一种可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料及制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料及制备方法，属于涂料领域。本发明所述的涂料分为底涂涂料和面涂涂料，二者的成分相同但是成分的含量不同。制备步骤：先将乳化剂、碳酸氢钠、一部分引发剂和水的混合溶液混合后加热，再加入KH?570与一部分单体混合物的混合溶剂，升温并在搅拌下反应，再将剩余的引发剂和水的混合溶液及剩余的单体混合物加入，继续搅拌反应，用点板测试法测得反应体系中不存在双键时，停止反应，得到水性丙烯酸乳液；将水性丙烯酸乳液加入到水和乙醇的混合溶液中，混合均匀；再加入流平剂，混合均匀；最后加入消泡剂，混合均匀，得到底涂涂料或面涂涂料，底涂涂料和面涂涂料共同组成所述底面涂料。
【专利说明】
一种可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料及制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料及制备方法，具体涉及一种用 于啤酒标签印刷的含有丙烯酸乳液的底涂和面涂涂料及制备方法，属于涂料领域。
【背景技术】
[0002] 啤酒标托墨也称啤酒标油墨保留，主要是啤酒标签在碱液中从啤酒瓶上被洗脱的 过程中，啤酒标签上的油墨不会从标签纸上脱落，也不会溶解在碱液中，从而避免了油墨对 环境的污染。最开始的托墨型啤酒标直镀材料均为溶剂型涂料，由于溶剂型涂料固含量比 较低，而且大量的溶剂中含有毒性大、气味重的二甲苯等有机物，对人的人身安全以及大气 环境都有着严重的危害。目前，大宗的水性啤酒标直镀材料存在不托墨或者脱标时间长的 问题。中国专利CN102041720提供了 一种水性啤酒标底涂涂料，通过米用有机喊中和的办法 提高了膜的耐碱性以及耐磨性，但是没有对其托墨型进行描述，而且由于膜的耐碱性能好， 导致镀铝层不能被碱液完全溶解干净。中国专利CN103242734利用水性丙烯酸杂交乳液配 成涂料，具有托墨性能，但是没有对啤酒标的脱标时间进行描述。中国专利CN104562841提 供了一种水性啤酒标底涂和面涂涂料，托墨效果好，但是其脱标时间在300秒左右。
【发明内容】
[0003] 针对现有的啤酒标底面涂料不托墨或脱标速时间长的问题，本发明的目的在于提 供一种可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料及制备方法，本发明所制备的涂料在啤酒瓶上的 附着力好，镀铝亮度高，流平好，能够起到良好的托墨效果;而且脱标速度快，时间在200s以 内。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0005] -种可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料，所述涂料分为底涂涂料和面涂涂料两部 分，使用时先涂覆底涂涂料，然后再涂覆面涂涂料；
[0006] 其中，底涂涂料的组成成分及其质量份数如下:水性丙烯酸乳液40~50份，流平剂 0.1~0.15份，消泡剂0.05~0.1份，乙醇5~10份，水30~40份;面涂涂料的组成成分及其质 量份数如下:水性丙烯酸乳液20~40份，流平剂0.1~0.15份，消泡剂0.05~0.1份，乙醇5~ 10份及水50~70份；
[0007]所述流平剂为聚醚硅氧烷；
[0008] 所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷；
[0009] 所述乙醇为体积分数为97 %的乙醇水溶液；
[0010] 所述水为纯度不小于去离子水的水。
[0011]优选的，所述流平剂为迪高450。
[0012]优选的，所述消泡剂为聚醚2080。
[0013]所述水性丙烯酸乳液的组成成分及其质量份数如下:乳化剂2~5份，碳酸氢钠0.1 ~〇. 3份，引发剂0.5~1份，单体混合物40~50份，水50~60份及ΚΗ-570( γ -甲基丙烯酰氧 基丙基三甲氧基硅烷)〇. 5~1份；
[0014] 所述水为纯度不小于去离子水的水。
