一种用于合成纸的水性涂料的制作方法

文档序号:16101591发布日期:2018-11-28 00:10阅读:511来源:国知局

本发明涉及一种水性涂料,特别是一种用于合成纸且具备优良印刷性及耐水性的水性涂料。



背景技术:

天然的木浆纸张,防水性差、易刮破,且使用用途受限。为了取代这种天然木浆纸张,在现有技术中,开发了一种具迭层结构的聚烯烃合成纸(synthetic polyolefin paper),其结构,包括使用经过双轴延伸的聚丙烯薄膜(biaxially stretched polypropylene film)作为中间基材层,并于其表面贴合或涂布上含有无机盐微细粉末且经过单轴延伸的聚丙烯薄膜(uniaxially stretched polypropylene film)作为纸面层。这种聚烯烃合成纸,具有防水、抗撕裂等优点,但其表面因为是塑料表面,在印刷过程中对于油墨的吸附能力(下称吸墨性)不佳,导致这种聚烯烃合成纸的油墨印刷效果(下称印刷性)不太理想。

为了提高聚烯烃合成纸的凹版印刷性,现有技术又教导使用丙烯酸共聚物乳液(acrylate copolymer emulsion)或聚乙烯亚胺乳液(polyethylenimine emulsion)涂布在所述合成纸的纸面上作为吸收印刷油墨的吸墨材,并且限定涂布剂量需介于0.005-0.1g/m2之间;然而,在印刷或书写的过程中,这种合成纸的油墨干燥速度却不佳,不适合作为印刷或书写的用途。

另一种公知的聚烯烃合成纸,借助添加碳酸钙填充剂,将作为中间基材层的双轴延伸聚丙烯薄膜(biaxially stretched polypropylene film)的结构,改良成具有微细孔隙。而且,为了提升合成纸的吸墨性,所述双轴延伸聚丙烯薄膜的表面,再涂布一层厚度10μm的涂膜,作为吸收印刷油墨的纸面涂层,其组成,按重量比,包括压克力树脂8-20%、碳酸钙20-60%、高岭土0.1-5%、二氧化钛0.1-2重量%,水30-90%及抗静电剂0-2%。这种聚烯烃合成纸的纸面涂层,因为具有微细孔隙,与天然木浆纸张极为接近,也具备让印刷油墨快速干燥的特点。但是,这种聚烯烃合成纸的纸面涂层,因为成分中包含具有亲水性的压克力树脂,造成容易吸取水分发生澎润现象,从而导致其纸面涂层与作为中间基材层的双轴延伸聚丙烯薄膜之间的结合强度(下称涂层粘附性(coating adhesion))下降。所以,这种聚烯烃合成纸有耐水性和涂层粘附性不佳以及其印刷面易受到破坏的缺点。

另一种公知的聚烯烃合成纸,为了提升聚烯烃合成纸的涂层粘附性,使用于成分中添加了氮丙啶交联剂的表面处理剂,使得合成纸的纸面涂层具有一定的强度和稳定性,从而解决纸面涂层在印刷时易发生脱落(下称掉粉)的问题。但,这种聚烯烃合成纸仍然存在压克力树脂吸墨性差且不易渗透的缺点,导致印刷过后的色彩饱和度(color saturation)较差。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明的主要目的是提供一种兼顾耐水性、涂层粘附性与吸墨性的水性涂料,涂布后的合成纸可以应用于凸版、凹版或网版印刷,且涂布后的合成纸具备优良的耐水性、涂层粘附性、吸墨性、印刷性及色彩饱和度。

本发明的另一主要目的是提供一种用于涂布合成纸的水性涂料组合物,成分中,使用特殊吸墨球与无机吸墨材料,可以改善合成纸印刷时的吸墨速度与色彩饱和度,再搭配成分中的特定水性压克力与交联剂,可解决目前合成纸经泡水后易发生粘连、擦伤易掉粉的缺陷,也一并解决因为使用压克力材质不耐酒精的问题。

本发明的又一目的是提供一种水性涂料组合物,按照重量比,包含以下成分,且以下各成分的总和为100wt%:

