CN112063207A - 一种环保可降解bopp合成标签膜涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种可降解BOPP合成标签膜涂料及其制备方法，属于标签加工技术领域，标签膜涂料，按重量份数计，其原料包括水90‑110份、丙烯酸乙酯乳液195‑222份、甲基丙烯酸丁酯55‑70份、三甲基氯硅烷6‑7份、苯胺甲基三乙氧基硅烷14.3‑15.9份、脂肪醇聚氧乙烯醚3‑5份、炔二醇乙氧基化合物1‑2份、聚硅氧烷共聚物1‑2份、分散剂10‑20份。该标签膜涂料，提高了BOPP合成纸润湿张力，并表现出良好的印刷效果，同时该标签膜的制备方法，具有制备简便、便于控制的优点。

Description

一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料及其制备方法
技术领域
本申请涉及标签加工技术领域，更具体的说，它涉及一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展和社会的进步，标签印刷行业也得到了快速的进步。在标签印刷行业，使用油墨对一般天然纸张进行印刷，天然纸张的防水、防潮性能较差，不便于储放。BOPP 合成纸中的BOPP为双向拉伸聚丙烯，由于BOPP具有无色、无嗅、无味、无毒、质轻、价廉、防潮、雾度低、可降解的特点，而且还具有较高拉伸强度、冲击强度、钢性、强韧性的优点，使得BOPP合成纸备受重视，并在标签领域得到广泛的应用。但是在进行油墨印刷时，由于BOPP合成纸表面能低，不易被油墨和溶剂浸润，导致BOPP合成纸的印刷效果较差。
发明内容
本申请的目的一在于提供一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料，其提高了BOPP合成纸润湿张力，表现出良好的印刷效果。
本申请的目的二在于提供一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料的制备方法，其具有制备简便、便于控制的优点。
本申请的上述申请目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料，按重量份数计，其原料包括水90-110份、丙烯酸乙酯乳液195-222份、甲基丙烯酸丁酯55-70份、三甲基氯硅烷6-7份、苯胺甲基三乙氧基硅烷 14.3-15.9份、脂肪醇聚氧乙烯醚3-5份、炔二醇乙氧基化合物1-2份、聚硅氧烷共聚物1-2 份、分散剂10-20份。
较优选地，按重量份数计，其原料包括水100份、丙烯酸乙酯乳液210份、甲基丙烯酸丁酯62份、三甲基氯硅烷6份、苯胺甲基三乙氧基硅烷15.1份、脂肪醇聚氧乙烯醚4份、炔二醇乙氧基化合物1.5份、聚硅氧烷共聚物1.5份、分散剂15份。
通过采用上述技术方案，在标签膜涂料的原料中加入苯胺甲基三乙氧基硅烷，苯胺甲基三乙氧基硅烷起到交联的作用，并提高标签膜涂料和BOPP合成纸的连接强度，加入三甲基氯硅烷，增加了BOPP合成纸的润湿张力，加入脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物，提高了BOPP合成纸的着色情况以及耐摩擦色牢度，并降低BOPP合成纸的粘撕脱粉率。本申请的标签膜涂料，通过原料之间的协同作用，使BOPP合成纸表现出良好的印染效果。
较优选地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物的重量配比为4:1.5:1.5。
通过采用上述技术方案，对脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物的配比进行限定，并通过三者之间的协同作用，提高BOPP合成纸的着色情况以及耐摩擦色牢度，并降低BOPP合成纸的粘撕脱粉率。
较优选地，所述分散剂为聚乙二醇，聚乙二醇的分子量为350-400。
通过采用上述技术方案，分子量为350-400的聚乙二醇，不仅与有机物具有良好的相容性，而且与水也具有良好的相容性，提高标签膜涂料的均匀性。
较优选地，按重量份数计，所述标签膜涂料的原料中还包括0.4-0.6份的抗静电剂。
通过采用上述技术方案，在标签膜涂料中添加抗静电剂，减小BOPP合成纸表面的静电，也降低BOPP合成纸表面灰尘的积累，增加BOPP合成纸储放稳定性。
较优选地，所述抗静电剂包括乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠，乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠的重量配比为(3-5):1:(0.1-0.3)。
