一种食品药品ptp铝箔的水性op保护剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂及其制备方法，所述的水性OP保护剂包含下述组分及重量份：水性树脂17~50重量份；固化剂3~12重量份；催化剂0.1~1.5重量份；消泡剂0.1~0.5重量份；助溶剂6~25重量份；助剂0.2~2重量份；余量为水，使各组分总计100重量份。与现有技术相比，本发明具有以下优点：绿色环保，基本不含有机溶剂，挥发性有机物(VOCs)含量极低；成本优势明显，生产、使用安全，不会造成安全事故；生产工艺简单，生产效率高。
【专利说明】一种食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于包装涂料领域，涉及一种PTP铝箔用水性OP保护剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]泡罩包装又称PTP包装(Press Trough Packing)，是食品药品常用的包装形式，由泡罩包装铝箔(PTP铝箔)与药用PVC硬片等成泡材料经过瞬间热封复合而成。PTP铝箔为多层结构，由面层到底层依次为保护层、外侧印刷层、铝箔基材、内侧印刷层、粘合层，根据PTP铝箔品种不同可以省略外侧印刷层和/或内侧印刷层。
[0003]涂布PTP铝箔保护层所用保护剂称为OP保护剂，主要起保护油墨层不脱落；防止外侧印刷层与内侧粘合层接触；使PTP铝箔表面光滑平整；提高PTP铝箔的抗酸碱侵蚀能力；延长药品保质期的作用。目前市场上使用的PTP铝箔使用的OP保护剂都为溶剂型产品，一般为乙酸乙酯溶剂型纤维素涂料，涂布前用乙酸乙酯等有机溶剂进行稀释后使用。该涂料存在以下缺点:1)保护剂中乙酸乙酯溶剂极易挥发，在高温烘道内极容易燃烧造成生产事故；2)涂布过程中大量溶剂挥发进入周边环境，对环境和人体健康形成危害；3)清洗设备需要用有机溶剂，近年来有机溶剂价格飙升，增加了生产成本；4)耐热性较差，在高速泡罩包装药品时热封产生高温，OP保护层容易被碳化产生刺鼻味道和颜色变化。
[0004]专利申请号201120178462.4公开了一种环保水乳性OP保护剂改性药品包装用铝箔，包括设有印刷层的铝箔本体，所述印刷层的表面设有聚丙烯酸酯水乳性OP保护层，但该专利未涉及OP保护剂的具体组成成分及制备方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术问题，提供一种用于食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂。该保护剂使用时无需进行有机溶剂稀释，避免了火灾隐患，且对人体和环境无危害，所述保护剂具有较高的耐热性，可以克服现有的OP保护层耐热性差的问题。
[0006]本发明的另一目的是提供一种上述水性OP保护剂的制备方法。
[0007]本发明的上述目的通过以下技术方案实现。
[0008]一种食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂，包含以下按重量份的各组分:
水性树脂17~50重量份；
固化剂3~12重量份；
催化剂0.1.5重量份；
消泡剂0.0.5重量份；
助溶剂6~25重量份；
助剂0.2^2重量份；
余量为水，使水性OP保护剂的总重量为100份；
其中，所述水性树脂为水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂、水性聚酯树脂中的至少一种； 所述固化剂为氨基树脂类固化剂、多异氰酸酯类固化剂中的至少一种；所述水性树脂与固化剂的固体物质质量比为9:1-6:4。
[0009]作为一种更优选方案，所述水性树脂优选为水性环氧树脂或水性丙烯酸树脂中的一种。
[0010]作为一种优选方案，所述水性环氧树脂为环氧当量为180-1500克/当量的水溶性环氧树脂。更优选地，所述水性环氧树脂更优选为环氧当量为1000-1500克/当量的水溶性环氧树脂。
[0011]作为一种优选方案，所述水性丙烯酸树脂为羟值为30-150 mg KOH/g的水性环氧改性丙烯酸树脂。更优选地，所述水性丙烯酸树脂为羟值为100-150 mg KOH/g的水性环氧改性丙烯酸树脂。
[0012]作为一种优选方案，所述水性聚酯树脂为羟值为20-130 mg KOH/g的水性饱和聚酯树脂。更优选地，所述水性聚酯树脂为羟值为50-130 mg KOH/g的水性饱和聚酯树脂。
[0013]作为一种优选方案，所述固化剂优选为氨基树脂类固化剂。
[0014]作为一种优选方案，水性树脂和固化剂的组合为水性环氧树脂或水性丙烯酸树脂中的一种与氨基树脂类固化剂的组合。
[0015]所述催化剂为强酸性催化剂、封闭型酸催化剂、金属催化剂、胺类催化剂中的至少一种；
作为一种优选方案，所述强酸性`催化剂为二壬基萘二磺酸，二壬基萘磺酸，十二烷基苯磺酸或对甲基苯磺酸中的至少一种；所述封闭型酸催化剂为二壬基萘二磺酸，二壬基萘磺酸，十二烷基苯磺酸或对甲基苯磺酸采用有机胺或者胺的聚合物进行封闭处理得到的磺酸盐中的至少一种；所述金属催化剂为有机锡、有机锆、有机镁、有机锰、有机锌、有机钛、有机铁、有机钴或有机镍化合物中的至少一种；胺类催化剂为脂肪族胺类、脂环族胺类、醇胺类或芳香胺类中的至少一种。
