[发明专利]一种水性纸张上光油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性纸张上光油及其制备方法，属于纸张上光涂料技术领域。

背景技术

纸张上光是在纸张表面涂(或喷、印)上一层涂料，经流平、干燥、压光、固化后在纸张表面形成薄而均匀的透明光亮层。该层不仅使纸张表面光亮、平滑，图文色彩更鲜明，而且还起防潮、防污、耐磨等作用。最为重要的是，该工艺使纸张涂饰后不影响打浆循环利用，可以解决纸塑覆膜材料回收利用时因打浆困难所造成的“二次污染”问题，真正是绿色包装，正在迅速推广应用于广告装潢、书籍封面、标签、纸盒、纸袋等领域。现研究较多的是丙烯酸酯类水乳液上光油。一般的丙烯酸酯类水乳液上光油色浅，光亮，具有优异的耐候性和保光保色性，但存在耐溶剂性较差，热粘冷脆现象，耐磨性和耐水性差等严重问题。为保证水性上光油的光泽度，配置时通常增加高光树脂或是降低消光助剂(蜡粉、蜡乳液等)的百分含量来增加印刷后印刷品的光亮度；而印刷品耐磨性、抗粘连性的提高则是借助于蜡粉或蜡乳液来实现。所以印刷品的光亮度和耐磨性、抗粘连性等耐抗性是相互矛盾的指标，要提高印刷品的光亮度，就要牺牲其它耐抗性能为代价，传统的水性上光油的配置方法很难让印刷品在保持高光泽度的同时，也能够拥有优良的耐抗性能。

发明内容

本发明的目的是在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种水性高光、高抗粘连、耐磨上光油及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种水性纸张上光油，其特征在于，由以下以重量份计的成分组成：具有核壳结构的苯-丙-有机硅共聚乳液45～75，水溶性丙烯酸树脂2～10，分散剂0.5～2，蜡乳液0.5～3，流平剂0.5～2，消泡剂0.2～2，平滑剂0～0.5，中和剂为0.2～2和水5～20。

所述的具有核壳结构的苯-丙-有机硅共聚乳液的核结构由以下以重量份计的单体共聚而成：甲基丙烯酸甲酯4～10、丙烯酸丁酯5～6、甲基丙烯酸3～4以及苯乙烯5～8；壳结构由以下以重量份计的单体共聚而成：甲基丙烯酸甲酯15～21、丙烯酸丁酯6～7、甲基丙烯酸缩水甘油酯6～8以及有机硅单体5～7。

所述有机硅单体优选为含乙烯基的有机硅氧烷单体。

所述的水溶性丙烯酸树脂优选为多官能团丙烯酸树脂。

所述的分散剂优选为聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸铵盐或直链非离子型界面活性剂。

所述的蜡乳液优选为聚乙烯蜡乳液、巴西棕榈蜡乳液或其混合物。

所述的流平剂优选为聚醚改性有机硅氧烷、氟改性丙烯酸聚合物或其混合物。

所述的消泡剂优选为聚醚改性硅氧烷、乳液型聚硅氧烷、油脂和硅衍生物混合液或其混合物。

所述的平滑剂优选为有机硅类物质。

所述的中和剂优选为氨水或有机胺。

所述的水优选为去离子水。

本发明还提供了上述水性纸张上光油的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

第一步：在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计、滴液漏斗的反应瓶中，加入核结构单体17～28重量份、乳化剂0.8～1.2重量份以及水8～14重量份，室温预乳化30min，制得核预乳化液；

第二步：在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计、滴液漏斗的反应瓶中，加入壳结构单体32～43重量份、乳化剂1.8～2重量份以及水26～32重量份，室温预乳化30min，制得壳预乳化液；

第三步：将核预乳化液搅拌升温到60℃，滴加0.1-0.2重量份引发剂配制的水溶液，保温聚合60min；加入碳酸氢钠0.1-0.2重量份搅拌均匀，然后滴加壳预乳化液和0.1-0.2重量份引发剂配制的水溶液，85℃保温聚合120min，冷却用氨水调节pH值至7，得到具有核壳结构的苯-丙-有机硅共聚乳液；

第四步：将水以及中和剂加到搅拌器中，加入水溶性丙烯酸树脂，溶解后加入中和剂调节PH值至8～9得到水溶性丙烯酸树脂溶液；

第五步：将具有核壳结构的苯-丙-有机硅共聚乳液与水溶性丙烯酸树脂溶液按比例混合，加入流平剂、蜡乳液、分散剂以及平滑剂，搅拌混合均匀，最后将消泡剂加入上述混合物中搅拌均匀，再补充水调节粘度，过滤得到水性纸张上光油。

第一步以及第二步中的乳化剂优选由阴离子性乳化剂和非离子性乳化剂复配而成，其中，阴离子性乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠或其混合物，非离子性乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚或其混合物，阴离子性乳化剂和非离子性乳化剂重量复配比为2∶1～1∶2。

第三步中所述的引发剂优选为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过硫酸铵或过硫酸钾。