一种铝箔餐盒用热封涂料及其制备方法与流程

1.本发明属于金属包装材料涂料领域，具体涉及一种铝箔餐盒用热封涂料及其制备方法。


背景技术：

2.随着国家和社会对食品安全卫生要求更加严格、人们对环保和资源节约意识的提高，铝箔餐盒作为绿色包装材料，正在成为餐饮行业和食品包装行业的新选择。铝箔餐盒具有良好的密封性，能保持食物的完整性，食物盛装好后，使用封口机热封，在配餐及储运过程中，如有人开启则不可复原。
3.现有技术中，应用于铝箔餐盒的热封材料主要是pp和pe覆膜材料，pp膜具有优异的加工性、耐蒸煮性能，pp覆膜铝箔能应用在餐盒主体，能满足铝箔餐盒应用过程中的拉伸变形、121℃/30min水煮后不发白、不脱落的性能要求，覆盖于铝箔餐盒内壁的的pp覆膜材料与易撕盖封口膜，能实现在200℃-230℃下铝箔餐盒的热封，并且密封性能优异，撕开胶层均匀分布两侧。因此pp和 pe覆膜材料广泛应用于当前的铝箔餐盒热封材料中。
4.然而，随着禁塑令的出台，大规模使用pp及pe膜作为热封材料的铝箔餐盒已经无法满足越发严格的环保要求，势必会对传统覆膜材料的应用带来巨大的冲击，诸多大型印刷包装企业都在探索覆膜工艺的无膜化技术，即以涂层来替代传统的覆膜。然而，现有应用于铝箔餐盒热封装的体系多为热熔胶体系，具有一定的热封性能，但是缺乏耐酸耐水煮性能，同时与pp和pe膜的热封强度也无法得到保障，因此开发一种具有热封功能的铝箔餐盒用多功能涂料具有广阔的市场前景。