1)2-7wt%吸墨球乳液;

2)26-70wt%水性压克力乳液;且所述水性压克力乳液,以下列主要单体乳液聚合而成,且全部反应单体的总重量为100wt%:

a)45-70wt%具低的玻璃化转变温度的丙烯酸酯类(下称低Tg丙烯酸酯类);

b)0.1-10wt%疏水性(甲基)丙烯酸烷基酯;

c)10-45wt%疏水性基于苯乙烯的单体;

d)1-20wt%含羧基的乙烯基单体。

3)26-70wt%无机吸墨材料;

4)0.5-3wt%水性交联剂;

本发明的再一目的是提供一种吸墨球乳液的制备方法,包括:

A)按重量比1:2取甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA),加入基于甲基丙烯酸甲酯(MMA)重量达6-8倍的丙烯酸丁酯(BA),再加入用量小于0.5wt%丙烯酸酯系单体重量的阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠,进行乳液聚合反应,控制搅拌速度,制得乳液A;

B)取乳液A与用量为乳液A重量的1-5倍的甲基丙烯酸(MAA)单体及用量为乳液A重量的1-4倍的丙烯酸酯系单体,并加入为上述单体总量的0.1-2摩尔%乙二醇二甲基丙烯酸酯,进行乳液聚合制得乳液B;

C)取乳液B与用量为乳液B重量的0.5-1.5倍的苯乙烯(SM)单体,进行乳液聚合,再加入氨水,制得平均粒径介于0.5-1.1μm的吸墨球乳液,其中乳液B占总固体含量的8-9.8wt%。

上述甲基丙烯酸甲酯及丙烯酸丁酯也可改为使用丙烯酸酯系单体,所述丙烯酸酯系单体选自丙烯酸甲酯单体、甲基丙烯酸甲酯单体、丙烯酸乙酯单体、丙烯酸丁酯单体或丙烯酸乙基己基酯单体中的一种以上。

吸墨球乳液为压克力微球,优选粒径为500-1100nm,在制备方法的步骤(A)反应过程中,搅拌速度及乳化剂的用量,对粒径有很大影响,控制加料方式,可制得预定大小的粒径。

具体实施方式

本发明的水性涂料组合物,兼顾优异的耐水性、粘附性及吸墨性等,用途可作为合成纸的表面涂层,按照重量比,包含以下成分,且以下各成分的总和为100wt%:

1)2-7wt%吸墨球乳液;

2)26-70wt%水性压克力乳液;

3)26-70wt%无机吸墨材料;

4)0.5-3wt%水性交联剂。

吸墨球乳液

所述吸墨球乳液为压克力微球乳液,是本发明的水性涂料组合物的关键技术之一。乳液中的压克力微球,其平均粒径介于0.5-1.1μm,且具有空心腔体,作为吸墨球使用。

印刷时,印刷墨水通过毛细管现象会流入及充满所述吸墨球的腔体,使得色彩浓度提高,进而显现高度亮丽的色彩饱和度。

所述吸墨球乳液的制备方法,包括:

1.按照1:2的重量比取甲基丙烯酸(methacrylic acid MAA)单体和甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate,MMA)单体,加入丙烯酸系单体,例如选用丙烯酸丁酯(BA),其使用量为甲基丙烯酸甲酯单体重量的6-8倍,然后加入阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠,其使用量小于丙烯酸系单体重量的0.005倍,进行乳液聚合反应期间,加入引发剂,控制搅拌速度、引发剂的滴加速度及时间,制得乳液A;

2.取乳液A与甲基丙烯酸(MAA)单体及丙烯酸酯系单体,甲基丙烯酸(MAA)单体的使用量为乳液A的1-5倍,丙烯酸酯系单体的使用量为乳液A的1-4倍,并加入上述单体总量的0.1-2摩尔%乙二醇二甲基丙烯酸酯,进行乳液聚合期间加入引发剂,制得乳液B;

3.取乳液B与用量为乳液B重量的0.5-1.5倍的苯乙烯(SM)单体,进行乳液聚合,再加入氨水,制得平均粒径介于0.5-1.1μm的吸墨球乳液,其中乳液B占总固体含量的8-9.8wt%。

