CN110760229B - 一种环保型颜料箔涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环保型颜料箔涂料及其制备方法和应用。所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括：基体树脂20‑50份、颜填料10‑30份、消泡剂0.4‑2份、润湿分散剂0.4‑1份和水2‑20份；所述基体树脂包括水性丙烯酸树脂液、水性聚氨酯液、水性氯化聚丙烯树酯液、水性氨基树脂液和松香乳液。本发明所述环保型颜料箔涂料使用水溶性丙烯酸树脂，并搭配水性聚氨酯、水性氯化聚丙烯水性氨基树脂和松香乳液，各组分相互配合，协同增效，使涂料具有良好的成膜性、保色性和光亮性，且涂布膜面均匀细腻，颜色鲜艳明亮、遮盖力好，耐磨耐刮，上烫性优秀。

Description

一种环保型颜料箔涂料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种环保型颜料箔涂料及其制备方法和应用。
背景技术
颜料箔也叫粉箔、色箔或者漆片，是一种常见的烫印材料，可以在其表面上烫印成各种颜色的图案和文字，因其颜色种类多、选择范围广、可作自动的连续烫印加工、易运输贮存等优点被人们越来越多的使用，也可以增加标签、商标、烟包、布料及各种其他材料的视觉效果和档次。传统的颜料箔是通过在聚酯薄层(基材)上依次涂布离型层、颜料层(着色层)、胶层而制成的；使用时，借助一定的压力、温度，使承印物和烫印箔短时间内相互受压，将颜料箔按烫印的图文转印到被烫印刷品表面，完成烫印。但在使用过程中，由于颜料箔强度的不足，经常出现颜料箔被撕裂的现象。
CN109280433A公开了一种颜料箔涂料，原料按重量份包括：有机硅树脂3-10份，丙烯酸树脂5-10份，乙烯酸树脂2-8份，颜料1-10份，云母粉1-5份，氯化聚丙烯8-15份，纳米级钛白粉60-90份，松香1-8份，溶剂60-100份。该颜料箔涂料在使用过程中，颜料箔强度不足，较易撕裂，而且其挥发性有机化合物(VOC)含量较高，对操作人员的健康存在较大危害。
CN108997600A公开了一种新型白色颜料箔，所述新型白色颜料箔，至少包括着色层；所述着色层的制备原料至少包括丙烯酸树脂；所述丙烯酸树脂的制备原料至少包括甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸。所述新型白色颜料箔依次包括基膜层、脱离层、着色层。所述涂料为甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸混合物，其粘度差，涂抹在基膜层上的均匀性也不一，且该新型白色颜料箔脱离层脱落效果较差，易造成烫印颜色发花、不均等质量问题。
CN109021754A公开了一种新型黑色颜料箔，所述颜料箔的着色层以质量份计算至少包括：丙烯酸树脂30-50份、硝基纤维素3-15份、松香甘油酯3-12份、炭黑10-40份、滑石粉5-20份、增塑剂5-20份、溶剂50-200份。该新型黑色颜料箔强度不足，易出现撕裂的现象，且着色层涂料的粘度差，涂抹在基膜层上的均匀性也不一，导致炭黑较易脱落，对于生产使用产生了极大的不便。
因此，开发一种遮盖力好、耐磨耐刮、上烫性优秀的环保型颜料箔涂料是十分重要的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种环保型颜料箔涂料及其制备方法和应用，所述环保型颜料箔涂料涂布膜面均匀细腻，颜色鲜艳明亮、遮盖力好，耐磨耐刮，上烫性优秀。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种环保型颜料箔涂料，所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括：基体树脂20-50份、颜填料10-30份、消泡剂0.4-2份、润湿分散剂0.4-1份和水2-20份；
所述基体树脂包括水性丙烯酸树脂液、水性聚氨酯液、水性氯化聚丙烯树酯液、水性氨基树脂液和松香乳液。
在本发明中，所述基体树脂的重量份数为20-50份，例如可以是20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份。
在本发明中，所述颜填料的重量份数为10-30份，例如可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份。
在本发明中，所述消泡剂的重量份数为0.4-2份，例如可以是0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份。
在本发明中，所述润湿分散剂的重量份数为0.4-1份，例如可以是0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份。
在本发明中，所述水的重量份数为2-20份，例如可以是2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
在本发明中，所述丙烯酸树脂分子中大量的酯基为涂料提供了良好的附着力及韧性，同时对颜填料具有良好包容性，这些结构上的特点是水性丙烯酸树脂作为颜料箔的主体树脂的保障。所述氯化聚丙烯树脂，成膜性好，对各种基材尤其塑料类附着力优秀，可以提高颜料箔对预处理纸张或织物的上烫性。所述氨酯玻璃化转变温度低，成膜性好，对各种基材具有附着力，可以对一些上烫性较难的纸张或织物进行烫印。同时，该聚氨酯与丙烯酸树脂可以形成一定交联结构，提高涂布膜层的韧性和光亮度。所述水性氨基树脂可以与丙烯酸树脂或聚氨酯树脂交联，获得韧性和硬度平衡性好的颜料箔，同时赋予烫金图案耐刮耐磨性和光亮性。所述松香乳液有效成分对水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯树脂具有增粘效果，同时对丙烯酸树脂的附着力具有增益效果。