[0016]所述消泡剂为矿物油类消泡剂、聚醚类消泡剂、有机硅氧烷类消泡剂或聚醚改性有机硅氧烷类消泡剂中的至少一种；
所述助溶剂为烷基醇、醇醚、酮或醇醚醋酸酯中的至少一种；
作为一种优选方案，所述助溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、二乙二醇乙醚或二乙二醇丁醚中的至少一种。
[0017]所述助剂为附着力促进剂、流平剂、润湿剂、防霉剂、增稠剂或流变改性剂中的至少一种。
[0018]作为一种优选方案，所述助剂中含有附着力促进剂，所述附着力促进剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆类偶联剂、烷基磷酸酯、芳基磷酸酯、烷基磷酸酯盐、有机金属化合物、改性高分子化合物或氯化聚烯烃中的至少一种。
[0019]本发明制备得到的水性OP保护剂的固含量在15-30%。
[0020]所述水性OP保护剂的制备方法包括如下具体步骤:
51.将催化剂、助剂中与水性树脂相容性差的成分加入到助溶剂中，在20(T800r/min下搅拌l(T20min至完全溶解，然后加入去离子水并搅拌均匀得到混合液，将助剂中水溶性成分以及固化剂加入到混合液中分散均匀得到分散体系；
52.将水性树脂缓慢加入步骤S1.所得到的分散体系中，控制体系的pH值为8±1，在200-500r/min下揽祥15-60min至分散均勻；
S3.将消泡剂加入步骤S2所得到的分散体系中，在20(T500r/min下搅拌分散5-IOmin后静置，待体系泡沫消失后，通过300-600目滤布过滤，所得滤液即为所述水性OP保护剂。
[0021]步骤S2.中，如果使用的水性树脂是已经中和的树脂，一般地pH值会在7、的范围，这样就不需要额外添加PH值调节剂。当步骤S2中加入的水性树脂为未中和酸性树脂时，使用pH调节剂调节pH值至8± I。
[0022]作为一种优选方案，所述pH调节剂为氨水、三乙胺、AMP-95 (2_氨基_2_甲基-1-丙醇)、N-甲基二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、异丙胺、吗啉、吡啶中的一种。
[0023]与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果:
1.本发明提供一种水性配方制备OP保护剂，其具有绿色环保，环境友好，制造和使用过程安全的优点；
2.本水性OP保护剂在常温下稳定，当烘烤温度为15(T250°C时就会发生交联反应，经烘烤l(T60s后即能形成致密的涂层，耐热性明显优于油性OP保护剂；本发明所述OP保护剂能够实现较快速度的固化，在200°C下烘烤15s即能完成固化，优于现有的水性OP保护剂；
3.本发明所述OP保护剂对铝箔有良好的附着力，可对油墨层起到良好的保护作用；
4.本发明所需生产工艺简便，生产效率高。
【具体实施方式】
[0024]下面结合具体实施例进一 步详细说明本发明。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市购等商业途径得到的原料和试剂。
[0025]实施例1
一种PTP招箔的水性OP保护剂，该保护剂由以下组分及重量份为原料:
组分_重量份
水性树脂:水性环氧树脂H115033
固化剂:部分甲醚化三聚氰胺树脂cymel-3705.6
流平剂:聚醚改性有机硅流平剂BYK-333__0.3
—催化剂:胺中和对甲苯磺酸BYK-CATALYST4501.5
附着力促进剂:钛酸酯偶联剂YB-4010.5
中和剂:三乙胺__0.2
消泡剂:聚醚醇类共聚物0340_0.2
助溶剂1:乙醇7
助溶剂2:丙二醇甲醚__12
—去离子水39.7
实施例中，所用水性树脂为上海汉中化工有限公司水溶性环氧树脂H1150，固含量60%，环氧当量1400-1500克/当量，密度1.06-1.10g/cm3。
[0026]固化剂为美国氰特工业有限公司部分甲醚化三聚氰胺树脂cymel-370，固含量88%。
[0027]流平剂为德国毕克化学公司聚醚改性有机硅流平剂BYK-333，固含量98%。
[0028]催化剂为德国毕克化学公司胺中和对甲苯磺酸BYK-CATALYST 450，固含量26.5%ο
[0029]附着力促进剂为常州市亚邦亚宇助剂有限公司钛酸酯偶联剂YB-401，有效份98%。
[0030]消泡剂为佛山市盈智化学有限公司聚醚醇类共聚物0340，有效份99%。
[0031]水性OP保护剂的制备步骤如下:
(I)将7kg乙醇、12kg丙二醇甲醚加入200L的不锈钢反应釜中，启动分散机调整分散速度为300r/min将助溶剂混合均匀，加入0.3kg流平剂BYK-333，1.5kg催化剂BYK-CATALYST 450,0.5kg附着力促进剂YB-401，分散约5min得到混合液。然后加入39.7kg去离子水，保持分散速度为500r/min,加入5.6kg固化剂cymel-370于反应爸中分散15min后得到分散体系。
[0032](2)将33kg水性环氧树脂Hl 150加入步骤(I)得到的分散体系中，调整分散速度为500r/min，缓慢滴加0.2kg中和剂三乙胺，体系pH值约为8，搅拌40min至体系完全分散。
