CN116607347A - 一种抗紫外线pp合成纸及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗紫外线PP合成纸及其制造方法，在PP合成纸一侧的表面先涂布一层中间层、再涂布一层涂布涂液，所述涂布涂液包括以下重量份数的原料：改性羧甲基纤维素钠10‑20份、二氧化硅5‑10份、水50‑70份、无水乙醇15‑20份、润湿剂0.5‑2份、消泡剂0.5‑2份、固色剂2‑5份、紫外线吸收剂0.5‑2份和聚丙烯酸乳液5‑10份。本发明在涂布涂液中采用改性羧甲基纤维素钠提高粘结强度，其价格低廉，降低了涂布涂液的成本；本发明在涂布涂液中加入改性的羧甲基纤维素钠，提高了涂层的附着力，很好的防止了涂层剥离、掉粉和产生裂纹的问题。
Description
技术领域
本发明属于合成纸技术领域，具体涉及一种抗紫外线PP合成纸及其制造方法。
背景技术
PP合成纸具有低碳环保、比重小、强度大、耐候性好、抗撕裂性佳、质地柔软、印刷性能优良及经久耐用等诸多优点。PP合成纸因兼具塑料和纸的特征，在高质量印刷、高端包装和特种用途等方面得到了广泛的应用。PP合成纸的基体是惰性的聚丙烯且其表面没有活性基团，使得PP合成纸的表面是惰性的。表面惰性的PP合成纸在进行喷绘打画时，其与印刷用油墨或吸墨涂层粘接强度较差，印刷效果不佳。
为解决直接在PP合成纸上打画所存在的晕墨、图像失真等问题，通常人们会在PP合成纸上涂布一层涂布涂液，制成PP复合纸。然而，在PP复合纸的制备过程中，如果直接在PP合成纸上涂布涂液层，PP合成纸和涂层之间的剥离力会较低而不能满足使用要求，这就大大限制了PP合成纸在该领域的应用。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种抗紫外线PP合成纸及其制造方法，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：
一种抗紫外线PP合成纸，在PP合成纸一侧的表面先涂布一层中间层、再涂布一层涂布涂液，所述涂布涂液包括以下重量份数的原料：
改性羧甲基纤维素钠10-20份、二氧化硅5-10份、水50-70份、无水乙醇15-20份、润湿剂0.5-2份、消泡剂0.5-2份、固色剂2-5份、紫外线吸收剂0.5-2份和聚丙烯酸乳液5-10份；
所述改性羧甲基纤维素钠具有如式(I)所示的结构式：
所述式(I)化合物通过以下方法制备：
S1：配制5-8wt％的羧甲基纤维素钠的水溶液；
S2：加入过硫酸铵和丙烯酸，氮气氛围下，70-80℃下反应2-4小时；
S3：向S2中加入丙酮，沉淀分离产物，制备得到式(I)的化合物。
式(I)化合物的反应方程式如下：
所述过硫酸铵的加入量为羧甲基纤维素钠摩尔量的0.02-0.04倍；丙烯酸的加入量为羧甲基纤维素质量的2.5-3.5倍。
所述紫外线吸收剂为2-苯基苯并咪唑-5-磺酸、2,5-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,4-二甲氧基-4-羟基二苯甲酮中的一种或多种的混合。
所述固色剂为聚三甲基烯丙基氯化铵、聚二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或多种的混合。
所述消泡剂为聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、磷酸三丁酯中的一种或多种的混合。
所述润湿剂为十二烷基磺酸钠、聚醚改性硅氧烷中的一种或多种的混合。
所述中间层为溶剂型聚氨酯胶。
一种抗紫外线PP合成纸的制造方法，包括以下步骤：
S1：将改性羧甲基纤维素钠10-20份、二氧化硅5-10份、水50-70份、无水乙醇15-20份、润湿剂0.5-2份、消泡剂0.5-2份、固色剂2-5份、紫外线吸收剂0.5-2份和聚丙烯酸乳液5-10份混合均匀，得到涂布涂液；
S2：用涂布机在PP合成纸的一侧表面涂布溶剂型聚氨酯胶中间层，涂布量为5-8g/m2，涂布后60℃烘干；
S3：用涂布机在PP合成纸中间层上涂布涂布涂液，涂布量为10-25g/m2，涂布后70℃烘干，得到抗紫外线PP合成纸。
本发明的有益效果：
(1)本发明在涂布涂液中采用改性羧甲基纤维素钠提高粘结强度，其价格低廉，降低了涂布涂液的成本。
(2)本发明制备的PP合成纸含有紫外线吸收剂，其喷墨打印形成的图像长时间在户外暴露后可以保持颜色不变。
