CN109629329A - 一种镀铝纸底涂涂料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种镀铝纸底涂涂料及其制备方法与应用。其中涂料的组分为：丙烯酸改性水性聚氨酯树脂、水性环氧改性丙烯酸树脂、湿附着力促进剂、水性蜡乳液、助溶剂、去离子水、润湿剂、流平剂、消泡剂。本公开所制备的底涂涂料具有具有优异的湿附着力、优异的柔韧性、抗龟裂性、更好的抗刮性。

Description

一种镀铝纸底涂涂料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于精细化工和标签技术领域，具体涉及一种镀铝纸底涂涂料及其制备方法与应用。
背景技术
镀铝纸具有色泽光亮、金属质感强、印刷适性好、印品高雅亮丽、视觉冲击力强、环保性好及易进行激光全息防伪处理等优点，已在全世界广泛应用于啤酒标签的印制。现在国内的燕京啤酒、青岛啤酒、惠泉啤酒等大品牌啤酒都已经采用镀铝纸标签。
啤酒标签用的镀铝纸是一种以进口防水铜版纸为原纸制成的湿强镀铝纸，具有抗水、防水与不易卷曲的良好贴标性，能更好地在高速自动贴标机上使用。
随着经济的发展和社会的进步，人们对啤酒标签性能的要求越来越高，尤其是在南方区域，啤酒是在冰水中冷冻，标签泡水后纸纤维会吸水润涨，镀铝纸涂层就很容易出现开裂，油墨附着力就会变差、甚至一抹就会脱落。
发明内容
为了解决上述缺陷，本公开提供一种镀铝纸底涂涂料及其制备方法与应用，以获得涂布流平好、处理的直镀纸光泽度高、且具有优异的湿附着力的镀铝纸涂料。
为实现上述目的的技术方案如下：
一种镀铝纸底涂涂料，该涂料包括的组分为：丙烯酸改性水性聚氨酯树脂、水性环氧改性丙烯酸树脂、湿附着力促进剂、水性蜡乳液、助溶剂、去离子水、润湿剂、流平剂、消泡剂。
各组分的重量份为：丙烯酸改性水性聚氨酯树脂40-60份、水性环氧改性丙烯酸树脂5-20份、湿附着力促进剂0.1-1份、水性蜡乳液1-3份、助溶剂5-15份、去离子水30-100份、润湿剂0.1-0.5份、流平剂0.01-0.3份、消泡剂0.01-0.05份。
各组分的重量份优化为：丙烯酸改性水性聚氨酯树脂45-50份、水性环氧改性丙烯酸树脂10-15份、湿附着力促进剂0.5-1份、水性蜡乳液2-3份、助溶剂5-10份、去离子水30-100份、润湿剂0.1-0.5份、流平剂0.01-0.3份、消泡剂0.01-0.05份。
各组分的具体重量份进一步优化为：丙烯酸改性水性聚氨酯树脂45份、水性环氧改性丙烯酸树脂12份、湿附着力促进剂1份、水性蜡乳液2份、助溶剂5份、去离子水55份、润湿剂0.12份、流平剂0.06份、消泡剂0.05份。
或各组分的具体重量份进一步优化为：丙烯酸改性水性聚氨酯树脂40份、水性环氧改性丙烯酸树脂15份、湿附着力促进剂0.5份、水性蜡乳液2份、助溶剂5份、去离子水50份、润湿剂0.12份、流平剂0.06份、消泡剂0.05份。
或各组分的具体重量份进一步优化为：丙烯酸改性水性聚氨酯树脂50份、水性环氧改性丙烯酸树脂13份、湿附着力促进剂1份、水性蜡乳液2份、助溶剂5份、去离子水60份、润湿剂0.12份、流平剂0.06份、消泡剂0.05份。
或各组分的具体重量份进一步优化为：丙烯酸改性水性聚氨酯树脂52份、水性环氧改性丙烯酸树脂17份、湿附着力促进剂0.5份、水性蜡乳液2份、助溶剂5份、去离子水58份、润湿剂0.12份、流平剂0.06份、消泡剂0.05份。
其中，丙烯酸改性水性聚氨酯树脂是选用PU和PA核壳聚合方式合成的水性分散体，分子量为5000-8000g/mol。
水性环氧改性丙烯酸酯树脂为室温自交联型水性树脂，是以含环氧基团单体为交联单体并配合不饱和酸和含氨基的丙烯酸酯为特征的水性树脂，本公开选用的环氧树脂分子量为200-1000g/mol，改性含量为6％-15％，水性环氧改性丙烯酸酯树脂的玻璃化温度Tg为25℃-90℃。
湿附着力促进剂为改性有机硅化合物、改性磷酸酯单体、钛酸酯偶联剂、特殊有机硅化合物、氮丙啶交联剂的一种或几种。
水性蜡乳液为水性聚乙烯蜡乳化液。
