玻璃卡纸及用于玻璃卡纸的涂料、制备方法

技术领域

本申请涉及造纸技术领域，具体涉及一种玻璃卡纸及用于玻璃卡纸的涂料、制备方法。

背景技术

玻璃卡纸可采用铸涂或转移涂布的方式，在纸基体上涂敷一层涂料，使纸张呈现出高光泽的镜面效果。

随着后加工技术的发展，高档包装对高光泽的玻璃卡纸的需求越来越高，而这类包装也由UV喷码方式逐渐向更加环保的水性喷码方式发展。而目前玻璃卡纸上的涂层由于孔隙结构不太理想，而不能满足高速的水性喷码的干燥要求。

发明内容

本申请一实施例中提供了一种用于玻璃卡纸的涂料，包括颜料、胶乳和助剂；

所述颜料包括重质碳酸钙和轻质碳酸钙，所述重质碳酸钙和所述轻质碳酸钙的质量比为30-100:30-100；

所述颜料与所述胶乳的质量比为100:20-30，所述胶乳包括聚醋酸乙烯胶乳、苯乙烯丁二烯胶乳和苯乙烯丙烯酸胶乳中的至少一种。

本申请一实施例中提供了一种玻璃卡纸，包括纸基体以及设置在所述纸基体上的涂层，所述涂层的涂料采用上述所述的涂料。

本申请一实施例中提供了一种用于玻璃卡纸的涂料的制备方法，包括：

将颜料中的重质碳酸钙进行研磨分散；

在所述研磨分散过程中加入所述颜料中的轻质碳酸钙，所述重质碳酸钙和所述轻质碳酸钙的质量比为30-100:30-100；

在所述研磨分散过程结束后，加入助剂和胶乳，搅拌混匀，所述颜料与所述胶乳的质量比为100:20-30，所述胶乳包括聚醋酸乙烯胶乳、苯乙烯丁二烯胶乳和苯乙烯丙烯酸胶乳中的至少一种。

本申请一实施例中提供了一种玻璃卡纸的制备方法，包括：

将上述所述的涂料涂敷于转移膜上，湿涂敷量为8-12gsm；

将涂敷有所述涂料的转移膜与纸基体复合；

然后烘干、剥离所述转移膜。

本申请利用重质碳酸钙和轻质碳酸钙搭配，碳酸钙粒子之间具有较好的堆砌效果，以形成微观平整性良好的涂层，进而呈现出高光泽；另外，也具有较好的孔隙填充效果，以满足印刷干燥效果及胶乳的填充，使得玻璃卡纸纸面的微观平整性更进一步，呈现出更高的光泽度及镜面效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一些实施例中玻璃卡纸的结构示意图；

图2为对照1中的玻璃卡纸进行水性喷码后0.5s的效果图；

图3为对照1中的玻璃卡纸进行水性喷码后1s的效果图；

图4为对照2中的玻璃卡纸进行水性喷码后0.5s的效果图；

图5为对照2中的玻璃卡纸进行水性喷码后1s的效果图；

图6为实施例1中的玻璃卡纸进行水性喷码后0.5s的效果图；

图7为实施例1中的玻璃卡纸进行水性喷码后1s的效果图；

图8为实施例2中的玻璃卡纸进行水性喷码后0.5s的效果图；

图9为实施例2中的玻璃卡纸进行水性喷码后1s的效果图；

图10为实施例3中的玻璃卡纸进行水性喷码后0.5s的效果图；

图11为实施例3中的玻璃卡纸进行水性喷码后1s的效果图；

图12为实施例4中的玻璃卡纸进行水性喷码后0.5s的效果图；

图13为实施例4中的玻璃卡纸进行水性喷码后1s的效果图；

图14为本申请一实施例中涂料制备方法的流程图；

图15为本申请一实施例中玻璃卡纸的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请做进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。