较优选地，所述乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠的重量配比为 4:1:0.2。
通过采用上述技术方案，对抗静电剂的原料和配比进行优化，并通过乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠三者之间的协同作用，不仅起到抗静电的作用，增加了标签膜涂料的均匀性和稳定性，而且还增加了BOPP合成纸的润湿张力，表现出良好的印染效果。
较优选地，所述抗静电剂采用以下方法制备：将乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠，混合均匀，得到抗静电剂。
通过采用上述技术方案，使抗静电剂的制备简便、稳定。
本申请的上述申请目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将水加热至50-60℃，在水中加入丙烯酸乙酯乳液、甲基丙烯酸丁酯，搅拌5-10min，然后加入三甲基氯硅烷，搅拌15-20min，得到混料A；
S2、在混料A中加入苯胺甲基三乙氧基硅烷，搅拌20-30min，超声处理10-20min，得到混料 B；
S3、在混料B中加入脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物，搅拌5-10min，然后加入分散剂，继续搅拌3-5min，超声处理5-10min，得到标签膜涂料。
通过采用上述技术方案，首先在水中加入丙烯酸乙酯乳液、甲基丙烯酸丁酯，然后加入三甲基氯硅烷，增加了混料A的润湿张力，之后加入苯胺甲基三乙氧基硅烷，并采用超声处理，使混料B内的原料更均匀，然后加入脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物，之后加入分散剂，并采用超声处理，不仅便于原料的混合，而且使标签膜涂料更均匀，提高标签膜涂料的稳定性。
本申请的上述申请目的三是通过以下技术方案得以实现的：
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将水加热至50-60℃，在水中加入丙烯酸乙酯乳液、甲基丙烯酸丁酯，搅拌5-10min，然后加入三甲基氯硅烷，搅拌15-20min，得到混料A；
S2、在混料A中加入苯胺甲基三乙氧基硅烷，搅拌20-30min，超声处理10-20min，得到混料 B；
S3、在混料B中加入脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物，搅拌5-10min，然后加入分散剂、抗静电剂，继续搅拌3-5min，超声处理5-10min，得到标签膜涂料。
通过采用上述技术方案，首先在水中加入丙烯酸乙酯乳液、甲基丙烯酸丁酯，然后加入三甲基氯硅烷，增加了混料A的润湿张力，之后加入苯胺甲基三乙氧基硅烷，并采用超声处理，使混料B内的原料更均匀，然后加入脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物，之后加入分散剂、抗静电剂，并采用超声处理，不仅便于原料的混合，而且使标签膜涂料更均匀，提高标签膜涂料的稳定性。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
第一、本申请的环保可降解BOPP合成标签膜涂料，在标签膜涂料的原料中加入三甲基氯硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物，并通过原料之间的协同作用，提高了BOPP合成纸润湿张力，并使BOPP合成纸表现出良好的印刷效果。
第二、在标签膜涂料的原料中加入抗静电剂，抗静电剂采用乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠，并通过三者之间的协同作用，不仅起到抗静电的作用，增加了标签膜涂料的均匀性和稳定性，而且还增加了BOPP合成纸的润湿张力，表现出良好的印染效果。
第三、本申请的环保可降解BOPP合成标签膜涂料的制备方法，分步骤加入各个原料，并采用加热处理、超声处理，不仅使标签膜涂料均匀、稳定，而且还具有便于控制的优点。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
表1实施例中标签膜涂料的各原料含量(单位：kg)
原料 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
水 90 100 110 100 100 100
丙烯酸乙酯 195 210 222 210 210 210
甲基丙烯酸丁酯 70 62 55 62 62 62
三甲基氯硅烷 7 6 5 6 6 6
苯胺甲基三乙氧基硅烷 14.3 15.1 15.9 15.1 15.1 15.1
