CN116463890A - 一种高光高耐磨的水性光油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高光高耐磨的水性光油及其制备方法，该水性光油包括如下重量份的组分：600～850份的合物乳液A，60～240份的合物乳液B，40～140的聚合物乳液C，2～10份的联剂，4～14份的乳液D，10～100份的乳液E，1～3份的平剂，2～3份的泡剂，1～2份的腐剂。本发明一种高光高耐磨的水性光油，其上光后的纸张印刷品具有高耐磨、高光泽度的特点，能够替换纸张印刷品的磨光工艺，使包装更加环保、节能。本发明还提供了该高光高耐磨的水性光油的制备方法。

Description

一种高光高耐磨的水性光油及其制备方法

技术领域

本发明涉及纸包装的技术领域，具体是指一种高光高耐磨的水性光油及其制备方法。

背景技术

印刷品使用磨光工艺可以使印品具有耐划伤性能好，光泽度高，平滑性好的特点，故磨光工艺很早就在各类包装产品上得到了广泛应用。但是，磨光工艺通常的工况条件需要对磨光棍加热至80～110℃，并且对纸张施加100～150kg的压力，一台磨光机的工作功率通常在50～60KW,其本身就存在能源消耗巨大的问题，鉴于国家和社会团体对环保和能源节约的呼声越来越高，节能的生产方式势在必行；另外，磨光设备车速通常在30～40m/min，而高速印刷机车速可以达到160～250m/min，因此，将印刷的磨光工艺改为非磨光工艺，使之可以在印刷机上连续印刷，能够加快生产效率。

可见，开发一款高耐磨、高光泽度的水性光油，使之印刷后的性能可与经磨光设备磨光后的性能相媲美，实现节能及提高生产效率，是比较有现实意义的方案。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有纸张印刷品为达到镜面高光效果，必须采用高能耗的磨光工艺的问题，开发一种高光高耐磨的水性光油；其上光后的纸张印刷品具有高耐磨、高光泽度的特点，能够替换纸张印刷品的磨光工艺，使包装更加环保、节能。本发明还提供了所述高光高耐磨的水性光油的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种高光高耐磨的水性光油，包括如下重量份的组分：

本发明中，所述聚合物乳液A为清远升华的SH8008A乳液，SH8008A乳液的固含量为44％～47％，玻璃化转变温度为98℃；其漆膜具有固化速度快、光泽度高、清晰度高的特点。

所述聚合物乳液B为佛山银洋的YS-8825乳液，该乳液是一种苯乙烯/丙烯酸酯类合成乳液，乳液固含量44％～48％，玻璃化转变温度为60℃，具有极佳的光泽及良好的光泽保留性。

所述聚合物乳液C是一种硅改性丙烯酸树脂乳液，该乳液的固含量为42～44％，玻璃化转变温度为15℃，粘度1000～4000mPa.s；该硅改性丙烯酸树脂乳液，使用种子乳液聚合法制备，具有防粘连、高韧性、高光泽度特性。

本发明中，三种乳液在聚合时选择了同类型乳化剂，避免混合时因乳化剂问题导致的相容性变差现象的产生；聚合物乳液A具有高的核玻璃化转变温度，是配方具有高硬度、高光泽的关键决定因素；聚合物乳液B能够显著调和聚合物乳液A和聚合物乳液C的施工涂布性能，避免光油在上机后对设备的粘连作用，使整个光油更适合上机；聚合物乳液C具有非常好的成膜性能，能够促进聚合物乳液A和聚合物乳液B的成膜性能，形成连续完整的膜，对涂料固化后的高耐磨性具有积极的促进作用，聚合物乳液A、聚合物乳液B、聚合物乳液C一起使用具有协同作用。

本发明中所述交联剂为信越KR-513，该交联剂是一种多官能基型硅烷偶联剂，与单官能基相比，具有挥发性低、与树脂的反应点多的特点，其在本配方中的作用优于常规的硅烷偶联剂及其它的交联剂，并且与树脂具有良好的相容性，加入后可以使配方体系处于长期稳定状态，有利于光油在固化过程中交联固化，使成膜更致密、光泽度高；