[0015] 所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚、单酯磺基丁二酸盐或脂肪醇硫酸盐中的一种以 上；
[0016] 所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠；
[0017] 所述单体混合物为丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯或 丙烯酸正丙酯中的三种以上的混合物。
[0018] 优选的，所述乳化剂为氰特EF-800或十二烷基硫酸钠(SDS)中的一种以上。
[0019] 所述水性丙烯酸乳液的制备方法如下:将乳化剂、碳酸氢钠、一部分引发剂和水的 混合溶液混合后加热至50~60°C，再在搅拌下加入KH-570与一部分单体混合物的混合溶 剂，然后升温到80±2°C，搅拌下反应30~50min后，再将剩余的引发剂和水的混合溶液以及 剩余的单体混合物同时加入，继续搅拌反应，用点板测试法测试反应体系中的双键，直至反 应体系中的双键反应完全，停止反应并冷却，得到水性丙烯酸乳液；
[0020] -种本发明所述的可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料的制备方法，底涂涂料和面 涂涂料的制备方法相同，所述方法的具体步骤如下：
[0021] 将水性丙烯酸乳液加入到水和乙醇的混合溶液中，混合均匀;再加入流平剂，混合 均匀;最后加入消泡剂，混合均匀，得到底涂涂料或面涂涂料；
[0022] 制备得到的底涂涂料和面涂涂料共同组成所述可托墨的水性直镀啤酒标底面涂 料；
[0023] 其中，引发剂第一次加入的质量与第二次加入的质量比为1:1~5;单体混合物第 一次加入的质量与第二次加入的质量比为1:2.5~7。
[0024] 有益效果：
[0025] 本发明所述的可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料中的溶剂为水，无毒无气味，是 一种环保型涂料;该涂料在啤酒瓶上的附着力好，镀铝亮度高，流平好，能够起到良好的托 墨效果;而且，脱标速度快，铝层能完全溶解干净，时间在200s以内。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0027]以下实施例中：
[0028]
[0029] 点板测试法：用毛细玻璃管将反应体系的溶液点在薄层层析硅胶板上，爬完硅胶 板后，用高锰酸钾显色法测试是否存在双键，如果双键反应完全，则没有颜色;如果存在双 键，则为褐色;其中，展开剂为体积比为1:1的石油醚与乙酸乙酯的混合物。
[0030] 实施例中样张的制备：先将实施例制备的啤酒标底涂涂料用8#线棒涂于铜版纸 上，然后在100°C下烘干10s，再利用分子栗在IX l(T3Pa下进行真空镀铝;然后再将实施制备 的面涂涂料用4#线棒涂于镀铝后的铜版纸上，最后将大豆环保油墨用4#线棒刮涂在面涂涂 料上，室温下放置熟化24h，得到涂覆实施所制备涂料的样张。
[0031] 脱标时间测试方法:将实施例中制备的样张裁切成面积为8cmX8cm的样张，并在 其背面涂覆5g酪素胶，然后将样张贴在干净玻璃瓶上，在温度为25±3°C以及相对湿度为50 ~60 %的实验室中放置7天;然后将贴好样张的玻璃瓶浸入温度为80 °C的质量分数为0.7 % 的NaOH溶液中，按动计时器开始计时，lmin后在300rpm的搅拌速率下转动瓶子，样张从玻璃 瓶上完全脱落时结束计时，则得到脱标时间。
[0032] 实施例1
[0033] -种可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料，所述涂料分为底涂涂料和面涂涂料两部 分;其中，底涂涂料的组成成分及其质量份数如下：水性丙烯酸乳液40份，迪高450 0.1份， 聚醚2080 0.05份，体积分数为97%的乙醇水溶液10份及去离子水40份;面涂涂料的组成成 分及其质量份数如下：水性丙烯酸乳液20份，迪高450 0.1份，聚醚2080 0.05份，体积分数 为97 %的乙醇水溶液5份及去离子水70份；
[0034] 本实施例所述的可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料的制备方法，所述方法的具体 步骤如下：