接下来阐述一种玻璃卡纸。玻璃卡纸是一种表面如同玻璃般平整光滑的印刷用卡纸。玻璃卡纸可用于高级包装箱盒、高级香烟包装盒、覆膜、药品和化妆品包装等场合，不做赘述。

请参阅图1，图1为本申请一些实施例中玻璃卡纸的结构示意图。玻璃卡纸100可包括纸基体10以及与纸基体10层叠设置的涂层20。纸基体10可为卡纸或铜版纸，当然，也可以为其他类型的纸，不做赘述。涂层20可采用涂料铸涂、转移膜涂料等方式形成在纸基体10上，使得玻璃卡纸100呈现出光泽的镜面效果，及水性喷码等可印刷功能。

涂层20的涂料可包括颜料、胶乳和助剂。涂层20可通过颜料中粒子的堆砌和孔隙填充，而微观平整性良好，以呈现出高光泽。涂层20利用胶乳来填充颜料粒子之间的小孔隙，而微观平整性更好，呈现出高光泽及镜面效果。在涂层20中，颜料和胶乳的配合，可形成的孔隙较多较均匀。进而，涂层20的孔隙结构更适合水性喷码等印刷行为的干燥。

颜料可包括重质碳酸钙和轻质碳酸钙。重质碳酸钙的形状可为不规则的形状，颗粒大小差异较大，而且颗粒有一定的棱角，表面粗糙。轻质碳酸钙可在制备过程中，采用本领域技术人员所熟知的方式通过控制反应条件，来控制碳酸钙晶粒的形状。进一步的，颜料可利用重质碳酸钙的形状和轻质碳酸钙的形状的匹配性，使得重质碳酸钙粒子和轻质碳酸钙粒子相互搭配堆砌和孔隙填充，而使得涂层20微观平整性良好，以呈现出高光泽。

在一些实施例中，重质碳酸钙和轻质碳酸钙的质量比为30-100:30-100。

在一些实施例中，颜料可包括如下质量份数的原料：重质碳酸钙30-100份，轻质碳酸钙30-100份。在一些实施例中，重质碳酸钙的质量份数为30份。在一些实施例中，重质碳酸钙的质量份数为35份。在一些实施例中，重质碳酸钙的质量份数为40份。在一些实施例中，重质碳酸钙的质量份数为45份。在一些实施例中，重质碳酸钙的质量份数为50份。在一些实施例中，重质碳酸钙的质量份数为55份。在一些实施例中，重质碳酸钙的质量份数为60份。在一些实施例中，重质碳酸钙的质量份数为65份。在一些实施例中，重质碳酸钙的质量份数为70份。在一些实施例中，重质碳酸钙的质量份数为75份。在一些实施例中，重质碳酸钙的质量份数为80份。在一些实施例中，重质碳酸钙的质量份数为85份。在一些实施例中，重质碳酸钙的质量份数为90份。在一些实施例中，重质碳酸钙的质量份数为95份。在一些实施例中，重质碳酸钙的质量份数为100份。在一些实施例中，轻质碳酸钙的质量份数为30份。在一些实施例中，轻质碳酸钙的质量份数为35份。在一些实施例中，轻质碳酸钙的质量份数为40份。在一些实施例中，轻质碳酸钙的质量份数为45份。在一些实施例中，轻质碳酸钙的质量份数为50份。在一些实施例中，轻质碳酸钙的质量份数为55份。在一些实施例中，轻质碳酸钙的质量份数为60份。在一些实施例中，轻质碳酸钙的质量份数为65份。在一些实施例中，轻质碳酸钙的质量份数为70份。在一些实施例中，轻质碳酸钙的质量份数为75份。在一些实施例中，轻质碳酸钙的质量份数为80份。在一些实施例中，轻质碳酸钙的质量份数为85份。在一些实施例中，轻质碳酸钙的质量份数为90份。在一些实施例中，轻质碳酸钙的质量份数为95份。在一些实施例中，轻质碳酸钙的质量份数为100份。

