CN111393937A

CN111393937A - 一种bopp合成纸底涂涂料及其涂料制备方法

Info

Publication number: CN111393937A
Application number: CN202010420612.1A
Authority: CN
Inventors: 王道力; 李昌盛; 钟亚伍; 唐宏磊
Original assignee: Jiangsu Wanbao Ruida High New Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Wanbao Ruida High New Technology Co ltd
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2020-07-10

Abstract

本发明公开一种BOPP合成纸底涂涂料及其涂料制备方法，该底涂涂料还有如下质量百分数的组分：丙烯酸树脂乳液：20%～40%；抗水剂：0.5%～2%；交联剂：0.5%～2%；消泡剂：0.5%～2%；润滑剂：0.5%～2%。本发明涂料，制备简单。所选用的丙烯酸树脂乳液为水可稀释丙烯酸，其通过合成纸基膜和涂料之间的物理化学性质及机械作用以促使涂料与基膜之间黏合；另外所选用氮丙啶交联剂作为双组分交联剂，可在室温下与羧基及羟基反应形成独立网状结构，反应速度快，效果明显。从而解决了合成纸的低表面张力值和涂料的高表面张力值之间结合的问题，涂料铺展性能好，固化快，生产速度显著提高，且纸张性能优越并顺应了环境保护的潮流，利于BOPP合成纸的开发和推广。

Description

一种BOPP合成纸底涂涂料及其涂料制备方法

技术领域

本发明涉及一种BOPP合成纸底涂涂料及其涂料制备方法。

技术背景

合成纸过去曾被称为化工薄膜纸、聚合物纸等，它是以高分子化合物为主要原料，采用一定的加工方法和生产工艺，其制成品在外观上与普通纤维纸相似，在性能上比木质纤维素纸张更为优越的一种新型塑料纸张。

BOPP合成纸是合成纸的一种，我国生产BOPP合成纸的时间较短，前期主要从境外进口，由于迫于常规产品的过度竞争，国内少数BOPP企业才着手研制和开发。对于BOPP合成纸来说，因其表面属于非极性表面，其表面张力值需要达到38，如果其表面张力值不够38，表面张力值较低情况下将无法与涂料很好匹配，使得涂料无法在合成纸表面铺展开，因此需要生产BOPP合成纸需要预先涂布一层底涂涂料。

现有的BOPP合成纸用涂料的主要成分是丙烯酸树脂乳液，其价格昂贵，且与膜基的结合存在一定问题：首先，由于合成纸表面张力较低，无法与底涂涂料之间很好结合；其次，丙烯酸树脂乳液涂料的固化时间长，生产效率低下，无法满足高速生产需求；再次，由于其价格昂贵，增加了生产成本，降低企业的经济效益；另外，在生产过程中，由于耗时长消耗的能源较多，不符合环保发展理念。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种BOPP合成纸底涂涂料及其制作方法，通过使用水性丙烯酸树脂乳液及交联剂，结合合成纸膜基和涂料之间的物理化学性质及机械作用来促使涂料与膜基的黏合作用。具体技术方案如下：

一种BOPP合成纸底涂涂料，该底涂涂料还有如下质量百分数的组分：

丙烯酸树脂乳液：20%～40%；

抗水剂：0.5%～2%；

交联剂：0.5%～2%；

消泡剂：0.5%～2%；

润滑剂：0.5%～2%。

所述丙烯酸树脂乳液为水可稀释丙烯酸。由于BOPP合成纸本身的物理特性决定，需要有一层预涂层在合成纸表面铺展开来，使得面涂涂料可以很好的在BOPP合成纸上均匀的涂布。BOPP合成纸基膜与底涂涂料之间的结合力需要架桥剂来完成，该底涂涂料是通过加入各种助剂来强化乳液本身的特性，使得底涂涂料中含有极性官能团，经过涂布，使得底涂涂料很好的在BOPP合成纸上铺展开来，经过一定温度烘烤固化后，使得极性表面和非极性表面很好的结合起来，在面涂涂料与BOPP合成纸基膜之间形成一层很好的连接涂层。交联剂正是起到架桥剂及助剂的作用，使其与丙烯酸树脂乳液相互作用，促使涂料与基膜之间有着很好的黏合力。

所述水可稀释丙烯酸优选为纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、叔醋乳液、叔丙乳液中的一种。

前述的BOPP合成纸底涂涂料，所述水可稀释丙烯酸进一步优选为纯丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液或叔丙乳液中的一种。

