CN110373947B - 一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料及其制备方法 - Google Patents

一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料及其制备方法，所用原料按重量份数计算配比如下：水性聚氨酯乳液 15—30份，苯乙烯—丙烯酸乳液 5—15份，乙酸乙烯酯—乙烯共聚乳液 1—10份，水性封闭型异氰酸酯交联剂 1—5份，湿润剂0.1—1.0份，消泡剂0.01—0.5份，纯净水35—80份，PH调节剂适量。本发明所述涂料为外加交联剂、未含蜡类等低表面能物质的热固性涂料体系，在加热条件下形成具有三维网状致密结构和高表面能的涂层，有效阻隔爆珠珠油即油脂及香精香料分子的渗透，从而实现防渗珠油的目的，同时也保证了后续使用过程中胶黏剂对接装纸的润湿及牢固粘接。

Description

一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料，更具体涉及一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料及其制备方法。
背景技术
爆珠型卷烟是指将爆珠以胶囊的形式嵌入卷烟滤嘴中的一种卷烟技术创新方式，主要应用于高档卷烟产品中。其中的爆珠也称为香味滴丸、脆性胶囊等，内含的珠油成分为甘油酯等油脂溶剂和油溶性的香精香料，通过包裹不同香味的液体溶剂，能方便地增添多种香味成分，对一些表香香气强又能彰显卷烟特色风格的香料进行“包覆”，不易挥发，在抽吸时挤压捏破爆珠，珠油外溢，香味成分在卷烟主流烟气作用下得以释放，即可感受到特色风格香料的香气和口感，对易挥发且又极能彰显卷烟特色风格的香料的加香具有特别的效果，拓宽了卷烟香料的应用范围，补偿了低焦油卷烟本身的香气不足，这对于卷烟产品低焦化、降低消费者吸烟危害起到了进一步的促进作用。爆珠在卷烟滤棒中的应用，实现了卷烟吸味的可调性及多样化，能够突破传统香气类型的束缚，同时在挤压捏破爆珠时具有声响，赋予卷烟新颖性及品玩一体的功能，得到了消费者及市场的青睐。
在抽吸时挤压捏破爆珠，爆珠内的珠油液体即甘油酯等油脂溶剂和油溶性的香精香料外溢得以释放香气的同时，也存在珠油液体通过滤嘴丝束外浸、渗透到接装纸内侧，扩散产生油斑污染接装纸，以及爆珠珠油外浸使香精香料成分损失减少了香味成分感受，从而影响卷烟产品外观和品吸质量的问题。
为解决爆珠珠油外浸存在的缺陷，出现了防止爆珠珠油外浸的技术和方法，例如申请号为201610811984.0（一种防止爆珠珠油外浸的接装纸处理方法）、201610815071.6（一种用于处理接装纸防止爆珠珠油外浸的水性光油）、201811125525.2（一种水松纸用防爆珠渗透水性涂料及其制备方法），其原理基本一致，即防渗透涂料中均搭配了蜡乳液等低表面能物质，使得到的涂层具有低表面能特性，从而保证爆珠珠油无法润湿接装纸，实现防渗透的目的。这种技术对于防止爆珠珠油渗透效果明显，且以水作为分散介质，具有环保特点。但接装纸内侧存在这种低表面能涂层，使接装纸内、外侧在后续使用过程中会产生搭口粘接不牢、开胶，易出现所谓的包装“飞边”情况，严重影响卷烟包装质量。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明旨在提供一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料及其制备方法，该涂料能在防止珠油渗透的同时保证后续使用过程中胶黏剂对接装纸的润湿及牢固粘接。
为达到上述目的，本发明采用以下技术手段：一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料，所用原料按重量份数计算配比如下：水性聚氨酯乳液 15-30份，苯乙烯-丙烯酸乳液5-15份，乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液 1-10份，水性封闭型异氰酸酯交联剂 1-5份，湿润剂0.1-1.0份，消泡剂0.01-0.5份，纯净水35-80份，PH调节剂适量。
