專利名稱：一種用于耐堿性酒標(biāo)涂層的復(fù)合乳液的制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料工業(yè)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種酒標(biāo)涂層，也就是涉及一種耐堿性能優(yōu)良的乳液型酒標(biāo)涂層，這是一種水性核殼型聚氨酯環(huán)氧/丙烯酸樹脂乳液涂料，本發(fā)明涉及其制備和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
酒標(biāo)最初是用普通白紙印制的，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及市場(chǎng)的拓展，用于酒標(biāo)的材料也越來越廣泛，如銅版紙、鋁箔復(fù)合紙、鍍鋁紙和透明不干膠等。具有高光澤度、良好的印刷性能和不容易變形等優(yōu)點(diǎn)的銅版紙是目前最為常用的酒標(biāo)制造材料。但是，這種材料具有一定缺陷，如不防潮，受潮后紙面會(huì)產(chǎn)生霉斑，還可能引起紙面掉粉。以紙張為基材，與鋁箔復(fù)合在一起的鋁箔復(fù)合紙是檔次稍高的防水酒標(biāo)材料。這種復(fù)合產(chǎn)品強(qiáng)化了紙張自身的強(qiáng)度、挺度、平滑度和光澤度，但也存在一定的缺陷，如不易粘貼，而且平整度差，易起翹。因而，一種比鋁箔復(fù)合紙具有更佳的實(shí)用性能、環(huán)保性能和防偽性能的鍍鋁紙應(yīng)運(yùn)而生。鍍鋁紙主要由原紙、鋁層和涂層組成，平滑度和柔韌性良好，鋁層牢度高，具有較好的金屬質(zhì)感，并且可以回收。若能解決卷曲問題，鍍鋁紙防水酒標(biāo)的應(yīng)用市場(chǎng)將進(jìn)一步擴(kuò)大。對(duì)于這類鍍鋁紙，目前主要的應(yīng)用涂層材料是溶劑型涂層，該涂層的烘干工藝參數(shù)通常為85°C，30min，其漆膜厚約Ιμπι，由于這樣的工藝及其涂層性能決定了涂層原液的固含量很低，一般在209Γ30%左右，原液里有709Γ80%的是溶劑。國(guó)外的酒標(biāo)紙涂層裝置一般是在密閉器械中實(shí)現(xiàn)，備有溶劑回收裝置。而國(guó)內(nèi)由于種種原因，涂層裝置都沒有配備溶劑回收裝置，而是將溶劑大量排放在自然環(huán)境中。顯然，這會(huì)對(duì)環(huán)境及人類產(chǎn)生很大危害，而且由于酒標(biāo)原液所使用的溶劑大多數(shù)是低沸點(diǎn)溶劑，閃點(diǎn)低，生產(chǎn)時(shí)容易發(fā)生爆炸，尤其是在氣溫較高的時(shí)候，這對(duì)生產(chǎn)商及操作工的危害性很大。因而，國(guó)內(nèi)的高檔酒標(biāo)紙市場(chǎng)迫切需要一種能替代溶劑型涂層原液的水性涂層。目前，低檔的酒標(biāo)涂層有部分被水性涂料替代，但高檔的酒標(biāo)紙，由于其特殊的性能要求，其涂層必需具有高溫耐堿性洗標(biāo)時(shí)涂層不能脫落，這就要求涂層具有更好的抗堿油墨保留性，做到標(biāo)脫而墨不脫，保持洗瓶機(jī)的清潔。這對(duì)單組分水性樹脂來講是很難達(dá)到的一個(gè)要求。由于這要求苛刻，目前，高檔酒標(biāo)紙涂層還沒有能替代溶劑型涂層的水性化產(chǎn)品，該市場(chǎng)現(xiàn)仍是空白狀態(tài)，因此，為滿足環(huán)境保護(hù)的需要，開發(fā)性能優(yōu)異的耐堿性水性酒標(biāo)涂層具有重要的意義
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種具有優(yōu)良耐堿性能的水性酒標(biāo)涂層，包括它的制造方法及其應(yīng)用。所提供的涂層是一種核殼型的環(huán)氧/丙烯酸復(fù)合型的水性乳液涂層，可用以代替目前沿用的溶劑型聚酯制備的酒標(biāo)涂層，并可降低環(huán)境污染。也就是說，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種用于酒標(biāo)涂層的復(fù)合型乳液的的制備方法，其次是這種涂層的應(yīng)用。所述制備方法的特征在于，該方法包括如下步驟
(I)丙烯酸或甲基丙烯酸單體(占合成單體質(zhì)量總量的I 20%)、烯烴類單體(占合成單體質(zhì)量總量的10 90%)和引發(fā)劑(合成單體質(zhì)量總量的I 20%)混合備用；(2)環(huán)氧樹脂和打底溶劑加入反應(yīng)釜中，在110 150°C溫度下溶解，直至樹脂完全溶解后，把溫度調(diào)節(jié)至140±2°C ；(3)混合單體在80 150°C溫度下滴加到反應(yīng)釜中，滴加時(shí)間控制在2 5小時(shí)，滴加完后保溫4小時(shí)；(4)降溫至90°C，加入中和劑中和，pH值控制在6. 5 8. 5 ;(5)降溫至60°C，加水自乳化，得固含量為40wt%左右的核殼型環(huán)氧/丙烯酸復(fù)合乳液。
在上述制備方法中，所述的環(huán)氧樹脂是分子量為1000-4000的多元醇大分子，可以選自Shell公司出品的1009、1007、1004、南亞公司出品的909、907、904多元醇大分子中的一種或幾種；環(huán)氧樹脂用量為原料質(zhì)量總量的20 30wt%。所用打底溶劑選自乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、12醇酯、乙醇、丙二醇丁醚、異丙醇、丁醇，SlOO溶劑油，S150溶劑油中的一種或幾種；打底溶劑用量為原料質(zhì)量總量的25