在一些实施例中，在重质碳酸钙中，粒径小于等于2μm的粒子的质量占比可大于等于98％。

在一些实施例中，在重质碳酸钙中，粒径小于等于1μm的粒子的质量占比大于等于80％。

在一些实施例中，轻质碳酸钙可在制备过程中，采用本领域技术人员所熟知的方式通过控制反应条件，来控制碳酸钙晶粒的形状为纺锤形，以便与重质碳酸钙的形状相搭配，以堆砌和孔隙填充，而使得涂层20微观平整性良好，以呈现出高光泽。

在一些实施例中，轻质碳酸钙粒径可为0.5μm-1.0μm，以便与重质碳酸钙的粒径、形状相搭配，而堆砌和孔隙填充，而使得涂层20微观平整性良好，以呈现出高光泽。

在一些实施例中，轻质碳酸钙表面较粗糙，轻质碳酸钙的比表面积较重质碳酸钙的比表面积大，而使得轻质碳酸钙的吸油值较重质碳酸钙的吸油值高，而适合水性喷码等印刷行为的干燥。

胶乳填充颜料例如重质碳酸钙和轻质碳酸钙之间的孔隙结构，让涂层20的微观平整性更好，呈现出更高的光泽度，并且胶乳例如高分子材料更是可让涂层20具有镜面效果。在重质碳酸钙和轻质碳酸钙的搭配下，胶乳填充后，涂层20所形成的孔隙较多较均匀，涂层20的孔隙结构(微孔结构)让水性喷码油墨等印刷油墨在干燥渗透时产生一定的渗吸，水性喷码油墨可迅速干燥。

在一些实施例中，胶乳可包括聚醋酸乙烯胶乳、苯乙烯丁二烯胶乳和苯乙烯丙烯酸胶乳中的至少一种。即，在胶乳中，聚醋酸乙烯胶乳、苯乙烯丁二烯胶乳和苯乙烯丙烯酸胶乳中的最多两种可以省略。在一些实施例中，胶乳的粒径为140-240nm，且Tg(玻璃化转变温度)为10-30℃。

在一些实施例中，胶乳与颜料的质量比为100:20-30。在一些实施例中，涂层20的涂料可包括如下质量份数的原料：胶乳100份，颜料20-30份。在一些实施例中，颜料的质量份数为20份。在一些实施例中，颜料的质量份数为22份。在一些实施例中，颜料的质量份数为25份。在一些实施例中，颜料的质量份数为27份。在一些实施例中，颜料的质量份数为30份。

助剂可包括分散剂、消泡剂、润滑剂、抗水剂、增光剂、脱模剂和流平剂等。可以理解地，助剂可根据涂层20的制备过程以及涂层20的性能来确定，进而，助剂的成分可以调整，例如分散剂、消泡剂、润滑剂、抗水剂、增光剂、脱模剂和流平剂中的任一种成分可根据制备过程以及涂层20的性能来确定保留或删除。例如分散剂、消泡剂、润滑剂、抗水剂、增光剂、脱模剂和流平剂中的至少一种可以省略。

