一種酸性食品罐內(nèi)壁涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬包裝涂料，特別涉及一種酸性食品罐專用內(nèi)壁涂料及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 番茄是我國具有傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的農(nóng)產(chǎn)品之一，其產(chǎn)量占據(jù)全球40%以上，制成的番茄 醬深受海外客戶歡迎，尤其是歐盟和中東地區(qū)。隨著食品加工技術(shù)的發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)番茄醬 用罐聽包裝內(nèi)部涂料的要求越來越高，涂料不僅要有優(yōu)良的加工性能，還需耐受番茄醬高 酸值、高含硫的特性，更要符合食品安全的要求。為了防止番茄醬對(duì)包裝用馬口鐵的強(qiáng)烈腐 蝕，就必須保證涂料具有優(yōu)良的耐電位腐蝕和耐化學(xué)酸性腐蝕特性，并且保持番茄醬的良 好風(fēng)味。
[0003] 目前，在行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)較為常見的番茄醬罐內(nèi)涂通常使用環(huán)氧樹脂體系涂料，雖然 通過雙涂雙烘，具有良好的耐蝕力，但是已經(jīng)不能符合目前國際上對(duì)食品安全的要求。
[0004] 在國內(nèi)市場(chǎng)上常見的番茄醬罐專用內(nèi)涂采用環(huán)氧氨基體系，該涂料具有良好的耐 化學(xué)性，但由于這類涂料中含有環(huán)氧樹脂，因此原料中不能排除含有雙酚A及其衍生物，這 一類物質(zhì)已被證明會(huì)影響人體激素水平，危害人體健康；同時(shí)，為保證漆膜平整光澤所使用 的三聚氰胺氨基樹脂，三聚氰胺誘發(fā)嬰幼兒腎結(jié)石，一度讓中國奶粉業(yè)失信于民，造成了嚴(yán) 重的食品安全事故。因此這一類涂料不能夠滿足國內(nèi)外食品安全的最新要求。另外，由于 環(huán)氧樹脂自身的特性，為保證良好的施工粘度，固體含量僅能達(dá)到40%，因此需采用雙涂雙 烘工藝才能夠滿足耐酸性物質(zhì)腐蝕的要求，對(duì)于罐聽包裝公司，效率低、能耗大，不能夠滿 足節(jié)能環(huán)保的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)以上問題，提供了一種固含量高、并符合食品安全要求的酸性食品罐 內(nèi)壁涂料及其制備方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是： 一種酸性食品罐內(nèi)壁涂料，按質(zhì)量百分比計(jì)算，包括以下組分： 飽和聚酯樹脂 32~50%， 封閉型異氰酸酯 3~10%, 填料 15~2:8%, 助劑 1.3~3.0%和 溶劑 25~50%, 所述飽和聚酯樹脂由多元醇和多元酸聚合而成，分子量為13000~15000,玻璃化溫度 為 90 ~110°C，羥值為 5 ~25mgK0H/g，酸值< 6mgK0H/g; 所述封閉型異氰酸酯為己二異氰酸酯或異氟爾酮二異氰酸酯； 所述填料為金紅石性鈦白粉； 所述助劑包括催化劑、潤滑劑和消泡劑，其中，催化劑質(zhì)量百分比含量為0. 1~0. 5%， 潤滑劑質(zhì)量百分比含量為〇. 3~2. 5%，消泡劑質(zhì)量百分比含量為0. 1~0. 3% ; 所述溶劑為芳香烴類溶劑或醇類溶劑或醚類溶劑或酯類溶劑中的一種或多種。
[0007]所述催化劑為封閉型磺酸或脂肪族磷酸或芳香族磷酸中的一種或多種。
[0008]所述潤滑劑為聚乙烯蠟或聚丙烯蠟或聚四氟乙烯蠟或棕櫚蠟或羊毛脂中的一種 或多種。
[0009] 所述消泡劑為聚二甲基硅氧烷或改性聚二甲基硅氧烷或聚醚改性聚硅氧烷或有 機(jī)氟改性聚硅氧烷中的一種或多種。
[0010] 所述芳香烴類溶劑的質(zhì)量百分比含量為5~18 %，為二甲苯或三甲苯或均三甲苯 或均四甲苯中的一種或多種； 所述醇類溶劑的質(zhì)量百分比含量為1~5%，為正丁醇或異丁醇或二丙酮醇或二丙二 醇中的一種或多種； 所述醚類溶劑的質(zhì)量百分比含量為1~10%，為乙二醇乙醚或乙二醇單丁醚或二乙二 醇乙醚或丙二醇甲醚或乙二醇苯醚中的一種或多種； 所述酯類溶劑的質(zhì)量百分比含量為3~20%，為丙二醇甲醚醋酸酯或乙酸丁酯或二甲 酯類溶劑或DBE溶劑中的一種或多種。
[0011] 一種酸性食品罐內(nèi)壁涂料的制備方法，包括如下步驟：將飽和聚酯樹脂和溶劑攪 拌加熱至完全溶解，然后降溫，加填料研磨后，再加入封閉型異氰酸酯和助劑混合均勻，即 得到所述酸性食品罐內(nèi)壁涂料。
[0012] 所述加熱的溫度為110~130°C，所述降溫的溫度為彡45°C，所述研磨的細(xì)度為 5um〇
