CN106590368B - 一种低温固化的印铁用环保罩光油 - Google Patents

一种低温固化的印铁用环保罩光油 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低温固化的印铁用环保罩光油，按重量份数计，包括饱和聚酯55‑65份、部分甲醚化三聚氰胺甲醛树脂4‑5份、苯代三聚氰胺甲醛树脂6‑8份、流平剂0.3‑0.4份、封闭型酸性催干剂0.5‑0.6份、蜡浆0.3‑0.8份、增白剂0.1‑0.3份、附着力促进剂0.7‑1份、环保型溶剂20‑25份；饱和聚酯的涂‑4杯粘度为60‑80s，饱和聚酯的酸值为2‑4mgKOH/g，饱和聚酯的固含量为55‑60wt％，饱和聚酯的玻璃化温度为40‑50℃，饱和聚酯的平均分子量介于4000‑6000Da。与现有技术相比，本发明的环保罩光油既可在125‑130摄氏度低温固化、固化时间仅需8‑10分钟，又能保持罩光油原有的优良性能且不黄变，以辊涂作为施工方式，施工方便，降低能耗，低碳环保，性能优良。

Description

一种低温固化的印铁用环保罩光油
技术领域
本发明涉及印铁涂料技术领域，特别涉及一种低温固化的印铁用环保罩光油。
背景技术
印铁包装领域中常用到印铁涂料，如各种铁罐类的月饼盒、茶叶罐、奶粉罐等，印铁涂料大多是高温热固化，经过印刷或辊涂涂装到金属表面，然后加热烘烤使其交联固化，形成坚韧的涂膜。罩光油涂料是属于印铁涂料的一种，因其高硬度、高光泽而被广泛使用于铁面涂层的表层，提高产品美观效果和抗刮性能，美观实用。但目前的罩光油涂料大多是高温固化，通常在160-180摄氏度间烘烤固化，固化时间为20分钟左右，而提供热源的方式通常是煤气或煤，消耗大量的能源并造成大气污染；其次，现用的罩光油大多含有双酚A、有机锡、重金属等一些有害物质，对人体都有不同程度的危害。因而国内外均已限制此类产品用于食品包装行业；再者，罩光油通常用于产品涂层的表层，最后印刷，若烘烤温度过高，容易使已固化好的涂层热膨胀，导致涂层爆裂或者黄变，产品受损或者直接报废。
另外，低温涂料普遍存在固化不足的现象，对于罩光油而言，固化不足，表面变软，抗刮性能变差，失去罩光油原有的优良性能；此外，表面变软易发生成品与成品之间的粘连或者成品与包装材料之间的粘连现象，给后期加工和包装运输带来诸多问题。又如现有专利技术如公开号为CN102719159A的专利公开了一种环保型低温固化光油涂料，该光油可在110-120摄氏度固化，固化时间为20分钟，所用的树脂为丙烯酸类树脂，所得的光油硬度、光泽度较好，但是不利于后期加工，该光油的施工方法是静电上漆，不能应用于有后加工过程的领域，固化时间为20分钟，固化时间太长，生产效率较低。又如CN102408783A专利公开了一种低温固化涂料，该方案由氯醋树脂、聚氨酯树脂及氨基和其他助剂组成，可以低温固化，但自始至终没有指出该涂料的烘烤温度和时间，应用领域和施工方式，而氯醋树脂存在有在潮湿低温环境下表面光泽低、容易泛白等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种低温固化的印铁用环保罩光油，既可在125-130摄氏度低温固化、固化时间仅需8-10分钟，又能保持罩光油原有的优良性能且不黄变，以辊涂作为施工方式，施工方便，降低能耗，低碳环保，性能优良。
本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：
一种低温固化的印铁用环保罩光油，按重量份数计，包括饱和聚酯55-65份、部分甲醚化三聚氰胺甲醛树脂4-5份、苯代三聚氰胺甲醛树脂6-8份、流平剂0.3-0.4份、封闭型酸性催干剂0.5-0.6份、蜡浆0.3-0.8份、增白剂0.1-0.3份、附着力促进剂0.7-1份、环保型溶剂20-25份。
