一种全水性体系涂层涂布铝箔复合纸及其制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于铝箔复合包装纸加工领域，具体涉及一种全水性体系涂层涂布铝箔复 合纸及其制备工艺。
【背景技术】
[0002] 现有铝箔复合金、银卡纸在烟包、一些高档酒类、药类、化妆品、礼品包装等领域应 用广泛。由于铝箔表面特有的金属效果及基材，其生产工艺一直局限于用油性工艺，主要溶 剂为乙酸乙酯、正丙酯、丁酮、丙二醇甲醚等。但该工艺存在溶剂气味大，成本高(价格贵、涂 布量10克/平方)，VOC (有机挥发物）残留大，容易因气体浓度引发安全事故等一系列缺 陷，并且由于使用的铝箔属于金属类基材，容易因为铝箔出油不干净、批次压榨工艺差异等 因素使产品表面产生色差大、涂布不均匀的问题，限制了产品的推广应用。
[0003] 因此，市场上迫切需求一种全水性体系涂布生产铝箔复合纸的制制备工艺。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种无气味、无 VOC残留、成本低、 涂布均匀、印刷适应性好、色漆附着力好、产品色差值小、光泽度好的全水性体系涂层涂布 铝箔复合纸及其制备工艺。
[0005] 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：本发明所述的铝箔复合纸包括 铝箔复合金卡纸和银卡纸两种，其中，所述的铝箔金卡纸是由以下四层复合而成的：水性清 漆与色漆的混合漆层、铝箔层、胶粘剂层、白卡纸层，所述的白卡纸层在最下面，白卡纸层的 上表面涂有所述的胶粘层，所述的铝箔层通过所述的胶粘层与所述的白卡纸层复合，所述 铝箔层的上面为水性清漆与色漆的混合漆层；所述的铝箔银卡纸是由以下四层复合而成 的：水性清漆层、铝箔层、胶粘剂层、白卡纸层，所述的白卡纸层在最下面，白卡纸层的上表 面涂有所述的粘层，所述的铝箔层通过所述的胶粘层与所述的白卡纸层复合，所述铝箔层 的上面为水性清漆层。
[0006] 本发明采用水性工艺制备，工艺包括：在湿式复合机上将所述铝箔的其中一面预 涂上一层胶粘剂，通过所述的胶粘剂将铝箔与白卡纸复合在一起，在烘干机上以IOO-IlOm/ min的速度进行烘干，烘干温度为80-120°C，烘干有效长度为10-25米，烘干之后进行停放 、固化12-24h，然后在铝箔的另一面涂上一层制备好的漆，对于铝箔金卡纸，所述的漆为水 性清漆与所需颜色的色漆的混合漆；对于铝箔银卡纸，所述的漆为水性清漆，然后打版、包 装既得成品。
[0007] 上述所述的水性清漆为水性丙烯酸脂清漆，水性丙烯酸脂清漆的制备是通过乳液 聚合法完成的，具体步骤包括： 将乳化剂置于带有搅拌器、冷凝回流管、滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中，加入部分蒸 馏水，使其充分溶解，再将事先溶解好的碳酸氢钠溶液也加入四口烧瓶中，搅拌充分混合， 将三种丙烯酸系列单体混合均匀，然后用剩余蒸馏水溶解引发剂，在四口烧瓶中加入全部 混合单体，快速搅拌使其充分混合预乳化，持续30 min，之后将预乳化物全部倒出.取少部 分预乳化物加入原四口烧瓶中，将油浴锅温度缓慢升至80°C-90°C，加入部分引发剂溶液， 保温反应10-30 min.分别缓慢滴加剩余的乳化液，乳化液滴加0. 5小时后跟着滴加剩余的 引发剂，控制两者滴加速度，在4-6个小时内滴完，而且两者几乎同时滴完，滴完后，继续保 温0. 5-1小时，反应完成后，降温至50°C，用质量分数10%碳酸氢钠溶液或者是稀氨水、二 甲基乙醇胺调节PH至中性。
[0008] 所述的碳酸氢钠溶液为单体质量的1%，质量分数为10% ;所述的乳化剂为0P-10、 十二烷基硫酸钠、壬基苯基聚氧乙基醚、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠中的一种或者是任一两 种的复合物，用量为单体质量的2-3%，乳化剂优选十二烷基硫酸钠与0P-10的复合物，比例 为 I :1-1 :2。
[0009] 所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸镁中的一种，用量为单体 质量的5-8%。
[0010] 丙烯酸单体包括：苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙 烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸钠、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、 N-羟甲基丙烯酸酰酯。
[0011] 所述的三种丙烯酸单体可以为体甲基丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸正丁酯，其质量比 为 5 :15-20 :15-20。
[0012] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明采用丙烯酸水性铝箔清漆，在 国内率先实现了全水性涂料涂布生产铝箔复合纸的工艺，彻底解决了传统油性工艺溶剂气 味大，成本高，VOC残留大，容易因气体浓度引发安全事故等一系列缺陷，并且由于使用的铝 箔属于金属类基材，容易因为铝箔出油不干净、批次压榨工艺差异等因素使产品表面产生 色差大、涂布不均匀的问题。由于本发明采用全水性工艺，产品色差稳定，表面张力大，印刷 适应性更好，色漆附着力更佳，产品光泽度好，无气味、基本无 VOC残留、无油性挥发，对车 间环境、员工身心健康、外界环境、材料降解等方面，有很大的改进意义，将涂布量从8. 5-10 克/平方降到了 4-5克/平方，从而大大降低了企业的生产成本。
