一种实现高速涂布的电化铝水性色层涂料及其制备方法技术

本申请公开了一种实现高速涂布的电化铝水性色层涂料及其制备方法，属于电化铝领域。一种实现高速涂布的电化铝水性色层涂料，包括原料：水性封闭型异氰酸酯固化剂5~25%、水性聚氨酯乳液20~40%、改性硅溶胶10~30%、水性流平润湿剂0.5~2%、水性消泡剂0.1~1%、水；改性硅溶胶的原料：水性硅溶胶、双酚A二缩水甘油醚、聚乙二醇单甲醚、促进剂和壳聚糖，水性硅溶胶、双酚A二缩水甘油醚、聚乙二醇单甲醚、促进剂和壳聚糖的重量比为1:(0.08~0.16):(0.15~0.25):(0.001~0.005):(0.02~0.05)。本申请具有获得性能良好的色层的同时，减少对环境的污染的效果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种实现高速涂布的电化铝水性色层涂料及其制备方法


[0001]本申请涉及电化铝领域，尤其是涉及一种实现高速涂布的电化铝水性色层涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]电化铝技术是包装技术中的一种，电化铝具有很强的金属感效果，可以起到代替金粉、铜粉和银粉的作用，在包装行业领域应用广泛，常应用于烟盒、酒盒等包装盒，使包装盒的表面呈现各种标识、图案或文字，从而改善包装盒的外观。
[0003]电化铝膜一般包括薄膜、离型层、色层、镀铝层和胶粘层，薄膜充当载体，色层和镀铝层均可用于显示图案或呈现标记，胶粘层用于将电化铝膜粘接于承印物，离型层的作用则是使色层迅速脱离薄膜而转移在承印物上，其中色层的性能对电化铝膜的稳定性有重要影响。
[0004]色层的重要组成是涂料，涂料涂覆并烘干后固化形成色层，而目前的色层涂料为了获得良好的分散性和良好的固化效果，进而获得分切性和耐温性良好的色层，色层涂料中通常会以丙酮或乙酸乙酯类有机溶剂作为稀释剂，然而这类稀释剂会对环境造成一定污染，难以符合绿色生产的要求。

