CN101538442A - 深冲耐蒸煮透明铝盖光油及其制法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轻工印铝印铁涂料。深冲耐蒸煮透明铝盖光油，以聚酯树脂为基料，以适量的甲醚化三聚氰胺、丁醚化苯代三聚氰胺作为交联剂，辅助以适量的封闭型聚异氰酸酯及环氧树脂作为添加剂，并配以助剂，引入适量酸催化剂，通过基料中预留的羧基及少量的羟基与环氧树脂羧基、交联树脂及酸催化剂的活性官能团，在设定的温度和时间下发生交联固化反应。本发明选用所占组分最多的基料——聚酯树脂，并以丁醚化苯代三聚氰胺、封闭型聚异氰酸酯、及环氧树脂与其搭配使用，各化合物之间配比优化，达到合理交联密度，降低了内应力，提高耐拉伸性、柔韧性能和耐水耐蒸煮性能。

Description

深冲耐蒸煮透明铝盖光油及其制法

技术领域：

本发明涉及涂料，特别是轻工印铝印铁涂料。

背景技术：

随着玻璃瓶装洋酒、饮料及各类药酒、保健酒在我国市场发展愈见蓬勃，由铝材制造的瓶盖需求量日益增长。目前我国有铝质瓶盖生产厂近200家，年设计生产各类瓶盖百亿只以上。据业界人士预测，中国防盗瓶盖用量将以每年10％的速度增长，2010年仅国内市场就需防盗瓶盖约150亿只，并将有大量产品供应国际市场。近年来，随着人民生活水平的提高，尤其随着环保法及食品、药品等行业法律法规的日益健全，需进行高温灭菌的环保型耐蒸煮深冲瓶盖的市场需求量越来越大。

目前我国铝制瓶盖印刷用高档深冲(68mm)光油完全依赖进口或国外在我国设立的独资公司供应。而在深冲耐蒸煮光油方面，更是无法满足市场需求，目前仅有德国全资的ALTANA公司利用德国Rhenania公司技术于2008年研制的RC2100透明铝盖光油可基本满足深冲60mm(配套涂料)及35mm(配套底油和油墨)铝盖的耐蒸煮需求，但该产品在高温蒸煮(尤其在偏弱碱性食用水中)后会产生轻微水渍并有轻微变色现象，仍不能完全满足铝盖耐蒸煮高温杀菌后的外观要求。它更无法满足更高拉伸(如配合涂料使用时60mm以上及配合底油和油墨使用时35mm以上)盖的深冲耐蒸煮铝盖需求，也无法达到某些特殊产品(如药酒、保健酒、饮料等)的包装在卫生、安全及外观方面的要求。

发明内容：

本发明的目的是克服上述不足问题，提供一种深冲耐蒸煮透明铝盖光油，解决了目前透明铝盖光油存在的蒸煮后水质变化，产生轻度水渍、轻度变色等问题，达到深冲60mm(配合涂料)及35mm(配合底油及油墨)的同时铝盖耐蒸煮性好，不变色、不失光、无水渍。另外本发明还提供其制法，工艺简单易操作。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：深冲耐蒸煮透明铝盖光油，以聚酯树脂为基料，以适量的甲醚化三聚氰胺、丁醚化苯代三聚氰胺作为交联剂，辅助以适量的封闭型聚异氰酸酯及环氧树脂作为添加剂，并配以助剂，引入适量酸催化剂，通过基料中预留的羧基及少量的羟基与环氧树脂羧基、交联树脂及酸催化剂的活性官能团，在设定的温度和时间下发生交联固化反应。

