专利名称：金属保护层组合物及其用途的制作方法
技术领域：
本申请涉及金属保护层组合物、含有该金属保护层组合物的产品以及该金属保护层组合物在保护金属层，特别是保护镀有金属层的防伪材料中的用途。
背景技术：
随着各类商业活动日趋频繁，各类银行卡、身份识别卡、信息存储卡以及各种会员卡或者纸张等的发行量和使用量增加，社会对各类银行卡，身份识别卡和纸张等提出了更为严格的安全防伪技术要求。高端的产品一般都借用带有光学防伪元件的防伪材料来实现防伪效果。但是附带防伪材料的塑料和纸张，特别是纸张需要经过很复杂的工艺过程才能最终变成钞票。而所有这些复杂的工艺过程对防伪材料的保护性涂层几乎都是破坏性的，就连高温下在不平整的表面用金属模具进行高压强冲击处理的粘贴或烫印防伪材料的工艺过程都对保护性涂层极具破坏性。因此亟需在高温下，经过高压强冲击后仍能有效防止防伪材料受酸、碱等腐蚀液的侵蚀，保有其防伪价值的保护性涂层。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题之一，本申请旨在通过提供用于保护金属层，特别是用于保护镀有金属层的防伪材料的金属保护层组合物以及含有该金属保护层组合物的产品。本申请的金属保护层组合物在涂布至诸如纸张等不平整表面或诸如卡等平整表面上的金属层后，在高温下在不平整表面或平整表面上的该涂层受金属模具高压强冲击后仍能有效防止金属层受腐蚀液的侵蚀。而且，本申请的金属保护层组合物涂布在金属层上的厚度仅为I μ m-2 μ m时，该涂层仍具有良好的耐腐蚀性。优选地，本申请的金属保护层组合物还具有其他优势，例如良好的再涂性能、柔韧性、粘附性和干燥性。一方面，本申请涉及金属保护层组合物。基于所述金属保护层组合物的总重量，该金属保护层组合物包含如下组分(I) 5wt% -40wt%的主树脂，所述主树脂为羟值大于120的聚酯；(2)3wt% _20wt %的硝基纤维素，所述硝基纤维素为含氮量< 12 %的低氮硝基纤维素；(3)5wt% _35wt %的交联剂，所述交联剂为脂肪族异氰酸酯低聚体；以及(4) IOwt % -85Wt % 的有机溶剂。另一方面，本申请涉及含有本申请所述的金属保护层组合物的产品，特别是防伪
女口
广叩ο再一方面，本申请涉及本申请所述的金属保护层组合物在保护金属层，特别是保护镀有金属层的防伪材料中的用途。
具体实施方式
以下的描述包括某些具体细节以便透彻理解各种公开的实施方案。然而，相关领域技术人员应当理解，可以无需一种或多种这些具体细节，或者可以使用其它方法、成分、材料等实践实施方案。整个说明书中所提及的“一实施方案”、“实施方案”、“在另一实施方案中”、“某些实施方案”或“在某些实施方案中”是指与所述实施方案相关的所描述的具体涉及的特征、结构或者特性被包括在至少一实施方案中。因此，在整个本说明书中的各个地方出现的短语“在一实施方案中”、“在实施方案中”、“在另一实施方案中”或者“在某些实施方案中”不必均指相同的实施方案。此外，具体特征、结构或者特性可以在一种或多种实施方案中以任何适当的方式相结合。除非具有明确相反的表示，在说明书和所附的权利要求书中使用的下列术语具有以下的意思在本申请中术语“羟值”是指Ig样品中的羟基量所相当的氢氧化钾(KOH)的毫克数，以mgKOH/g表示。在本申请中术语“聚酯”是指由二元或多元醇和二元或多元酸缩聚而成的聚合物。术语“羟基聚酯”又称为聚酯多元醇或聚酯醇，是含羟基的饱和聚酯，其由有机多元羧酸(或酸酐)同多元醇缩聚反应制备。在本申请中术语“脂肪族”是指主要由碳原子和氢原子组成的、直链、支链或环状的，饱和或不饱和的烃。其可以是直链脂肪烃、支链脂肪烃及脂环烃，也可以是烷烃、烯烃或炔烃。除氢之外，也可以存在其它的原子，例如氧、氮、硫和氯。在本申请中术语“低氮硝基纤维素”又称为低硝基化纤维素。工业上把硝基纤维素分为I号强棉(含氮彡13. 13% )，2号强棉(含氮11.9% 12.4%)，3号弱棉(含氮
