本发明涉及一种水性背涂涂料，具体涉及一种BOPP镭射镀铝膜转移用水性背涂涂料及其制备方法。
背景技术：
目前BOPP镭射镀铝膜转移用背涂涂料主要分为三种体系：第一种是以氯醋和丙烯酸树脂为主要原料的溶剂型体系，因其剥离效果好得到广泛应用，但其中含有大量乙酸乙酯、丁酮和醚类等溶剂，给环境和使用者的健康带来极大伤害，且使用氯醋树脂会有卤素残留的风险，此外溶剂体系与水性胶水附着不好，大多使用无溶剂复合和干式复合。第二种是以PVB为主的醇溶体系，但其与胶水附着力也不够理想，此外固含较低时涂布，剥离时常常出现涂层剥离而铝层留下的状况，尽管会混入其他树脂改善与胶水附着，但会降低成膜性而降低剥离性能。第三种为水性体系，主要以成膜好的丙烯酸或聚氨酯为主要组分，但一般会有硬度小、耐温差以及剥离不净的问题，此外由于BOPP膜不耐高温，烘干温度较低，因此会经常出现收卷时粘背的问题。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种BOPP镭射镀铝膜转移用水性背涂涂料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种BOPP镭射镀铝膜转移用水性背涂涂料，所述涂料包括以下重量百分含量的各组分：
本发明采用胺化改性木质素树脂、改性聚乙烯醇和丙烯酸酯乳液三者特定结合，胺化改性木质素树脂具有低剥离力和与铝附着力好的特点，且因胺化改性木质素树脂中含有许多苯环等刚性结构，极大的提升了本产品的硬度和耐温，避免反粘。硅改性聚乙烯醇都具有成膜性好的特点，同时聚乙烯醇里的有机硅游离到涂层表面，增加了表面爽滑度。
三种组分的含量是特定的，胺化改性木质素树脂含量过高，会导致成膜性变差，造成切边时有飞铝现象；含量过低，会导致剥离变紧、耐温变低、反粘严重。改性聚乙烯醇含量过高，会导致表张过低，从而造成后道胶水的重涂性能差；含量过低会导致成膜性差。丙烯酸酯乳液含量过高，会导致剥离变紧，耐温降低；含量过低会导致与纸复合后附着偏低。
优选地，所述的胺化改性木质素树脂是通过曼尼希反应并提纯制得。
更优选地，所述曼尼希反应所用的醛为甲醛，所用的胺为乙烯二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一种。
优选地，所述的胺化改性木质素树脂的重均分子量为2000-50000，含氮量为5％-10％，表面张力为40-50DA。
优选地，所述的硅改性聚乙烯醇的重均分子量为15000-20000，醇解度为85％-90％，黏度≤20mpa.s(将硅改性聚乙烯醇溶解4％到水中，控制温度在25℃时用NDJ-5S粘度计测试粘度)。
优选地，所述的丙烯酸乳液的Tg≤40℃，黏度≤500mpa.s。
优选地，所述的湿润剂为炔二醇湿润剂，如空气化工的104H。
优选地，所述的消泡剂为有机硅类消泡剂，如Tego的Fomax810。
优选地，所述水蜡为聚乙烯蜡、聚四氟乙烯蜡、聚丙烯蜡中的一种。
本发明还提供了一种BOPP镭射镀铝膜转移用水性背涂涂料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
A1、根据各组分的重量百分含量称取各组分；
A2、将水和硅改性聚乙烯醇加入搅拌釜中，搅拌使硅改性聚乙烯醇完全溶解；
A3、将胺化改性木质素树脂、丙烯酸酯乳液依次加入搅拌釜中混合均匀；
A4、再将湿润剂、消泡剂和水蜡加入搅拌釜中，搅拌均匀即得所述涂料。
优选地，步骤A3中，所述混合时间为10分钟；步骤A4中，所述搅拌速度为1200rpm，搅拌时间为30分钟。
现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、木质素来源广泛，多是作为废物处理，因此成本低、废物利用保护环境。
2、成膜性好，成膜物质拖尾大。
3、与铝附着好，剥离干净且剥离力小。
4、耐温性能良好。
5、环保安全，VOC残留量低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涂料采用以下组分及含量的原料进行配制:
上述BOPP镭射镀铝膜转移用水性背涂涂料按以下工艺步骤制备：
将142.8千克水加入到搅拌釜中，开启搅拌，转速为800转/分钟，温度加热到80℃，然后加入10千克硅改性聚乙烯醇溶解完全，再依次16千克胺化改性木质素树脂、30千克丙烯酸混合10分钟，然后加入0.1千克润湿剂、0.1千克消泡剂和1千克水蜡，搅拌速度加到1200转/分钟，搅拌30分钟后即可得到成品。
实施例2
本实施例涂料采用以下组分及含量的原料进行配制:
将143.4千克水加入到搅拌釜中，开启搅拌，转速为800转/分钟，温度加热到80℃，再加入12千克硅改性聚乙烯醇溶解完全，然后依次18千克胺化改性木质素树脂、26千克丙烯酸，混合10分钟，然后加入0.1千克润湿剂、0.1千克消泡剂和0.4千克水蜡，搅拌速度加到1200转/分钟，搅拌30分钟后即可得到成品。
实施例3
本实施例涂料采用以下组分及含量的原料进行配制:
将139.2千克水加入到搅拌釜中，开启搅拌，转速为800转/分钟，温度加热到80℃，再加入16千克硅改性聚乙烯醇溶解完全，然后依次22千克胺化改性木质素树脂、22千克丙烯酸，混合10分钟，然后加入0.1千克润湿剂、0.1千克消泡剂和0.6千克水蜡，搅拌速度加到1200转/分钟，搅拌30分钟后即可得到成品。
实施例4
本实施例涂料采用以下组分及含量的原料进行配制:
将137.2千克水加入到搅拌釜中，开启搅拌，转速为800转/分钟，温度加热到80℃，再加入18千克硅改性聚乙烯醇溶解完全，然后依次26千克胺化改性木质素树脂、18千克丙烯酸，混合10分钟，然后加入0.1千克润湿剂、0.1千克消泡剂和0.6千克水蜡，搅拌速度加到1200转/分钟，搅拌30分钟后即可得到成品。
实施例5
本实施例涂料采用以下组分及含量的原料进行配制:
将133.6千克水加入到搅拌釜中，开启搅拌，转速为800转/分钟，温度加热到80℃，再加入20千克硅改性聚乙烯醇溶解完全，然后依次30千克胺化改性木质素树脂、16千克丙烯酸，混合10分钟，然后加入0.1千克润湿剂、0.1千克消泡剂和0.2千克水蜡，搅拌速度加到1200转/分钟，搅拌30分钟后即可得到成品。
对比例1
常规水性体系BOPP背涂涂料，为中山博海精细化工有限公司的BOPP背涂涂料。
对比例2
醇溶体系BOPP背涂涂料，为日本可乐丽公司Mowital B20H。。
对比例3
溶剂体系BOPP背涂涂料，为上海维凯光电新材料有限公司的CP-0403。。
对比例4
本对比例的涂料及制备方法与实施例1相同，不同之处仅在于：本对比例采用的是未改性的聚乙烯醇。
剥离力、转移到纸上后耐温测试、附着测试
样张A制备：将对比例1-3、实施例1-5涂料均稀释至20％固含，然后用翁开尔4#线棒涂布在BOPP镭射镀铝膜上烘干，烘干效率均为90℃，10s。
样张B制备：将制备好的样张A用BASF SD602水溶胶水复合到卡纸上，90℃烘10s，待冷却后将上层BOPP膜剥离，铝层和膜分离后得到样张B。
剥离力测试方法：
1、将1.27cm宽度的3M600胶带紧密的贴合在样张A涂层面，切记中间不能有空气和褶皱。
2、将贴合好的胶带一端破口后背面贴在TMI测试仪的探头上，样张固定在探头下的测试板上，确保探头和胶带方向在一条直线上。
3、将TMI测试仪参数设定为：速度30cm/min，移动距离15cm，然后对所有样张进行测试。
转移到纸上后耐温测试方法:
将样张B切割成2cm x 2cm大小，放入烘箱设定温度由低到高烘10s，观察样张铝面发白的初始温度并记录。
与纸复合后背涂涂层与胶层、铝层的附着测试方法：
1、将1.27cm宽度的3M600胶带紧密的贴合在样张B涂层面，切记中间不能有空气和褶皱。
2、将胶带一端破口，然后沿胶带方向迅速剥离，观察样张破坏程度。
涂布收卷反粘测试方法
将两份样张A涂布面朝上堆叠在一起，然后增加1KG负重，24h后将其分离，观察涂布面是否粘在一起，分离过程中涂层是否被破坏。‘
羧基丁苯胶乳在背涂涂层重涂性能测试方法
1、将BASF SD602胶水用4#棒涂布在样张A上烘干，烘干效率均为90℃，10s。
2、观察602胶水是否对背涂涂层均匀润湿，有无收缩情况发生。
将实施例与对比例制备的涂料进行上述剥离力、转移到纸上后耐温测试、附着测试、涂布收卷反粘测试、羧基丁苯胶乳在背涂涂层重涂性能测试，测试结果如表1所示。
表1
测试结果分析：
1、从剥离力上看，对比例1、对比例4、实施例1和2剥离稍偏紧，而对比例2、对比例3、实施例3、4、5剥离性能良好。可以看出增加水性丙烯酸酯乳液会增大剥离力，而增加胺化改性木质素树脂和硅改性聚乙烯醇会使剥离力有所降低；
2、从耐温和反粘上看，对比例1、对比例4和实施例1耐温稍差，而对比例2和3、实施例2、3、4、5耐温良好；反粘的趋势和耐温结果差不多，这是因为水性丙烯酸酯乳液对耐温和反粘起负作用，而胺化改性木质素树脂、硅改性的聚乙烯醇对耐温和反粘起提高作用。实施例1比对比例4的反粘情况稍好，这是因为实施例4中硅改性的聚乙烯醇中的硅氧键会富集在表面，增加表面爽滑性，减轻反粘。
3、从与纸复合后的附着情况看，对比例1和4、实施例1、2、3、4、5转移到纸后的附着都很好，对比例2和3附着很差，这是因为溶剂体系、醇溶体系背涂涂料与胶水之间的附着很差；此外通过实施例可以看出，随着水性丙烯酸酯乳液含量降低，胺化改性木质素树脂升高，与纸附着情况会稍下降。
4、从羧基丁苯胶乳在背涂层重涂性能看，有部分会产生收缩现象，这是由于背涂涂层表张偏低造成的。如对比例1和3、实施例5涂布巴斯夫602胶水后会有轻微缩孔现象，而对比例2和4、实施例1、2、3、4的胶水涂布效果都很好，这是因为胺化改性木质素树脂本身表面张力较高，使得涂层整体的重涂性能好；而实施例5中轻微缩孔现象是由硅改性聚乙烯醇成膜表张太低造成的。
综合以上分析，本发明开发了一种BOPP镭射镀铝膜转移用水性背涂涂料，其主要特点在于其中添加量胺化改性木质素、硅改性聚乙烯醇，使得产品在剥离、成膜、反粘、耐温和VOCs等性能方面得到提高，较市场上常用水性、醇溶性和溶剂型体系的背涂有明显优势。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。