脂肪醇聚氧乙烯醚 3 4 5 4 4 4
炔二醇乙氧基化合物 2 1.5 1 1.5 1.5 1.5
聚硅氧烷共聚物 1 1.5 2 1.5 1.5 1.5
分散剂 10 15 20 15 15 15
抗静电剂 - - - 0.4 0.5 0.6
原料
丙烯酸酯共聚物乳液选自杭州淇化粘合技术有限公司；甲基丙烯酸丁酯选自浙江舟山创赢石化有限公司；三甲基氯硅烷选自山东高鸣化工集团有限责任公司；苯胺甲基三乙氧基硅烷选自南京优普化工有限公司；脂肪醇聚氧乙烯醚选自南通宇辰化工有限公司的渗透剂JFC-M；炔二醇乙氧基化合物为Surfynol-465，且选自广州纳汇化工科技有限公司；聚硅氧烷共聚物为Patcham-2401，且选自佛山市十而立新材料有限公司；分散剂为分子量350-400的聚乙二醇，且选自南通宇辰化工有限公司；乙氧基椰油烷基胺选自斯百全化学(上海)有限公司；羧甲基两性咪唑啉选自福州腾远生物科技有限公司；仲烷基磺酸钠为朗盛H95抗静电剂，且选自上海粒诺新材料科技有限公司。
制备例1
抗静电剂采用以下方法制备：
在温度为50℃的条件下，将乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠，混合均匀，得到抗静电剂。
其中，乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠的重量配比为3:1:0.1。
制备例2
抗静电剂采用以下方法制备：
在温度为50℃的条件下，将乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠，混合均匀，得到抗静电剂。
其中，乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠的重量配比为4:1:0.2。
制备例3
抗静电剂采用以下方法制备：
在温度为50℃的条件下，将乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠，混合均匀，得到抗静电剂。
其中，乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠的重量配比为5:1:0.3。
实施例1
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料，其原料配比见表1所示。
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将水加热至50℃，在水中加入丙烯酸乙酯乳液、甲基丙烯酸丁酯，搅拌10min，然后加入三甲基氯硅烷，搅拌20min，得到混料A；
S2、在混料A中加入苯胺甲基三乙氧基硅烷，搅拌30min，超声处理20min，得到混料B；
S3、在混料B中加入脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物，搅拌110min，然后加入分散剂，继续搅拌5min，超声处理10min，得到标签膜涂料。
实施例2
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料，其原料配比见表1所示。
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将水加热至55℃，在水中加入丙烯酸乙酯乳液、甲基丙烯酸丁酯，搅拌8min，然后加入三甲基氯硅烷，搅拌18min，得到混料A；
S2、在混料A中加入苯胺甲基三乙氧基硅烷，搅拌25min，超声处理15min，得到混料B；
S3、在混料B中加入脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物，搅拌8min，然后加入分散剂，继续搅拌4min，超声处理8min，得到标签膜涂料。
实施例3
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料，其原料配比见表1所示。
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将水加热至60℃，在水中加入丙烯酸乙酯乳液、甲基丙烯酸丁酯，搅拌5min，然后加入三甲基氯硅烷，搅拌15min，得到混料A；
S2、在混料A中加入苯胺甲基三乙氧基硅烷，搅拌20min，超声处理10min，得到混料B；
S3、在混料B中加入脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物，搅拌5min，然后加入分散剂，继续搅拌3min，超声处理5min，得到标签膜涂料。
实施例4
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料，其原料配比见表1所示。
