專利名稱：一種直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護層及其制備方法，屬于涂料技術領域。
背景技術：
真空鍍鋁紙由于其對水和空氣的良好阻隔性能以及其對金屬材料鋁的消耗極少和可降解、可回收利用等特性，已成為一種新型環(huán)保材料，廣泛應用于香煙、食品、醫(yī)藥等產品的包裝。
直接真空鍍鋁紙是通過真空鍍鋁技術，在高真空條件下將金屬鋁原子蒸發(fā)沉積在紙張表面，形成富有金屬光澤的平面效果，鋁層厚度通常在40nm左右。然而，直接真空鍍鋁紙的鋁層直接暴露在環(huán)境中具有容易被氧化導致材料表面發(fā)暗或變黑、容易擦傷等不足， 因此需要涂覆一層保護層來保護。電子束固化涂層技術是目前國際最新的涂層固化工藝技術，將其應用于真空直接鍍鋁紙材料方面，目前國內尚屬空白。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層及其制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術方案來實現的首先制備一種直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂料，然后將制得的涂料使用網線輥涂布于直接真空鍍鋁紙鋁層上，經電子束固化后得到直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層所述的直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂料其特征在于含有以下質量份的原料熱塑性丙烯酸樹脂10-20份、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物30-50份、活性稀釋劑 10-50份、顏料或填料0-8份、流平劑0. 05-1. 0份和消泡劑0. 02-0. 5份。
所述熱塑性丙烯酸樹脂，其固體份為100%，分子量(Mw)為10000-80000，Tg為 10-80 0C ；所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物，其固體份為100%，官能度為2-4，分子量(Mw)為 2000-8000，粘度(涂-4 杯，60°C )為 60_120s ；所述活性稀釋劑，為選用1. 6—己二醇二丙烯酸脂(HDDA)、三丙二醇二丙烯酸酯 (TPGDA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(Ε0Ε0ΕΑ)、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯 (P02-NPGDA)及丙烯酸異冰片酯(IBOA)中的一種或幾種；所述顏料或填料，為選用二氧化鈦、滑石粉、云母粉、納米碳酸鈣及有機著色顏料中的一種或幾種；所述流平劑為Β (-359或性能相當的同類型流平劑，消泡劑為Β (-1790或性能相當的同類型消泡劑，均為100%的不揮發(fā)份。
所述的直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂料，其有效成分為100%，粘度為 (涂-4 杯，25°C )40-80s。
上述直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層的制備方法，包括以下步驟(1)按配方量稱量各組分，用部分活性稀釋劑將熱塑性丙烯酸樹脂溶解成液體，(2)將剩余的活性稀釋劑攪拌升溫至50-60°C，加入顏料或填料，攪拌30min以上，分散均勻，再加入脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物和步驟(1)所溶解的液體，攪拌均勻，最后加入流平劑和消泡劑，過濾，即得到所需的直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂料。
(3)涂料固化A、將上述得到的電子束固化表面保護涂料升溫至40 45°C，采用輥涂方式涂布于直接真空鍍鋁紙鋁層表面，控制涂布厚度l-5um ；B、涂布后的涂層進行電子束固化，電子束固化設備電壓為100 200KV，輻射劑量為 230000 27000kGy m/min，環(huán)境氧含量< lOOppm，得到直接真空鍍鋁紙電子束固化表面保護涂層。
本發(fā)明直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層的有益效果制得的直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂料，經電子束輻射固化后，涂層與鋁層結合牢固，柔韌性好，具有優(yōu)良的抗劃傷性和抗溶劑侵蝕性。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步的詳細說明，但實施例并不是對本發(fā)明的限定。
實施例1首先制備一種直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂料，然后將制得的涂料使用網線輥涂布于直接真空鍍鋁紙鋁層上，經電子束固化后得到直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層所述的直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂料其特征在于含有以下質量份的原料熱塑性丙烯酸樹脂10份、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物30份、活性稀釋劑30份、顏料或填料0份、流平劑0. 4份和消泡劑0. 1份。
上述直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層的制備方法，包括以下步驟(1)取熱塑性丙烯酸樹脂10份溶入15份活性稀釋劑中，攪拌下溶解成溶液；(2)將余下的15份活性稀釋劑預熱50°C 60°C，將在低速攪拌下慢慢依次加入脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物40份和步驟(1)溶解所得的溶液，攪拌均勻，最后加入流平劑0. 4 份和消泡劑0. 1份，攪拌均勻，過濾，得直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂料。