无机吸墨材料

所述无机吸墨材料为具有多孔隙与高表面积的无机粒子,其平均粒径介于1.2-5μm,也是本发明的水性涂料组合物的关键技术之一,有助于使本发明的水性涂料组合物提高吸收墨水速度。

所述无机吸墨材料可选自碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛、硅藻土、高岭土、氧化钙、二氧化硅或硫酸钡中的一种以上,优选为使用碳酸钙或二氧化硅。

无机吸墨材料以碳酸钙为例,本发明的水性涂料组合物,利用直径1.2-5μm的大粒径碳酸钙与直径0.5-1.1μm的小粒径吸墨球进行混合,吸墨球可以取得最佳填充比率。印刷时,印刷墨水会沿着合成纸的涂层表面中的碳酸钙间的孔隙快速导流至吸墨球的腔体,因此,本发明的水性涂料组合物,可以实现快速吸墨与达到高色彩饱和度的效果。

水性交联剂

本发明所使用的水性交联剂(或称架桥剂),具有两个以上的反应性官能团,可与反应型单体(如羧酸基单体)交联。所述水性交联剂选自水性异氰酸酯系化合物(isocyanate)、水性环氧系化合物(epoxy)及氮丙啶(或称吖啶)(aziridine)系化合物,优选为氮丙啶系化合物为交联剂,最优选为选自DSM公司出品的CX-100(含有三个氮丙啶官能团)。

水性压克力乳液

本发明所使用的水性压克力乳液,以下列四种单体a1-a4乳液聚合而成,且全部反应单体的总重量为100wt%:

a1)45-70wt%具有低的玻璃化转变温度的丙烯酸酯单体(下称低Tg丙烯酸酯单体);

a2)0.1-10wt%疏水性(甲基)丙烯酸烷基酯单体(hydrophobic alkyl methacrylate monomer);

a3)10-45wt%疏水性基于苯乙烯的单体(styrene-based monomer);

a4)1-20wt%含羧基的乙烯基单体(carboxyl-containing vinyl monomer)。

低Tg丙烯酸酯单体

合成纸作为中间基材层的聚丙烯薄膜(polypropylene film),在制备过程中,经过双轴延伸工艺后,会产生许多微小孔洞结构。本发明的涂料组合物,当涂布于合成纸上形成纸面涂层之际,因为其成分中选用低Tg丙烯酸酯单体,有助于丙烯酸酯单体更容易迁移至聚丙烯薄膜的孔洞中,达到锚定的效果,进而增加纸面涂层拥有优越的涂层粘附性(coating adhesion)。

本发明的低Tg丙烯酸酯单体,用于促进合成纸的纸面涂膜与基材间的粘附性,且选自丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯及丙烯酸异辛酯中的一种或两种以上。

疏水性(甲基)丙烯酸烷基酯单体

树脂的亲水或疏水特性,可以通过使用亲水性单体与疏水性单体的比例来调整。当树脂疏水性越强,涂膜的吸水率则越低。本发明的水性涂料组合物,在合成纸的表面涂布成涂膜后,因成分中含疏水性(甲基)丙烯酸烷基酯单体,可避免水渗入合成纸的涂膜中进而造成涂膜的膜面瓦解。

本发明的(甲基)丙烯酸烷基酯单体选自(甲基)丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丙酯(PA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异丁酯(IBA)、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯(2-HEA)、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯(IOA)、(甲基)丙烯酸壬酯(NA)、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯(LA)、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯(MOEA)、(甲基)丙烯酸正丁酯(n-BMA)、丙烯酸2-乙基己酯(2-EHA)或(甲基)丙烯酸乙氧基甲酯(EOMAA)中的一种或两种以上。

疏水性基于苯乙烯的单体

本发明的水性涂料组合物,在合成纸的表面涂布成涂膜后,因成分中含疏水性基于苯乙烯的单体,可以增加涂膜的内聚力与疏水性。此外,合成纸上的涂膜,利用所述单体的高分子与水分子之间的极性差异,具有优异的泡水耐刮性。

