CN117777828A - 一种节能环保的激光打码透明涂料 - Google Patents

一种节能环保的激光打码透明涂料 Download PDF

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CN117777828A CN202311818306.3A CN202311818306A CN117777828A CN 117777828 A CN117777828 A CN 117777828A CN 202311818306 A CN202311818306 A CN 202311818306A CN 117777828 A CN117777828 A CN 117777828A
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Abstract

本发明属于印铁涂料技术领域,具体涉及一种节能环保的激光打码透明涂料,以重量百分比计,包括以下组分:改性直链型饱和聚酯40‑65%;正丁醚化或部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂2‑10%;苯代三聚氰胺树脂1‑6%,封闭聚异氰酸酯1‑6%;附着力促进剂0.2‑3%;聚乙烯蜡粉0.3‑3%;苯磺酸催化剂0.1‑1.5%;超细空心陶瓷微珠0.2‑3%;纳米二氧化钛0.2‑3%;环保型溶剂10‑30%。与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:第一,可减少打底油及印油墨两道工序,降低能源消耗,有效降低大气污染,节能低碳环保。第二,由于可减少打底油及印油墨两道工序,从而达到提高生产效率、降低成本的效果。第三,激光打码速度快、效率高、图案清晰、不掉渣,能够起到强化食品安全的作用。

Description

一种节能环保的激光打码透明涂料
技术领域
本发明属于印铁涂料技术领域,具体涉及一种节能环保的激光打码透明涂料。
背景技术
随着时代的发展,包装不仅仅作为一种容器,它被赋予了越来越多的意义与价值。它是品牌形象的体现,是消费者自我品位的象征。通过打码技术,包装在防伪、溯源、积分、防窜等功能应用方面体现出巨大的潜力,成为与消费者互动的载体和入口。
目前,印铁制罐行业普遍采用喷墨或者激光打印的方式将生产日期、产品信息以数字或者二维码的方式印在外包装上。喷墨打印可以直接在产品罐的光油涂层或者底盖上进行,但存在打印速度慢、批量打印能力差、容易蹭脏,容易被破坏等缺点;激光打码速度虽然快,但是一般要在底盖马口铁10上进行,要多涂一次底油层20,多印一道印蓝油墨层30,最后再涂光油层40,所得涂层结构如图1所示,打印清晰度也不是特别理想(如图2所示),偶尔也有掉渣等安全问题。
CN202210246119.1公开了一种激光打码变色金属底盖,包括在马口铁50上依次设置的底油层60、激光打码变色白墨层70和光油层80(如图3所示)。该方案提高了打码清晰的可靠性,改善了打码打不穿涂层和油墨层而影响消费者识别生产日期或二维码等的问题;不会产生明显的烟雾和烧焦味,环保和符合奶粉灌装生产环境的食品安全要求。但是除了涂光油外仍然需要打底油和印油墨两道工序。
CN110204992A公开了一种激光打码用的底涂及复合涂层,包括一种底涂及油墨层和光油层,主要通过底涂起防止击穿作用。但是除了涂光油外仍然需要打底油和印油墨两道工序。
现有打码技术包括申请专利的CN202210246119.1、CN110204992A技术方案,均需要在马口铁上先后完成打底油、印油墨、最后上光油三度工序,每一道工序均需烘烤150℃烘烤12分钟以上,要半小时才能完成,因此存在工序多、生产效率低的问题,另外由于工序多,各涂层之间也容易出现因匹配问题而降低产品的良品率。
有鉴于此,本发明旨在提供一种节能环保的激光打码透明涂料,其可以直接涂在马口铁上,而且可以激光打码,因为减少了打底油及印油墨两道工序而大幅提高了生产效率且更符合低碳环保的要求。
发明内容
