CN107142784B - 用于纸板水性喷码的涂层的涂料 - Google Patents

用于纸板水性喷码的涂层的涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于纸板水性喷码的预涂涂层的预涂涂料及用于纸板水性喷码的面涂涂层的面涂涂料，预涂涂料包括第一颜料、第一胶乳和预涂涂料助剂；第一颜料包括重质碳酸钙和煅烧高岭土，重质碳酸钙和煅烧高岭土的质量比为70‑95：5‑15；第一胶乳包括丁苯第一胶乳，第一颜料与丁苯第一胶乳的质量比为100：5‑15。通过上述方式，本发明能够提升水性喷码油墨在纸板上的干燥速率。

Description

用于纸板水性喷码的涂层的涂料
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，特别是涉及用于纸板水性喷码的涂层的涂料。
背景技术
食药追溯问题是质量管理系统中的一个重要组成部分，二维码是其主要的解决方法之一。赋予包装产品二维码的方法中常见的有两种：激光打二维码和喷码机喷印二维码。
喷码机喷印二维码技术中所使用的水性油墨因其安全、无毒无害等特点，适用于烟、酒、食品、饮料、药品等卫生条件要求严格的包装印刷产品。其中的水性喷码是在涂布白纸板上直接喷印，不需要破坏涂层，不会产生刺激难闻的气味，喷印的编码边缘整齐、图文清晰。
然而，本申请的发明人在长期的研发过程中发现，在采用水性油墨喷码时，油墨在纸板上干燥缓慢，导致喷码质量不达标或者喷印速度受到限制，不能满足纸板后加工喷码工艺对纸板的性能要求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种用于纸板水性喷码的预涂涂层的预涂涂料以及用于纸板水性喷码的面涂涂层的面涂涂料，能够提升油墨在纸板上的干燥速率。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于纸板水性喷码的预涂涂层的预涂涂料，所述预涂涂料包括第一颜料、第一胶乳和预涂涂料助剂；所述第一颜料包括重质碳酸钙和煅烧高岭土，所述重质碳酸钙和煅烧高岭土的质量比为70-95：5-15；所述第一胶乳包括丁苯胶乳，所述第一颜料与所述丁苯胶乳的质量比为100：5-15。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种用于纸板水性喷码的面涂涂层的面涂涂料，其特征在于，所述面涂涂料包括第二颜料、第二胶乳和面涂涂料助剂；
所述第二颜料包括重质碳酸钙、普通高岭土和煅烧高岭土，所述重质碳酸钙、普通高岭土、煅烧高岭土的质量比为20-60：35-60：5-15；
所述第二胶乳包括丁苯胶乳，所述第二颜料与所述丁苯胶乳的质量比为100：5-15。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明用于水性喷码的纸板的预涂涂层的预涂涂料中的第一颜料以及用于面涂涂层的面涂涂料中的第二颜料中均采用煅烧高岭土，能够增加涂层的孔隙率，同时能够提高涂层的油墨吸收性，而第一胶乳和第二胶乳中丁苯胶乳的使用在提升涂层的强度的同时也可在一定程度上提升涂层对油墨的吸收性。从而通过对上述预涂涂料和/或面涂涂料的各成分的选择和配比的优化组合促进涂层对油墨的吸收，提升油墨在涂层上的干燥速率，进而提高水性喷码的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本发明对比例水性喷码效果示意图；
图2是本发明实施例1水性喷码效果示意图；
