本發(fā)明涉及涂布光油
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種抗氧化乳液及應(yīng)用其制得的抗氧化水性涂布光油。
背景技術(shù)：
：燙金紙（也叫燙金箔）有金色、銀色、彩色之分，燙印金色叫燙金，燙印銀色叫燙銀，一般俗稱燙金。燙金紙具有特殊的金屬光澤，給燙印帶來了亮麗的色彩，提升了產(chǎn)品的檔次，具有時(shí)尚的感觀，因而被廣泛的應(yīng)用在包裝領(lǐng)域，比如化妝品包裝盒、禮品首飾盒、高檔鞋盒等等。燙金是通過合適的溫度和壓力以熱轉(zhuǎn)印的方式將燙金紙上的圖案轉(zhuǎn)印在底材上的工藝。一般地，先將水性油墨通過涂布的方式印刷在紙材上，再根據(jù)需求燙印不同的圖案，最后通過熱熔膠粘成包裝盒。但在現(xiàn)實(shí)中，燙印的圖案在后序加工過程中或之后經(jīng)常出現(xiàn)局部變黑、失去金屬光澤的現(xiàn)象，尤其是黑色涂布紙出現(xiàn)燙金氧化的現(xiàn)象頻率最高。燙金紙俗稱電化鋁，化學(xué)性質(zhì)非?；钴S，遇酸堿性物質(zhì)易氧化。目前水性油墨的體系基本是堿性體系，印刷在紙張上后若遇上高溫高濕的環(huán)境，墨里可能殘留的堿性物質(zhì)若游離到燙金層里就會導(dǎo)致電化鋁被氧化，出現(xiàn)斑點(diǎn)，且放置時(shí)間越長，斑點(diǎn)現(xiàn)象越嚴(yán)重。這種斑點(diǎn)現(xiàn)象可以在紙張表面涂上一層光油，可以緩解或避免氧化。但是，傳統(tǒng)的水性涂布光油均是堿性的，在涂布干燥后再燙金，難免會存在可能腐蝕電化鋁的堿性物質(zhì)，導(dǎo)致水性光油的性能不佳。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種抗氧化乳液，該抗氧化乳液能減少可能存在的酸堿性物質(zhì)，降低被氧化的機(jī)率，能達(dá)到燙金不易氧化的效果，并能起到良好的保護(hù)作用。本發(fā)明的另一目的在于提供一種抗氧化乳液的制備方法，該制備方法操作簡便、環(huán)保無污染，通過嚴(yán)格控制各原料的加入量、添加時(shí)間、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，能保持制備過程前后期的反應(yīng)速率均衡，并能提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和穩(wěn)定性，使制得的抗氧化乳液減少可能存在的酸堿性物質(zhì)，降低了被氧化的機(jī)率，以達(dá)到燙金不易氧化的效果。本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種應(yīng)用抗氧化乳液制得的抗氧化水性涂布光油，該抗氧化水性涂布光油屬于中性ph值體系，不含有機(jī)溶劑，低/無vocs、環(huán)保、無毒、抗氧化，適用于黑卡紙、染黑紙、涂布黑紙等容易燙金氧化的底材表面上光，能達(dá)到燙金不易氧化的效果。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種抗氧化乳液，由如下重量百分比的原料制得：中性ph丙烯酸樹脂溶液30-50%混合單體29-41%乳化劑0.5-1%引發(fā)劑0.3-0.8%氧化劑0.01-0.05%還原劑0.01-0.05%去離子水10-25%；以上原料的質(zhì)量百分比之和為100%。本發(fā)明通過采用上述原料制備抗氧化乳液，并嚴(yán)格控制各原料的重量百分比，能減少可能存在的酸堿性物質(zhì)，降低被氧化的機(jī)率，能達(dá)到燙金不易氧化的效果，并能起到良好的保護(hù)作用。優(yōu)選的，所述混合單體由苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯和甲基丙烯酸羥乙酯以重量比6-10：3-5：20-25：0.5-1組成的混合物。本發(fā)明通過采用苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯和甲基丙烯酸羥乙酯的混合物作為混合單體，并嚴(yán)格控制其重量比為6-10：3-5：20-25：0.5-1，能有效地提高了抗氧化乳液的穩(wěn)定性、附著力和濕摩擦性能，以使涂布光油具有較優(yōu)化的綜合性能。