CN105568758B - 一种普通转移纸用水性直镀底涂涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种普通转移纸用水性直镀底涂涂料及其制备方法;所述涂料含有如下组分及重量份数:苯乙烯‑丙烯酸酯共聚物乳液10‑30份,聚乙烯醇树脂3‑8份,水溶性硅溶胶40‑60份,硼酸0.06‑0.16份,水30‑50份,润湿剂0.2‑1份,消泡剂0.1‑0.5份;本发明使用聚乙烯醇包覆大量硅溶胶,通过聚乙烯醇和硼酸交联形成网状结构,填充硅溶胶以达到封闭非涂布底纸的目的,硼酸在高温烘干时才能与聚乙烯醇交联,使得产品无需做成双组分;通过加入丙烯酸达到较高的镀铝亮度。使得普通非涂布底纸可用于直接镀铝衬纸产品,以达到降低成本的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种普通转移纸用水性直镀底涂涂料及其制备方法。
背景技术
本发明涉及一种用于烟包内衬纸的水性底涂。常用内衬纸按生产工艺不同可分为三种,分别为铝箔复合纸,直接镀铝纸,转移镀铝纸。直接镀铝纸较转移镀铝纸工序简单,较铝箔复合纸用铝少,但一直未能成为主流工艺。原因是其所用底纸为专用直镀原纸,需经过颜料涂布再用超级压光处理,以减少其表面吸水性,此类原纸价格远高于其他两种工艺用原纸,使得直接镀铝纸成本无优势,使用动力不足。直镀型内衬纸按涂布加工方法可分为转移直镀法和涂布直镀法。转移直镀法是将膜转印转移直镀涂料通过压辊将纸张表面压平后,纸张去膜后镀铝;涂布直镀法是直接在纸张表面直接涂布后镀铝,因有膜层的原因,转移直镀法对纸张的要求比涂布直镀法略低。涂布直镀法对纸张涂布面光滑度要求非常高,现有的技术在普通转移原纸上做涂布直镀法的内衬纸,因普通纸表面吸收性太强,平整度不高,导致镀铝后无亮度。
经检索,专利号为CN100567636C公开了一种真空镀铝纸处理用水性底涂涂料的制备方法,CN102363933A公开了一种环保型水性哑光镀铝纸底涂涂料及其制备方法与应用。上述专利中只提供了底涂涂料的制备方法,都为设计所用原纸的要求。而专利CN103526631A公开了一种亚光低克重直镀纸的生产工艺,其中有对直镀纸的介绍“直镀型内衬纸是将专用直镀原纸在表面预处理后,直接进行真空镀铝而形成的产品”。专利号为CN103866607A公开了一种高强度直镀铝水性底涂及其制备方法和应用。此专利中是通过底涂的热固交联达到对底纸的更高的封闭效果,但未对底纸进行说明,且涂布后需要熟化72小时,再进行镀铝。热固性交联对涂料的储存稳定性有一定影响,且熟化的工艺影响批量生产的效率。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种普通转移纸用直镀底涂涂料及其制备方法。现有技术中,直接镀铝纸(涂布直镀法)需使用特殊加工的原纸,大大增加了使用成本;而本发明使用聚乙烯醇包覆大量硅溶胶,通过聚乙烯醇和硼酸交联形成网状结构,填充硅溶胶(硅溶胶不同于其他大粒径的填料,本身不影响镀铝亮度)以达到封闭非涂布底纸的目的,硼酸在高温烘干时才能与聚乙烯醇交联,使得产品无需做成双组分;通过加入丙烯酸达到较高的镀铝亮度。本发明的底涂无需使用传统工艺中的专用直镀原纸,使用普通非涂布底纸即可达到现用产品的水平,通过底纸的更换,大大降低了直镀纸成品的成本,解决了直镀工艺推广的瓶颈。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
本发明提供一种普通转移纸用水性直镀底涂涂料,含有如下组分及重量份数:
优选地,所述苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的玻璃化转变温度Tg为40-80℃,重均分子量为20万-50万。如果Tg小于40℃,涂层偏软,易导致耐温性下降;如果Tg大于80℃,成膜性下降,导致镀铝光泽度下降。
优选地,所述聚乙烯醇树脂的醇解度为小于90%,4%水溶液粘度小于10mpa.s;如果醇解度大于90%,水中的溶解度偏低,且粘度太大,不利于产品的生产和后道加工工艺。
