CN113025163A - 一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，所述涂料包括如下重量百分比的各组分：10～60％的亲水性涂层材料，0.1～10％的纳米级或微米级的无机氧化物颗粒和余量为溶剂组成，所述亲水性涂层材料包括如下重量百分比的各组分：水溶性环氧树脂10%‑30%、水性丙烯酸树脂20%‑30%、其他助剂1‑3%，聚氨酯乳液10‑30%，水溶性纤维素2‑10%，芳香胺0.1‑10%，去离子水15‑30%，PH调节剂，本发明通过水性丙烯酸树脂、聚氨酯乳液和水溶性纤维素三种不同类型的组分产生协同作用，使得涂层具有较好的烫印效果、烫印速度和模压亮度。

Description

一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料

技术领域

本发明涉及转移涂料技术领域，具体是一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料。

背景技术

镭射纸以其五彩斑斓的色彩效果、高贵美观的金属质感、稳定可靠的防伪性以及可降解、可回收的环保性能在各种高档包装上面得到广泛使用。通常镭射纸的生产工艺主要有以下两种：直接法和转移法。直接法对原材料和设备要求较高且高定量的纸张较难实现；转移法采用薄膜作为介质将镭射信息转移至纸张，由于采用平整度良好的薄膜进行转移，其具有不受原纸定量限制、图文镭射效果设计多元化的优点。

PET镭射镀铝膜凭借其特有的功能性和外观强烈的金属感、炫目的镭射效果一直在包装领域占有一席之地，为其度身定制的复合镭射镀铝涂料得到了大量的推广应用。复合镭射镀铝涂料的基础性能是其附着性和模压效果，附着性即涂料对基膜(一般为PET聚酯薄膜)的附着力，模压效果是指通过模压工艺在涂层上呈现出全息镭射效果。

现有复合镭射镀铝涂料为溶剂型体系，大量使用有机溶剂，一方面挥发性有机物(VOCs)含量高对生产与使用环境造成严重污染，另一方面也存在着溶剂成本受制于国际油价波动的问题。水性涂料具有溶剂型涂料无可比拟的环保优势已成为广泛共识，复合镭射镀铝涂料走水性化的道路也是大势所趋。

目前转移法所用涂料主要是溶剂型体系，采用辊式涂布方式涂布在基膜上，经高温干燥固化成膜，其使用过程中存在诸多问题：环保性能差，安全性不良。因此随着科学技术的进步以及人们环保意识的增强，溶剂型涂料正逐步被新兴的水性涂料所取代。专利CN101768398A公开了一种水性耐温型单涂转移镭射涂料及其制备方法，其水性树脂选用丙烯酸乳液、聚乙烯醇、水性氯醋、聚氨酯分散体、丙烯酸改性聚氨酯乳液、植物油改性聚氨酯或水分散硝化棉中的一种或几种。水性耐温树脂为水性醛酮树脂或聚碳酸酯型聚氨酯分散体。该涂料具有环保、耐高温、适印性好的优点。专利CN101701117A公开了一种可镭射模压醇溶性转移涂料及其制备方法，包含纤维素酯及丙烯酸树脂，主溶剂采用醇类，使用过程中降低了对人体的危害，涂层具有良好的耐水性、耐溶剂性、耐温性。专利CN102719185A公开了一种无苯的水性聚氨酯转移涂料及其制备方法，树脂采用不含苯及苯同系物的水性聚氨酯。提高产品稳定性，成膜过程中无苯及苯同系物产生，符合国家VOC检测标准。专利CN105295692A公开了一种真空镀介质用水性转移镭射涂料及其制备方法，主要包含以下组分：水性聚氨酯、水性丙烯酸改性聚氨酯树脂、水性氯醋树脂。通过树脂合理搭配，解决了介质牢度问题。

在以上专利中对水性转移镭射涂料的组分选择及配方组成方面做了较多的研究及改进，但在主要树脂的分子结构及特性应用方面未作深入研究，另通过实际测试发现上述涂料在应用上出现流平不良、抗腐蚀性能不足、模压粘版或糊版、镭射亮度不高等问题，因此水性转移镭射涂料目前未能得到批量应用。因此，本发明提供了一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，所述涂料包括如下重量百分比的各组分：10～60％的亲水性涂层材料，0.1～10％的纳米级或微米级的无机氧化物颗粒和余量为溶剂组成，所述亲水性涂层材料包括如下重量百分比的各组分：水溶性环氧树脂10%-30%、水性丙烯酸树脂20%-30%、其他助剂1-3%，聚氨酯乳液10-30%，水溶性纤维素2-10%，芳香胺0.1-10%，去离子水15-30%，PH调节剂。