所述聚酯树脂分子量4000-8000、酸值11-15mgKOH/g。

所述包含下述重量份的原料：

聚酯树脂                                           36——48

甲醚化三聚氰胺树脂                                 0.6——1.8

丁醚化苯代三聚氰胺树脂和/或封闭型聚异氰酸脂        1.0——4.0

(50％)环氧树脂液                                   3.0——10

酸催化剂                                           0.05——0.3

助剂                                               0.5——2.5

混合溶剂                                           15——30。

所述原料重量份比为：

聚酯树脂(60％)                                     70——72

甲醚化三聚氰胺树脂                                0.8——1.0

丁醚化苯代三聚氰胺树脂和封闭型聚异氰酸脂          1.5——2.0

(50％)环氧树脂液                                  6——8

酸催化剂                                          0.06——0.1

助剂                                              1.3——1.5

混合溶剂                                          15——20。

所述原料中助剂为下述重量份助剂中的一种或多种：

酸催化剂                                          0.05——0.2

助剂蜡                                            0.2——0.4

流平剂                                            0.1——0.3

平滑和流动剂                                      0.03——0.1

防烘烤起泡助剂                                    0.2——1.0

耐摩擦添加剂                                      0.05——0.5

哑光粉                                            0.4——4。

所述优选下述重量份的原料配配制：

聚酯树脂60％                                      60——78

甲醚化三聚氰胺树脂                                0.6——1.8

丁醚化苯代三聚氰胺树脂                            0.5——2.0

封闭型聚异氰酸脂                                  0.6——2.0

(50％)环氧树脂液                                  3.0——10

酸催化剂                                         0.05——0.2

助剂蜡                                           0.2——0.4

流平剂                                           0.1——0.3

平滑和流动剂                                     0.03——0.1

防烘烤起泡助剂                                   0.2——1.0

耐摩擦添加剂                                     0.05——0.5

混合溶剂                                         15——30。

所述混合溶剂主要含有下述重量份比的原料：

150#高沸点溶剂油                                 48——60

DBE                                              10——18

异弗尔酮                                         3——10

异辛醇、正丁醇和二丙酮醇中的一种或多种           1.0——15.0。

所述混合溶剂中还添加有下述重量份溶剂的一种或两种：

丙二醇丁醚                                        5——10

丙二醇甲醚醋酸酯                                  5——10。

所述混合溶剂优选下述重量份的原料配制：

高沸点150#溶剂油                                  52

丙二醇丁醚                                        8

丙二醇甲醚醋酸酯                                  7

DBE                                               15

异辛醇                                    6

正丁醇                                    7

异弗尔酮                                  5。

所述酸催化剂为降温催化剂，主要采用十二烷基丙磺酸或者对甲苯磺酸。

本发明制造工艺：

第一步：先将聚酯树脂、甲醚化三聚氰胺树脂、丁醚化苯代三聚氰胺树脂和/或封闭型聚异氰酸脂、(50％)环氧树脂液、助剂按配方量准确称重，将各原料及部分助剂倒入搅拌罐内，用高速搅拌机进行分散搅拌；

第二步：待细度达到5密尔(mil)以下，加入酸催化剂，再加入混合溶剂继续搅拌分散，并调整粘度至(涂-4杯)30℃70±10″；

第三步：混合液中加入剩余助剂，慢速搅拌均匀，测试各项性能指标，达标后过滤装桶。

本发明选用所占组分最多的基料(聚酯树脂)，兼具极好的耐蒸煮性及耐拉伸性，为后端加工奠定良好基础。与类似产品多用高分子量树脂与中、低分子量树脂搭配使用不同，我们选用分子量4000-8000、酸值11-15mgKOH/g、具有良好耐蒸煮性及耐拉伸性的单支改性聚酯树脂作为基料，保证产品的耐拉伸性能及耐蒸煮性能；在满足交联需求前提下，尽可能的降低交联树脂的用量，尤其是脆性大的甲醚化三聚氰胺的用量，并以丁醚化苯代三聚氰胺、封闭型聚异氰酸酯、及环氧树脂与其搭配使用，通过调整各化合物之间配比优化，使其达到合理交联密度，从而降低了内应力，提高耐拉伸性、柔韧性能和耐水耐蒸煮性能；另外本发明降低催化剂的用量，充分利用基料本身较高的酸值并引入醇类来提高氨基树脂的稳定性从而提高交联固化速率、并降低了交联应力，进一步提高产品的耐水性、耐拉伸性和耐蒸煮性；还通过各种功能助剂及添加剂来完善产品的耐摩擦性、耐划伤性、耐渗透性、疏水性、流平性及质密度，提高产品的机械加工性能，从而进一步提高产品的耐拉伸性及耐水、耐蒸煮性。

