本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低溫固化的透明內(nèi)層印鐵涂料。
背景技術(shù)：
隨著我國包裝行業(yè)的高速發(fā)展，印鐵制罐行業(yè)的各種需求也隨之不斷更新升級，人們對產(chǎn)品包裝的要求亦相應(yīng)提高，精美耐用又便于回收的鐵罐包裝不斷被應(yīng)用在如餅干罐、月餅盒、茶葉罐、奶粉罐、飲料罐、氣霧罐等產(chǎn)品上這一發(fā)展帶動了相關(guān)行業(yè)--印鐵涂料的發(fā)展。印鐵涂料屬于高溫?zé)峁绦酝苛希?jīng)過印刷或輥涂涂裝到金屬表面，然后加熱烘烤使其交聯(lián)固化，形成堅韌的涂膜，印鐵包裝領(lǐng)域中，透明內(nèi)涂料被廣泛使用于各種罐體的內(nèi)層，提高防腐和抗刮性能，美觀實用。
但目前大多數(shù)印鐵內(nèi)涂料配方以環(huán)氧樹脂為主材，主要成分為雙酚A的酚類化合物，對人體有一定危害，對人體器官有影響，特別是對兒童智力發(fā)育和婦女的生殖有影響，因而被國內(nèi)外限制使用。同時，印鐵工藝中涂料的干燥形式為烘烤型，其附著力好，耐堿性也表現(xiàn)優(yōu)異，但是印鐵內(nèi)涂料都是高溫固化模式，最大的問題是其固化的速度慢，通常在180-220℃下烘烤固化30-35分鐘左右，其單張烘干時間甚至長達(dá)35-40min，由于烘干時間長，無法實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，所需提供的熱源通常是煤氣或煤，消耗大量的能源并造成大氣污染，熱固性印鐵涂料：如CN103122203A公開了一種內(nèi)層印鐵涂料，配方主材為環(huán)氧與雙酚A樹脂，烘烤溫度更是高達(dá)200℃；CN103965750A公開了一種化工桶專用印鐵涂料及其制備方法，其硬度與光澤較好，但烘烤溫度也較高；CN103122201B公開了一種用于食品包裝的內(nèi)層印鐵涂料，氨基樹脂和酚醛樹脂為主料，配以雙酚A類催化劑，烘烤溫度達(dá)到200-400℃。
因此，如何開發(fā)一種固化時間短、固化溫度低、能連續(xù)涂刷且各項性能優(yōu)異的印鐵內(nèi)涂料成為本領(lǐng)域一個亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種低溫固化的透明內(nèi)層印鐵涂料，通過選用支鏈型、酸值和玻璃化溫度相對較高的飽和聚酯與硬度好及反應(yīng)速度快的氨基樹脂交聯(lián)同時以氨基樹脂與異氰酸酯輔助交聯(lián)，附著力強，耐黃變性好，加工性能好，而且只需在125-135℃低溫固化8-10min即可，不含雙酚A、有機錫等，環(huán)保安全。
本發(fā)明為達(dá)到上述目的所采用的技術(shù)方案是：
一種低溫固化的透明內(nèi)層印鐵涂料，其按重量份數(shù)計，包括飽和聚酯40-65份、氨基樹脂5-10份、改性附著力促進(jìn)劑0.2-1份、蠟粉0.5-1份、催化劑0.1-0.3份、環(huán)保型高沸點有機溶劑18-25份。
進(jìn)一步地，所述的飽和聚酯由如下重量份數(shù)的組分制成：1,4-環(huán)己烷二甲醇24-25份、新戊二醇6-7份、間苯二甲酸22-25份、對苯二甲酸3-4份、偏苯三酸酐6-7份、乙二醇丁醚7-9份、環(huán)保催干劑0.03-0.04份、100#溶劑油9-10份、150#溶劑油19-22份。
進(jìn)一步地，所述的飽和聚酯采用如下方法制備而成：
S1：將稱量好的1,4-環(huán)己烷二甲醇、新戊二醇、間苯二甲酸、對苯二甲酸、偏苯三酸酐、乙二醇丁醚一次性投入反應(yīng)釜，通氮氣，升溫至60℃，開動攪拌，投入環(huán)保催干劑，之后打開冷凝循環(huán)水，反應(yīng)到出水后，停止通氮氣；
S2：逐步升溫至釜內(nèi)溫度為220℃，同時控制氣相溫度為105℃、釜內(nèi)溫度為225℃，取樣于玻璃上，冷卻至室溫，觀察到樹脂透明則冷卻到180℃以下，保溫30-45min，加入150#溶劑油；
S3:關(guān)閉冷凝水，邊脫水邊回流酯化反應(yīng)，保持溫度在220℃，回流反應(yīng)1小時后，冷卻到180℃以下，加入100#溶劑油，攪拌30min，過濾，得到飽和聚酯成品。
進(jìn)一步地，所述的飽和聚酯的涂-4杯粘度為60-80s，飽和聚酯的酸值為2-4mgKOH/g，飽和聚酯的羥值90-120mgKOH/g，飽和聚酯的固含量為55-60wt％，飽和聚酯的玻璃化溫度為40-50℃，飽和聚酯的平均分子量介于4000-6000Da。
進(jìn)一步地，該透明內(nèi)層印鐵涂料還包括1-3份的HDI多聚體、IPDI多聚體、HMDI多聚體或MDI多聚體中的至少一種。
