CN101864233A - 新型水性铝箔保护剂和制备方法 - Google Patents

Abstract

一种新型水性铝箔保护剂及其制备方法，由下列组分配比而成：主树脂30％-75％、功能性树脂5％-30％、交联剂2％-20％、助溶剂5％-20％、水20％-60％、催化剂0.2％-1％、成膜剂0.5％-5％、消泡剂0.05％-0.5％、流平剂0.1％-0.5％、润湿剂0.2％-1％、pH调整剂0.2％-1％。；本发明环保健康，无不良溶剂气味，低VOC，使用过程中，稀释剂只需用水即可；对金属的防缩孔能力大大提高；成膜后附着力、耐磨性好；在涂布过程中的热烘温度低，更加节能；涂覆后涂膜耐热性高；其保护剂工艺简单，储存稳定，适用面广，经济实用。

Description

新型水性铝箔保护剂和制备方法

技术领域

本发明涉及一种药品包装印刷涂料，特别是一种包装用铝箔的新型水性保护剂及其制备方法。

背景技术

药品、食品用的包装铝箔的表面需要涂以保护剂，该保护剂又称为OP保护剂，用以保护铝箔表面的印刷油墨，防止印刷层脱落或损坏，也可防止基材铝箔的氧化。

目前包装铝箔的铝箔保护剂为溶剂型的，其本身含有大量有机溶剂，不但危害人体健康，污染环境，而且生产过程中还有安全隐患。现少数水性铝箔保护剂在试验使用，但是普遍有以下不足：(1)铝箔保护剂涂布时需要用部分乙醇、异丙醇等亲水性有机溶剂稀释；(2)由于水的表面张力大，在基材铝箔上常常会出现缩孔现象；(3)水性铝箔保护剂烘干温度比溶剂型要高；(4)耐热性和附着力不及传统溶剂型保护剂等。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种安全、完全水稀释、涂布效果好、高附着力、高耐热性的新型水性铝箔保护剂及其制备方法。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种新型水性铝箔保护剂，其特点是该保护剂由以下质量百分比的组份构成：

主树脂30％-75％、       功能性树脂5％-30％、

交联剂2％-20％、        助溶剂5％-20％、

水20％-60％、           催化剂0.2％-1％、

成膜剂0.5％-5％、       消泡剂0.05％-0.5％、

流平剂0.1％-0.5％、     润湿剂0.2％-1％、

pH调整剂0.2％-1％；

所述的主树脂为环氧改性丙烯酸树脂、聚氨酯改性丙烯酸树脂、聚酯改性丙烯酸树脂中的一种或几种的混合物；

所述的功能性树脂为环氧树脂乳液、聚氨酯乳液、水溶性聚酯中的一种或几种的混合物；

所述的交联剂选自甲醚化氨基树脂、高亚氨基三聚氰胺树脂中的至少一种，当交联剂为两种树脂的混合物时，甲醚化三聚氰胺树脂、高亚氨基三聚氰胺树脂按30-60∶40-70的比例配合；

所述的助溶剂选自丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、乙二醇乙醚中的至少一种；

所述的催化剂选自烷基苯磺酸、烷基萘磺酸中的一种。

所述的成膜剂选自乙二醇醚醋酸酯、醇酯、丙烯酸酯类中的一种；

所述的消泡剂为改性有机硅消泡剂；

所述的流平剂选自聚醚改性有机硅、环氧改性有机硅、聚丙烯酸酯类、聚氨酯类中的一种；

所述的润湿剂选自聚醚改性二甲基硅氧烷、非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂中的一种；

所述的pH调整剂选自氨水、三乙胺、三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的至少一种；

本发明提供了一种新型水性铝箔保护剂的制备方法，可通过以下步骤实现：

(1)将定量的助溶剂、交联剂和适量水加入反应釜中，搅拌5-15min；(2)保持搅拌下加入水、主树脂、功能性树脂，搅拌10-30min；(3)保持搅拌下加入成膜剂、pH调整剂，高速分散30-60min；(4)保持搅拌下加入催化剂、润湿剂、消泡剂、流平剂，继续搅拌10-30min；(5)加剩余的水调节到所需固含量和粘度；(6)加入pH调整剂，调整pH值7-9；(7)过滤即得新型水性铝箔保护剂。

与现有技术相比，本发明具有下列优点：

(1)本发明以环氧改性丙烯酸树脂、聚氨酯改性丙烯酸树脂、聚酯改性丙烯酸树脂中的的一种或几种的混合物作为主树脂，其水相容性好，使得本发明的新型水性铝箔保护剂无不良溶剂气味，低VOC，使用过程中，稀释剂无须配合醇类等有机溶剂而只用水即可，如加入其它亲水性溶剂也不对本品产生不良影响；

