一种具有超高耐磨性能的水性光油及其制备方法技术

本发明专利技术属于水性光油印刷覆膜技术领域，具体公开了一种具有超高耐磨性能的水性光油及其制备方法。所述水性光油由下列质量份的原料组成：水性苯丙不成膜乳液5

【技术实现步骤摘要】
一种具有超高耐磨性能的水性光油及其制备方法


[0001]本专利技术属于水性光油印刷覆膜
，具体涉及一种具有超高耐磨性能的水性光油及其制备方法。

技术介绍

[0002]光油作为一种印刷表面处理材料，被广泛应用于印刷行业，通过将光油涂覆在承印物表面，形成一层透明的有强度及其他特殊功能的薄膜，能很好的起到保护印刷图文的作用，因此光油被广泛印刷在食品饮料、鞋盒、烟酒的包装盒外表面，使得包装盒表面具有诸如高耐磨、高光、防滑、防黏连等性能。其中耐磨性能越来越受到重视，好的耐磨性能能保证纸箱在运输途中墨层上的不同颜色不会转移到其他纸箱上，保护图文的完整性和美观性。现有技术中纸箱普遍耐磨为400次，且耐磨合格条件为夏天正常的室温检测条件，没有参考实际使用中较为复杂的存储运输条件，在实际应用中出现气候变化，运输方式对纸箱保护不够等还是会发生纸箱掉色问题。主要原因是普通光油制成的纸箱耐磨受天气、湿度等的影响较大。普通耐磨光油很难适应全国各地不同环境和不同的储存条件，使用时有一定局限性，很难满足整体要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种具有超高耐磨性能的水性光油及其制备方法，用于解决现有技术中在不同存储运输条件下(如湿度低于20％和气温低于0℃、湿度接近100％的条件下)的纸箱耐磨不足问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
[0005]一种具有超高耐磨性能的水性光油，所述水性光油由下列质量份的原料制成：水性苯丙不成膜乳液5
‑
30份、水性硅丙成膜乳液40
‑
80份、水性树脂5
‑
20份、消泡剂0.1
‑
1份、蜡乳液5
‑
20份、有机硅增硬耐磨剂0.1
‑
1份和去离子水2
‑
10份。
[0006]进一步地，所述水性苯丙不成膜乳液由下列质量份的原料制成：在保护胶体(例如是：巴斯夫678树脂)的保护下由苯乙烯5
‑
15份、甲基丙烯酸甲酯10
‑
25份、交联助剂0.5
‑
3份、去离子水30
‑
50份、引发剂1
‑
3.5份反应而成，合成过程中采用预乳化法合成核壳乳液，所使用的缓冲剂为碳酸氢钠，引发剂为过硫酸铵，反应温度为75
‑
85℃，交联助剂为双丙酮丙烯酰胺和己二酸二酰肼。
[0007]进一步地，所得水性苯丙不成膜乳液为经过交联改性的硬质不成膜乳液，其Tg值为85
‑
105℃，固含量为45
‑
55％。
[0008]进一步地，所述水性硅丙成膜乳液由下列质量份的原料制成：在保护胶体(例如是：巴斯夫678树脂)的保护下由苯乙烯5
‑
15份、丙烯酸丁酯10
‑
30份、丙烯酸异辛酯5
‑
20、有机硅单体1
‑
5份、去离子水30
‑
50份、引发剂1
‑
3.5份反应而成，合成过程中采用预乳化法合成核壳乳液，所使用的缓冲剂为碳酸氢钠，引发剂为过硫酸铵，反应温度为75
‑
85℃，有机硅单体为乙烯基三乙氧基硅烷。
[0009]进一步地，所得水性硅丙成膜乳液为软质成膜乳液，其Tg值为
‑
10
‑
0℃，固含量为45
‑
50％。
[0010]进一步地，所述水性树脂为一种高耐磨树脂液，固含量为20％，例如是J
‑
690树脂溶液。
[0011]进一步地，所述消泡剂为有机硅消泡剂、矿物油消泡剂中的一种或多种的混合物，例如是道康宁DC
‑
65。
[0012]进一步地，所述蜡乳液为高密度聚乙烯蜡、聚四氟乙烯蜡、棕榈蜡和石蜡中的一种或多种的混合物，其粒径为0.1
‑
2微米或5
‑
15微米；例如是Keim
‑
D
‑
806、公耀91240、Keim
‑
MD2000、E801、E340、D
‑
816、E
‑
342、D
‑
816、E
‑
342、E
‑
7090X等。
[0013]进一步地，所述有机硅增硬耐磨剂为DC
‑
51或Silp
‑
87同类型中的一种或多种的混合物。
[0014]上述具有超高耐磨性能的水性光油的制备方法，包括以下步骤：