[0035]底涂涂料的制备
[0036] 1)将3.5g氰特EF-800、0.5g SDS、0. lg碳酸氢钠、0.1 g过硫酸铵和40g去离子水的 混合溶液混合后加热至60°C，再在搅拌下加入0.5g KH-570与10g单体混合物的混合溶剂， 然后升温到80°C，搅拌反应30min后，再将0.4g过硫酸铵和10g去离子水的混合溶液以及 39.5g单体混合物同时加入，继续搅拌反应，用点板测试法测试反应体系中的双键，直至反 应体系中的双键反应完全，停止反应并冷却，得到底涂涂料用水性丙烯酸乳液；
[0037]单体混合物为1.5g丙烯酸、30g甲基丙烯酸甲酯、18g丙烯酸异辛酯的混合物；
[0038] 2)将40g水性丙烯酸乳液加入到40g去离子水和10g体积分数为97%的乙醇水溶液 的混合溶液中，混合均匀，再加入0. lg迪高450，混合均匀，最后加入0.05g聚醚2080，混合均 匀，得到所述可托墨的水性直镀啤酒标底涂涂料；
[0039]面涂涂料的制备
[0040] 将3.5g氰特EF-800、0.5g SDS、0.1g碳酸氢钠、O.lg过硫酸铵和40g去离子水的混 合溶液混合后加热至60°C，再在搅拌下加入0.5g KH-570与10g单体混合物的混合溶剂，然 后升温到80°C，搅拌下反应30min后，再将0.4g过硫酸铵和10g去离子水的混合溶液以及 39.5g单体混合物同时加入，继续搅拌反应，用点板测试法测试反应体系中的双键，直至反 应体系中的双键反应完全，停止反应并冷却，得到面涂涂料用水性丙烯酸乳液；
[0041]单体混合物为1.5g丙烯酸、27.5g甲基丙烯酸甲酯、20.5g丙烯酸异辛酯的混合物； [0042] 2)将20g水性丙烯酸乳液加入到70g去离子水和5g体积分数为97 %的乙醇水溶液 的混合溶液中，混合均匀，再加入0. lg迪高450，混合均匀，最后加入0.05g聚醚2080，混合均 匀，得到所述可托墨的水性直镀啤酒标面涂涂料；
[0043] 裁剪面积为2cmX3cm的涂覆本实施所制备涂料的样张浸入温度为80 °C的质量分 数2.5 %的NaOH溶液中，并在600rpm的搅拌速率下搅拌lOmin，然后取出样张，发现样张上油 墨保留完整，铝层完全溶解。测得本实施制备的样张的脱标时间为195s。
[0044] 实施例2
[0045] -种可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料，所述涂料分为底涂涂料和面涂涂料两部 分;其中，底涂涂料的组成成分及其质量份数如下:水性丙烯酸乳液45份，迪高450 0.15份， 聚醚2080 0.1份，体积分数为97%的乙醇水溶液5份及去离子水35份;面涂涂料的组成成分 及其质量份数如下：水性丙烯酸乳液25份，迪高450 0.15份，聚醚2080 0.1份，体积分数为 97 %的乙醇水溶液10份及去离子水65份；
[0046] 本实施例所述的可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料的制备方法，所述方法的具体 步骤如下：
[0047] 底涂涂料的制备
[0048] 1)将4g氰特EF-800、lg SDS、0·2g碳酸氢钠、0·25g过硫酸钾和45g去离子水的混合 溶液混合后加热至50°C，再在搅拌下加入lg KH-570与7.5g单体混合物的混合溶剂，然后升 温到80°C，搅拌反应45min后，再将0.5g过硫酸钾和10g去离子水的溶液混合溶液以及42g单 体混合物同时加入，继续搅拌反应，用点板测试法测试反应体系中的双键，直至反应体系中 的双键反应完全，停止反应并冷却，得到底涂涂料用水性丙烯酸乳液；
[0049]单体混合物为lg丙烯酸、28g甲基丙烯酸甲酯、20.5g甲基丙烯酸羟乙酯的混合物； [0050] 2)将45g水性丙烯酸乳液加入到35g去离子水和5g体积分数为97 %的乙醇水溶液 的混合溶液中，混合均匀，再加入0.15g迪高450，混合均匀，最后加入0. lg聚醚2080，混合均 匀，得到所述可托墨的水性直镀啤酒标底涂涂料；
[0051 ]面涂涂料的制备