蜡乳液D为非离子型的巴西棕榈蜡乳液，固含量25％～27％，平均粒径≤0.5mm，该蜡乳液对光油的高光性能有极佳的促进作用。

蜡乳液E为易久化工的石蜡乳液,固含量44％～46％，可明显提高光油涂层的光泽度和耐磨性；

流平剂是一种改性聚丙烯酸酯流平剂LeAd 100W，对基材润湿性极好，可防止针孔等问题出现；消泡剂为一种具有极佳相容性的、破泡能力强的聚醚型聚合物；防腐剂为一种常规的卡松类水性涂料专用防腐剂。

本发明中还提供了所述高光高耐磨的水性光油的制备方法，包括以下步骤：

第一步，在100～120r/min的转速下，将聚合物乳液A、聚合物乳液B、聚合物乳液C、交联剂、蜡乳液D、蜡乳液E、流平剂、消泡剂依次加入反应釜中；

第二步，将转速调为230～350r/min的速度继续搅拌直至混和均匀；

第三步，检测产品的粘度在42s～58s之间，且无缩孔现象，即可出料。

所述第一步中反应温度始终保持在20℃～45℃之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本产品可以采用柔版印刷方式直接印刷在纸张的上部，不需要进行磨光工艺，就可以赋予了纸张印品良好的光泽度和优秀的耐磨性，可广泛使用到各类包装的纸张上，降低了能源消耗，加快了耐磨高光包装纸的生产效率。

具体实施方式

下面将对本发明进行清楚完整的描述，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，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其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例

本实施例中，根据不同的组分含量制备了5种高光高耐磨的水性光油，所述实施例1～5中配方组成见表1，原料用质量份数计。

表1实施例配方组成(单位：份)

物质名称	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						聚合物乳液A	600	700	750	800	850
聚合物乳液B	240	100	90	60	88
						聚合物乳液C	70	118	60	40	40
交联剂	10	6	4	4	2
						蜡乳液D	14	10	10	8	4
蜡乳液E	60	61	80	80	10
						流平剂	1	1	2	3	2
消泡剂	3	2	2	3	2
						防腐剂	2	2	2	2	2

本实施例所述高光高耐磨的水性光油的制备方法，具体步骤如下：

第一步，在100～120r/min的转速下，将聚合物乳液A、聚合物乳液B、聚合物乳液C、交联剂、蜡乳液D、蜡乳液E、流平剂、消泡剂依次加入反应釜中，整个反应过程中温度始终保持在20℃～45℃之间；

第二步，将转速调为230～350r/min继续搅拌直至混和均匀；

第三步，用涂4杯测试产品粘度至42s～58s，并用5um涂膜器在350gsm玖龙A级灰底白板纸上刮涂无缩孔现象，即可出料。

对比例

为验证配方中聚合物乳液、交联剂、蜡乳液对涂层的影响，还设置对比例1～8，对比例中配方组成见表2，原料用质量份数计。

表2对比例配方组成(单位：份)

表1和表2中，聚合物乳液A为清远升华公司生产的SH8008A乳液，聚合物乳液B为佛山银洋公司生产的YS-8825乳液，聚合物乳液C是一种硅改性丙烯酸树脂乳液，交联剂为信越KR-513，蜡乳液D为巴西棕榈蜡乳液，蜡乳液E为易久化工的石蜡乳液。

性能检验

由表1中实施例和表2组成，并根据实施例中所述的高光高耐磨的水性光油的制备方法，制备实施例1-5和对比例1-8所述的水性光油，并将制备的水性光油采用柔版印刷方式，使用350g玖龙A级灰底白板纸，印色图案后在第一座油座的上油量5～6gsm，第二座油座上油量6～7gsm进行印刷光油，将固化好的涂层进行性能检测，其检测效果如表3所示。