优选的，一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料，所用原料按重量份数计算配比如下：水性聚氨酯乳液 20-25份，苯乙烯-丙烯酸乳液 10-12份，乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液5-7份，水性封闭型异氰酸酯交联剂 1-3份，湿润剂0.1-0.5份，消泡剂0.05-0.1份，纯净水54-62份，PH调节剂适量。
其中，所述水性聚氨酯乳液为水性脂肪族聚氨酯分散体，微透明液体，固含量35%，PH值7-9，粘度500mPa.S。该品为中软树脂，具有极好的韧性及耐曲折性，成膜光泽度高，伸张性优等显着特点。可与丙稀酸脂乳液混搭使用。主要用于柔性基材如皮革、纺织品、塑料、牛皮纸、纸张上光等表面装饰。
所述苯乙烯-丙烯酸乳液是一种高性能阴离子型苯乙烯-丙烯酸共聚乳液，半透明淡黄色液体，PH值7-9，固含量48±1%，玻璃化温度Tg100℃，是专门为水性印刷油墨而设制。该品属于环保水性产品，不含有害物质或铅、铬、汞和铬合金等任何禁止使用的物质；符合烟包标准的VOC，极低气味。本产品具有良好的附着力、耐水性、耐磨性、耐高温、抗粘连、油墨转移性和印刷适应性优异；成膜韧性好、干燥速度快；对颜料展色性好，高光；水性树脂及乙醇、异丙醇等溶剂有良好的相容性。主要应用于烟包纸凹版印刷、水松纸油墨、水性柔版油墨、水性凹版油墨。
所述乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液（VAE乳液）为乳白色液体，不挥发物：≥54.5%，PH值：4.0-6.0，乙烯含量16±2%，残存乙酸乙烯酯≤1.0%。该品突出性能是对各种各样的基质有极好的粘结性，乙烯成分给VAE乳液提供了良好的柔软性，这种柔软性比脆性的聚醋酸乙烯均聚乳液（俗称白胶）好得多。主要用途：防水、防火、防腐、内外墙保温涂料的基料；界面涂料；PVC贴合；高速卷烟胶的搭口胶、接嘴胶；屋面防水；聚酯膜、纸张或木板层合；纸张涂布；水泥改性。
所述水性封闭型异氰酸酯交联剂为非离子型，白色乳液，固含量65±2%，PH值7±1，理论NCO含量12±0.2%，解封闭温度≥105 ℃。该品常温下可与水性树脂(水性聚氨酯、水性丙烯酸酯、氟乳液、有机硅乳液等)长期稳定共存，热处理时该固化剂释放出的异氰酸酯(-NCO)基团与水性树脂分子链上羟基、羧基、氨基等基团反应形成交联结构，可显著改善水性树脂性能。作为单组分热固化型水性涂料的内交联剂，通过固化交联显著改善水性树脂漆膜的耐水、耐化学品、耐磨、附着力、力学机械等性能。作为纺织涂层、印花胶的内交联剂，提高附着力及耐水洗、耐磨等性能。作为单组分金属、玻璃烤漆用内交联剂，可替代氨基树脂使用，无甲醛释放，具有优异的耐黄变性能。对水性涂料的离子性没有严格要求，既可以在阴离子、阳离子体系中使用，也可以在非离子体系中使用。加入体系的PH最好在6-9之间，其它PH区域乳液的稳定性，需要尝试后确定。加入量通常为体系总量的1-3%，特殊需要可调整配方到5-10%。
所述湿润剂是辛基酚类聚氧乙烯醚类非离子型润湿剂。PH值6.0-8.0(水溶液1%的活性成分)；比重：1.095(30℃)；固体成分(质量％)：70%；溶解性：易溶于水；闪点170(℃闭杯)：>170℃。作为水性涂料、油墨用流平剂、调色性改良剂及乳液稳定化助剂使用，在乳胶漆中建议添加量为涂料总质量的0.1-0.5%。
所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物乳液，是一种乳白色液体，不挥发份24%，特别适用于水性体系，可防止微泡和大泡；脱泡效能高，高兼容性；适用于清漆和色漆，可用于无气喷涂配方。适用于各种水性涂料：厚涂型透明涂料，工业涂料，木器和家具涂料，印刷油墨和光油，建筑涂料皮革涂料等。可在研磨阶段或调漆阶段加入，添加量为涂料总量的0.1%-0.5%。
PH值调节剂为二甲基乙醇胺，简称DMEA，系无色易挥发液体，有氨味，沸点134.6℃，与水混溶，可混溶于醚、芳烃，用于离子交换树脂;用于高纯水制备及糖液脱色， 电影洗液三废治理等;用于聚氨酯软质块状泡沫， 模塑泡沫和硬质泡沫， 阴燃弹性泡沫等;用作水溶性涂料助溶剂， 聚氨酯漆固化剂;与丙烯酸微生物的反应产物作为城市净化水场的絮凝剂。本品对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有剧烈刺激作用。可致皮肤灼伤。吸入后可引起喉、支气管的炎症、水肿、痉挛，化学性肺炎、肺水肿等。对皮肤有致敏作用。
