一種用于食品包裝的水性涂料的制作方法
【專利摘要】一種用于食品包裝的水性涂料，包括如下組分的水性涂料組合物：A)至少一種多異氰酸酯，所述多異氰酸酯的每個分子中平均至少含有2個NCO基團，并且其中至少85%的NCO基團用封端劑封端，所述的封端劑為戊內酞胺；B)至少一種每個分子中平均至少含有2個活性輕基基團的親水性聚酯多元醇，或親水性和非親水性聚酯多元醇的混合物，其中組分B)的酸值不小于35毫克KOH/克，羥值為10毫克KOH/克至500毫克KOH/克，重均分子量MW＞2000克/摩爾；C)可任選的添加劑。本發(fā)明的涂料組合物適用于涂覆包裝材料，尤其適用于涂覆罐的內側。
【專利說明】一種用于食品包裝的水性涂料

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及水性涂料，具體為一種用于食品包裝的水性涂料。

【背景技術】
[0002] 目前，主要含有封端多異氰酸酯交聯(lián)劑組分和多元醇粘合劑組分的單組分聚氨 酯烤漆（IK PU烤漆）及其在汽車OEM終飾的涂料、常規(guī)工業(yè)涂料和卷材涂料的應用是已知 的。1KPU烤漆是在溫度升高時會固化形成聚氨酯網狀結構的涂料組合物。在固化的過程 中，多元醇中的輕基與多異氰酸酯的（解）封端NC0基團反應。相反，用CH-酸性酯封端的 NC0基團與多元醇的反應通過酯交換反應進行，其中不產生聚氨酯網狀結構；結果，基于這 些封端多異氰酸酯的涂料組合物不稱為IK TO烤漆。
[0003] 使用封端多異氰酸酯生產聚氨酯涂料的缺點在于，取決于封端劑的性質和烘烤的 條件，或多或少有一些封端劑以游離的形式殘留在涂料中。殘余的封端劑含量取決于特定 的封端劑本身、封端劑的活性和烘烤條件。
[0004] 在制備金屬包裝材料涂層如罐頭涂層的過程中，由馬口鐵或鋁所制成的金屬片例 如用烤漆進行涂覆，在清漆固化后，加工成所需的制品。對于此類涂層有嚴格的要求，特別 是用于食品容器如飲料罐的內涂層時。該涂層必須足夠柔韌，能夠在生產容器和運輸包裝 物品的過程中承受一定的變形，而涂層沒有被破壞，另外，金屬基材必須得到安全可靠的保 護，不受腐蝕性介質對其的影響。在變形和隨后的滅菌過程中，與金屬基材粘合的能力都必 須存在，因為這尤其對于用作食品和飲料包裝的容器是必需的。在生產和以后的儲存過程 中，涂層組分進 入到包裝食品中是不利的，因為這會導致對產品質量的破壞。
[0005] 基于雙酚A二環(huán)氧甘油醚（BADGE)的涂料組合物的應用是已知的。還知道，少量 的在體外測試中表現出誘變活性的此物質能進入到包裝食品中。因此，目標是使用不含有 BADGE的涂料作為與食品接觸的罐內涂層。
[0006] 基于多異氰酸酯和多元醇的聚氨酯粉末涂料組合物在生產包裝容器內涂層中的 應用描述在DE-A 19545424中。用基于封端多異氰酸酯的聚氨酯涂料組合物來涂覆長期與 食品接觸的食品容器的主要部分是未知的。這是因為已知此類涂料包括一定量的殘余游離 封端劑?？梢栽O想，這些化學物將會進入到容納物中，會導致味道改變或使食品混濁，最糟 糕的是，損害消費者的健康。
[0007] 因此，從未考慮過使用會在交聯(lián)過程中釋放出封端劑的、基于封端多異氰酸酯的 涂料組合物來涂覆與食品直接接觸的表面，因為封端劑的釋放存在潛在的毒理學風險。特 別地，至今為止還沒有任何嘗試將基于聚氨酯的水性涂料組合物用作此目的。