助溶剂选自乙醇、丙醇、异丙醇或丙二醇醚中的一种或几种。
润湿剂选自聚醚改性聚硅氧烷、氟改性丙烯酸酯聚合物、聚氧乙烯烷基醚、乙炔乙二醇或聚氧乙烯乙二醇烷基酯中的一种或几种。
流平选自硅油、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷中的一种或几种。
消泡剂选自改性聚硅氧烷、改性硅酮类化合物或界面活性剂中的一种或几种。
一种镀铝纸底涂涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：将丙烯酸改性水性聚氨酯树脂和水性环氧改性丙烯酸树脂投入反应釜中，在低速300-500转/分钟搅拌的情况下，把助溶剂、去离子水的混合液加入到反应釜中，加完后中速600-800转/分钟分散10分钟，接着向反应釜中加入水性蜡乳液、湿附着力促进剂，中速600-800转/分钟分散5分钟，之后向反应釜中加入润湿剂、流平剂，高速800-1000转/分钟分散5分钟，最后向反应釜中加入消泡剂，高速800-1000转/分钟分散10分钟。得到湿附着力优异的镀铝纸底涂涂料，该涂料重量固含量为20％，pH值为7.5-8.5。
本公开的有益效果是：本公开通过提供一种镀铝纸底涂涂料及其制备方法与应用，制备了一种具有优异的湿附着力、优异的柔韧性、抗龟裂、更好的抗刮性的涂层。
具体实施方式
以下各步骤仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各步骤对本公开进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各步骤所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各步骤技术方案的范围。
实施例1
丙烯酸改性水性聚氨酯树脂(分子量7500g/mol)45份、水性环氧改性丙烯酸树脂(Tg＝35℃)12份、氮丙啶交联剂1份、高密度聚乙烯蜡乳液2份、乙醇5份、去离子水55份、聚醚改性硅氧烷0.12份、聚醚改性有机硅0.06份、改性硅酮0.05份。
涂料的制备：根据上述涂料的配比，首先将丙烯酸改性水性聚氨酯树脂和水性环氧改性丙烯酸树脂投入反应釜中，在低速300-500转/分钟搅拌的情况下，把助溶剂、去离子水的混合液加入到反应釜中，加完后中速600-800转/分钟分散10分钟，接着向反应釜中加入水性蜡乳液、湿附着力单体，中速600-800转/分钟分散5分钟，之后向反应釜中加入润湿剂、流平剂，高速800-1000转/分钟分散5分钟，最后向反应釜中加入消泡剂，高速800-1000转/分钟分散10分钟。得到湿附着力优异的镀铝纸底涂涂料，该涂料重量固含量为20％，pH值为7.8。
实施例2
丙烯酸改性水性聚氨酯树脂(分子量8000g/mol)40份、水性环氧改性丙烯酸树脂(Tg＝40℃)15份、氮丙啶交联剂0.5份、高密度聚乙烯蜡乳液2份、乙醇5份、去离子水50份、聚醚改性硅氧烷0.12份、聚醚改性有机硅0.06份、改性硅酮0.05份。
涂料的制备：根据上述涂料的配比，具体操作同实施例1，最后PH值为7.5。
实施例3
丙烯酸改性水性聚氨酯树脂(分子量5500g/mol)50份、水性环氧改性丙烯酸树脂(Tg＝65℃)13份、氮丙啶交联剂1份、高密度聚乙烯蜡乳液2份、乙醇5份、去离子水60份、聚醚改性硅氧烷0.12份、聚醚改性有机硅0.06份、改性硅酮0.05份。
涂料的制备：根据上述涂料的配比，具体操作同实施例1，最后PH值为8.0。
实施例4
丙烯酸改性水性聚氨酯树脂(分子量6000g/mol)52份、水性环氧改性丙烯酸树脂(Tg＝60℃)17份、氮丙啶交联剂0.5份、高密度聚乙烯蜡乳液2份、乙醇5份、去离子水58份、聚醚改性硅氧烷0.12份、聚醚改性有机硅0.06份、改性硅酮0.05份。
涂料的制备：根据上述涂料的配比，具体操作同实施例1，最后PH值为7.9。
实施例5
对比例：现有技术的水性镀铝原纸底涂涂料的普通制备方法制备的底涂涂料。
