CN104726022A - 电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料及其制备方法 - Google Patents

电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及薄膜涂层产品技术领域，提供了一种电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料及其制备方法。与现有技术相比，该复合蜡乳液具有良好的耐酒精性，经酒精和水以3:2稀释后使用不破乳絮凝，涂布到薄膜上的蜡颗粒分布均匀，解决了单位面积涂布量不稳定从而影响其剥离效果的问题；水性树脂的合理搭配提高了涂层的表面张力，再涂性优良，有效改善深色产品的涂膜外观；以水为分散介质，对环境影响小，生产成本低，具备环保和低成本优势。该复合蜡乳液采用了以下技术手段，由以下重量份数的原料制备而成：蒙旦蜡10-25份，水性树脂2-8份，乳化剂2-7份，PH调节剂1-5份，润湿剂1-5份，水60-80份。

Description

电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料及其制备方法
技术领域
    本发明涉及薄膜涂层产品技术领域，更具体涉及一种用于电化铝的离型材料。
背景技术
电化铝是在聚酯薄膜上经过一定的涂布、真空镀铝工艺形成多涂层的烫印材料，涂层由下至上分别为离型层、着色层、镀铝层和粘结层。离型层的作用是在烫印后使各涂层能够迅速脱离聚酯薄膜而转移粘结在被烫印物体的表面上，须具有较好的脱离性能，否则易造成质量问题。
离型材料一般有树脂类和蜡类。
 树脂型离型材料涂层表面有较高的表面张力，再涂性好，但切割性较差，不适合精细图文的烫印，多应用于转移工艺，且大量使用有毒有害的有机溶剂，造成严重的环境污染，增加生产成本。例如申请号为200610116782.0(—种用于电化铝涂料的离型剂及其制备方法）的专利文件，公开了一种电化铝涂层离型剂和制备方法，它的一个主要特征就是使用具有一定毒性的甲苯、丁酮作为溶剂，会对环境和人员造成一定的危害。
 目前，国内电化铝生产商普遍使用国外进口的水性蜡乳液，通过酒精和水以1:1左右稀释后涂布于聚酯薄膜上，具备环保特性。但该蜡乳液耐酒精性差，使用过程易破乳絮凝，不仅造成浪费，而且会使涂布到聚酯薄膜上的蜡颗粒分布不均匀，单位面积的涂布量不稳定从而影响其剥离效果，出现产品松紧度不一致的质量问题；该蜡乳液涂层的表面张力较小，再涂性差，特别是深色产品易出现白点等涂膜缺陷，同时也存在使用成本高的问题。
发明内容
    本发明旨在提供一种电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料及其制备方法，该复合蜡乳液具有良好的耐酒精性，经酒精和水以3:2稀释后使用不易破乳絮凝，涂布到薄膜上的蜡颗粒分布均匀，解决了单位面积涂布量不稳定从而影响其剥离效果的问题；该复合蜡乳液中水性树脂的合理搭配提高了涂层的表面张力，再涂性优良，有效改善深色产品的涂膜外观；同时以水为分散介质，对环境影响小，生产成本低，具备环保和低成本优势。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术手段：
 一种电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料，主要由以下重量份数的原料制备而成：蒙旦蜡10-25份，水性树脂2-8份，乳化剂2-7份，PH调节剂1-5份，润湿剂1-5份，水60-80份，所述湿润剂是聚醚改性含氟聚二甲基硅氧烷。
 优选的，主要由以下重量份数的原料制备而成：蒙旦蜡15-20份，水性树脂2-7份，乳化剂2-4份，PH调节剂1-4份，润湿剂1-2份，水70-75份。
 所述水性树脂是羟丙基甲基纤维素、苯乙烯丙烯酸共聚物或苯乙烯-马来酸酐共聚物中的任一种。
 所述乳化剂是聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单硬脂酸酯 、聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单油酸酯、 聚氧乙烯(24EO)胆固醇醚或聚氧乙烯(25EO)羊毛醇醚中的任一种。
  所述PH调节剂是2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇或丁基二乙醇胺中的任一种。
  该电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料的制备方法，包括以下步骤：
 （1）制备水性树脂溶液
 A、称量好总量12～20%、温度为10-25℃的水加入反应釜中，并加热至65-70℃；
B、在200rpm的搅拌条件下加入称量好的水性树脂，搅拌30min，使其分散均匀；
C、加入总量12～20%、温度为10-25℃的水，冷却至30℃，在400rpm的搅拌条件下搅拌30min，得到水性树脂溶液a备用。
（2）制备复合蜡乳液