所述疏水性基于苯乙烯的单体选自苯乙烯单体(styrene monomer,SM)、甲基苯乙烯单体(methylstyrene monomer,MSM)或乙烯基甲苯(vinyl toluene monomer)中的一种或两种以上。

含羧基的乙烯基单体

本发明的水性涂料组合物,在合成纸的表面涂布成涂膜后,其成分中的含高比重的无机吸墨材料,易沉淀到涂膜的下层,而且无机吸墨材料与树脂间的相容性又差,将造成树脂与无机吸墨材料之间会形成孔隙,进而降低树脂与无机吸墨材料间的结合力。

本发明的水性涂料组合物,为解决此问题,经掺入含羧基的乙烯基单体后,因成分中的无机吸墨材料(如碳酸钙)的表面带正电荷,而含羧基的乙烯基单体的分子链带负电荷,可与无机吸墨材料的正电荷结合,有助于将无机吸墨材料稳固地分散在树脂涂膜中,以改善及增加无机吸墨材料与树脂间的结合力,从而使得涂膜具有优异的耐刮性,不易掉粉。

另外,本发明的水性涂料组合物,其成分中具有亲水性单体,在合成纸的表面涂布成涂膜后,一旦遇到水分受潮,树脂涂膜易吸水澎润,结构变松散。在这种情况下,取两张受潮合成纸对贴时,两张合成纸的涂膜间,因为涂膜结构松散造成其中的高分子链段易互相缠绕,故易造成粘连。为解决此问题,利用交联剂与含羧基的乙烯基单体的羧基产生交联作用,除了固定涂膜中的高分子链段外,并将涂膜中的高分子形成网状结构,可以避免分子链互相缠绕,以及改善合成纸泡水对贴后发生粘连的缺陷。

所述含羧基的乙烯基选自丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、顺丁烯二酸(MA)、反丁烯二酸(FA)、衣康酸(IA)、丁烯酸(BA)及马来酸酐(MAH)组成的群体中的一种或两种以上。

乳化剂

乳化剂的选择是乳液聚合最重要的一环,会影响到下列事项:

(1)聚合物分子量;

(2)乳胶的颗粒大小;

(3)涂膜的物性;及

(4)乳液的稳定性。

本发明所使用的乳化剂加入时机分两阶段,第一阶段起始乳化剂用量为总反应单体的1-2.3wt%,第二阶段将总反应单体的1-2.5wt%乳化剂加入全部反应单体,制成预乳液,如此分两阶段加入乳化剂可促使乳液聚合更均匀,加速反应。

阴离子乳化剂

反应型阴离子乳化剂选自爱迪科(ADEKA)的SR-10、三洋化成(SANYO CHEMICAL)的PC-10、中日合成(SINO-JAPAN CHEMICAL)的MS-2N、晋一化工(CHIN YEE CHEMICAL)的NOIGEN RN-20、RN-30或RN-50、旭懋化工(BIG SUN CHEMICAL)的SDBS95、清泰(CHINGTIDE)的Maxmul-6112、或花王(KAO)的LATEMUL PS或LATEMUL ASK。

非反应型阴离子乳化剂选自聚益化学(JIUH-YI CHEMICAL)公司的NP6SF或SDS等。

非离子乳化剂

反应型的非离子乳化剂,选自清泰(CHINGTIDE)的5010。非反应型的非离子乳化剂,选自中日合成(SINO-JAPAN CHEIMCAL)公司的E-950等。

合成水性树脂的引发剂

乳液聚合所使用的引发剂大都为水溶性的,如H2O2、过硫酸钠(Sodium Persulfate,Na2S2O8)、过硫酸铵(Ammomium Persulfate,(NH4)2S2O8)、过硫酸钾(Potassium Persulfate,K2S2O8)、偶氮二异丁腈(Azobisisobutyronitrile,AIBN)等。所使用的还原剂为亚硫酸氢钠(sodium bissulfite,NaHSO3)、焦亚硫酸钠(sodium metabissulfite,Na2S2O5)或连二亚硫酸钠(sodium hydrosulfite,Na2S2O4)等。