作为本发明进一步的方案，所述其它助剂包括消泡剂0.001-0.05%，模压助剂0.01-0.2%，润湿流平剂0.01-0.5%，防腐蚀剂0.01-0.5%。

作为本发明再进一步的方案，所述润湿流平剂包括苯骈三氮唑、苯骈噻唑与噻二唑衍生物中的一种或几种、丙烯酸酯类流平剂的一种或几种；所述防腐蚀剂为苯骈三氮唑、苯骈噻唑与噻二唑衍生物中的一种或几种。

作为本发明再进一步的方案，所述消泡剂为炔醇类消泡剂或改性聚硅氧烷类消泡剂的一种或几种。

作为本发明再进一步的方案，所述模压助剂选用聚醚改性的有机硅氧烷类模压助剂或者聚酯改性的有机硅氧烷类模压助剂中的一种或者两种。

作为本发明再进一步的方案，所述PH调节剂通过氨水、三乙胺、二甲基乙胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇或二甲基乙醇胺中的至少一种将pH值调为9。

作为本发明再进一步的方案，所述的芳香胺优选选自间苯二胺、邻苯二胺、联苯胺等所组成的组中的至少一种。

作为本发明再进一步的方案，所述的纳米级或微米级的无机氧化物颗粒的直径在10～3000nm之间；选自二氧化硅、氧化钛、高岭土、炭黑、二氧化钛中的一种或几种。

作为本发明再进一步的方案，所述的溶剂选自无水乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇或2-甲基-2-丙醇、丙酮、丁酮、乙二醇独乙醚、乙二醇独甲醚、丙二醇独甲醚、丙二醇二甲醚、乙醚、四氢呋喃等所组成的组中的至少一种。

本发明的制作方法包括以下步骤：

1)将原料配方量的水性涂层材料与溶剂混合加入反应釜中，并通过PH调节剂将pH值调为9；

2)将原料配方量的无机氧化物颗粒加入反应釜中搅拌混合，然后继续加入溶剂，并通过PH调节剂将pH值调为9，搅拌使其分散均匀并溶解完全；

3)将反应釜中的料液过滤后得到所述一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过水性丙烯酸树脂、聚氨酯乳液和水溶性纤维素三种不同类型的组分产生协同作用，使得涂层具有较好的烫印效果、烫印速度和模压亮度；

2、本发明生产过程简单，对生产工艺要求较低，产率较高；

3、本发明采用的原料易得，成本低廉。

具体实施方式

下面将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，而不是全部的实施例。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。

实施例一

本发明实施例中，一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，所述涂料包括如下重量百分比的各组分：10％的亲水性涂层材料，0.1％的纳米级或微米级的无机氧化物颗粒和余量为溶剂组成，所述亲水性涂层材料包括如下重量百分比的各组分：水溶性环氧树脂30%、水性丙烯酸树脂30%、其他助剂1-3%，聚氨酯乳液30%，水溶性纤维素2-10%，芳香胺0.1%，去离子水30%，PH调节剂。

所述其它助剂包括消泡剂0.001-0.05%，模压助剂0.01-0.2%，润湿流平剂0.01-0.5%，防腐蚀剂0.01-0.5%；所述润湿流平剂包括苯骈三氮唑、苯骈噻唑与噻二唑衍生物中的一种或几种、丙烯酸酯类流平剂的一种或几种；所述防腐蚀剂为苯骈三氮唑、苯骈噻唑与噻二唑衍生物中的一种或几种；所述消泡剂为炔醇类消泡剂或改性聚硅氧烷类消泡剂的一种或几种。所述模压助剂选用聚醚改性的有机硅氧烷类模压助剂或者聚酯改性的有机硅氧烷类模压助剂中的一种或者两种，所述PH调节剂通过氨水、三乙胺、二甲基乙胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇或二甲基乙醇胺中的至少一种将pH值调为9。