本发明的目的在于:针对现有技术的不足,提供一种节能环保的激光打码透明涂料,其可以直接涂在马口铁上,而且可以激光打码,因为减少了打底油及印油墨两道工序而大幅提高了生产效率且更符合低碳环保的要求。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种节能环保的激光打码透明涂料,以重量百分比计,包括以下组分:
改性直链型饱和聚酯40%-65%;
正丁醚化或部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂2%-10%;
苯代三聚氰胺树脂1%-6%;
封闭聚异氰酸酯1%-6%;
附着力促进剂0.2%-3%;
聚乙烯蜡粉0.3%-3%;
苯磺酸催化剂0.1%-1.5%;
超细空心陶瓷微珠0.2%-3%;
纳米二氧化钛0.2%-3%;
环保型溶剂10%-30%。
作为本发明节能环保的激光打码透明涂料的一种改进,以重量百分比计,包括以下组分:
改性直链型饱和聚酯50%-60%;
正丁醚化或部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂3%-8%;
苯代三聚氰胺树脂2%-5%;
封闭聚异氰酸酯2%-5%;
附着力促进剂1%-2%;
聚乙烯蜡粉1%-2.5%;
苯磺酸催化剂0.5%-1.2%;
超细空心陶瓷微珠0.5%-2.5%;
纳米二氧化钛0.5%-2.5%;
环保型溶剂15%-28%。
作为本发明节能环保的激光打码透明涂料的一种改进,以重量百分比计,包括以下组分:
改性直链型饱和聚酯55%;
正丁醚化或部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂5%;
苯代三聚氰胺树脂5%;
封闭聚异氰酸酯2.2%;
附着力促进剂1.5%;
聚乙烯蜡粉2%;
苯磺酸催化剂1%;
超细空心陶瓷微珠1.8%;
纳米二氧化钛1.5%;
环保型溶剂25%。
聚乙烯蜡粉具有优良的耐化学性和耐磨性,可改善涂料表面的滑爽手感,增强耐划伤性能,提高产品的性能。
作为本发明节能环保的激光打码透明涂料的一种改进,所述改性直链型饱和聚酯为有机硅改性的直链型饱和聚酯,其可以兼顾附着力和柔韧性。所述直链型饱和聚酯是由具有直链结构的二元醇和具有直链结构的二元酸聚合而成,所述二元醇为1,6-己二醇、1,5-戊二醇和1,4-丁二醇中的至少一种;所述二元酸为1,6-己二酸、1,5-戊二酸和1,4-丁二酸中的至少一种。
作为本发明节能环保的激光打码透明涂料的一种改进,所述改性直链型饱和聚酯的玻璃化温度为40-50℃,酸值≤5mgKOH/g,固含量为58%-62%,分子量为6000-8000Da。
作为本发明节能环保的激光打码透明涂料的一种改进,所述部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂的结构式为(CH2O)x·(NH2)y·(CH3O)z,其中,x为30%-50%,y为30%-50%,z为3%-30%,有利于增加涂层附着力和柔韧性。
作为本发明节能环保的激光打码透明涂料的一种改进,所述苯代氨基树脂为甲醚化苯代氨基树脂和丁醚化苯代氨基树脂中的至少一种,有利于增加涂层附着力和柔韧性及耐高温性。
作为本发明节能环保的激光打码透明涂料的一种改进,所述封闭聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与封闭剂反应生成的聚合物,所述封闭剂为乙二醇单丁醚、己内酰胺、咪唑和2﹣甲基咪唑中的至少一种,所述聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,6﹣己二异氰酸酯(HDI)中的至少一种加成而来,并且所述封闭型聚异氰酸酯的平均相对分子量为5万﹣10万,有利于增加涂层附着力和柔韧性。
作为本发明节能环保的激光打码透明涂料的一种改进,所述附着力促进剂为氨基硅氧烷、烷基硅氧烷和丙基三甲氧基硅氧烷中的至少一种,有利于增加涂层附着力和柔韧性。附着力促进剂能增强基材表面的附着力和粘接力,对于涂料的防脱落性有特殊功效。