在一些实施例中，颜料、分散剂、消泡剂、润滑剂、抗水剂、增光剂、脱模剂和流平剂的质量比为：

100:0.1-0.2:0.1-0.2:0.2-0.4:0.4-0.6:0.3-0.5:0.2-0.4:0.05-0.2。

在一些实施例中，涂层20的涂料可包括如下质量份数的原料：颜料100份，分散剂0.1-0.2份，消泡剂0.1-0.2份，润滑剂0.2-0.4份，抗水剂0.4-0.6份，增光剂0.3-0.5份，脱模剂0.2-0.4份，流平剂0.05-0.2份。在一些实施例中，分散剂的质量份数为0.1份。在一些实施例中，分散剂的质量份数为0.12份。在一些实施例中，分散剂的质量份数为0.14份。在一些实施例中，分散剂的质量份数为0.16份。在一些实施例中，分散剂的质量份数为0.18份。在一些实施例中，分散剂的质量份数为0.2份。在一些实施例中，消泡剂的质量份数为0.1份。在一些实施例中，消泡剂的质量份数为0.12份。在一些实施例中，消泡剂的质量份数为0.14份。在一些实施例中，消泡剂的质量份数为0.16份。在一些实施例中，消泡剂的质量份数为0.18份。在一些实施例中，消泡剂的质量份数为0.2份。在一些实施例中，润滑剂的质量份数为0.2份。在一些实施例中，润滑剂的质量份数为0.24份。在一些实施例中，润滑剂的质量份数为0.28份。在一些实施例中，润滑剂的质量份数为0.32份。在一些实施例中，润滑剂的质量份数为0.36份。在一些实施例中，润滑剂的质量份数为0.4份。在一些实施例中，抗水剂的质量份数为0.4份。在一些实施例中，抗水剂的质量份数为0.44份。在一些实施例中，抗水剂的质量份数为0.48份。在一些实施例中，抗水剂的质量份数为0.52份。在一些实施例中，抗水剂的质量份数为0.56份。在一些实施例中，抗水剂的质量份数为0.6份。在一些实施例中，增光剂的质量份数为0.3份。在一些实施例中，增光剂的质量份数为0.34份。在一些实施例中，增光剂的质量份数为0.38份。在一些实施例中，增光剂的质量份数为0.42份。在一些实施例中，增光剂的质量份数为0.46份。在一些实施例中，增光剂的质量份数为0.5份。在一些实施例中，脱模剂的质量份数为0.2份。在一些实施例中，脱模剂的质量份数为0.24份。在一些实施例中，脱模剂的质量份数为0.28份。在一些实施例中，脱模剂的质量份数为0.32份。在一些实施例中，脱模剂的质量份数为0.36份。在一些实施例中，脱模剂的质量份数为0.4份。在一些实施例中，流平剂的质量份数为0.05份。在一些实施例中，流平剂的质量份数为0.1份。在一些实施例中，流平剂的质量份数为0.12份。在一些实施例中，流平剂的质量份数为0.14份。在一些实施例中，流平剂的质量份数为0.16份。在一些实施例中，流平剂的质量份数为0.18份。在一些实施例中，流平剂的质量份数为0.2份。

在一些实施例中，助剂还可包括聚乙烯醇和羧甲基纤维素。其中，聚乙烯醇具有吸水性。羧甲基纤维素具有较刚性的结构及吸水性，从而使涂层20形成较好的空间立体结构。聚乙烯醇和羧甲基纤维素的配合起到协同的效果。可以理解地，在一些实施例中，聚乙烯醇和羧甲基纤维素中的一者可以省略。

在一些实施例中，颜料与聚乙烯醇质量比为100:0.2-0.4。在一些实施例中，涂层20的涂料可包括如下质量份数的原料：颜料100份，聚乙烯醇0.2-0.4份。在一些实施例中，聚乙烯醇的质量份数为0.2份。在一些实施例中，聚乙烯醇的质量份数为0.24份。在一些实施例中，聚乙烯醇的质量份数为0.28份。在一些实施例中，聚乙烯醇的质量份数为0.32份。在一些实施例中，聚乙烯醇的质量份数为0.36份。在一些实施例中，聚乙烯醇的质量份数为0.4份。

在一些实施例中，颜料与羧甲基纤维素的质量比为100:0.4-0.6。在一些实施例中，涂层20的涂料可包括如下质量份数的原料：颜料100份，羧甲基纤维素0.4-0.6份。在一些实施例中，羧甲基纤维素的质量份数为0.4份。在一些实施例中，羧甲基纤维素的质量份数为0.44份。在一些实施例中，羧甲基纤维素的质量份数为0.48份。在一些实施例中，羧甲基纤维素的质量份数为0.52份。在一些实施例中，羧甲基纤维素的质量份数为0.56份。在一些实施例中，羧甲基纤维素的质量份数为0.6份。