所述熱塑性丙烯酸樹脂，其固體份為100%，分子量(Mw)為10000-80000，Tg為 10-80 °C,所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物，其固體份為100%，官能度為2-4，分子量(Mw)為2000-8000，粘度(涂-4 杯，60°C )為 60_120s ；所述活性稀釋劑為1. 6-己二醇二丙烯酸脂(HDDA)、所述流平劑為BI-359，消泡劑為BI-1790，均為100%的不揮發(fā)份。
(3)涂料固化將上述涂料升溫至40°C 45°C，用400目網線輥以600-1000米/分鐘車速涂布于鍍鋁卡紙表面，控制涂層厚度為1 2微米厚度，以涂布速度進入電子束輻照室氮氣保護下進行輻照固化，輻照電壓設定為150KV，輻照劑量為23000-27000KGym/min，固化后形成和真空鍍鋁基材結合牢固的電子束固化表面保護涂層。
該涂層具有良好的透明性、抗劃傷性能和耐溶劑侵蝕性能。
實施例2首先制備一種直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂料，然后將制得的涂料使用網線輥涂布于直接真空鍍鋁紙鋁層上，經電子束固化后得到直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層所述的直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂料其特征在于含有以下質量份的原料熱塑性丙烯酸樹脂15份、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物44. 5份、活性稀釋劑30份、顏料或填料2份、流平劑0. 4份和消泡劑0. 1份。
上述直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層的制備方法，包括以下步驟(1)取熱塑性丙烯酸樹脂15份溶入15份活性稀釋劑中，攪拌下溶解成溶液；(2)將余下的15份活性稀釋劑預熱50°C 60°C，將在低速攪拌下慢慢加入顏料或填料 2份，高速分散30min之后，依次加入脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物44. 5份和步驟(1)溶解所得的溶液，攪拌均勻，最后加入流平劑0. 4份和消泡劑0. 1份，攪拌均勻，過濾，得直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂料。
所述熱塑性丙烯酸樹脂，其固體份為100%，分子量(Mw)為10000-80000，Tg為 10-80 °C,所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物，其固體份為100%，官能度為2-4，分子量(Mw)為 2000-8000，粘度(涂-4 杯，60°C )為 60_120s ；所述活性稀釋劑，三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA) 所述顏料或填料為有機顏料顏料黃。
所述流平劑為BI-359，消泡劑為BI-1790，均為100%的不揮發(fā)份。
(3)涂料固化將上述涂料升溫至40°C 45°C，用300目網線輥以600-1000米/分鐘車速涂布于鍍鋁卡紙表面，控制涂層厚度為2 3微米厚度，以涂布速度進入電子束輻照室氮氣保護下進行輻照固化，輻照電壓設定為150KV，輻照劑量為23000-27000KGym/min，固化后形成和真空鍍鋁基材結合牢固的電子束固化表面保護涂層。
該涂層具有較好的透明度，固化后呈黃色，柔韌性好，抗劃傷性能優(yōu)異。
實施例3首先制備一種直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂料，然后將制得的涂料使用網線輥涂布于直接真空鍍鋁紙鋁層上，經電子束固化后得到直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層所述的直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂料其特征在于含有以下質量份的原料熱塑性丙烯酸樹脂20份、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物49份、活性稀釋劑30份、顏料或填料8份、流平劑0. 4份和消泡劑0. 1份。
上述直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層的制備方法，包括以下步驟(1)取熱塑性丙烯酸樹脂15份溶入15份活性稀釋劑中，攪拌下溶解成溶液；(2)將余下的15份活性稀釋劑預熱50°C 60°C，將在低速攪拌下慢慢加入顏料或填料 8份，高速分散30min之后，依次加入脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物49份和步驟(1)溶解所得的溶液，攪拌均勻，最后加入流平劑1份和消泡劑0. 3份，攪拌均勻，過濾，得直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂料。
所述熱塑性丙烯酸樹脂，其固體份為100%，分子量(Mw)為10000-80000，Tg為 10-80 0C ；所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物，其固體份為100%，官能度為2-4，分子量(Mw)為 2000-8000，粘度(涂-4 杯，60°C )為 60_120s ；所述活性稀釋劑為三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯 (EOEOEA)兩種活性稀釋劑的混合物，TPGDA與EOEOEA質量比例為1:1;所述顏料或填料為納米碳酸鈣、有機顏料黃、顏料紅，納米碳酸鈣與有機顏料黃、顏料紅的質量比例為5. 5 2 0. 5。
