一种酸性食品罐内壁涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种金属包装涂料，特别涉及一种酸性食品罐专用内壁涂料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 番茄是我国具有传统优势的农产品之一，其产量占据全球40%以上，制成的番茄 酱深受海外客户欢迎，尤其是欧盟和中东地区。随着食品加工技术的发展，消费者对番茄酱 用罐听包装内部涂料的要求越来越高，涂料不仅要有优良的加工性能，还需耐受番茄酱高 酸值、高含硫的特性，更要符合食品安全的要求。为了防止番茄酱对包装用马口铁的强烈腐 蚀，就必须保证涂料具有优良的耐电位腐蚀和耐化学酸性腐蚀特性，并且保持番茄酱的良 好风味。
[0003] 目前，在行业领域内较为常见的番茄酱罐内涂通常使用环氧树脂体系涂料，虽然 通过双涂双烘，具有良好的耐蚀力，但是已经不能符合目前国际上对食品安全的要求。
[0004] 在国内市场上常见的番茄酱罐专用内涂采用环氧氨基体系，该涂料具有良好的耐 化学性，但由于这类涂料中含有环氧树脂，因此原料中不能排除含有双酚A及其衍生物，这 一类物质已被证明会影响人体激素水平，危害人体健康；同时，为保证漆膜平整光泽所使用 的三聚氰胺氨基树脂，三聚氰胺诱发婴幼儿肾结石，一度让中国奶粉业失信于民，造成了严 重的食品安全事故。因此这一类涂料不能够满足国内外食品安全的最新要求。另外，由于 环氧树脂自身的特性，为保证良好的施工粘度，固体含量仅能达到40%，因此需采用双涂双 烘工艺才能够满足耐酸性物质腐蚀的要求，对于罐听包装公司，效率低、能耗大，不能够满 足节能环保的要求。
【发明内容】
[0005]本发明针对以上问题，提供了一种固含量高、并符合食品安全要求的酸性食品罐 内壁涂料及其制备方法。
[0006]本发明的技术方案是： 一种酸性食品罐内壁涂料，按质量百分比计算，包括以下组分： 饱和聚酯树脂 32~50%， 封闭型异氰酸酯 3~10%, 填料 15~2:8%, 助剂 1.3~3.0%和 溶剂 25~50%, 所述饱和聚酯树脂由多元醇和多元酸聚合而成，分子量为13000~15000,玻璃化温度 为 90 ~110°C，羟值为 5 ~25mgK0H/g，酸值< 6mgK0H/g; 所述封闭型异氰酸酯为己二异氰酸酯或异氟尔酮二异氰酸酯； 所述填料为金红石性钛白粉； 所述助剂包括催化剂、润滑剂和消泡剂，其中，催化剂质量百分比含量为0. 1~0. 5%， 润滑剂质量百分比含量为〇. 3~2. 5%，消泡剂质量百分比含量为0. 1~0. 3% ; 所述溶剂为芳香烃类溶剂或醇类溶剂或醚类溶剂或酯类溶剂中的一种或多种。
[0007]所述催化剂为封闭型磺酸或脂肪族磷酸或芳香族磷酸中的一种或多种。
[0008]所述润滑剂为聚乙烯蜡或聚丙烯蜡或聚四氟乙烯蜡或棕榈蜡或羊毛脂中的一种 或多种。
[0009] 所述消泡剂为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 机氟改性聚硅氧烷中的一种或多种。
[0010] 所述芳香烃类溶剂的质量百分比含量为5~18 %，为二甲苯或三甲苯或均三甲苯 或均四甲苯中的一种或多种； 所述醇类溶剂的质量百分比含量为1~5%，为正丁醇或异丁醇或二丙酮醇或二丙二 醇中的一种或多种； 所述醚类溶剂的质量百分比含量为1~10%，为乙二醇乙醚或乙二醇单丁醚或二乙二 醇乙醚或丙二醇甲醚或乙二醇苯醚中的一种或多种； 所述酯类溶剂的质量百分比含量为3~20%，为丙二醇甲醚醋酸酯或乙酸丁酯或二甲 酯类溶剂或DBE溶剂中的一种或多种。
[0011] 一种酸性食品罐内壁涂料的制备方法，包括如下步骤：将饱和聚酯树脂和溶剂搅 拌加热至完全溶解，然后降温，加填料研磨后，再加入封闭型异氰酸酯和助剂混合均匀，即 得到所述酸性食品罐内壁涂料。
[0012] 所述加热的温度为110~130°C，所述降温的温度为彡45°C，所述研磨的细度为 5um〇