【發(fā)明內容】

[0008] 本發(fā)明所解決的技術問題在于提供一種用于食品包裝的水性涂料，以解決上述背 景技術中的缺點。
[0009] 本發(fā)明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現： 一種用于食品包裝的水性涂料，包括如下組分的水性涂料組合物： A) 至少一種多異氰酸酯，所述多異氰酸酯的每個分子中平均至少含有2個NC0基團，并 且其中至少85%的NC0基團用封端劑封端，所述的封端劑為戊內酞胺； B) 至少一種每個分子中平均至少含有2個活性輕基基團的親水性聚酯多元醇，或親水 性和非親水性聚酯多元醇的混合物，其中組分B)的酸值不小于35毫克Κ0Η/克，羥值為10 毫克Κ0Η/克至500毫克Κ0Η/克，重均分子量M w > 2000克/摩爾； C) 可任選的添加劑； 其中，組分A)的封端異氰酸酯基團和組分B)的異氰酸酯-活性基團之間的當量比為 0· 1:1 至 10. 0:1。
[0010] 本發(fā)明中，所述組分A)包括： I ) 100當量％的多異氰酸酯，其中I )中至少85當量％的％0基團被內戊內酞胺封 端； II )可任選的添加劑。
[0011] 本發(fā)明中，所述聚酯多元醇抝包括幻與13)、(3)、(1)、6)反應的產物，其中 ： a) 為40摩爾％至49摩爾％的羧酸組分，其包含： al) -種或多種C00H官能度> 2的脂族、脂環(huán)族、芳脂族； a2)任選的芳族、脂環(huán)族和/或脂族一元羧酸； b) 為51摩爾％至60摩爾％的醇組分，其包含： bl) -種或多種數均分子量為62克/摩爾至272克/摩爾、且平均0H官能度大于2的 脂族、脂環(huán)族和/或芳脂族多元醇； b2)任選的脂族、脂環(huán)族和/或芳脂族的一元醇； c) 為任選的水； d) 為中和劑； e) 為任選的溶劑和添加劑。
[0012] 有益效果 本發(fā)明的涂料組合物適用于涂覆包裝材料，尤其適用于涂覆罐的內側。它們也可用來 涂敷罐的外側。包裝材料的取材很廣，并可以具有很多種形狀。優(yōu)選的材料包括黑鋼板、馬 口鐵和各種鐵合金，若合適的話它們已經被涂覆了一層基于鎳化合物、鉻化合物和鋅化合 物的鈍化層。

【具體實施方式】
[0013] 為了使本發(fā)明實現的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結 合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0014] 實施例1 一種用于食品包裝的水性涂料，包括如下組分的水性涂料組合物：兩種多異氰酸酯，多 異氰酸酯的每個分子中平均含有4個NC0基團，并且其中95%的NC0基團用封端劑封端， 所述的封端劑為戊內酞胺；三種每個分子中平均含有5個活性輕基基團的親水性聚酯多元 醇，或親水性和非親水性聚酯多元醇的混合物，其中組分B)的酸值為45毫克Κ0Η/克，羥值
【權利要求】
1. 一種用于食品包裝的水性涂料，其特征在于，包括如下組分的水性涂料組合物： A) 至少一種多異氰酸酯，所述多異氰酸酯的每個分子中平均至少含有2個NCO基團，并 且其中至少85%的NCO基團用封端劑封端，所述的封端劑為戊內酞胺； B) 至少一種每個分子中平均至少含有2個活性輕基基團的親水性聚酯多元醇，或親水 性和非親水性聚酯多元醇的混合物，其中組分B)的酸值不小于35毫克KOH/克，羥值為10 毫克KOH/克至500毫克KOH/克，重均分子量M w > 2000克/摩爾； C) 可任選的添加劑； 其中，組分A)的封端異氰酸酯基團和組分B)的異氰酸酯-活性基團之間的當量比為 0· 1:1 至 10. 0:1。
2. 根據權利要求1所述的一種用于食品包裝的水性涂料，其特征在于，所述組分A)包 括： I ) 100當量％的多異氰酸酯，其中I )中至少85當量％的％0基團被內戊內酞胺封 端； II )可任選的添加劑。
3. 根據權利要求1所述的一種用于食品包裝的水性涂料，其特征在于，所述聚酯多元 醇B)包括a)與b)、c)、d)、e)反應的產物，其中 ： a) 為40摩爾％至49摩爾％的羧酸組分，其包含： al) -種或多種COOH官能度> 2的脂族、脂環(huán)族、芳脂族； a2)任選的芳族、脂環(huán)族和/或脂族一元羧酸； b) 為51摩爾％至60摩爾％的醇組分，其包含： bl) -種或多種數均分子量為62克/摩爾至272克/摩爾、且平均OH官能度大于2的 脂族、脂環(huán)族和/或芳脂族多元醇； b2)任選的脂族、脂環(huán)族和/或芳脂族的一元醇； c) 為任選的水； d) 為中和劑； e) 為任選的溶劑和添加劑。
【文檔編號】C09D175/06GK104119794SQ201310152314
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月27日 優(yōu)先權日:2013年4月27日
【發(fā)明者】鄒萬宏 申請人:湖南互力達涂料科技有限公司