CN103343482A - 环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料及其制备方法，所述的涂料由以下组份（质量份）构成：可电子束固化的液体涂料组合物50～80、黄色颜料浆5～30、红色颜料浆1～10、助剂0.5～3.0。其制备方法：通过混合、分散及研磨等工序制备红黄颜料浆；将红黄颜料浆按一定比例加入到可电子束固化的液体涂料组合物中，搅拌均匀；加入助剂高速分散1～2h；将混合物在40～60℃温度条件下过滤，得到镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料。本发明生产过程安全，效率高，能耗少，零排放，无污染；透明度和丰满度高；附着牢度、抗爆裂性能、耐溶剂、耐温、抗划伤及印刷适应性等均优于传统涂层材料。

Description

环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料及其制备方法

 

技术领域

本发明涉及一种环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料及其制备方法，属于辐射固化涂料技术领域。

背景技术  

真空镀铝纸由于其对水和空气的良好阻隔性能以及其对金属材料铝的消耗极少和可降解、可回收利用等特性，已成为一种新型环保材料，广泛应用于烟、酒、糖、茶、食品、医药及礼品的包装盒。为了满足消费者的视觉效果和美感，高档包装盒多采用金卡纸材料制作。

目前，国内烟包用金卡纸均采用转移法生产，其工艺是：首先将溶剂型转移涂料涂覆在PET膜上，通过热固化形成镀铝层，经对膜的涂布面进行真空镀铝形成镀铝层，之后，将镀铝薄膜与白卡纸复合并剥离薄膜层，即为转移银卡纸；在转移银卡纸表面再涂覆透明性好的金色涂层，得到烟包用金卡纸材料。其中，金色涂层所用的涂料通常为溶剂型或水性涂料，其缺点在于金卡纸生产过程中存在大量易挥发的有机溶剂，气味重，对机台操作人员健康不利，且不符合国家环保方面的法规要求；且生产工艺过程还存在的固化时间较长、能耗高、涂布量的稳定性差、VOC指标难控制以及涂布表观会出现擦伤和导光现象等问题。而环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料，未见文献报道。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有转移金卡纸材料的技术缺陷，提供一种安全、高效、节能环保，且综合性能优异的环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料；本发明的目的之二在于还同时提供了所述环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料的制备方法。

本发明是通过在可电子束固化的液体涂料组合物中引入活性稀释剂分散的红黄颜料浆，并配合功能助剂，得到电子束固化金色面涂料；采用辊涂工艺在镀铝卡纸表面涂布，通过电子束固化装置使涂层固化，得到所述的环保型镀铝金卡纸材料。

本发明采用的具体技术方案如下：

环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料，特殊之处在于由以下质量分数计的原料配制而成：

可电子束固化的液体涂料组合物     50～80

黄色颜料浆                        5～30

红色颜料浆                        1～10

助剂                             0.5～3。

所述的可电子束固化的液体涂料组合物占环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料总质量分数的50～80%，由丙烯酸酯类预聚物和活性稀释剂组成，其中所述的丙烯酸酯类预聚物占可电子束固化的液体涂料组合物总质量分数的60～90%，所述的活性稀释剂占可电子束固化的液体涂料组合物总质量分数的10～40%。

所述的丙烯酸酯类预聚物采用的是聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯中的一种或几种；

所述的聚氨酯丙烯酸酯的分子量为1000～3500，官能度1～3；

所述的环氧丙烯酸酯的分子量为400～2000，官能度1～3；

所述的聚酯丙烯酸酯的分子量为400～2000，官能度1～4；

所述的聚醚丙烯酸酯的分子量为400～2000，官能度1～3。

所述的活性稀释剂采用的是丙烯酸异冰片酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸己内酯、三羟甲基丙烷甲缩醛单丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的一种或几种。

所述的黄色颜料浆占环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料总质量分数的5～30%，是由有机黄颜料（偶氮黄）在活性稀释剂中分散研磨而成。

所述的红色颜料浆占环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料总质量分数的1～10%，是由有机红颜料（偶氮红）在活性稀释剂中分散研磨而成。

所述的助剂占环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料总质量分数的0.5～3.0%，包括润湿剂、流平剂和消泡剂等，均为无溶剂涂料用助剂。