作为本发明节能环保的激光打码透明涂料的一种改进,所述苯磺酸催化剂具体为对甲苯磺酸,苯磺酸催化剂与树脂的亲和性好,容易扩散进入树脂本体进行催化。所述环保型溶剂为尼龙酸二甲酯、碳酸二甲酯和丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种,这些溶剂对环境友好。
作为本发明节能环保的激光打码透明涂料的一种改进,所述超细空心陶瓷微珠的粒径为20-500nm,堆积比重为0.2-0.5g/cm3
作为本发明节能环保的激光打码透明涂料的一种改进,使用时,将透明涂料直接涂覆在马口铁上,形成干膜7-8g/㎡的透明涂层,采用功率为60%-80%的激光进行打码,激光直接穿透透明涂层在马口铁上打码,形成清晰的二维码。透明涂层的断裂伸长率大于150%,采用划格法进行附着力测试时,附着力达到5级以上(附着力高)。
相对于现有技术,本发明通过选用直链型、酸值和玻璃化温度都较高的改性饱和聚酯,与硬度好、反应速度快的部分甲醚化或正丁醚化三聚氰胺氨基树脂交联,搭配苯代三聚氰胺树脂和封闭聚异氰酸酯,以增加涂层附着力和柔韧性及耐高温性能,加入超细空心陶瓷微珠、纳米二氧化钛用以改善产品的透光及耐热性能,其中,超细空心陶瓷微珠导热系数低,熔点高,可提高阻燃性能,而且可增强涂层的韧性,并不降低其本身的刚度。空心的结构还可以起到隔热的作用,具体而言,微珠可以连接在一起形成三维网络空心结构,这样的超细空心微珠和纳米二氧化钛微珠之间形成一个个叠夹的静态空气组,也就是一个个隔热保温单元,可以有效阻止热量传导。而纳米二氧化钛粒度小,散射作用小,透光度高,从而可以获得透明涂层。选用苯磺酸催化剂与低VOC排放的环保型溶剂,可以促进涂层充分交联以增强附着力和柔韧性且环境友好。
通过这几者的优化搭配,可使得涂料既可以充分固化又保持良好的后加工性能,在提高透明度的同时,能够耐受打码过程中瞬间高达1000多摄氏度的高温,因而可以实现激光直接穿透透明涂料涂层直接在马口铁上打码且打码清晰可靠,不会产生明显的烟雾和烧焦味的目的。本发明减少了现有技术的打底及印油墨两道工序,因而大幅提高了生产效率且更符合低碳环保的要求。
总之,与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
第一,可减少打底油及印油墨两道工序,降低能源消耗,有效降低大气污染,节能低碳环保。
第二,由于可减少打底油及印油墨两道工序,从而达到提高生产效率、降低成本的效果。
第三,激光打码速度快、效率高、图案清晰、不掉渣,能够起到强化食品安全的作用。
附图说明
图1为传统印铁激光打码涂层结构。
图2为现有技术中的打码效果图。
图3为CN202210246119.1中的激光打码变色金属底盖涂层结构。
图4为使用本发明的透明涂料的印铁激光打码涂层结构。
图5为采用本发明进行激光打码形成的打码效果图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供的一种节能环保的激光打码透明涂料,以重量百分比计,包括以下组分:
改性直链型饱和聚酯59%;
正丁醚化或部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂5%;
苯代三聚氰胺树脂4.2%;
封闭聚异氰酸酯4%;
附着力促进剂1.5%;
聚乙烯蜡粉2%;
苯磺酸催化剂1%;
超细空心陶瓷微珠1.8%;
纳米二氧化钛1.5%;
环保型溶剂20%。
其中,改性直链型饱和聚酯具体为有机硅改性的直链型饱和聚酯,其可以兼顾附着力和柔韧性。直链型饱和聚酯是由具有直链结构的二元醇和具有直链结构的二元酸聚合而成,二元醇为1,6-己二醇,二元酸为1,6-己二酸。
改性直链型饱和聚酯的玻璃化温度为45℃,酸值≤5mgKOH/g,固含量为60%,分子量为7000Da。
部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂的结构式为(CH2O)x·(NH2)y·(CH3O)z,其中,x为40%,y为40%,z为20%,有利于增加涂层附着力和柔韧性。