優(yōu)選的，所述乳化劑為烷基聚氧乙烯醚磷酸酯，所述引發(fā)劑為過硫酸銨，所述氧化劑為叔丁基過氧化氫，所述還原劑為叼白塊。本發(fā)明通過采用烷基聚氧乙烯醚磷酸酯作為乳化劑，具有優(yōu)良的乳化性、潤濕性、分散性和滲透性，并能提高抗氧化乳液的附著力、耐候性和耐水性；通過采用過硫酸銨作為引發(fā)劑，引發(fā)速率快，且不引入雜質(zhì)離子導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生，并能提高抗氧化乳液的穩(wěn)定性和耐水性；通過采用叔丁基過氧化氫作為氧化劑，具有氧化性好、選擇性高和可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)，使用安全，易于控制，能提高乳液聚合效果以及抗氧化乳液的熱穩(wěn)定性；通過采用叼白塊作為還原劑，與氧化劑叔丁基過氧化氫反應(yīng)，能使其產(chǎn)生自由基，促使殘留單體反應(yīng)更為充分，達(dá)到原料充分利用、反應(yīng)的目的。優(yōu)選的，所述中性ph丙烯酸樹脂溶液的ph值為7.0-8.0，固含量為30-35%，酸值為200-250mg·koh/g，tg值為90-120℃，相對分子量為8000-15000。本發(fā)明通過采用上述特性的中性ph丙烯酸樹脂溶液，無毒、無污染，穩(wěn)定性高，可以作為制備抗氧化乳液的保護(hù)膠體。本發(fā)明的另一目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種上述的抗氧化乳液的制備方法，包括如下步驟：（1）將中性ph丙烯酸樹脂溶液加入至反應(yīng)裝置中，升溫至75-85℃；（2）將引發(fā)劑加入去離子水混合，制得質(zhì)量濃度為5-15%的引發(fā)劑溶液；將混合單體、乳化劑和去離子水混合，高速分散，制得預(yù)乳化液；（3）在80-85℃條件下，將步驟（2）制得的引發(fā)劑溶液按體積總量的35-45%滴加至反應(yīng)裝置中，再將步驟（2）制得的預(yù)乳化液按體積總量的3-7%滴加至反應(yīng)裝置中，然后在80-85℃條件下保溫15-25min；（4）將步驟（3）滴加后剩余的引發(fā)劑溶液和預(yù)乳化液同時(shí)滴加至反應(yīng)裝置中，然后在80-85℃條件下保溫0.8-1.2h，得到第一反應(yīng)液；（5）將步驟（4）得到的第一反應(yīng)液降溫至72-78℃，加入氧化劑，然后加入還原劑，保持72-78℃反應(yīng)10-20min，得到第二反應(yīng)液；（6）將步驟（5）得到的第二反應(yīng)液降溫，制得抗氧化乳液。本發(fā)明通過采用上述制備抗氧化乳液的步驟，并嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，能有效地減少了制得的抗氧化乳液可能存在的酸堿性物質(zhì)，降低了被氧化的機(jī)率，使?fàn)C金后的紙張具有優(yōu)異的抗氧化性能；另外，通過對引發(fā)劑和預(yù)乳化劑進(jìn)行分批加入和剩余量的同時(shí)加入，能減少反應(yīng)過程的變化，保持反應(yīng)前后期的反應(yīng)速率均衡，并能提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和穩(wěn)定性，進(jìn)而提高抗氧化乳液的質(zhì)量。優(yōu)選的，所述步驟（2）中，去離子水的加入量為混合單體加入量的25-35%，混合后高速分散的時(shí)間為8-12min,分散轉(zhuǎn)速為800-1000r/min。本發(fā)明通過嚴(yán)格控制制備預(yù)乳化液的去離子水的加入量以及混合后的高速分散時(shí)間和分散速度，能提高預(yù)乳化液的分散性、穩(wěn)定性等性能，有利于均衡后續(xù)制備抗氧化乳液的反應(yīng)進(jìn)程和反應(yīng)速率。優(yōu)選的，所述步驟（3）中，引發(fā)劑溶液的滴加時(shí)間為2-8min，預(yù)乳化液的滴加時(shí)間為8-12min；所述步驟（4）中，引發(fā)劑溶液的滴加時(shí)間為4-4.5h，預(yù)乳化液的滴加時(shí)間為3.5-4.5h；所述步驟（5）中，氧化劑的添加時(shí)間為8-12min，還原劑的添加時(shí)間為12-18min。