环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料的制备方法，特殊之处在于，该方法包括以下工艺步骤：

（1）通过混合、分散及研磨等工序分别制备黄色颜料浆和红色颜料浆。

（2）准备以下质量分数计的原料：

可电子束固化的液体涂料组合物    50～80；

黄色颜料浆                       5～30；

红色颜料浆                       1～10；

助剂                            0.5～3。

（3）将黄色颜料浆和红色颜料浆按要求的比例加入到可电子束固化的液体涂料组合物中，搅拌均匀；

（4）并加入助剂高速分散1～2h；

（5）在40～60℃温度条件下过滤，得到环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）用电子束固化涂料替代传统溶剂型和水性涂料，生产过程安全，效率高，能耗少，零排放，无污染；

（2）在镀铝卡纸表面涂饰固化后，可形成亮丽的金色，透明度和丰满度高；

（3）具有优异的综合性：VOC指标、附着牢度、抗爆裂性能、耐溶剂、耐温、抗划伤及印刷适应性等均优于传统涂层材料。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施方式，用来对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但实施例并不是对本发明的限定。

实施例1

一种环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料的制备方法，其包括以下工艺步骤：

（1）通过混合、分散及研磨等工序制备红、黄颜料浆；

（2）按照以下组分及含量（质量分数）备料：

可电子束固化的液体涂料组合物       57；

黄色颜料浆                         30；

红色颜浆                           10；

助剂                               3.0。

（3）将红、黄颜料浆按步骤（2）的比例加入到可电子束固化的液体涂料组合物中，搅拌均匀；

（4）并加入助剂高速分散1～2h；

（5）在40～60℃温度条件下过滤，得到环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料。

所述的可电子束固化的液体涂料组合物是由以下组分及质量数组成：

聚氨酯丙烯酸酯预聚物               30

活性稀释剂 1                       10

活性稀释剂 2                       17

所述的聚氨酯丙烯酸酯预聚物属脂肪族聚氨酯丙烯酸酯类，分子量2600，官能度为2.0。

所述的活性稀释1是乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯，官能度为1.0。

所述的活性稀释2是三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，官能度为3.0。

所述的黄色颜料浆是由以下组分及质量数组成：

颜料黄95                           5

1,6-己二醇二丙烯酸酯                25。

所述的红色颜料浆是由以下组分及质量数组成：

颜料红166                          1.2

1,6-己二醇二丙烯酸酯                8.8。

所述的助剂均为包括润湿剂、流平剂和消泡剂等，均为常规无溶剂涂料用助剂。

施工工艺：将所述的电子束固化金色面涂料预热到50℃±5℃，用三辊式着胶辊辊涂在定量为225g/㎡的银卡纸表面，涂布量控制在1.5g/㎡，机速为控制在200m/min，电子束固化的电压设定为110KV，辐射剂量为20kGy，环境氧含量≤100ppm，进行涂层固化。

实施例1中涂料主体是可电子束固化的液体涂料组合物，且由脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物、单官能度的乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯及3官能度的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按上述配比组成，为涂层提供硬度和韧性的平衡；选用颜料黄95、红166和1,6-己二醇二丙烯酸酯组合体系，颜料分散性好，粘度低，涂层的金色艳丽透亮。

实施例2

制备方法、含量（质量分数）比例、红黄色浆组成及施工工艺同实施例1。

所述的可电子束固化的液体涂料组合物是由以下组分及质量数组成：

聚酯丙烯酸酯预聚物                 15

脂肪族环氧丙烯酸预聚物             15

活性稀释剂 1                       10

活性稀释剂 2                       17

所述的聚酯丙烯酸酯预聚物，分子量1500，官能度为2.0；所述的脂肪族环氧丙烯酸预聚物，分子量700，官能度为2.0。

所述的活性稀释1是丙烯酸异冰片酯，官能度为1.0。

所述的活性稀释2是乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，官能度为3.0。

实施例2中涂料主体是可电子束固化的液体涂料组合物，且由聚酯丙烯酸酯预聚物、脂肪族环氧丙烯酸酯、单官能度的丙烯酸异冰片酯及3官能度的乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按上述配比组成。该涂层的特点：硬度和韧性与实施例1基本一致，附着牢度好，金卡表面张力≥36达因，同时适应凹印和胶印工艺。

