專利名稱：一種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合涂料及其制備方法，尤其是涉及一種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍
鋁涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
PET鐳射鍍鋁膜憑借其特有的功能性和外觀強(qiáng)烈的金屬感、炫目的鐳射效果一直 在包裝領(lǐng)域占有一席之地，為其度身定制的復(fù)合鐳射鍍鋁涂料得到了大量的推廣應(yīng)用。復(fù) 合鐳射鍍鋁涂料的基礎(chǔ)性能是其附著性和模壓效果，附著性即涂料對(duì)基膜( 一般為PET聚 酯薄膜)的附著力，模壓效果是指通過模壓工藝在涂層上呈現(xiàn)出全息鐳射效果。
現(xiàn)有復(fù)合鐳射鍍鋁涂料為溶劑型體系，大量使用有機(jī)溶劑， 一方面揮發(fā)性有機(jī)物 (VOCs)含量高對(duì)生產(chǎn)與使用環(huán)境造成嚴(yán)重污染，另一方面也存在著溶劑成本受制于國(guó)際油 價(jià)波動(dòng)的問題。水性涂料具有溶劑型涂料無(wú)可比擬的環(huán)保優(yōu)勢(shì)已成為廣泛共識(shí)，復(fù)合鐳射 鍍鋁涂料走水性化的道路也是大勢(shì)所趨，具環(huán)保性水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料則尚未見有相關(guān) 專利或文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種具有環(huán)保優(yōu)勢(shì)、 成本較低、耐溶劑性好的環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料及其制備方法。自交聯(lián)丙烯酸乳液30-40 ;硬質(zhì)丙烯酸乳液5-10 ;聚氨酯水分散體5-10 ;助溶劑10-20 ;去離子水20-40 ;pH值調(diào)節(jié)劑0. 2-0. 3 ;潤(rùn)濕劑0. 1-0. 5 ;流平劑0. 1-0. 2 ;消泡劑0. 05-0. 2。所述的自交聯(lián)丙烯酸乳液的玻璃化溫度為45-55°C，自交聯(lián)丙烯酸的分子量》20所述的硬質(zhì)丙烯酸乳液的玻璃化溫度為85-95t:，硬質(zhì)丙烯酸的分子量^ 20萬(wàn)。 所述的聚氨酯水分散體的軟化點(diǎn)為205-220°C。 所述的助溶劑包括乙醇、異丙醇或丙二醇醚。
所述的pH值調(diào)節(jié)劑包括氨水、三乙胺、二甲基乙胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-l-丙醇或二甲基乙醇胺。 所述的潤(rùn)濕劑包括陰離子型潤(rùn)濕劑或非離子型潤(rùn)濕劑，所述的陰離子型潤(rùn)濕劑包 括脂肪醇硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉或羥甲基十二烷基羧酸鈉，所述的非離子型潤(rùn)濕劑包 括烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)或脂肪酸聚氧乙烯酯(AE)。
所述的流平劑包括改性有機(jī)硅，所述的改性有機(jī)硅包括聚醚改質(zhì)聚硅氧烷或氨基 改性有機(jī)硅氧烷。 所述的消泡劑包括改性聚硅氧烷、特殊氫碳化合物、疏水粒子與碳?xì)浠衔?、非離 子型界面活性劑或改性硅酮類消泡劑，所述的改性聚硅氧烷包括氨基改性聚硅氧烷或丙烯 酸聚硅氧烷，所述的特殊氫碳化合物包括市售的德謙W-090或W-092，所述的疏水粒子與碳 氫化合物包括市售的BYK-Oll或德謙Defoam W-082,所述的非離子型界面活性劑包括聚氧 乙烯胺或聚氧乙烯酰胺，所述的改性硅酮類消泡劑包括市售KLD-970或市售LH-511。