11.8% 12. 1% )，爆胶棉(含氮11. 94% 12.3% )，火胶棉(含氮12. 5% 12.7% )，清漆用棉(含氮11. 6% 12.2% )，赛璐珞棉(含氮10. 8% 11.2% )等。为了便于理解，又有文献把含氮彡12. 4%的NC称胶棉，把含氮> 12. 4%的称火棉。一方面，本申请涉及金属保护层组合物。基于所述金属保护层组合物的总重量，该金属保护层组合物包含如下组分(I) 5wt% -40wt%的主树脂，所述主树脂为羟值大于120的聚酯；(2)3wt% _20wt %的硝基纤维素，所述硝基纤维素为含氮量< 12 %的低氮硝基纤维素；(3)5wt% _35wt %的交联剂，所述交联剂为脂肪族异氰酸酯低聚体；以及(4) IOwt % -85Wt % 的有机溶剂。在本申请的某些实施方案中，所述聚酯优选为羟基聚酯，更优选为支链化羟基聚酯，其粘度为 15，000-45，OOOmPa. S。在本申请的某些实施方案中，所述聚酯的数均分子量为200-2000，优选为300-1000。在本申请的某些实施方案中，所述聚酯的固含量为50wt% -80wt%，优选为55wt % -75wt %。 在本申请的某些实施方案中，经落球法测量所述硝基纤维素的粘度，落球时间为不大于1/16秒。
在本申请的某些实施方案中，所述硝基纤维素为含氮量< 12%的低氮硝化纤维，经落球法测量所述硝基纤维素的粘度，落球时间为不大于1/16秒。在本申请的某些实施方案中，所述交联剂为脂肪族异氰酸酯低聚体，包括但不限于脂肪族异氰酸酯二聚体、三聚体或四聚体，例如六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。在本申请的某些实施方案中，所述脂肪族异氰酸酯低聚体中未被胺化的-NCO含量为 IOwt% -25 1:%,优选为 15wt% _20wt%。在本申请的某些实施方案中，所述脂肪族异氰酸酯低聚体的数均分子量为100-800，优选为 150-400。在本申请的某些实施方案中，所述脂肪族的异氰酸酯低聚体优选为拜耳材料公司的 N3390、N75 和 N1451。在本申请的某些实施方案中，本申请所述的金属保护层组合物中，所述聚酯的含量为 IOwt % -25wt%。在本申请的 某些实施方案中，本申请所述的金属保护层组合物中，所述硝基纤维素的含量为8wt% -18wt%。在本申请的某些实施方案中，本申请所述的金属保护层组合物中，所述脂肪族异氰酸酯低聚体的含量为7wt% -20wt%。在本申请的某些实施方案中，所述有机溶剂优选为混合溶剂，更优选为酯溶剂和酮溶剂的混合物。在本申请的某些实施方案中，所述酯溶剂包括但不限于甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯、甲酸丁酯、甲酸异丁酯、甲酸戊酯、甲酸异戊酯、甲酸苄酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、乙酸甲基异戊酯、乙酸环己酯、乙酸苄酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸正丁酯、丙酸戊酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯或丁酸正丁酯及上述溶剂的混合物。所述酮溶剂包括但不限于丙酮、丁酮、甲基丙酮、3-己酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、2-甲基3-戊酮、4-甲基2-戊酮、2-庚酮、3-庚酮、2-庚酮、2-辛酮和环己酮及上述溶剂的混合物。此外，本领域技术人员能够理解，用于本发明的有机溶剂的种类并不限于酯溶剂和酮溶剂的混合物，可以为醇、烷烃、芳烃、酰胺和醚类溶剂的混合物，只要其能够将本发明所使用的主树脂、硝基纤维素和交联剂充分溶解就可以。本领域技术人员可以根据实践的需要选择合适的有机溶剂或合适的有机溶剂的混合物。在本申请的某些实施方案中，所述金属保护层组合物中，所述酯溶剂与酮溶剂的重量比为2 5-5 2，优选为3 5-5 3，更优选为1:1。此外，本领域技术人员可以根据实践的需要选择合适的酯溶剂与酮溶剂的重量比。在本申请的某些实施方案中，所述金属保护层组合物还可包含助剂。在本申请的某些实施方案，所述金属保护层组合物中的助剂例如为能加速干性和半干性涂层氧化、聚合、干燥、硬化过程的催干剂、流平剂、消泡剂、抗氧化剂或其混合物。在本申请的某些实施方案中，所述催干剂例如为环烷酸或异辛酸(2-乙基己酸)的金属皂，金属皂中常用的金属有 Co、Mn、Ce、V、Fe、L1、K、Ca、Sr、Ba、Al、Sn、Pb、B1、T1、Cr、N1、Cu、Zn、Zr、Mo、Nd 等。