实施例3

制备方法、含量（质量分数）比例、红黄色浆组成及施工工艺同实施例1。

所述的可电子束固化的液体涂料组合物是由以下组分及质量数组成：

聚氨酯丙烯酸酯预聚物               15

聚醚丙烯酸预聚物                   15

活性稀释剂 1                       12

活性稀释剂 2                       15

所述的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物，分子量1500，官能度为3.0。

所述的活性稀释1是三羟甲基丙烷甲缩醛单丙烯酸酯，官能度为1.0。

所述的活性稀释2是新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯，官能度为2.0。

实施例3中涂料主体是可电子束固化的液体涂料组合物，且由聚氨酯丙烯酸酯预聚物、聚醚丙烯酸酯、单官能度的三羟甲基丙烷甲缩醛单丙烯酸酯及2官能度的新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯按上述配比组成。所述涂料的具有粘度低，颜料浆分散更均匀，流平好等优点；涂层抗划伤性能优，耐水性好，但凹印附着牢度一般。

实施例4

制备方法、含量（质量分数）比例、红黄色浆组成及施工工艺同实施例1。

所述的可电子束固化的液体涂料组合物是由以下组分及质量数组成：

双酚A环氧丙烯酸预聚物             15

聚酯丙烯酸预聚物                   12

活性稀释剂 1                       10

活性稀释剂 2                       10

所述的双酚A环氧丙烯酸预聚物，分子量600，官能度为2.0。

所述的聚酯丙烯酸酯预聚物，分子量1000，官能度为4.0。

所述的活性稀释1是三丙二醇二丙烯酸酯，官能度为2.0。

所述的活性稀释2是二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯，官能度为4.0。

实施例4中涂料主体是可电子束固化的液体涂料组合物，且由聚氨酯丙烯酸酯预聚物、3官能聚酯丙烯酸酯、2官能度的三丙二醇二丙烯酸酯及4官能二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯按上述配比组成。所述涂料的粘度较高，颜料浆分散效果好；涂层硬度高，抗划伤性能好，耐溶剂性好。

Claims (10)

1.环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料，特征在于由以下质量分数计的原料配制而成：

可电子束固化的液体涂料组合物     50～80

黄色颜料浆                        5～30

红色颜料浆                        1～10

助剂                             0.5～3。

2.如权利要求1所述环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料，特征在于

所述的可电子束固化的液体涂料组合物占环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料总质量分数的50～80%，由丙烯酸酯类预聚物和活性稀释剂组成。

3.如权利要求2所述环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料，特征在于

所述的丙烯酸酯类预聚物占可电子束固化的液体涂料组合物总质量分数的60～90%，所述的活性稀释剂占可电子束固化的液体涂料组合物总质量分数的10～40%。

4.如权利要求3所述环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料，特征在于 

所述的丙烯酸酯类预聚物采用的是聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯中的一种或几种。

5.如权利要求4所述环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料，特征在于

所述的聚氨酯丙烯酸酯的分子量为1000～3500，官能度1～3；

所述的环氧丙烯酸酯的分子量为400～2000，官能度1～3；

所述的聚酯丙烯酸酯的分子量为400～2000，官能度1～4；

所述的聚醚丙烯酸酯的分子量为400～2000，官能度1～3。

6.如权利要求3所述环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料，特征在于

所述的活性稀释剂采用的是丙烯酸异冰片酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸己内酯、三羟甲基丙烷甲缩醛单丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的一种或几种。

7.如权利要求1所述环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料，特征在于

所述的黄色颜料浆占环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料总质量分数的5～30%，是由有机黄颜料（偶氮黄）在活性稀释剂中分散研磨而成。

8.如权利要求1所述环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料，特征在于

所述的红色颜料浆占环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料总质量分数的1～10%，是由有机红颜料（偶氮红）在活性稀释剂中分散研磨而成。

9.如权利要求1所述环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料，特征在于

所述的助剂占环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料总质量分数的0.5～3.0%，包括润湿剂、流平剂和消泡剂，均为无溶剂涂料用助剂。

10.环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料的制备方法，特征在于，该方法包括以下工艺步骤：

（1）通过混合、分散及研磨等工序分别制备黄色颜料浆和红色颜料浆；

（2）准备以下质量分数计的原料：

可电子束固化的液体涂料组合物    50～80；

黄色颜料浆                       5～30；

红色颜料浆                       1～10；

助剂                            0.5～3；

（3）将黄色颜料浆和红色颜料浆按要求的比例加入到可电子束固化的液体涂料组合物中，搅拌均匀；

（4）并加入助剂高速分散1～2h；

（5）在40～60℃温度条件下过滤，得到环保型镀铝卡纸用电子束固化金色面涂料。