CN103866613A

CN103866613A - 一种水性除酮转移涂料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN103866613A
Application number: CN201410108281.2A
Authority: CN
Inventors: 银董红; 任建新; 文建辉; 余赞; 钟文
Original assignee: CHANGED WULING JINDE LASER TECHNOLOGY Co Ltd; China Tobacco Hunan Industrial Co Ltd
Current assignee: CHANGED WULING JINDE LASER TECHNOLOGY Co Ltd; China Tobacco Hunan Industrial Co Ltd
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2014-03-21
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2034-03-21
Also published as: CN103866613B

Abstract

本发明公开了一种水性除酮转移涂料及其制备方法和应用，所述水性除酮转移涂料由冰醋酸和乙醇胺复配除酮剂添加在水性聚丙烯酸脂类水基转移涂料中制成，该水性除酮转移涂料涂布在白卡原纸表面，可有效消除白卡原纸中残留的酮类化合物，特别是对丁酮具有特殊的选择性吸收的效果，同时该水性除酮转移涂料以水为溶剂，安全环保、廉价，且水性除酮转移涂料的制备方法采用的原料易得、流程简单，可以工业化生产。

Description

一种水性除酮转移涂料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种水性除酮转移涂料及其制备方法和应用，属于涂料改性技术领域。

背景技术

转移纸是包装行业的主流材料之一，广泛应用于烟草、酒包、化妆品等高档包装，由于它汲取了传统金银卡纸、铝箔卡纸、镭射卡纸的优点，美观、高雅，因此越来越被市场看好。

但是，目前使用的转移层涂料基本是溶剂型，稀释剂等多选用乙酯、丁酮等。在产品的生产过程中溶剂不可避免的会有残留，导致目前国内使用的溶剂型转移纸存在如下隐患：1、对环境形成污染，大量溶剂的挥发对环境造成了严重的污染；2、对生产者健康形成威胁，生产过程中，溶剂的挥发会危害操作人员的身体健康，加大了操作人员职业病风险；3、对使用者健康存在隐患，某些包装可能直接或间接与人体接触，有可能被人体吸收最终导致接触者的身体病变；4、火灾隐患更加严重，溶剂的挥发性加大了生产现场火灾事故的发生几率；5、成本高,溶剂的高额成本导致整个涂料的成本高居不下。

根据医学试验证实：有机溶剂侵进人体可造成累积性中毒（即慢性中毒），而其中丁酮被评判为中毒性，它有麻醉作用，能引起中枢神经功能下降，刺激眼睛和气管。而丁酮通常作为乙烯共聚物或其他树脂的溶剂用于造纸，这就不可避残留在纸张内部。目前市场中主要使用的白卡原纸都有丁酮的残留，例如，维斯维克原纸的丁酮检测残留量为0.28mg/kg,太阳涂布白卡纸的丁酮检测残留量为0.28mg/kg，芬兰白卡的丁酮检测残留量为0.46mg/kg，红塔SBS红纤白卡的丁酮检测残留量为0.57mg/kg。原纸内残留的丁酮在后续的工艺过程中无法消除，会继续存在于成品包装中，而这些包装可能直接或间接与人体接触，对使用者的健康造成危害。

发明内容

针对现有技术中的白卡原纸都有较多丁酮残留，存在人体安全隐患，及使用的转移层涂料基本是溶剂型，存在成本高，环境污染的问题，本发明的目的是在于提供一种成本低、安全环保，可以有效消除白卡原纸残留的酮类化合物的水性除酮转移涂料。