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：（1)涂料的固含量可在52~65%之間調(diào)整（涂料的固含 量低于50%涂布工藝比較復(fù)雜，一次成膜較薄，需要多道涂刷才能達(dá)到規(guī)定的涂層厚度； 固含量過高的話，會(huì)導(dǎo)致涂料粘度太高而造成涂布量難以控制），完全能夠?qū)崿F(xiàn)單涂工藝要 求，將該涂料涂敷于馬口鐵等基材上，采用片涂方式固化，固化溫度為180~210°C，烘烤時(shí) 間為8~12分鐘，實(shí)現(xiàn)了單涂膜重達(dá)到12g/m2,可以替代傳統(tǒng)環(huán)氧氨基的雙涂工藝，大大提 高了生產(chǎn)效率，同時(shí)節(jié)省能耗，節(jié)約能源； (2) 涂料制成的涂層附著力好，耐高溫殺菌和酸煮、硫煮，具有極好的柔韌性，可以滿足 食品罐成型過程中的加工要求，同時(shí)具有優(yōu)良的耐電位腐蝕特性； (3) 涂料不含任何有毒的單體，如BPA、BPF、BADGE、BFDGE、三聚氰胺和游離甲醛，符合 國內(nèi)外食品安全的要求。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 本發(fā)明的一種酸性食品罐內(nèi)壁涂料，按質(zhì)量百分比計(jì)算，包括以下組分： 飽和聚酯樹脂 32~50% 封閉型異氰酸酯 3~.10% 填料 15~28% 助劑 1.3~3.0% 溶劑 25-50%, 所述飽和聚酯樹脂由多元醇和多元酸聚合而成，分子量為13000~15000,玻璃化溫度 為90~110°C，羥值為5~25mgK0H/g，酸值< 6mgK0H/g;所述的聚酯樹脂使用鈦酸酯類 催化劑取代傳統(tǒng)的有機(jī)錫催化劑催化合成，如二月桂酸錫或二丁基錫類催化劑，因此，不含 重金屬元素等對(duì)身體有害的元素，減少含有重金屬的污水；所述的聚酯樹脂具有優(yōu)良的耐 溶劑性、耐熱性及優(yōu)異的金屬附著力與柔韌性等特性，且由于其分子內(nèi)不含任何醚鍵，酸值 低，水解穩(wěn)定性也較好。如飽和聚酯樹脂為德固賽LH-912或SK的ES-660。
[0015]所述封閉型異氰酸酯為己二異氰酸酯（HDI)或異氟爾酮二異氰酸酯（IPDI)，其需 要高溫固化，但是其具有毒性小，不與水反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，如DesmodurVPLS2078或Desmodur BL3175 (德國拜耳BAYER固化劑）。
[0016] 所述填料為金紅石性鈦白粉，如杜邦CR-900,科美基CR-808、CR-828、CR-834。
[0017] 所述助劑包括催化劑、潤滑劑和消泡劑，按酸性食品罐內(nèi)壁涂料總重量為100% 計(jì)，其中，催化劑質(zhì)量百分比含量為〇. 1~〇. 5%，潤滑劑質(zhì)量百分比含量為0. 3~2. 5%， 消泡劑質(zhì)量百分比含量為〇. 1~〇. 3% ; 所述溶劑為芳香烴類溶劑或醇類溶劑或醚類溶劑或酯類溶劑中的一種或多種。
[0018] 所述催化劑為酸性催化劑，特別是封閉型催化劑，如封閉型磺酸或脂肪族磷酸或 芳香族磷酸中的一種或多種。
[0019] 所述潤滑劑為聚乙烯蠟或聚丙烯蠟或聚四氟乙烯蠟或棕櫚蠟或羊毛脂中的一種 或多種。
[0020] 所述消泡劑為聚二甲基硅氧烷或改性聚二甲基硅氧烷或聚醚改性聚硅氧烷或有 機(jī)氟改性聚硅氧烷中的一種或多種。
[0021] 按酸性食品罐內(nèi)壁涂料總重量為100%計(jì)，所述芳香烴類溶劑的質(zhì)量百分比含量 為5~18%，為二甲苯或三甲苯或均三甲苯或均四甲苯中的一種或多種； 按酸性食品罐內(nèi)壁涂料總重量為100%計(jì)，所述醇類溶劑的質(zhì)量百分比含量為1~ 5 %，為正丁醇或異丁醇或二丙酮醇或二丙二醇中的一種或多種； 按酸性食品罐內(nèi)壁涂料總重量為100%計(jì)，所述醚類溶劑的質(zhì)量百分比含量為1~ 10%，為乙二醇乙醚或乙二醇單丁醚或二乙二醇乙醚或丙二醇甲醚或乙二醇苯醚中的一種 或多種； 按酸性食品罐內(nèi)壁涂料總重量為100%計(jì)，所述酯類溶劑的質(zhì)量百分比含量為3~ 20%，為丙二醇甲醚醋酸酯或乙酸丁酯或二甲酯類溶劑或DBE溶劑中的一種或多種，所述 DBE為混合溶劑，包括丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯。
[0022] -種酸性食品罐內(nèi)壁涂料的制備方法，包括如下步驟：將飽和聚酯樹脂和溶劑 攪拌加熱至完全溶解，然后降溫，加填料研磨后，再加入封閉型異氰酸酯和助劑混合均勻， 即得到所述酸性食品罐內(nèi)壁涂料；所述加熱的溫度為110~130°C，所述降溫的溫度為 彡45°C，所述研磨的細(xì)度為彡5um〇
[0023] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體說明。
[0024] 按照下述的方法制備酸性食品罐內(nèi)壁涂料，成分組成如表1所示： 表1
實(shí)施例1 一種酸性食品罐內(nèi)