一种环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料及其制备方法。称取环氧树脂10～90份、环氧活性稀释剂5～30份和引发剂2～5份，将活性稀释剂搅拌升温至50～60℃，加入环氧树脂，搅拌30min，再加入引发剂，搅拌均匀后，过滤，即得到所需的环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料。该涂料粘度适中，可应用于直接真空镀铝纸的底涂和面涂工艺，经电子束固化后的涂层在耐温性、柔韧性上较传统涂料有较大的提升，直接真空镀铝纸弯折时的抗爆裂性能得到改善。

权利要求

1.一种环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料，包括以下质量份的原料：环氧树脂

10～90份、环氧活性稀释剂5～30份和引发剂2～5份；其中，所述的环氧树脂为环氧树脂E-51或环氧树脂E-44；所述的环氧活性稀释剂为烷基缩水甘油醚，烷基为丁基、辛基、异辛基或苯基；所述的引发剂为二苯基碘鎓六氟磷酸盐；具体的制备方法包括以下步骤：（1）按所述质量份称取各原料备用；

（2）将环氧活性稀释剂搅拌升温至50～60℃，加入环氧树脂，搅拌30min，再加入引发剂，搅拌均匀后，过滤，即得到所需的环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料。

2.根据权利要求1所述的环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料，其特征在于：所述的环氧树脂中还包括1～30份酚醛环氧F-51，和/或1～30份脂环族环氧树脂EB-Ⅵ。

3.根据权利要求1所述的环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料，其特征在于：所述的引发剂占涂料总质量的3%。

4.根据权利要求1所述的环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料，其特征在于：所述的涂料其固化所需电子束能量范围150-300KeV。

5.根据权利要求4所述的环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料，其特征在于：所述的涂料其固化所需电子束能量范围200-250KeV。

说明书

一种环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料及其制备方

法

技术领域

[0001] 本发明属于辐射固化涂料技术领域，具体是涉及一种环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料。同时，本发明还涉及该涂料的制备方法。

背景技术

[0002] 卷烟条与盒包装纸和烟用内衬纸是卷烟极其重要的包装材料，现国内烟用材料中使用的真空镀铝技术按生产工艺分为(转移法)和(直镀法)两种，也就是人们常说的转移纸和直镀纸。转移法生产过程中，需要以PET或BOPP薄膜为载体，在薄膜上真空镀铝后与纸张转移复合，长时间固化后再将薄膜剥离。其在镀“膜”过程中，以及与纸基材转移复合过程中都不可避免地使用大量的挥发性溶剂和黏合剂，导致一定的挥发性有机化合物(VOCs)残留物，因而安全性上均存在较大的风险。转移法生产的包装材料在国内相关产品中使用受到一定的限制，经历了三个发展阶段：第一阶段主要用于镀铝标贴纸；第二阶段是扩展到产品外包装和软包装；第三阶段是作为卷烟烟标材料使用。有的企业尝试使用转移法生产真空镀铝转移内衬纸，主要通过延长生产周期和库存时间来促使VOCs的缓慢挥发，以达到行业标准的检测限量。但很难说是低危害产品。

[0003] 电子束固化产品是目前国际最新的工艺技术，采用电子束固化工艺技术生产的直接真空镀铝纸，由于其所使用的涂料不含溶剂，能100％常温固化，且生产过程中不会产生VOCs，无VOCs释放，零排放。

[0004] 电子束固化的树脂按固化机理可分为两类。第一类按自由基机理固化，主要是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯类。第二类按阳离子机理固化，主要是环氧树脂。第一类树脂固化后使用温度和断裂韧性较低，固化收缩率高，并且固化过程受到氧的阻抑，所以在高性能的复合材料中一般不用这类树脂，而主要选用按阳离子机理固化的环氧树脂。阳离子机理固化环氧树脂的固化过程不受氧的阻抑，综合性能较好，但树脂中必须添加少量的引发剂才能在电子束的作用下固化。

[0005] 目前，在阳离子机理固化环氧树脂方面还存在两个急需解决的问题：一是无溶剂环氧树脂体系的粘度较大，致使涂料的流平性差；二是双酚A环氧树脂电子束固化后韧性不足，涂层容易爆裂。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料，应用于卷烟包装以提升现有卷烟包装材料的综合性能。

[0007] 本发明的目的还在于提供一种制备所述环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料的方法。

[0008] 本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

[0009] 除非另有说明，本发明所采用的百分数均为质量百分数。

[0010] A、一种环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料，包括以下质量份的原料：环氧树脂10～90份、环氧活性稀释剂5～30份和引发剂2～5份；其中，所述的环氧树脂为环氧树脂E-51或环氧树脂E-44；所述的环氧活性稀释剂为烷基缩水甘油醚，烷基为丁基、辛基、异辛基或苯基；所述的引发剂为二苯基碘鎓六氟磷酸盐。

