CN102041721A - 酒标纸用面涂涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种酒标纸用面涂涂料及其制备方法，各组分及重量份数如下：丙烯酸树脂5～50份，中和剂0.4～10份，丙烯酸酯树脂100份，聚氨酯分散体10～25份，流平剂0.01～0.15份，消泡剂0.15～0.75份，水240～1540份，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。本发明的酒标纸用面涂涂料能用于啤酒标真空镀铝纸的表面处理。本发明的酒标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，为一种水性涂料，安全环保，优异的透明度，耐温性好。

Description

酒标纸用面涂涂料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种酒标纸用面涂涂料，用于啤酒标真空镀铝纸的表面处理。

背景技术

酒标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，适用于啤酒标真空镀铝纸的表面处理。

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。

目前真空镀铝纸生产所使用的纸张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CN200810035264.5公开了一种真空镀铝纸处理用面涂涂料的制备方法，涂膜具有较好的透明度、耐磨性，但是耐温性较差，透明度还需要进一步提高。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提出一种酒标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。

本发明的酒标纸用面涂涂料，各组分及重量份数如下：

丙烯酸树脂           5～50份

中和剂               0.4～10份

丙烯酸酯树脂         100份

聚氨酯分散体         10～25份

流平剂               0.01～0.15份

消泡剂               0.15～0.75份

水                   240～1540份

所说的丙烯酸树脂为酸值180～380(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玻璃化温度为-10～30℃；

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；

所说的消泡剂为改性聚硅氧烷、聚氧丙烯聚氧乙烯醚中的至少一种。

所说的聚氨酯分散体为脂肪族阴离子聚氨酯分散体，重量固含量为35～50％。可采用市售产品，如Bayer MaterialScience的牌号为UH 240的产品。

本发明的酒标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60～80℃，获得丙烯酸树脂水溶液；总重量指的是水的总重量；

2)将步骤1)制备的丙烯酸树脂水溶液、丙烯酸酯树脂、聚氨酯分散体、流平剂、消泡剂和余量的水混合，制得酒标纸用面涂涂料，重量固含量为10～30％，pH值为7～10。

所述的酒标纸用面涂涂料能用于啤酒标真空镀铝纸的表面处理。

本发明人发现，出乎意料的，在此涂料配方添加少量的聚氨酯分散体，能够明显提高涂膜的透明度，同时对涂料的耐磨性也有相应的提高。这可能由于聚氨酯分散体中的-CN基团能与丙烯酸树脂及丙烯酸酯树脂中的活性基团反应，使整个体系成膜时呈网状结构而能提高膜的耐磨性。同时，在耐磨性相同的情况下，在涂料配方中减少水性蜡的使用，而能提高膜的透明度。出乎意料的，聚氨酯分散体的添加，对涂膜的耐温性也能明显提高，这可能由于聚氨酯分散体与丙烯酸酯类树脂有一定的协同效应，相互之间在成膜过程有化学变化。本发明的酒标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。从根本上解决普通酒标纸用面涂涂料中使用有机溶剂的缺陷。

本发明的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)耐温性好。

具体实施方式

实施例1

1)将5g丙烯酸树脂(酸值180(mgKOH/g)，分子量1000g/mol)、0.4g二乙胺、24.74g水加入500ml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、100g丙烯酸酯树脂(Tg＝-10℃)、10g聚氨酯分散体(

UH 2606，Bayer MaterialScience，重量固含量35％)0.01g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(改性聚硅氧烷，GX-100，上海达昱化工有限公司)和222.7g去离子水加入500ml烧瓶中，混合搅拌30分钟，制得酒标纸用面涂涂料，固含量29.83wt％，pH＝7.12。

实施例2

1)将50g丙烯酸树脂(酸值380(mgKOH/g)，分子量5000g/mol)、10g二乙醇胺、769.55g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、100g丙烯酸酯树脂(Tg＝30℃)、25g聚氨酯分散体(UH 650，Bayer MaterialScience，重量固含量50％)0.15g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)、0.75g消泡剂(改性聚硅氧烷，GX-200，上海达昱化工有限公司)和769.55g去离子水加入2000ml烧瓶中，混合搅拌30分钟，制得酒标纸用面涂涂料，固含量9.93wt％，pH＝9.95。

实施例3

1)将30g丙烯酸树脂(酸值300(mgKOH/g)，分子量2500g/mol)、5g三乙醇胺、138.6g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、100g丙烯酸酯树脂(Tg＝0℃)、15g聚氨酯分散体(

UH 240，Bayer MaterialScience，重量固含量40％)、0.1g流平剂(聚醚改性有机硅氧烷，LH-855，佛山凌晖化工有限公司)、0.4g消泡剂(改性聚硅氧烷，SAG622，General Electric(China)Co，Ltd.Silicones)和415.8g去离子水加入2000ml烧瓶中，混合搅拌30分钟，制得酒标纸用面涂涂料，固含量19.99wt％，pH＝8.13。