A、将剩余的水和乳化剂加入反应釜中，在200rpm的搅拌条件下加热至95-98℃；
B、在200rpm的搅拌条件下加入总量一半的蒙旦蜡，加入蒙旦蜡之后会吸收热量，温度降低，所以又要加热到95-98℃，再加入另一半蒙旦蜡；
C、调整搅拌速度至600-800rpm，恒温95-98℃乳化1h，乳化后段开动反应釜下端的乳化机10min，保证充分乳化；
D、开动反应釜夹套的冷循环水进行冷却，使反应釜内温度降至30℃，加入已制备好的水性树脂溶液a，以600-800rpm的搅拌速度搅拌10min，使两相混合均匀；
E、向反应釜中加入湿润剂、PH调节剂，调整复合蜡乳液的PH至7.2-7.7，以600-800rpm的搅拌速度充分搅拌10min，过滤出料，包装备用。
使用时，用比例为3:2的酒精和水，将上述复合蜡乳液离型材料稀释至浓度为2-4%，通过一定的涂布工艺直接涂布于聚酯薄膜表面，经80-140℃、6-10s连续烘干，然后在该涂层表面依次添加色层、镀铝层、胶层，最后经烫印后各涂层迅速脱离聚酯薄膜而转移粘结在被烫印物体的表面上。
   本发明具有以下有益效果： 本发明所述电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料具有良好的耐酒精性，用比例为3:2的酒精和水稀释后使用不絮凝，涂布到聚酯薄膜表面上的蜡颗粒分布均匀，解决了单位面积涂布量不稳定从而影响其剥离效果的问题。
本发明离型材料涂层表面张力大，再涂性优良，水性树脂的合理搭配提高了涂层的表面张力，有效改善深色产品的涂膜外观。
具备环保和低成本优势，以水为分散介质，对环境影响小，生产成本低。
下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1
 本实施例中的电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料选用的水性树脂是羟丙基甲基纤维素，乳化剂是聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单硬脂酸酯，PH调节剂是2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇，各原料按重量份数计：蒙旦蜡 15份，羟丙基甲基纤维素7份，聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单硬脂酸酯3份，2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇1份，聚醚改性含氟聚二甲基硅氧烷5份，水80份。
 该复合蜡乳液的制备方法包括以下步骤：
 （1）制备水性树脂溶液
 A、称量好15份温度为10-25℃的水加入反应釜中，并加热至65-70℃；
 B、在200rpm的搅拌条件下加入7份羟丙基甲基纤维素，搅拌30min，使其分散均匀；
 C、再加入15份温度为10-25℃的水，冷却至30℃，在400rpm的搅拌条件下搅拌30min，得到羟丙基甲基纤维素溶液a备用。
 （2）复合蜡乳液的制备方法
 A、按配方称量剩余的50份温度为10-25℃的水和3份聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单硬脂酸酯加入反应釜中，在200rpm的搅拌条件下加热至95-98℃；
 B、先加入7.5份的蒙旦蜡，加入蒙旦蜡之后会吸收热量，温度降低，所以又要加热到95-98℃，再加入7.5份蒙旦蜡；
   C、调整搅拌速度至600-800rpm，恒温95-98℃乳化1h，乳化后段开动反应釜下端的乳化机10min，保证充分乳化；
D、开动反应釜夹套的冷循环水进行冷却至30℃，加入已制备好的羟丙基甲基纤维素溶液a，以600-800rpm的搅拌速度搅拌10min，使两相混合均匀；
 E、最后向反应釜中加入5份聚醚改性含氟聚二甲基硅氧烷、1份2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇，调整复合蜡乳液的PH至7.2-7.7，以600-800rpm的搅拌速度充分搅拌10min，过滤出料，包装备用。
使用时，用比例为3:2的酒精和水，将上述复合蜡乳液离型材料稀释至浓度为2-4%，通过一定的涂布工艺直接涂布于聚酯薄膜表面，经80-140℃、6-10s连续烘干，然后在该涂层表面依次添加色层、镀铝层、胶层，最后经烫印后各涂层迅速脱离聚酯薄膜而转移粘结在被烫印物体的表面上。
实施例2
 本实施例中的电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料选用的水性树脂是羟丙基甲基纤维素，乳化剂是聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单油酸酯，PH调节剂是2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇，湿润剂是聚醚改性含氟聚二甲基硅氧烷，具体配比为，按重量份数计：蒙旦蜡 17份，羟丙基甲基纤维素5份，聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单油酸酯4份，2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇2份，聚醚改性含氟聚二甲基硅氧烷1份，水75份。
