环保水性涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保水性涂层及其制备方法，所述水性涂层组分以30.0‑45.0重量份水性丙烯酸单分散树脂及20.0‑40.0重量份水性苯丙树脂作为主要连接料，并添加0.3‑1.0重量份的流变助剂及0.5‑1.5重量份的润湿剂A、0.1‑0.5重量份的润湿剂B，并不含低沸点有机溶剂，其中所述流变助剂为缔合型聚醚聚氨酯，所述润湿剂A为乙氧基改性炔二醇类基材润湿剂，所述润湿剂B为聚醚改性有机硅润湿剂。本发明专利技术的环保水性涂层在制造过程中无需使用乳化剂，具有良好的水溶性，不需通过添加氨水、有机胺等调节pH值来增加水溶性，使产品保持中性，保证了产品的环保性，减少了胺及乳化剂的使用。

【技术实现步骤摘要】
环保水性涂层及其制备方法
本专利技术涉及水性涂层
，特别涉及一种环保的水性涂层。
技术介绍
目前水性涂层的主要组分是丙烯酸乳液或者丙烯酸树脂，乳液在制造过程中必须使用大量乳化剂，而且丙烯酸树脂或丙烯酸乳液必须使用有机胺或者氨水的水溶液进行中和，生成溶解于水的羧酸盐，来实现树脂乳液的水溶性，所以pH值必须保持8.5以上，因此均含有氨水、有机胺等保持弱碱性，有一定的异味。此外，目前的水性涂层在实际使用过程中还需要添加部分有机溶剂，比如乙醇、异丙醇等低沸点有机溶剂来帮助干燥，如果在100米/分钟以上的印刷速度时一般有机溶剂添加量会超过25％，甚至超过50％。
技术实现思路
本专利技术提供一种水性涂层，不使用乙醇、异丙醇等低沸点有机溶剂，不使用乳化剂，不含有大量氨水或有机胺，属于环保的水性涂层。本专利技术的技术方案如下：一种环保水性涂层，其组分以30.0-45.0重量份水性丙烯酸单分散树脂及20.0-40.0重量份水性苯丙树脂作为主要连接料，并添加0.3-1.0重量份的流变助剂及0.5-1.5重量份的润湿剂A、0.1-0.5重量份的润湿剂B，并不含低沸点有机溶剂，其中所述流变助剂为缔合型聚醚聚氨酯，所述润湿剂A为乙氧基改性炔二醇类基材润湿剂，所述润湿剂B为聚醚改性有机硅润湿剂。其中，所述缔合型聚醚聚氨酯聚醚和二异氰酸酯的加合物，并含疏水端基。基于同样的专利技术构思，本专利技术还提供一种环保水性涂层，其包括以下重量份的主要组分：(1)水性丙烯酸单分散树脂30.0-45.0，作为主要连接料之一，(2)水性苯丙树脂20.0-40.0，作为主要连接料之一，(3)水10.0-15.0，(4)流变助剂0.3-1.0，(5)消泡剂0.2-1.0，(6)润湿剂A0.5-1.5，(7)润湿剂B0.1-0.5，(8)耐磨剂3.0-8.0，(9)滑爽剂0.1-1.0，(10)抗粘剂0.0-0.5，(11)防霉剂0.1-0.2，(12)胺中和剂0.2-0.5；其中所述流变助剂为缔合型聚醚聚氨酯，所述润湿剂A为乙氧基改性炔二醇类基材润湿剂，所述润湿剂B为聚醚改性有机硅润湿剂，并且所述环保水性涂层不含低沸点有机溶剂。其中，所述缔合型聚醚聚氨酯聚醚和二异氰酸酯的加合物，并含疏水端基。基于同样的专利技术构思，本专利技术还提供上述的环保水性涂层的制备方法，包括如下步骤：在容器内添加配方量的两种连接料，开启搅拌，再依次添加其余所需助剂，使用高速分散工艺，分散均匀，制备得所述环保水性涂层。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：第一、本专利技术的环保水性涂层在制造过程中无需使用乳化剂，具有良好的水溶性，不需通过添加氨水、有机胺等调节pH值来增加水溶性，使产品保持中性，保证了产品的环保性，减少了胺及乳化剂的使用。第二、本专利技术的环保水性涂层具有传统产品的功能性，并且该涂层完全以水为分散介质，使用时可以完全以水进行稀释到所需粘度，并能保证良好的干燥性能，在200米/分钟以上的高速印刷过程中不需要添加快干性的低沸点有机溶剂如乙醇等提高产品的干燥性，保证产品的环境友好性；在保证相同的物理性能下实际涂布量为传统水性涂层的60--70％。第三、由于丙烯酸单分散体的粘度远远低于丙烯酸乳液，造成了做出的水性涂层成品粘度过低，无论是凹印、柔印或者辊筒涂布均无法形成平整的墨膜，因此本专利技术通过选择特定的流变助剂(缔合型聚醚聚氨酯)使丙烯酸单分散体具有合适粘度及流变行为，并通过选择合适的润湿剂的组合(聚醚改性有机硅润湿剂及乙氧基改性炔二醇类润湿剂)，使产品能适应不同的纸张、金银卡纸等基材，具有良好的印刷适性，能满足凹印、柔印、胶印上光机等不同的印刷方式。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。具体实施方式在本文中，由「一数值至另一数值」表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。