[發明專利]一種環保型紙張增硬涂層材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911177572.6
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN111778767A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 洪河謀;林奇福
• 申請（專利權）人: 中山市萬華化工有限公司
• 主分類號: D21H19/12
• 分類號: D21H19/12;D21H17/57;D21H17/26;C08G18/40;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/12;C08G18/64
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本發明公開了一種環保型紙張增硬涂層材料，解決紙品印刷工業過程由于紙張太薄或是部分經礦物質改性紙品密度較大而存在的紙張硬挺度不足，造成印刷、折版、成型等工藝過程紙張的上機性較差，生產效率低的問題。本發明配方采用聚氨酯預聚物和羥烷基纖維素鹽組合原材料，聚氨酯預聚物玻璃化溫度Tg在50℃～80℃范圍，游離異氰酸酯單體含量小于0.05％，聚氨酯預聚物與羥烷基纖維素鹽的質量比在1∶0.05～1∶20的范圍，采用去離子水分散體系，分散濃度在45％～85％范圍，分散狀態為粘稠狀，25℃下的黏度為65000±5000mPaS。本發明涂層成膜韌性好，硬度高，提高紙張硬挺度，改善紙張上機性，提高生產效率，并且涂層材料可調節光亮效果，可代替亮光油或啞光油直接在線使用。

技術領域

本發明涉及涂層材料技術領域，尤其是涉及一種環保型紙張增硬涂層材料。

背景技術

在紙品印刷工業，由于紙張太薄或是部分經礦物質改性紙品密度較大而存在的紙張硬挺度不足，造成印刷、折版、成型等工藝過程紙張的上機性較差，生產效率低。比如，用于印刷制造環保購物袋、文件封及資料冊的防水環保塑料紙，這類塑料紙一般是由可降解高分子材料和礦物質填料組成，具有優越的防水性能。但是由于填充了大量礦物質填料，紙張自身密度大，硬挺度不足，造成印刷、折版、成型等工藝過程紙張的上機性較差，生產效率低。

發明內容

本發明要解決紙品印刷工業中，由于紙張太薄或是部分經礦物質改性紙品密度較大而存在的紙張硬挺度不足的問題。

本發明解決上述問題的目的是提供一種環保型紙張增硬涂層材料。涂層成膜韌性好，硬度高，提高紙張硬挺度，改善紙張上機性，提高生產效率，并且涂層材料可調節光亮效果，可代替亮光油或啞光油直接在線使用，同時改善生產環境的職業衛生狀況。

本發明的技術方案①是：

環保型紙張增硬涂層材料配方采用聚氨酯預聚物和羥烷基纖維素鹽組合原材料，所述聚氨酯預聚物由聚醚二元醇、聚己內酯二元醇、聚四氫呋喃二元醇中的一種或多種與二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、二環己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)中的一種或多種預聚獲得，二元醇與二異氰酸酯的摩爾比f＝n_{-OH(低聚物二元醇組合的羥基摩爾總數)}/n_{-NCO(二異氰酸組合的異氰酸基摩爾總數)}＝0.45～0.50、二元醇與二異氰酸酯充分反應所獲得的聚氨酯預聚物鏈段結構具有互補多樣性特征，成膜涂層的玻璃化溫度Tg在50℃～80℃范圍，游離異氰酸酯單體含量小于0.05％；所述羥烷基纖維素鹽為鈉鹽、鉀鹽或鞍鹽中的一種。聚氨酯預聚物與羥烷基纖維素鹽的質量比在1/0.05～1/20的范圍。

本發明的技術方案②是：

聚氨酯預聚物與羥烷基纖維素鹽按一定比例分散在去離子水中，分散濃度在45％～85％范圍，分散狀態為粘稠狀，25℃下的黏度為65000±5000mPaS。具體包含以下工藝步驟①聚氨酯預聚物合成，②聚氨酯預聚物和羥烷基纖維素鹽按質量比高速分散在去離子水中，③調整黏度在65000±5000mPaS(25℃)范圍，④用過濾網加壓過濾包裝。

具體實施方式

實施例1：

環保型紙張增硬涂層材料配方采用聚氨酯預聚物和羥烷基纖維素鹽組合原材料，聚氨酯預聚物由聚醚二元醇PPG6000、聚己內酯二元醇PCL4000和聚四氫呋喃二元醇PTMG4000按質量比為1.75/0.68/1的比例與二苯基甲烷二異氰酸酯 (MDI)預聚獲得，二元醇與二異氰酸酯的摩爾比f＝n_{-OH(低聚物二元醇組合的羥基摩爾總數)}/n_{-NCO(二異氰酸組合的異氰酸基摩爾總數)}＝0.48，二元醇與二異氰酸酯充分反應所獲得的聚氨酯預聚物鏈段結構具有互補多樣性特征，成膜涂層的玻璃化溫度Tg為66℃范圍，游離異氰酸酯單體含量小于0.05％；羥烷基纖維素鹽為鈉鹽。聚氨酯預聚物與羥烷基纖維素鹽的質量比在1/0.18。