在本发明中，所述基体树脂包括水性丙烯酸树脂液、水性聚氨酯液、水性氯化聚丙烯树酯液、水性氨基树脂液和松香乳液。这五种基体树脂不仅能够最大程度上发挥自身的作用，而且相互交联后的产物，可以最大程度上获得韧性和硬度平衡性好的颜料箔，同时赋予烫金图案耐刮耐磨性和光亮性。
优选地，所述基体树脂中水性丙烯酸树脂液、水性聚氨酯液、水性氯化聚丙烯树酯液、水性氨基树脂液和松香乳液的质量比为(3-4):(1.5-2):(1-2.5):(0.5-2):(0.25-0.75)，例如可以是3:1.5:1:0.5:0.25、:2:1:0.5:0.25、3:1.5:2:0.5:0.25、3:1.5:2.5:0.5:0.25、3:2:2:1:0.25、3:2:2:1:0.5、3:2:2:1:0.75、4:1.5:1:0.5:0.25、4:2:1:0.5:0.25、4:1.5:2:0.5:0.25、4:1.5:2.5:0.5:0.25、4:2:2:1:0.25、4:2:2:1:0.5、4:2:2:1:0.75。
在本发明中，设定水性丙烯酸树脂液、水性聚氨酯液、水性氯化聚丙烯树酯液、水性氨基树脂液和松香乳液为(3-4):(1.5-2):(1-2.5):(0.5-2):(0.25-0.75)的比例，可以一定程度和数量的交联结构，获得最均匀，重复性好的基体树脂体系，进而获得最佳韧性和硬度平衡性好的颜料箔，同时赋予颜料箔烫金图案优秀的耐刮耐磨性和光亮性。尤其是所述水性氨基树脂高于该范围则会导致颜料箔脆性明显，有桔皮纹倾向。松香乳液低于所述比例，增粘效果不明显。
优选地，所述水性丙烯酸树脂液的固含量为40-50wt％，例如可以是40wt％、41wt％、42wt％、43wt％、44wt％、45wt％、46wt％、47wt％、48wt％、49wt％、50wt％。
优选地，所述水性丙烯酸树脂液的pH值为7-8，例如可以是7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8。
优选地，所述水性丙烯酸树脂液的玻璃化转变温度为20-60℃，例如可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、36℃、38℃、40℃、42℃、46℃、48℃、50℃、52℃、56℃、58℃、60℃。
优选地，所述水性聚氨酯液的固含量为30-40wt％，例如可以是30wt％、31wt％、32wt％、33wt％、33wt％、34wt％、35wt％、36wt％、37wt％、38wt％、39wt％、40wt％。
优选地，所述水性聚氨酯液的pH值为7-8，例如可以是7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8。
优选地，所述水性聚氨酯液的玻璃化转变温度为5-40℃，例如可以是5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃、12℃、14℃、16℃、18℃、20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、36℃、38℃、40℃。
优选地，所述水性氯化聚丙烯树酯液的固含量为30-40wt％，例如可以是30wt％、31wt％、32wt％、33wt％、34wt％、35wt％、36wt％、37wt％、38wt％、39wt％、40wt％。
优选地，所述水性氯化聚丙烯树酯液的pH值为7-8，例如可以是7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8。
优选地，所述水性氯化聚丙烯树酯液的氯含量(氯化度)为20-35％，例如可以是20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％。
优选地，所述水性氨基树脂液包括脲醛树脂、六羟甲基三聚氰胺树脂或甲醚化六羟甲基三聚氰胺树脂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述松香乳液的固含量为50-60wt％，例如可以是50wt％、51wt％、52wt％、53wt％、54wt％、55wt％、56wt％、57wt％、58wt％、59wt％、60wt％。
优选地，所述松香乳液的pH值为6.5-7.5，例如可以是6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5。
优选地，所述颜填料包括颜料、石蜡粉、云母粉、滑石粉和气相二氧化硅。
本发明中，所述颜料可根据实际颜色需求选择。
在本发明中，所述石蜡粉、云母粉、滑石粉作为填料搭配使用，提高颜料箔的遮盖力和耐磨性能，尤其云母粉，遮盖力效果显著；其中，云母粉在涂料中的水平排列可以阻止紫外线辐射，从而提高颜料箔的光稳定性；滑石粉因其具有片状结构也可充当颜色隔离剂，提高颜料的着色效果。
在本发明中，所述气相二氧化硅是一种高科技超细微细无机填料，其颗粒极小又可以形成三维链状结构，提供良好的触变性，同时防止颜料在涂料中沉降，防止浮色发花。