优选地，所述的饱和聚酯由如下重量份数的组分制成：1,4-环己烷二甲醇23-24份、新戊二醇6-7份、间苯二甲酸25-26份、对苯二甲酸4-5份、偏苯三酸酐7-8份、乙二醇丁醚7-8份、环保催干剂0.04-0.05份、100#溶剂油8-9份、150#溶剂油19-20份。
优选地，所述的饱和聚酯采用如下方法制备而成：
S1：将称量好的1,4-环己烷二甲醇、新戊二醇、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸酐、乙二醇丁醚一次性投入反应釜，通氮气，升温至60℃，开动搅拌，投入环保催干剂，之后打开冷凝循环水，反应到出水后，停止通氮气；
S2：逐步升温至釜内温度为220℃，同时控制气相温度为105℃、釜内温度为225℃，取样于玻璃上，冷却至室温，观察到树脂透明则冷却到180℃以下，保温30-45min，加入150#溶剂油；
S3:关闭冷凝水，边脱水边回流酯化反应，保持温度在220℃，回流反应1小时后，冷却到180℃以下，加入100#溶剂油，搅拌30min，过滤，得到饱和聚酯成品。
优选地，所述的饱和聚酯的涂-4杯粘度为60-80s，饱和聚酯的酸值为2-4mgKOH/g，饱和聚酯的羟值90-120mgKOH/g，饱和聚酯的固含量为55-60wt％，饱和聚酯的玻璃化温度为40-50℃，饱和聚酯的平均分子量介于4000-6000Da。
优选地，所述的附着力促进剂为磷酸聚酯型附着力促进剂，是采用聚酯和磷酸反应而得的产物。
优选地，所述的封闭型酸性催干剂为封闭型对甲苯磺酸铵盐催干剂。
优选地，所述的流平剂为改性有机硅型流平剂、丙烯酸型流平剂中的至少一种。
优选地，所述的环保型溶剂为正丁醇、尼龙酸二甲酯、碳酸二甲酯中的至少两种。
优选地，所述的蜡浆为有聚乙烯蜡浆、聚四氟乙烯蜡浆中的任一种。
优选地，所述的增白剂为荧光增白剂。
与现有技术相比，本发明提供的一种低温固化的印铁用环保罩光油，通过选用环状多支链、酸值和羟值相对较高的饱和聚脂，与硬度好、反应速度快的部分甲醚化三聚氰胺甲醛树脂交联；再搭配可低温固化的苯代三聚氰胺甲醛树脂，用以改善产品的加工性能；同时使用环保催干剂，通过这些方面的优化搭配，协同作用，可使得罩光油涂料既可以低温固化又保持良好的后加工性能，低碳环保。
本发明的环保罩光油在125-130摄氏度低温固化，固化时间为8-10分钟，烘烤温度比现有的光油降低了30-50度，降低了能耗和生产成本，低碳环保，固化时间更短，生产效率明显提高，且固化完全、不黄变，不影响原有涂层的性能，表面仍能保有漆膜的光亮、丰满、流平好、高光、高硬度、加工性好等优点；本发明的罩光油不含双酚A、有机锡、重金属等对人体有害物质，符合国内及欧美诸如FDA、F963、EN71、RoHS、REACH、BPA等无毒无害检测标准。
上述是本发明技术方案的概述，以下结合具体实施方式，对本发明做进一步说明。
具体实施方式：
为了使本发明的目的和技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例作详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：本实施例提供(一)饱和聚酯的制备：按照如下重量份数称取各原料物质：1,4-环己烷二甲醇23份、新戊二醇7份、间苯二甲酸25份、对苯二甲酸5份、偏苯三酸酐8份、乙二醇丁醚8份、环保催干剂0.04份、100#溶剂油8份、150#溶剂油20份，这里环保催干剂可以选择有机铋；之后将称量好的1,4-环己烷二甲醇、新戊二醇、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸酐、乙二醇丁醚一次性投入反应釜，通氮气，升温至60℃，开动搅拌，投入环保催干剂，之后打开冷凝循环水，反应到出水后，停止通氮气；然后，逐步升温至釜内温度为220℃，同时控制气相温度为105℃、釜内温度为225℃，取样于玻璃上，冷却至室温，观察到树脂透明则冷却到180℃以下，保温30-45min，加入150#溶剂油；关闭冷凝水，边脱水边回流酯化反应，保持温度在220℃，回流反应1小时后，冷却到180℃以下，加入100#溶剂油，搅拌30min，过滤，得到饱和聚酯成品。