前述的BOPP合成纸底涂涂料，所述水可稀释丙烯酸更优选为纯丙乳液或苯丙乳液。

前述的BOPP合成纸底涂涂料，所述抗水剂优选为碳酸锆铵。

前述的BOPP合成纸底涂涂料，所述交联剂优选为氮丙啶。

前述的BOPP合成纸底涂涂料，所述消泡剂优选为聚醚类消泡剂。

前述的BOPP合成纸底涂涂料，所述润滑剂优选为脂肪酸酯。

前述的BOPP合成纸底涂涂料，其制备方法为：按上述质量百分数比例准备好各组分及相关配料，将丙烯酸树脂乳液、抗水剂、交联剂、消泡剂及润滑剂按一定顺序加入容器中搅拌混合均，形成固含量为14～18%wt的BOPP合成纸底涂涂料。

所述加料顺序为在室温条件下，先将丙烯酸树脂乳液加入容器中，打开搅拌，转速控制为300～600rpm，加入一定量的水，搅拌10～30min；然后加入交联剂，调控搅拌速度为200～500rpm，搅拌40～60min；然后再加入抗水剂，转速保持200～500rpm，搅拌10～30min；然后加入润滑剂，搅拌速度保持200～500rpm，搅拌10～30min；最后加入消泡剂，继续保持搅拌速度为200～500rpm，搅拌40～60min；然后通过加入水来调节所需底涂涂料的固含量，从而获得BOPP合成纸底涂涂料。将制备好的底涂涂料直接涂布在合成纸上，涂布量控制为3.8～4.8g/m2；然后于烘箱中，90℃下烘干1～1.5min，使其完全固化即可。

本发明的有益效果是：

相比于市场现有底涂涂料来说，本发明BOPP合成纸底涂涂料制备简单，丙烯酸树脂乳液为水可稀释丙烯酸，其通过合成纸基膜和涂料之间的物理化学性质及机械作用以促使涂料基与膜之间黏合。另外，由于本发明是丙烯酸乳液和氮丙啶交联剂双组分，选用氮丙啶交联剂作为交联剂，氮丙啶中的氮丙啶环结构存在较大张力，活性高，可在室温下与羧基及羟基反应形成独立网状结构，反应速度快，效果明显，其反应式如图1所示。

此外，本发明底涂涂料增强水性底涂涂料与BOPP合成纸间的粘接性，解决合成纸的低表面张力值和涂料的高表面张力值之间结合（非极性表面和极性表面间结合）的问题，使得涂料能很好的铺展开来，快速固化，生产速度显著提高，减少能源的消耗，节省时间，性能优越，且顺应了环境保护的潮流，利于BOPP合成纸的开发和推广。

附图说明

图1为本发明交联剂氮丙啶交联作用示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

取纯丙乳液20%，碳酸锆铵1.2%，氮丙啶0.6%，聚醚消泡剂1.4%，脂肪酸酯1%。在室温条件下，加入纯丙乳液，打开搅拌，转速400rpm，加入一定量的水，搅拌10min，然后加入氮丙啶，搅拌速度200rpm，搅拌40min，然后加入碳酸锆铵，转速250rpm，搅拌10min，然后加入脂肪酸酯，搅拌速度300rpm，搅拌15min，最后加入聚醚消泡剂，继续以搅拌速度200rpm搅拌40min，直至搅拌混合均匀，然后通过加入水来调节所需底涂涂料的固含量。涂料固含量14.5%，涂料粘度（涂4杯）为11.0''。然后将该涂料涂布在合成纸上，涂布量4.0g/m²左右；再将其置于90℃烘箱中，烘干1.5min，使其完全固化。测定其表面张力值为46，使用用3M 810胶带测试其表面牢固度OK，且生产速度由原来的50m/min提高到60m/min。

实施例2

取硅丙乳液25%，碳酸锆铵1.5%，氮丙啶0.8%，聚醚消泡剂1.2%，脂肪酸酯1.2%，在室温条件下，加入硅丙乳液，打开搅拌，转速300rpm，加入一定量的水，搅拌20min，然后加入氮丙啶，搅拌速度250rpm，搅拌45min，然后加入碳酸锆铵，转速300rpm，搅拌20min，然后加入脂肪酸酯，搅拌速度400rpm，搅拌20min，然后加入聚醚消泡剂，继续以搅拌速度300rpm搅拌45min，直至搅拌混合均匀，然后通过加入水来调节所需底涂涂料的固含量。涂料固含量16.0%，涂料粘度（涂4杯）：11.3''。然后将该涂料涂布在合成纸上，涂布量4.3g/m2左右。再将其置于90℃烘箱中，烘干1.2min，使其完全固化。测定其表面张力值为44，使用3M 810胶带测试其表面牢固度OK，生产速度由原来的50m/min提高到80m/min。