進(jìn)一步地，所述的改性附著力促進(jìn)劑由氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷、含環(huán)氧基的有機硅氧烷、醋酸丁酯、異丙醇按質(zhì)量比1：1-2：2-3：1-3配合而成。
進(jìn)一步地，所述的蠟粉為聚乙烯蠟粉、聚酰胺改性聚乙烯蠟粉、添加有聚四氟乙烯蠟的改性聚乙烯蠟粉中的任一種，密度為0.96-0.98g/cm3。
進(jìn)一步地，所述的催化劑為苯磺酸或?qū)妆交撬帷?/p>
進(jìn)一步地，所述的氨基樹脂為部分甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂或正丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂與苯代三聚氰胺樹脂按質(zhì)量比1-3：0.5復(fù)配而成。
進(jìn)一步地，所述的環(huán)保型高沸點溶劑為尼龍酸二甲酯、碳酸二甲酯或精甲酯中的任一種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的低溫固化的透明內(nèi)層印鐵涂料，通過選用支鏈型、酸值和玻璃化溫度相對較高的飽和聚酯，與硬度好及反應(yīng)速度快的部分甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂類氨基樹脂或正丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂類氨基樹脂交聯(lián)，同時可低溫固化的苯代三聚氰胺樹脂與異氰酸酯協(xié)同交聯(lián)，并加以活性基團(tuán)改性的硅氧烷附著力促進(jìn)劑，對基材的附著力強，耐黃變性好，抗刮好，無爐架、皮帶痕，沖壓加工性好，抗腐蝕性強，表面可重涂或二次印刷，施工方便；可在125-135℃低溫固化，比現(xiàn)有的涂料烘烤溫度降低50-70℃，可以低溫固化又保持良好的后加工性能，減少能源消耗，節(jié)能低碳環(huán)保；在125-135℃固化時間為8-11分鐘，比現(xiàn)用的透明內(nèi)涂料固化時間更短，生產(chǎn)效率明顯提高；選用環(huán)保催干劑與低VOC排發(fā)的環(huán)保溶劑，環(huán)保安全，對人體無害，有效降低大氣污染；不含雙酚A、有機錫等，產(chǎn)品符合國內(nèi)及歐美諸如FDA、F963、EN71、RoHS、REACH、BPA等無毒無害檢測標(biāo)準(zhǔn)。
上述是發(fā)明技術(shù)方案的概述，以下結(jié)合具體實施方式，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
具體實施方式：
為了使本發(fā)明的目的和技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例作詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實施例1：本實施例提供(一)飽和聚酯的制備：按照如下重量份數(shù)稱取各原料物質(zhì)：1,4-環(huán)己烷二甲醇24份、新戊二醇6份、間苯二甲酸25份、對苯二甲酸4份、偏苯三酸酐7份、乙二醇丁醚7份、環(huán)保催干劑0.04份、100#溶劑油9份、150#溶劑油19份，這里，環(huán)保催干劑可以選擇有機鉍等；之后將稱量好的1,4-環(huán)己烷二甲醇、新戊二醇、間苯二甲酸、對苯二甲酸、偏苯三酸酐、乙二醇丁醚一次性投入反應(yīng)釜，通氮氣，升溫至60℃，開動攪拌，投入環(huán)保催干劑，之后打開冷凝循環(huán)水，反應(yīng)到出水后，停止通氮氣；然后，逐步升溫至釜內(nèi)溫度為220℃，同時控制氣相溫度為105℃、釜內(nèi)溫度為225℃，取樣于玻璃上，冷卻至室溫，觀察到樹脂透明則冷卻到180℃以下，保溫30-45min，加入150#溶劑油；關(guān)閉冷凝水，邊脫水邊回流酯化反應(yīng)，保持溫度在220℃，回流反應(yīng)1小時后，冷卻到180℃以下，加入100#溶劑油，攪拌30min，過濾，得到飽和聚酯成品。
采用現(xiàn)有測試方法進(jìn)行測試飽和聚酯的各項指標(biāo)：(1)飽和聚酯的涂-4杯粘度為70s；(2)飽和聚酯的酸值為3.6mgKOH/g，飽和聚酯的羥值100mgKOH/g；(3)飽和聚酯的固含量為58wt％；(4)飽和聚酯的玻璃化溫度為46℃；(5)飽和聚酯的平均分子量為5000Da。
本實施例并不是對飽和聚酯的具體組分和配比所作出的限制。本實施例還提供(二)含環(huán)氧基的有機硅氧烷的制備：參見蔣浩于2011年在《南京大學(xué)》上發(fā)表的“含烯丙基或環(huán)氧基聚硅氧烷的制備”，其中含環(huán)氧基的有機硅氧烷的環(huán)氧值為0.149。