本发明的另一个目的是在于提供一种简单快速、低成本制备所述水性除酮转移涂料的方法。

本发明的第三个目的是在于提供一种所述水性除酮转移涂料的应用，将水性除酮转移涂料涂布在白卡原纸表面能有效消除白卡原纸内的酮类化合物，且安全环保、使用成本低。

本发明提供了一种水性除酮转移涂料，该水性除酮转移涂料由以下质量百分比组分组成：

水性丙烯酸酯类聚合物50%～75%；

水20%～45%；

消泡剂1.25%～2%；

乙醇胺0.75%～1.5%；

冰醋酸0.5%～1%；

润湿分散剂0.5%～1.0%；

防腐剂1.0%～2.0%。

优选水性除酮转移涂料，由以下质量百分比组分组成：

水性丙烯酸酯类聚合物60.5%～71%；

水25%～32%；

消泡剂1.25%～2%；

乙醇胺0.75%～1.5%；

冰醋酸0.5%～1%；

润湿分散剂0.5%～1.0%；

防腐剂1.0%～2.0%。

进一步优选水性除酮转移涂料中乙醇胺与冰醋酸的质量比为1.5～2.5:1。

所述的水性丙烯酸酯类聚合物为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸/丙烯酸丁脂/丙烯酸共聚、丙烯腈/丙烯酸乙酯/丙烯酸-2-羟基丙脂共聚中的一种或几种。

所述的消泡剂可以为Foamex902W，Foamex822，KEPERPOL-100；优选为Foamex822。

所述的润湿分散剂为Dispers740，RAD2300，KEPERDISP-6532；优选为Dispers740。

所述的防腐剂为02B，02C，02A；优选为02C防腐剂。

本发明还提供了一种所述的水性除酮转移涂料的制备方法，该制备方法是将冰醋酸、乙醇胺和水混合后，在搅拌条件下，缓慢滴加到水性丙烯酸脂类聚合物、消泡剂、润湿分散剂和防腐剂的水分散体系中，搅拌均匀，即得。

优选的制备方法是将乙醇胺和冰醋酸加入水中，充分搅拌5～15min后，在搅拌条件下，缓慢滴加到由水性丙烯酸酯类聚合物、消泡剂、润湿分散剂、防腐剂和水组成的分散体系中，滴加完成后，继续搅拌0.3～0.8h，即得。

本发明还提供了一种所述的水性除酮转移涂料的应用，该应用是将所述的水性除酮转移涂料涂布在白卡原纸表面，应用于消除白卡原纸内的酮类化合物。

所述的水性除酮转移涂料在白卡原纸表面的涂布量为2～6g/m²；优选为4g/m²。

所述的酮类化合物优选为丁酮。

本发明的有益效果：本发明首次将乙醇胺和冰醋酸复配成除酮添加剂，再进一步和水性聚丙烯酸酯类水基转移涂料复合获得一种具有除酮功能的水性转移涂料，用该水性转移涂料取代以往白卡原纸涂布采用的溶剂型转移涂料，一方面能有效消除白卡原纸中的残留酮类化合物，另一方面以水取代有机溶剂，环保、安全无毒。本发明优选采用水性转移涂料，具有水性环境，乙醇胺和冰醋酸可随水一同渗入白卡纸内部，且在水环境中冰醋酸可以催化乙醇胺与酮类化合物发生胺酮缩合反应形成较稳定的缩合物；尤其是当乙醇胺和冰醋酸按本发明优选的配比混合时，催化反应效果最为明显，有效消除了原卡纸内残留的酮类化合物，特别是对丁酮具有选择性消除效果。本发明的优选的水性转移涂料以功能材料丙烯酸酯类聚合物为主体，在纸张表面拥有的优秀附着性，且固化过程中丙烯酸酯类聚合物产生的轻度交联，其形成的网状结构对香味和水蒸气具有很好的阻隔作用，大幅度提升了卡纸的阻隔性。此外，本发明采用的原料来源广，制备方法简单，成本低廉，可以工业化生产。

具体实施方式

以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明的保护范围。

实施例1

将3g乙醇胺和2g的冰醋酸加入20g水中，充分搅拌6min，得到除酮液。

将140g的聚丙烯酸加入29g水中，随后添加3g Foamex822消泡剂、1gDispers740润滑分散剂和2g02C防腐剂继续搅拌0.4h得到聚丙烯酸水分散体。

