后发生收缩，面积和各方向的尺寸都会缩小，纸张僵硬发脆，如果纸张正反两面的含水量不均匀，两面伸缩的尺寸将不同，纸张就会发生卷曲；例如，纸张在单面印刷图案及涂布光油后，会造成纸张正、反两面吸湿率、膨胀系数等物理指标产生差异，导致纸张分切后呈瓦片状弯曲。

包装纸盒在加工过程中的变形成为各印刷包装企业面临的棘手问题，它会给印刷加工和使用带来严重影响，纸张变形会影响包装盒的尺寸，直接产生质量缺陷，加大废品率。纸张卷曲后会使后续的横切、烫印、模切等加工过程的定位误差加大走纸不畅，进而造成纸张堵塞机器严重影响后续加工的效率和质量。生产出来的包装纸盒由于环境温湿度的变化发生变形，在上机包装时直接影响包装效果，不但无法满足包装的平整度要求，而且在上机包装时还会出现产品卡机现象，生产效率降低，更严重的甚至会导致包装机根本无法正常运行，因此，纸张变形无论是发生在包装纸盒生产过程中，还是在上机包装产品时，都会给公司带来巨大的损失。通常低定量纸张（如铜版纸）比高定量纸张（如白卡纸）更易发生卷曲，因此如何保障包装印刷用纸张在加工流程和储存使用过程中的平整度是我们必须认真对待的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水性涂料，该水性涂料由以下原料按质量百分比构成：主剂55~75%，溶剂18~35.8%，表面活性剂0.6~0.8%，干燥剂2.4~2.8%，消泡剂0.1~0.2%，分散剂0.1~0.2%，助粘剂3~6%；

所述主剂由水性丙烯酸成膜乳液、水性丙烯酸非成膜乳液、水性固体丙烯酸树脂按质量比为1:1:1~2:1:2的比例混合而成；

所述表面活性剂为二辛基琥珀磺酸钠OT-75；

所述干燥剂为异丙醇和丙二醇甲醚按质量比为1:5~3:5的比例混合而成；

所述消泡剂为水性消泡剂；

所述分散剂为聚二甲基硅氧烷分散体；

所述助粘剂为水性蜡乳液；

所述溶剂为水和无水乙醇按体积比为1:1~8:5的比例混合而成。

本发明的另一目的是提供该水性涂料的制备方法，具体按以下步骤进行：

（1）将主剂在1200 ~1600r/min的速度下搅拌2~5min；

（2）在步骤（1）所得溶液中边搅拌边加入消泡剂，其中搅拌速度为1200~1600 r/min，搅拌时间30~45min；

（3）在步骤（2）所得溶液中边搅拌边加入助粘剂、分散剂、表面活性剂，其中搅拌速度为800~1200r/min，搅拌时间15~25min；

（4）把干燥剂和溶剂混合后，边搅拌边加入到步骤（3）所得溶液中，搅拌速度为800~1200 r/min，搅拌时间5~10min，即得到成品的水性涂料。

在涂布水性涂料时，利用卷筒凹版印刷机或柔版印刷机的印刷单元，在纸张背面涂布一层水性涂料，来调节纸张水分和表面张力，并在纸张背面形成一层保护膜，以达到纸张水分平衡作用，防止纸张由于正反两面的水分不平衡而引起的翘曲，保持纸张的平整度，从而使产品在后期加工、使用过程中保证纸张的平整性。

本发明的有益效果：

（1）本发明所述水性涂料结膜速度快，干燥迅速，干燥过程30％是通过蒸发，70％靠材料渗透吸收，干燥迅速，约几秒即可完成，当水性涂料尚含20～30％的水分时就可结膜，故它不需采用任何烘干方法，但若使用红外线或热封干燥方法，可提高干燥速度；

（2）本发明所述水性涂料无毒无味，以水为溶剂，少量易挥发的无水乙醇为辅助溶剂，因此特别适合在食品、烟草包装上使用，无有机挥发物VOC扩散；

（3）本发明所述水性涂料使用和贮藏方便、安全，可用水清洗。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围并不限于所述内容。

实施例1

本实施例的水性涂料由以下原料按质量百分比构成：主剂55%，溶剂 35.8%，表面活性剂0.6%，干燥剂2.4%，消泡剂0.1%，分散剂0.1%，助粘剂6%；

所述主剂由水性丙烯酸成膜乳液、水性丙烯酸非成膜乳液、水性固体丙烯酸树脂按质量比为25:17:25的比例混合而成；

所述表面活性剂为二辛基琥珀磺酸钠；

所述干燥剂为异丙醇和丙二醇甲醚按质量比为2:5的比例混合而成；

所述消泡剂为水性消泡剂；

所述分散剂为水性聚二甲基硅氧烷分散体；

所述助粘剂为水性蜡乳液；

所述溶剂为水和无水乙醇按体积比为6:5的比例混合而成。

本实施例所述的水性涂料的制备方法如下，具体按以下步骤进行：

（1）取550g主剂在1600 r/min的速度下搅拌2min；

（2）在步骤（1）所得溶液中边搅拌边加入1g消泡剂，其中搅拌速度为1600 r/min，搅拌时间30min；

（3）在步骤（2）所得溶液中边搅拌边加入60g助粘剂、1g分散剂、6g表面活性剂，其中搅拌速度为800 r/min，搅拌时间25min；

（4）把24g干燥剂和358g溶剂混合后，边搅拌边加入到步骤（3）所得溶液中，搅拌速度为800 r/min，搅拌时间10min，即得到成品的水性涂料。

将本实施例制备得到的水性涂料用于230克素面镭射纸“紫红云”烟盒上，具体步骤如下：选择100张产生卷曲的素面镭射纸进行涂布，涂布时，采用160L/cm网纹辊涂布，水性涂料的用量控制在1.5g/㎡，切成成品在生产环境中自然摆放2小时后，产品无卷曲现象。