[0052] 将4g氰特EF-800、lg SDS、0.2g碳酸氢钠、0.25g过硫酸钾和45g去离子水的混合溶 液混合后加热至50°C，再在搅拌下加入lg KH-570与7.5g单体混合物的混合溶剂，然后升温 至_°C，搅拌下反应50min后，再将0.5g过硫酸钾和10g去离子水的混合溶液以及41g单体混 合物同时加入，继续搅拌反应，用点板测试法测试反应体系中的双键，直至反应体系中的双 键反应完全，停止反应并冷却，得到面涂涂料用水性丙烯酸乳液；
[0053]单体混合物为lg丙烯酸、28.5g甲基丙烯酸甲酯、19g甲基丙烯酸羟乙酯的混合物； [0054] 2)将25g水性丙烯酸乳液加入到65g去离子水和10g体积分数为97%的乙醇水溶液 的混合溶液中，混合均匀，再加入0.15g迪高450，混合均匀，最后加入0. lg聚醚2080，混合均 匀，得到所述可托墨的水性直镀啤酒标面涂涂料；
[0055]裁剪面积为2cmX3cm的涂覆本实施所制备涂料的样张浸入温度为80 °C的质量分 数2.5 %的NaOH溶液中，并在600rpm的搅拌速率下搅拌10min，然后取出样张，发现样张上油 墨保留完整，铝层完全溶解。测得本实施制备的样张的脱标时间为180s。
[0056] 实施例3
[0057] -种可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料，所述涂料分为底涂涂料和面涂涂料两部 分;其中，底涂涂料的组成成分及其质量份数如下:水性丙烯酸乳液50份，迪高450 0.11份， 聚醚2080 0.07份，体积分数为97%的乙醇水溶液7份及去离子水38份;面涂涂料的组成成 分及其质量份数如下:水性丙烯酸乳液40份，迪高450 0.12份，聚醚2080 0.08份，体积分数 为97 %的乙醇水溶液8份及去离子水50份；
[0058]本实施例所述的可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料的制备方法，所述方法的具体 步骤如下：
[0059]底涂涂料的制备
[0060] 1)将2.5g氰特EF-800、1.5g SDS、0.3g碳酸氢钠、0.3g过硫酸钠和45g去离子水的 混合溶液混合后加热至55 °C，再在搅拌下加入0.75g KH-570与12.5g单体混合物的混合溶 剂，然后升温到80°C，搅拌反应40min后，再将0.45g过硫酸钠和10g去离子水的混合溶液以 及37g单体混合物同时加入，继续搅拌反应，用点板测试法测试反应体系中的双键，直至反 应体系中的双键反应完全，停止反应并冷却，得到底涂涂料用水性丙烯酸乳液；
[0061]单体混合物为2.5g丙烯酸、29g甲基丙烯酸甲酯、18g丙烯酸正丙酯的混合物；
[0062] 2)将50g水性丙烯酸乳液加入到38g去离子水和7g体积分数为97 %的乙醇水溶液 的混合溶液中，混合均匀，再加入0.1 lg迪高450，混合均匀，最后加入0.07g聚醚2080，混合 均匀，得到所述可托墨的水性直镀啤酒标底涂涂料；
[0063]面涂涂料的制备
[0064] 将2 · 5g氰特EF-800、1 · 5g SDS、0 · 3g碳酸氢钠、0 · 3g过硫酸钠和45g去离子水的混 合溶液混合后加热至55°C，再在搅拌下加入lg KH-570与12.5g单体混合物的混合溶剂，然 后升温到80°C，搅拌下反应40min后，再将0.4g过硫酸钠和10g去离子水的混合溶液以及37g 单体混合物同时加入，继续搅拌反应，用点板测试法测试反应体系中的双键，直至反应体系 中的双键反应完全，停止反应并冷却，得到面涂涂料用水性丙烯酸乳液；
[0065]单体混合物为2g丙烯酸、28.5g甲基丙烯酸甲酯、19g丙烯酸正丙酯的混合物；
[0066] 2)将40g水性丙烯酸乳液加入到50g去离子水和8g体积分数为97 %的乙醇水溶液 的混合溶液中，混合均匀，再加入0.12g迪高450，混合均匀，最后加入0.08g聚醚2080，混合 均匀，得到所述可托墨的水性直镀啤酒标面涂涂料；
[0067]裁剪面积为2cmX3cm的涂覆本实施所制备涂料的样张浸入温度为80 °C的质量分 数2.5 %的NaOH溶液中，并在600rpm的搅拌速率下搅拌lOmin，然后取出样张，发现样张上油 墨保留完整，铝层完全溶解。测得本实施制备的样张的脱标时间为205s。