[0033](3)降低分散速度为300r/min，将0.2kg消泡剂0340加入到步骤(2)得到的分散体系中，再分散5min，待体系泡沫消失后用400目双层滤布过滤，得到固含量约为25%的水性OP保护剂，水性树脂与固化剂的比例以固体物质质量比计为4:1。
[0034]实施例2
一种PTP招箔的水性OP保护剂，该保护剂由以下组分及重量份为原料:
【权利要求】
1.一种食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂，其特征在于，包含以下按重量份的各组分: 水性树脂17-50重量份； 固化剂3-12重量份； 催化剂0.1.5重量份； 消泡剂0.0.5重量份； 助溶剂6-25重量份； 助剂0.2-2重量份； 余量为水，使水性OP保护剂的总重量为100份； 其中，所述水性树脂为水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂、水性聚酯树脂中的至少一种； 所述固化剂为氨基树脂类固化剂、多异氰酸酯类固化剂中的至少一种； 所述催化剂为强酸性催化剂、封闭型酸催化剂、金属催化剂、胺类催化剂中的至少一种； 所述水性树脂与固化剂的固体物质质量比为9:1-6:4。
2.根据权利要求1所述的食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂，其特征在于，所述水性树脂为水性环氧树脂或水性丙烯酸树脂。
3.根据权利要求1所述食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂，其特征在于， 所述水性环氧树脂为环氧当量为180-1500克/当量的水性环氧树脂； 所述水性丙烯酸树脂为羟值为30-150 mg KOH/g的水性环氧改性丙烯酸树脂； 所述水性聚酯树脂为羟值为20-130 mg KOH/g的水性饱和聚酯树脂。
4.根据权利要求1所述食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂，其特征在于， 所述水性环氧树脂为环氧当量为1000-1500克/当量的水性环氧树脂； 所述水性丙烯酸树脂为羟值为100-150 mg KOH/g的水性环氧改性丙烯酸树脂； 所述水性聚酯树脂为羟值为50-130 mg KOH/g的水性饱和聚酯树脂。
5.根据权利要求1所述的食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂，其特征在于，所述固化剂为氨基树脂类固化剂。
6.根据权利要求1所述的食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂，其特征在于，所述强酸性催化剂为二壬基萘二磺酸，二壬基萘磺酸，十二烷基苯磺酸或对甲基苯磺酸中的至少一种；所述封闭型酸催化剂为二壬基萘二磺酸，二壬基萘磺酸，十二烷基苯磺酸或对甲基苯磺酸采用有机胺或者胺的聚合物进行封闭处理得到的磺酸盐中的至少一种；所述金属催化剂为有机锡、有机锆、有机镁、有机锰、有机锌、有机钛、有机铁、有机钴或有机镍化合物中的至少一种；胺类催化剂为脂肪族胺类、脂环族胺类、醇胺类或芳香胺类中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂，其特征在于，所述消泡剂为矿物油类消泡剂、聚醚类消泡剂、有机硅氧烷类消泡剂或聚醚改性有机硅氧烷类消泡剂中的至少一种； 所述助溶剂为烷基醇、醇醚、酮或醇醚醋酸酯中的至少一种； 所述助剂为附着力促进剂、流平剂、润湿剂、防霉剂、增稠剂或流变改性剂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂，其特征在于，所述助溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、二乙二醇乙醚或二乙二醇丁醚中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂，其特征在于，所述附着力促进剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆类偶联剂、烷基磷酸酯、芳基磷酸酯、烷基磷酸酯盐、有机金属化合物、改性高分子化合物或氯化聚烯烃中的至少一种。
10.权利要求1~9任一项所述的食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: `51.将催化剂、助剂中与水性树脂相容性差得成分加入到助溶剂中，在20(T800r/min下搅拌l(T20min至完全溶解，然后加入去离子水并搅拌均匀得到混合液，将助剂中水溶性成分以及固化剂加入到混合液中分散均匀得到分散体系； ` 52.将水性树脂缓慢加入步骤S1.所得到的分散体系中，控制体系的pH值为8±1;在200~500r/min下揽祥15~60min至分散均匀； `53.将消泡剂加入步骤S2.所得到的分散体系中，在20(T500r/min下搅拌分散5-10min后静置，待体系泡沫消失后，通过300飞00目滤布过滤，所得滤液即为所述水性OP保护剂。
【文档编号】B32B15/08GK103450778SQ201310365499
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】吴锐 申请人:广东新供销天保再生资源发展有限公司