高拉伸防染色的食品包装罐内涂料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种高拉伸防染色的食品包装罐内涂料，涂料由以下按质量百分比计的组分组成：聚酯多元醇5～15％，颜料0.1～30％，分散剂0.1～1％，蜡粉0.1～1％，乙烯基醚‑四氟乙烯共聚物5～25％，高分子共聚聚酯30～65％，封闭异氰酸酯3～12％，催化剂0.1～1％，附着力促进剂0.5～2％，助剂0.1％～0.8％，余量为有机溶剂，本发明专利技术具有极佳的抗拉伸性和防染色能力，同时本发明专利技术还提供了该涂料的制备方法和使用方法。

High tensile and anti staining coating for food packaging and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
高拉伸防染色的食品包装罐内涂料及其制备方法与应用
本专利技术涉及食品包装罐涂料领域，特别涉及一种高拉伸防染色的食品包装罐内涂料及其制备方法与应用。
技术介绍
目前，全世界每年罐头食品总产量已近5000万吨，品种达2500多种。据预测，全球罐头食品行业将以3.8％的年复合增长率增长，到2021年市场将达7189亿元左右。中国罐头在国际市场上占据重要地位，目前中国已成为世界上最大的罐头出口国。产品远销世界多国等发达国家。根据国家统计局最新数据，2018年，我国规模以上罐头企业807家，累计完成产量1027.99万吨，出口额54.25亿美元。随着我国罐头企业生产工艺及设备的大幅改善，罐头食品产业得到快速发展，罐头食品安全、营养、便捷的特性也越来越受到消费者的青睐，国内需求量逐年上涨，目前我国罐头行业在国际市场上发展形势较好，未来在国内外市场双重需求的拉动下，我国罐藏产业呈现良好的发展前景。预计到2023年，我国罐头行业市场规模有望突破3200亿元。在金属包装罐头领域，此前大口径的三片马口铁罐被广泛应用于奶粉、咖啡粉、茶叶、海鲜、午餐肉、沙丁鱼等包装罐子，用于封存食品。近年来，随着高拉伸的两片包装罐工艺被专利技术和兴起，不仅工艺简单合理，减少了现有生产三片罐产品的工序，提高生产效率，并有利于环境保护。同时包装罐罐身与底盖一体，不具有焊缝，能够满足食品与药品对大口径包装罐的密封要求，不会带来被包装罐污染的风险，充分保障食品药品的安全性能，迅速在市场被广泛应用。由于此工艺要对材料进行多次拉伸，最终成型成长径比高达2:1甚至更高的罐头产品。罐头成品提供给食品加工厂后，罐头内部还需要封装不同类型的食品进行高温蒸煮，确保食品的营养、健康和安全。富含花青素以及天然色素的食品因为其出色的自由基清除能力和抗氧化能力而带来的美容保健的功能而被逐渐被大众追捧。随着食品罐头市场应用的扩大，客户个性化定制的需求，因此对涂层的更高抗拉伸性以及高拉伸后的耐化性、防染色能力的追求是两片金属包装罐内涂料的永恒追求。此前最常用于三片马口铁罐的有机保护涂层，如PVC有机溶胶和环氧酚醛树脂涂料体系，因为树脂分子中固有的硬单体成分太高，无法达到高拉伸的要求，再加上氯乙烯单体残留以及BPA残留对人体健康的隐患，而无法适用。中国专利CN201310714858提供了一种双涂层的具有高抗硫、耐盐腐蚀性能、不含PVC、BPA、BPF及其衍生物的食品包装材料涂料及其制备方法与应用。该现有技术的双层涂料体系完全不含BAP和PVC，适用于食品包装材料涂覆中。该现有技术能替代传统的PVC有机溶胶和环氧酚醛树脂涂料，并且具备良好的柔韧性，但是该现有技术利用聚酯树脂与酚醛树脂和氨基树脂的反应会导致漆膜太脆，无法达到在高拉伸后的耐化性能。中国专利CN201210570896提供了单涂层的一种金属饮料食品罐内涂料及其制备方法与应用，该涂料由以下按质量百分比计的组分组成：饱和聚酯35～70％、氨基树脂1～15％、酚醛树脂3～20％、助剂1.8～2.5％。该现有技术制成的单涂涂层耐高温杀菌和酸煮等，具有很好的柔韧性，因此，其可以用作易拉盖内涂、两片深冲食品罐头内涂和三片饮料罐内壁涂料，适用于存放碳酸饮料，啤酒，沙丁鱼，午餐肉，番茄酱等；实现了单涂膜重达到13g/m2，可以代替片涂方式中环氧底漆加有机溶胶面漆的双涂工艺，蒸煮不发白，附着力佳，无羽膜。该现有技术同样是利用聚酯树脂与酚醛树脂和氨基树脂的反应，由于氨基树脂和酚醛树脂自身的拉伸性差导致成膜后的漆膜伸长率不足，无法达到在高拉伸后的耐化性能，同时由于聚酯树脂自身的表面张力高，导致涂层不具备抗染色能力。中国专利CN200610041362金属卷材用热固性氟碳树脂及其涂料,提供了一种热固性的氟碳树脂及其涂料的制备，该现有技术使用的是用三氟氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与交联剂固化，得到适用于金属卷材涂装，耐甲乙酮擦拭佳、耐老化性好、柔韧性优异的氟涂层。由于此共聚物中三氟氯乙烯单体含量高达45-55％，硬度较高，无法在新的两片罐食品制罐工艺中使用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高拉伸防染色的食品包装罐内涂料。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：高拉伸防染色的食品包装罐内涂料，涂料由以下按质量百分比计的组分组成：聚酯多元醇5～15％，颜料0.1～30％，分散剂0.1～1％，蜡粉0.1～1％，乙烯基醚-四氟乙烯共聚物5～25％，高分子共聚聚酯30～65％，封闭异氰酸酯3～12％，催化剂0.1～1％，附着力促进剂0.5～2％，助剂0.1％～0.8％，余量为有机溶剂。进一步地，所述聚酯多元醇为由多元醇和多元酸聚合而成的微支链或支链的聚酯多元醇溶液，聚酯多元醇的分子量为10000～3000，羟值含量为1～4％；酸值小于10mgKOH/g。进一步地，所述高分子共聚树脂是由多元醇和多元酸聚合而成的直链或微支链型饱和聚酯溶液，高分子共聚树脂的玻璃化转变温度为20～70℃，分子量为10000～30000，羟值为3～20mgKOH/g，酸值小于10mgKOH/g。进一步地，所述颜料无机或有机颜料，包括但不限于金红石钛白粉。进一步地，所述乙烯基醚-四氟乙烯共聚物为四氟乙烯、乙烯基醚或乙烯基酯聚合而成的聚乙烯基醚-四氟乙烯溶液；乙烯基醚-四氟乙烯共聚物的氟含量≥30％,玻璃化转变温度为≥30℃，分子量为5000-30000，羟值为20～100mgKOH/g，酸值小于10mgKOH/g。进一步地，所述蜡粉为PTFE蜡或者PTFE改性蜡。本专利技术还提供了该涂料的制备方法：高拉伸防染色的食品包装罐内涂料的制备方法，包括以下步骤：S1：按指定的比例称取聚酯多元醇、颜料、分散剂、蜡粉、乙烯基醚-四氟乙烯共聚物、高分子共聚聚酯、封闭异氰酸酯、催化剂、附着力促进剂、助剂及有机溶剂；S2：在容器内依次边搅拌边加入聚酯多元醇、有机溶剂、颜料、分散剂、蜡粉，然后以800-1200r/min的速率高速分散15分钟，用砂磨机将涂料研磨至细度≤15um，制得半成品A料备用；S3：继续在A料中边搅拌边加入乙烯基醚-四氟乙烯共聚物、高分子共聚聚酯、封闭异氰酸酯、催化剂、附着力促进剂、助剂、有机溶剂，然后以800～1200r/min的速率高速分散10～15分直至分散均匀，制得B料；S4：将B料静置过滤，粘度控制在60～140s，得到成品涂料。本专利技术还提供了该涂料的使用方法为：S1：将涂料涂覆到厚度为0.19-0.35mm的金属板材上；S2：在金属板温度达到241℃下烘烤10-20s干燥，控制金属板涂层的膜重在8-20g/m2；S3：将金属板高拉伸成成品食品罐头。本专利技术的有益效果是：1、具有极佳的抗拉伸性，在经过成型成长径比高达2:1的成品食品罐的制罐工艺后，涂层仍然具备良好的理化性能。2、在经过制罐成型后，罐头内部在121℃*60min的杀菌条件下，蒸煮含花青素类的天然色素食品，不被染色。3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高拉伸防染色的食品包装罐内涂料，其特征在于：涂料由以下按质量百分比计的组分组成：聚酯多元醇5～15％，颜料0.1～30％，分散剂0.1～1％，蜡粉0.1～1％，乙烯基醚-四氟乙烯共聚物5～25％，高分子共聚聚酯30～65％，封闭异氰酸酯3～12％，催化剂0.1～1％，附着力促进剂0.5～2％，助剂0.1％～0.8％，余量为有机溶剂。/n