优选地，所述颜料、石蜡粉、云母粉、滑石粉和气相二氧化硅的质量比为(4-8):(0.5-2):(0.5-1.5):(0.5-1.2):(0.2-0.5)，例如可以是4:0.5:0.5:0.5:0.2、4:1:0.5:0.5:0.2、4:0.5:1:0.5:0.2、4:0.5:0.5:1:0.2、4:1:1:0.5:0.2、4:0.5:1:1:0.2、4:1:1:1:0.2、4:0.5:0.5:0.5:0.5、5:1:0.5:0.5:0.2、5:0.5:1:0.5:0.2、5:0.5:0.5:1:0.2、5:1:1:1:0.3、5:2:1:1:0.3、5:2:1.5:1:0.3、5:2:1.5:1.2:0.3、6:1:1:1:0.3、6:2:1:1:0.3、6:1:1.5:1:0.3、6:1:1:1.2:0.3、6:1:1:1.2:0.5、7:0.5:0.5:0.5:0.2、7:1:0.5:0.5:0.2、7:0.5:1:0.5:0.2、7:0.5:0.5:1:0.2、8:1:1:1:0.3、8:2:1:1:0.3、8:1:1.5:1:0.3、8:1:1:1.2:0.3、8:1:1:1.2:0.5。
优选地，所述颜料包括钛白粉、黄色有机颜料、红色有机颜料或蓝色有机颜料中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述颜料的pH值为7-8，例如可以是7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8。
优选地，所述气相二氧化硅的比表面积为150-250m2/g，例如可以是150m2/g、160m2/g、170m2/g、180m2/g、190m2/g、200m2/g、210m2/g、220m2/g、230m2/g、240m2/g、250m2/g。
优选地，所述气相二氧化硅的粒径为1-5μm，例如可以是1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm。
优选地，所述消泡剂包括有机改性聚硅氧烷、矿物油或聚醚消泡剂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述润湿分散剂包括聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠或硅酸钠中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述涂料还包括珠光粉。
所述珠光粉即为珠光颜料，用以为颜料箔提供立体感强的珠光色彩，其依据颜料箔的颜色选择性添加。因为珠光颜料具有独特的鳞片状结构不允许高速剪切或研磨，生产制备时添加珠光颜料注意低转速，优选地，选择叶片式桨叶搅拌。
优选地，所述珠光粉在所述环保型颜料箔涂料中的重量份数为0.01-3份，例如可以是0.01份、0.05份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3份。
优选地，所述涂料还包括防腐剂。
优选地，所述防腐剂在所述环保型颜料箔涂料中的重量份数为0.2-1份，例如可以是0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份。
优选地，所述防腐剂包括5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)或1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(CIT)中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括：水性丙烯酸树脂液11.5-17份、水性聚氨酯液5.5-9份、水性氯化聚丙烯树酯液4-11份、水性氨基树脂液2-9份、松香乳液1-3份、颜料9-17份、石蜡粉1-4份、云母粉1-3.5份、滑石粉1-2.5份、气相二氧化硅0.5-1份、消泡剂0.4-2份、润湿分散剂0.4-1份和水2-20份。
在本发明中，所述水性丙烯酸树脂液重量份数为11.5-17份，例如可以是11.5份、12份、12.5份、13份、13.5份、14份、14.5份、15份、15.5份、16份、16.5份、17份。
在本发明中，所述水性聚氨酯液重量份数为5.5-9份，例如可以是5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份。
在本发明中，所述水性氯化聚丙烯树酯液重量份数为4-11份，例如可以是4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份。
在本发明中，所述水性氨基树脂液重量份数为2-9份，例如可以是2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份。
在本发明中，所述松香乳液重量份数为1-3份，例如可以是1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3份。
在本发明中，所述颜料重量份数为9-17份，例如可以是9份、9.5份、10份、10.5份、11份、11.5份、12份、12.5份、13份、13.5份、14份、14.5份、15份、15.5份、16份、16.5份、17份。
在本发明中，所述石蜡粉重量份数为1-4份，例如可以是1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3份、3.2份、3.4份、3.6份、3.8份、4份。