 实施例2

本实施例的水性涂料由以下原料按质量百分比构成：主剂75%，溶剂18%，表面活性剂0.8%，干燥剂2.8%，消泡剂0.2%，分散剂0.2%，助粘剂3%；

所述主剂由水性丙烯酸成膜乳液、水性丙烯酸非成膜乳液、水性固体丙烯酸树脂按质量比为1:1:1的比例混合而成；

所述表面活性剂为二辛基琥珀磺酸钠；

所述干燥剂为异丙醇和丙二醇甲醚按质量比为1:5的比例混合而成；

所述消泡剂为水性消泡剂；

所述分散剂为水性聚二甲基硅氧烷分散体；

所述助粘剂为水性蜡乳液；

所述溶剂为水和无水乙醇按体积比为1:1的比例混合而成。

本实施例所述的水性涂料的制备方法如下，具体按以下步骤进行：

（1）取750g主剂在1200 r/min的速度下搅拌5min；

（2）在步骤（1）所得溶液中边搅拌边加入2g消泡剂，其中搅拌速度为1200 r/min，搅拌时间45min；

（3）在步骤（2）所得溶液中边搅拌边加入30g助粘剂、2g分散剂、8g表面活性剂，其中搅拌速度为1200 r/min，搅拌时间15min；

（4）把28g干燥剂和180g溶剂混合后，边搅拌边加入到步骤（3）所得溶液中，搅拌速度为1200 r/min，搅拌时间5min。

将本实施例制备得到的水性涂料用于定量80克铜版纸“大丰收”烟盒上,具体步骤如下：选择100张产生卷曲的铜版纸进行涂布，涂布时，采用160L/cm网纹辊涂布，水性涂料的用量控制在1.0g/㎡，切成成品在生产环境中自然摆放1小时后，产品无卷曲现象。

 实施例3

本实施例的水性涂料由以下原料按质量百分比构成：主剂65%，溶剂26.8%，表面活性剂0.7%，干燥剂2.6%，消泡剂0.15%，分散剂0.15%，助粘剂4.6%；

所述主剂由水性丙烯酸成膜乳液、水性丙烯酸非成膜乳液、水性固体丙烯酸树脂按质量比为2:1:2的比例混合而成；

所述表面活性剂为二辛基琥珀磺酸钠OT-75；

所述干燥剂为异丙醇和丙二醇甲醚按质量比为3:5的比例混合而成；

所述消泡剂为水性消泡剂；

所述分散剂为水性聚二甲基硅氧烷分散体；

所述助粘剂为水性蜡乳液；

所述溶剂为水和无水乙醇按体积比为8:5的比例混合而成。

本实施例所述的水性涂料的制备方法如下，具体按以下步骤进行：

（1）取650g主剂在1400 r/min的速度下搅拌3min；

（2）在步骤（1）所得溶液中边搅拌边加入1.5g消泡剂，其中搅拌速度为1400 r/min，搅拌时间40min；

（3）在步骤（2）所得溶液中边搅拌边加入助粘剂46g、分散剂1.5g、表面活性剂7g，其中搅拌速度为1000 r/min，搅拌时间20min；

（4）把26g干燥剂和268g溶剂混合后，边搅拌边加入到步骤（3）所得溶液中，搅拌速度为900 r/min，搅拌时间8min。

将本实施例制备得到的水性涂料用于220克白卡纸药品阿莫西林包装盒上，具体步骤如下：选择100张产生卷曲的白卡纸进行涂布，涂布时，采用160L/cm网纹辊涂布，水性涂料的用量控制在1.3g/㎡，切成成品在生产环境中自然摆放1.5小时后，产品无卷曲现象。

Claims (1)

1.一种水性涂料，其特征在于该水性涂料由以下原料按质量百分比构成：主剂55~75%，溶剂18~35.8%，表面活性剂0.6~0.8%，干燥剂2.4~2.8%，消泡剂0.1~0.2%，分散剂0.1~0.2%，助粘剂3~6%；

所述主剂由水性丙烯酸成膜乳液、水性丙烯酸非成膜乳液、水性固体丙烯酸树脂按质量比为1:1:1~2:1:2的比例混合而成；

所述表面活性剂为二辛基琥珀磺酸钠OT-75；

所述干燥剂为异丙醇和丙二醇甲醚按质量比为1:5~3:5的比例混合而成；

所述消泡剂为水性消泡剂；

所述分散剂为聚二甲基硅氧烷分散体；

所述助粘剂为水性蜡乳液；

所述溶剂为水和无水乙醇按体积比为1:1~8:5的比例混合而成；

所述水性涂料的制备方法，按以下步骤进行：

（1）将主剂在1200 ~1600r/min的速度下搅拌2~5min；

（2）在步骤（1）所得溶液中边搅拌边加入消泡剂，其中搅拌速度为1200~1600 r/min，搅拌时间30~45min；

（3）在步骤（2）所得溶液中边搅拌边加入助粘剂、分散剂、表面活性剂，其中搅拌速度为800~1200r/min，搅拌时间15~25min；

（4）把干燥剂和溶剂混合后，边搅拌边加入到步骤（3）所得溶液中，搅拌速度为800~1200 r/min，搅拌时间5~10min，即得到成品的水性涂料。