[发明专利]高光泽水性涂料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种造纸涂布过程的功能性助剂。

背景技术

在造纸涂布工艺中，上光加工是改善印刷品表面性能，提高印刷品质量和档次的有效途径。随着印刷包装材料上光要求的提高和人们环保意识的增强，纸张水性涂料由于其具有高光泽、优良的耐磨性和耐候性及低VOC等优点，已广泛用于烟、酒、瓶贴、茶叶、食品、化妆品、日化、百货、礼品、工艺品等产品的精美包装，水性涂料的市场需求也不断上升。

水性涂料在上光加工过程中起着重要的作用，其性能直接影响到纸张的光泽、外观清晰度、防潮、防霉、耐磨等保护效果。目前，国内生产的上光涂料有溶剂型、醇溶型、水性(乳液型)涂料，其中溶剂型和醇溶型涂料中含有大量有机溶剂，气味大，对操作和社会环境有很大的影响，而且对人类的身体健康损害极大；高光泽水性涂料是以合成树脂代替油脂，以水代替有机溶剂的一种环境友好型水性涂料，不仅具有高光泽度，而且有利于纸品的回收再生，已经成为涂料工业的主要发展方向之一。

申请人曾公开过一项专利(CN200810035264)，通过加丙烯酸酯树脂、中和剂、流平剂和耐磨剂等制备的真空镀铝纸用面涂涂料具有优异的透明度和耐磨性，在此基础上，申请人通过自合成树脂和加入羟基类功能性单体，使高光泽水性涂料具有成膜后耐磨性高、耐水性和光泽度好的优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种高光泽水性涂料及其制备方法和应用，以进一步提高现有技术的性能。

本发明的高光泽水性涂料，包括如下重量份数的组分：

自合成树脂5～35份，丙烯酸酯树脂100份，流平剂0.2～0.8份，消泡剂0.1～1.0份，水150～500份；

所述自合成树脂为羟基类功能性单体、(甲基)丙烯酸酯类单体、(甲基)苯乙烯和丙烯酸树脂的反应产物；

所述流平剂选自所述的流平剂选自聚二甲基硅氧烷、聚酯改性有机硅或硅酮改性聚丙烯酸酯中的至少一种；

所述消泡剂选自所述的消泡剂选自聚二甲基硅氧烷、磷酸三丁酯、乙酸月桂醇酯、苯乙醇油酸酯或聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的至少一种；

所述自合成树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将羟基类功能性单体、(甲基)丙烯酸酯类单体与(甲基)苯乙烯在2.0～4.0小时内，滴加入温度为70～95℃的丙烯酸树脂、乳化剂、引发剂和水的混合物，在75～90℃下反应2.5～4.0小时，再用有机碱中和至pH值为7～9，降温出料，得到自合成树脂；

所述乳化剂选自阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的至少一种；

所述阴离子表面活性剂选自十二烷基二苯醚二磺酸钠、烷基醇聚醚磺基琥珀酸单酯钠盐、十二烷基苯磺酸钠或二环己基磺基琥珀酸盐中的至少一种；

所述非离子表面活性剂选自壬基酚聚氧乙烯醚、二苄基异丙苯基酚聚氧乙烯醚、松香酸聚氧乙烯酯或甘油聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚脂肪酸酯中的至少一种；

所述的引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的至少一种；

所述有机碱选自乙二胺、三乙醇胺、二乙醇胺或二乙烯三胺中的至少一种；

各个组分的重量份数如下：

羟基类功能性单体：        1～5％

(甲基)丙烯酸酯类单体：    2～13％

(甲基)苯乙烯：    6～25％

丙烯酸树脂：      3～10％

乳化剂：          0.1～2.0％

引发剂：          0.2～1.5％

有机碱            0.5～1.5％

水：              60～85％

所述的羟基类功能性单体选自丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。

所述的(甲基)丙烯酸酯类单体选自甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异辛酯中的至少一种。

所述的丙烯酸树脂的酸值为150～400mgKOH/g，分子量为1000～5000。

所述的丙烯酸酯树脂的玻璃化温度Tg为-10～30℃，酸值为0～15mgKOH/g；

制备所述的高光泽水性涂料的方法，包括如下步骤：将自合成树脂，丙烯酸酯树脂，流平剂，消泡剂和水搅拌混合，即可获得产品；

本发明的高光泽水性涂料，可用作造纸涂布过程的上光剂。