此外，本领域的普通技术人员可根据实际需要很容易掌握所使用的其它助剂的种类及其用量。本申请所述的金属保护层组合物是无色透明的，其具有良好的保护性能。将本申请的金属保护层组合物涂布至在诸如纸张等不平整表面或诸如卡等平整表面上的金属层后，在高温下在不平整表面或平整表面上该涂层受金属模具高压强冲击后仍能有效防止金属层受腐蚀液的侵蚀。而且，本申请所述的金属保护层组合物涂布在金属层上的厚度仅为I μ m-2 μ m时，该涂层仍具有良好的耐腐蚀性。优选地，本申请所述的金属保护层组合物还具有其它优势，例如良好的再涂性能、柔韧性、粘附性和干燥性。本申请所述的金属保护层组合物提升了金属层的耐腐蚀性能，可以应用于不同工作环境下的冲压制作工艺，保证了质量的稳定，因而特别适用于需要烫印防伪材料等具有光学防伪元件的、有复杂后续加工工艺过程的防伪纸、有价证券等的流通使用。另一方面，本申请涉及含有本申请所述的金属保护层组合物的产品，特别是防伪产品。再一方面，本申请涉及本申请所述的金属保护层组合物在保护金属层，特别是保护镀有金属层的防伪材料中的用途。参考以下实施例，可更充分地理解本发明。本领域技术人员能够理解以下实施例只是示例性地说明本发明，并非限制本发明的范围。实施例实施例1.权利要求
1.金属保护层组合物，基于所述金属保护层组合物的总重量，其包含如下组分 (1)5wt%_4(^丨％的主树脂，所述主树脂为羟值大于120的聚酯； (2)3wt%_20wt %的硝基纤维素，所述硝基纤维素为含氮量< 12 %的低氮硝基纤维素； (3)5wt%_35wt %的交联剂，所述交联剂为脂肪族异氰酸酯低聚体；以及 (4)IOwt % _85wt%的有机溶剂。
2.如权利要求1所述的金属保护层组合物，所述聚酯为支链化羟基聚酯，其粘度为15，000-45，OOOmPa. S。
3.如权利要求1-2中任一权利要求所述的金属保护层组合物，其中所述有机溶剂为有机溶剂的混合物，优选为酯溶剂和酮溶剂的混合物。
4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的金属保护层组合物，其中经落球法测量所述硝基纤维素的粘度，落球时间为不大于1/16秒。
5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的金属保护层组合物，其中所述脂肪族异氰酸酯低聚体中未被胺化的-NCO含量为10wt% -25wt%，优选为15wt% -20wt%。
6.如权利要求1-5中任一权利要求所述的金属保护层组合物，其中所述脂肪族异氰酸酯低聚体的数均分子量为100-800，优选为150-400。
7.如权利要求1-6中任一权利要求所述的金属保护层组合物，所述酯溶剂为一种或多种选自甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯、甲酸丁酯、甲酸异丁酯、甲酸戊酯、甲酸异戊酯、甲酸苄酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、乙酸甲基异戊酯、乙酸环己酯、乙酸苄酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸正丁酯、丙酸戊酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯或丁酸正丁酯的溶剂，所述酮溶剂为一种或多种选自丙酮、丁酮、甲基丙酮、3-己酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、2-甲基3-戊酮、4-甲基2-戊酮、2-庚酮、3-庚酮、2-庚酮、2-辛酮和环己酮的溶剂。
8.如权利要求1-7中任一权利要求所述的金属保护层组合物，其中所述酯溶剂与酮溶剂的重量比为2 5-5 2，优选为3 5-5 3。
9.如权利要求1-8中任一权利要求所述的金属保护层组合物，其中所述金属保护层组合物还包含助剂。
10.含有权利要求1-9中任一权利要求所述的金属保护层组合物的产品。
11.如权利要求10所述的产品，其中所述的金属保护层组合物形成的保护层的厚度为I μ m-2 μ m。
12.权利要求1-9中任一权利要求所述的金属保护层组合物在保护金属层，特别是保护镀有金属层的防伪材料中的用途。
全文摘要
本申请涉及金属保护层组合物以及含有该金属保护层组合物的产品。将该金属保护层组合物涂布至在诸如纸张等不平整表面或诸如卡等平整表面上的金属层后，所形成的涂层在高温下受金属模具高压强冲击后还能有效防止该不平整表面或平整表面上的金属层受腐蚀液的侵蚀，达到良好的保护效果。
文档编号C08G18/42GK103059243SQ20111032026
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者封敏宇, 吴远启, 张义恒, 蔡翔, 张昊宇, 董林茂, 周赟, 刘立民 申请人:中钞特种防伪科技有限公司, 中国印钞造币总公司