实施例3

取苯丙乳液30%，碳酸锆铵1.8%，氮丙啶1.1%，聚醚消泡剂0.9%，脂肪酸酯1.5%，在室温条件下，加入硅丙乳液，打开搅拌，转速500rpm，加入一定量的水，搅拌15min，然后加入氮丙啶，搅拌速度350rpm，搅拌50min，然后加入碳酸锆铵，转速400rpm，搅拌25min，然后加入脂肪酸酯，搅拌速度350rpm，搅拌25min，然后加入聚醚消泡剂，继续以搅拌速度250rpm搅拌50min，直至搅拌混合均匀，然后通过加入水来调节所需底涂涂料的固含量。涂料固含量17.5%，涂料粘度（涂4杯）：11.5''。将制备好的底涂涂料在合成纸上涂布，涂布量4.6g/m2左右。然后将其置于90℃烘箱中烘干1min，时涂料完全固化。然后测定其性能：表面张力值46，用3M 810胶带测试其牢固度OK，生产速度由原来的50m/min提高到100m/min。

由此可见，本发明底涂涂料增强水性底涂涂料与BOPP合成纸间的粘接性，解决合成纸的低表面张力值和涂料的高表面张力值之间结合（非极性表面和极性表面间结合）的问题，使得涂料能很好的铺展开来，快速固化，生产速度显著提高，减少能源的消耗，节省时间，性能优越，且顺应了环境保护的潮流，利于BOPP合成纸的开发和推广。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非只包含一个的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种BOPP合成纸底涂涂料，其特征在于：该底涂涂料还有如下质量百分数的组分：

丙烯酸树脂乳液：20%～40%；

抗水剂：0.5%～2%；

交联剂：0.5%～2%；

消泡剂：0.5%～2%；

润滑剂：0.5%～2%。

2.根据权利要求1所述的BOPP合成纸底涂涂料，其特征在于：所述丙烯酸树脂乳液为水可稀释丙烯酸包括纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、叔醋乳液或叔丙乳液中的一种。

3.根据权利要求2所述的BOPP合成纸底涂涂料，其特征在于：所述水可稀释丙烯酸为纯丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液或叔丙乳液中的一种。

4.根据权利要求3所述的BOPP合成纸底涂涂料，其特征在于：所述水可稀释丙烯酸为纯丙乳液或苯丙乳液。

5.根据权利要求1所述的BOPP合成纸底涂涂料，其特征在于：所述抗水剂为碳酸锆铵。

6.根据权利要求1所述的BOPP合成纸底涂涂料，其特征在于：所述交联剂为氮丙啶。

7.根据权利要求1所述的BOPP合成纸底涂涂料，其特征在于：所述消泡剂为聚醚类消泡剂。

8.根据权利要求1所述的BOPP合成纸底涂涂料，其特征在于：所述润滑剂为脂肪酸酯。

9.一种根据权利要求1～8任意一项所述的BOPP合成纸底涂涂料制备方法，其特征在于：按上述质量百分数比例准备好各组分及相关配料，将丙烯酸树脂乳液、抗水剂、交联剂、消泡剂及润滑剂按一定加料顺序加入容器中搅拌混合均，形成固含量为14～18%wt的BOPP合成纸底涂涂料。

10.一种根据权利要求9所述BOPP合成纸底涂涂料制备方法，其特征在于：所述加料顺序为在室温条件下，先将丙烯酸树脂乳液加入容器中，打开搅拌，转速控制为300～600rpm，加入一定量的水，搅拌10～30min；然后加入交联剂，调控搅拌速度为200～500rpm，搅拌40～60min；然后再加入抗水剂，转速保持200～500rpm，搅拌10～30min；然后加入润滑剂，搅拌速度保持200～500rpm，搅拌10～30min；最后加入消泡剂，继续保持搅拌速度为200～500rpm，搅拌40～60min；然后通过加入水来调节所需底涂涂料的固含量，从而获得BOPP合成纸底涂涂料。