[0011] 所述的环氧树脂中还包括1～30份酚醛环氧F-51，和/或1～30份脂环族环氧树脂EB-VI。

[0012] 所述的引发剂优选占涂料总质量的3％。

[0013] 所述的涂料其固化所需电子束能量范围150～300KeV。

[0014] 所述的涂料其固化所需电子束能量优选200～250KeV。

[0015] B.制备上述环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料的方法，包括以下步骤：

[0016] (1)按所述质量称取各原料备用；

[0017] (2)将环氧活性稀释剂搅拌升温至50～60℃，加入环氧树脂，搅拌30min，再加入引发剂，搅拌均匀后，过滤，即得到所需的环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料。

[0018] 相对于现有技术，本发明具有以下优点：

[0019] 本发明通过在双酚A环氧树脂E-44/E-51的基础上，引入了多环氧基团的酚醛环氧(F-51)、和(或)脂环族环氧树脂(EB-VI)以及单官能环氧基团的烷基缩水甘油醚稀释剂，形成了单官能、多官能等多种环氧树脂的复配体系。其中，单官能环氧稀释剂起到稀释、降粘和流平、增韧作用，而多官能环氧树脂起到平衡涂层综合性能作用。通过单官能、多官能多种环氧树脂的优化搭配，可得到综合性能优异的卷烟包装专用涂料。该涂料粘度适中，可在150～300KeV的电子束能量辐射条件下固化成膜。成膜后耐磨性好，涂层韧性较好，弯折抗爆裂性能好，耐温性好。

具体实施方式

[0020] 下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但实施例并不是对本发明的限定。

[0021] 实施例1

[0022] 向装备好的三口瓶中投入20g辛基缩水甘油醚，开动搅拌并升温到50℃～60℃，依次加入5g酚醛环氧树脂F-51和75g环氧树脂E-51，搅拌30min，再加入3g引发剂二苯基碘鎓六氟磷酸盐，搅拌均匀后，过滤，出料，即得环保型电子束固化直接真空镀铝纸用涂料。

[0023] 实施例2～5

[0024] 制备工艺与实施例1相同，具体配方见表1。

[0025] 表1

[0026]

[0027] 应用实施例1

[0028] 实施例1所得的涂料粘度为260～500mpa.s，使用网线辊辊涂，根据所需涂层的厚度，可以使用不同网线数的网线辊进行涂布，涂布速度一般小于1000m/min，根据不同的2
纸张，选择适宜的速度，典型的对于225g/m 的纸张，涂布速度为600～800m/min。固化电子束能量优选为220～240KeV，固化后可得表面光滑、平整的涂层，干涂层厚度推荐控制为2.5～6微米，涂层耐磨性好，纸张具有较好的抗弯折性能，耐温性较常规丙烯酸涂料有显著的提高，按BB/T0054-2010标准所述的耐温性测试方法，其耐温性可达250℃以上，该涂料可作为直接真空镀铝卡纸的底涂料，也可作为直接真空镀铝卡纸面涂料(不含着色功能)。如需要添加着色功能，应预先在活性稀释剂中分散所需的着色透明颜料。

[0029] 应用实施例2

[0030] 实施例2所得的涂料粘度为200～400mpa.s，使用网线辊辊涂，根据所需涂层的厚度，可以使用不同网线数的网线辊进行涂布，涂布速度一般小于1000m/min，根据不同的2
纸张，选择适宜的速度，典型的对于170g/m 的纸张，涂布速度为500～700m/min。固化电子束能量优选为215～230KeV，固化后可得表面光滑、平整的涂层，干涂层厚度推荐控制为
2.5～4微米，涂层耐磨性好，纸张具有较好的抗弯折性能，耐温性较常规丙烯酸涂料有显著的提高，按BB/T0054-2010标准所述的耐温性测试方法，其耐温性可达250℃以上，该涂料可作为直接真空镀铝(卡)纸的底涂料，也可作为直接真空镀铝(卡)纸面涂料(不含着色功能)。如需要添加着色功能，应预先在活性稀释剂中分散所需的着色透明颜料。

[0031] 应用实施例3

[0032] 实施例3所得的涂料粘度为240～480mpa.s，使用网线辊辊涂，根据所需涂层的厚度，可以使用不同网线数的网线辊进行涂布，涂布速度一般小于1000m/min，根据不同的2
纸张，选择适宜的速度，典型的对于200g/m 的纸张，涂布速度为600～800m/min。固化电子束能量优选为230～250KeV，固化后可得表面光滑、平整的涂层，干涂层厚度推荐控制为
3.5～6微米，涂层耐磨性好，纸张具有较好的抗弯折性能，耐温性较常规丙烯酸涂料有显著的提高，按BB/T0054-2010标准所述的耐温性测试方法，其耐温性可达250℃以上，该涂