图3是本发明实施例2水性喷码效果示意图；
图4是本发明实施例3水性喷码效果示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明用于纸板水性喷码的预涂涂层的预涂涂料一实施方式，包括第一颜料、第一胶乳和预涂涂料助剂。
其中，第一颜料包括重质碳酸钙和煅烧高岭土，重质碳酸钙和煅烧高岭土的质量比为70-95：5-15，具体可以是：70：5、75：7、80：9、85：11、90：13、95：15；
第一胶乳包括丁苯胶乳，第一颜料与丁苯胶乳的质量比为100：5-15，具体可以是：100：5、100：10、100：15。
通过本实施方式，本发明用于纸板水性喷码的预涂涂层的预涂涂料中的第一颜料中采用煅烧高岭土能够增加涂层的孔隙率，同时提高涂层的油墨吸收性，而第一胶乳中丁苯胶乳的使用在提升涂层的强度的同时也可在一定程度上提升涂层对油墨的吸收性。从而通过对上述预涂涂料的各成分的选择和配比的优化组合促进涂层对油墨的吸收，提升油墨在涂层上的干燥速率，进而提高水性喷码的效率。
其中，在一实施方式中，本发明预涂涂料的第一颜料还包括轻质碳酸钙、普通高岭土和片状高岭土；轻质碳酸钙、普通高岭土和片状高岭土的质量比为0-20：0-15：0-15，具体可以是：0：5：5、10：0：15、15：10：0、20：15：10。
需要指出的是，此处包括上一实施方式中的普通高岭土区别于煅烧高岭土和片状高岭土。其中，普通高岭土中粒径≤0.5μm的颗粒含量≥96％，煅烧高岭土中粒径≤2.0μm的颗粒含量≥84％，片状高岭土的径厚比高，且其中粒径≤2.0μm的颗粒含量≥80％。同时，普通高岭土和片状高岭土能够提高预涂涂层在纸板上的覆盖率和着墨率，且轻质碳酸钙能够进一步增加涂层的孔隙率，提高涂层的油墨吸收性。通过上述成分及对应的配比的组合设计进而能够提升水性喷码时油墨在纸板上的干燥速率，进而提高纸板水性喷码的质量。
其中，在一实施方式中，第一胶乳还包括苯丙胶乳和醋酸乙烯－乙烯共聚胶乳；第一颜料与苯丙胶乳和醋酸乙烯－乙烯共聚胶乳质量比为100：0-10：0-10，具体可以是：100：0：5、100：5：10、100：10：0。
本实施方式中，苯丙胶乳和醋酸乙烯－乙烯共聚胶乳的使用能够进一步提升预涂涂层的孔隙率，并且在一定程度上可改变预涂涂层的亲疏水性能，从而更加有利于油墨在纸板上快速干燥，同时上述胶乳的采用还能够提高纸板的光泽度以及强度等，进而提高纸板质量。
其中，在一实施方式中，预涂涂料助剂包括聚乙烯醇、增稠剂、分散剂、润滑剂以及抗水化剂；第一颜料与聚乙烯醇、增稠剂、分散剂、润滑剂以及抗水化剂的质量比为100：0.3-0.6：0.2-0.5：0.2-0.5：0.2-0.5：0.3-0.6，具体可以是：100：0.3：0.3：0.3：0.5：0.6、100：0.4：0.2：0.4：0.3：0.4、100：0.5：0.5：0.2：0.4：0.3、100：0.6：0.4：0.5：0.2：0.3。
本实施方式中所选用的预涂涂料助剂能够提高涂料上机运行性能，同时聚乙烯醇、抗水化剂的使用以及用量能够在一定程度上改变涂层的极性，从而改善纸板的水性喷码效果。
其中，在一实施方式中，预涂涂料的固含量为66-68％，具体可以是66％、67％、68％。
本发明用于纸板水性喷码的预涂涂层的预涂涂料通过第一颜料、第一胶乳以及预涂涂料助剂的配方及配比的设计及优化，使得该水性喷码纸板具有优良的印刷强度、油墨吸收性能，能够提高纸板利用水性油墨喷码时的干燥速率，同时提升水性喷码效果。
本发明用于纸板水性喷码的面涂涂层的面涂涂料一实施方式，包括第二颜料、第二胶乳和面涂涂料助剂；
