CN101314928A - 咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料及其制备方法和应用，所述面涂涂料各组分及重量份数如下：丙烯酸树脂55～100份，中和剂11～20份，丙烯酸酯树脂100份，流平剂0.15～0.50份，消泡剂0.15～0.75份，水380～2000份，所说的中和剂选自二乙胺、三乙胺、二乙醇胺或三乙醇胺中的一种以上。本发明的咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料是一种能满足真空镀铝纸涂料的高性能、绿色环保的要求，适用于咖啡杯真空镀铝纸的表面处理。本发明的咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料的主要特点：(1)水性涂料，安全环保；(2)优异的透明度；(3)耐磨性好。

Description

咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种咖啡杯真空镀铝纸的表面处理的涂料，具体涉及咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料。

背景技术

咖啡杯纸是一种真空镀铝纸。先用一种底涂涂料在咖啡杯原纸上进行涂布，再进行真空镀铝，然后再在镀铝层上进行面涂得到咖啡杯纸。

真空镀铝纸是一种造价较低并可代替复合铝箔的新型包装用纸。它的使用可使金属铝的用量大大降低。由于真空镀铝对使用的镀铝原纸(即白色有光纸)表面光泽度和平滑度要求较高，因而镀铝前必须对镀铝原纸表面进行处理。即在其表面用涂布机涂布一层涂布漆，然后再送入真空镀膜机内镀铝。涂布一层涂布漆的目的在于解决纸面凹凸不平问题、提高表面光泽度和平滑度，便于真空镀铝。

用作咖啡杯纸的真空镀铝纸镀铝后需要进行面涂以保护铝层不受破坏，同时提高纸张的印刷适应性。

目前真空镀铝纸生产所使用的纸张面涂涂料采用的主要是溶剂型涂料，其中基料为松香、二丁酯、聚乙烯缩丁醛、二甲苯等。以二甲苯等有机物为溶剂，毒性气味大、不利于安全生产和改善劳动条件，容易造成环境污染。

中国专利CN1944790A公开了一种真空镀铝纸处理用水性基料的制备方法，涂膜具有优异的耐水性、高光泽、良好的附着力，但是耐磨性、透明度差。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提出一种咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料及其制备方法和应用，以克服现有技术存在的缺陷。

本发明的咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料，其特征在于，各组分及重量份数如下：

丙烯酸树脂      55～100份

中和剂          11～20份

丙烯酸酯树脂    100份

流平剂          0.15～0.50份

消泡剂          0.15～0.75份

水              380～2000份

所说的丙烯酸树脂为酸值400～500(mgKOH/g)，分子量1000～5000g/mol；

所说的中和剂选自二乙胺、三乙胺、二乙醇胺或三乙醇胺中的一种以上；

所说的丙烯酸酯树脂的酸值5～25(mgKOH/g)；

所说的流平剂为聚醚改性有机硅氧烷或氟改性丙烯酸聚合物中的至少一种，可采用市售产品，如杭州包尔得有限公司的牌号为BD-3033的产品；

所说的消泡剂为聚硅氧烷或聚氧丙烯聚氧乙烯醚中的至少一种，可采用上海达昱化工有限公司牌号为GX-100的产品；

本发明的咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)将丙烯酸树脂、中和剂和总重量10～50％的水混合，升温至40～90℃，获得丙烯酸树脂水溶液；

2)将步骤1)制备的丙烯酸树脂水溶液、丙烯酸酯树脂、流平剂、消泡剂和余量的水混合，制得咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料，重量固含量为10～30％，pH值为7～10。

所述的咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料能用于咖啡杯真空镀铝纸的表面处理，处理方法为本领域公知的方法。

本发明人发现采用有机碱对丙烯酸树脂进行中和，能明显改善涂膜的透明度。本发明的咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料成膜性能优异，因此在涂料中不加成膜助剂，减少成本，降低污染。本发明人发现在此配方中不加耐磨助剂，涂料成膜的耐磨性好。

咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料是一种能满足真空镀铝纸涂料的高性能、绿色环保的要求，适用于咖啡杯真空镀铝纸的表面处理。本发明的咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料的主要特点：(1)水性涂料，安全环保；(2)优异的透明度；(3)耐磨性好。

具体实施方式

实施例1

1)将55g丙烯酸树脂(酸值400mgKOH/g，分子量1000g/mol)、11g二乙胺、194g水加入500ml烧瓶中，混合搅拌，升温至40℃，保温2小时，溶解成水溶液，备用；

2)将步骤1)制备的丙烯酸树脂水溶液、200g丙烯酸酯树脂(Tg＝-20℃，酸值5mgKOH/g，固含量：50wt％)、0.15g流平剂(聚醚改性有机硅氧烷，BD-3033，杭州包尔得有限公司)、0.15g消泡剂(上海达昱化工有限公司，GX-100)和94g去离子水加入1000ml烧瓶中，混合搅拌30分钟，制得咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料，固含量29.91wt％，pH＝7.03。

实施例2

1)将75g丙烯酸树脂(酸值500mgKOH/g，分子量5000g/mol)、15g二乙醇胺、190.8g去离子水加入1000ml烧瓶中，混合搅拌，升温至60℃，保温2小时，溶解成水溶液，备用。

2)将步骤1)制备的丙烯酸树脂水溶液、200g丙烯酸酯树脂(Tg＝-10℃酸值25mgKOH/g，固含量：50wt％)、0.30g流平剂(聚醚改性有机硅氧烷，BNK-A900，深圳市龙岗区中心城如意路)、0.50g消泡剂(上海达昱化工有限公司，GX-200)和472.4g去离子水加入2000ml烧瓶中，混合搅拌30分钟，制得咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料，固含量20.10wt％，pH＝9.05。