其中，抗静电剂采用制备例1得到的抗静电剂。
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料的制备方法，本实施例和实施例2的区别之处在于，步骤S3不同，并具体采用以下方法：
S3、在混料B中加入脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物，搅拌8min，然后加入分散剂、抗静电剂，继续搅拌4min，超声处理8min，得到标签膜涂料。
实施例5
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料，其原料配比见表1所示。
其中，抗静电剂采用制备例2得到的抗静电剂。
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料的制备方法，本实施例和实施例4的制备方法相同。
实施例6
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料，其原料配比见表1所示。
其中，抗静电剂采用制备例3得到的抗静电剂。
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料的制备方法，本实施例和实施例4的制备方法相同。
对比例1
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料，本对比例和实施例2的区别之处在于，标签膜涂料的原料中未添加脂肪醇聚氧乙烯醚。
对比例2
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料，本对比例和实施例2的区别之处在于，标签膜涂料的原料中未添加炔二醇乙氧基化合物。
对比例3
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料，本对比例和实施例2的区别之处在于，标签膜涂料的原料中未添加聚硅氧烷共聚物。
对比例4
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料，本对比例和实施例2的区别之处在于，标签膜涂料的原料中未添加脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物。
对比例5
一种环保可降解BOPP合成标签膜涂料，本对比例和实施例2的区别之处在于，标签膜涂料的原料中未添加三甲基氯硅烷。
对BOPP合成纸进行电晕处理，之后将实施例1-6和对比例1-5得到的标签膜涂料涂覆于BOPP合成纸上，并进行烘干处理，得到对应的检测试样，并进行下述性能检测，检测结果如表2所示。
脱层情况采用以下方法：将试样放置在30℃水中，浸泡72h后，取出，并对试样的脱层情况进行检测，脱层情况进行5个等级的划分，其中，等级越高表明脱层情况越不明显。
润湿张力采用以下方法：利用乙二醇***、甲酰胺、甲醇、水形成的混合溶液，将混合溶液置于标签试样表面，并使其迅速分散测试，对标签试样的润湿张力进行检测。
着色情况采用以下方法：使用油墨对试样表面印染CMYK色块，并对试样表面的着色情况进行检测，着色情况进行5个等级划分，其中等级越高表面着色越好，出现色斑、色偏的情况越不明显。
耐摩擦色牢度采用以下方法：使用油墨对试样表面印染CMYK色块，并利用湿摩擦布对试样表面以每秒1个往复摩擦循环的速度进行摩擦，共摩擦10个循环，运程为(104±3)mm，压力为(9±0.2)N，摩擦完毕后，对试样的耐摩擦色牢度进行检测，耐摩擦色牢度进行5个等级的划分，其中，等级越高表明耐摩擦色牢度越好。
耐脱粉率采用以下方法：使用油墨对试样表面印染CMYK色块，并利用3M-610胶带对试样的粘撕脱粉率进行检测。
表2检测结果
Figure RE-GDA0002747967030000071
从表2中可以看出，本申请的标签膜涂料，在涂覆到BOPP合成纸表面后，没有脱层的情况，而且还提高了BOPP合成纸的润湿张力，待油墨印染到标签膜涂料上时，BOPP合成纸具有良好的着色情况和耐摩擦色牢度，同时还具有较低的粘撕脱粉率，表现出良好的印染效果。
通过将实施例2和对比例1-4进行对比，由此可以看出，在标签膜涂料的原料中加入脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物，脂肪醇聚氧乙烯醚具有良好的渗透作用，炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物具有良好的润湿作用，炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物在脂肪醇聚氧乙烯醚的作用下，渗入BOPP合成纸的内部，增加BOPP合成纸和标签膜涂料之间连接的作用力，同时脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物还增加了油墨和标签膜涂料之间的作用力，并通过三者之间的协同作用，不仅增加了标签膜涂料的均匀性，并起到良好的消泡作用，还提高了BOPP合成纸的着色情况以及耐摩擦色牢度，并降低BOPP合成纸的粘撕脱粉率。