将除酮液以2g/min的速度搅拌滴入聚丙烯酸的水分散体中，得到水性除酮转移涂料。

用小型涂布机将涂料均匀涂布在白卡原纸上，涂布量为4g/m²。对卡纸做VOC检测所得结果与原卡纸和溶剂型涂料涂布后的卡纸对比结果如表1所示。

表1实例1VOC检测数据

实施例2

将2g乙醇胺和1.3g的冰醋酸加入16g水中，充分搅拌10min，得到除酮液。

将124g的聚甲基丙烯酸甲酯加入48g水中，随后添加3g Foamex902W消泡剂，1.7g Dispers740润滑分散剂和4g02A防腐剂继续搅拌0.5h得到聚甲基丙烯酸甲酯水分散体。

将除酮液以3g/min的速度搅拌滴入聚甲基丙烯酸甲酯的水分散体中，得到水性除酮转移涂料。

用小型涂布机将涂料均匀涂布在白卡原纸上，涂布量为2g/m²。对卡纸做VOC检测所得结果与原卡纸和溶剂型涂料涂布后的卡纸对比结果如表2所示。

表2实例2VOC检测数据

实施例3

将2.5g乙醇胺和1g的冰醋酸加入19g水中，充分搅拌12min，得到除酮液。

将120g的甲基丙烯酸/丙烯酸丁脂/丙烯酸共聚加入48g水中，随后添加3.5gKEPERPOL-100消泡剂，2g Dispers740RAD2300润滑分散剂和4g02B防腐剂继续搅拌0.7h得到甲基丙烯酸/丙烯酸丁脂/丙烯酸共聚水分散体。

将除酮液以2g/min的速度搅拌滴入甲基丙烯酸/丙烯酸丁脂/丙烯酸共聚的水分散体中，得到水性除酮转移涂料。

用小型涂布机将涂料均匀涂布在白卡原纸上，涂布量为6g/m²。对卡纸做VOC检测所得结果与原卡纸和溶剂型涂料涂布后的卡纸对比结果如表3所示。

表3实例3VOC检测数据

Claims

1.一种水性除酮转移涂料，其特征在于，由以下质量百分比组分组成：

水性丙烯酸酯类聚合物50%～75%；

水20%～45%；

消泡剂1.25%～2%；

乙醇胺0.75%～1.5%；

冰醋酸0.5%～1%；

润湿分散剂0.5%～1.0%；

防腐剂1.0%～2.0%。

2.根据权利要求1所述的水性除酮转移涂料，其特征在于，所述的乙醇胺与冰醋酸的质量比为1.5～2.5:1。

3.根据权利要求1所述的水性除酮转移涂料，其特征在于，所述的水性丙烯酸酯类聚合物为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸/丙烯酸丁脂/丙烯酸共聚、丙烯腈/丙烯酸乙酯/丙烯酸-2-羟基丙脂共聚中的一种或几种。

4.一种根据权利要求1～3任一项所述的水性除酮转移涂料的制备方法，其特征在于，将冰醋酸、乙醇胺和水混合后，在搅拌条件下，缓慢滴加到水性丙烯酸脂类聚合物、消泡剂、润湿分散剂和防腐剂的水分散体系中，搅拌均匀，即得。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，将乙醇胺和冰醋酸加入水中，充分搅拌5～15min后，在搅拌条件下，缓慢滴加到由水性丙烯酸酯类聚合物、消泡剂、润湿分散剂、防腐剂和水组成的分散体系中，滴加完成后，继续搅拌0.3～0.8h，即得。

6.一种根据权利要求1～3任一项所述的水性除酮转移涂料的应用，其特征在于，将所述的水性除酮转移涂料涂布在白卡原纸表面，应用于消除白卡原纸内的酮类化合物。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的水性除酮转移涂料在白卡原纸表面的涂布量为2～6g/m²。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的水性除酮转移涂料在白卡原纸表面的涂布量为4g/m²。

9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的酮类化合物为丁酮。