CN103540215B - 无苯稳定型镭射电化铝色层用涂料组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无苯稳定型镭射电化铝色层用涂料组合物及其制备方法；所述涂料组合物包括如下重量份数的各组分：聚丙烯酸酯树脂20～40，含羧基的聚丙烯酸酯树脂10～20，颜料2～10，助剂0.2～0.5，溶剂40～60；所述含羧基的聚丙烯酸酯树脂的羧基含量为5～30％，重均分子量为1.5万～8万。本发明用颜料替代传统的染料色粉，色层涂料无论放置还是模压后均可做到无苯，且杜绝染料色粉重金属超标风险；此外，本发明采用的聚丙烯酸酯树脂含有羧基官能团，使涂层与颜料具有良好的结合牢度，从而获得了稳定性优异的色层涂料，可储存半年以上。

Description

无苯稳定型镭射电化铝色层用涂料组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料领域，具体涉及一种无苯稳定型镭射电化铝色层用涂料组合物及其制备方法。

背景技术

镭射电化铝拥有漂亮的全息彩虹光泽，颜色多样，可以做成各种形状图案，是目前广为使用的防伪手段之一。镭射电化铝广泛应用于高档烟标、酒标、化妆品包装、食品包装、挂历等领域，应用量逐渐升高。目前镭射电化铝的生产工艺成熟，性能稳定，能够满足市场的需求，虽然市场上应用苯类溶剂做配方的电化铝越来越少，能够大大减少电化铝成品中苯系物的含量，但是并没有真正做到无苯，在烟标和食品包装等要求严格的领域往往不合格，其主要原因是彩色镭射电化铝基本采用染料色粉来达到五颜六色的效果，而色粉本身含苯且结构不稳定，耐候性差，无法满足曝露于阳光下的场合使用。结构稳定、耐候性好的颜料因为与树脂的复配性差、模压易塞版等问题一直不能得到广泛的应用。

通过对现有文献的检索发现，CN101942252A中的配方完全选用普通电化铝涂料配方，且使用色粉来达到想要的颜色，色粉本身含苯且结构不稳定，经过高温模压后苯系物有上升趋势，另外添加大量色粉导致色层涂料不稳定，耐候性差，且随时间放置苯系物含量会急剧升高，这些导致其产品并不能做到真正的无苯和长时间的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种无苯稳定型镭射电化铝色层用涂料组合物及其制备方法。本发明的涂料组合物可以解决现有涂料无法满足镭射电化铝色层模压后含苯及涂料稳定性的问题，真正实现了无苯且性能稳定，可长时间存放。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明涉及一种无苯稳定型镭射电化铝色层用涂料组合物，所述涂料组合物包括如下重量份数的各组分：

所述聚丙烯酸酯树脂是由甲基丙烯酸甲酯单体、甲基丙烯酸乙酯单体、丙烯酸甲酯单体、丙烯酸乙酯单体中的一种或多种聚合成的均聚物或共聚物；所述聚丙烯酸酯树脂的重均分子量为1.5万～8万。

所述含羧基的聚丙烯酸酯树脂的羧基含量为5～40％，重均分子量为1.5万～8万。

所述颜料为有机颜料或氧化铁系无机颜料。

所述助剂为流平剂、偶联剂、抗擦伤剂中的一种或两种以上的混合物。

述流平剂为改性聚硅氧烷、改性硅酮的一种或几种；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的一种或几种；所述抗擦伤剂为聚乙烯乳化蜡、聚醚改性有机硅和硅溶胶中的至少一种。

所述溶剂为丁酮、醋酸乙酯、丙二醇甲醚、乙醇的一种或几种。

本发明还涉及一种前述的无苯稳定型镭射电化铝色层用涂料组合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

A、将所述溶剂置于反应釜中，搅拌，混合均匀；

B、将所述聚丙烯酸酯树脂、含羧基的聚丙烯酸酯树脂投入反应釜，控制搅拌速率为500～600rpm，搅拌2～4h，使溶解充分；

C、将所述助剂投入反应釜中，控制搅拌速率为400～500rpm，搅拌15～30min至充分分散均匀；

D、将所需颜料投入反应釜中，控制搅拌速率为800～1000rpm，搅拌30～60min至充分分散均匀，过滤得到最终产品。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明中用颜料替代传统的染料色粉，色层涂料无论放置还是模压后均可做到无苯，且杜绝染料色粉重金属超标风险；

(2)因本发明中的聚丙烯酸酯树脂含有羧基官能团，使涂层与颜料具有良好的结合牢度，获得稳定性优异的色层涂料，可储存半年以上；

(3)模压适应温度宽，模压不黄版，切边性好且不易飞铝。

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。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例涉及一种无苯稳定型镭射电化铝色层用涂料组合物，包括表1所示的组分及用量。