—種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步 驟 (1)按照以下組分及重量份含量備料 自交聯(lián)丙烯酸乳液 30-40， 硬質(zhì)丙烯酸乳液 5-10， 聚氨酯水分散體 5-10， 助溶劑 10-20， 去離子水 20-40， pH值調(diào)節(jié)劑 0.2-0.3， 潤(rùn)濕劑 0. 1-0. 5， 流平劑 0. 1-0. 2， 消泡劑 0. 05-0. 2 ; (2)將自交聯(lián)丙烯酸乳液、硬質(zhì)丙烯酸乳液及聚氨酯水分散體置于反應(yīng)釜中，控制 攪拌速率為100-200rpm，低速攪拌5-10min ; (3)向反應(yīng)釜中加pH值調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)體系的pH值為7. 5_8. 5 ; (4)向反應(yīng)釜中依次加入潤(rùn)濕劑、流平劑，控制攪拌速率為500-600rpm，中速攪拌
8-15min ; (5)向反應(yīng)釜中加入消泡劑，控制攪拌速率為800-900rpm，高速攪拌20-30min，再 經(jīng)過濾，即得到產(chǎn)品。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn) (1)環(huán)保優(yōu)勢(shì)以水為主要分散介質(zhì)，基本不含有機(jī)溶劑，揮發(fā)性有機(jī)物(V0Cs)含 量極低； (2)成本控制優(yōu)勢(shì)由于不含有機(jī)溶劑，避免了有機(jī)溶劑受國(guó)際油價(jià)高企帶來(lái)的 成本顯著升高的問題； (3)耐溶劑性好相比溶劑型體系，水性體系在樹脂與溶劑型體系極性上的不同，
賦予了其良好的耐溶劑性，對(duì)各種鋁層上光清漆的適應(yīng)性良好； (4)模壓時(shí)適宜的模壓溫度范圍比較寬，模壓效果好，生產(chǎn)上容易控制； (5)可直接用于替代現(xiàn)有溶劑型高剝離性轉(zhuǎn)移涂料。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1 —種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料的制備方法，該方法包括以下步驟
(1)按照以下組分及含量備料30kg自交聯(lián)丙烯酸乳液、10kg硬質(zhì)丙烯酸乳液、 10kg聚氨酯水分散體、20kg助溶劑、29. 45kg去離子水、0. 2kg pH值調(diào)節(jié)劑、0. lkg潤(rùn)濕劑、 0. 2kg流平劑、0. 05kg消泡劑。其中自交聯(lián)丙烯酸乳液的玻璃化溫度為50°C，分子量》20 萬(wàn)；硬質(zhì)丙烯酸乳液的玻璃化溫度為90°C，分子量》20萬(wàn)；聚氨酯水分散體的軟化點(diǎn)為 210°C ;助溶劑為乙醇；pH值調(diào)節(jié)劑為氨水；潤(rùn)濕劑為脂肪醇硫酸鈉；流平劑為氨基改性有 機(jī)硅氧烷；消泡劑為氨基改性聚硅氧烷。 (2)將自交聯(lián)丙烯酸乳液、硬質(zhì)丙烯酸乳液及聚氨酯水分散體置于反應(yīng)釜中，控制 攪拌速率為200rpm，低速攪拌5min ; (3)向反應(yīng)釜中加入pH值調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)體系的pH值為7. 5 ; (4)向反應(yīng)釜中依次加入潤(rùn)濕劑、流平劑，控制攪拌速率為550rpm，中速攪拌
10min j (5)向反應(yīng)釜中加入消泡劑，控制攪拌速率為850rpm，高速攪拌25min，再經(jīng)過濾，
即得到產(chǎn)品。 將制成的水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料，直接涂布于表面經(jīng)電暈處理的聚酯(PET)薄膜 表面，經(jīng)適宜溫度(90°C-140°C)與時(shí)間(8s-15s)的連續(xù)烘干固化成膜后，經(jīng)模壓工藝再 進(jìn)入真空鍍鋁機(jī)鍍鋁，然后與白卡紙通過常用膠水復(fù)合并在一定條件下烘干，鋁面經(jīng)上清 漆后即制成鐳射復(fù)合卡紙。