本發(fā)明通過嚴(yán)格控制引發(fā)劑溶液和預(yù)乳化液的分批加入的滴加時(shí)間，以及控制氧化劑和還原劑的滴加時(shí)間，能保持反應(yīng)前后期的反應(yīng)速率均衡，使反應(yīng)充分、完全，減少反應(yīng)過程的變化，并能提高反應(yīng)的穩(wěn)定性和抗氧化乳液的質(zhì)量。本發(fā)明的還有一個(gè)目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種應(yīng)用上述的抗氧化乳液制得的抗氧化水性涂布光油由如下重量百分比的原料經(jīng)混合分散制得：抗氧化乳液90-95%蠟助劑1-5%消泡劑0.2-0.6%去離子水2-5%；以上原料的質(zhì)量百分比之和為100%。本發(fā)明通過采用上述原料制備水性涂布光油，并嚴(yán)格控制各原料的重量百分比，能達(dá)到燙金不易氧化的效果，具有低/無vocs、環(huán)保和無毒等特點(diǎn)，并能起到良好的保護(hù)作用，適用于黑卡紙、染黑紙、涂布黑紙等容易燙金氧化的底材表面上光。優(yōu)選的，所述蠟助劑為水性聚四氟乙烯改性蠟分散體。本發(fā)明采用的蠟助劑為水性聚四氟乙烯改性蠟分散體，選用克雷威利的ww-1077，該蠟分散體的軟化點(diǎn)達(dá)到340℃，具有非常優(yōu)越的抗刮性能、耐磨性能和耐高溫性能，并具有優(yōu)異的抗水、抗老化性能；通過采用該蠟分散體，可以提高光油的抗水抗老化性能、抗刮性能、耐磨性能和耐高溫性能，有利于后續(xù)的高溫燙金工藝。優(yōu)選的，所述消泡劑由有機(jī)硅消泡劑和礦物油消泡劑以重量比1:1-2組成的混合物。本發(fā)明通過采用有機(jī)硅消泡劑和礦物油消泡劑的混合物作為消泡劑，并嚴(yán)格控制其重量比為1:1-2，具有強(qiáng)消泡能力和強(qiáng)抑泡能力，并具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、耐酸堿性、擴(kuò)散性、滲透性和化學(xué)穩(wěn)定性。本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的抗氧化乳液能減少可能存在的酸堿性物質(zhì)，降低被氧化的機(jī)率，能達(dá)到燙金不易氧化的效果，并能起到良好的保護(hù)作用。本發(fā)明的抗氧化乳液的制備方法，操作簡便、環(huán)保無污染，通過嚴(yán)格控制各原料的加入量、添加時(shí)間、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，能保持制備過程前后期的反應(yīng)速率均衡，并能提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和穩(wěn)定性，使制得的抗氧化乳液減少可能存在的酸堿性物質(zhì)，降低了被氧化的機(jī)率，以達(dá)到燙金不易氧化的效果。本發(fā)明的抗氧化水性涂布光油屬于中性ph值體系，不含有機(jī)溶劑，低/無vocs、環(huán)保、無毒、抗氧化，適用于黑卡紙、染黑紙、涂布黑紙等容易燙金氧化的底材表面上光，能達(dá)到燙金不易氧化的效果。具體實(shí)施方式為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對本發(fā)明的限定。實(shí)施例1一種抗氧化乳液，以中性ph丙烯酸樹脂溶液joncryllmv7025為保護(hù)膠體，以混合單體、乳化劑、引發(fā)劑和去離子水為原料，經(jīng)預(yù)乳化、種子反應(yīng)、聚合反應(yīng)制備而成，具體由如下重量百分比的原料制得：中性ph丙烯酸樹脂溶液（joncryllmv7025）400混合單體356乳化劑8引發(fā)劑6.6氧化劑0.2還原劑0.2去離子水239。所述混合單體由苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯和甲基丙烯酸羥乙酯以重量比8：4：23：0.7組成的混合物。所述乳化劑為烷基聚氧乙烯醚磷酸酯，所述引發(fā)劑為過硫酸銨，所述氧化劑為叔丁基過氧化氫，所述還原劑為叼白塊。