CN107325760A - 一种醇水溶性柔印冷烫背胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种醇水溶性柔印冷烫背胶及其制备方法，所述背胶包括以下重量份数的各组分：聚乙烯吡咯烷酮5～15份，极性聚丙烯酸树脂0～30份，改性醇溶性聚氨酯树脂0～10份，聚乙烯醇0～10份，醇类溶剂25～40份，蒸馏水10～30份，消泡剂0～0.05份，二氧化硅5～10份。该醇水溶性柔印冷烫背胶具有优异的切边及与UV冷烫胶优异的结合牢度，与镀铝层有优异的附着力；且经济、环保，具有超低的VOC残留和释放，无刺激性气味产生。

Description

一种醇水溶性柔印冷烫背胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及柔印冷烫背胶技术领域，具体涉及一种醇水溶性柔印冷烫背胶及其制备方法。
背景技术
用于烫印文字、图案的电化铝在包装、印刷行业应用广泛，电化铝为多膜层结构，一般由顺序设置的基膜、离型层、色层、镀铝层以及背胶层组成。现有电化铝烫印分为热烫印和冷烫印，传统热烫金工艺使用的电化铝背面预涂有热熔胶，烫金时，依靠热滚筒的压力使粘合剂熔化而实现铝箔转移。冷烫金箔在电化铝背面预涂有保护胶层，烫金时，依靠保护胶与UV冷烫胶的固化粘合而实现铝箔转移。
冷烫金显著的优点在于不但解决了许多印刷行业难以解决的工艺问题，更提供了一种节约源，避免在制作金属印版过程中造成环境污染的解决之道。将冷烫金技术用于在窄幅轮转印刷机上印刷不干胶材料时，只需在原有设备些装置即可。年来欧美印刷行业的高科技成果，替代了传统烫金依靠热压转移电化铝的工艺。
其中，用于冷转移的电化铝箔的保护胶，目前在我国，大多数的产品通常会含有各种挥发性有机化合物(VOC)的残留物，大量使用有机溶剂，一方面残留物会侵入人体造成累积性中毒，另一方面也存在溶剂成本较高的问题。而甲苯和丁酮等物质都具有一定毒性，在产品中使用会造成有机物残留，对人体健康有害。
为符合当前“绿色”、“环保”的需求，电化铝冷烫金箔中用的保护胶，其核心性能是既要与UV冷烫胶有相当好的牢度，又要与镀铝层有相当好的牢度，且需要保证整体电化铝箔的切边性能。将溶剂型树脂改成对环境友好的主水性树脂，利用水与乙醇作为溶剂，使制备的胶粘层不存在对人体有害的容积残留，有利于环保。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术及方法的不足，提供一种醇水溶性柔印冷烫背胶及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种醇水溶性柔印冷烫背胶，包括以下重量份数的各组分：
优选地，所述醇水溶性柔印冷烫背胶包括以下重量份数的各组分：
优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量为3000-6000，软化温度为160℃。所述聚乙烯吡咯烷酮为一种水溶性高分子聚合物，其单体为N-Vinyl pyrrolidone(N-乙烯基-2-吡咯烷酮)。分子量3000-6000的聚乙烯吡咯烷酮的切边性能会更好。
优选地，所述极性聚丙烯酸树脂包括结构中含有伯羟基的聚丙烯酸树脂和结构中含有仲羟基的聚丙烯酸树脂中的至少一种。
优选地，所述聚乙烯醇的聚合度为600-800，醇解度为88％或者98％。
聚合度600-800相对来说比较小，有利于切边性能；醇解度为88％或者98％相对来说在水与乙醇中溶解性更好。
优选地，所述改性醇溶性聚氨酯树脂包括聚醚改性聚氨酯树脂和端基为羟基的聚氨酯树脂中的至少一种。
优选地，所述醇类溶剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇中的至少一种。
优选地，所述二氧化硅为气相法制备的二氧化硅，粒径为1-4μm。所述粒径过小会影响胶层粘度，粒径太大会影响涂布效果。
优选地，所述消泡剂选自丙烯酸酯消泡剂和改性硅氧烷消泡剂中的至少一种。
本发明还提供了一种醇水溶性柔印冷烫背胶的制备方法，所述方法包括以下步骤：
S1、将所述醇类溶剂与水搅拌均匀，且加热到60-70℃；
S2、将所述聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇加入到步骤S1制得的混合液中，搅拌均匀，充分溶解；