(3)本发明在涂布涂液中加入改性的羧甲基纤维素钠，提高了涂层的粘结强度，很好的防止了涂层剥离、掉粉和产生裂纹的问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明不局限于这些实施例。
实施例1
改性羧甲基纤维素钠的制备：
将263.16g羧甲基纤维素钠加入5000g水中，配制5wt％的羧甲基纤维素钠的水溶液；然后加入5.0g过硫酸铵和657.89g丙烯酸，搅拌混均；氮气氛围下，70℃下反应4小时,然后加入2000g丙酮，沉淀分离产物，得到改性羧甲基纤维素钠A，平均分子量约为4315。
实施例2
改性羧甲基纤维素钠的制备：
将319.15g羧甲基纤维素钠加入5000g水中，配制6wt％的羧甲基纤维素钠的水溶液；然后加入10.0g过硫酸铵和957.45g丙烯酸，搅拌混均；氮气氛围下，80℃下反应3小时,然后加入2000g丙酮，沉淀分离产物，得到改性羧甲基纤维素钠B，平均分子量约为4672。
实施例3
改性羧甲基纤维素钠的制备：
将434.78g羧甲基纤维素钠加入5000g水中，配制8wt％的羧甲基纤维素钠的水溶液；然后加入16.2g过硫酸铵和1521.74g丙烯酸，搅拌混均；氮气氛围下，70℃下反应2小时,然后加入2500g丙酮，沉淀分离产物，得到改性羧甲基纤维素钠C，平均分子量约为4852。
实施例4
一种抗紫外线PP合成纸的制造：
S1：将10kg改性羧甲基纤维素A、5kg二氧化硅、50kg水、15kg无水乙醇、0.5kg润湿剂(十二烷基磺酸钠)、0.5kg消泡剂(聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚)、2kg固色剂(聚三甲基烯丙基氯化铵)、0.5kg紫外线吸收剂(2-苯基苯并咪唑-5-磺酸)和5kg聚丙烯酸乳液混合均匀，得到涂布涂液；
S2：用涂布机在PP合成纸的一侧表面涂布溶剂型聚氨酯胶中间层，涂布量为5g/m2，涂布后60℃烘干；
S3：用涂布机在PP合成纸中间层上涂布涂布涂液，涂布量为10g/m2，涂布后70℃烘干，得到抗紫外线PP合成纸。
实施例5
一种抗紫外线PP合成纸的制造：
S1：将15kg改性羧甲基纤维素钠B、8kg二氧化硅、60kg水、18kg无水乙醇、1kg润湿剂(聚醚改性硅氧烷)、1kg消泡剂(聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚)、3kg固色剂(聚二甲基二烯丙基氯化铵)、1kg紫外线吸收剂(2,5-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮)和8kg聚丙烯酸乳液混合均匀，得到涂布涂液；
S2：用涂布机在PP合成纸的一侧表面涂布溶剂型聚氨酯胶中间层，涂布量为6g/m2，涂布后60℃烘干；
S3：用涂布机在PP合成纸中间层上涂布涂布涂液，涂布量为20g/m2，涂布后70℃烘干，得到抗紫外线PP合成纸。
实施例6
一种抗紫外线PP合成纸的制造：
S1：将20kg改性羧甲基纤维素钠C、10kg二氧化硅、70kg水、15-20kg无水乙醇、2kg润湿剂(聚醚改性硅氧烷)、2kg消泡剂(磷酸三丁酯)、5kg固色剂(聚二甲基二烯丙基氯化铵)、2kg紫外线吸收剂(2,4-二甲氧基-4-羟基二苯甲酮)和10kg聚丙烯酸乳液混合均匀，得到涂布涂液；
S2：用涂布机在PP合成纸的一侧表面涂布溶剂型聚氨酯胶中间层，涂布量为8g/m2，涂布后60℃烘干；
S3：用涂布机在PP合成纸中间层上涂布涂布涂液，涂布量为25g/m2，涂布后70℃烘干，得到抗紫外线PP合成纸。
对比例1
抗紫外线PP合成纸的制造方法与实施例5的制造方法基本相同，其不同之处是，不添加改性羧甲基纤维素钠B。
对比例2
抗紫外线PP合成纸的制造方法与实施例5的制造方法基本相同，其不同之处是，将改性羧甲基纤维素钠B替换为3.75kg羧甲基纤维素钠和11.25kg丙烯酸。
对比例3
抗紫外线PP合成纸的制造方法与实施例5的制造方法基本相同，其不同之处是，将改性羧甲基纤维素钠B替换为3.75kg羧甲基纤维素钠。
对比例4
抗紫外线PP合成纸的制造方法与实施例5的制造方法基本相同，其不同之处是，将改性羧甲基纤维素钠B替换为15kg羧甲基纤维素钠。
对比例5
抗紫外线PP合成纸的制造方法与实施例5的制造方法基本相同，其不同之处是，将改性羧甲基纤维素钠B替换为11.25kg丙烯酸。