采用现有测试方法进行测试饱和聚酯的各项指标：(1)饱和聚酯的涂-4杯粘度为68s；(2)饱和聚酯的酸值为2mgKOH/g，饱和聚酯的羟值105mgKOH/g；(3)饱和聚酯的固含量为56wt％；(4)饱和聚酯的玻璃化温度为50℃；(5)饱和聚酯的平均分子量为6000Da。
本实施例并不是对饱和聚酯的组分与配方的具体限制。本实施例还提供(二)含环氧基的有机硅氧烷的制备：参见蒋浩于2011年在《南京大学》上发表的“含烯丙基或环氧基聚硅氧烷的制备”，其中含环氧基的有机硅氧烷的环氧值为0.149。
实施例2：本实施例提供的一种低温固化的印铁用环保罩光油，按重量份数计，包括饱和聚酯55份、部分甲醚化三聚氰胺甲醛树脂5份、苯代三聚氰胺甲醛树脂6份、改性有机硅型流平剂0.3份、封闭型酸性催干剂0.6份、聚乙烯蜡浆0.8份、增白剂0.1份、附着力促进剂0.7份、环保型溶剂正丁醇8份、环保型溶剂尼龙酸二甲酯17份。其中，附着力促进剂为磷酸聚酯型附着力促进剂，是采用聚酯和磷酸反应而得的产物；封闭型酸性催干剂为封闭型对甲苯磺酸铵盐催干剂；增白剂为荧光增白剂。
按上述比例称量原料，将其全部置于分散器中充分混合分散15分钟，得到罩光油成品。将所得罩光油进行测试，细度小于5微米，硬度为2H，固化温度为130摄氏度，固化时间为10分钟，且罩光油的光泽、抗刮性能、加工性能优异且不黄变。
实施例3：本实施例提供的一种低温固化的印铁用环保罩光油，按重量份数计，包括饱和聚酯65份、部分甲醚化三聚氰胺甲醛树脂4份、苯代三聚氰胺甲醛树脂8份、丙烯酸型流平剂0.3份、封闭型酸性催干剂0.6份、有机硅改性聚乙稀蜡0.3份、增白剂0.1份、附着力促进剂0.7份、环保型溶剂正丁醇6份、环保型溶剂碳酸二甲酯14份。
按上述比例称量原料，将其全部置于分散器中充分混合分散20分钟，得到罩光油成品。将所得罩光油进行测试，细度小于5微米，硬度为2H，固化温度为125摄氏度，固化时间为9分钟，且罩光油的光泽、抗刮性能、加工性能优异且不黄变。
其他与实施例1和实施例2相同，在此不再累赘。
实施例4：本实施例提供的一种低温固化的印铁用环保罩光油，按重量份数计，包括饱和聚酯60份、部分甲醚化三聚氰胺甲醛树脂4.5份、苯代三聚氰胺甲醛树脂7份、改性有机硅型流平剂0.2份、丙烯酸型流平剂0.2份、封闭型酸性催干剂0.5份、聚四氟乙烯蜡浆0.5份、增白剂0.3份、附着力促进剂1份、环保型溶剂尼龙酸二甲酯15份、环保型溶剂碳酸二甲酯6份、环保型溶剂正丁醇4份。
按上述比例称量原料，将其全部置于分散器中充分混合分散18分钟，得到罩光油成品。将所得罩光油进行测试，细度小于5微米，硬度为2H，固化温度为130摄氏度，固化时间为8分钟，且罩光油的光泽、抗刮性能、加工性能优异且不黄变。
其他与实施例1和实施例2相同，在此不再累赘。
实施例5：本实施例提供的一种低温固化的印铁用环保罩光油，按重量份数计，包括饱和聚酯58份、部分甲醚化三聚氰胺甲醛树脂5份、苯代三聚氰胺甲醛树脂8份、改性有机硅型流平剂0.4份、封闭型酸性催干剂0.5份、聚乙烯蜡浆0.7份、增白剂0.2份、附着力促进剂0.9份、环保型溶剂正丁醇10份、环保型溶剂碳酸二甲酯12份。