實施例2：本實施例提供的一種低溫固化的透明內(nèi)層印鐵涂料，其按重量份數(shù)計，包括飽和聚酯40份、氨基樹脂5份、改性附著力促進(jìn)劑1份、蠟粉0.5份、催化劑0.3份、環(huán)保型有機溶劑18份；其中改性附著力促進(jìn)劑由氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷、含環(huán)氧基的有機硅氧烷、醋酸丁酯、異丙醇按質(zhì)量比1：1：2：1配合而成；蠟粉為聚乙烯蠟粉，密度為0.96g/cm3；催化劑為苯磺酸；氨基樹脂為部分甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂與苯代三聚氰胺樹脂按質(zhì)量比1：0.5復(fù)配而成；環(huán)保型溶劑為尼龍酸二甲酯。
將上述比例的各組分全部置于分散缸中充分混合分散20分鐘，采用現(xiàn)有測試技術(shù)對透明內(nèi)層印鐵涂料測試：細(xì)度小于5微米；硬度1H；加工性良好，固化溫度130℃，固化時間10min。
其他與實施例1相同，在此不再累贅。
實施例3：本實施例提供的一種低溫固化的透明內(nèi)層印鐵涂料，按重量份數(shù)計，包括飽和聚酯65份、氨基樹脂10份、改性附著力促進(jìn)劑0.2份、蠟粉1份、催化劑0.1份、環(huán)保型有機溶劑25份；該透明內(nèi)層印鐵涂料還包括1份HDI多聚體和2份IPDI多聚體。其中改性附著力促進(jìn)劑由氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷、含環(huán)氧基的有機硅氧烷、醋酸丁酯、異丙醇按質(zhì)量比1：2：3：2配合而成；蠟粉為聚酰胺改性聚乙烯蠟粉，密度為0.97g/cm3；催化劑為苯磺酸；氨基樹脂為正丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂與苯代三聚氰胺樹脂按質(zhì)量比2：0.5復(fù)配而成；環(huán)保型溶劑為碳酸二甲酯。
將上述比例的各組分全部置于分散缸中充分混合分散25分鐘，采用現(xiàn)有測試技術(shù)對透明內(nèi)層印鐵涂料測試：細(xì)度小于5微米；硬度1H；加工性良好，固化溫度135℃，固化時間8min。
其他與實施例1相同，在此不再累贅。
實施例4：本實施例提供的一種低溫固化的透明內(nèi)層印鐵涂料，按重量份數(shù)計，包括飽和聚酯55份、氨基樹脂8份、改性附著力促進(jìn)劑0.6份、蠟粉0.7份、催化劑0.2份、環(huán)保型有機溶劑22份；該透明內(nèi)層印鐵涂料還包括1份HMDI多聚體。其中改性附著力促進(jìn)劑由氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷、含環(huán)氧基的有機硅氧烷、醋酸丁酯、異丙醇按質(zhì)量比1：1：3：3配合而成；蠟粉為添加有聚四氟乙烯蠟的改性聚乙烯蠟粉，密度為0.98g/cm3；催化劑為對甲苯磺酸；氨基樹脂為部分甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂與苯代三聚氰胺樹脂按質(zhì)量比1：0.5復(fù)配而成；環(huán)保型溶劑為精甲酯。
將上述比例的各組分全部置于分散缸中充分混合分散22分鐘，采用現(xiàn)有測試技術(shù)對透明內(nèi)層印鐵涂料測試：細(xì)度小于5微米；硬度1H；加工性良好，固化溫度125℃，固化時間11min。
其他與實施例1相同，在此不再累贅。
實施例5：本實施例提供的一種低溫固化的透明內(nèi)層印鐵涂料，按重量份數(shù)計，包括飽和聚酯45份、氨基樹脂8份、改性附著力促進(jìn)劑0.6份、蠟粉0.7份、催化劑0.2份、環(huán)保型有機溶劑20份；該透明內(nèi)層印鐵涂料還包括1份HDI多聚體和1份MDI多聚體。其中改性附著力促進(jìn)劑由氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷、含環(huán)氧基的有機硅氧烷、醋酸丁酯、異丙醇按質(zhì)量比1：1.5：2.6：2配合而成；蠟粉為聚酰胺改性聚乙烯蠟粉，密度為0.98g/cm3；催化劑為對甲苯磺酸；氨基樹脂為正丁醚化三聚氰胺甲醛樹脂與苯代三聚氰胺樹脂按質(zhì)量比3：0.5復(fù)配而成；環(huán)保型溶劑為碳酸二甲酯。
將上述比例的各組分全部置于分散缸中充分混合分散24分鐘，采用現(xiàn)有測試技術(shù)對透明內(nèi)層印鐵涂料測試：細(xì)度小于5微米；硬度1H；加工性良好，固化溫度131℃，固化時間9min。
其他與實施例1相同，在此不再累贅。
根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。