[0068]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
【主权项】
1. 一种可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料，其特性在于:所述涂料分为底涂涂料和面 涂涂料两部分，使用时先涂覆底涂涂料，然后再涂覆面涂涂料； 其中，底涂涂料的组成成分及其质量份数如下：水性丙烯酸乳液40~50份，流平剂0.1 ~0.15份，消泡剂0.05~0.1份，乙醇5~10份，水30~40份； 面涂涂料的组成成分及其质量份数如下：水性丙烯酸乳液20~40份，流平剂0.1~0.15 份，消泡剂〇. 05~0.1份，乙醇5~10份及水50~70份； 所述流平剂为聚醚硅氧烷； 所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷； 所述乙醇为体积分数为97 %的乙醇水溶液； 所述水为纯度不小于去离子水的水。2. 根据权利要求1所述的一种可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料，其特性在于:所述流 平剂为迪高450。3. 根据权利要求1所述的一种可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料，其特性在于:所述消 泡剂为聚醚2080。4. 根据权利要求1所述的一种可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料，其特性在于:所述水 性丙烯酸乳液的组成成分及其质量份数如下:乳化剂2~5份，碳酸氢钠0.1~0.3份，引发剂 0 · 5~1份，单体混合物40~50份，水50~60份及KH-5700 · 5~1份； 所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚、单酯磺基丁二酸盐或脂肪醇硫酸盐中的一种以上； 所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠； 所述单体混合物为丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯 酸正丙酯中的三种以上的混合物； 所述水为纯度不小于去离子水的水。5. 根据权利要求4所述的一种可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料，其特性在于:所述乳 化剂为氰特EF-800或十二烷基硫酸钠中的一种以上。6. -种水性丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于:所述水性丙烯酸乳液为为权利要求4 或5中所述的水性丙烯酸乳液，所述制备方法步骤如下： 将乳化剂、碳酸氢钠、一部分引发剂和水的混合溶液混合后加热至50~60°C，再在搅拌 下加入KH-570与一部分单体混合物的混合溶剂，然后升温到80±2°C，搅拌下反应30~ 50min后，再将剩余的引发剂和水的混合溶液以及剩余的单体混合物同时加入，继续搅拌反 应，用点板测试法测试反应体系中的双键，直至反应体系中的双键反应完全，停止反应并冷 却，得到水性丙烯酸乳液。7. -种如权利要求1至5任一项所述的可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料的制备方法， 其特征在于:底涂涂料和面涂涂料的制备方法相同，所述方法的具体步骤如下： 将水性丙烯酸乳液加入到水和乙醇的混合溶液中，混合均匀；再加入流平剂，混合均 匀;最后加入消泡剂，混合均匀，得到底涂涂料或面涂涂料； 制备得到的底涂涂料和面涂涂料共同组成所述可托墨的水性直镀啤酒标底面涂料； 其中，引发剂第一次加入的质量与第二次加入的质量比为1:1~5;单体混合物第一次 加入的质量与第二次加入的质量比为1:2.5~7。
【文档编号】C08F220/28GK105885602SQ201610300807
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】钱永回, 刘鹏昌, 李彬, 张芳芳, 陈智
【申请人】河北智生环保科技有限公司, 上海森迪化工有限公司