按上述比例称量原料，将其全部置于分散器中充分混合分散17分钟，得到罩光油成品。将所得罩光油进行测试，细度小于5微米，硬度为2H，固化温度为128摄氏度，固化时间为9分钟，且罩光油的光泽、抗刮性能、加工性能优异且不黄变。
其他与实施例1和实施例2相同，在此不再累赘。
实施例6：本实施例提供的一种低温固化的印铁用环保罩光油，按重量份数计，包括饱和聚酯62份、部分甲醚化三聚氰胺甲醛树脂4份、苯代三聚氰胺甲醛树脂7份、丙烯酸型流平剂0.4份、封闭型酸性催干剂0.6份、聚四氟乙烯蜡浆0.6份、增白剂0.2份、附着力促进剂0.8份、环保型溶剂正丁醇8份、环保型溶剂碳酸二甲酯14份。
按上述比例称量原料，将其全部置于分散器中充分混合分散16分钟，得到罩光油成品。将所得罩光油进行测试，细度小于5微米，硬度为2H，固化温度为130摄氏度，固化时间为10分钟，且罩光油的光泽、抗刮性能、加工性能优异且不黄变。
其他与实施例1和实施例2相同，在此不再累赘。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种低温固化的印铁用环保罩光油，其特征在于，按重量份数计，包括饱和聚酯55-65份、部分甲醚化三聚氰胺 甲醛树脂4-5份、苯代三聚氰胺 甲醛树脂6-8份、流平剂0.3-0.4份、封闭型酸性催干剂0.5-0.6份、蜡浆0.3-0.8份、增白剂0.1-0.3份、附着力促进剂0.7-1份、环保型溶剂20-25份；
所述的饱和聚酯由如下重量份数的组分制成：1,4-环己烷二甲醇23-24份、新戊二醇6-7份、间苯二甲酸25-26份、对苯二甲酸4-5份、偏苯三酸酐7-8份、乙二醇丁醚7-8份、环保催干剂0.04-0.05份、100#溶剂油8-9份、150#溶剂油19-20份；
所述的饱和聚酯采用如下方法制备而成：
S1：将称量好的1,4-环己烷二甲醇、新戊二醇、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸酐、乙二醇丁醚一次性投入反应釜，通氮气，升温至60℃，开动搅拌，投入环保催干剂，之后打开冷凝循环水，反应到出水后，停止通氮气；
S2：逐步升温至釜内温度为220℃，同时控制气相温度为105℃、釜内温度为225℃，取样于玻璃上，冷却至室温，观察到树脂透明则冷却到180℃以下，保温30-45min，加入150#溶剂油；
S3:关闭冷凝水，边脱水边回流酯化反应，保持温度在220℃，回流反应1小时后，冷却到180℃以下，加入100#溶剂油，搅拌30min，过滤，得到饱和聚酯成品。
2.如权利要求1所述的低温固化的印铁用环保罩光油，其特征在于，所述的饱和聚酯的涂-4杯粘度为60-80s，饱和聚酯的酸值为2-4mgKOH/g，饱和聚酯的羟值90-120mgKOH/g，饱和聚酯的固含量为55-60wt％，饱和聚酯的玻璃化温度为40-50℃，饱和聚酯的平均分子量介于4000-6000Da。
3.如权利要求1所述的低温固化的印铁用环保罩光油，其特征在于，所述的附着力促进剂为磷酸聚酯型附着力促进剂，是采用聚酯和磷酸反应而得的产物。
4.如权利要求1所述的低温固化的印铁用环保罩光油，其特征在于，所述的封闭型酸性催干剂为封闭型对甲苯磺酸铵盐催干剂。
5.如权利要求1所述的低温固化的印铁用环保罩光油，其特征在于，所述的流平剂为改性有机硅型流平剂、丙烯酸型流平剂中的至少一种。
6.如权利要求1所述的低温固化的印铁用环保罩光油，其特征在于，所述的环保型溶剂为正丁醇、尼龙酸二甲酯、碳酸二甲酯中的至少两种。
7.如权利要求1所述的低温固化的印铁用环保罩光油，其特征在于，所述的蜡浆为聚乙烯蜡浆、聚四氟乙烯蜡浆中的任一种。
8.如权利要求1所述的低温固化的印铁用环保罩光油，其特征在于，所述的增白剂为荧光增白剂。
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