在本发明中，所述云母粉重量份数为1-3.5份，例如可以是1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份、3份、3.2份、3.4份、3.5份。
在本发明中，所述滑石粉重量份数为1-2.5份，例如可以是1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.5份。
在本发明中，所述气相二氧化硅重量份数为0.5-1份，例如可以是0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份。
优选地，所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括：水性丙烯酸树脂液11.5-17份、水性聚氨酯液5.5-9份、水性氯化聚丙烯树酯液4-11份、水性氨基树脂液2-9份、松香乳液1-3份、颜料9-17份、石蜡粉1-4份、云母粉1-3.5份、滑石粉1-2.5份、气相二氧化硅0.5-1份、珠光粉0.01-3份、消泡剂0.4-2份、润湿分散剂0.4-1份、防腐剂0.2-2份和水2-20份。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述环保型颜料箔涂料的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)按配方量将基体树脂、消泡剂和部分水混合搅拌，得到树脂基液；
(2)将部分树脂基液与颜填料、润湿分散剂和部分水混合搅拌、研磨、静置熟化，得到色浆；
(3)将剩余树脂基液、色浆和剩余水混合搅拌，得到所述环保型颜料箔涂料。
优选地，步骤(1)所述部分水的质量为涂料中水总质量的10-30％，例如可以是10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％。
优选地，步骤(1)所述搅拌的温度为20-30℃，例如可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃。
优选地，步骤(1)所述搅拌的时间为15-30min，例如可以是15min、20min、25min、30min。
优选地，步骤(2)所述部分树脂基液的质量为步骤(1)得到的树脂基液总质量的10-30％，例如可以是10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％。
优选地，步骤(2)所述部分水的质量为涂料中水总质量的10-30％，例如可以是10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％。
优选地，步骤(2)所述研磨的时间为30-60min，例如可以是30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min。
优选地，步骤(2)所述静置熟化的时间为2-3h，例如可以是2h、2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h、2.9h、3h。
优选地，步骤(3)所述搅拌的温度为20-30℃，例如可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃。
优选地，步骤(3)所述搅拌的时间为20-30min，例如可以是20min、22min、24min、26min、28min、30min。
优选地，所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)按配方量将基体树脂、消泡剂和部分水在20-30℃下混合搅拌15-30min，所述部分水的质量为涂料中水总质量的10-30％，得到树脂基液；
(2)称取10-30％树脂基液，将其与颜填料、润湿分散剂和部分水在20-30℃下混合搅拌，研磨30-60min，静置熟化2-3h，所述部分水的质量为涂料中水总质量的10-30％得到色浆；
(3)将剩余树脂基液、色浆、防腐剂、珠光粉和剩余水在20-30℃下混合搅拌20-30min，得到所述环保型颜料箔涂料。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的环保型颜料箔涂料在制备颜料箔中的应用。
优选地，所述颜料箔的制备方法具体包括以下步骤：将所述环保型颜料箔涂料涂布于基材上，烘干、收卷，得到所述颜料箔。
优选地，所述颜料箔的制备方法具体包括以下步骤：将所述环保型颜料箔涂料和胶料层依次涂布于基材上，烘干、收卷，得到所述颜料箔。
优选地，所述基材为PET薄膜层。
优选地，所述涂布干量为5-25g/m2，例如可以是5g/m2、6g/m2、7g/m2、8g/m2、9g/m2、10g/m2、12g/m2、14g/m2、16g/m2、18g/m2、20g/m2、21g/m2、23g/m2、25g/m2。
优选地，所述烘干温度为120-140℃，例如可以是120℃、122℃、123℃、124℃、126℃、128℃、130℃、132℃、134℃、136℃、138℃、140℃。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述环保型颜料箔涂料，使用水溶性丙烯酸树脂，并搭配水性聚氨酯、水性氯化聚丙烯水性氨基树脂和松香乳液，可以提供良好的成膜性、保色性、光亮性，对添加的颜填料具有良好的相容性。同时，本发明除基体树脂和颜填料外，还添加了消泡剂、润湿分散剂、防霉剂，从而进一步提高了生产工艺的高效性和涂料使用的有效性。