S3、将所述极性聚丙烯酸树脂、改性醇溶聚氨酯树脂加入到步骤S1制得的混合液中，搅拌均匀；
S4、向步骤S3所得混合物中加入所述二氧化硅、消泡剂，高速搅拌混合均匀，冷却，即得所述醇水溶性柔印冷烫背胶。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、经济，环保，用乙醇和蒸馏水做主要的溶剂，超低的VOC残留和释放；
2、气味低，溶剂型电化铝冷烫保护胶中酮类与醚类，甚至甲苯，该涂料无刺激性气味；
3、优异的切边及与UV冷烫胶优异的结合牢度；
4、与镀铝层有优异的附着力；
5、安全，生产和运输工程中较溶剂型涂料安全，发生火灾的风险下降，同时不会导致生产人员吸入过多溶剂而危害健康；
6、当前环保法规以及涂料水性化的趋势，可用在食品包装的烫印以以及其它对环保要求高的产品中。
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
本实施例提供了一种醇水溶柔印冷烫保护胶，其各组分的重量份数如表1所示：
表1
组分 重量份数
聚乙烯吡咯烷酮PVPK-15 15
极性聚丙烯酸树脂50#W-2 10
改性醇溶聚氨酯树脂 10
聚乙烯醇5088 10
乙醇 30
蒸馏水 20
二氧化硅 5
消泡剂 0.03
本实施例的冷烫保护胶的制备方法包括以下工艺步骤：
(1)将所述醇类溶剂与水搅拌均匀，且加热到60-70℃；
(2)将所述聚乙烯吡咯烷酮PVPK-15、聚乙烯醇5088加入到(1)的混合液中，搅拌均匀，充分溶解；
(3)将所述极性聚丙烯酸树脂、改性醇溶聚氨酯树脂加入到(2)的混合液中，搅拌均匀；
(4)向步骤(3)所得混合物中加入所述二氧化硅、消泡剂，高速搅拌混合均匀，冷却，即得所述醇水溶性柔印冷烫背胶。
实施例2
本实施例提供了一种醇水溶柔印冷烫保护胶，其各组分的重量份数如表2所示：
表2
本实施例的冷烫保护胶的制备方法包括以下工艺步骤：
(1)将所述醇类溶剂与水搅拌均匀，且加热到60-70℃；
(2)将所述聚乙烯吡咯烷酮PVPK-30、聚乙烯醇5088加入到(1)的混合液中，搅拌均匀，充分溶解；
(3)将所述极性聚丙烯酸树脂、改性醇溶聚氨酯树脂加入到(2)的混合液中，搅拌均匀；
(4)向步骤(3)所得混合物中加入所述二氧化硅、消泡剂，高速搅拌混合均匀，冷却，即得所述醇水溶性柔印冷烫背胶。
实施例3
本实施例提供了一种醇水溶柔印冷烫保护胶，其各组分的重量份数如表3所示：
表3
组分 重量份数
聚乙烯吡咯烷酮PVPK-15 15
极性聚丙烯酸树脂50#W-2 15
改性醇溶聚氨酯树脂 10
聚乙烯醇5088 5
乙醇 25
正丁醇 10
蒸馏水 15
二氧化硅 5
消泡剂 0.03
本实施例的冷烫保护胶的制备方法包括以下工艺步骤：
(1)将所述醇类溶剂与水搅拌均匀，且加热到60-70℃；
(2)将所述聚乙烯吡咯烷酮PVPK-15、聚乙烯醇5088加入到(1)的混合液中，搅拌均匀，充分溶解；
(3)将所述极性聚丙烯酸树脂、改性醇溶聚氨酯树脂加入到(2)的混合液中，搅拌均匀；
(4)向步骤(3)所得混合物中加入所述二氧化硅、消泡剂，高速搅拌混合均匀，冷却，即得所述醇水溶性柔印冷烫背胶。
实施例4
本实施例提供了一种醇水溶柔印冷烫保护胶，其各组分的重量份数如表4所示：
表4
组分 重量份数
聚乙烯吡咯烷酮PVPK-15 15
极性聚丙烯酸树脂50#W-2 15
改性醇溶聚氨酯树脂 10
聚乙烯醇5088 0
乙醇 25
正丁醇 10
蒸馏水 15
二氧化硅 5
消泡剂 0.03
本实施例的冷烫保护胶的制备方法包括以下工艺步骤：
(1)将所述醇类溶剂与水搅拌均匀，且加热到60-70℃；
(2)将所述聚乙烯吡咯烷酮PVPK-15加入到(1)的混合液中，搅拌均匀，充分溶解；
(3)将所述极性聚丙烯酸树脂、改性醇溶聚氨酯树脂加入到(2)的混合液中，搅拌均匀；
(4)向步骤(3)所得混合物中加入所述二氧化硅、消泡剂，高速搅拌混合均匀，冷却，即得所述醇水溶性柔印冷烫背胶。
实施例5
本实施例提供了一种醇水溶柔印冷烫保护胶，其各组分的重量份数如表5所示：
表5
本实施例的冷烫保护胶的制备方法包括以下工艺步骤：
(1)将所述醇类溶剂与水搅拌均匀，且加热到60-70℃；
(2)将所述聚乙烯吡咯烷酮PVPK-15、聚乙烯醇5088加入到(1)的混合液中，搅拌均匀，充分溶解；
(3)将所述极性聚丙烯酸树脂加入到(2)的混合液中，搅拌均匀；