本发明一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料的制备方法包括以下步骤 ：
（1）把按配比称量好的乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液、纯净水加入容器中常温搅拌20 ～ 30min，搅拌速度为 300-500r/min，直至完全分散均匀，用二甲基乙醇胺调节体系PH达到7-9，得混合液 A ；
（2）在100-150r/min的搅拌条件下，向混合液A中依次加入按配比称量好的水性聚氨酯乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、水性封闭型异氰酸酯交联剂，逐步提升搅拌速度至300-500r/min，常温搅拌 20 ～ 30min，使乳液混合均匀，得混合液 B ；
（3）在混合液B中加入按配比称量好的润湿剂、消泡剂，搅拌20～30min，搅拌速度为 300-500r/min，直至完全分散均匀，用二甲基乙醇胺调节体系PH达到7-9， 200目筛网过滤，得防渗珠油涂料。
本发明具有以下有益效果 ：
（1）本发明所述的一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料，为外加交联剂、未含蜡类等低表面能物质的热固性涂料体系，在加热条件下水性封闭型交联剂解封，释放活泼的异氰酸酯基团并与体系中的氨基甲酸酯、羟基等极性基团发生交联反应，大幅提高涂料的交联度，形成具有三维网状致密结构和高表面能的涂层，有效阻隔爆珠珠油即油脂及香精香料分子的渗透，从而实现防渗珠油的目的，同时也保证了后续使用过程中胶黏剂对接装纸的润湿及牢固粘接。
（2）本发明防渗珠油涂层，经加热条件下高度交联形成涂层，涂层结构致密，具有极好的韧性及耐曲折性、附着力好；具备耐水、耐油、耐磨、耐高温、耐溶剂、抗粘连等特性。
（3）本发明防渗珠油涂料的制备采用共混改性，工艺简单易控制，涂料稳定便于储存；以水为分散介质，具备环保特性。
具体实施方式
实施例 1
一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料，按以下技术方案实施：
具体配方按重量份数计为：水性聚氨酯乳液 20份，苯乙烯-丙烯酸乳液12份，乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液 5份，水性封闭型异氰酸酯交联剂 1份，湿润剂0.1份，消泡剂0.05份，纯净水61.85份，PH调节剂适量。
按照以下步骤进行生产 ：
（1）把按配比称量好的乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液、纯净水加入容器中常温搅拌20 ～ 30min，搅拌速度为 300-500r/min，直至完全分散均匀，用二甲基乙醇胺调节体系PH达到7-9，得混合液 A ；
（2）在100-150r/min的搅拌条件下，向混合液A中依次加入按配比称量好的水性聚氨酯乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、水性封闭型异氰酸酯交联剂，逐步提升搅拌速度至300-500r/min，常温搅拌 20～30min，使乳液混合均匀，得混合液 B ；
（3）在混合液B中加入按配比称量好的润湿剂、消泡剂，搅拌20～30min，搅拌速度为 300-500r/min，直至完全分散均匀，用二甲基乙醇胺调节体系PH达到7-9， 200目筛网过滤，得防渗珠油涂料。
将制备好的防渗珠油涂料，在温度22-28℃，相对湿度50-60%的环境下，用纯净水稀释粘度至12s-18s（英式2#杯），通过采用90线/cm的印刷版、烘干温度130-150℃、印刷车速180-200m/min，0.3-0.5g/m2 干涂量的印刷工艺，在接装白原纸的内侧进行防渗珠油涂层印刷，烘干收卷。该涂层结构致密，具有极好的韧性及耐曲折性、附着力好；具备耐水、耐油、耐磨、耐高温、耐溶剂、抗粘连等特性。
实施例 2
一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料，按以下技术方案实施：具体配方按重量份数计为：水性聚氨酯乳液 22份，苯乙烯-丙烯酸乳液11份，乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液 6份，水性封闭型异氰酸酯交联剂 2份，辛基酚类聚氧乙烯醚类非离子型润湿剂0.3份，聚醚硅氧烷共聚物乳液0.08份，纯净水58.62份，二甲基乙醇胺适量。