(2)本发明所述环保型颜料箔涂料的VOC含量低，绿色环保，对操作人员的健康更有保护，且涂布膜面均匀细腻，颜色鲜艳明亮、遮盖力好，耐磨耐刮，上烫性优秀，细节清晰，适用于预处理或未处理的纸张或织物的烫印。
(3)本发明所述环保型颜料箔涂料用于制备颜料箔，对比传统的颜料箔，本发明的颜料箔可以省掉离型层，在烫纸应用中，也可以省掉胶料层。
附图说明
图1为本发明所述环保型颜料箔涂料的制备工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种环保型颜料箔涂料，所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括如下组分：
Figure BDA0002296665430000121
本实施例提供的环保型颜料箔涂料制备方法具体包括以下步骤：
(1)按配方量将基体树脂、消泡剂和10份水在20℃下混合搅拌30min，得到树脂基液；
(2)称取20wt％的树脂基液，将其与颜填料、润湿分散剂和10份水在20℃下混合搅拌，研磨60min，静置熟化2h；
(3)将剩余的树脂基液、色浆和剩余的20份水在30℃下混合搅拌30min，得到所述环保型颜料箔涂料。
实施例2
本实施例提供一种环保型颜料箔涂料，所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括如下组分：
Figure BDA0002296665430000131
本实施例提供的环保型颜料箔涂料制备方法具体包括以下步骤：
(1)按配方量将基体树脂、消泡剂和10份水在20℃下混合搅拌30min，得到树脂基液；
(2)称取20wt％的树脂基液，将其与颜填料、润湿分散剂和10份水在20℃下混合搅拌，研磨60min，静置熟化2h；
(3)将剩余的树脂基液、色浆、珠光粉、防腐剂和剩余的20份水在30℃下混合搅拌30min，得到所述环保型颜料箔涂料。
实施例3
本实施例提供一种环保型颜料箔涂料，所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括如下组分：
Figure BDA0002296665430000141
本实施例提供的环保型颜料箔涂料制备方法具体包括以下步骤：
(1)按配方量将基体树脂、消泡剂和16份水在20℃下混合搅拌30min，得到树脂基液；
(2)称取20wt％的树脂基液，将其与颜填料、润湿分散剂和16份水在20℃下混合搅拌，研磨60min，静置熟化2h；
(3)将剩余的树脂基液、色浆、珠光粉、防腐剂和剩余的45份水在30℃下混合搅拌30min，得到所述环保型颜料箔涂料。
实施例4
本实施例提供一种环保型颜料箔涂料，所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括如下组分：
Figure BDA0002296665430000142
Figure BDA0002296665430000151
本实施例提供的环保型颜料箔涂料制备方法具体包括以下步骤：
(1)按配方量将基体树脂、消泡剂和16份水在20℃下混合搅拌30min，得到树脂基液；
(2)称取20wt％的树脂基液，将其与颜填料、润湿分散剂和16份水在20℃下混合搅拌，研磨60min，静置熟化2h；
(3)将剩余的树脂基液、色浆、珠光粉、防腐剂和剩余的45份水在30℃下混合搅拌30min，得到所述环保型颜料箔涂料。
实施例5
本实施例提供一种环保型颜料箔涂料，所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括如下组分：
Figure BDA0002296665430000152
Figure BDA0002296665430000161
本实施例提供的环保型颜料箔涂料制备方法具体包括以下步骤：
(1)按配方量将基体树脂、消泡剂和16份水在20℃下混合搅拌30min，得到树脂基液；
(2)称取20wt％的树脂基液，将其与颜填料、润湿分散剂和16份水在20℃下混合搅拌，研磨60min，静置熟化2h；
(3)将剩余的树脂基液、色浆、珠光粉、防腐剂和剩余的45份水在30℃下混合搅拌30min，得到所述环保型颜料箔涂料。
实施例6
本实施例提供一种环保型颜料箔涂料，所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括如下组分：
Figure BDA0002296665430000162
Figure BDA0002296665430000171
本实施例提供的环保型颜料箔涂料制备方法具体包括以下步骤：
(1)按配方量将基体树脂、消泡剂和16份水在20℃下混合搅拌30min，得到树脂基液；
(2)称取20wt％的树脂基液，将其与颜填料、润湿分散剂和16份水在20℃下混合搅拌，研磨60min，静置熟化2h；
(3)将剩余的树脂基液、色浆、珠光粉、防腐剂和剩余的45份水在30℃下混合搅拌30min，得到所述环保型颜料箔涂料。
实施例7
本实施例提供一种环保型颜料箔涂料，所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括如下组分：
Figure BDA0002296665430000172
Figure BDA0002296665430000181
本实施例提供的环保型颜料箔涂料制备方法具体包括以下步骤：
(1)按配方量将基体树脂、消泡剂和16份水在20℃下混合搅拌30min，得到树脂基液；