[0013] 下表是在同样的工艺参数条件下传统油性工艺产品与本发明工艺产品VOC检测 结果对比
【主权项】
1. 一种全水性体系涂层涂布铝箔复合纸，其特征在于：它包括铝箔复合金卡纸和银卡 纸两种，其中，所述的铝箔金卡纸是由以下四层复合而成的：水性清漆与色漆的混合漆层、 铝箔层、胶粘剂层、白卡纸层，所述的白卡纸层在最下面，白卡纸层的上表面涂有所述的胶 粘层，所述的铝箔层通过所述的胶粘层与所述的白卡纸层复合，所述铝箔层的上面为水性 清漆与色漆的混合漆层；所述的铝箔银卡纸是由以下四层复合而成的：水性清漆层、铝箔 层、胶粘剂层、白卡纸层，所述的白卡纸层在最下面，白卡纸层的上表面涂有所述的粘层，所 述的铝箔层通过所述的胶粘层与所述的白卡纸层复合，所述铝箔层的上面为水性清漆层。
2. -种如权利要求1所述的全水性体系涂层涂布铝箔复合纸，其特征在于：它采用 水性工艺制备，工艺包括：在湿式复合机上将所述铝箔的其中一面预涂上一层胶粘剂，通 过所述的胶粘剂将铝箔与白卡纸复合在一起，在烘干机上进行烘干，然后进行停放、固化 12-24h，然后在铝箔的另一面涂上一层制备好的漆，然后打版、包装既得成品。
3. -种如权利要求2所述的全水性体系涂层涂布铝箔复合纸，其特征在于：所述的烘 干速度为l〇〇-ll〇m/min，烘干有效长度为10-25米，烘干温度为80-120°C。
4. 如权利要求2所述的一种全水性体系涂层涂布铝箔复合纸，其特征在于：对于铝箔 金卡纸，所述的漆为水性清漆与所需颜色的色漆的混合漆；对于铝箔银卡纸，所述的漆为水 性清漆。
5. 如权利要求1-4任一所述的一种全水性体系涂层涂布铝箔复合纸，其特征在于：所 述的水性清漆为水性丙烯酸脂清漆，水性丙烯酸脂清漆的制备是通过乳液聚合法完成的， 具体步骤包括： 将乳化剂置于带有搅拌器、冷凝回流管、滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中，加入部分蒸 馏水，使其充分溶解，再将事先溶解好的碳酸氢钠溶液也加入四口烧瓶中，搅拌充分混合， 将三种丙烯酸系列单体混合均匀，然后用剩余蒸馏水溶解引发剂，在四口烧瓶中加入全部 混合单体，快速搅拌使其充分混合预乳化，持续30 min，之后将预乳化物全部倒出.取少部 分预乳化物加入原四口烧瓶中，将油浴锅温度缓慢升至80°C-90°C，加入部分引发剂溶液， 保温反应10-30 min.分别缓慢滴加剩余的乳化液，乳化液滴加0. 5小时后跟着滴加剩余的 引发剂，控制两者滴加速度，在4-6个小时内滴完，而且两者几乎同时滴完，滴完后，继续保 温0. 5-1小时，反应完成后，降温至50°C，用质量分数10%碳酸氢钠溶液或者是稀氨水、二 甲基乙醇胺调节pH至中性。
6. 如权利要求5所述的一种全水性体系涂层涂布铝箔复合纸，其特征在于：所述的碳 酸氢钠溶液为单体质量的1%，质量分数为10% ;所述的乳化剂为0P-10、十二烷基硫酸钠、壬 基苯基聚氧乙基醚、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠中的一种或者是任一两种的复合物，用量为 单体质量的1-3%，乳化剂优选十二烷基硫酸钠与0P-10的复合物，比例为1 :1_1 :2。
7. 如权利要求5所述的一种全水性体系涂层涂布铝箔复合纸，其特征在于：所述的引 发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸镁中的一种，用量为单体质量的5-8%。
8. 如权利要求5所述的一种全水性体系涂层涂布铝箔复合纸，其特征在于：丙烯酸单 体包括：苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯 酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸钠、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、N-羟甲基丙烯酸酰 酯。
9. 如权利要求5-8所述的一种全水性体系涂层涂布铝箔复合纸，其特征在于：所述 的三种丙烯酸单体可以为体甲基丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸正丁酯，其质量比为5 :15-20 : 15-20〇
【专利摘要】本发明公开了一种全水性体系涂层涂布铝箔复合纸及其制备工艺，其完全采用水性工艺制备，工艺包括：在湿式复合机上将所述铝箔的其中一面预涂上一层胶粘剂，通过所述的胶粘剂将铝箔与白卡纸复合在一起，在烘干机上进行烘干，停放﹑固化12-24h，然后在铝箔的另一面涂上一层制备好的漆，然后打版、包装既得成品，本发明解决了传统油性工艺气味大、成本高、VOC残留大、容易因气体浓度引发安全事故、产品表面产生色差大、涂布不均匀等一系列问题。
【IPC分类】C08F2-30, B32B37-12, C08F212-08, C08F2-26, C08F220-18, B32B15-12, C08F220-06, C09D125-14, C09D133-08, B32B15-082
【公开号】CN104626683
【申请号】CN201510068941
【发明人】吴刚, 吕军, 钟征华, 王天娇
【申请人】河南万顺包装材料有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月10日