在一些实施例中，聚乙烯醇的醇解度为98％，分子量为10万，当然，也可以根据本领域技术人员调整聚乙烯醇的醇解度及分子量，不做赘述。

在一些实施例中，按照上述实施例中的记载进行对照实验并生产玻璃卡纸，下述实验数据仅是进行了一部分实施例，具体如下：

请参阅图2-13，图2为对照1中的玻璃卡纸进行水性喷码后0.5s的效果图，图3为对照1中的玻璃卡纸进行水性喷码后1s的效果图，图4为对照2中的玻璃卡纸进行水性喷码后0.5s的效果图，图5为对照2中的玻璃卡纸进行水性喷码后1s的效果图，图6为实施例1中的玻璃卡纸进行水性喷码后0.5s的效果图，图7为实施例1中的玻璃卡纸进行水性喷码后1s的效果图，图8为实施例2中的玻璃卡纸进行水性喷码后0.5s的效果图，图9为实施例2中的玻璃卡纸进行水性喷码后1s的效果图，图10为实施例3中的玻璃卡纸进行水性喷码后0.5s的效果图，图11为实施例3中的玻璃卡纸进行水性喷码后1s的效果图，图12为实施例4中的玻璃卡纸进行水性喷码后0.5s的效果图，图13为实施例4中的玻璃卡纸进行水性喷码后1s的效果图。

结合上述对照例及实施例、效果图可知：

在对照例1和对照例2中，对照例1与对照例2中的颜料主体不一样，对照例1用重质碳酸钙，对照例2用瓷土，进而对照例1中玻璃卡纸上的涂层光泽度高。对照例1与对照例1中两个玻璃卡纸上涂层上的水性喷码效果都非常差。

在对照例1和实施例1中，实施例1中的胶乳用量下降，进而胶乳对颜料空隙的填充不足，但是玻璃卡纸上涂层的孔隙度提升，进而水性喷码油墨干燥速度提升，另外胶乳高分子材料的镜面效果下降，使得涂层光泽度低。

在实施例1和实施例2中，实施例1与实施例2中的颜料主体不一样，实施例1用重质碳酸钙，实施例2用轻质碳酸钙，由于实施例1中的重质碳酸钙不规则的粒子形貌，比表面积小，因此玻璃卡纸上涂层的光泽度较高，但水性喷码的干燥效果不佳。由于实施例2中轻质碳酸钙为纺锤形，进而比表面积大，使得玻璃卡纸上水性喷码效果较好，但轻质碳酸钙的形状使得颗粒堆砌后所形成的涂层的微观平整性不佳，因此光泽度较低。

在实施例3和实施例4中，重质碳酸钙和轻质碳酸钙相搭配，轻质碳酸钙可以有效填充重质碳酸钙的孔隙，来提高玻璃卡纸上涂层表面的微观平整性，涂层光泽度可提升至85°。相对于实施例1，实施例3及实施例4中轻质碳酸钙的高比表面积提升了玻璃卡纸上涂层的孔隙度，使得睡醒玻璃卡纸水性喷码干燥速度可提高，并可提高至0.5s。

本申请中的涂料利用重质碳酸钙和轻质碳酸钙作为颜料主体，通过重质碳酸钙和轻质碳酸钙的合理搭配，让碳酸钙粒子之间具有较好的堆砌和孔隙填充，形成微观平整性良好的涂层20，并呈现出高光泽。另外，合适比例搭配的胶乳填充碳酸钙粒子之间的小孔隙，让涂层20的微观平整性更好，呈现出更高的光泽度，并且胶乳高分子材料让涂层20具有镜面效果。小粒径的碳酸钙例如重质碳酸钙和轻质碳酸钙的比表面积大，胶乳填充后，涂层20所形成的孔隙较多较均匀，涂层20的微孔(孔隙)结构让水性喷码油墨等油墨在干燥渗透时产生一定的渗吸。例如水性喷码油墨可迅速干燥。