苯代氨基树脂为甲醚化苯代氨基树脂,有利于增加涂层附着力和柔韧性及耐高温性。
封闭聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与封闭剂反应生成的聚合物,所述封闭剂为乙二醇单丁醚,所述聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯(TDI)加成而来,并且所述封闭型聚异氰酸酯的平均相对分子量为8万,有利于增加涂层附着力和柔韧性。
附着力促进剂为氨基硅氧烷。
苯磺酸催化剂具体为对甲苯磺酸。
超细空心陶瓷微珠的粒径为100nm,堆积比重为0.4g/cm3,环保型溶剂为尼龙酸二甲酯。
按上述比例称量制备透明涂料的材料,将其全部置于分散缸中充分混合分散20-25分钟。上述透明涂料经过测试,细度小于5微米,硬度为1H,加工性良好,固化温度170摄氏度,固化时间10分钟。
将其直接涂覆在马口铁1上,形成干膜7.7g/㎡的透明涂层2,如图4所示,激光打码(激光打码功率为82%)时,激光直接穿透透明涂层2在马口铁1上打码,且打码清晰可靠,不会产生明显的烟雾和烧焦味的目的。由于减少了现有技术的打底及印油墨两道工序,因而大幅提高了生产效率且更符合低碳环保的要求。而且激光打码速度快、效率高、图案清晰、不掉渣,能够起到强化食品安全的作用。
实施例2
本实施例提供的一种节能环保的激光打码透明涂料,以重量百分比计,包括以下组分:
改性直链型饱和聚酯55%;
正丁醚化或部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂8%;
苯代三聚氰胺树脂5%;
封闭聚异氰酸酯4.1%;
附着力促进剂1.8%;
聚乙烯蜡粉1.9%;
苯磺酸催化剂1.1%;
超细空心陶瓷微珠1.4%;
纳米二氧化钛1.7%;
环保型溶剂20%。
其中,改性直链型饱和聚酯具体为有机硅改性的直链型饱和聚酯,其可以兼顾附着力和柔韧性。直链型饱和聚酯是由具有直链结构的二元醇和具有直链结构的二元酸聚合而成,二元醇为1,5-戊二醇;二元酸为1,5-戊二酸。
改性直链型饱和聚酯的玻璃化温度为42℃,酸值≤5mgKOH/g,固含量为61%,分子量为6500Da。
部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂的结构式为(CH2O)x·(NH2)y·(CH3O)z,其中,x为35%,y为35%,z为30%,有利于增加涂层附着力和柔韧性。
苯代氨基树脂为丁醚化苯代氨基树脂,有利于增加涂层附着力和柔韧性及耐高温性。
封闭聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与封闭剂反应生成的聚合物,所述封闭剂为己内酰胺,所述聚异氰酸酯由二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)加成而来,并且所述封闭型聚异氰酸酯的平均相对分子量为7万,有利于增加涂层附着力和柔韧性。
附着力促进剂为烷基硅氧烷,有利于增加涂层附着力和柔韧性。附着力促进剂能增强基材表面的附着力和粘接力,对于涂料的防脱落性有特殊功效。
苯磺酸催化剂具体为对甲苯磺酸,苯磺酸催化剂与树脂的亲和性好,容易扩散进入树脂本体并催化树脂中酯键断裂。
超细空心陶瓷微珠的粒径为150nm,堆积比重为0.25g/cm3
环保型溶剂为碳酸二甲酯。
按上述比例称量制备透明涂料的材料,将其全部置于分散缸中充分混合分散20-25分钟。上述透明涂料经过测试,细度小于5微米,硬度1H,加工性良好,固化温度180摄氏度,固化时间10分钟。
将其直接涂覆在马口铁1上,形成干膜7g/㎡的透明涂层2,如图4所示,激光打码时(激光打码功率为85%),激光直接穿透透明涂层2在马口铁1上打码,且打码清晰可靠,不会产生明显的烟雾和烧焦味的目的。由于减少了现有技术的打底及印油墨两道工序,因而大幅提高了生产效率且更符合低碳环保的要求。而且激光打码速度快、效率高、图案清晰、不掉渣,能够起到强化食品安全的作用。
实施例3
本实施例提供的一种节能环保的激光打码透明涂料,以重量百分比计,包括以下组分:
改性直链型饱和聚酯59%;
正丁醚化或部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂3%;
苯代三聚氰胺树脂5%
封闭聚异氰酸酯4%;
附着力促进剂1.3%;
聚乙烯蜡粉1.4%;
苯磺酸催化剂0.8%;
超细空心陶瓷微珠1.3%;
纳米二氧化钛2.2%;
环保型溶剂22%。
其中,改性直链型饱和聚酯具体为有机硅改性的直链型饱和聚酯,其可以兼顾附着力和柔韧性。直链型饱和聚酯是由具有直链结构的二元醇和具有直链结构的二元酸聚合而成,二元醇为1,4-丁二醇,二元酸为1,4-丁二酸。
改性直链型饱和聚酯的玻璃化温度为48℃,酸值≤5mgKOH/g,固含量为59%,分子量为7500Da。
部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂的结构式为(CH2O)x·(NH2)y·(CH3O)z,其中,x为45%,y为45%,z为10%,有利于增加涂层附着力和柔韧性。
苯代氨基树脂为甲醚化苯代氨基树脂,有利于增加涂层附着力和柔韧性及耐高温性。
封闭聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与封闭剂反应生成的聚合物,所述封闭剂为己内酰胺,所述聚异氰酸酯由1,6﹣己二异氰酸酯(HDI)加成而来,并且所述封闭型聚异氰酸酯的平均相对分子量为8万,有利于增加涂层附着力和柔韧性。
附着力促进剂为丙基三甲氧基硅氧烷,有利于增加涂层附着力和柔韧性。附着力促进剂能增强基材表面的附着力和粘接力,对于涂料的防脱落性有特殊功效。
苯磺酸催化剂具体为对甲苯磺酸,苯磺酸催化剂与树脂的亲和性好,容易扩散进入树脂本体并催化树脂中酯键断裂。
超细空心陶瓷微珠的粒径为200nm,堆积比重为0.45g/cm3
环保型溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
按上述比例称量制备透明涂料的材料,将其全部置于分散缸中充分混合分散20-25分钟。上述透明涂料经过测试,细度小于5微米,硬度1H.,加工性良好,固化温度170摄氏度,固化时间10分钟。
将其直接涂覆在马口铁1上,形成干膜7.3g/㎡的透明涂层2,如图4所示,激光打码时(激光打码功率为86%),激光直接穿透透明涂层2在马口铁1上打码,且打码清晰可靠,不会产生明显的烟雾和烧焦味的目的。由于减少了现有技术的打底及印油墨两道工序,因而大幅提高了生产效率且更符合低碳环保的要求。而且激光打码速度快、效率高、图案清晰、不掉渣,能够起到强化食品安全的作用。
实施例4
本实施例提供的一种节能环保的激光打码透明涂料,以重量百分比计,包括以下组分:
改性直链型饱和聚酯58%;
正丁醚化或部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂3%;
苯代三聚氰胺树脂4%;
封闭聚异氰酸酯5.4%;
附着力促进剂2.1%;
聚乙烯蜡粉1.7%;
苯磺酸催化剂0.7%;
超细空心陶瓷微珠0.7%;
纳米二氧化钛1.4%;
环保型溶剂23%。
其中,改性直链型饱和聚酯具体为有机硅改性的直链型饱和聚酯,其可以兼顾附着力和柔韧性。直链型饱和聚酯是由具有直链结构的二元醇和具有直链结构的二元酸聚合而成,二元醇为1,6-己二醇;二元酸为1,5-戊二酸。
改性直链型饱和聚酯的玻璃化温度为47℃,酸值≤5mgKOH/g,固含量为58.5%,分子量为7200Da。
部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂的结构式为(CH2O)x·(NH2)y·(CH3O)z,其中,x为42%,y为38%,z为20%,有利于增加涂层附着力和柔韧性。
苯代氨基树脂为丁醚化苯代氨基树脂中,有利于增加涂层附着力和柔韧性及耐高温性。
封闭聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与封闭剂反应生成的聚合物,所述封闭剂为2﹣甲基咪唑,所述聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯(TDI)加成而来,并且所述封闭型聚异氰酸酯的平均相对分子量为9万,有利于增加涂层附着力和柔韧性。