優(yōu)選的，所述中性ph丙烯酸樹脂溶液的ph值為7.0-8.0，固含量為30-35%，酸值為200-250mg·koh/g，tg值為90-120℃，相對分子量為8000-15000。一種上述的抗氧化乳液的制備方法，包括如下步驟：（1）將400kg中性ph丙烯酸樹脂溶液（joncryllmv7025）和46.6kg去離子水加入至反應(yīng)裝置中，升溫至80℃；（2）將6.6kg過硫酸銨和59.4kg去離子水混合，制得質(zhì)量濃度為5%的引發(fā)劑溶液；將混合單體（95kg苯乙烯、45kg丙烯酸丁酯、210kg丙烯酸異辛酯、6kg甲基丙烯酸羥乙酯）、8kg乳化劑和103kg去離子水混合，高速分散，分散轉(zhuǎn)速為900r/min，制得預(yù)乳化液；（3）在80℃條件下，將26.4kg步驟（2）制得的引發(fā)劑溶液滴加至反應(yīng)裝置中，再將23kg步驟（2）制得的預(yù)乳化液滴加至反應(yīng)裝置中，然后在80℃條件下保溫15min；（4）將步驟（3）滴加后剩余的引發(fā)劑溶液和預(yù)乳化液同時(shí)滴加至反應(yīng)裝置中，滴加完引發(fā)劑溶液后用5kg去離子水沖洗高位槽，滴加完預(yù)乳化液用10kg去離子水沖洗高位槽，然后在80℃條件下保溫0.8h，得到第一反應(yīng)液；（5）將步驟（4）得到的第一反應(yīng)液降溫至75℃，加入0.2kg氧化劑和5kg去離子水的混合液，然后加入0.2kg還原劑和10kg去離子水的混合液，保持75℃反應(yīng)15min，得到第二反應(yīng)液；（6）將步驟（5）得到的第二反應(yīng)液降溫，制得固含量約47%、ph值7.0-7.5、粘度100-150s/（30℃，涂4#杯）的抗氧化乳液。所述步驟（2）中，去離子水的加入量為混合單體加入量的25%，混合后高速分散的時(shí)間為10min，分散轉(zhuǎn)速為900r/min。所述步驟（3）中，引發(fā)劑溶液的滴加時(shí)間為5min，預(yù)乳化液的滴加時(shí)間為10min；所述步驟（4）中，引發(fā)劑溶液的滴加時(shí)間為4.3h，預(yù)乳化液的滴加時(shí)間為4h；所述步驟（5）中，氧化劑的添加時(shí)間為10min，還原劑的添加時(shí)間為15min。一種應(yīng)用上述抗氧化乳液制得的抗氧化水性涂布光油，由如下重量百分比的原料經(jīng)混合分散制得：抗氧化乳液92%蠟助劑3%消泡劑0.3%去離子水4.7%。所述蠟助劑為水性聚四氟乙烯改性蠟分散體ww-1077。所述消泡劑由有機(jī)硅消泡劑和礦物油消泡劑以重量比1:2組成的混合物。所述水性涂布光油由如下步驟制得：常溫下，將抗氧化乳液加入至分散裝置中，分散轉(zhuǎn)速為700r/min，再依次加入蠟助劑和消泡劑，攪拌15min，用去離子水調(diào)整粘度，即得ph=7.0~7.5，粘度為35~50s/（涂4#杯，30℃）的抗氧化水性涂布光油。實(shí)施例2本實(shí)施例與上述實(shí)施例1的區(qū)別在于：一種抗氧化乳液，以中性ph丙烯酸樹脂溶液joncryllmv7085-e為保護(hù)膠體，以混合單體、乳化劑、引發(fā)劑和去離子水為原料，經(jīng)預(yù)乳化、種子反應(yīng)、聚合反應(yīng)制備而成，具體由如下重量百分比的原料制得：中性ph丙烯酸樹脂溶液（joncryllmv7085-e）400混合單體346乳化劑8引發(fā)劑6.6氧化劑0.2還原劑0.2去離子水249。一種上述的抗氧化乳液的制備方法，包括如下步驟：（1）將400kg中性ph丙烯酸樹脂溶液（joncryllmv7085-e）和46.6kg去離子水加入至反應(yīng)裝置中，升溫至80℃；（2）將6.6kg過硫酸銨和59.4kg去離子水混合，制得質(zhì)量濃度為5%的引發(fā)劑溶液；將混合單體（95kg苯乙烯、35kg丙烯酸丁酯、200kg丙烯酸異辛酯、6kg甲基丙烯酸羥乙酯）、8kg乳化劑和113kg去離子水混合，高速分散，分散轉(zhuǎn)速為800-1000r/min，制得預(yù)乳化液。