[发明专利]水性纸箱罩光涂料

说明书

本发明涉及涂料和油墨及其生产方法，尤其涉及同时具有防潮、罩光功能的水溶性纸箱涂料，以及该涂料的生产方法。

当前瓦楞纸箱表面防潮、罩光用的涂料和油墨，国内一般采用二次性手工涂刷，即第一次涂底胶闭封；第二次涂刷油性清漆。通过涂刷不同功能的涂料实现瓦楞纸箱表面的防潮和罩光。这些涂料不仅干燥慢、工效低、成本高、受气候、场地等条件的严格限制，而且使用时大量的汽油、松节油挥发污染环境，易引起火灾。近年以来，虽然也有人研制了几种一次性纸箱涂料，但都不够理想，归纳起来有两种类型：一是乳化蜡型，以松香、石蜡、氧化聚乙烯为主要原料，其缺点是：几乎没有光泽，强度和硬度较低，贮藏稳定性较差，贴压敏胶带和标签纸易脱落，严重局限了这种涂料的使用范围；二是改性尿醛型，其缺点是柔韧性差，抗折裂性差，贮藏性很差，增稠快，约40天，难于施工，加固化剂后，几小时就硬化而报废，刺眼刺鼻的甲醛气味大，影响操作工人的身心健康。

本发明的目的是提供一种水性纸箱罩光涂料及其生产方法。该涂料的涂膜性能具有防潮和罩光的双重特性，使二次涂布工艺变为一次性涂布工艺，并能以水代油，解决和减小环境污染和火灾危险性大的问题，保护操作工人的身心健康。

本发明的目的是这样实现的：要想涂膜在纸箱表面得到光亮和快干、抗水的性能，在纸张纤维毛细管没有封闭的条件下，就必须使更多的成膜物留在纸张的表面上，不能使合成树脂渗入纸张的纤维中。据此，利用纸张油墨固着速度的新理论，选择对溶剂释放性大的高熔点合成树脂，利用物理(凝固)干燥的方法，达到快干和光亮的目的。在此过程，成膜物迅速释放出溶剂，这就是固着干燥。成膜物失去流动就不能渗入纤维里去，所以光泽很好，而氧化结膜则在后期才慢慢完成，这叫实干。据纸张油墨中，增光剂和防渗剂以及增稠剂的配方设计原理，使油墨合成树脂分子量更大，形成网状结构，因而起着增稠、防渗作用，使印刷品印迹有较好的光泽。而水性合成树脂之能水溶，是由于树脂分子键上含有一定的数量的强亲水基因所造成。

因此，本发明的涂料分为两类，即胶体态分散体和水稀释型合成树脂分散体。

对于胶体态分散体，它以皮胶或骨胶等作为假胶体，它的分子量大，成膜强度高，起着增稠、防渗、防沉淀、增光等作用。由于极性基团的关系，它是一种可逆的水溶物，因此不可多用。

对于水溶性合成树脂，分子上有一定的水溶性官能团羧基盐。由于树脂羧基与胺中和之后成胺盐可溶于水，但涂刷后氨挥发还原为羧基化树脂又不溶于水，叫不可逆的水性树脂。  合成树脂的分子量大小对涂膜性能影响较大，以同类树脂比较，分子量越大，抗水性、光泽、快干越好。因此尽可能使合成树脂分子量大一些。

据此，本发明先把松香或聚合松香或两者的混合物通过下列反应式生成硬树脂：其中R′CHOOH表示改性松香、或聚合松香、或两者的混合物。

然后对于把干性油羧基化，干性油可以用桐油、或亚麻油。具有共轭双键的桐油与顺丁烯二酸酐反应，在170～230℃进行。在270～300℃能生成环状二聚体、三聚体、或胶化。其化学反应式是：把制得的羧基化桐油(也称软树脂)与硬树脂进行酯交换反应，制得合成树脂，其反应式如下：把制得的合成树脂用助剂、胺、催干剂和皮(骨)胶水进行胺化、乳化处理，即可制得水性纸箱罩光涂料。其中助剂可先用200^#汽油或松节油、丁醇或二甘醇或正丁醇或异丁醇、酒精或异丙醇，胺可选用乙醇胺或氨水，催干剂选用环烷酸钴。

本发明的生产方法是这样的：用改性松香或聚合松香或它们的混合体加热熔化，加入多元醇在270～300℃温度下保温120～240°分钟。把干性油、顺丁烯二酸酐或富马酸在搅拌中降温至180～230℃得软树脂，加入所制得的硬树脂，在270～300℃温度下保温90～150分钟，制得合成树脂。把制得的合成树脂降温至140～220℃，加入溶剂油，再降温至100～125℃，加入四碳醇，再降温至70～85℃，加入低碳醇，再降温至55～70℃，加入乙醇胺或氨水，保温40分钟以上，加入环烷酸钴后，控制PH值7.2～8.5，然后在10～30分钟内，在60～70℃温度下加入皮胶水或骨胶水或淀粉浆，在搅拌中降温30分钟以上，过滤后即得产品。其中，在配制硬树脂时，可在改性松香或聚合松香或它的混合物熔化后在170～230℃的温度下，在搅拌中加入顺丁烯二酸酐或富马酸，然后在210～230℃温度下保温30～50分钟，然后再加入多元醇。在配制合成树脂时，最后可加入石蜡或氧化聚乙烯。