对比例6
抗紫外线PP合成纸的制造方法与实施例5的制造方法基本相同，其不同之处是，将改性羧甲基纤维素钠B替换为15kg丙烯酸。
对比例7
抗紫外线PP合成纸的制造方法与实施例5的制造方法基本相同，其不同之处是，将改性羧甲基纤维素钠B替换为等重量的如式(II)所示的化合物：
对比例8
抗紫外线PP合成纸的制造方法与实施例5的制造方法基本相同，其不同之处是，将改性羧甲基纤维素钠B替换为等重量的如式(III)所示的化合物：
吸墨性能的测定：采用国家标准GB1728-79的测试方法。即在PP合成纸上喷上一定量的墨水，然后开始记时，当用手指轻触涂膜表面，若感到发粘，但无油墨粘在手上，可认为涂膜表面已干燥，即刻停止记时，所得的时间即为PP合成纸的吸墨时间。
PP合成纸清晰度的测定：PP合成纸的清晰度是通过墨滴喷射到PP合成纸上扩散后的直径与扩散前墨滴的直径的比值来表征的，该比值越小，清晰度越好。采用GB1216-85型外径千分尺测量喷射前、后墨滴的直径。
粘结强度测试：采用标准ASTM C 633-2001的方法测试粘结强度。
实施例和对比例的吸墨性能、PP合成纸清晰度和粘结强度测试结果如表1所示。
表1
以上所述，仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明；但对于本领域的普通技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种抗紫外线PP合成纸，其特征在于，在PP合成纸一侧的表面先涂布一层中间层、再涂布一层涂布涂液，所述涂布涂液包括以下重量份数的原料：
改性羧甲基纤维素钠10-20份、二氧化硅5-10份、水50-70份、无水乙醇15-20份、润湿剂0.5-2份、消泡剂0.5-2份、固色剂2-5份、紫外线吸收剂0.5-2份和聚丙烯酸乳液5-10份；
所述改性羧甲基纤维素钠具有如式(I)所示的结构式：
2.根据权利要求1所述的一种抗紫外线PP合成纸，其特征在于，所述式(I)化合物通过以下方法制备：
S1：配制5-8wt％的羧甲基纤维素钠的水溶液；
S2：加入过硫酸铵和丙烯酸，氮气氛围下，70-80℃下反应2-4小时；
S3：向S2中加入丙酮，沉淀分离产物，制备得到式(I)的化合物。
3.根据权利要求1所述的一种抗紫外线PP合成纸，其特征在于，所述过硫酸铵的加入量为羧甲基纤维素钠摩尔量的0.02-0.04倍；丙烯酸的加入量为羧甲基纤维素质量的2.5-3.5倍。
4.根据权利要求1所述的一种抗紫外线PP合成纸，其特征在于，所述紫外线吸收剂为2-苯基苯并咪唑-5-磺酸、2,5-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,4-二甲氧基-4-羟基二苯甲酮中的一种或多种的混合。
5.根据权利要求1所述的一种抗紫外线PP合成纸，其特征在于，所述固色剂为聚三甲基烯丙基氯化铵、聚二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或多种的混合。
6.根据权利要求1所述的一种抗紫外线PP合成纸，其特征在于，所述消泡剂为聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、磷酸三丁酯中的一种或多种的混合。
7.根据权利要求1所述的一种抗紫外线PP合成纸，其特征在于，所述润湿剂为十二烷基磺酸钠、聚醚改性硅氧烷中的一种或多种的混合。
8.根据权利要求1所述的一种抗紫外线PP合成纸，其特征在于，所述中间层为溶剂型聚氨酯胶。
9.一种抗紫外线PP合成纸的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将改性羧甲基纤维素钠10-20份、二氧化硅5-10份、水50-70份、无水乙醇15-20份、润湿剂0.5-2份、消泡剂0.5-2份、固色剂2-5份、紫外线吸收剂0.5-2份和聚丙烯酸乳液5-10份混合均匀，得到涂布涂液；
S2：用涂布机在PP合成纸的一侧表面涂布溶剂型聚氨酯胶中间层，涂布量为5-8g/m2，涂布后60℃烘干；
S3：用涂布机在PP合成纸中间层上涂布涂布涂液，涂布量为10-25g/m2，涂布后70℃烘干，得到抗紫外线PP合成纸。
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