所述的芳香胺优选选自间苯二胺、邻苯二胺、联苯胺等所组成的组中的至少一种。

所述的纳米级或微米级的无机氧化物颗粒的直径在10～1500nm之间；选自二氧化硅、氧化钛、高岭土、炭黑、二氧化钛中的一种或几种。

所述的溶剂选自无水乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇或2-甲基-2-丙醇、丙酮、丁酮、乙二醇独乙醚、乙二醇独甲醚、丙二醇独甲醚、丙二醇二甲醚、乙醚、四氢呋喃等所组成的组中的至少一种。

实施例二

本发明实施例中，一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，所述涂料包括如下重量百分比的各组分：60％的亲水性涂层材料，10％的纳米级或微米级的无机氧化物颗粒和余量为溶剂组成，所述亲水性涂层材料包括如下重量百分比的各组分：水溶性环氧树脂10%、水性丙烯酸树脂20%、其他助剂1-3%，聚氨酯乳液10%，水溶性纤维素2-10%，芳香胺0.1-10%，去离子水15%，PH调节剂。

所述其它助剂包括消泡剂0.001-0.05%，模压助剂0.01-0.2%，润湿流平剂0.01-0.5%，防腐蚀剂0.01-0.5%；所述润湿流平剂包括苯骈三氮唑、苯骈噻唑与噻二唑衍生物中的一种或几种、丙烯酸酯类流平剂的一种或几种；所述防腐蚀剂为苯骈三氮唑、苯骈噻唑与噻二唑衍生物中的一种或几种；所述消泡剂为炔醇类消泡剂或改性聚硅氧烷类消泡剂的一种或几种。所述模压助剂选用聚醚改性的有机硅氧烷类模压助剂或者聚酯改性的有机硅氧烷类模压助剂中的一种或者两种，所述PH调节剂通过氨水、三乙胺、二甲基乙胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇或二甲基乙醇胺中的至少一种将pH值调为9。

所述的芳香胺优选选自间苯二胺、邻苯二胺、联苯胺等所组成的组中的至少一种。

所述的纳米级或微米级的无机氧化物颗粒的直径在1500-3000nm之间；选自二氧化硅、氧化钛、高岭土、炭黑、二氧化钛中的一种或几种。

所述的溶剂选自无水乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇或2-甲基-2-丙醇、丙酮、丁酮、乙二醇独乙醚、乙二醇独甲醚、丙二醇独甲醚、丙二醇二甲醚、乙醚、四氢呋喃等所组成的组中的至少一种。

实施例三

本发明实施例中，一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，所述涂料包括如下重量百分比的各组分：30％的亲水性涂层材料，5％的纳米级或微米级的无机氧化物颗粒和余量为溶剂组成，所述亲水性涂层材料包括如下重量百分比的各组分：水溶性环氧树脂20%、水性丙烯酸树脂15%、其他助剂1-3%，聚氨酯乳液20%，水溶性纤维素2-10%，芳香胺0.1-10%，去离子水20%，PH调节剂。

所述其它助剂包括消泡剂0.001-0.05%，模压助剂0.01-0.2%，润湿流平剂0.01-0.5%，防腐蚀剂0.01-0.5%；所述润湿流平剂包括苯骈三氮唑、苯骈噻唑与噻二唑衍生物中的一种或几种、丙烯酸酯类流平剂的一种或几种；所述防腐蚀剂为苯骈三氮唑、苯骈噻唑与噻二唑衍生物中的一种或几种；所述消泡剂为炔醇类消泡剂或改性聚硅氧烷类消泡剂的一种或几种。所述模压助剂选用聚醚改性的有机硅氧烷类模压助剂或者聚酯改性的有机硅氧烷类模压助剂中的一种或者两种，所述PH调节剂通过氨水、三乙胺、二甲基乙胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇或二甲基乙醇胺中的至少一种将pH值调为9。

所述的芳香胺优选选自间苯二胺、邻苯二胺、联苯胺等所组成的组中的至少一种。

所述的纳米级或微米级的无机氧化物颗粒的直径在10～3000nm之间；选自二氧化硅、氧化钛、高岭土、炭黑、二氧化钛中的一种或几种。

所述的溶剂选自无水乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇或2-甲基-2-丙醇、丙酮、丁酮、乙二醇独乙醚、乙二醇独甲醚、丙二醇独甲醚、丙二醇二甲醚、乙醚、四氢呋喃等所组成的组中的至少一种。