 该复合蜡乳液的制备方法是：
 （1）水性树脂溶液的制备方法
 A、称量好10份温度为10-25℃的水加入反应釜中，并加热至65-70℃；
 B、在200rpm的搅拌条件下加入5份羟丙基甲基纤维素，搅拌30min，使其分散均匀；
 C、再加入10份温度为10-25℃的水，冷却至30℃，在400rpm的搅拌条件下搅拌30min，得到羟丙基甲基纤维素溶液a备用。
 （2）复合蜡乳液的制备方法
A、按配方称量剩余的55份温度为10-25℃的水和4份聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单硬脂酸酯加入反应釜中，在200rpm的搅拌条件下加热至95-98℃；
B、先加入8.5份的蒙旦蜡，加入蒙旦蜡之后会吸收热量，温度降低，所以又要加热到95-98℃，再加入8.5份蒙旦蜡；
 C、调整搅拌速度至600-800rpm，恒温95-98℃乳化1h，乳化后段开动反应釜下端的乳化机10min，保证充分乳化；
D、开动反应釜夹套的冷循环水进行冷却至30℃，加入已制备好的羟丙基甲基纤维素溶液a，以600-800rpm的搅拌速度搅拌10min，使两相混合均匀；
 E、最后向反应釜中加入1份聚醚改性含氟聚二甲基硅氧烷，2份2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇，调整复合蜡乳液的PH至7.2-7.7，以600-800rpm的搅拌速度充分搅拌10min，过滤出料，包装备用。
使用时，用比例为3:2的酒精和水，将上述复合蜡乳液离型材料稀释至浓度为2-4%，通过一定的涂布工艺直接涂布于聚酯薄膜表面，经80-140℃、6-10s连续烘干，然后在该涂层表面依次添加色层、镀铝层、胶层，最后经烫印后各涂层迅速脱离聚酯薄膜而转移粘结在被烫印物体的表面上。
实施例3
 本实施例中的电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料选用的水性树脂是苯乙烯丙烯酸共聚物，乳化剂是聚氧乙烯(24EO)胆固醇醚，PH调节剂是丁基二乙醇胺，湿润剂是聚醚改性含氟聚二甲基硅氧烷，具体配比为，按重量份数计：蒙旦蜡 25份，苯乙烯丙烯酸共聚物4份，聚氧乙烯(24EO)胆固醇醚2份，丁基二乙醇胺2份，聚醚改性含氟聚二甲基硅氧烷2份，水60份。
该复合蜡乳液的制备方法是：
（1）水性树脂溶液的制备方法
 A、称量好12份温度为10-25℃的水加入反应釜中，并加热至65-70℃；
 B、在200rpm的搅拌条件下加入4份苯乙烯丙烯酸共聚物，搅拌30min，使其分散均匀；
 C、再加入12份温度为10-25℃的水，冷却至30℃，在400rpm的搅拌条件下搅拌30min，得到苯乙烯丙烯酸共聚物溶液a备用；
（2）复合蜡乳液的制备方法
 A、按配方称量剩余的36份温度为10-25℃的水和2份聚氧乙烯(24EO)胆固醇醚加入反应釜中，在200rpm的搅拌条件下加热至95-98℃；
 B、先加入12.5份蒙旦蜡，加入蒙旦蜡之后会吸收热量，温度降低，所以又要加热到95-98℃，再加入12.5份蒙旦蜡；
 C、调整搅拌速度至600-800rpm，恒温95-98℃乳化1h，乳化后段开动反应釜下端的乳化机10min，保证充分乳化；
 D、开动反应釜夹套的冷循环水进行冷却至30℃左右，加入已制备好的苯乙烯丙烯酸共聚物溶液a，以600-800rpm的搅拌速度搅拌10min，使两相混合均匀；
 E、最后向反应釜中加入2份聚醚改性含氟聚二甲基硅氧烷，3份丁基二乙醇胺，调整复合蜡乳液的PH至7.2-7.7，以600-800rpm的搅拌速度充分搅拌10min，过滤出料，包装备用。
使用时，用比例为3:2的酒精和水，将上述复合蜡乳液离型材料稀释至浓度为2-4%，通过一定的涂布工艺直接涂布于聚酯薄膜表面，经80-140℃、6-10s连续烘干，然后在该涂层表面依次添加色层、镀铝层、胶层，最后经烫印后各涂层迅速脱离聚酯薄膜而转移粘结在被烫印物体的表面上。
实施例4
 本实施例中的电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料选用的水性树脂是苯乙烯-马来酸酐共聚物，乳化剂是聚氧乙烯(25EO)羊毛醇醚，PH调节剂是丁基二乙醇胺，湿润剂是聚醚改性含氟聚二甲基硅氧烷，具体配比为，按重量份数计：蒙旦蜡 10份，苯乙烯-马来酸酐共聚物2份，聚氧乙烯(25EO)羊毛醇醚3份，丁基二乙醇胺4份，聚醚改性含氟聚二甲基硅氧烷3份，水70份。
 该复合蜡乳液的制备方法是：
（1）水性树脂溶液的制备方法
A、称量好9份温度为10-25℃的水加入反应釜中，并加热至65-70℃；
B、在200rpm的搅拌条件下加入2份苯乙烯-马来酸酐共聚物，搅拌30min，使其分散均匀；
 C、再加入9份温度为10-25℃的水，冷却至30℃，在400rpm的搅拌条件下搅拌30min，得到苯乙烯-马来酸酐共聚物备用；