(2)称取20wt％的树脂基液，将其与颜填料、润湿分散剂和16份水在20℃下混合搅拌，研磨60min，静置熟化2h；
(3)将剩余的树脂基液、色浆、珠光粉、防腐剂和剩余的45份水在30℃下混合搅拌30min，得到所述环保型颜料箔涂料。
实施例8
本实施例提供一种环保型颜料箔涂料，所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括如下组分：
Figure BDA0002296665430000182
本实施例提供的环保型颜料箔涂料制备方法具体包括以下步骤：
(1)按配方量将基体树脂、消泡剂和16份水在20℃下混合搅拌30min，得到树脂基液；
(2)称取20wt％的树脂基液，将其与颜填料、润湿分散剂和16份水在20℃下混合搅拌，研磨60min，静置熟化2h；
(3)将剩余的树脂基液、色浆、珠光粉、防腐剂和剩余的45份水在30℃下混合搅拌30min，得到所述环保型颜料箔涂料。
实施例9
本实施例提供一种环保型颜料箔涂料，与实施例1的区别仅在于：所述颜填料中不含石蜡粉，所述云母粉含量为3.7份，所述滑石粉含量为1.7份，其他组分含量及制备方法不变。
实施例10
本实施例提供一种环保型颜料箔涂料，与实施例1的区别仅在于：所述颜填料中不含云母粉，所述石蜡粉含量为3份，所述滑石粉含量为2.5份，其他组分含量及制备方法不变。
实施例11
本实施例提供一种环保型颜料箔涂料，与实施例1的区别仅在于：所述颜填料中不含滑石粉，所述石蜡粉含量为2份，所述云母粉含量为3.5份，其他组分含量及制备方法不变。
实施例12
本实施例提供一种环保型颜料箔涂料，与实施例1的区别仅在于：所述颜填料中不含气相二氧化硅，所述石蜡粉为1.8份、云母粉为3.5份、滑石粉为1.2份，其他组分含量及制备方法不变。
对比例1
本实施例提供一种颜料箔涂料，与实施例1的区别仅在于：所述基体树脂不含水性丙烯酸树脂液，所述水性聚氨酯液为11.5份、水性氯化聚丙烯树酯液为11.2份、脲醛树脂为8.5份、松香乳液为5.2份，其他组分含量及制备方法不变。
对比例2
本实施例提供一种颜料箔涂料，与实施例1的区别仅在于：所述基体树脂不含水性聚氨酯液，所述水性丙烯酸树脂液为16份、水性氯化聚丙烯树酯液为10份、脲醛树脂为7份、松香乳液为3.6份，其他组分含量及制备方法不变。
对比例3
本实施例提供一种颜料箔涂料，与实施例1的区别仅在于：所述涂料不含水性氯化聚丙烯树酯液，所述水性丙烯酸树脂液为16份、水性聚氨酯液为10份、脲醛树脂为7份、松香乳液为3.6份，其他组分含量及制备方法不变。
对比例4
本实施例提供一种颜料箔涂料，与实施例1的区别仅在于：所述涂料不含脲醛树脂，所述水性丙烯酸树脂液为15份、水性聚氨酯液为9份、水性氯化聚丙烯树酯液为9份、松香乳液为2.9份，其他组分含量及制备方法不变。
对比例5
本实施例提供一种颜料箔涂料，与实施例1的区别仅在于：所述涂料不含松香乳液，所述水性丙烯酸树脂液为14.6份、水性聚氨酯液为8.5份、水性氯化聚丙烯树酯液8.5份、脲醛树脂为5.5份，其他组分含量及制备方法不变。
对比例6
本实施例提供一种颜料箔涂料，与实施例1的区别仅在于：所述涂料不含消泡剂，其他组分含量及制备方法不变。
对比例7
本实施例提供一种颜料箔涂料，与实施例1的区别仅在于：所述涂料不含润湿分散剂，其他组分含量及制备方法不变。
性能检测：
将实施例1-12制备的环保型颜料箔涂料和对比例1-7制备得到的颜料箔涂料涂布于PET薄膜层上，涂布干量为18g/m2，在120℃下烘干收卷，得到所述颜料箔。并分别对各样品的性能进行测试，具体测试结果如表1所示，各项测试方法如下：
(1)韧性测试：选用漆膜冲击试验器测试颜料箔表面的韧性。本发明使用了昆山市顺诺仪器有限公司型号QCJ的仪器。测试使用1kg重锤，高度根据测试需要选择0-50cm不同的高度，提起重锤，让锤自由下落冲击样品表面，记录落点处漆膜可承受的最高距离(出现开裂、银纹、脱落现象)即为韧性表征的数值。
(2)烫印性能测试：采用气动烫金机测试手感涂料样张表面烫印性能。本发明使用了浙江省温州市利益机械厂型号为LZ-320的烫金机。设置畲浙江温州利益机械厂型号为LZ-320的仪器。测试设置温度为120℃，烫压时间0.1秒，待压力稳定后手动烫金，烫金后观察承印物上留下的烫金图案。
烫印面积：观察烫金图案整体，以烫印的有效面积百分数表征粉箔的烫印面积。
分切性能：观察烫金图案网格处，以清晰的网格处的等级表征烫印分切性能，其中0.15毫米边长网格的记为A等级，0.33毫米边长网格的记为B等级，0.56毫米边长网格的记为C等级(合格等级)，1.36毫米边长网格的记为D等级，2.5毫米边长网格的记为E等级。
附着牢度：测试烫金附着牢度，以3M测试胶带贴附与烫金图案，以2kg滚轮水平滚动来回3次后，撕下测试胶带，观察仍然留在承印物上的烫金图案，以所剩图案面积的百分数表示附着牢度(100％表示胶带未粘走任何烫金图案，附着牢度最好；0％表示胶带粘走了全部烫金图案，附着牢度最差。)
耐刮擦性：采用摩擦试验机测试烫金图案表面的耐刮擦性能。本发明使用了深圳市致佳仪器设备有限公司型号为ZJ-339-GSR的钢丝绒耐磨擦试验机。设置摩擦压力为20N，摩擦速度为40cpm，在烫金图案表面进行来回摩擦，记录各表面开始出现擦痕时滑块的往返次数。
光泽度测试：采用光泽度计测试烫金图案表面的光泽度，本发明使用了上海昕瑞仪器仪表有限公司型号为WGG60的光泽度计，测试方法参照GB/T9754-2007。