第二颜料包括重质碳酸钙、普通高岭土和煅烧高岭土，重质碳酸钙、普通高岭土、煅烧高岭土的质量比为20-60：35-60：5-15，具体可以是：20：60：10、40：35：15、60：40：5；
第二胶乳包括丁苯胶乳，第二颜料与丁苯胶乳的质量比为100：5-15，具体可以是：0：5：5、10：0：15、15：10：0、20：15：10。
在本实施方式中，面涂涂料中采用普通高岭土、煅烧高岭土分别能够提高涂层的着墨率以及孔隙率，进而能够提高涂层对油墨的吸收性。第一胶乳中丁苯胶乳的使用则在提升涂层的强度的同时也可在一定程度上提升涂层对油墨的吸收性。从而通过上述预涂涂料各成分和配比的优化组合能够促进预涂涂层对油墨的吸收，提升油墨在预涂涂层表面的干燥速率，进而提高水性喷码的效率。
其中，在一实施方式中，第二颜料还包括轻质碳酸钙和片状高岭土；轻质碳酸钙和片状高岭土的质量比为0-40：0-15，具体可以是：0：15、20：0、40：5、30：10。
其中，此处的包括上一实施方式中的普通高岭土区别于煅烧高岭土和片状高岭土，具体与本发明用于纸板水性喷码的预涂涂层的预涂涂料实施方式中的相同，请参见上述实施方式，此处不再赘述。
同时，片状高岭土能够进一步提高预涂涂层在纸板上的覆盖率和着墨率，且轻质碳酸钙也能够进一步增加涂层的孔隙率以及涂层的油墨吸收性。通过上述成分及对应的配比的组合设计进而能够提高纸板水性喷码的质量。
其中，在一实施方式中，第二胶乳还包括苯丙胶乳和醋酸乙烯-乙烯共聚胶乳；其中，第二颜料与苯丙胶乳和醋酸乙烯-乙烯共二胶乳的质量比为100：0-10：0-10，具体可以是：100：0：5、100：5：10、100：10：0。
本实施方式中，苯丙胶乳和醋酸乙烯－乙烯共聚胶乳的选择能够进一步提升预涂涂层的孔隙率，并且在一定程度上可改变预涂涂层的亲疏水性能，从而更加有利于油墨在涂层上快速干燥，同时上述胶乳的采用还能够提高纸板的光泽度以及强度等，进而提高纸板质量。
其中，在一实施方式中，面涂涂料助剂包括聚乙烯醇、增稠剂、分散剂、润滑剂以及抗水化剂；第二颜料与聚乙烯醇、增稠剂、分散剂、润滑剂以及抗水化剂的质量比为100：0.3-0.6：0.2-0.5：0.2-0.5：0.2-0.5：0.3-0.6，具体可以是：100：0.3：0.3：0.3：0.5：0.6、100：0.4：0.2：0.4：0.3：0.4、100：0.5：0.5：0.2：0.4：0.3、100：0.6：0.4：0.5：0.2：0.3。
本实施方式中所选用的预涂涂料助剂能提高涂料上机运行性能，同时聚乙烯醇、抗水化剂的使用以及用量能够在一定程度上改变涂层的极性，从而改善纸板的水性喷码效果。
其中，在一实施方式中，面涂涂料的固含量为64-67％，具体可以是：64％、65％、66％、67％。
本发明用于纸板水性喷码的预涂涂层的面涂涂料通过第二颜料、第二胶乳以及面涂涂料助剂的配方及配比的优化设计，使得该水性喷码纸板具有优良的印刷强度、油墨吸收性能，能够提高涂层利用水性油墨喷码时的干燥速率，同时提升水性喷码效果。
需要指出的是，本发明预涂涂料和面涂涂料分别用于水性喷码用纸板的预涂涂层和面涂涂层，二者对应的作用有所不同，预涂涂层主要起到对纸板原纸覆盖、填平作用，面涂涂层则更偏向于起到对纸板原纸的覆盖细化和赋予纸板印刷加工性能的作用。对二者中的任何一个进行优化都能够在一定程度上提升涂层对油墨的吸收速率，进而提升油墨在纸板涂层表面的干燥速率，同时对二者进行改进则上述效果更优。