通过采取以上几方面措施，使KN-800系列深冲耐蒸煮透明铝盖光油具备了耐深冲拉伸、抗划伤，耐摩擦、耐水、耐高温蒸煮和极佳的流平性、底材附着力及机械加工性能、较高的光泽和硬度、高固体份、低粘度等综合性能，属环境友好型产品。

综上分析，本发明深冲耐蒸煮透明铝盖光油系统中在保证粘度指标合理的前提下，降低了混合溶剂的用量，使固化时产生的溶剂排放量减少，溶剂排放浓度降低，从而生成高固体份低粘度的环境友好型耐蒸煮耐拉伸产品。在满足深冲68mm(配套涂料)及50mm(配套底油及油墨)铝盖的耐蒸煮性的同时还具有极佳的抗划伤性和流平性；优良的柔韧性及对金属底材的附着力；良好的机械性能；较高的硬度、光泽可以根据需要调整为高光、平光或哑光，并具有高固体份低粘度，环境友好等综合性能。该产品技术填补了国内空白，各项技术性能达到或超过了国外同类产品技术水平。

五、具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不局限于具体实施例。

实施例1

按下述配方及制法生产深冲耐蒸煮透明铝盖光油，所用原料重量份如下：

聚酯树脂(固含量60％)    70．76

甲醚化三聚氰胺树脂BIP303              1.0

丁醚化苯代三聚氰胺树脂BIP659          1.0

封闭型聚异氰酸酯TOLONATE D2SN         0.72

(50％)环氧树脂液                      7.7

酸催化剂                              0.07

涂料用助剂蜡                          0.32

流平剂                                0.15

平滑和流动剂                          0.05

防烘烤起泡助剂                        0.6

耐摩擦添加剂                          0.10

混合溶剂                              16.83；

混合溶剂由下述重量份的原料混合配制而成：

高沸点150#溶剂油(江苏华伦)            52

丙二醇丁醚                            8

丙二醇甲醚醋酸酯                      7

DBE                                   15

异辛醇                                6

正丁醇                                7

异弗尔酮                              5。

制造工艺：

第一步：先将聚酯树脂、甲醚化三聚氰胺树脂、丁醚化苯代三聚氰胺树脂和/或封闭型聚异氰酸脂、(50％)环氧树脂液、助剂按配方量准确称重，将各原料及部分助剂倒入搅拌罐内，用高速搅拌机进行分散搅拌；

