耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及领域，尤其涉及耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料及其制备方 法。


背景技术：

2.多年来铝质螺旋盖的垫片一般采用物理发泡方式制成，导致遇到高温容易变 形从而破坏密封性，不适合咖啡等需要高温杀菌或对内压有较高要求的产品包装。 通过采用模塑盖生产设备，将高分子材料滴到铝质螺旋盖内，然后再由专用设备 将其压制在瓶盖里就可以避免以上问题，在高温杀菌包装上得到了广泛应用。目 前高温杀菌用途的铝质螺旋盖的粘合涂料主要采用溶剂型环氧涂料涂覆在铝材 上与特殊高分子密封材料在一定温度和压力下粘合，用于高温杀菌的密封材料一 般都是采用聚丙烯类型，普通的涂料体系很难与聚丙烯材料粘合。
3.现有的溶剂型环氧涂料多为含有双酚a的树脂，双酚a是重要的有机化工原 料，苯酚和丙酮的重要衍生物，主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、 聚苯醚树脂等多种高分子材料。我国gb4806.10和gb9685食品安全国家标准中 都禁止含有双酚a的树脂和添加剂使用在婴幼儿食品的包装材料上，法国和美国 加利福尼亚州都禁止使用含有双酚a的材料作为食品饮料的包装材料，同时欧盟 reach法规(化学品注册，评估，许可，限制)因为双酚a具有生殖毒性将其列 入高关注物质，但是由于双酚a有毒且遇热释放的特性使其不再适合用于接触食 品的包装，特别是需要高温消毒的食品。


技术实现要素：

4.因此，为解决上述问题，实现，本发明提供了。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：
6.耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料，至少包括以下重量份的组分：
7.[0008][0009]
优选的，所述耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料，包括以下重量份的组分：
[0010][0011]
优选的，所述耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料，包括以下重量份的组分：
[0012]
[0013][0014]
优选的，所述耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料，包括以下重量份的组分：
[0015][0016]
优选的，所述水分散型聚烯烃树脂为陶氏canvera
tm 1350。
[0017]
优选的，所述水溶性酚醛树脂为湛新pr285水溶性酚醛树脂。
[0018]
优选的，所述水性封闭异氰酸酯为广州润昌3875水性封闭异氰酸酯固化剂。
[0019]
耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料的制备方法，至少包括如下步骤：
[0020]
s1：备料：制备自制水性磺酸盐共聚聚酯树脂：
[0021]
s2：配料：将如权利要求1所述的材料按比例进行称重；
[0022]
s3：预分散：高速分散水分散型聚烯烃树脂并将qm1260加入去离子水制成 qm1260溶液；
[0023]
s4：搅拌：将步骤s3中分散后的水分散型烯烃复分解树脂及二甲基乙醇胺、步 骤s3中溶解、澄清后的qm1260溶液与步骤s1中制备的其他材料依次加入高速 分散机进行搅拌，搅拌转速200
‑
500转/分钟，搅拌30分钟后放入过滤机进行过 滤包装，得到耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料。
[0024]
优选的，步骤s1中自制水性磺酸盐共聚聚酯树脂的制备工艺如下：
[0025]
s11：将130
‑
170份新戊二醇,30
‑
50份间苯二甲酸磺酸钠以及0.4
‑
0.6份钛酸 异丙
酯在室温下依次加入到反应釜，开启搅拌和上部冷凝器的冷却水，开启氮气 置换空气，然后升温至160℃，控制加温速度，每小时加温10℃，分去缩聚的出 来的水分，在温度达到200度时将锅内物料澄清，然后降温至160℃；
[0026]
s12：在氮气保护下依次加入70份新戊二醇，12份三羟基丙烷，235份间苯二 甲酸，80份己二酸，22份1,4
‑
环己烷二甲醇和32份二甲苯，升温至160℃开始， 每小时升温10℃，分出浓缩后的液体，至210℃维持2小时，然后开启真空，移 除二甲苯，待真空度大于0.095mp，继续升温至220度，保温2小时至树脂酸值 小于5mgkoh/g为反应终点，然后降温；
[0027]
s13：准备60
‑
100份乙二醇丁醚，待锅内降温至170℃，加入乙二醇丁醚以及 s11和s12制备的物料，继续降温至80度过滤出料得到聚酯树脂；
[0028]
s14：高速分散机内加入200
‑
300份去离水，10
‑
30份丙二醇甲醚，高速分散机 转速400
‑
600转/分钟，逐渐加入s13出料的聚酯树脂，加完后提高搅拌转速至 800
‑
1000转，搅拌30分钟，然后再加入100
‑
200份去离水，降低转速至400
‑
600 转/分钟，搅拌30分钟，然后过滤出料，得到水溶性磺酸盐共聚聚酯。
[0029]
优选的，步骤s3的具体工艺如下：
[0030]
s31：将按比例制备好的水分散型聚烯烃树脂及二甲基乙醇胺放入高速分散机， 所述分散机在室温下，以转速800
‑
1000转/分钟的速度分散至少30分钟，分散 过程中温度≤43℃；