优选地,所述水溶性硅溶胶的粒径小于100nm。如果粒径大于100nm,将会影响镀铝亮度。
优选地,所述硼酸纯度大于99.5%。
优选地,所述润湿剂为聚醚改性硅氧烷和炔二醇类润湿剂中的至少一种,例如:TEGO Glide 110,空气化学的104H。
优选地,所述消泡剂为有机硅类和矿物油类的至少一种,例如:TEGO Foamex 825,海明斯4164。
第二方面,本发明提供一种所述普通转移纸用水性直镀底涂涂料的制备方法,所述制备方法包括硼酸溶液制备,聚乙烯醇树脂溶液制备,硼酸、聚乙烯醇树脂、硅溶胶混合液制备及涂料制备的步骤,具体如下:
硼酸溶液制备:以水为溶剂,配制硼酸溶液;
聚乙烯醇树脂溶液制备:以水为溶剂,配制聚乙烯醇树脂溶液;
硼酸、聚乙烯醇树脂、硅溶胶混合液制备:将所述硼酸溶液、聚乙烯醇树脂溶液、水溶性硅溶胶加入苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液中,混合均匀得混合液;
涂料制备:向所述混合液中加入润湿剂、消泡剂,过滤即得。
优选地,硼酸溶液制备中,所述硼酸溶液的质量分数为3%。
优选地,聚乙烯醇树脂溶液制备中,所述聚乙烯醇树脂溶液的质量分数为18%;所述配制时,溶解所述聚乙烯醇树脂需加温至90-95℃。
优选地,硼酸、聚乙烯醇树脂、硅溶胶混合液制备中,所述加入为依次加入;所述混合均匀的方式为500-700转/分钟搅拌5分钟。
优选地,涂料制备中,所述加入为依次加入;所述混合均匀的方式为1100-1300转/分钟搅拌30分钟;所述过滤具体采用200目滤网。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果
1、无需使用特殊处理的直镀原纸,可使用普通转移工艺用纸,降低了最终产品的成本;
2、环保型水性涂料,低气味,挥发性有机物(VOCs)低,高固含;
3、对底纸的封闭性好,镀铝亮度高;耐温高。
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。
下述实施例提供的直镀底涂涂料的制备方法如下:
A、用水将硼酸溶解成3%的溶液备用;
B、用水将聚乙烯醇溶解成18%的溶液备用,溶解时需加温到90℃-95℃;
C、将A、B、硅溶胶依次加入苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液中,500-700转/分钟搅拌5分钟;
D、依次加入润湿剂、消泡剂,1100-1300转/分钟搅拌30分钟;
E、用200目滤网过滤后即得到本产品。
实施例1
本实施例涉及一种普通转移纸用直镀底涂涂料,该底面涂涂料采用以下表1所述组分及含量为原料制成:
表1
组分 | 重量份数(公斤) |
苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液(Tg为40℃、重均分子量20万) | 10 |
聚乙烯醇树脂(醇解度为小于90%) | 8 |
水溶性硅溶胶(粒径50-90nm) | 60 |
硼酸(纯度大于99.5%) | 0.16 |
水 | 50 |
润湿剂(TEGO Glide 110) | 1 |
消泡剂(TEGO Foamex 825) | 0.5 |
实施例2
本实施例提供一种普通转移纸用直镀底涂涂料,该底面涂涂料采用以下表2所述组分及含量为原料制成:
表2
组分 | 重量份数(公斤) |
苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液(Tg为50℃、重均分子量30万) | 30 |
聚乙烯醇树脂(醇解度为小于90%) | 3 |
水溶性硅溶胶(粒径30-80nm) | 40 |
硼酸(纯度大于99.5%) | 0.06 |
水 | 30 |
润湿剂(空气化学的104H) | 0.8 |
消泡剂(海明斯4164) | 0.1 |
实施例3
本实施例提供一种普通转移纸用直镀底涂涂料,该底面涂涂料采用以下表3所述组分及含量为原料制成:
表3
实施例4
本实施例提供一种普通转移纸用直镀底涂涂料,该底面涂涂料采用以下表4组分及含量为原料制成:
表4
