Полиэфирная смола — это продукт комбинации полифункциональных алкоголей и полифункциональных кислот (ангидридов). В отличие от алкидных смол, полиэфирные смолы не содержат жирных кислот и иногда их называют «нефтяными алкидными смолами». Они обладают лучшей цветостойкостью и сопротивлением желтизне, превосходя покрытия серии алкидных смол. Полиэфирные покрытия используются для различных применений, включая банки для напитков и пищевых продуктов, крышки с резьбой, коронные пробки и общего назначения лаки и верхние слои.

Благодаря составу полиэфира, производители смол могут создавать смолы с различной твердостью и гибкостью. Полиэфирные покрытия обладают отличной адгезией и особенно выгодны для прилипания к жестяной упаковке. Они могут использоваться как грунтовки, верхние слои или цветные лаки. Кроме того, наличие большего количества полярных функциональных групп улучшает смачивающие свойства, эффективно повышая покрывающую способность и блеск покрытия. Большая растяжимость молекулярной цепи по сравнению с акриловыми и эпоксидными смолами приводит к лучшей ударной прочности и обрабатываемости. Хотя полиэфирные покрытия могут иметь несколько более низкую твердость как прозрачные лаки по сравнению с акриловыми эфирами или эпоксидными покрытиями, они демонстрируют лучшую жесткость и износостойкость после отверждения.

Как прозрачные лаки, полиэфирные покрытия могут компенсировать врожденную плохую сопротивляемость водяному пару, выбирая подходящие сшивающие агенты и регулируя их количество. Это делает их подходящими для применения на банках с высокотемпературной стерилизацией, сохраняя высокий блеск после стерилизации водяным паром. Основные свойства и преимущества полиэфирных покрытий включают:

1) Высокая гибкость;
2) Отличная адгезия к металлическим подложкам, поэтому грунтовка не требуется;
3) Хорошая стойкость цвета пленки покрытия;
4) Высокое содержание твердых веществ.

Выбор основной смолы имеет решающее значение для разработки качественных полиэфирных покрытий. В первую очередь, критически важным параметром является молекулярный вес смолы. Молекулярный вес полиэстера, используемого во внешних покрытиях, обычно контролируется в пределах от Mn: 3000 до 10000. Слишком низкий молекулярный вес может привести к плохой адгезии покрытия, а увеличение количества полярных групп может повлиять на глянец после стерилизации пищевых банок. С другой стороны, чрезмерно высокий молекулярный вес может привести к характеристикам, аналогичным термопластичным покрытиям, недостаточной сшивке, плохой сопротивляемости водяному пару после стерилизации, потере глянца в покрытии, проблемам с прилипанием пластины во время нанесения покрытия и повышенной вязкости при низком содержании твердых веществ, что мешает нанесению покрытия.

Во-вторых, температура стеклования полиэстера является важным параметром. Если температура стеклования слишком высока, вязкость смолы становится слишком большой, что затрудняет формулирование покрытий. Кроме того, быстрый рост внутренней когезионной энергии смолы может снизить адгезию и ударную прочность пленки.

Сочетание полиэстерной смолы с различными эфирифицированными аминовыми смолами может достичь хорошего баланса твердости и прочности, увеличивая сопротивление водяному пару, антигрязевые и растворимостные свойства. Бензольные аминовые смолы могут придать покрытию начальный глянец и определенную химическую стойкость. Сочетание полиэстера с изоцианатами может улучшить гибкость и обрабатываемость пленки. Низкая энергия активации изоцианатов может снизить температуру формирования пленки. Выбор и сочетание этих сшивающих агентов могут быть адаптированы в соответствии с конкретными требованиями к покрытию, чтобы достичь полиэстерных покрытий, отвечающих потребностям приложений для металлических банок.

Особенности применения полиэфирных покрытий: Полиэфирные покрытия обладают относительно мягкими условиями нанесения благодаря широкому диапазону реакционной способности самого полиэстера. Температура отверждения покрытия может быть скорректирована в зависимости от конкретного сценария применения.

Недавно разработанные покрытия, сшитые с полиэстером и фенольными смолами, могут использоваться для внутреннего покрытия слабокоррозийных пищевых банок. Если требуется система без PVC или без эпоксидной смолы, полиэфирно-фенольные покрытия служат хорошей альтернативой. Однако их химическая стойкость может быть немного ниже, чем у эпоксидно-фенольных покрытий, что ограничивает их использование в приложениях, вовлекающих сильно коррозийные продукты питания.
Комбинация полиэстера и органического растворителя как внутреннее покрытие для упаковки кислых и содержащих серу продуктов питания:

Комбинация полиэстера и органического растворителя также используется в качестве внутреннего покрытия для упаковки многих кислых и содержащих серу продуктов питания.

Полиэстер, как основной компонент порошковых покрытий, также применяется для корректирующего покрытия сварных швов на внутренних стенках трехсекционных банок. После формирования корпуса трехсекционной банки методом сопротивления сварке, сварные участки все еще имеют открытую металлическую подложку, и порошковые корректирующие покрытия обеспечивают защиту этих сварных швов. Преимущества порошковых покрытий следующие:

(1)Технология 100% твердых веществ: В отличие от жидких покрытий, не содержит летучих органических соединений (VOC).

(2)Соответствие экологическим нормам: Порошковые покрытия соответствуют экологическим регламентам.

(3)Отличное покрытие: Благодаря более толстому слою обеспечивает лучшее покрытие, формируя плотный слой покрытия (выше, чем у жидких корректирующих покрытий).
Порошковые корректирующие покрытия обычно белого цвета, но также могут быть серыми и прозрачными.

Порошковые покрытия наносятся методом электростатического распыления, при котором порошок разрыхляется потоком воздуха, а частицы порошка заряжаются (либо за счет коронного заряда, либо трибозаряда). Благодаря противоположным зарядам заряженные частицы переносятся на подложку и прилипают к металлу. Затем покрытые банки поступают в печь, где обычно требуется выпекание при температуре 232–260°C в течение 8–10 секунд, чтобы расплавить мелкие частицы порошка, формируя равномерное и непрерывное покрытие. Процесс нагрева не включает химические реакции, только плавление, течение и последующее образование термопластичного покрытия при охлаждении. Поскольку термопластичный полиэстер обладает отличной химической стойкостью и обрабатываемостью, его можно использовать почти во всех трехсекционных пищевых банках.

Для защиты сварных швов на внутренних стенках качество корректирующих порошковых покрытий должно соответствовать следующим стандартам физической, химической, механической обработки, производительности и соответствия нормативным требованиям:

(1) Хорошая текучесть и внешний вид;

(2) Обеспечение хорошей защиты при минимальной толщине покрытия;

(3) Возможность зарядки;

(4) Ликвидность;

(5) Стойкость к коррозии/низкая пористость;

(6) Механическая прочность/гибкость;

(7) Стойкость к варке;

(8) Химическая стойкость (тест на упаковку продуктов питания, стойкость к растворителям);

(9) Низкая степень миграции;

(10) Соответствие нормам FDA 175.300 и регуляциям ЕС.