[0013] 本发明的有益效果是：（1)涂料的固含量可在52~65%之间调整（涂料的固含 量低于50%涂布工艺比较复杂，一次成膜较薄，需要多道涂刷才能达到规定的涂层厚度； 固含量过高的话，会导致涂料粘度太高而造成涂布量难以控制），完全能够实现单涂工艺要 求，将该涂料涂敷于马口铁等基材上，采用片涂方式固化，固化温度为180~210°C，烘烤时 间为8~12分钟，实现了单涂膜重达到12g/m2,可以替代传统环氧氨基的双涂工艺，大大提 高了生产效率，同时节省能耗，节约能源； (2) 涂料制成的涂层附着力好，耐高温杀菌和酸煮、硫煮，具有极好的柔韧性，可以满足 食品罐成型过程中的加工要求，同时具有优良的耐电位腐蚀特性； (3) 涂料不含任何有毒的单体，如BPA、BPF、BADGE、BFDGE、三聚氰胺和游离甲醛，符合 国内外食品安全的要求。
【具体实施方式】
[0014] 本发明的一种酸性食品罐内壁涂料，按质量百分比计算，包括以下组分： 饱和聚酯树脂 32~50% 封闭型异氰酸酯 3~.10% 填料 15~28% 助剂 1.3~3.0% 溶剂 25-50%, 所述饱和聚酯树脂由多元醇和多元酸聚合而成，分子量为13000~15000,玻璃化温度 为90~110°C，羟值为5~25mgK0H/g，酸值< 6mgK0H/g;所述的聚酯树脂使用钛酸酯类 催化剂取代传统的有机锡催化剂催化合成，如二月桂酸锡或二丁基锡类催化剂，因此，不含 重金属元素等对身体有害的元素，减少含有重金属的污水；所述的聚酯树脂具有优良的耐 溶剂性、耐热性及优异的金属附着力与柔韧性等特性，且由于其分子内不含任何醚键，酸值 低，水解稳定性也较好。如饱和聚酯树脂为德固赛LH-912或SK的ES-660。
[0015]所述封闭型异氰酸酯为己二异氰酸酯（HDI)或异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI)，其需 要高温固化，但是其具有毒性小，不与水反应的优点，如DesmodurVPLS2078或Desmodur BL3175 (德国拜耳BAYER固化剂）。
[0016] 所述填料为金红石性钛白粉，如杜邦CR-900,科美基CR-808、CR-828、CR-834。
[0017] 所述助剂包括催化剂、润滑剂和消泡剂，按酸性食品罐内壁涂料总重量为100% 计，其中，催化剂质量百分比含量为〇. 1~〇. 5%，润滑剂质量百分比含量为0. 3~2. 5%， 消泡剂质量百分比含量为〇. 1~〇. 3% ; 所述溶剂为芳香烃类溶剂或醇类溶剂或醚类溶剂或酯类溶剂中的一种或多种。
[0018] 所述催化剂为酸性催化剂，特别是封闭型催化剂，如封闭型磺酸或脂肪族磷酸或 芳香族磷酸中的一种或多种。
[0019] 所述润滑剂为聚乙烯蜡或聚丙烯蜡或聚四氟乙烯蜡或棕榈蜡或羊毛脂中的一种 或多种。
[0020] 所述消泡剂为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 机氟改性聚硅氧烷中的一种或多种。
[0021] 按酸性食品罐内壁涂料总重量为100%计，所述芳香烃类溶剂的质量百分比含量 为5~18%，为二甲苯或三甲苯或均三甲苯或均四甲苯中的一种或多种； 按酸性食品罐内壁涂料总重量为100%计，所述醇类溶剂的质量百分比含量为1~ 5 %，为正丁醇或异丁醇或二丙酮醇或二丙二醇中的一种或多种； 按酸性食品罐内壁涂料总重量为100%计，所述醚类溶剂的质量百分比含量为1~ 10%，为乙二醇乙醚或乙二醇单丁醚或二乙二醇乙醚或丙二醇甲醚或乙二醇苯醚中的一种 或多种； 按酸性食品罐内壁涂料总重量为100%计，所述酯类溶剂的质量百分比含量为3~ 20%，为丙二醇甲醚醋酸酯或乙酸丁酯或二甲酯类溶剂或DBE溶剂中的一种或多种，所述 DBE为混合溶剂，包括丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯。
[0022] -种酸性食品罐内壁涂料的制备方法，包括如下步骤：将饱和聚酯树脂和溶剂 搅拌加热至完全溶解，然后降温，加填料研磨后，再加入封闭型异氰酸酯和助剂混合均匀， 即得到所述酸性食品罐内壁涂料；所述加热的温度为110~130°C，所述降温的温度为 彡45°C，所述研磨的细度为彡5um〇
[0023] 下面结合实施例对本发明作具体说明。
[0024] 按照下述的方法制备酸性食品罐内壁涂料，成分组成如表1所示： 表1
实施例1 一种酸性食品罐内