本发明的制作方法包括以下步骤：

1)将原料配方量的水性涂层材料与溶剂混合加入反应釜中，并通过PH调节剂将pH值调为9；

2)将原料配方量的无机氧化物颗粒加入反应釜中搅拌混合，然后继续加入溶剂，并通过PH调节剂将pH值调为9，搅拌使其分散均匀并溶解完全；

3)将反应釜中的料液过滤后得到所述一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料。

1、本发明通过水性丙烯酸树脂、聚氨酯乳液和水溶性纤维素三种不同类型的组分产生协同作用，使得涂层具有较好的烫印效果、烫印速度和模压亮度；

2、本发明生产过程简单，对生产工艺要求较低,产率较高；

3、本发明采用的原料易得，成本低廉。

本发明利用纳米级或微米级的无机氧化物颗粒的耐温性和高分散性，在分子水平上引入功能性基团，使产品具有分散性的同时具备较宽的耐温性，利用纳米技术使得分散效果更佳，在化合物搭配上具有创新性，以提高协同效应，达到以涂料改善半成品膜带模压性能的方法、使难以模压的涂布下线半成品被二次利用，本发明使得涂层具有较好的烫印效果、烫印速度和模压亮度。

本发明涂料为均一稳定、不分层的溶液，经过组合物配方的改进，现在模压温度区间：200－250，温度区间变大，当温度在200摄氏度就已经能够达到原有的效果，提速升温同时进行，可将温度维持在250摄氏度，速度为原有最大模压速度的150%，从原有的30米每分钟，提高到45米每分钟，提高了生产效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，其特征在于，所述涂料包括如下重量百分比的各组分：10～60％的亲水性涂层材料，0.1～10％的纳米级或微米级的无机氧化物颗粒和余量为溶剂组成，所述亲水性涂层材料包括如下重量百分比的各组分：水溶性环氧树脂10%-30%、水性丙烯酸树脂20%-30%、其他助剂1-3%，聚氨酯乳液10-30%，水溶性纤维素2-10%，芳香胺0.1-10%，去离子水15-30%，PH调节剂。

2.根据权利要求1所述的一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，其特征在于，所述其它助剂包括消泡剂0.001-0.05%，模压助剂0.01-0.2%，润湿流平剂0.01-0.5%，防腐蚀剂0.01-0.5%。

3.根据权利要求2所述的一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，其特征在于，所述润湿流平剂包括苯骈三氮唑、苯骈噻唑与噻二唑衍生物中的一种或几种、丙烯酸酯类流平剂的一种或几种；所述防腐蚀剂为苯骈三氮唑、苯骈噻唑与噻二唑衍生物中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，其特征在于，所述消泡剂为炔醇类消泡剂或改性聚硅氧烷类消泡剂的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，其特征在于，所述模压助剂选用聚醚改性的有机硅氧烷类模压助剂或者聚酯改性的有机硅氧烷类模压助剂中的一种或者两种。

6.根据权利要求1所述的一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，其特征在于，所述PH调节剂通过氨水、三乙胺、二甲基乙胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇或二甲基乙醇胺中的至少一种将pH值调为9。

7.根据权利要求1所述的一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，其特征在于，所述的芳香胺优选选自间苯二胺、邻苯二胺、联苯胺等所组成的组中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，其特征在于，所述的纳米级或微米级的无机氧化物颗粒的直径在10～3000nm之间；选自二氧化硅、氧化钛、高岭土、炭黑、二氧化钛中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，其特征在于，所述的溶剂选自无水乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇或2-甲基-2-丙醇、丙酮、丁酮、乙二醇独乙醚、乙二醇独甲醚、丙二醇独甲醚、丙二醇二甲醚、乙醚、四氢呋喃等所组成的组中的至少一种。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料，其特征在于，所述一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料的制作方法包括以下步骤：

1)将原料配方量的水性涂层材料与溶剂混合加入反应釜中，并通过PH调节剂将pH值调为9；

2)将原料配方量的无机氧化物颗粒加入反应釜中搅拌混合，然后继续加入溶剂，并通过PH调节剂将pH值调为9，搅拌使其分散均匀并溶解完全；

3)将反应釜中的料液过滤后得到所述一种制版用镭射耐腐蚀水性涂料。