所述流平劑為BI-359，消泡劑為BI-1790，均為100%的不揮發(fā)份。
(3)涂料的固化將上述涂料升溫至40°C 45°C，用300目網線輥以600-1000米/分鐘車速涂布于鍍鋁卡紙表面，控制涂層厚度為3 5微米厚度，以涂布速度進入電子束輻照室氮氣保護下進行輻照固化，輻照電壓設定為150KV，輻照劑量為23000-27000KGym/min，固化后形成和真空鍍鋁基材結合牢固的電子束固化表面保護涂層。
該涂層表面豐滿度高、顏色接近金黃色，柔韌性佳、抗劃傷性能優(yōu)異。
權利要求
1. 一種直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層，其特征在于制備直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層的涂料含有以下質量份的原料熱塑性丙烯酸樹脂10-20份、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物30-50份、活性稀釋劑 10-50份、顏料或填料0-8份、流平劑0. 05-1. 0份和消泡劑0. 02-0. 5份。
2.按照權利要求1所述的一種直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層，其特征在于所述涂料的原料塑性丙烯酸樹脂，其固體份為100%，分子量(Mw)為10000-80000，Tg為 10-80 "C。
3.按照權利要求1所述的一種直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層，其特征在于所述涂料的原料脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物，其固體份為100%，官能度為2-4，分子量 (Mw)為 2000-8000，粘度(涂-4 杯，60°C)為 60_120s。
4.按照權利要求1所述的一種直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層，其特征在于所述涂料的原料活性稀釋劑為1.6-己二醇二丙烯酸脂、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯及丙烯酸異冰片酯中的一種或幾種。
5.按照權利要求1所述的一種直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層，其特征在于所述涂料的原料顏料或填料為二氧化鈦、滑石粉、云母粉、納米碳酸鈣及有機著色顏料中的一種或幾種。
6.按照權利要求1所述的一種直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層，其特征在于所述涂料的原料流平劑為Β (-359或性能相當的同類型流平劑，消泡劑為Β (-1790或性能相當的同類型消泡劑，均為100%的不揮發(fā)份。
7.按照權利要求1所述的一種直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層，其特征在于所述的制備直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層的涂料，其有效成分為100%， 粘度為(涂-4杯，25°C ) 40-80S，在紙張上的涂層厚度為1_5 μ m。
8.權利要求1-7中任一權利要求所述的直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)用配方中部分活性稀釋劑將熱塑性丙烯酸樹脂溶解成液體，(2)將配方中余下量的活性稀釋劑攪拌升溫至50-60°C，加入顏料或填料，高速攪拌 30min以上，再加入脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物和步驟(1)溶解的液體，最后加入流平劑和消泡劑，過濾，即得到所需的直接真空鍍鋁紙電子束固化用表面保護涂料；(3)涂料固化A、將上述得到的直接真空鍍鋁紙電子束固化用表面保護涂料升溫至40-45°C，采用網線輥輥涂方式涂布，控制涂布厚度l_5um ；B、涂布后的涂層進行電子束固化，電子束固化設備電壓為100 200KV，輻射劑量為 230000 27000kGy m/min，環(huán)境氧含量< lOOppm，得到直接真空鍍鋁紙電子束固化表面保護涂料層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直接真空鍍鋁紙用電子束固化表面保護涂層及制備方法，屬涂料技術領域。涂料原料熱塑性丙烯酸樹脂10-20份、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物30-50份、活性稀釋劑10-50份、顏料或填料0-8份、流平劑0.05-1.0份和消泡劑0.02-0.5份。制備方法活性稀釋劑將熱塑性丙烯酸樹脂溶解成液體；將活性稀釋劑攪拌升溫，加顏料或填料，攪拌分散，加脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物和溶解的液體，加流平劑和消泡劑，攪拌均勻過濾，得電子束固化表面保護涂料；涂料經網線輥涂布于直接真空鍍鋁紙或卡紙鋁層表面，進行電子束固化在紙張鋁層形成表面保護涂層。本發(fā)明涂料經電子束輻射固化后，涂層與鋁層結合牢固，柔韌性好，具優(yōu)良抗劃傷性和抗溶劑侵蝕性；涂層制備方法效率高，固化空間小，節(jié)約能源，無溶劑揮發(fā)，安全環(huán)保。
文檔編號D21H19/44GK102505561SQ201110434418
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權日2011年12月22日
發(fā)明者薛守成, 鄭佑禮 申請人:博源科技材料(煙臺)有限公司