涂料的制备

本发明的水性涂料,是使用前面教导的水性涂料组合物调配而成,在合成纸的表面涂布成涂膜,其制作步骤包括:将水与交联剂混合均匀后,加入水性压克力乳液并同时搅拌,再加入吸墨球与无机吸墨材混合均匀,之后使用200目滤网过滤。

本发明的水性涂料,成分中含有吸墨球乳液及无机吸墨材料,有助于提升吸附油墨性能及提高印刷质量。

本发明的水性涂料,成分中含有反应型交联剂,涂布成涂膜或涂层后,有助于高分子形成网状结构,大幅提高涂膜或涂层的耐水性与耐酒精性,且消除泡水粘连与易擦伤等问题。

本发明的水性涂料,成分中的压克力单体可选用具有氢键的甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯,有助于增加高分子间的作用力,以及加强无机吸墨材与树脂间的结合力,从而大幅提升涂层粘附性。

本发明的水性涂料,在合成纸的表面涂布成涂膜或涂层后,与同类产品相比,有助于使合成纸具有显著的涂层粘附性、耐粘连性、耐溶剂性、耐擦伤性等特点。

实施例

以下列举实施例具体说明本发明的内容及可达成的功效,但本发明并不仅局限于此等实施例。

预制吸墨球乳液

1.制作乳液A

取20克甲基丙烯酸(MAA)、40克甲基丙烯酸甲酯(MMA)及280克丙烯酸丁酯(BA),倒入含60克去离子水、及1.5克十二烷基苯磺酸钠的容器内,经高速搅拌成混合液(I)。

取2000克去离子水及60.4克混合液(I)加入反应釜内,搅拌并加热至78℃。另取60克去离子水溶解5克过硫酸铵引发剂,倒入反应釜开始反应。半小时后,将剩余的混合液(I)以1.5小时滴加完成,并持续反应4小时后,制得酸碱值pH=2.3、平均粒径170nm且固体含量13.5wt%的乳液A。

2.制作乳液B

取175克乳液A及1700克去离子水加入反应釜内,搅拌并加热至80℃。

另取490克甲基丙烯酸、210克甲基丙烯酸甲酯、7克乙二醇二甲基丙烯酸酯与3100克去离子水,并高速搅拌成混合液(II),并以3小时速度滴加入反应釜。

另取70克去离子水溶解8.4克过硫酸铵引发剂以3.5小时速度滴加入反应釜,混合液(II)滴加完成后,维持80℃继续反应2小时,制得酸碱值pH=2.3、平均粒径324nm且固体含量12.5wt%的乳液B。

3.制作吸墨球乳液

取1350克乳液B及2200克去离子水加入反应釜内,搅拌并加热至80℃。

另取1000克苯乙烯、24克乙二醇二甲基丙烯酸酯及3克十二烷基硫酸钠,并高速搅拌成混合液(III),并以3小时速度滴加入反应釜。

另取300克去离子水溶解10克过硫酸铵引发剂以3.5小时速度滴加入反应釜,混合液(III)滴加完成后,维持80℃继续反应1小时。之后,升温至90℃,加入150克9.3wt%氨水,降温至86℃,恒温2小时后,降至室温,过滤除去凝结物,制得酸碱值pH=9.5,平均粒径856nm,固体含量24.4wt%的吸墨球乳液。

预制水性压克力乳液

<样品P1>

如表1所示,将0.7克的乳化剂SDS加入装有110克去离子水的反应釜,持续搅拌并升温至75℃。另取30克去离子水、56克的丙烯酸丁酯(BA)、5克的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、36克的苯乙烯(ST)、5克的丙烯酸(AA)、4克的乳化剂SDS,并高速搅拌成混合液(IV)。取前述混合液(IV)10克加入反应釜,维持75℃搅拌。同时取10克的去离子水溶解0.4克的偶氮二异丁腈(AIBN)引发剂加入反应釜开始反应。10分钟后,开始滴加剩余的混合液(IV),滴加时间为4小时。滴加结束后,持续反应2小时。反应结束后,经200目滤网过滤得到水性压克力乳液P1。