在一个应用场景中，同时使用上述优化过的预涂涂料和面涂涂料对用于水性喷码的纸板的预涂涂层和面涂涂层进行涂布，所采用的涂布方式是刮刀涂布，二者的涂布量之和为26-34gsm，具体可以是26gsm、28gsm、30gsm、32gsm、34gsm。当然，此处对于涂布方式和涂布量也可以为其它，此处不做限定。
下面通过具体实施例来进行说明。
其中，下述各对比例及实施例中预涂涂料、面涂涂料的各成分含量如下表1。
表1各对比例及实施例中预涂涂料、面涂涂料的成分的各成分含量
对比例
用来涂布纸板的预涂涂层的预涂涂料中，第一颜料包括100质量份重质碳酸钙，第一胶乳包括13质量份丁苯胶乳。预涂涂料助剂中，则选择0.3质量份聚乙烯醇，0.2质量份增稠剂，0.2质量份分散剂，0.2质量份润滑剂，0.3质量份抗水化剂，然后加水调节固含量为66％；用来涂布纸板的面涂涂层的面涂涂料中，第二颜料包括45质量份重质碳酸钙，30质量份普通高岭土，5质量份煅烧高岭土，20质量份的片状高岭土，第二胶乳包括15质量份丁苯胶乳。面涂涂料助剂则选择0.3质量份聚乙烯醇，0.1质量份增稠剂，0.2质量份分散剂，0.3质量份润滑剂，0.3质量份抗水化剂，然后加水调节固含量为64％。
将用于水性喷码的纸板原纸用上述预涂涂料以及面涂涂料分别涂布成预涂涂层以及底涂涂层，经干燥后得到可水性喷码的成纸纸板，然后经过第三方水性喷码效果测试，对比例中的纸板在300dpi喷印密度下，0.5s干燥时间内水性喷码效果达到0.0F级，水性喷码效果差，具体效果图请参阅图1。
实施例1
用来涂布纸板的预涂涂层的预涂涂料中，第一颜料包括85质量份重质碳酸钙，5质量份煅烧高岭土，10质量份片状高岭土，第一胶乳包括13质量份丁苯胶乳。预涂涂料助剂中，则选择0.3质量份聚乙烯醇，0.05质量份增稠剂，0.2质量份分散剂，0.3质量份润滑剂，0.3质量份抗水化剂，然后加水调节固含量为67％；用来涂布纸板的面涂涂层的面涂涂料中，第二颜料包括50质量份重质碳酸钙，40质量份普通高岭土，10质量份煅烧高岭土，第二胶乳包括13质量份丁苯胶乳。面涂涂料助剂则选择0.6质量份聚乙烯醇，0.08质量份增稠剂，0.2质量份分散剂，0.5质量份润滑剂，0.4质量份抗水化剂，然后加水调节固含量为65％。
将用于水性喷码的纸板原纸用上述预涂涂料以及面涂涂料分别采用刮刀涂布的方式涂布成预涂涂层以及底涂涂层，其中总涂布量为26-34gsm，经干燥后得到可水性喷码的成纸纸板，然后经过第三方水性喷码效果测试，本实施例中的纸板在300dpi喷印密度下，0.5s干燥时间内水性喷码效果达到3.0B级，水性喷码效果良好，符合使用要求，具体效果图请参阅图2。
实施例2
用来涂布纸板的预涂涂层的预涂涂料中，第一颜料包括95质量份重质碳酸钙，5质量份煅烧高岭土，第一胶乳包括14质量份丁苯胶乳。预涂涂料助剂中，则选择0.3质量份聚乙烯醇，0.08质量份增稠剂，0.2质量份分散剂，0.3质量份润滑剂，0.3质量份抗水化剂，然后加水调节固含量为67％；用来涂布纸板的面涂涂层的面涂涂料中，第二颜料包括45质量份重质碳酸钙，50质量份普通高岭土，5质量份煅烧高岭土，第二胶乳包括15质量份丁苯胶乳。面涂涂料助剂则选择0.3质量份聚乙烯醇，0.08质量份增稠剂，0.2质量份分散剂，0.5质量份润滑剂，0.3质量份抗水化剂，然后加水调节固含量为65％。
将用于水性喷码的纸板原纸用上述预涂涂料以及面涂涂料分别采用刮刀涂布的方式涂布成预涂涂层以及底涂涂层，其中总涂布量为26-34gsm，经干燥后得到可水性喷码的成纸纸板，然后经过第三方水性喷码效果测试，本实施例中的纸板在300dpi喷印密度下，0.5s干燥时间内水性喷码效果达到2.0C级，水性喷码效果良好，符合使用要求，具体效果图请参阅图3。