表3实施例和对比例印刷后性能测试结果

其中，性能测试及效果评定方法如下所述：

静摩擦系数测试：使用MXD-02型摩擦系数仪，按GB/T 1006-2021《塑料薄膜和薄片摩擦系数的测定》规定的方法测试，静摩擦系数在0.2～0.4判为合格。

附着力测试：按照GB/T 5210-2016《色漆和清漆拉开法附着力试验》方法，使用3M600胶带做附着力测试，涂层无任何拉起现象判为合格。

耐摩擦测试：使用MCJ-01A型摩擦试验机，使用4磅压力，上光面对磨，进行耐摩擦测试，无明显擦花、无掉色判为合格。

光泽度测试：按照GB/T 9754标准测试，入射角为60°。

通过测试并对应磨光产品所需达到的技术指标，开发出的此款水性光油使用印刷工艺，能够达到磨光油使用磨光工艺所达到的技术效果。

由表1、2、3分析可知：对比例1-4和实施例数据对比可知，三种乳液以合适的比例加入，才能得到最佳的配方效果；对比例1种不加乳液B，虽然依然可以保持高光和高耐磨效果，但是涂层固化后的漆膜过硬导致印刷彩纸爆油严重，且在设备长时间运行后带来设备清洗麻烦；对比例2中因为缺少乳液A的协同作用，成品漆膜的过软，导致耐磨性、光泽度都偏低，并且无法通过附着力测试；对比例3和4则因为缺少乳液C，漆膜的成膜性变差导致耐磨和光泽度都受到影响；对比例5不加交联剂的涂层耐磨性下降严重，可以分析出少量的交联剂加入即可改变涂层的部分结构特点，使涂层变的更加致密；对比例6～8验证蜡乳液效果，两种蜡乳液加入到配方体系后，对涂层的耐磨性和光泽度都有正面的影响，并且D的效果更显著，从成本因素考虑两者以一定比例配合加入；另外，蜡乳液D和E不与配方体系结合时，不宜单独使用作为印刷品表面上光涂层。

根据实施例和对比例可知，本发明制备的高光高耐磨的水性光油可以赋予纸张印品良好的光泽度和优秀的耐磨性，可替代磨光工艺广泛应用到纸品印刷包装领域。

上面根据实施例和对比例对本发明做了详细的说明，但是本发明并不限于上述实施例和对比例，在本领域技术人员具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种高光高耐磨的水性光油，其特征在于包括以下重量份的组分；

2.根据权利要求1所述的高光高耐磨的水性光油，其特征在于所述聚合物乳液A为清远升华的SH8008A乳液，所述SH8008A乳液的固含量为44％～47％，玻璃化转变温度为98℃。

3.根据权利要求1所述的高光高耐磨的水性光油，其特征在于聚合物乳液B为佛山银洋的YS-8825乳液，所述YS-8825乳液是一种苯乙烯/丙烯酸酯类合成乳液，乳液固含量为4％～48％，玻璃化转变温度为60℃。

4.根据权利要求1所述的高光高耐磨的水性光油，其特征在于所述聚合物乳液C是一种硅改性丙烯酸树脂乳液，该乳液的固含量为42～44％，玻璃化转变温度为15℃，粘度为000～4000mPa.s。

5.根据权利要求1所述的高光高耐磨的水性光油，其特征在于所述交联剂为信越KR-513。

6.根据权利要求1所述的高光高耐磨的水性光油，其特征在于所述蜡乳液D为非离子型的巴西棕榈蜡乳液，固含量25％～27％，平均粒径≤0.5mm。

7.根据权利要求1所述的高光高耐磨的水性光油，其特征在于所述蜡乳液E为易久化工的石蜡乳液,固含量44％～46％。

8.根据权利要求1所述的高光高耐磨的水性光油，其特征在于所述流平剂为改性聚丙烯酸酯流平剂LeAd 100W。

9.一种权利要求1-8中任意一项所述的高光高耐磨的水性光油的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，在100～120r/min的转速下，将聚合物乳液A、聚合物乳液B、聚合物乳液C、交联剂、蜡乳液D、蜡乳液E、流平剂、消泡剂依次加入反应釜中；

第二步，将转速调为230～350r/min的速度继续搅拌直至混和均匀；

第三步，检测产品的粘度在42s～58s之间，且无缩孔现象，即可出料。

10.根据权利要求9所述的高光高耐磨的水性光油的制备方法，其特征在于第一步中反应温度始终保持在20℃～45℃之间。