实施例4

1)将15g丙烯酸树脂(酸值230(mgKOH/g)，分子量4000g/mol)、1.5g三乙胺、277.18g去离子水加入500ml烧瓶中，混合搅拌，升温至65℃，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、100g丙烯酸酯树脂(Tg＝10℃)、20g聚氨酯分散体(

UH 340/1，Bayer MaterialScience，重量固含量40％)0.05g流平剂(氟改性丙烯酸聚合物，LH-887，佛山凌晖化工有限公司)、0.5g消泡剂(改性聚硅氧烷，SAG622，General Electric(China)Co，Ltd.Silicones)和415.77g去离子水加入2000ml烧瓶中，混合搅拌30分钟，制得酒标纸用面涂涂料，固含量15.18wt％，pH＝9.17。

实施例5

1)将40g丙烯酸树脂(酸值340(mgKOH/g)，分子量1800g/mol)、7g二乙醇胺、134.19g去离子水加入500ml烧瓶中，混合搅拌，升温至75℃，保温2小时，备用。

2)将步骤1)制备的丙烯酸树脂水溶液、100g丙烯酸酯树脂(Tg＝20℃)、18g聚氨酯分散体(

UH 2557，Bayer MaterialScience，重量固含量35％)、0.08g流平剂(聚醚改性有机硅氧烷，LH-855，佛山凌晖化工有限公司)、0.8g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313.13g去离子水加入1000ml烧瓶中，混合搅拌30分钟，制得酒标纸用面涂涂料，固含量24.99wt％，pH＝7.65。

实施例6

检测纸张涂布后透明度：

对比例：按照CN200810035264.5的方法制备真空镀铝纸处理用面涂涂料，并用去离子水配制成10wt％的涂料。

使用实施例1～5配方配制的涂料，用去离子水稀释至10wt％

使用实施例1～5、对比例配制的涂料在70克重已镀铝未面涂酒标纸上用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：已面涂酒标纸与未面涂已镀铝酒标纸的差值(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	138
对比例	118	14.50

实施例1	128	7.24
			实施例2	130	5.80
实施例3	127	7.97
			实施例4	125	9.42
实施例5	128	7.24

实施例7

检测纸张涂布后耐温性：

对比例：按照CN200810035264.5的方法制备真空镀铝纸处理用面涂涂料，并用去离子水配制成10wt％的涂料。

使用实施例1～5配方配制的涂料，用去离子水稀释至10wt％

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

将上述涂布纸裁成300mm×10mm长条，作为测试条备用。

采用热封仪(广州科锐包装技术有限公司)对上述测试条进行测试。测试条件：热封压力：0.1Mpa；热封时间：1s；热封温度：115℃。

实验结果：观察面涂涂层与热封棒是否粘连，有粘连不合格，无粘连则合格。

样品	现象	结果
			对比例	有粘连现象	不合格
实施例1	无粘连现象	合格
			实施例2	无粘连现象	合格
实施例3	无粘连现象	合格
			实施例4	无粘连现象	合格
实施例5	无粘连现象	合格

从上述应用结果可以看出：使用本发明实施例1～5制备的酒标纸用面涂涂料，与对比例相比，涂料成膜后透明度好且有优异的耐温性。

Claims (8)

1.酒标纸用面涂涂料，其特征在于，各组分及重量份数如下：

丙烯酸树脂        5～50份

中和剂            0.4～10份

丙烯酸酯树脂      100份

聚氨酯分散体      10～25份

流平剂            0.01～0.15份

消泡剂            0.15～0.75份

水                240～1540份。

2.根据权利要求1所述的酒标纸用面涂涂料，其特征在于，所说的丙烯酸树脂为酸值180～380(mgKOH/g)，分子量1000～5000g/mol。

3.根据权利要求1所述的酒标纸用面涂涂料，其特征在于，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。

4.根据权利要求1所述的酒标纸用面涂涂料，其特征在于，所说的丙烯酸酯树脂的玻璃化温度为-10～30℃。

5.根据权利要求1所述的酒标纸用面涂涂料，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。

6.根据权利要求1所述的酒标纸用面涂涂料，其特征在于，所说的消泡剂为改性聚硅氧烷或聚氧丙烯聚氧乙烯醚中的至少一种。

7.根据权利要求1～6任一项所述的酒标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60～80℃，获得丙烯酸树脂水溶液；总重量指的是水的总重量；

2)将步骤1)制备的丙烯酸树脂水溶液、丙烯酸酯树脂、聚氨酯分散体、流平剂、消泡剂和余量的水混合，制得酒标纸用面涂涂料，重量固含量为10～30％，pH值为7～10。

8.根据权利要求1～6任一项所述的酒标纸用面涂涂料的所述的酒标纸用面涂涂料的应用，用于啤酒标真空镀铝纸的表面处理。