实施例3
用来涂布纸板的预涂涂层的预涂涂料中，第一颜料包括90质量份重质碳酸钙，5质量份普通高领土、5质量份煅烧高岭土，第一胶乳包括13质量份丁苯胶乳。预涂涂料助剂中，则选择0.6质量份聚乙烯醇，0.05质量份增稠剂，0.2质量份分散剂，0.3质量份润滑剂，0.3质量份抗水化剂，然后加水调节固含量为67％；用来涂布纸板的面涂涂层的面涂涂料中，第二颜料包括30质量份重质碳酸钙，20质量份轻质碳酸钙，40质量份普通高岭土，5质量份煅烧高岭土，第二胶乳包括13质量份丁苯胶乳，3质量份醋酸乙烯-乙烯共聚物胶乳。面涂涂料助剂则选择0.6质量份聚乙烯醇，0.05质量份增稠剂，0.2质量份分散剂，0.5质量份润滑剂，0.3质量份抗水化剂，然后加水调节固含量为65％。
将用于水性喷码的纸板原纸用上述预涂涂料以及面涂涂料分别采用刮刀涂布的方式涂布成预涂涂层以及底涂涂层，其中总涂布量为26-34gsm，经干燥后得到可水性喷码的成纸纸板，然后经过第三方水性喷码效果测试，本实施例中的纸板在300dpi喷印密度下，0.5s干燥时间内水性喷码效果达到3.0B级，水性喷码效果良好，符合使用要求，具体效果图请参阅图4。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于纸板水性喷码的预涂涂层的预涂涂料，其特征在于，所述预涂涂料包括第一颜料、第一胶乳和预涂涂料助剂；
所述第一颜料包括重质碳酸钙和煅烧高岭土，所述重质碳酸钙和煅烧高岭土的质量比为70-95：5-15；
所述第一胶乳包括丁苯胶乳，所述第一颜料与所述丁苯胶乳的质量比为100：5-15；
其中，所述第一颜料还包括轻质碳酸钙、普通高岭土和片状高岭土，所述轻质碳酸钙、普通高岭土和片状高岭土的质量比为10-20：5-15：5-15；
所述第一胶乳还包括苯丙胶乳和醋酸乙烯－乙烯共聚胶乳，所述第一颜料与所述苯丙胶乳和醋酸乙烯－乙烯共聚胶乳质量比为100：5-10：5-10；
所述预涂涂料助剂包括聚乙烯醇、增稠剂、分散剂、润滑剂以及抗水化剂；
所述第一颜料与所述聚乙烯醇、增稠剂、分散剂、润滑剂以及抗水化剂的质量比为100：0.3-0.6：0.2-0.5：0.2-0.5：0.2-0.5：0.3-0.6。
2.根据权利要求1所述的预涂涂料，其特征在于，所述预涂涂料的固含量为66-68％。
3.一种用于纸板水性喷码的面涂涂层的面涂涂料，其特征在于，所述面涂涂料包括第二颜料、第二胶乳和面涂涂料助剂；
所述第二颜料包括重质碳酸钙、普通高岭土和煅烧高岭土，所述重质碳酸钙、普通高岭土、煅烧高岭土的质量比为20-60：35-60：5-15；
所述第二胶乳包括丁苯胶乳，所述第二颜料与所述丁苯胶乳的质量比为100：5-15；
其中，所述第二胶乳还包括苯丙胶乳和醋酸乙烯-乙烯共聚胶乳，所述第二颜料与所述苯丙胶乳和醋酸乙烯-乙烯共聚胶乳的质量比为100：5-10：5-10；
所述面涂涂料助剂包括聚乙烯醇、增稠剂、分散剂、润滑剂以及抗水化剂；
所述第二颜料与所述聚乙烯醇、增稠剂、分散剂、润滑剂以及抗水化剂的质量比为100：0.3-0.6：0.2-0.5：0.2-0.5：0.2-0.5：0.3-0.6。
4.根据权利要求3所述的面涂涂料，其特征在于，所述第二颜料还包括片状高岭土。
5.根据权利要求3所述的面涂涂料，其特征在于，所述面涂涂料的固含量为64-67％。
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