[0031]
s32：将按比例称重的qm1260放入分散机，在分散机中同时加入去离子水，使 所述qm1260与所述去离子水的重量比为1：2，在室温下开启高速分散机，以转 速800
‑
1000转/分钟的速度分散至少30分钟，分散过程中温度≤43℃，将分散 后的液体澄清至无颗粒。
[0032]
本发明技术方案的有益效果主要体现在：
[0033]
1、本方案中的耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料为水溶性涂料，符合环 保减排要求；
[0034]
2、本方案中的耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料，不含双酚a等高关注 物质，符合食品包装的要求，保证食品安全；
[0035]
3、本方案中的耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料和pp密封材料粘结性强， 满足高温杀菌要求，不易变形，保证密封性，可以满足需要高温杀菌或对内压有 较高要求的产品包装。
具体实施方式
[0036]
本发明揭示了耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料及其制备方法，
[0037][0038][0039]
(一)材料配备：
[0040]
所述了耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料的材料配备至少包括以下重量 份的组分：
所述分散机在室温下，以转速800
‑
1000转/分钟的速度分散至少30分钟，分散 过程中温度≤43℃；
[0054]
s32：将按比例称重的qm1260放入分散机，在分散机中同时加入去离子水，使 所述qm1260与所述去离子水的重量比为1：2，在室温下开启高速分散机，以转 速800
‑
1000转/分钟的速度分散至少30分钟，分散过程中温度≤43℃，将分散 后的液体澄清至无颗粒；
[0055]
s4：搅拌：将步骤s31中分散后的水分散型烯烃复分解树脂及二甲基乙醇胺、 步骤s32中溶解、澄清后的qm1260溶液与步骤s1中制备的其他材料依次加入高 速分散机进行搅拌，搅拌转速200
‑
500转/分钟，搅拌30分钟后放入过滤机进行 过滤，得到耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料。
[0056]
根据所述耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料的材料配备和具体制备工艺， 提供以下实施例和对比例：
[0057]
实施例1：
[0058]
(一)材料配备：
[0059]
所述耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料，包括以下重量份的组分：
[0060][0061]
(二)制备工艺：
[0062]
所述耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料的制备方法至少包括如下步骤：
[0063]
s1：备料：制备自制水性磺酸盐共聚聚酯树脂：
[0064]
s11：将150份新戊二醇,40份间苯二甲酸磺酸钠以及0.5份钛酸异丙酯在室 温下依次加入到反应釜，开启搅拌和上部冷凝器的冷却水，开启氮气置换空气， 然后升温至160℃，控制加温速度，每小时加温10℃，分去缩聚的出来的水分在 温度达到200度时将锅内物料澄清，然后降温至160℃；
[0065]
s12：在氮气保护下依次加入70份新戊二醇，12份三羟基丙烷，235份间苯二 甲酸，80份己二酸，22份1,4
‑
环己烷二甲醇和32份二甲苯，升温至160℃开始， 每小时升温10℃，
分出浓缩后的液体，至210℃维持2小时，然后开启真空，移 除二甲苯，待真空度大于0.095mp，继续升温至220度，保温2小时至树脂酸值 小于5mg/l为反应终点，然后降温；
[0066]
s13：准备120份乙二醇丁醚，待锅内降温至170℃，加入乙二醇丁醚以及s11 和s12制备的物料，继续降温至80度过滤出料得到聚酯树脂；
[0067]
s14：高速分散机内加入230份去离水，18份丙二醇甲醚，高速分散机转速 400
‑
600转/分钟，逐渐加入s13出料的聚酯树脂，加完后提高搅拌转速至 800
‑
1000转，搅拌30分钟，然后再加入120份去离水，降低转速至400
‑
600/ 分钟，搅拌30分钟，然后过滤出料，得到水溶性磺酸盐共聚聚酯；
[0068]
s2：配料：按上述“(一)材料配备”中各材料的比例进行配料；
[0069]
s3：预分散：
[0070]
s31：将按比例制备好的水分散型聚烯烃树脂及二甲基乙醇胺放入高速分散机， 所述分散机在室温下，以转速800
‑
1000转/分钟的速度分散至少30分钟，分散 过程中温度≤43℃；
[0071]
s32：将按比例称重的qm1260放入分散机，在分散机中同时加入去离子水，使 所述qm1260与所述去离子水的重量比为1：2，在室温下开启高速分散机，以转 速800
‑
1000转/分钟的速度分散至少30分钟，分散过程中温度≤43℃，将分散 后的液体澄清至无颗粒；
[0072]
s4：搅拌：将步骤s31中分散后的水分散型聚烯烃树脂及二甲基乙醇胺、步骤 s32中溶解、澄清后的qm1260溶液与步骤s1中制备的其他材料依次加入高速分 散机进行搅拌，搅拌转速200
‑
500转/分钟，搅拌30分钟后放入过滤机进行过滤， 得到耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料t1。