(2)本发明以环氧树脂乳液、聚氨酯乳液、水溶性聚酯中的一种或几种的混合物为功能性树脂，其和主树脂、润湿剂、成膜剂的配合使得涂膜对金属的防缩孔能力大大提高，而且使得本发明的新型水性铝箔保护剂烘干成膜后附着力、耐磨性提高；

(3)本发明以烷基苯磺酸、烷基萘磺酸中的一种或两种为催化剂，使得本发明的新型水性铝箔保护剂在涂布过程中的热烘温度只需170-180℃，而一般水性铝箔保护剂热烘温度要求190-210℃，比一般水性铝箔保护剂降低10-20℃，更加节能；

(4)本发明以烷基苯磺酸、烷基萘磺酸中的一种或两种为催化剂，使得本发明的新型水性铝箔保护剂涂覆后涂膜耐热性高，比一般水性保护剂高10-20℃，可达250℃以上，而一般水性铝箔保护剂达不到；

(5)本发明的新型水性铝箔保护剂工艺简单，储存稳定，适用面广，经济实用。

具体实施方式

一种新型水性铝箔保护剂，该保护剂由以下质量百分比的组份构成：

主树脂30％-75％、      功能性树脂5％-30％、

交联剂2％-20％、       助溶剂5％-20％、

水20％-60％、          催化剂0.2％-1％、

成膜剂0.5％-5％、      消泡剂0.05％-0.5％、

流平剂0.1％-0.5％、    润湿剂0.2％-1％、

pH调整剂0.2％-1％；

所述的主树脂为环氧改性丙烯酸树脂、聚氨酯改性丙烯酸树脂、聚酯改性丙烯酸树脂中的一种或几种的混合物，主树脂为两种以上混合物时，其可以任意质量百分比混合；

所述的功能性树脂为环氧树脂乳液、聚氨酯乳液、水溶性聚酯中的一种或几种的混合物，功能性树脂为两种以上混合物时，其可以任意质量百分比混合；

所述的交联剂选自甲醚化氨基树脂、高亚氨基三聚氰胺树脂中的至少一种，当交联剂为两种树脂的混合物时，甲醚化三聚氰胺树脂、高亚氨基三聚氰胺树脂按30-60∶40-70的比例配合；

所述的助溶剂选自丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、乙二醇乙醚中的至少一种，当助溶剂为两种以上混合物时，其可以任意质量百分比混合；

所述的催化剂选自烷基苯磺酸、烷基萘磺酸中的一种。

所述的成膜剂选自乙二醇醚醋酸酯、醇酯、丙烯酸酯类中的一种；

所述的消泡剂为改性有机硅消泡剂；

所述的流平剂选自聚醚改性有机硅、环氧改性有机硅、聚丙烯酸酯类、聚氨酯类中的一种；

所述的润湿剂选自聚醚改性二甲基硅氧烷、非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂中的一种；

所述的pH调整剂选自氨水、三乙胺、三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的至少一种，当pH调整剂为两种以上混合物时，其可以任意质量百分比混合；

本发明提供了一种新型水性铝箔保护剂的制备方法，可通过以下步骤实现：

(1)将定量的助溶剂、交联剂和适量水加入反应釜中，搅拌5-15min；(2)保持搅拌下加入水、主树脂、功能性树脂，搅拌10-30min；(3)保持搅拌下加入成膜剂、pH调整剂，高速分散30-60min；(4)保持搅拌下加入催化剂、润湿剂、消泡剂、流平剂，继续搅拌10-30min；(5)加剩余的水调节到所需固含量和粘度；(6)加入pH调整剂，调整pH值7-9；(7)过滤即得新型水性铝箔保护剂。

以下通过具体的实施例进一步说明本发明的技术方案：

实施例1：在50L的具有搅拌分散的小反应釜中加入丙二醇甲醚2.5kg、甲醚化三聚氰胺树脂2.5kg，搅拌10min，分散均匀；再加入水15kg、水性聚氨酯改性丙烯酸树脂15kg、聚氨酯乳液1.5kg，继续搅拌30min；加入丙烯酸酯类成膜助剂0.5kg、N，N-二甲基乙醇胺0.3kg，高速分散30min；再加入十二烷基苯磺酸类催化剂0.5kg、聚醚改性二甲基硅氧烷润湿剂0.3kg、有机硅类消泡剂0.2kg、聚醚改性有机硅类流平剂0.2kg，搅拌20min后加水5kg调节粘度，加N，N-二甲基乙醇胺调节pH值7-9；过滤得新型水性铝箔保护剂。