具体生产步骤同实施例1。
实施例 3
一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料，按以下技术方案实施：具体配方按重量份数计为：水性聚氨酯乳液 25份，苯乙烯-丙烯酸乳液10份，乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液 7份，水性封闭型异氰酸酯交联剂 3份，辛基酚类聚氧乙烯醚类非离子型润湿剂0.5份，聚醚硅氧烷共聚物乳液0.1份，纯净水54.4份，二甲基乙醇胺适量。
具体生产步骤同实施例1。
实施例 4
一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料，按以下技术方案实施：具体配方按重量份数计为：水性聚氨酯乳液30份，苯乙烯-丙烯酸乳液10份，乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液 8份，水性封闭型异氰酸酯交联剂 4份，辛基酚类聚氧乙烯醚类非离子型润湿剂0.8份，聚醚硅氧烷共聚物乳液0.04份，纯净水47.16份，二甲基乙醇胺适量。
具体生产步骤同实施例1。
实施例 5
一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料，按以下技术方案实施：具体配方按重量份数计为：水性聚氨酯乳液15份，苯乙烯-丙烯酸乳液12份，乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液3份，水性封闭型异氰酸酯交联剂 5份，辛基酚类聚氧乙烯醚类非离子型润湿剂1份，聚醚硅氧烷共聚物乳液0.01份，纯净水63.99份，二甲基乙醇胺适量。
具体生产步骤同实施例1。

Claims (4)

1.一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料，其特征在于，所用原料按重量份数计算配比如下：水性聚氨酯乳液 15—30份，苯乙烯—丙烯酸乳液 5—15份，乙酸乙烯酯—乙烯共聚乳液 1—10份，水性封闭型异氰酸酯交联剂 1—5份，湿润剂0.1—1.0份，消泡剂0.01—0.5份，纯净水35—80份，p H调节剂适量。
2.根据权利要求 1 所述的一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料，其特征在于，所用原料按重量份数计算配比如下：水性聚氨酯乳液 20—25份，苯乙烯—丙烯酸乳液 10—12份，乙酸乙烯酯—乙烯共聚乳液 5—7份，水性封闭型异氰酸酯交联剂 1—3份，湿润剂0.1—0.5份，消泡剂0.05—0.1份，纯净水54—62份，p H调节剂适量。
3.根据权利要求 1 或2所述的一种用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料，其特征在于，所述p H调节剂为二甲基乙醇胺；所述湿润剂是辛基酚类聚氧乙烯醚类非离子型润湿剂；所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物乳液。
4.一种制备如权利要求 1—3任一项所述的用于爆珠型接装纸的防渗珠油涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）把按配比称量好的乙酸乙烯酯—乙烯共聚乳液、纯净水加入容器中常温搅拌 20～30min，搅拌速度为 300—500r/min，直至完全分散均匀，用p H调节剂调节体系p H达到7—9，得混合液 A；
（2）在100—150r/min的搅拌条件下，向混合液A中依次加入按配比称量好的水性聚氨酯乳液、苯乙烯—丙烯酸乳液、水性封闭型异氰酸酯交联剂，逐步提升搅拌速度至300—500r/min，常温搅拌 20～30min，使乳液混合均匀，得混合液 B ；
（3）在混合液B中加入按配比称量好的润湿剂、消泡剂，搅拌20～30min，搅拌速度为300—500r/min，直至完全分散均匀，用二甲基乙醇胺调节体系p H达到7—9，200目筛网过滤，得防渗珠油涂料。
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