组分 | 重量份数(公斤) |
苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液(Tg为80℃、重均分子量50万) | 15 |
聚乙烯醇树脂(醇解度为小于90%) | 6 |
水溶性硅溶胶((粒径10-20nm)) | 54 |
硼酸(纯度大于99.5%) | 0.11 |
水 | 42 |
润湿剂(同实施例2) | 0.2 |
消泡剂(同实施例2) | 0.3 |
镀铝厚度、镀铝光泽度测试
对比例1:常规水性直镀底涂涂料,在普通转移用原纸上用6#线棒涂布,烘干效率均为130℃,15s;然后进行真空镀铝,制得测试样张。
对比例2:常规水性直镀底涂涂料,在直镀专用原纸上用6#线棒涂布,烘干效率均为130℃,15s;然后进行真空镀铝,制得测试样张。
样张制备:实施例1-4涂料,首先在普通转移用原纸上用6#线棒涂布,烘干效率均为130℃,15s;然后进行真空镀铝,制得测试样张。
运用铝膜测厚仪测试镀铝厚度,光泽度仪测试表面光泽度(测试角度为60°)测试结果见表5:
表5
从测试结果可得:同样的普通直镀底涂,在直镀专用原纸上可制的光泽度高的产品,但在普通转移用原纸上,由于底涂无法完全遮盖底纸,镀铝时铝蒸汽无法完全富集在表面,导致镀铝厚度低,表面无光泽。而本发明的底涂,在普通转移底纸上也可有较好遮盖性,铝层厚度和光泽度可达到现有常规直镀的水平。因此,本发明的底涂可在保证现有产品物理、化学性能的同时,使用的是更便宜的基材(转移用原纸),达到降低成本的目的。
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 (7)
1.一种普通转移纸用水性直镀底涂涂料,其特征在于,所述涂料由如下组分及重量份数组成:
所述苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的玻璃化转变温度Tg为40-80℃,重均分子量为20万-50万;
所述聚乙烯醇树脂的醇解度小于90%,4%水溶液粘度小于10mpa.s;
所述水溶性硅溶胶的粒径小于100nm。
2.根据权利要求1所述的普通转移纸用水性直镀底涂涂料,其特征在于,所述硼酸的纯度大于99.5%。
3.根据权利要求1所述的普通转移纸用水性直镀底涂涂料,其特征在于,所述润湿剂为聚醚改性硅氧烷、炔二醇类湿润剂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的普通转移纸用水性直镀底涂涂料,其特征在于,所述消泡剂为有机硅类、矿物油类消泡剂中的至少一种。
5.一种权利要求1-4任一项所述的普通转移纸用水性直镀底涂涂料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括硼酸溶液制备,聚乙烯醇树脂溶液制备,硼酸、聚乙烯醇树脂、硅溶胶混合液制备及涂料制备的步骤,具体如下:
硼酸溶液制备:以水为溶剂,配制硼酸溶液;
聚乙烯醇树脂溶液制备:以水为溶剂,配制聚乙烯醇树脂溶液;
硼酸、聚乙烯醇树脂、硅溶胶混合液制备:将所述硼酸溶液、聚乙烯醇树脂溶液、水溶性硅溶胶加入苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液中,混合均匀得混合液;
涂料制备:向所述混合液中加入润湿剂、消泡剂,过滤即得。
6.根据权利要求5所述的普通转移纸用水性直镀底涂涂料的制备方法,其特征在于,硼酸溶液制备中,所述硼酸溶液的质量分数为3%;
聚乙烯醇树脂溶液制备中,所述聚乙烯醇树脂溶液的质量分数为18%;所述配制时,溶解所述聚乙烯醇树脂需加温至90-95℃。
7.根据权利要求5所述的普通转移纸用水性直镀底涂涂料的制备方法,其特征在于,硼酸、聚乙烯醇树脂、硅溶胶混合液制备中,所述加入为依次加入;所述混合均匀的方式为500-700转/分钟搅拌5分钟;
涂料制备中,所述加入为依次加入;所述混合均匀的方式为1100-1300转/分钟搅拌30分钟;所述过滤具体采用200目滤网。
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