附着力促进剂为氨基硅氧烷,有利于增加涂层附着力和柔韧性。附着力促进剂能增强基材表面的附着力和粘接力,对于涂料的防脱落性有特殊功效。
苯磺酸催化剂具体为对甲苯磺酸,苯磺酸催化剂与树脂的亲和性好,容易扩散进入树脂本体并催化树脂中酯键断裂。
超细空心陶瓷微珠的粒径为300nm,堆积比重为0.35g/cm3
环保型溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
按上述比例称量制备透明涂料的材料,将其全部置于分散缸中充分混合分散20-25分钟。上述透明涂料经过测试,细度小于5微米,硬度1H.,加工性良好,固化温度170摄氏度,固化时间10分钟。
将其直接涂覆在马口铁1上,形成形成干膜7.9g/㎡的透明涂层2,如图4所示,激光打码时(激光打码功率为88%),激光直接穿透透明涂层2在马口铁1上打码,且打码清晰可靠,不会产生明显的烟雾和烧焦味的目的。由于减少了现有技术的打底及印油墨两道工序,因而大幅提高了生产效率且更符合低碳环保的要求。而且激光打码速度快、效率高、图案清晰、不掉渣,能够起到强化食品安全的作用。
实施例5
本实施例提供的一种节能环保的激光打码透明涂料,以重量百分比计,包括以下组分:
改性直链型饱和聚酯60%;
正丁醚化或部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂4.5%;
苯代三聚氰胺树脂5.5%;
封闭聚异氰酸酯3.9%;
附着力促进剂1.1%;
聚乙烯蜡粉1.8%;
苯磺酸催化剂0.8%;
超细空心陶瓷微珠1.8%;
纳米二氧化钛1.6%;
环保型溶剂19%。
其中,改性直链型饱和聚酯具体为有机硅改性的直链型饱和聚酯,其可以兼顾附着力和柔韧性。直链型饱和聚酯是由具有直链结构的二元醇和具有直链结构的二元酸聚合而成,二元醇为1,5-戊二醇,二元酸为1,6-己二酸。
改性直链型饱和聚酯的玻璃化温度为42℃,酸值≤5mgKOH/g,固含量为60.5%,分子量为6800Da。
部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂的结构式为(CH2O)x·(NH2)y·(CH3O)z,其中,x为37%,y为47%,z为16%,有利于增加涂层附着力和柔韧性。
苯代氨基树脂为丁醚化苯代氨基树脂,有利于增加涂层附着力和柔韧性及耐高温性。
封闭聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与封闭剂反应生成的聚合物,所述封闭剂为2﹣甲基咪唑,所述聚异氰酸酯由二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)加成而来,并且所述封闭型聚异氰酸酯的平均相对分子量为8.5万,有利于增加涂层附着力和柔韧性。
附着力促进剂为烷基硅氧烷,有利于增加涂层附着力和柔韧性。附着力促进剂能增强基材表面的附着力和粘接力,对于涂料的防脱落性有特殊功效。
苯磺酸催化剂具体为对甲苯磺酸,苯磺酸催化剂与树脂的亲和性好,容易扩散进入树脂本体并催化树脂中酯键断裂。
超细空心陶瓷微珠的粒径为400nm,堆积比重为0.278g/cm3
环保型溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
按上述比例称量制备透明涂料的材料,将其全部置于分散缸中充分混合分散20-25分钟。上述透明涂料经过测试,细度小于5微米,硬度1H,加工性良好,固化温度175摄氏度,固化时间10分钟。
将其直接涂覆在马口铁1上,形成干膜7.8g/㎡的透明涂层2,如图4所示,激光打码时(激光打码功率为83%),激光直接穿透透明涂层2在马口铁1上打码,且打码清晰可靠,不会产生明显的烟雾和烧焦味的目的。由于减少了现有技术的打底及印油墨两道工序,因而大幅提高了生产效率且更符合低碳环保的要求。而且激光打码速度快、效率高、图案清晰、不掉渣,能够起到强化食品安全的作用。