使用实施例1～4所制备的底涂涂料和对比例底涂涂料在65克重德国乌特森原纸上用5号RDS涂布线棒进行涂布，然后在125℃的烘箱中烘5秒取出，再用5号RDS涂布线棒进行涂布，又放置在125℃的烘箱中烘10秒取出，放入真空镀铝机中镀铝，取出后罩上面涂待用。
待测纸张在温度25℃的水中浸泡10分钟后，用湿摩擦仪来回测试50次，然后检测其铝层附着力。
试验结果：摩擦后为露出底纸为合格，结果如表1，可以看出本公开所制备的底涂涂层具有很好的附着力。
表1摩擦后对比结果
样品 结果
对比例 铝层严重脱落
实施例1 铝层轻微脱落
实施例2 铝层轻微脱落
实施例3 铝层轻微脱落
实施例4 铝层轻微脱落
实施例6
一种镀铝纸底涂涂料在啤酒标签上的应用，使用本公开所制备的底涂涂料，对啤酒标签的进口镀铝原纸进行表面处理，通过双底涂工艺将涂料涂布到镀铝原纸的表面，置于烘箱中于100-150℃干燥5-10s后取出，处理后的镀铝原纸再经过真空镀铝、面涂可达到表观效果。

Claims (9)

1.一种镀铝纸底涂涂料，其特征在于，涂料的组分为：丙烯酸改性水性聚氨酯树脂、水性环氧改性丙烯酸树脂、湿附着力促进剂、水性蜡乳液、助溶剂、去离子水、润湿剂、流平剂、消泡剂。
2.根据权利要求书1所述的一种镀铝纸底涂涂料，其特征在于，各组分的重量份为：丙烯酸改性水性聚氨酯树脂40-60份、水性环氧改性丙烯酸树脂5-20份、湿附着力促进剂0.1-1份、水性蜡乳液1-3份、助溶剂5-15份、去离子水30-100份、润湿剂0.1-0.5份、流平剂0.01-0.3份、消泡剂0.01-0.05份。
3.根据权利要求书2所述的一种镀铝纸底涂涂料，其特征在于，各组分的重量份为：丙烯酸改性水性聚氨酯树脂45-50份、水性环氧改性丙烯酸树脂10-15份、湿附着力促进剂0.5-1份、水性蜡乳液2-3份、助溶剂5-10份、去离子水30-100份、润湿剂0.1-0.5份、流平剂0.01-0.3份、消泡剂0.01-0.05份。
4.根据权利要求书2所述的一种镀铝纸底涂涂料，其特征在于，各组分的具体重量份为：丙烯酸改性水性聚氨酯树脂40份、水性环氧改性丙烯酸树脂15份、湿附着力促进剂0.5份、水性蜡乳液2份、助溶剂5份、去离子水50份、润湿剂0.12份、流平剂0.06份、消泡剂0.05份。
5.根据权利要求书2所述的一种镀铝纸底涂涂料，其特征在于，各组分的具体重量份为：丙烯酸改性水性聚氨酯树脂52份、水性环氧改性丙烯酸树脂17份、湿附着力促进剂0.5份、水性蜡乳液2份、助溶剂5份、去离子水58份、润湿剂0.12份、流平剂0.06份、消泡剂0.05份。
6.根据权利要求书3所述的一种镀铝纸底涂涂料，其特征在于，各组分的具体重量份为：丙烯酸改性水性聚氨酯树脂45份、水性环氧改性丙烯酸树脂12份、湿附着力促进剂1份、水性蜡乳液2份、助溶剂5份、去离子水55份、润湿剂0.12份、流平剂0.06份、消泡剂0.05份。
7.根据权利要求书3所述的一种镀铝纸底涂涂料，其特征在于，各组分的具体重量份为：丙烯酸改性水性聚氨酯树脂50份、水性环氧改性丙烯酸树脂13份、湿附着力促进剂1份、水性蜡乳液2份、助溶剂5份、去离子水60份、润湿剂0.12份、流平剂0.06份、消泡剂0.05份。
8.一种镀铝纸底涂涂料的制备方法，其特征在于，根据权利要求书1-7任一项所述的镀铝纸底涂涂料的组分及配进行制备，具体方法包括以下步骤：将丙烯酸改性水性聚氨酯树脂和水性环氧改性丙烯酸树脂投入反应釜中，在低速300-500转/分钟搅拌的情况下，把助溶剂、去离子水的混合液加入到反应釜中，加完后中速600-800转/分钟分散10分钟，接着向反应釜中加入水性蜡乳液、湿附着力促进剂，中速600-800转/分钟分散5分钟，之后向反应釜中加入润湿剂、流平剂，高速800-1000转/分钟分散5分钟，最后向反应釜中加入消泡剂，高速800-1000转/分钟分散10分钟，得到湿附着力优异的镀铝纸底涂涂料，该涂料重量固含量为20％，pH值为7.5-8.5。
9.如权利要求1-7任一项所述的镀铝纸底涂涂料在啤酒标签镀铝原纸的表面处理的应用。
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