實(shí)施例2 —種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料的制備方法，該方法包括以下步驟
(1)按照以下組分及含量備料40kg自交聯(lián)丙烯酸乳液、5kg硬質(zhì)丙烯酸乳液、5kg 聚氨酯水分散體、10kg助溶劑、39kg去離子水、0. 2kg pH值調(diào)節(jié)劑、0. 5kg潤(rùn)濕劑、0. lkg流 平劑、0. 2kg消泡劑。其中自交聯(lián)丙烯酸乳液的玻璃化溫度為5(TC，分子量^ 20萬(wàn)；硬質(zhì)丙 烯酸乳液的玻璃化溫度為90°C ，分子量^ 20萬(wàn)；聚氨酯水分散體的軟化點(diǎn)為210°C ;助溶劑 為異丙醇；PH值調(diào)節(jié)劑為三乙胺；潤(rùn)濕劑為十二烷基苯磺酸鈉；流平劑為聚醚改質(zhì)聚硅氧 烷；消泡劑為市售的德謙W-090。 (2)將自交聯(lián)丙烯酸乳液、硬質(zhì)丙烯酸乳液及聚氨酯水分散體置于反應(yīng)釜中，控制 攪拌速率為200rpm，低速攪拌5min ; (3)向反應(yīng)釜中加入pH值調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)體系的pH值為8. 5 ; (4)向反應(yīng)釜中依次加入潤(rùn)濕劑、流平劑，控制攪拌速率為600rpm，中速攪拌 10min j (5)向反應(yīng)釜中加入消泡劑，控制攪拌速率為800rpm，高速攪拌30min，再經(jīng)過濾，
即得到產(chǎn)品。 實(shí)施例3 —種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料的制備方法，該方法包括以下步驟
6
(1)按照以下組分及含量備料35kg自交聯(lián)丙烯酸乳液、7kg硬質(zhì)丙烯酸乳液、 6kg聚氨酯水分散體、15kg助溶劑、36. 35kg去離子水、0. 2kg pH值調(diào)節(jié)劑、0. 2kg潤(rùn)濕 劑、0. 15kg流平劑、0. 1kg消泡劑。其中自交聯(lián)丙烯酸乳液的玻璃化溫度為5(TC，分子量 > 20萬(wàn)；硬質(zhì)丙烯酸乳液的玻璃化溫度為90°C，分子量^ 20萬(wàn)；聚氨酯水分散體的軟化 點(diǎn)為210°C ;助溶劑為丙二醇醚；pH值調(diào)節(jié)劑為二甲基乙胺；潤(rùn)濕劑為烷基酚聚氧乙烯醚 (APEO);流平劑為聚氧乙烯胺；消泡劑為市售LH-511。 (2)將自交聯(lián)丙烯酸乳液、硬質(zhì)丙烯酸乳液及聚氨酯水分散體置于反應(yīng)釜中，控制 攪拌速率為100rpm，低速攪拌10min ; (3)向反應(yīng)釜中加入pH值調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)體系的pH值為8. 0 ; (4)向反應(yīng)釜中依次加入潤(rùn)濕劑、流平劑，控制攪拌速率為500rpm，中速攪拌 15min j (5)向反應(yīng)釜中加入消泡劑，控制攪拌速率為900rpm，高速攪拌20min，再經(jīng)過濾，
即得到產(chǎn)品。 實(shí)施例4 —種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料的制備方法，該方法包括以下步驟
(1)按照以下組分及含量備料30kg自交聯(lián)丙烯酸乳液、8kg硬質(zhì)丙烯酸乳液、7kg 聚氨酯水分散體、14kg助溶劑、20kg去離子水、0. 5kg pH值調(diào)節(jié)劑、0. 3kg潤(rùn)濕劑、0. lkg流 平劑、0. 2kg消泡劑。其中自交聯(lián)丙烯酸乳液的玻璃化溫度為45t:，分子量25萬(wàn)；硬質(zhì)丙烯 酸乳液的玻璃化溫度為85°C ，分子量30萬(wàn)；聚氨酯水分散體的軟化點(diǎn)為205°C ;助溶劑為丙 二醇醚；pH值調(diào)節(jié)劑為三乙醇胺；潤(rùn)濕劑為高碳脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO);流平劑為聚氧乙 烯胺；消泡劑為市售的BYK-Oll。 (2)將自交聯(lián)丙烯酸乳液、硬質(zhì)丙烯酸乳液及聚氨酯水分散體置于反應(yīng)釜中，控制 攪拌速率為100rpm，低速攪拌8min ; (3)向反應(yīng)釜中加入pH值調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)體系的pH值為7. 5 ; (4)向反應(yīng)釜中依次加入潤(rùn)濕劑、流平劑，控制攪拌速率為500rpm，中速攪拌 15min j (5)向反應(yīng)釜中加入消泡劑，控制攪拌速率為800rpm，高速攪拌25min，再經(jīng)過濾，
即得到產(chǎn)品。 實(shí)施例5 —種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料的制備方法，該方法包括以下步驟
(1)按照以下組分及含量備料37kg自交聯(lián)丙烯酸乳液、9kg硬質(zhì)丙烯酸乳液、8kg 聚氨酯水分散體、17kg助溶劑、40kg去離子水、0. 3kg pH值調(diào)節(jié)劑、0. 2kg潤(rùn)濕劑、0. 2kg流 平劑、0. lkg消泡劑。其中自交聯(lián)丙烯酸乳液的玻璃化溫度為55t:，分子量28萬(wàn)；硬質(zhì)丙烯 酸乳液的玻璃化溫度為95°C ，分子量27萬(wàn)；聚氨酯水分散體的軟化點(diǎn)為220°C ;助溶劑為乙 醇；PH值調(diào)節(jié)劑為二甲基乙醇胺；潤(rùn)濕劑為高碳脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO);流平劑為聚氧乙 烯胺；消泡劑為市售KLD-970。 (2)將自交聯(lián)丙烯酸乳液、硬質(zhì)丙烯酸乳液及聚氨酯水分散體置于反應(yīng)釜中，控制 攪拌速率為200rpm，低速攪拌5min ; (3)向反應(yīng)釜中加入pH值調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)體系的pH值為8. 5 ;
(4)向反應(yīng)釜中依次加入潤(rùn)濕劑、流平劑，控制攪拌速率為600rpm，中速攪拌 10min j (5)向反應(yīng)釜中加入消泡劑，控制攪拌速率為800rpm，高速攪拌30min，再經(jīng)過濾，
即得到產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料，其特征在于，該涂料包括以下組分及重量份含量自交聯(lián)丙烯酸乳液 30-40；硬質(zhì)丙烯酸乳液5-10；聚氨酯水分散體5-10；助溶劑10-20；去離子水 20-40；pH值調(diào)節(jié)劑0.2-0.3；潤(rùn)濕劑0.1-0.5；流平劑0.1-0.2；消泡劑0.05-0.2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料，其特征在于交聯(lián)丙烯酸乳液的玻璃化溫度為45-55°C，自交聯(lián)丙烯酸的分子量》20萬(wàn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料，其特征在于，所述的硬 質(zhì)丙烯酸乳液的玻璃化溫度為85-95t:，硬質(zhì)丙烯酸的分子量^ 20萬(wàn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料，其特征在于，所述的聚 氨酯水分散體的軟化點(diǎn)為205-220°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料，其特征在于，所述的助 溶劑包括乙醇、異丙醇或丙二醇醚。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料，其特征在于，所述的pH 值調(diào)節(jié)劑包括氨水、三乙胺、二甲基乙胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-l-丙醇或二甲基乙醇 胺。