实施例6
本实施例提供的一种节能环保的激光打码透明涂料,以重量百分比计,包括以下组分:
改性直链型饱和聚酯53%;
正丁醚化或部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂7.5%;
苯代三聚氰胺树脂1.7%;
封闭聚异氰酸酯1%;
附着力促进剂2.4%;
聚乙烯蜡粉1.2%;
苯磺酸催化剂1.3%;
超细空心陶瓷微珠2.3%;
纳米二氧化钛1.6%;
环保型溶剂28%。
其中,改性直链型饱和聚酯具体为有机硅改性的直链型饱和聚酯,其可以兼顾附着力和柔韧性。直链型饱和聚酯是由具有直链结构的二元醇和具有直链结构的二元酸聚合而成,二元醇为1,4-丁二醇;二元酸为1,6-己二酸。
改性直链型饱和聚酯的玻璃化温度为49℃,酸值≤5mgKOH/g,固含量为59%,分子量为7800Da。
部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂的结构式为(CH2O)x·(NH2)y·(CH3O)z,其中,x为39%,y为46%,z为15%,有利于增加涂层附着力和柔韧性。
苯代氨基树脂为甲醚化苯代氨基树脂,有利于增加涂层附着力和柔韧性及耐高温性。
封闭聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与封闭剂反应生成的聚合物,所述封闭剂为咪唑,所述聚异氰酸酯由甲苯二异氰酸酯(TDI)、加成而来,并且所述封闭型聚异氰酸酯的平均相对分子量为9.5万,有利于增加涂层附着力和柔韧性。
附着力促进剂为丙基三甲氧基硅氧烷,有利于增加涂层附着力和柔韧性。附着力促进剂能增强基材表面的附着力和粘接力,对于涂料的防脱落性有特殊功效。
苯磺酸催化剂具体为对甲苯磺酸,苯磺酸催化剂与树脂的亲和性好,容易扩散进入树脂本体并催化树脂中酯键断裂。
超细空心陶瓷微珠的粒径为450nm,堆积比重为0.22g/cm3
环保型溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
按上述比例称量制备透明涂料的材料,将其全部置于分散缸中充分混合分散20-25分钟。上述透明涂料经过测试,细度小于5微米,硬度1H,加工性良好,固化温度170摄氏度,固化时间10分钟。
将其直接涂覆在马口铁1上,形成干膜7.5g/㎡的透明涂层2,如图4所示,激光打码时(激光打码功率为88%),激光直接穿透透明涂层2在马口铁1上打码,且打码清晰可靠,不会产生明显的烟雾和烧焦味的目的。由于减少了现有技术的打底及印油墨两道工序,因而大幅提高了生产效率且更符合低碳环保的要求。而且激光打码速度快、效率高、图案清晰、不掉渣,能够起到强化食品安全的作用。
对实施例1至6形成在马口铁上的透明涂层和二维码进行测试和肉眼观察,所得结果如表1所示:
表1:实施例1至6形成在马口铁上的透明涂层和二维码的测试和观察结果
其中,断裂伸长率用万能试验机进行测试,附着力测试方法为用百格刀片交叉在产品表面画出100个方格(1mm×1mm),深度需触及底材,再用3M 600#胶纸粘牢百格区后以45°方向快速撕起,同一位置进行2次在划百格片处有小片的涂膜层脱落,脱落总面积小于或等于0.05即为5级以上。
由此可见,采用本发明得到的透明涂层不仅能够经受激光打码的高温,得到清晰且不掉渣的二维码,而且透明涂层的柔韧性和附着力得以兼顾,从而可以减少打底油及印油墨两道工序,降低能源消耗,有效降低大气污染,节能低碳环保。
其中,实施例1的打码效果见图5所示,由图5可以看出,打码效果很清晰,可以很好识别。
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,对本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。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种节能环保的激光打码透明涂料,其特征在于,以重量百分比计,包括以下组分:
改性直链型饱和聚酯40%-65%;
正丁醚化或部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂2%-10%;
苯代三聚氰胺树脂1%-6%;
封闭聚异氰酸酯1%-6%;
附着力促进剂0.2%-3%;
聚乙烯蜡粉0.3%-3%;
苯磺酸催化剂0.1%-1.5%;
超细空心陶瓷微珠0.2%-3%;
纳米二氧化钛0.2%-3%;
环保型溶剂10%-30%。
2.根据权利要求1所述的节能环保的激光打码透明涂料,其特征在于,以重量百分比计,包括以下组分:
改性直链型饱和聚酯50%-60%;
正丁醚化或部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂3%-8%;
苯代三聚氰胺树脂2%-5%;
封闭聚异氰酸酯2%-5%;
附着力促进剂1%-2%;
聚乙烯蜡粉1%-2.5%;
苯磺酸催化剂0.5%-1.2%;
超细空心陶瓷微珠0.5%-2.5%;
纳米二氧化钛0.5%-2.5%;
环保型溶剂15%-28%。
3.根据权利要求2所述的节能环保的激光打码透明涂料,其特征在于,以重量百分比计,包括以下组分:
改性直链型饱和聚酯55%;
正丁醚化或部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂5%;
苯代三聚氰胺树脂5%;
封闭聚异氰酸酯2.2%;
附着力促进剂1.5%;
聚乙烯蜡粉2%;
苯磺酸催化剂1%;
超细空心陶瓷微珠1.8%;
纳米二氧化钛1.5%;
环保型溶剂25%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的节能环保的激光打码透明涂料,其特征在于:所述改性直链型饱和聚酯为有机硅改性的直链型饱和聚酯,所述直链型饱和聚酯是由具有直链结构的二元醇和具有直链结构的二元酸聚合而成,所述二元醇为1,6-己二醇、1,5-戊二醇和1,4-丁二醇中的至少一种;所述二元酸为1,6-己二酸、1,5-戊二酸和1,4-丁二酸中的至少一种。
5.根据权利要求1-3任一项所述的节能环保的激光打码透明涂料,其特征在于:所述改性直链型饱和聚酯的玻璃化温度为40-50℃,酸值≤5mgKOH/g,固含量为58%-62%,分子量为6000-8000Da。
6.根据权利要求1-3任一项所述的节能环保的激光打码透明涂料,其特征在于:部分甲醚化的三聚氰胺甲醛树脂的结构式为(CH2O)x·(NH2)y·(CH3O)z,其中,x为30%-50%,y为30%-50%,z为3%-30%。
7.根据权利要求1-3任一项所述的节能环保的激光打码透明涂料,其特征在于:所述苯代氨基树脂为甲醚化苯代氨基树脂和丁醚化苯代氨基树脂中的至少一种;所述封闭聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯与封闭剂反应生成的聚合物,所述封闭剂为乙二醇单丁醚、己内酰胺、咪唑和2﹣甲基咪唑中的至少一种。
8.根据权利要求1-3任一项所述的节能环保的激光打码透明涂料,其特征在于:所述附着力促进剂为氨基硅氧烷、烷基硅氧烷和丙基三甲氧基硅氧烷中的至少一种;所述苯磺酸催化剂具体为对甲苯磺酸,所述环保型溶剂为尼龙酸二甲酯、碳酸二甲酯和丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。
9.根据权利要求1-3任一项所述的节能环保的激光打码透明涂料,其特征在于:所述超细空心陶瓷微珠的粒径为20-500nm,堆积比重为0.2-0.5g/cm3
10.根据权利要求1-3任一项所述的节能环保的激光打码透明涂料,其特征在于:使用时,将透明涂料直接涂覆在马口铁上,形成干膜7-8g/㎡的透明涂层,采用功率为60%-80%的激光进行打码,激光直接穿透透明涂层在马口铁上打码,形成清晰的二维码,透明图层的断裂伸长率大于150%,采用划格法进行附着力测试时,附着力达到5级以上。
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