【技术特征摘要】
1.高拉伸防染色的食品包装罐内涂料，其特征在于：涂料由以下按质量百分比计的组分组成：聚酯多元醇5～15％，颜料0.1～30％，分散剂0.1～1％，蜡粉0.1～1％，乙烯基醚-四氟乙烯共聚物5～25％，高分子共聚聚酯30～65％，封闭异氰酸酯3～12％，催化剂0.1～1％，附着力促进剂0.5～2％，助剂0.1％～0.8％，余量为有机溶剂。


2.根据权利要求1所述的高拉伸防染色的食品包装罐内涂料，其特征在于：所述聚酯多元醇为由多元醇和多元酸聚合而成的微支链或支链的聚酯多元醇溶液，聚酯多元醇的分子量为10000～3000，羟值含量为1～4％；酸值小于10mgKOH/g。


3.根据权利要求1所述的高拉伸防染色的食品包装罐内涂料，其特征在于：所述高分子共聚树脂是由多元醇和多元酸聚合而成的直链或微支链型饱和聚酯溶液，高分子共聚树脂的玻璃化转变温度为20～70℃，分子量为10000～30000，羟值为3～20mgKOH/g，酸值小于10mgKOH/g。


4.根据权利要求1所述的高拉伸防染色的食品包装罐内涂料，其特征在于：所述颜料为无机或有机颜料，包括但不限于金红石钛白粉。


5.根据权利要求1所述的高拉伸防染色的食品包装罐内涂料，其特征在于：所述乙烯基醚-四氟乙烯共聚物为四氟乙烯、乙烯基醚或乙烯基酯聚合而成的聚乙烯基醚-四氟乙烯溶液；聚乙烯基醚-四氟乙烯共聚物的氟含量≥30％,玻璃化转变温...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄克，丁勇，
申请(专利权)人：广东佰朋实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44