通过将实施例2和对比例5进行对比，由此可以看出，在标签膜涂料的原料中加入三甲基氯硅烷，增加了BOPP合成纸的润湿张力，并进一步提高了BOPP合成纸的印染效果。
通过将实施例2和实施例4-6进行对比，由此可以看出，在标签膜涂料的原料中加入乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠，并通过三者之间的协同作用，不仅起到抗静电的作用，增加了标签膜涂料的均匀性和稳定性，而且还增加了BOPP合成纸的润湿张力，表现出良好的印染效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种可降解BOPP合成标签膜涂料，其特征在于：按重量份数计，其原料包括水90-110份、丙烯酸乙酯乳液195-222份、甲基丙烯酸丁酯55-70份、三甲基氯硅烷6-7份、苯胺甲基三乙氧基硅烷14.3-15.9份、脂肪醇聚氧乙烯醚3-5份、炔二醇乙氧基化合物1-2份、聚硅氧烷共聚物1-2份、分散剂10-20份。
2.根据权利要求1所述的一种可降解BOPP合成标签膜涂料，其特征在于：按重量份数计，其原料包括水100份、丙烯酸乙酯乳液210份、甲基丙烯酸丁酯62份、三甲基氯硅烷6份、苯胺甲基三乙氧基硅烷15.1份、脂肪醇聚氧乙烯醚4份、炔二醇乙氧基化合物1.5份、聚硅氧烷共聚物1.5份、分散剂15份。
3.根据权利要求1所述的一种可降解BOPP合成标签膜涂料，其特征在于：所述脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物的重量配比为4:1.5:1.5。
4.根据权利要求1所述的一种可降解BOPP合成标签膜涂料，其特征在于：所述分散剂为聚乙二醇，聚乙二醇的分子量为350-400。
5.根据权利要求1所述的一种可降解BOPP合成标签膜涂料，其特征在于：按重量份数计，所述标签膜涂料的原料中还包括0.4-0.6份的抗静电剂。
6.根据权利要求4所述的一种可降解BOPP合成标签膜涂料，其特征在于：所述抗静电剂包括乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠，乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠的重量配比为(3-5):1:(0.1-0.3)。
7.根据权利要求5所述的一种可降解BOPP合成标签膜涂料，其特征在于：所述乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠的重量配比为4:1:0.2。
8.根据权利要求4所述的一种可降解BOPP合成标签膜涂料，其特征在于：所述抗静电剂采用以下方法制备：将乙氧基椰油烷基胺、羧甲基两性咪唑啉、仲烷基磺酸钠，混合均匀，得到抗静电剂。
9.一种如权利要求1-4中任意一项所述的可降解BOPP合成标签膜涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将水加热至50-60℃，在水中加入丙烯酸乙酯乳液、甲基丙烯酸丁酯，搅拌5-10min，然后加入三甲基氯硅烷，搅拌15-20min，得到混料A；
S2、在混料A中加入苯胺甲基三乙氧基硅烷，搅拌20-30min，超声处理10-20min，得到混料B；
S3、在混料B中加入脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物，搅拌5-10min，然后加入分散剂，继续搅拌3-5min，超声处理5-10min，得到标签膜涂料。
10.一种如权利要求5-8中任意一项所述的可降解BOPP合成标签膜涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将水加热至50-60℃，在水中加入丙烯酸乙酯乳液、甲基丙烯酸丁酯，搅拌5-10min，然后加入三甲基氯硅烷，搅拌15-20min，得到混料A；
S2、在混料A中加入苯胺甲基三乙氧基硅烷，搅拌20-30min，超声处理10-20min，得到混料B；
S3、在混料B中加入脂肪醇聚氧乙烯醚、炔二醇乙氧基化合物、聚硅氧烷共聚物，搅拌5-10min，然后加入分散剂、抗静电剂，继续搅拌3-5min，超声处理5-10min，得到标签膜涂料。
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