[发明专利]一种高耐深冲性水性涂料及其制备方法

说明书

本发明属于金属表面处理涂料技术领域，公开了一种高耐深冲性水性涂料及其制备方法。本发明涂料包含以下质量份组分：水性饱和聚酯15～45份；中和剂0.3～1.5份；助溶剂0～5份；交联剂3～20份；催化剂0.5～3份；附着力促进剂0～2份；流平剂0.2～1份；消泡剂0.2～2份；水余量；上述组分的总质量为100份。本发明涂料具有优异的耐深冲性能和加工性能，T弯性能达到0T，涂层无破裂、失光失色现象，刮划不掉落；优良的耐蒸煮性能；优良的耐深冲性能，涂层在金属表面固化后，可进行拉伸高度为60～85mm的深冲加工，涂层无破裂；涂层耐腐蚀性能，中性盐雾大于500h。

技术领域

本发明属于金属表面处理涂料技术领域，特别涉及一种高耐深冲性食品盒及医药瓶盖专用水性涂料及其制备方法。

背景技术

现有的金属涂料耐冲制性不佳，深冲时涂层开裂并出现冲制处失光失色现象。同时食品盒涂料及医药瓶盖涂料由于盛装的物品需求较好的防腐性及耐性，现有的食品盒及医药瓶盖用涂料多为环氧树脂做成，导致了BPA的残留问题，据悉，双酚A(BPA)是一种内分泌干扰物，其显示了类似激素的特性，可以模仿人体自身的荷尔蒙，这引起了其在消费类产品和食品容器使用方面的担忧，并可能导致对健康的负面影响；美国、欧盟、加拿大和挪威已禁止使用BPA。且目前市场上大多食品盒及医药瓶盖用涂料仍然是传统的溶剂型涂料，含有大量溶剂，一方面不符合现有的趋于严格的环保法要求，造成环境污染；另一方面，大量溶剂的存在，难免会在制造过程中导致溶剂的残留，随后渗透到食物和药品中，造成对人体的伤害。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种高耐深冲性食品盒及医药瓶盖专用水性涂料。

本发明涂料为水性体系，主要用作食品盒及医药瓶盖罩光油，替代同类溶剂型产品，VOC排放量极少，单组份体系，性能与溶剂型产品相当，且有价格优势，符合环保要求。从主体树脂出发，涂料主要成膜树脂采用自主研发的水性饱和聚酯，该树脂采用特殊加料缩聚工艺合成，类核壳的合成工艺，具有分子结构线性率高，分子量分布窄等特点，为涂层提供优异的柔韧性和良好的固化性，满足冲压成型和蒸煮要求；选用高密度柔性交联剂，与树脂交联后涂层柔韧性优异，对基材附着力强；采用特殊助剂增强涂层附着力，在配方中引入硅烷类流平剂，提高涂层光泽度、抗刮擦性和流平性，涂层具有较好的表面润滑性，以满足涂层极好的耐深冲性能，且深冲后不会造成涂层破坏，深冲处的涂层无明显失光失色现象。涂层具有高光泽、抗刮擦性能好，有较好的耐后期加工(深冲成型)和高压蒸煮性，通过FDA检测确保对人体无害。

本发明另一目的在于提供一种上述高耐深冲性食品盒及医药瓶盖专用水性涂料的制备方法。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种高耐深冲性食品盒及医药瓶盖专用水性涂料，包含以下质量份组分：水性饱和聚酯15～45份；中和剂0.3～1.5份；助溶剂0～5份；交联剂3～20份；催化剂0.5～3份；附着力促进剂0～2份；流平剂0.2～1份；消泡剂0.2～2份；水余量；上述组分的总质量为100份。

所述水性饱和聚酯由包括以下步骤的方法制备得到，按质量份：

第一步聚合：将5～10份有机醇、10～15份有机酸、0.1～0.2份催化剂和0.1～0.2份抗氧化剂加入10～20份有机溶剂中，加热至160～170℃保温0.5～1h，再加热至220～250℃反应2～3h，得到核型饱和聚酯预聚体；

第二步聚合：往核型饱和聚酯预聚体中加入15～20份有机醇和20～25份有机酸、0.1～0.3份催化剂和0.1～0.3份抗氧化剂，加热到230～250℃反应3～5h，得到核壳型饱和聚酯预聚体；

第三步聚合：将第二步聚合反应后体系降温至180～190℃，加入10～15份水性单体反应1～2h，稀释、中和，得到水性饱和聚酯。

第一步聚合所用的有机酸优选为对苯二甲酸、间苯二甲酸和苯酐中的至少一种。