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料，其特征在于，所述的潤(rùn) 濕劑包括陰離子型潤(rùn)濕劑或非離子型潤(rùn)濕劑，所述的陰離子型潤(rùn)濕劑包括脂肪醇硫酸鈉、 十二烷基苯磺酸鈉或羥甲基十二烷基羧酸鈉，所述的非離子型潤(rùn)濕劑包括烷基酚聚氧乙烯 醚(APEO)、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)或脂肪酸聚氧乙烯酯(AE)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料，其特征在于，所述的流 平劑包括改性有機(jī)硅，所述的改性有機(jī)硅包括聚醚改質(zhì)聚硅氧烷或氨基改性有機(jī)硅氧烷。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料，其特征在于，所述的消 泡劑包括改性聚硅氧烷、特殊氫碳化合物、疏水粒子與碳?xì)浠衔?、非離子型界面活性劑或 改性硅酮類消泡劑，所述的改性聚硅氧烷包括氨基改性聚硅氧烷或丙烯酸聚硅氧烷，所述 的特殊氫碳化合物包括市售的德謙W-090或W-092,所述的疏水粒子與碳?xì)浠衔锇ㄊ?售的BYK-Oll或德謙Defoam W_082，所述的非離子型界面活性劑包括聚氧乙烯胺或聚氧乙 烯酰胺，所述的改性硅酮類消泡劑包括市售KLD-970或市售LH-511。
10. —種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及重量份含量備料 自交聯(lián)丙烯酸乳液 30-40， 硬質(zhì)丙烯酸乳液 5-10，聚氨酯水分散體助溶劑 去離子水20-40，10-20，pH值調(diào)節(jié)劑`0. 2-0. 3，潤(rùn)濕劑 流平劑 消泡劑`0. 1-0. 5，`0. 1-0. 2，`0. 05-0. 2 ;(2) 將自交聯(lián)丙烯酸乳液、硬質(zhì)丙烯酸乳液及聚氨酯水分散體置于反應(yīng)釜中，控制攪拌 速率為100-200rpm，低速攪拌5-10min ;(3) 向反應(yīng)釜中加入pH值調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)體系的pH值為7. 5-8. 5 ;(4) 向反應(yīng)釜中依次加入潤(rùn)濕劑、流平劑，控制攪拌速率為500-600rpm，中速攪拌 8-15min ;(5) 向反應(yīng)釜中加入消泡劑，控制攪拌速率為800-900rpm，高速攪拌20-30min，再經(jīng)過 濾，即得到產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)保型水性復(fù)合鐳射鍍鋁涂料及其制備方法，該涂料包括以下組分及重量份含量自交聯(lián)丙烯酸乳液、硬質(zhì)丙烯酸乳液5-10、聚氨酯水分散體5-10、助溶劑10-20、去離子水20-40、pH值調(diào)節(jié)劑0.2-0.3、潤(rùn)濕劑0.1-0.5、流平劑0.1-0.2、消泡劑0.05-0.2，將樹脂組分置于反應(yīng)釜中，低速攪拌后依次加入pH值調(diào)節(jié)劑、潤(rùn)濕劑、流平劑、消泡劑，經(jīng)過攪拌過濾，即得到產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有環(huán)保優(yōu)勢(shì)、成本較低、耐溶劑性好，模壓時(shí)適宜的模壓溫度范圍比較寬，模壓效果好，生產(chǎn)上容易控制，并可直接用于替代現(xiàn)有溶劑型復(fù)合鐳射涂料。
文檔編號(hào)C09D133/02GK101768399SQ20091020123
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者張芳芳, 張陽(yáng)紅, 戴勝杰, 董海普, 鄧慶儀 申請(qǐng)人:上海維凱化學(xué)品有限公司