第二步：待细度达到5密尔(mil)以下，加入酸催化剂，再加入混合溶剂继续搅拌分散，并调整粘度至(涂-4杯)30℃70±10″；

第三步：混合液中加入剩余助剂，慢速搅拌均匀，测试各项性能指标，达标后过滤装桶。

实施例2

按照实施例1所述的生产方法生产深冲耐蒸煮透明铝盖光油，所用原料重量份如下：

材料名称                             配比

聚酯树脂60％                         70.85

BIP303                               1.0

BIP659                               1.64

(50％)环氧树脂液                     7.6

酸催化剂                             0.07

731蜡                                0.32

流平剂                               0.20

LAP-10防烘烤起泡助剂                 0.5

耐摩擦添加剂                         0.10

混合溶剂                             16.92；

其中混合溶剂由下述重量份比的原料配制：

150#高沸点溶剂油                                52

DBE                                             15

异弗尔酮                                        5

二丙酮醇                                        0.7。

实施例3

按照实施例1所述的生产方法生产深冲耐蒸煮透明铝盖光油，所用原料重量份如下：

材料名称                               配比

聚酯树脂60％                           70.8

BIP303                                 1.0

TOLONATE D2SN                          2.0

(50％)环氧树脂液                       7.5

酸催化剂                               0.06

731蜡                                  0.32

流平剂                                 0.15

TEGO Glide平滑和流动剂                 0.05

LAP-10防烘烤起泡助剂                   0.5

耐摩擦添加剂                           0.10

混合溶剂                               17.52；

其中混合溶剂由下述重量份比的原料配制：

150#高沸点溶剂油                               52

DBE                                            15

异弗尔酮                                       5

异辛醇                                         6

丙二醇丁醚                                     8

丙二醇甲醚醋酸酯                               7

正丁醇                                         7。

实施例4

按照实施例1所述的生产方法生产深冲耐蒸煮透明铝盖光油，所用原料重量份如下：

聚酯树脂(60％)                        72

BIP303                                0.8

BIP659                                1.0

TOLONATE D2SN                         2.0

(50％)环氧树脂液                      4

酸催化剂                              0.06

助剂蜡                                0.3

流平剂                                0.3

平滑和流动剂                          0.1

防烘烤起泡助剂                        0.2

耐摩擦添加剂                          0.4

混合溶剂                                  19；

其中混合溶剂由下述重量份的原料配制：

高沸点150#溶剂油                         52

丙二醇丁醚                               8

丙二醇甲醚醋酸酯                         7

DBE                                      15

正丁醇                                   7

异弗尔酮                                 5

二丙铜醇                                 6。

实施例5

按照实施例1所述的生产方法生产平光深冲耐蒸煮透明铝盖光油，所用原料重量份如下：

聚酯树脂60％                                  67

BIP303                                        0.8

BIP659                                        1.1

TOLONATE D2SN                                 1

(50％)环氧树脂液                              6.3

酸催化剂                                      0.14

助剂蜡                                        0.3

流平剂                                        0.2

平滑和流动剂                                  0.06

防烘烤起泡助剂                              0.4

耐摩擦添加剂                                0.2

哑光粉                                      2.5

混合溶剂                                    20。

其中混合溶剂由下述重量份的原料配制：

高沸点150#溶剂油                          52

丙二醇丁醚                                8

丙二醇甲醚醋酸酯                          7

DBE                                       15

异辛醇                                    6

正丁醇                                    7

异弗尔酮                                  5。

实施例6

按照实施例1所述的生产方法生产深冲耐蒸煮透明铝盖光油，所用原料重量份在实施例1相同配方的基础上添加哑光粉，哑光粉的添加重量份是2，制得哑光深冲耐蒸煮透明铝盖光油。

上述实施例所得深冲耐蒸煮透明铝盖光油经检测主要技术指标及应用参数说明如下：

应用范围：实用于68mm及68mm以下深冲瓶盖、防盗盖

固化条件：180度15分钟

干膜厚度：4±1mil

施工方法：涂布印刷

序号 项目        指标                参照检测标准

1    颜色        透明                GB/T9761-2008

2粘度(涂-4杯)30℃70±10″            GB/T6753.4-1998

3固体份％        47±2               GB/T1725-1979

4    光泽60°∠  ≥90                GB/T9754-2007

5    干燥时间(分钟)180℃15分钟       GB/T1728-1979

6    硬度        ≥2H                GB/T6739-2006

7冲击强度(Kg/CM) 50                  GB/T1732-1993

8    T弯         OT                  GB6742-1986

9    附着力      一级                GB/T9286-1998

10耐蒸煮性       100℃/40min不失光，不变色，不起毛

11配套           1)配套KN-8008-2涂料或RC2101-3涂料系

                   列(深冲6.8cm以下)

                 2)配套专用KN-8008-1或RC2101-2系列底油

                   十油墨(深冲5.0cm以下)

12底材           深冲铝盖用西南铝薄板

13机械加工       深冲铝盖≤6.8cm不掉漆

14溶剂           KN-902(专用)

15稳定性(原包装) 六个月(20℃)              GB/T6753.3-1986

16包装           200Kg/大开口桶            GB/T13491-1992。

Claims (10)

1、深冲耐蒸煮透明铝盖光油，其特征是：其以聚酯树脂为基料，以适量的甲醚化三聚氰胺、丁醚化苯代三聚氰胺作为交联剂，辅助以适量的封闭型聚异氰酸酯及环氧树脂作为添加剂，并配以助剂，引入适量酸催化剂，通过基料中预留的羧基及少量的羟基与环氧树脂羧基、交联树脂及酸催化剂的活性官能团，在设定的温度和时间下发生交联固化反应。