（3）在80℃條件下，將26.4kg步驟（2）制得的引發(fā)劑溶液滴加至反應(yīng)裝置中，再將23kg步驟（2）制得的預(yù)乳化液滴加至反應(yīng)裝置中，然后在80℃條件下保溫15min；（4）將步驟（3）滴加后剩余的引發(fā)劑溶液和預(yù)乳化液同時(shí)滴加至反應(yīng)裝置中，滴加完引發(fā)劑溶液后用5kg去離子水沖洗高位槽，滴加完預(yù)乳化液用10kg去離子水沖洗高位槽，然后在80℃條件下保溫0.8h，得到第一反應(yīng)液；（5）將步驟（4）得到的第一反應(yīng)液降溫至75℃，加入0.2kg氧化劑和5kg去離子水的混合液，然后加入0.2kg還原劑和10kg去離子水的混合液，保持75℃反應(yīng)15min，得到第二反應(yīng)液；（6）將步驟（5）得到的第二反應(yīng)液降溫，制得固含量約47%、ph值7.0-7.5、粘度100-150s/（30℃，涂4#杯）的抗氧化乳液。一種應(yīng)用上述抗氧化乳液制得的抗氧化水性涂布光油，由如下重量百分比的原料經(jīng)混合分散制得：抗氧化乳液93%蠟助劑3%消泡劑0.3%去離子水3.7%。對比例1一種普通水性涂布光油，由如下重量百分比的原料經(jīng)混合分散制得：普通乳液92%蠟助劑3%消泡劑0.3%去離子水4.7%；所述普通乳液為乳液巴斯夫j-77。所述蠟助劑為pe蠟分散體。所述消泡劑由有機(jī)硅消泡劑和礦物油消泡劑以重量比1:2組成的混合物。所述普通水性涂布光油由如下步驟制得：常溫下，將普通乳液加入至分散裝置中，分散轉(zhuǎn)速為700r/min，再依次加入蠟助劑和消泡劑，攪拌15min，用去離子水調(diào)整粘度，即得ph=7.0~7.5，粘度為35~50s/（涂4#杯，30℃）的普通水性涂布光油。對比例2一種普通水性涂布光油，由如下重量百分比的原料經(jīng)混合分散制得：普通乳液92%蠟助劑3%消泡劑0.3%去離子水4.7%。所述普通乳液由乳液巴斯夫j-90和乳液巴斯夫j-624以重量比32：60組成的混合物。所述蠟助劑為pe蠟分散體。所述消泡劑由有機(jī)硅消泡劑和礦物油消泡劑以重量比1:2組成的混合物。所述普通水性涂布光油的制備方法與對比例1相同，在此不再贅述。按照上述實(shí)施例1-2以及對比例1-2制得的以上水性涂布光油，用rds12號線棒在已有黑色油墨的涂布紙上刮一層光油，放在80℃烘箱中干燥30min，再于室溫放置2h后對其燙金，然后放在恒溫恒濕箱里進(jìn)行氧化等級測試。測試結(jié)果如下表示：樣品不上光實(shí)施例1實(shí)施例2對比例1對比例2抗氧化等級19976耐久性差優(yōu)異優(yōu)異良好良好耐高溫差優(yōu)異優(yōu)異良好良好抗粘連不粘連不粘連不粘連不粘連不粘連測試條件：（1）抗氧化等級：將燙印紙張放置于透氣塑料盒中，并將塑料盒放于恒溫恒濕箱中，設(shè)置參數(shù)為50℃，濕度為90%，指定時(shí)間內(nèi)未出現(xiàn)氧化斑點(diǎn)即為當(dāng)前抗氧化等級，測試結(jié)果如下表所示：等級123456789時(shí)間＜8h＜16h＜24h＜32h＜40h＜48h＜56h＜64h＜72h（2）耐久性：將燙印紙張放于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)（溫度25℃，濕度50%），15天后觀察是否出現(xiàn)氧化斑點(diǎn)，若不出現(xiàn)氧化黑斑即說明耐久性好。（3）耐高溫：將燙金材料在200℃下，燙印于印刷水性油墨紙品表面，放置于25℃，40%濕度環(huán)境24小時(shí)。不出現(xiàn)氧化黑斑說明耐高溫性能優(yōu)異，出現(xiàn)氧化黑斑說明耐高溫性能差。（4）抗粘連：將已經(jīng)涂布好的樣品面對面對折，采用specac粘背測定儀，在0.2噸、40℃的條件下測試30分鐘，取出樣品觀察是否粘連。由測試結(jié)果可知，與對比例1-2利用普通乳液制得的普通水性涂布光油對比，本發(fā)明制得的抗氧化水性涂布光油上光后的黑卡紙、染黑紙等燙金后圖案抗氧化性能優(yōu)異，耐高溫燙印，經(jīng)長期放置未見氧化，大大提高包裝印品燙金圖案使用周期，具有顯著的性能改善和突出的抗氧化效果。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)現(xiàn)方案，除此之外，本發(fā)明還可以其它方式實(shí)現(xiàn)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下任何顯而易見的替換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12