<样品P2>

同预制样品P1的反应流程,只是将单体改为:556克的丙烯酸丁酯(BA)、5克的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、36克的苯乙烯(ST)、5克的甲基丙烯酸(MAA)。反应结束后,经200目滤网过滤得到水性压克力乳液P2。

<样品P3>

同预制样品P1的反应流程,只是将单体改为:46克的丙烯酸丁酯(BA)、10克的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、46克的苯乙烯(ST)、1克的丙烯酸(AA)。反应结束后,经200目滤网过滤得到水性压克力乳液P3。

<样品P4>

同预制样品P1的反应流程,只是将单体改为:72克的丙烯酸丁酯(BA)、0.15克的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、10.2克的苯乙烯(ST)、20克的丙烯酸(AA)。反应结束后,经200目滤网过滤得到水性压克力乳液P4。

以下实施例与比较例的合成纸涂层,涂布厚度约为5微米,经过以线棒进行涂布后,再以95度烘箱干燥,之后,依照以下评估方法,评估合成纸涂层的粘附性、耐粘连性、耐酒精性、耐刮性及印刷色浓度。

粘附性测试方法

以胶带贴在涂布面上,再以2公斤滚筒压合,随后由一端快速撕起,观察涂布层是否破损。

耐粘连性测试方法

将涂布的合成纸浸泡于纯水12小时,将涂布面对贴后,样品放置35℃循环烘箱干燥。完全干燥后,观察对贴面是否会粘连。以○表示不粘连,╳表示会粘连。

耐酒精性测试方法

以棉花棒沾20-95%浓度的酒精擦拭合成纸的涂布面10次,观察涂布层是否有破损或起粉,并记录无破损下最高酒精浓度。

耐溶剂性测试方法

以棉花棒沾丙酮或去渍油擦拭合成纸的涂布面10次,观察涂布层是否有破损或起粉,并记录是否破损。

耐刮性(耐擦伤性)测试方法

将涂布的合成纸浸泡于纯水1小时,再以500克砝码重压的砂纸擦拭涂布面,反复10次,观察涂布层是否有破损或起粉。

印刷色浓度的评估方法

以符合印刷色浓度量测标准DIN 16536的色浓度计TECHKON R410e测量印刷色浓度,浓度越高,印刷性越佳。

实施例1:

如表2所示,将4克吸墨球乳液、40克水性压克力乳液P1与70克碳酸钙混合,再加入0.68克DSM公司交联剂CX-100(含有三个氮丙啶官能团),搅拌均匀后,经200目滤网过滤,得到用于涂布合成纸的水性涂料。并以涂布棒涂布于PP合成纸上,95℃下烘烤15秒,其干燥后厚度为5μm。

测试PP合成纸涂层的物理性能,测试结果如表2所示。具极佳耐酒精性、耐溶剂性及印刷性外,以胶带测试涂层粘附度,结果不脱落。将样品泡水,以500克下压砂纸测试耐刮性,结果不起粉。再将样品对贴后干燥,测试粘连性,结果不粘连。

实施例2:

除了使用水性压克力乳液P2取代水性压克力乳液P1以外,实施与实施例1相同的步骤。

测试PP合成纸涂层的物理性能,测试结果如表2所示。具极佳耐酒精性、耐溶剂性及印刷性外,以胶带测试涂层粘附度,结果不脱落。将样品泡水,以500克下压砂纸测试耐刮性,结果不起粉。再将样品对贴后干燥,测试粘连性,结果不粘连。

实施例3:

除了吸墨球乳液的使用量从4克改为5克,以及交联剂CX-100的使用量从0.68克改为0.3克以外,实施与实施例1相同的步骤。

测试PP合成纸涂层的物理性能,测试结果如表2所示。具极佳耐酒精性、耐溶剂性及印刷性外,以胶带测试涂层粘附度,结果不脱落。将样品泡水,以500克下压砂纸测试耐刮性,结果不起粉。再将样品对贴后干燥,测试粘连性,结果不粘连。

实施例4:

除了使用70克水性压克力乳液P3取代40克水性压克力乳液P1、吸墨球乳液的使用量从4克改为2克,碳酸钙的使用量从70克改为26克,交联剂CX-100的使用量从0.68克改为2克以外,实施与实施例1相同的步骤。

测试PP合成纸涂层的物理性能,测试结果如表2所示。具极佳耐酒精性、耐溶剂性及印刷性外,以胶带测试涂层粘附度,结果不脱落。将样品泡水,以500克下压砂纸测试耐刮性,结果不起粉。再将样品对贴后干燥,测试粘连性,结果不粘连。

实施例5:

除了使用26克水性压克力乳液P4取代40克水性压克力乳液P1、吸墨球乳液的使用量从4克改为3.5克,交联剂CX-100的使用量从0.68克改为0.5克以外,实施与实施例1相同的步骤。

测试PP合成纸涂层的物理性能,测试结果如表2所示。具极佳耐酒精性、耐溶剂性及印刷性外,以胶带测试涂层粘附度,结果不脱落。将样品泡水,以500克下压砂纸测试耐刮性,结果不起粉。再将样品对贴后干燥,测试粘连性,结果不粘连。

比较例1:

除了不使用吸墨球乳液及交联剂CX-100以外,实施与实施例1相同的步骤。

测试PP合成纸涂层的物理性能,测试结果如表2所示。除耐酒精性、耐溶剂性及印刷性不佳外,以胶带测试涂层粘附度,结果不脱落。将样品泡水,以500克下压砂纸测试耐刮性,结果不起粉。再将样品对贴后干燥,测试粘连性,结果会粘连。

比较例2:

除了使用水性压克力乳液P2取代水性压克力乳液P1以外,实施与比较例1相同的步骤。

测试PP合成纸涂层的物理性能,测试结果如表2所示。除耐酒精性、耐溶剂性及印刷性不佳外,以胶带测试涂层粘附度,结果不脱落。将样品泡水,以500克下压砂纸测试耐刮性,结果不起粉。再将样品对贴后干燥,测试粘连性,结果会粘连。

比较例3:

除了增加使用0.68克的安锋实业公司的交联剂SV-02以外,实施与比较例1相同的步骤。

测试PP合成纸涂层的物理性能,测试结果如表2所示。除耐酒精性、耐溶剂性及印刷性不佳外,以胶带测试涂层粘附度,结果不脱落。将样品泡水,以500克下压砂纸测试耐刮性,结果不起粉。再将样品对贴后干燥,测试粘连性,结果会粘连。

比较例4:

除了增加使用0.68克的三井交联剂WD-726以外,实施与比较例1相同的步骤。

测试PP合成纸涂层的物理性能,测试结果如表2所示。除耐酒精性、耐溶剂性及印刷性不佳外,以胶带测试涂层粘附度,结果不脱落。将样品泡水,以500克下压砂纸测试耐刮性,结果不起粉。再将样品对贴后干燥,测试粘连性,结果会粘连。

结论:

1.本发明的水性压克力因具有羧酸官能团,增加吸墨材料的黏结力,并加强分子间作用力,大幅提升涂层粘附性。

2.实施例1及2在涂料中添加交联剂,成膜后形成高分子网状结构,大幅提高涂层的耐水性与耐酒精性,解决涂层易粘连及易擦伤等问题,但含三个碳二亚胺官能团及含有三个异氰酸酯官能团的交联剂则对粘连性无明显改善。

3.本发明选用碳酸钙、吸墨球乳液及压克力乳液为涂料,再以大小粒径的最佳排列组合,印刷后可提高印刷色浓度(高色彩饱和度)的合成纸涂料,且印刷干燥性佳与色彩坚牢度好。

4.与同类产品相比,本发明的水性涂料、大幅提高涂层的粘附性、耐粘连性、耐擦伤性,在涂布合成纸之后,有助于合成纸具有显著耐水性与优良印刷性。

表1预制水性压克力乳液

表2水性涂料组合物及其物性

注:1.SV-02安锋实业公司制品(含三个碳二亚胺官能团)

2.WD-726三井交联剂(含有三个异氰酸酯官能团)

3.粘连性又称耐水性,○:表示不粘连;╳:表示会粘连。

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