(3)VOC含量测试：用气相色谱在GB/T23986-2009方法下检测各样品VOC含量，本发明使用了型号为7890A、7697A的安捷伦气相色谱仪。
表1颜料箔及其在纸张上的烫印性能测试结果
Figure BDA0002296665430000221
Figure BDA0002296665430000231
由上述测试数据可知，实施例1-12制备的环保型颜料箔涂料可同时满足成膜后的韧性达到35-40cm；烫印性能测试中烫印面积达到95-100％、分切性能等级达到B等级、附着牢度达到80-90％、耐刮擦性能在达到50-60次、光泽(60°)达到50-65；颜料箔原液的VOC含量在0.01％以下。这充分说明了本发明所述环保型颜料箔涂料，使用了水溶性丙烯酸树脂，并搭配水性聚氨酯、水性氯化聚丙烯水性氨基树脂和松香乳液，可以提供良好的成膜性、保色性、光亮性。且涂布膜面均匀细腻，颜色鲜艳明亮、遮盖力好，耐磨耐刮，上烫性优秀，细节清晰，适用于预处理或未处理的纸张或织物的烫印。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的环保型颜料箔涂料及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (41)

1.一种环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括：基体树脂20-50份、颜填料10-30份、消泡剂0.4-2份、润湿分散剂0.4-1份和水2-20份；
所述基体树脂包括质量比为(3-4):(1.5-2):(1-2.5):(0.5-2):(0.25-0.75)的水性丙烯酸树脂液、水性聚氨酯液、水性氯化聚丙烯树酯液、水性氨基树脂液和松香乳液；
所述颜填料包括质量比为(4-8):(0.5-2):(0.5-1.5):(0.5-1.2):(0.2-0.5)的颜料、石蜡粉、云母粉、滑石粉和气相二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂液的固含量为40-50wt％。
3.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂液的pH值为7-8。
4.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂液的玻璃化转变温度为20-60℃。
5.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述水性聚氨酯液的固含量为30-40wt％。
6.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述水性聚氨酯液的pH值为7-8。
7.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述水性聚氨酯液的玻璃化转变温度为5-40℃。
8.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述水性氯化聚丙烯树酯液的固含量为30-40wt％。
9.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述水性氯化聚丙烯树酯液的pH值为7-8。
10.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述水性氯化聚丙烯树酯液的氯含量为20-35％。
11.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述水性氨基树脂液包括脲醛树脂、六羟甲基三聚氰胺树脂或甲醚化六羟甲基三聚氰胺树脂中的任意一种或至少两种的组合。
12.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述松香乳液的固含量为50-60wt％。
13.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述松香乳液的pH值为6.5-7.5。
14.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述颜料包括钛白粉、黄色有机颜料、红色有机颜料或蓝色有机颜料中的任意一种或至少两种的组合。
15.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述颜料的pH值为7-8。
16.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述气相二氧化硅的比表面积为150-250m2/g。
17.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述气相二氧化硅的粒径为1-5μm。
18.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述消泡剂包括有机改性聚硅氧烷、矿物油或聚醚消泡剂中的任意一种或至少两种的组合。
19.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述润湿分散剂包括聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠或硅酸钠中的任意一种或至少两种的组合。
20.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述涂料还包括珠光粉。