本实施例的无苯稳定型镭射电化铝色层用涂料组合物的制备方法，包括以下工艺步骤：

(1)按照表1所示的组分及重量份含量准备原料：

(2)按照配方先将溶剂置于反应釜中，开启搅拌装置，混合均匀；

(3)将树脂组分投入反应釜，控制搅拌速率为500rpm，搅拌4h，使树脂组分溶解充分；

(4)当树脂组分完全溶解后，将助剂投入反应釜中，控制搅拌速率为500rpm，搅拌15min至助剂充分分散均匀；

(5)将所需颜料投入反应釜中，控制搅拌速率为1000rpm，搅拌30min至充分分散均匀，过滤得到最终产品。

实施例2

本实施例涉及一种无苯稳定型镭射电化铝色层用涂料组合物，包括表1所示的组分及用量。

本实施例的无苯稳定型镭射电化铝色层用涂料组合物的制备方法，包括以下工艺步骤：

(1)按照表1所示的组分及重量份含量准备原料：

(2)按照配方先将溶剂置于反应釜中，开启搅拌装置，混合均匀；

(3)将树脂组分投入反应釜，控制搅拌速率为600rpm，搅拌2h，使树脂组分溶解充分；

(4)当树脂组分完全溶解后，将助剂投入反应釜中，控制搅拌速率为400rpm，搅拌20min至助剂充分分散均匀；

(5)将所需颜料投入反应釜中，控制搅拌速率为800rpm，搅拌60min至充分分散均匀，过滤得到最终产品。

实施例3

本实施例涉及一种无苯稳定型镭射电化铝色层用涂料组合物，包括表1所示的组分及用量。

本实施例的无苯稳定型镭射电化铝色层用涂料组合物的制备方法，包括以下工艺步骤：

(1)按照表1所示的组分及重量份含量准备原料：

(2)按照配方先将溶剂置于反应釜中，开启搅拌装置，混合均匀；

(3)将树脂组分投入反应釜，控制搅拌速率为550rpm，搅拌3h，使树脂组分溶解充分；

(4)当树脂组分完全溶解后，将助剂投入反应釜中，控制搅拌速率为450rpm，搅拌30min至助剂充分分散均匀；

(5)将所需颜料投入反应釜中，控制搅拌速率为900rpm，搅拌45min至充分分散均匀，过滤得到最终产品。

对比例1

本对比例的目的在于研究本发明的组合物体系中不采用含羧基的聚丙烯酸树脂对组合物综合性能的影响。

本对比例的镭射电化铝色层用涂料组合物，包括表1所示的组分及用量；其制备方法同实施例3。

对比例2

本对比例的目的在于研究本发明的组合物体系中含羧基的聚丙烯酸树脂的羧基含量超出40％时对组合物综合性能的影响。

本对比例的镭射电化铝色层用涂料组合物，包括表1所示的组分及用量；其制备方法同实施例3。

对比例3

本对比例的目的在于研究本发明的组合物体系中含羧基的聚丙烯酸树脂的羧基含量低于5％以及采用染料代替颜料时对组合物综合性能的影响。

本对比例的镭射电化铝色层用涂料组合物，包括表1所示的组分及用量；其制备方法同实施例3。

表1

对以上实施例1～3和对比例1～3的镭射电化铝色层用涂料组合物进行性能测试，性能测试结果如表2所示：

表2

稳定性是组合物常温放置能够保持稳定状态不凝胶不分层的最长时间，模压长度是根据客户使用时不黄版不塞版的最长模压米数为计，VOC主要是测试苯及苯系物含量，以颜料为主的组合物VOC都合格，无苯及苯系物，而染料的VOC则不合格，苯及苯系物均超标。

由表2可知，对比例1的组合物体系中采用不含羧基的聚丙烯酸酯树脂，组合物的稳定性差，模压时也易塞版；对比例3的组合物体系采用染料作为调色，VOC不合格，且在模压过程中染料分子易迁移导致黄版；而实施例1、2、3的组合物体系采用含羧基的聚丙烯酸酯树脂，因为其官能团羧基含量较高，能够对颜料有很好的润湿包覆效果，并且实施例3中的信越KBM-903偶联剂可提高颜料在聚合物中的润湿性和分散性，可以一并改善模压时黄版及塞版的问题，同时还提升了结合牢度和稳定性。对比例2虽然选用了羧基含量较高的树脂，对颜料有非常好的润湿效果，稳定性无问题，但是该树脂分子量低，极性基团过多，剥离非常紧，且模压极易粘版。此外，在本发明的组合物体系中，通过调整羧基含量与颜料的不同比例可获得不同颜色的稳定无苯镭射电化铝色层。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (2)

1.一种无苯稳定型镭射电化铝色层用涂料组合物，其特征在于，所述涂料组合物由如下重量份数的各组分组成：

聚丙烯酸酯树脂20～40份，

含羧基的聚丙烯酸酯树脂10～20份，

颜料2～10份，

助剂0.2～0.5份，

溶剂40～60份；

其中，

所述聚丙烯酸酯树脂是由甲基丙烯酸甲酯单体、甲基丙烯酸乙酯单体、丙烯酸甲酯单体、丙烯酸乙酯单体中的一种或多种聚合成的均聚物或共聚物；所述聚丙烯酸酯树脂的重均分子量为1.5万～8万；

所述含羧基的聚丙烯酸酯树脂的羧基含量为5～40％，重均分子量为1.5万～8万；

所述颜料为有机颜料或氧化铁系无机颜料；

所述助剂为流平剂、偶联剂、抗擦伤剂中的一种或两种以上的混合物；

所述流平剂为改性聚硅氧烷；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的一种或几种；所述抗擦伤剂为聚乙烯乳化蜡、聚醚改性有机硅和硅溶胶中的至少一种；

所述溶剂为丁酮、醋酸乙酯、丙二醇甲醚、醇类中的一种或几种。

2.一种如权利要求1所述的无苯稳定型镭射电化铝色层用涂料组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

A、将所述溶剂置于反应釜中，搅拌，混合均匀；

B、将所述聚丙烯酸酯树脂、含羧基的聚丙烯酸酯树脂投入反应釜，控制搅拌速率为500～600rpm，搅拌2～4h，使其溶解充分；

C、将所述助剂投入反应釜中，控制搅拌速率为400～500rpm，搅拌15～30min至充分分散均匀；

D、将所述颜料投入反应釜中，控制搅拌速率为800～1000rpm，搅拌30～60min至充分分散均匀，过滤得到最终产品。