烟包喷铝纸用水性转移涂料研究进展

目前市场上用于香烟条盒与小盒包装的真空喷铝纸所用的转移涂料绝大部分都是溶剂型的涂料，易燃、易爆、静电大、气味重，特别是夏天，涂料中溶剂挥发速度很快，生产车间气味很重，对操作工人的身体极为不利。同时，随着国家环保法规的健全和人们环保意识的增强，以及水性涂料的固有优点：无毒、无味、透明、稳定、环保、安全，烟包喷铝纸用转移涂料的水性化是必然的趋势。由于应用于香烟和啤酒包装喷铝纸上的转移涂料市场需求量很大，其水性化尤其成为国内外学者、世界500强化工巨头等研究和关注的焦点。

水性涂料是指将主要成膜物质——树脂溶于水或分散于水中，再添加相关助剂以及填料而形成的涂料，也称水系涂料或水基涂料。化工巨头罗门哈斯、拜尔、DSM、LG及国内许多涂料厂均有水基乳液或直接成品供应。由于在涂布工艺设计、激光全息模压及烟包应用方面还存在诸多问题，因此现有水基涂料成品大部分仍处于试验、推广阶段，未有大规模的批量化商业应用。

我公司于2008年成立了重点项目组，与国际知名化学品公司合作，共同开发喷铝纸水性转移涂料，通过大量的试验，积累了相对比较丰富的经验。我们发现在以下几个方面，水性转移涂料还有待提高，现总结如下，供大家参考。

1.耐高温性差

测试条件为：烫金机达到设定温度后，烫涂层1～2秒，观察涂层表面发花情况。烟包材料在成盒时需要热封，这对涂层耐温性有比较高的要求，一般都要140℃以上。目前市场上供应的成品大部分耐温等级在100℃～120℃，所以水性转移涂料耐温等级低是限制其应用的一大瓶颈。

2.激光全息模压可操作性差

高档香烟包装普遍采用激光全息模压喷铝纸，其突出优点是用模压的方法将激光全息信息加载到很薄的蜡克层上，使产品表面具有新颖、美观的装饰效果以及防伪功能，增强品牌知名度和客户的信誉度。比如：具有防伪功能的产品有“利群”、“黄鹤楼”、“苏烟”等；具有美观装饰效果的产品有素面全息纸、光柱全息纸、动感气泡等；目前还出现了对模压工艺要求更高的无版缝模压产品。

激光全息模压过程需要达到一定的温度才能实现完整、清晰、亮丽的全息图案。对于水性转移涂料来说，很容易出现以下现象：模压温度偏低时，涂层没有充分软化，全息图像不清晰、暗淡无光；当模压温度偏高时出现粘版，甚至损坏模压镍版。也就是说，水性涂料的模压温度范围窄，表面易发雾、全息图案不清晰透亮，模压可操作性差，严重影响水性转移涂料在烟包行业的推广。

3.高温高湿条件下容易粘连

我国南方每年四五月份都会出现梅雨季节，在这种高温高湿条件下，喷铝纸表层的涂料极易吸潮溶胀而发生粘连现象。所以，在选择涂料和树脂时，我们也对其做抗粘连性测试。测试条件为：在55℃、湿度85%、压力200 kg/m2的条件下，放置2小时，观察喷铝全息纸涂层面与涂层面、涂层面与纸张背面粘连情况。

经过测试发现，喷铝全息纸涂层面与涂层面普遍会发生粘连现象，涂层面与纸张背面的粘连相对不太严重，根据涂料配方设计差异有不同表现。

4.耐水性差

由于水性转移涂料相对于溶剂型来说耐水性较差，更容易吸潮。水性转移涂料复合后产品室温放置半个月，涂层表面发白，这是由于涂料吸潮溶胀泛白所致；阴雨、高湿天气更易吸潮发白，放置1小时涂层就会发白。

5.耐磨性差

与溶剂型涂料相比，水性转移涂料的耐磨性有待提高。

6.白雾

水性转移涂料比溶剂型涂料干燥速度慢很多，如果涂布过程干燥不彻底，很容易出现白雾现象，应适当提高烘箱温度、降低涂布机运行速度。

7.流平性差

与溶剂型涂料相比，由于水性涂料的成膜机理不同，表现为流平性较差，涂层表面容易出现橘皮、彩虹条等，严重影响涂层表观，同时水性涂层需要更高的烘箱温度和较长的烘干时间，这对涂布工艺的改进也提出了较高的要求。

为了更好地推广水性转移涂料的应用，以上七大问题必须解决。我公司经过大量的试验，总结出水性转移涂料所应具备的性能参数，归纳如下：

⑴涂层透明，乳液稳定，黏度适中（12～20 s，3#査恩杯），固含18%～23%，pH值中性，耐冻性佳。

⑵剥离性好，连片性佳。用3M“思高”牌透明胶带平贴在涂层上，沿180°方向拉胶带，涂层能全部从PET薄膜转移下来并且胶带边缘带有絮丝。

⑶涂层要软硬适中，既要具有一定的柔韧性，以防止成品暴口，也要兼具一定的硬度，使其抗粘连、抗倒光性高。

⑷有益于铝分子的片状定向排列，铝分子附着牢固，能呈现平整的镜面效果。

⑸耐高温性≥150℃，镭射可操作性强、镭射亮度高，高温高湿条件下抗反粘、耐水、耐擦、流平性好，不流挂、无白雾、低VOC、低气味、不含苯类化合物，VOC残余符合《YC/T 263-2008 卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的限量》，印刷适应性强。

本文内容是在我公司大量上机试验的基础上总结出的对烟包喷铝纸用水性转移涂料发展现状的一些认识和体会，供读者参考。可能有部分结果和观点与行业内其他厂家的经验不同，欢迎大家交流和探讨。希望我们的经验能给同行一些启发和借鉴，共同推动喷铝行业涂料的水性化进程。

好好学习了，感谢楼主！