实施例2：在200L的具有搅拌分散的反应釜中加入丙二醇丁醚5kg，水25kg、高亚氨基三聚氰胺树脂5kg，搅拌10min，分散均匀；再加入水45kg、环氧改性丙烯酸树脂40kg、聚氨酯改性丙烯酸树脂40kg、环氧树脂乳液5kg，水溶性聚酯5kg，继续搅拌30min；加入2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯成膜助剂6kg、氨水0.5kg，高速分散40min；再加入对甲基苯磺酸盐1.4kg、烷基酚聚氧乙烯醚类润湿剂0.7kg、有机硅类消泡剂0.7kg、环氧改性有机硅流平剂0.7kg，搅拌20min；加氨水调节pH值7-9；过滤得新型水性铝箔保护剂。

实施例3：在500L的具有搅拌分散的反应釜中加入水150kg、高亚氨基三聚氰胺树脂16kg，搅拌10min，分散均匀；再加聚酯改性丙烯酸树脂210kg、水性聚酯50kg，继续搅拌30min；加入乙二醇乙醚醋酸酯20kg、2-氨基-2-甲基-1-丙醇2kg，高速分散50min；再加入烷基苯磺酸类催化剂2.5kg、十二烷基苯磺酸盐润湿剂1.5kg、有机硅类消泡剂1.5kg、环氧改性有机硅流平剂1.5kg，搅拌30min；加水25kg调节粘度，加2-氨基-2-甲基-1-丙醇调节pH值7-9；过滤得新型水性铝箔保护剂。

实施例4：在1000L的具有搅拌分散的反应釜中加入丙二醇丁醚30kg、乙二醇乙醚20kg、水100kg、甲醚化三聚氰胺树脂25kg、高亚氨基三聚氰胺树脂15kg，搅拌15min，分散均匀；再加入水200kg、聚氨酯丙烯酸树脂380kg、水性聚氨酯乳液120kg，继续搅拌30min；加入醇酯类成膜助剂50kg、三乙醇胺4kg，高速分散50min；再加入烷基苯磺酸类催化剂4kg、聚醚改性二甲基硅氧烷润湿剂3kg、有机硅类消泡剂3kg、聚醚改性有机硅流平剂3kg，搅拌30min；加三乙醇胺调节pH值7-9；过滤得新型水性铝箔保护剂。

Claims (10)

1.一种新型水性铝箔保护剂，其特征在于该保护剂由以下质量百分比的组份构成：

主树脂30％-75％、          功能性树脂5％-30％、

交联剂2％-20％、           助溶剂5％-20％、

水20％-60％、              催化剂0.2％-1％、

成膜剂0.5％-5％、          消泡剂0.05％-0.5％、

流平剂0.1％-0.5％、        润湿剂0.2％-1％、

pH调整剂0.2％-1％；

所述主树脂为环氧改性丙烯酸树脂、聚氨酯改性丙烯酸树脂、聚酯改性丙烯酸树脂中的一种或几种的混合物；

所述的功能性树脂为环氧树脂乳液、聚氨酯乳液、水溶性聚酯中的一种或几种的混合物；

所述的催化剂为烷基苯磺酸或烷基萘磺酸。

2.根据权利要求1所述的新型水性铝箔保护剂，其特征在于所述的交联剂选自甲醚化三聚氰胺树脂、高亚氨基三聚氰胺树脂中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的新型水性铝箔保护剂，其特征在于当交联剂为两种树脂的混合物时，甲醚化三聚氰胺树脂、高亚氨基三聚氰胺树脂按30-60∶40-70的比例配合。

4.根据权利要求1所述的新型水性铝箔保护剂，其特征在于所述的助溶剂选自丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、乙二醇乙醚中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的新型水性铝箔保护剂，其特征在于所述的成膜剂选自乙二醇醚醋酸酯、醇酯或丙烯酸酯。

6.根据权利要求1所述的新型水性铝箔保护剂，其特征在于所述的消泡剂为改性有机硅消泡剂。

7.根据权利要求1所述的新型水性铝箔保护剂，其特征在于所述的流平剂选自聚醚改性有机硅、环氧改性有机硅、聚丙烯酸酯类或聚氨酯。

8.根据权利要求1所述的新型水性铝箔保护剂，其特征在于所述的润湿剂选自聚醚改性二甲基硅氧烷、非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂。

9.根据权利要求1所述的新型水性铝箔保护剂，其特征在于的所述的pH调整剂选自氨水、三乙胺、三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的至少一种。

10.一种如权利要求1所述的新型水性铝箔保护剂的制备方法，其特征在于该方法的步骤如下：(1)将定量的助溶剂、交联剂和适量水加入反应釜中，搅拌5-15min；(2)保持搅拌下加入水、主树脂、功能性树脂，搅拌10-30min；(3)保持搅拌下加入成膜剂、pH调整剂，高速分散30-60min；(4)保持搅拌下加入催化剂、润湿剂、消泡剂、流平剂，继续搅拌10-30min；(5)加剩余的水调节到所需固含量和粘度；(6)加入pH调整剂，调整pH值7-9；(7)过滤即得新型水性铝箔保护剂。