在一些实施例中，涂料的固含量为45-55％、所述涂料的粘度为150-300cps。

接下来阐述一种涂料的制备方法，该方法可用于制备上述用于玻璃卡纸的涂料。请参阅图14，图14为本申请一实施例中涂料制备方法的流程图。该方法可包括：

步骤S1401：将颜料中的重质碳酸钙进行研磨分散。

本申请中的重质碳酸钙可参阅上述实施例中的记载。本申请可采用研磨机或研磨分散机或涂料研磨机或其他形式的研磨设备对重质碳酸钙进行研磨分散。在一些实施例中，研磨设备的研磨分散转速可在1000rpm，当然，研磨分散转速也可根据本领域技术人员所熟知的研磨分散工艺进行调整。

步骤S1402：在研磨分散过程中加入颜料中的轻质碳酸钙。

在重质碳酸钙研磨分散过程中，可持续定量加入轻质碳酸钙，也可根据颜料的组成，添加颜料的其他成分，然后持续进行研磨分散，直至颜料混匀即可。即，轻质碳酸钙等颜料可以直接全部添加至研磨设备中进行研磨分散，也可根据本领域技术人员所熟知的研磨分散工艺确定轻质碳酸钙等颜料的加入速度及加入时机。可以理解地，研磨分散结束后，颜料中的各个成分将可被混匀。

本申请中的轻质碳酸钙可参阅上述实施例中的记载。

步骤S1403：在研磨分散过程结束后，加入助剂和胶乳，搅拌混匀。

在研磨分散结束后，可在研磨设备或涂料配置设备中，在研磨分散后的颜料中加入助剂和乳胶搅拌均匀。在一些实施例中，助剂和胶乳的加入时机可根据本领域技术人员所熟知的方式加入。在一些实施例中，助剂和胶乳可参阅上述实施例中记载。在一些实施例中，可在颜料中加入分散剂和消泡剂，搅拌均匀，然后加入胶乳，搅拌均匀，再依次加入聚乙烯醇、羧甲基纤维素、润滑剂、抗水剂、增光剂、脱模剂和流平剂，搅拌均匀。在一些实施例中，加入分散剂和消泡剂后，可继续分散直至搅拌均匀。当然也可在研磨分散转速为1000rpm下，研磨分散2min。再者，研磨分散的转速及时间可根据本领域技术人员所熟知的研磨工艺进行调整。在一些实施例中，加入胶乳后，可继续分散直至搅拌均匀。当然也可在研磨分散转速为1000rpm下，研磨分散5min。再者，研磨分散的转速及时间可根据本领域技术人员所熟知的研磨工艺进行调整。在一些实施例中，依次加入聚乙烯醇、羧甲基纤维素、润滑剂、抗水剂、增光剂、脱模剂和流平剂，依旧可以采用上述实施例中的研磨分散进行搅拌均匀，完成涂料的制备。使得涂料固含量可为45-55％、涂料粘度可为150-300cps。

接下来阐述一种玻璃卡纸的制备方法。该方法应用了上述实施例中的涂料，可制备出图1所示的玻璃卡纸。请参阅图15，图15为本申请一实施例中玻璃卡纸的制备方法的流程图。该方法可包括：

步骤S1501：将涂料涂敷于转移膜上。

本申请中的涂料可参阅上述实施例中的记载。在一些实施例中，可将涂料湿涂敷于转移膜例如PET(Polyethylene Terephthalate，聚对苯二甲酸类塑料)或PP(聚丙烯，Polypropylene)等上。在一些实施例中，涂料在转移膜上的湿涂敷量为8-12gsm。

步骤S1502：将涂敷有涂料的转移膜与纸基体复合。

将载有涂料的转移膜与纸基体复合，复合式的贴合压力可为2-4kg。当然贴合过程也可以根据本领域技术人员的认知进行调整，不做赘述。

步骤S1503：然后烘干、剥离转移膜。

本申请然后经过4段烘箱干燥/烘干，干燥温度依次可为100℃、105℃、105℃、110℃。烘干后进行卷取，在24h后可将转移膜与玻璃卡纸剥离。烘干箱的烘干过程，也可根据本领域技术人员的认知进行调整，不做赘述。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。