技术实现思路

[0005]为了在获得性能良好的色层的同时，减少对环境的污染，本申请提供一种实现高速涂布的电化铝水性色层涂料及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供的一种实现高速涂布的电化铝水性色层涂料采用如下的技术方案：一种实现高速涂布的电化铝水性色层涂料，包括以下重量百分比的原料：水性封闭型异氰酸酯固化剂 5~25%；水性聚氨酯乳液 20~40%；改性硅溶胶 10~30%；水性流平润湿剂 0.5~2%；水性消泡剂 0.1~1%；水 22~44%；所述改性硅溶胶的制备原料包括水性硅溶胶、双酚A二缩水甘油醚、聚乙二醇单甲醚、促进剂和壳聚糖，所述水性硅溶胶、双酚A二缩水甘油醚、聚乙二醇单甲醚、促进剂和壳聚糖的重量比为1:(0.08~0.16):(0.15~0.25):(0.001~0.005):(0.02~0.05)，所述水性硅溶胶的固含量为20~30%。
[0007]通过采用上述技术方案，水性聚氨酯作为色层的基本框架，配合硅溶胶混合分散，由水性封闭性异氰酸酯固化剂在高温解封后与硅溶胶里的硅羟基实现交联反应，从而色层除了水性聚氨酯以外还形成新的交联体系，提高色层稳定性；进一步的，硅溶胶为改性硅溶
胶，双酚A二缩水甘油醚和聚乙二醇单甲醚交联形成加固骨架，壳聚糖掺杂于该加固骨架中，壳聚糖的氨基与硅溶胶里的硅羟基形成氢键连接，从而使色层中交错形成多个交联体系，耐磨性大大提高，并且水性封闭性异氰酸酯固化剂与硅溶胶的交联反应以及壳聚糖与硅溶胶的交联反应均可以快速发生，使色层涂料在短时间内即可充分固化，分切性和耐温性也提高，从而可以提高色层涂料的涂布速度，提高生产效率；另外原料组成基本为水性溶解或水性分散，无需加入丙酮或乙酸乙酯作为稀释剂，因此污染少，对环境友好。
[0008]可选的，所述水性封闭型异氰酸酯固化剂的制备原料包括甲苯
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2,4
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二异氰酸酯、乙二醇二缩水甘油醚、催化剂、N
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甲基二乙醇胺、甲乙酮肟和乙酸，所述甲苯
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2,4
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二异氰酸酯、乙二醇二缩水甘油醚、催化剂、N
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甲基二乙醇胺、甲乙酮肟和乙酸的重量比为1:(0.5~0.54):( 0.01~0.03):(0.18~0.22):(0.28~0.31):(0.1~0.12)。
[0009]通过采用上述技术方案，N
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甲基二乙醇胺对甲苯
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2,4
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二异氰酸酯进行亲水改性，配合乙二醇二缩水甘油醚对甲苯
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2,4
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二异氰酸酯的预聚，促进水性封闭性异氰酸酯固化剂与硅溶胶的交联反应的速率，提高交联效果，改善色层的耐温性。
[0010]可选的，所述催化剂为三乙胺。
[0011]可选的，所述壳聚糖为O
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羧甲基壳聚糖和N
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羧甲基壳聚糖按照重量比1:(0.25~0.4)组成。
[0012]通过采用上述技术方案，O
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羧甲基壳聚糖的羧甲基连接于羟基，N
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羧甲基壳聚糖的羧甲基连接于氨基，控制O
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羧甲基壳聚糖和N
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羧甲基壳聚糖的比例可以控制羧甲基壳聚糖中羟基和氨基的比例，有助于使壳聚糖与硅羟基、环氧树脂以及聚乙二醇单甲醚之间形成稳定的氢键键合，提高色层的稳定性和耐磨性。
[0013]可选的，所述聚乙二醇单甲醚的平均分子量为1000~1200。
[0014]通过采用上述技术方案，控制聚乙二醇单甲醚的平均分子量，获得固化速度快且稳定性的色层。
[0015]可选的，所述水性硅溶胶为纳米级水性硅溶胶，粒径为10~50nm。
[0016]通过采用上述技术方案，粒径位于上述范围的水性硅溶胶，硅羟基含量丰富，有助于与水性封闭性异氰酸酯固化剂发生交联反应。
[0017]可选的，所述水性流平润湿剂选自水性有机硅流平剂和炔二醇类流平剂中的一种或两种。
[0018]通过采用上述技术方案，水性有机硅流平剂和炔二醇类流平剂均具有改善色层外观的作用，在色层涂料烘干固化过程中形成平整光滑的色层。
[0019]可选的，所述水性消泡剂选自水性矿物油类消泡剂和水性分子级消泡剂中的一种或两种。
[0020]通过采用上述技术方案，水性矿物油类消泡剂和水性分子级消泡剂均起到抑制气泡的产生，进一步改善色层的稳定性。
[0021]可选的，所述促进剂为吡啶。
[0022]第二方面，本申请提供的一种实现高速涂布的电化铝水性色层涂料的制备方法采用如下的技术方案：一种实现高速涂布的电化铝水性色层涂料的制备方法，包括以下步骤：将双酚A二缩水甘油醚、聚乙二醇单甲醚与乙醇水溶液搅拌混合，然后在50~60℃
下加热0.5~0.8h，并将反应液体积浓缩至原体积的40~50%，冷却至室温，获得交联溶液；将壳聚糖与水搅拌混合，然后加入所述交联溶液，室温下搅拌混合，所得混合液再逐滴加入水性硅溶胶中，搅拌0.5~1h，制得改性硅溶胶；将水性聚氨酯乳液与改性硅溶胶混合，搅拌均匀，再投入水性流平润湿剂和部分水性消泡剂，搅拌均匀，再投入水性封闭型异氰酸酯固化剂和剩余水性消泡剂，搅拌均匀，过滤除去不溶物，制得电化铝水性色层涂料。
[0023]通过采用上述技术方案，双酚A二缩水甘油醚与聚乙二醇单甲醚在加热条件下混合，初步成型出加固骨架，然后室温下加入壳聚糖，初步成型的加固骨架有助于壳聚糖的掺杂稳定，从而改善色层的结构稳定性。
[0024]可选的，所述水性封闭型异氰酸酯固化剂的制备方法，包括以下步骤：搅拌甲苯
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2,4
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二异氰酸酯和催化剂，升温至65~75℃，逐滴加入乙二醇二缩水甘油醚，滴加完毕后继续搅拌反应1~2h，然后降温至40~50℃，逐滴加入N
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现高速涂布的电化铝水性色层涂料，其特征在于：包括以下重量百分比的原料：水性封闭型异氰酸酯固化剂 5~25%；水性聚氨酯乳液 20~40%；改性硅溶胶 10~30%；水性流平润湿剂 0.5~2%；水性消泡剂 0.1~1%；水 22~44%；所述改性硅溶胶的制备原料包括水性硅溶胶、双酚A二缩水甘油醚、聚乙二醇单甲醚、促进剂和壳聚糖，所述水性硅溶胶、双酚A二缩水甘油醚、聚乙二醇单甲醚、促进剂和壳聚糖的重量比为1:(0.08~0.16):(0.15~0.25):(0.001~0.005):(0.02~0.05)，所述水性硅溶胶的固含量为20~30%。2.根据权利要求1所述的一种实现高速涂布的电化铝水性色层涂料，其特征在于：所述水性封闭型异氰酸酯固化剂的制备原料包括甲苯
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2,4
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二异氰酸酯、乙二醇二缩水甘油醚、催化剂、N
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甲基二乙醇胺、甲乙酮肟和乙酸，所述甲苯
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2,4
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二异氰酸酯、乙二醇二缩水甘油醚、催化剂、N
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甲基二乙醇胺、甲乙酮肟和乙酸的重量比为1:(0.5~0.54):( 0.01~0.03):(0.18~0.22):(0.28~0.31):(0.1~0.12)。3.根据权利要求1所述的一种实现高速涂布的电化铝水性色层涂料，其特征在于：所述壳聚糖为O
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羧甲基壳聚糖和N
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羧甲基壳聚糖按照重量比1:(0.25~0.4)组成。4.根据权利要求1所述的一种实现高速涂布的电化铝水性色层涂料，其特征在于：所述聚乙二醇单甲醚的平均分子量为1000~1200。5.根据权利要求1所述的一种实现高速涂布的电化铝水性色层涂料，其特征在于：所述水性硅溶胶为纳米级水性硅溶胶，粒径为10~50nm。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎春晓，肖永超，
申请(专利权)人：佛山市金镭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：