本专利技术提供一种环保的水性涂层，其组分以30.0-45.0重量份水性丙烯酸单分散树脂及20.0-40.0重量份水性苯丙树脂作为主要连接料，并添加0.3-1.0重量份的流变助剂及0.5-1.5重量份的润湿剂A、0.1-0.5重量份的润湿剂B，并不含低沸点有机溶剂，其中所述流变助剂为缔合型聚醚聚氨酯，所述润湿剂A为乙氧基改性炔二醇类基材润湿剂，所述润湿剂B为聚醚改性有机硅润湿剂。所述缔合型聚醚聚氨酯聚醚和二异氰酸酯的加合物，并含疏水端基。本专利技术采用丙烯酸单分散体(也称水性丙烯酸单分散树脂)作为主体树脂，在制造过程中无需使用乳化剂，该树脂在合成时，所用基础单体甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯在纯水体系中通过引发剂的作用聚合而成，该树脂具有较窄的分子量分布，具有优异的快干性能。该树脂合成后的pH在7.0左右，并且具有优异的水溶性，稀释剂完全采用去离子水，不采用氨水有机胺调节pH值，在实际高速印刷过程中(速度可达到250米/分钟)也无需添加酒精异丙醇等低沸点有机溶剂帮助干燥。但是，丙烯酸单分散体的粘度远远低于丙烯酸乳液，造成了做出的水性涂层成品粘度过低，无论是凹印、柔印或者辊筒涂布均无法形成平整的墨膜，因此本专利技术通过选择特定的流变助剂(缔合型聚醚聚氨酯)使丙烯酸单分散体具有合适粘度及流变行为，特别地，本专利技术在选择流变助剂时综合考虑了水性涂层混合体系剪切粘度高中低的要求、假塑性流体特征对水性涂层混合体系的影响、涂层流平性、混合体系流动性等多个方面，具体地，不同种类的流变助剂在水性涂层混合体系中可提供低剪切、中剪切和高剪切粘度，但其中，提供低剪切性能的流变助剂不仅提高体系的粘度，还使体系具有强的假塑性流体特性，在静止状态时有很强的粘度，搅动时粘度很低，因此不适合本专利技术的高速印刷应用场景，并且产品流平性差；高剪切性的流变助剂提供具有牛顿流体特性的增稠性，使产品具有合适的粘度并具有良好的流动性。本专利技术选择的缔合型聚醚聚氨酯是高剪切性的流变助剂，不仅具有优异的增稠性，而且与所用分散体的相容性良好，若流变助剂与分散体相容性不好，会影响产品光泽，而且储存后产品会有分水现象，本专利技术是通过理论分析并结合大量测试选择出具有合适增稠性和良好相容性的流变助剂。与其他组分匹配的，本专利技术还选择了合适的润湿剂组合，具体是聚醚改性有机硅润湿剂及乙氧基改性炔二醇类润湿剂，改性有机硅润湿剂能很好的降低体系静态表面张力，使产品在表面张力较低的基材上具有良好的润湿性能，如金银卡纸或玻璃纸，但在高速印刷时，仅用改性有机硅润湿剂不能很好的控制动态表面张力，出现润湿不良现象，选择搭配乙氧基改性炔二醇类润湿剂能很好控制高速印刷时的动态表面张力，使产品具有优异的印刷适性。上述两种润湿剂的组合使水性涂层配方产品能适应不同的纸张、金银卡纸等基材，具有良好的印刷适本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保水性涂层，其特征在于，其组分以30.0-45.0重量份水性丙烯酸单分散树脂及20.0-40.0重量份水性苯丙树脂作为主要连接料，并添加0.3-1.0重量份的流变助剂及0.5-1.5重量份的润湿剂A、0.1-0.5重量份的润湿剂B，并不含低沸点有机溶剂，其中所述流变助剂为缔合型聚醚聚氨酯，所述润湿剂A为乙氧基改性炔二醇类基材润湿剂，所述润湿剂B为聚醚改性有机硅润湿剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保水性涂层，其特征在于，其组分以30.0-45.0重量份水性丙烯酸单分散树脂及20.0-40.0重量份水性苯丙树脂作为主要连接料，并添加0.3-1.0重量份的流变助剂及0.5-1.5重量份的润湿剂A、0.1-0.5重量份的润湿剂B，并不含低沸点有机溶剂，其中所述流变助剂为缔合型聚醚聚氨酯，所述润湿剂A为乙氧基改性炔二醇类基材润湿剂，所述润湿剂B为聚醚改性有机硅润湿剂。


2.如权利要求1所述的环保水性涂层，其特征在于，还包括10.0-15.0重量份的水。


3.如权利要求1所述的环保水性涂层，其特征在于，还包括0.2-1.0重量份的消泡剂，所述消泡剂为水性聚醚改性有机硅消泡剂。


4.如权利要求1所述的环保水性涂层，其特征在于，还包括3.0-8.0重量份的耐磨剂，所述耐磨剂为氧化聚乙烯蜡乳液。


5.如权利要求1所述的环保水性涂层，其特征在于，还包括0.1-1.0重量份的滑爽剂，所述滑爽剂为聚醚改性有机硅滑爽剂。


6.如权利要求1所述的环保水性涂层，其特征在于，还包括不大于0.5重量份的抗粘剂，所述抗粘剂为环氧改性硅橡胶类抗粘剂。


7.如权利要求1所述的环保水性涂层，其特征在于，还包括0....

【专利技术属性】
技术研发人员：潘省予，
申请(专利权)人：上海德粼水性油墨有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31