[0073]
实施例2：
[0074]
(一)材料配备：
[0075]
所述耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料，包括以下重量份的组分：
[0076]
[0077]
(二)制备工艺：
[0078]
除材料配备外，其他工艺与实施例1的制备工艺相同，得到耐高温杀菌铝质 螺旋盖水性粘合涂料t2。
[0079]
实施例3：
[0080]
(一)材料配备：
[0081]
所述耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料，包括以下重量份的组分：
[0082][0083][0084]
(三)制备工艺：
[0085]
除材料配备外，其他工艺与实施例1的制备工艺相同，得到耐高温杀菌铝质 螺旋盖水性粘合涂料t3。
[0086]
对比例1：
[0087]
用等量的陶氏水分散型聚烯烃树脂canvera
tm
1310替代canvera
tm 1350,其余 材料配比和制备工艺与实施例1相同，得到耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料 t4。
[0088]
对比例2：
[0089]
(一)材料配备：
[0090]
所述耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料，包括以下重量份的组分：
[0091][0092]
(二)制备工艺：
[0093]
所述耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料的制备方法至少包括如下步骤：
[0094]
s1：制备胺中和型水溶性聚酯：
[0095]
s11：在室温下将150份新戊二醇,40份一缩乙二醇，0.5份二(四丁基)氧 化锡，235份间苯二甲酸，80份己二酸，22份1,4
‑
环己烷二甲醇以及32份二甲 苯依次加入到反应釜，开启搅拌和上部冷凝器的冷却水，开启氮气置换空气，然 后升温至160℃，控制加温速度，每小时加温10℃，将缩聚出来的水分分出并在 210℃的温度下维持2小时，然后开启真空，移除二甲苯，待真空度大于0.095mp， 继续升温至220度，保温2小时然后降温至160℃；
[0096]
s12：加入21份偏苯三酸酐，再升温至170℃，保温2小时，待树脂澄清开启 真空，待真空度大于0.095mp，保温170℃，2小时后撤除真空；
[0097]
s13：加入230份乙二醇丁醚，冷却至100℃，加入50份丙二醇甲醚继续降温 至60℃过滤出料，得到胺中和型水溶性聚酯；
[0098]
s2：配料：按上述“(一)材料配备”中各材料的比例进行配料；
[0099]
s3：预分散：
[0100]
s31：将按比例制备好的水分散型聚烯烃树脂及二甲基乙醇胺放入高速分散机， 所述分散机在室温下，以转速800
‑
1000转/分钟的速度分散至少30分钟，分散 过程中温度≤43℃；
[0101]
s32：将按比例称重的qm1260放入分散机，在分散机中同时加入去离子水，使 所述qm1260与所述去离子水的重量比为1：2，在室温下开启高速分散机，以转 速800
‑
1000转/分钟的速度分散至少30分钟，分散过程中温度≤43℃，将分散 后的液体澄清至无颗粒；
[0102]
s4：搅拌：将步骤s31中分散后的水分散型聚烯烃树脂及二甲基乙醇胺、步骤 s32中溶解、澄清后的qm1260溶液与步骤s1中制备的其他材料依次加入高速分 散机进行搅拌，
搅拌转速200
‑
500转/分钟，搅拌30分钟后放入过滤机进行过滤， 得到耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料t5。
[0103]
对比例3：
[0104]
使用1.5份水油通用性苯代氨基树脂湛新cymel 1123替代qm 1260，其余材料 配备和制备工艺与实施例1相同，得到耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合涂料t6。
[0105]
对比例4：
[0106]
使用2.3份湛新水溶性phenodur vpw 1946替代1.8份湛新pr285水溶性 酚醛树脂，其余材料配备和制备工艺与实施例3相同，得到耐高温杀菌铝质螺旋 盖水性粘合涂料t7。
[0107]
对比例5：
[0108]
使用2.7份广州润昌水溶性封闭固化剂3675替代广州润昌3875水性封闭 异氰酸酯固化剂，其余材料配备和制备工艺与实施例3相同，制备耐高温杀菌铝 质螺旋盖水性粘合涂料t8。
[0109]
根据实施例1
‑
3以及对比例1
‑
5制备而成的耐高温杀菌铝质螺旋盖水性粘合 涂料t1
‑
t8的测试结果如下表所示：
[0110][0111]
通过上表中实施例2、对比例二与其他实施例的粘度测试相比较，可以得出 水溶性聚酯树脂的种类可以决定涂料粘度的大小，同时，将实施例2与对比例2 相比较，本方案中自制的水稀释型磺酸共聚饱和聚酯与胺中和型水溶性聚酯相比， 能够提高涂料的结合度以及与聚丙烯树脂的密封层粘合性，同时，通过实施例 1
‑
3与对比例1
‑
5相比较，可以明显看出涂料t1
‑
t3的结合度以及与聚丙烯树脂 的密封层粘合性要高于涂料t4
‑
t8，实现了在不添加环氧树脂的前提下，保证涂 料与聚丙烯树脂的密封层粘合性。
[0112]
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术 方案，均落在本发明的保护范围之内。