实施例3

1)将100g丙烯酸树脂(酸值475mgKOH/g，分子量2500g/mol)、20g三乙醇胺、199.1g去离子水加入500ml烧瓶中，混合搅拌，升温至70℃，保温2小时，溶解成水溶液，备用。

2)将步骤1)制备的丙烯酸树脂水溶液、200g丙烯酸酯树脂(Tg＝0℃酸值15mgKOH/g，固含量：50wt％)、0.50g流平剂(聚醚改性有机硅氧烷，LH-855，佛山凌晖化工有限公司)、0.75g消泡剂(General Electric(China)Co，Ltd.Silicones，SAG622)和1692.15g去离子水加入5000ml烧瓶中，混合搅拌30分钟，制得咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料，固含量10.08wt％，pH＝9.89。

实施例4

1)将85g丙烯酸树脂(酸值425mgKOH/g，分子量4000g/mol)、12.5g三乙胺、448.9g去离子水加入1000ml烧瓶中，混合搅拌，升温至80℃，保温2小时，溶解成水溶液，备用。

2)将步骤1)制备的丙烯酸树脂水溶液、200g丙烯酸酯树脂(Tg＝10℃酸值10mgKOH/g，固含量：50wt％)、0.2g流平剂(氟改性丙烯酸聚合物，LH-887，佛山凌晖化工有限公司)、0.35g消泡剂(General Electric(China)Co，Ltd.Silicones，SAG622)和573.38g去离子水加入2000ml烧瓶中，混合搅拌30分钟，制得咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料，固含量15.12wt％，pH＝7.99。

实施例5

1)将60g丙烯酸树脂(酸值460mgKOH/g，分子量1800g/mol)、17.5g二乙醇胺、187.42g去离子水加入500ml烧瓶中，混合搅拌，升温至90℃，保温2小时，备用。

2)将步骤1)制备的丙烯酸树脂水溶液、200g丙烯酸酯树脂(Tg＝20℃酸值20mgKOH/g，固含量：50wt％)、0.4g流平剂(聚醚改性有机硅氧烷，LH-855，佛山凌晖化工有限公司)、0.6g消泡剂(聚氧丙烯聚氧乙烯醚，CS-DF900，珠海洁星洗涤科技有限公司)和248.08g去离子水加入1000ml烧瓶中，混合搅拌30分钟，制得咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料，固含量24.91wt％，pH＝7.73。

实施例6

检测纸张涂布后透明度：

对比例：按照CN1944790A的方法制备真空镀铝纸处理用水性基料。

使用实施例1～5配方配制的涂料。

使用实施例1～5、对比例配制的涂料在70克重已镀铝未面涂咖啡杯纸上用10#涂布线棒进行涂布，涂布后在110℃烘箱中烘30秒，取出待用。

待测纸在温度25℃、相对湿度60％的恒温恒湿环境下放置24小时，用欧亿公司JKGZ-1光泽度仪检测纸张光泽度。

面涂涂料成膜透明度：已面涂咖啡杯纸与未面涂已镀铝咖啡杯纸的差值(光泽度下降幅度)越小，透明度越好。

样品	光泽度/光泽单位	光泽度降低幅度/％
			空白	139
对比例	108	22.3
			实施例1	130	6.5
实施例2	132	5.0
			实施例3	123	11.5
实施例4	125	10.1
			实施例5	128	7.9

实施例7

检测纸张涂布后耐磨性：

对比例：按照CN1944790A的方法制备真空镀铝纸处理用水性基料。

使用实施例1～5配方配制的涂料。

使用实施例1～5、对比例配制的涂料在70克重已镀铝未面涂咖啡杯纸上用10#涂布线棒进行涂布，涂布后在110℃烘箱中烘30秒，取出待用。

采用磨擦实验机(MCJ-01A)检测纸张耐磨性。

实验结果：磨擦50下，未露出铝层为合格。

样品	结果
		对比例	不合格
实施例1	合格
		实施例2	合格
实施例3	合格

实施例4	合格
		实施例5	合格

从上述应用结果可以看出：使用本发明实施例1～5制备的咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料，与对比例相比，涂料成膜后透明度好且能显著提高纸张的耐磨性。

Claims (7)

1.咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料，其特征在于，各组分及重量份数如下：

丙烯酸树脂    55～100份

中和剂        11～20份

丙烯酸酯树脂  100份

流平剂        0.15～0.50份

消泡剂        0.15～0.75份

水            380～2000份

所说的中和剂选自二乙胺、三乙胺、二乙醇胺或三乙醇胺中的一种以上。

2.根据权利要求1所述的咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料，其特征在于，所说的丙烯酸树脂为酸值400～500(mgKOH/g)，分子量1000～5000。

3.根据权利要求1所述的咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料，其特征在于，所说的消泡剂为聚硅氧烷或聚氧丙烯聚氧乙烯醚中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料，其特征在于，所说的流平剂为聚醚改性有机硅氧烷或氟改性丙烯酸聚合物中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料，其特征在于，所说的丙烯酸酯树脂的酸值5～25(mgKOH/g)。

6.根据权利要求1～5任一项所述的咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将丙烯酸树脂、中和剂和总重量10～50％的水混合，升温至40～90℃，获得丙烯酸树脂水溶液；

2)将步骤1)制备的丙烯酸树脂水溶液、丙烯酸酯树脂、流平剂、消泡剂和余量的水混合，制得咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料，重量固含量为10～30％，pH值为7～10。

7.根据权利要求1～5任一项所述的咖啡杯真空镀铝纸用面涂涂料的应用，其特征在于，用于咖啡杯真空镀铝纸的表面处理。