（2）复合蜡乳液的制备方法
A、按配方称量剩余的52份温度为10-25℃的水和4份聚氧乙烯(25EO)羊毛醇醚加入反应釜中，在200rpm的搅拌条件下加热至95-98℃；
 B、先加入5份蒙旦蜡，加入蒙旦蜡之后会吸收热量，温度降低，所以又要加热到95-98℃，再加入5份蒙旦蜡；
 C、调整搅拌速度至600-800rpm，恒温95-98℃乳化1h，乳化后段开动反应釜下端的乳化机10min，保证充分乳化；
 D、开动反应釜夹套的冷循环水进行冷却至30℃，加入已制备好的苯乙烯-马来酸酐共聚物溶液a，以600-800rpm的搅拌速度搅拌10min，使两相混合均匀；
 E、最后向反应釜中加入3份聚醚改性含氟聚二甲基硅氧烷，4份丁基二乙醇胺，调整复合蜡乳液的PH至7.2-7.7，以600-800rpm的搅拌速度充分搅拌10min，过滤出料，包装备用。
使用时，用比例为3:2的酒精和水，将上述复合蜡乳液离型材料稀释至浓度为2-4%，通过一定的涂布工艺直接涂布于聚酯薄膜表面，经80-140℃、6-10s连续烘干，然后在该涂层表面依次添加色层、镀铝层、胶层，最后经烫印后各涂层迅速脱离聚酯薄膜而转移粘结在被烫印物体的表面上。

Claims (5)

1.一种电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料，其特征在于，主要由以下重量份数的原料制备而成：蒙旦蜡10-25份，水性树脂2-8份，乳化剂2-7份，PH调节剂1-5份，湿润剂1-5份，水60-80份，所述湿润剂是聚醚改性含氟聚二甲基硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料，其特征在于，主要由以下重量份数的原料制备而成：蒙旦蜡15-20份，水性树脂2-7份，乳化剂2-4份，PH调节剂1-4份，湿润剂1-2份，水70-75份。
3.根据权利要求1所述的电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料，其特征在于，
所述水性树脂是羟丙基甲基纤维素、苯乙烯丙烯酸共聚物或苯乙烯-马来酸酐共聚物中的任一种；
所述乳化剂是聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单硬脂酸酯 、聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单油酸酯、 聚氧乙烯(24EO)胆固醇醚或聚氧乙烯(25EO)羊毛醇醚中的任一种；
所述PH调节剂是2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇或丁基二乙醇胺中的任一种。
4.根据权利要求2所述的电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料，其特征在于，
所述水性树脂是羟丙基甲基纤维素、苯乙烯丙烯酸共聚物或苯乙烯-马来酸酐共聚物中的任一种；
所述乳化剂是聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单硬脂酸酯 、聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单油酸酯、 聚氧乙烯(24EO)胆固醇醚或聚氧乙烯(25EO)羊毛醇醚中的任一种；
所述PH调节剂是2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇或丁基二乙醇胺中的任一种。
5.一种制备权利要求1～4中任一项所述电化铝用环保型水性复合蜡乳液离型材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）制备水性树脂溶液
 A、称量好总量12～20%、温度为10-25℃的水加入反应釜中，并加热至65-70℃；
B、在200rpm的搅拌条件下加入称量好的水性树脂，搅拌30min，使其分散均匀；
C、加入总量12～20%、温度为10-25℃的水，冷却至30℃，在400rpm的搅拌条件下搅拌30min，得到水性树脂溶液a备用；
（2）制备复合蜡乳液
A、将剩余的水和乳化剂加入反应釜中，在200rpm的搅拌条件下加热至95-98℃；
B、在200rpm的搅拌条件下加入总量一半的蒙旦蜡，加入蒙旦蜡之后会吸收热量，温度降低，所以又要加热到95-98℃，再加入另一半蒙旦蜡；
C、调整搅拌速度至600-800rpm，恒温95-98℃乳化1h，乳化后段开动反应釜下端的乳化机10min，保证充分乳化；
D、开动反应釜夹套的冷循环水进行冷却，使反应釜内温度降至30℃，加入已制备好的水性树脂溶液a，以600-800rpm的搅拌速度搅拌10min，使两相混合均匀；
E、向反应釜中加入湿润剂、PH调节剂，调整复合蜡乳液的PH至7.2-7.7，以600-800rpm的搅拌速度充分搅拌10min，过滤出料，包装备用。
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