21.根据权利要求20所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述珠光粉在所述环保型颜料箔涂料中的重量份数为0.01-3份。
22.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述涂料还包括防腐剂。
23.根据权利要求22所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述防腐剂在所述环保型颜料箔涂料中的重量份数为0.2-1份。
24.根据权利要求22所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述防腐剂包括5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮或1,2-苯并异噻唑啉-3-酮中的任意一种或至少两种的组合。
25.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括：所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括：水性丙烯酸树脂液11.5-17份、水性聚氨酯液5.5-9份、水性氯化聚丙烯树酯液4-11份、水性氨基树脂液2-9份、松香乳液1-3份、颜料9-17份、石蜡粉1-4份、云母粉1-3.5份、滑石粉1-2.5份、气相二氧化硅0.5-1份、消泡剂0.4-2份、润湿分散剂0.4-1份和水2-20份。
26.根据权利要求1所述的环保型颜料箔涂料，其特征在于，所述环保型颜料箔涂料按重量份数计包括：水性丙烯酸树脂液11.5-17份、水性聚氨酯液5.5-9份、水性氯化聚丙烯树酯液4-11份、水性氨基树脂液2-9份、松香乳液1-3份、颜料9-17份、石蜡粉1-4份、云母粉1-3.5份、滑石粉1-2.5份、气相二氧化硅0.5-1份、珠光粉0.01-3份、消泡剂0.4-2份、润湿分散剂0.4-1份、防腐剂0.2-2份和水2-20份。
27.根据权利要求1-26中任一项所述环保型颜料箔涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)按配方量将基体树脂、消泡剂和部分水混合搅拌，得到树脂基液；
(2)将部分树脂基液与颜填料、润湿分散剂和部分水混合搅拌、研磨、静置熟化，得到色浆；
(3)将剩余树脂基液、色浆和剩余水混合搅拌，得到所述环保型颜料箔涂料。
28.根据权利要求27所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述部分水的质量为涂料中水总质量的10-30％。
29.根据权利要求27所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述搅拌的温度为20-30℃，步骤(1)所述搅拌的时间为15-30min。
30.根据权利要求27所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述部分树脂基液的质量为步骤(1)得到的树脂基液总质量的10-30％。
31.根据权利要求27所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述部分水的质量为涂料中水总质量的10-30％。
32.根据权利要求27所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述研磨的时间为30-60min。
33.根据权利要求27所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述静置熟化的时间为2-3h。
34.根据权利要求27所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述搅拌的温度为20-30℃，步骤(3)所述搅拌的时间为20-30min。
35.根据权利要求27所述的制备方法，其特征在于，所述环保型颜料箔涂料的制备方法具体包括以下步骤：
(1)按配方量将基体树脂、消泡剂和部分水在20-30℃下混合搅拌15-30min，所述部分水的质量为涂料中水总质量的10-30％，得到树脂基液；
(2)称取10-30％树脂基液，将其与颜填料、润湿分散剂和部分水在20-30℃下混合搅拌，研磨30-60min，静置熟化2-3h，所述部分水的质量为涂料中水总质量的10-30％得到色浆；
(3)将剩余树脂基液、色浆、防腐剂、珠光粉和剩余水在20-30℃下混合搅拌20-30min，得到所述环保型颜料箔涂料。
36.根据权利要求1-26中任一项所述环保型颜料箔涂料在制备颜料箔中的应用。
37.根据权利要求36所述的应用，其特征在于，所述颜料箔的制备方法具体包括以下步骤：将所述环保型颜料箔涂料涂布于基材上，烘干、收卷，得到所述颜料箔。
38.根据权利要求37所述的应用，其特征在于，所述颜料箔的制备方法具体包括以下步骤：将所述环保型颜料箔涂料和胶料层依次涂布于基材上，烘干、收卷，得到所述颜料箔。
39.根据权利要求38所述的应用，其特征在于，所述基材为PET薄膜层。
40.根据权利要求38所述的应用，其特征在于，所述涂布干量为5-25g/m2。
41.根据权利要求38所述的应用，其特征在于，所述烘干温度为120-140℃。
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