2、根据权利要求1所述的深冲耐蒸煮透明铝盖光油，其特征是：聚酯树脂分子量4000-8000、酸值11-15mgKOH/g。

3、根据权利要求1或2所述的深冲耐蒸煮透明铝盖光油，其特征是：包含下述重量份的原料：

聚酯树脂36-48

甲醚化三聚氰胺树脂                            0.6——1.8

丁醚化苯代三聚氰胺树脂和/或封闭型聚异氰酸脂   1.0——4.0

(50％)环氧树脂液                              3.0——10

酸催化剂                                      0.05——0.3

助剂                                          0.5——2.5

混合溶剂                                      15——30。

4、根据权利要求1或2所述的深冲耐蒸煮透明铝盖光油，其特征是：原料重量份比为：

聚酯树脂(60％)                                70-72

甲醚化三聚氰胺树脂                        0.8——1.0

丁醚化苯代三聚氰胺树脂和封闭型聚异氰酸脂  1.5——2.0

(50％)环氧树脂液                          6——8

酸催化剂                                  0.06——0.1

助剂                                      1.3——1.5

混合溶剂                                  15——20。

5、根据权利要求1或2所述的深冲耐蒸煮透明铝盖光油，其特征是：原料中助剂为下述重量份助剂中的一种或多种：

酸催化剂                                  0.05——0.3

助剂蜡                                    0.2——0.4

流平剂                                    0.1——0.3

平滑和流动剂                              0.03——0.1

防烘烤起泡助剂                            0.2——1.0

耐摩擦添加剂                              0.05——0.5

哑光粉                                    0.4——4。

6、根据权利要求1或2所述的深冲耐蒸煮透明铝盖光油，其特征是：优选下述重量份的原料配配制：

聚酯树脂60％                              60——78

甲醚化三聚氰胺树脂                        0.6——1.8

丁醚化苯代三聚氰胺树脂                    0.5——2.0

封闭型聚异氰酸脂                          0.6——2.0

(50％)环氧树脂液                        3.0——10

酸催化剂                                0.05——0.3

助剂蜡                                  0.2——0.4

流平剂                                  0.1——0.3

平滑和流动剂                            0.03——0.1

防烘烤起泡助剂                          0.2——1.0

耐摩擦添加剂                            0.05——0.5

混合溶剂                                15——30。

7、根据权利要求1或2所述的深冲耐蒸煮透明铝盖光油，其特征是：混合溶剂主要含有下述重量份比的原料：

150#高沸点溶剂油                        48-60

DBE                                     10-18

异弗尔酮                                3-10

异辛醇、正丁醇和二丙酮醇中的一种或多种  1.0-15.0。

8、根据权利要求1或2所述的深冲耐蒸煮透明铝盖光油，其特征是：混合溶剂中还添加有下述重量份溶剂的一种或两种：

丙二醇丁醚                              10

丙二醇甲醚醋酸酯                        5。

9、根据权利要求1或2所述的深冲耐蒸煮透明铝盖光油，其特征是：混合溶剂优选下述重量份的原料配制：

高沸点150#溶剂油                        52

丙二醇丁醚                    10

丙二醇甲醚醋酸酯              5

DBE                           15

异辛醇                        6

正丁醇                        7

异弗尔酮                      5。

10、根据权利要求1或2所述的深冲耐蒸煮透明铝盖光油，其特征是：制造工艺：

第一步：先将聚酯树脂、甲醚化三聚氰胺树脂、丁醚化苯代三聚氰胺树脂和/或封闭型聚异氰酸脂、(50％)环氧树脂液、助剂按配方量准确称重，将各原料及部分助剂倒入搅拌罐内，用高速搅拌机进行分散搅拌；

第二步：待细度达到5密尔(mil)以下，加入酸催化剂，再加入混合溶剂继续搅拌分散，并调整粘度至(涂-4杯)30℃70±10″；

第三步：混合液中加入剩余助剂，慢速搅拌均匀，测试各项性能指标，达标后过滤装桶。