35wt%0所用烯烴類單體選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸異冰片酯、叔碳酸乙烯酯VV-IO和醋酸乙烯中的一種或幾種。所用引發(fā)劑選自偶氮類化合物偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、或過氧化物過氧化苯甲酰、二異丙苯過氧化物、二叔丁基過氧化物中的一種或幾種。所用中和劑選自N’，N 二甲基乙醇胺，三乙胺，氨水，AMP95中的一種或幾種；其中AMP95為2-氨基-2-甲基-I-丙醇。按本發(fā)明方法制備的復(fù)合乳液與顏填料和助劑復(fù)配后可作為水性酒標(biāo)涂層應(yīng)用，所述涂層具有很高的耐堿性。本發(fā)明所述的乳液體系優(yōu)先選用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的顏填料和助劑，并可以配制成低VOC含量的水性酒標(biāo)涂層。本發(fā)明的有益效果是降低涂層中溶劑的使用，降低VOC的排放，節(jié)約能源，凈化作業(yè)環(huán)境，減少環(huán)境污染。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體說明，但本發(fā)明決不局限于這些實(shí)施例。各實(shí)施例中所述的核殼型環(huán)氧/丙烯酸復(fù)合乳液的配合組分及配比如表I所示。表I
權(quán)利要求
1.一種用于耐堿性酒標(biāo)涂層的復(fù)合乳液的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟 (1)占合成單體質(zhì)量總量的I 20%丙烯酸或甲基丙烯酸單體、占合成單體質(zhì)量總量的10 90%烯烴類單體和占合成單體質(zhì)量總量的I 20%引發(fā)劑混合備用； (2)環(huán)氧樹脂和打底溶劑加入反應(yīng)釜中，在110 150°C溫度下溶解，直至樹脂完全溶解后，把溫度調(diào)節(jié)至140±2°C ； (3)混合單體在80 150°C溫度下滴加到反應(yīng)釜中，滴加時(shí)間控制在2 5小時(shí)，滴加完后保溫4小時(shí)； (4)降溫至90°C，加入中和劑中和，pH值控制在6.5 8.5 ; (5)降溫至60°C，加水自乳化，得固含量為40wt%的核殼型環(huán)氧/丙烯酸復(fù)合乳液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合乳液的制備方法，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂是分子量為1000-4000的多元醇大分子，選自Shell公司出品的1009、1007、1004、南亞公司出品的909、907、904多兀醇大分子中的一種或幾種；環(huán)氧樹脂用量為原料質(zhì)量總量的20 30wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的復(fù)合乳液的制備方法，其特征在于所述的打底溶劑選自乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、12醇酯、乙醇、丙二醇丁醚、異丙醇、丁醇，SlOO溶劑油，S150溶劑油中的一種或幾種；打底溶劑用量為原料質(zhì)量總量的25 35wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的復(fù)合乳液的制備方法，其特征在于所述的烯烴類單體選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸異冰片酯、叔碳酸乙烯酯VV-IO和醋酸乙烯中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的復(fù)合型乳液的制備方法，其特征在于所述的引發(fā)劑選自偶氮類化合物或過氧化物偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化苯甲酰、二異丙苯過氧化物、二叔丁基過氧化物中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的復(fù)合乳液的制備方法，其特征在于所述的中和劑選自N’，N‘_ 二甲基乙醇胺，三乙胺，氨水，AMP95中的一種或幾種；其中AMP95為2-氨基-2-甲基-I-丙醇。
7.一種按照權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的制備方法制得的復(fù)合乳液的應(yīng)用，其特征在于，該復(fù)合乳液與顏填料和助劑復(fù)配后用于水性酒標(biāo)涂層，所述涂層具有很高的耐堿性。
全文摘要
一種用于耐堿性酒標(biāo)涂層的復(fù)合乳液的制備方法及其應(yīng)用，該方法包括如下步驟(1)丙烯酸或甲基丙烯酸單體、烯烴類單體和引發(fā)劑混合備用；(2)環(huán)氧樹脂和打底溶劑加入反應(yīng)釜中，在110～150℃溫度下溶解，把溫度調(diào)節(jié)至140℃；(3)混合單體在80～150℃溫度下滴加到反應(yīng)釜中，滴加時(shí)間控制在2～5小時(shí)，(4)降溫至90℃，加入中和劑，pH值控制在6.5～8.5；(5)降溫至60℃，加水自乳化，得固含量為40wt%的核殼型環(huán)氧/丙烯酸復(fù)合乳液。該復(fù)合乳液與顏填料和助劑復(fù)配后用于水性酒標(biāo)涂層，所述涂層具有很高的耐堿性。
文檔編號(hào)C09D151/08GK102964535SQ201210480010
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者潘紅霞, 陳凌峰, 俞劍峰, 孫凌 申請(qǐng)人:上海涂料有限公司技術(shù)中心