[0015]S1、将水性苯丙不成膜乳液加入反应器中，保持转速为500
‑
800r/min，再将水性硅丙成膜乳液、水性树脂和蜡乳液依次倒入反应器，混匀；
[0016]S2、将消泡剂、有机硅增硬耐磨剂以及部分去离子水加入高位反应器中，将高位反应器转速调至800
‑
1500r/min，混匀，引入步骤S1的反应器中，用剩余去离子水冲洗高位反应器后引入步骤S1的反应器中，继续混匀，即得。
[0017]本专利技术的原理：本专利技术的关键点在于使用优异的水性苯丙不成膜乳液和水性硅丙成膜乳液并引入水性树脂及蜡乳液，使得光油膜层具有了极佳柔韧性，大大提高了在不同环境下光油的耐磨稳定性。其中水性硅丙成膜乳液是重点，其乳液合成时引入有机硅单体，在保证乳液本身柔软性的同时，提高了乳液本身成膜后的膜层韧性，用在预印光油上还能保证光油的耐温性能，用在非预印体系保证耐磨的情况下同时提高了膜层的抗粘性能。不同种类和粒径的蜡乳液混合后提高了蜡乳液对膜层耐磨的贡献性，同时不同蜡乳液的引入提高了膜层的防水性，其中石蜡乳液成膜后是完全拒水，聚四氟乙烯乳液成膜后拒水滑爽，棕榈蜡拒水润滑等特点增加了膜层对湿度变化的抗性。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的优点及有益效果为：
[0019]本专利技术的优点在于光油本身具有同其它光油相似的光泽和耐磨性能，但是在耐磨性能稳定性的提升上是其它光油完全不能媲美的。一般的光油在北方的冬季湿度低于20％时耐磨极差，膜层完全粉脆，纸箱大面积掉色，或在南方雨季季节空气湿度长时间处于100％时，普通纸箱表面膜层像湿的一样稍微剐蹭即掉色。本光油能同时兼顾解决这两种极端条件下的耐磨问题。
附图说明
[0020]图1为对比例1的光油在常规条件、低湿度条件、低温低湿度条件和超高湿度条件等四种测试条件下的耐磨性能效果图；
[0021]图2为实施例6的光油在常规条件、低湿度条件、低温低湿度条件和超高湿度条件等四种测试条件下的耐磨性能效果图。
具体实施方式
[0022]为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。
[0023]实施例1
[0024]一种具有超高耐磨性能的水性光油，所述水性光油由下列质量份的原料制备而成：
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有超高耐磨性能的水性光油，其特征在于，所述水性光油由下列质量份的原料制成：水性苯丙不成膜乳液5
‑
30份、水性硅丙成膜乳液40
‑
80份、水性树脂5
‑
20份、消泡剂0.1
‑
1份、蜡乳液5
‑
20份、有机硅增硬耐磨剂0.1
‑
1份和去离子水2
‑
10份；所述水性苯丙不成膜乳液为经过交联改性的硬质不成膜乳液，其Tg值为85
‑
105℃，固含量为45
‑
55％；所述水性硅丙成膜乳液为软质成膜乳液，其Tg值为
‑
10
‑
0℃，固含量为45
‑
50％；所述水性树脂为高耐磨树脂液，固含量为20％；所述蜡乳液为高密度聚乙烯蜡、聚四氟乙烯蜡、棕榈蜡和石蜡中的一种或多种的混合物，其粒径为0.1
‑
2微米或5
‑
15微米。2.根据权利要求1所述的水性光油，其特征在于，所述水性苯丙不成膜乳液由下列质量份的原料制成：在保护胶体的保护下由苯乙烯5
‑
15份、甲基丙烯酸甲酯10
‑
25份、交联助剂0.5
‑
3份、去离子水30
‑
50份和引发剂1
‑
3.5份反应而成，合成过程中采用预乳化法合成核壳乳液，反应温度为75
‑
85℃，所述引发剂为过硫酸铵，所述交联助剂为双丙酮丙烯酰胺和己二酸二酰肼。3.根据权利要求1所述的水性光油，其特征在于，所述水性硅丙成膜乳液由下列质量份的原料制成：在保护胶体的保护下由苯乙烯5
‑
15份、丙烯酸丁酯10
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30份、丙烯酸异辛酯5
‑
20、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，熊小梅，梅丽明，
申请(专利权)人：武汉迪赛新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：