(4)向步骤(3)所得混合物中加入所述二氧化硅、消泡剂，高速搅拌混合均匀，冷却，即得所述醇水溶性柔印冷烫背胶。
实施例6
本实施例提供了一种醇水溶柔印冷烫保护胶，其各组分的重量份数如表6所示：
表6
组分 重量份数
聚乙烯吡咯烷酮PVPK-30 0
极性聚丙烯酸树脂50#W-2 30
改性醇溶聚氨酯树脂 5
聚乙烯醇5088 5
乙醇 35
异丙醇 5
蒸馏水 10
二氧化硅 5
消泡剂 0.03
本实施例的冷烫保护胶的制备方法包括以下工艺步骤：
(1)将所述醇类溶剂与水搅拌均匀，且加热到60-70℃；
(2)将所述聚乙烯醇5088加入到(1)的混合液中，搅拌均匀，充分溶解；
(3)将所述极性聚丙烯酸树脂、改性醇溶聚氨酯树脂加入到(2)的混合液中，搅拌均匀；
(4)向步骤(3)所得混合物中加入所述二氧化硅、消泡剂，高速搅拌混合均匀，冷却，即得所述醇水溶性柔印冷烫背胶。
对比例1
本对比例提供了一种醇水溶柔印冷烫保护胶，其各组分及重量份数与实施例1基本相同，不同之处仅在于：本对比例中采用的极性聚丙烯酸树脂为结构中不含羟基的聚丙烯酸树脂的聚丙烯酸树脂。
对比例2
本对比例提供了一种醇水溶柔印冷烫保护胶，其各组分及重量份数与实施例1基本相同，不同之处仅在于：本对比例中采用的是未改性聚氨酯树脂。
对比例3
本对比例提供了一种现有的油性柔印冷烫保护胶。
效果验证：
将上述实施例和对比例制备得到的醇水溶柔印冷烫保护胶进行性能测试，采用的测试方法为：附着力采用3M 600胶带拉揭的方法，切边性能采用柔版冷烫印刷即评估，
VOC：原液固含量16％，用6#棒在PET膜上涂布，130℃30s烘干后，将膜裁成22cm*5.5cm，其结果如表7所示。
表7
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种醇水溶性柔印冷烫背胶，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：
2.根据权利要求1所述的醇水溶性柔印冷烫背胶，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：
3.根据权利要求1或2所述的醇水溶性柔印冷烫背胶，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量为3000～6000，玻璃化温度为160℃。
4.根据权利要求1或2所述的醇水溶性柔印冷烫背胶，其特征在于，所述极性聚丙烯酸树脂包括结构中含有伯羟基的聚丙烯酸树脂和结构中含有仲羟基的聚丙烯酸树脂中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的醇水溶性柔印冷烫背胶，其特征在于，所述聚乙烯醇的聚合度为600-800，醇解度为88％或者98％。
6.根据权利要求1或2所述的醇水溶性柔印冷烫背胶，其特征在于，所述改性醇溶性聚氨酯树脂包括聚醚改性聚氨酯树脂和端基为羟基的聚氨酯树脂中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的醇水溶性柔印冷烫背胶，其特征在于，所述醇类溶剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇中的至少一种。
8.根据权利要求1或2所述的醇水溶性柔印冷烫背胶，其特征在于，所述二氧化硅为气相法制备的二氧化硅，粒径为1-4μm。
9.根据权利要求1或2所述的醇水溶性柔印冷烫背胶，其特征在于，所述消泡剂选自丙烯酸酯消泡剂和改性硅氧烷消泡剂中的至少一种。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的醇水溶性柔印冷烫背胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、将所述醇类溶剂与水搅拌均匀，且加热到60-70℃；
S2、将所述聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇加入到步骤S1制得的混合液中，搅拌均匀，充分溶解；
S3、将所述极性聚丙烯酸树脂、改性醇溶聚氨酯树脂加入到步骤S1制得的混合液中，搅拌均匀；
S4、向步骤S3所得混合物中加入所述二氧化硅、消泡剂，高速搅拌混合均匀，冷却，即得所述醇水溶性柔印冷烫背胶。
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