技术实现要素：

5.针对现有铝箔餐盒热封材料对pp和pe膜的热封强度不高、耐水煮耐蒸煮耐酸性能差的问题，本发明提供了一种铝箔餐盒用热封涂料及其制备方法。
6.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
7.一方面，本发明提供了一种铝箔餐盒用热封涂料，包括以下质量组分：
[0008][0009]
可选的，所述聚烯烃分散体包括酸酐改性聚烯烃分散体，所述酸酐改性聚烯烃分散体的酸值为30-60mg koh/g，熔点为80-160℃。
[0010]
可选的，所述酸酐改性聚烯烃分散体包括酸酐改性聚丙烯分散体和酸酐改性聚乙烯分散体。
[0011]
可选的，所述固化剂包括氨基树脂、苯代氨基树脂、脲醛树脂以及甘脲树脂中的至
少一种。
[0012]
可选的，所述固化剂包括全甲醚化氨基树脂、甲醚化苯代氨基树脂、甲乙醚化苯代氨基树脂中的至少一种。
[0013]
可选的，所述增粘树脂包括水性vae乳液、水性松香酯乳液中的至少一种。
[0014]
可选的，所述铝箔餐盒用热封涂料还包括5～10质量份的溶剂，所述溶剂包括正丁醇。
[0015]
可选的，所述铝箔餐盒用热封涂料还包括0.1～0.3质量份的消泡剂。
[0016]
可选的，所述消泡剂包括炔二醇类消泡剂。
[0017]
另一方面，本发明还提供了上述铝箔餐盒用热封涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0018]
将聚烯烃分散体、增粘树脂混合，400-600rpm搅拌20-30min；
[0019]
然后加入去离子水、正丁醇、消泡剂、固化剂，400-600rpm搅拌20-30min，使用400目滤布过滤，即可得到所述铝箔餐盒用热封涂料。
[0020]
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明提供的铝箔餐盒用热封涂料，可直接涂覆于铝箔餐盒内壁，工艺简单，涂料固化后的膜层具有良好的柔韧性，满足铝箔餐盒的各种加工性能；聚烯烃分散体作为主体树脂，热封时与pp/pe 覆膜胶具有良好的相容性，增强了热封后铝箔餐盒与盖膜的剥离强度，同时固化剂的加入，与聚烯烃分散体交联固化形成高强度膜层，进一步提高热封涂层的耐水煮和耐乙酸蒸煮性能，为食品安全提供了保障；增粘树脂的添加能够降低热封温度，在160-230℃即可完成热封，同时增强了热封涂层与铝箔餐盒的粘接强度，改善铝箔餐盒热封后的气密性。本发明的热封涂料具有优异的综合性能，满足了当下铝箔餐盒对热封、环保及食用安全的各种需求。
具体实施方式
[0021]
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]
本发明的一实施例提供了一种铝箔餐盒用热封涂料，包括以下质量组分：
[0023][0024]
本发明提供的铝箔餐盒用热封涂料，可直接涂覆于铝箔餐盒内壁，工艺简单，涂料固化后的膜层具有良好的柔韧性，满足铝箔餐盒的各种加工性能；聚烯烃分散体作为主体树脂，热封时与pp/pe覆膜胶具有良好的相容性，增强了热封后铝箔餐盒与盖膜的剥离强度，同时固化剂的加入，与聚烯烃分散体交联固化形成高强度膜层，进一步提高热封涂层的耐水煮和耐乙酸蒸煮性能，为食品安全提供了保障；增粘树脂的添加能够降低热封温度，在160-230℃即能完成热封，同时增强了热封涂层与铝箔餐盒的粘接强度，改善铝箔餐盒热封后的气密性。本发明的热封涂料具有优异的综合性能，满足了当下铝箔餐盒对热封、环保及食用安全的各种需求。
[0025]
在一些实施例中，所述聚烯烃分散体包括酸酐改性聚烯烃分散体，所述酸酐改性聚烯烃分散体的酸值为30-60mg koh/g，熔点为80-160℃。
[0026]
经过酸酐改性的聚烯烃分散体接枝有羧酸官能团，不需要催化剂剂即可直接与固化剂发生交联固化反应，进一步控制酸值在30-60mg koh/g，固化后的膜层具有优异的柔韧性，满足铝箔餐盒的各种加工性能，同时熔点为80-160℃，有利于降低热封温度，在160-230℃下即可完成热封。减少催化剂的使用，不仅可以降低生产成本同时提高膜层的安全性能，满足食品安全的需求。
[0027]
在一些实施例中，所述酸酐改性聚烯烃分散体包括酸酐改性聚丙烯分散体和酸酐改性聚乙烯分散体。
[0028]
所述酸酐改性聚丙烯分散体以及酸酐改性聚乙烯分散体与pp或者pe膜具有相容性，使得热封涂层融化后可与pp或者pe膜良好地融合在一起，实现粘接功能，提升热封后铝箔餐盒的密封性。所述酸酐改性聚丙烯分散体可以列举但不限于尤尼吉可公司的ya-6010、dc1010，所述酸酐改性聚乙烯分散体可以列举但不限于尤尼吉可公司的sb-1200、se1200、sd1200。
[0029]
在一些实施例中，所述固化剂包括氨基树脂、苯代氨基树脂、脲醛树脂以及甘脲树脂中的至少一种。
[0030]
所述氨基树脂、苯代氨基树脂、脲醛树脂以及甘脲树脂具有可与所述酸酐改性聚烯烃分散体交联固化的官能团，使得固化后的膜层性能优异，从而提升热封涂料的耐水煮和耐酸蒸煮性能，为食品安全提供了保障。所述固化剂可以列举但不限于英力士maprenal mf 985、ce 8824、湛新cymel 303。
[0031]
在一些实施例中，所述固化剂包括全甲醚化氨基树脂、甲醚化苯代氨基树脂、甲乙醚化苯代氨基树脂中的至少一种。
[0032]
在一些实施例中，所述增粘树脂包括水性vae乳液、水性松香酯乳液中的至少一种。
[0033]
增粘树脂的加入一方面有利于提高膜层对铝箔基材的附着力，改善铝箔餐盒热封后的气密性，另一方面还可以降低热封温度，在160-230℃下即可完成热封，降低生产成本，所述增粘树脂可以列举但不限于瓦克的vinnapas ep701k、 eaf68、920、劳特化工的snowtack 790g、100g。
[0034]
在一些实施例中，所述铝箔餐盒用热封涂料还包括5～10质量份的溶剂，所述溶剂包括正丁醇。
[0035]
在一些实施例中，所述铝箔餐盒用热封涂料还包括0.1～0.3质量份的消泡剂。
[0036]
在一些实施例中，所述消泡剂包括炔二醇类消泡剂。
[0037]
所述消泡剂用于有利于改变热封涂料的表面张力，减少热封涂料在制备和施加过程中产生的气泡，使漆膜得到良好的流平。所述消泡剂可以列举但不限于空气化工的surfynol se-f。
[0038]
另一方面，本发明一实施例还提供了上述铝箔餐盒用热封涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0039]
将聚烯烃分散体、增粘树脂混合，400-600rpm搅拌20-30min；
[0040]
然后加入去离子水、正丁醇、消泡剂、固化剂，400-600rpm搅拌20-30min，使用400
目滤布过滤，即可得到所述铝箔餐盒用热封涂料。
[0041]
以下通过具体实施例对本发明进行进一步的说明。
[0042]
表1
[0043][0044]
实施例1
[0045]
本实施例用于说明本发明公开的铝箔餐盒用热封涂料及其制备方法，包括以下步骤：
[0046]
步骤一：按表1中实施例1所列组分及质量配比，在混合釜启动状态的搅拌机下，加入聚烯烃分散体、增粘树脂，500转/分钟搅拌20min，得到混合物。
[0047]
步骤二：按表1中实施例1所列组分及质量配比，将去离子水、正丁醇、消泡剂、固化剂投入到混合物中，在转速600转/分钟下分散20min，得到预混物。
[0048]
步骤三：将上述预混物用400目滤布过滤，得到铝箔餐盒用热封涂料。
[0049]
实施例2～5
[0050]
实施例2～5用于说明本发明公开的铝箔餐盒用热封涂料及其制备方法，包括实施例1中的大部分操作步骤，其不同之处在于：
[0051]
所述步骤一和所述步骤二中采用表1中实施例2～5所列的组分及质量配比进行铝箔餐盒用热封涂料的制备。
[0052]
对比例1
[0053]
本对比例用于对比说明本发明公开的铝箔餐盒用热封涂料及其制备方法，包括实施例1中的大部分操作步骤，其不同之处在于：
[0054]
聚烯烃分散体的质量份为20份。
[0055]
对比例2
[0056]
本对比例用于对比说明本发明公开的铝箔餐盒用热封涂料及其制备方法，包括实
施例1中的大部分操作步骤，其不同之处在于：
[0057]
聚烯烃分散体的质量份为80份。
[0058]
性能测试
[0059]
对实施例1～5、对比例1～2制备得到的铝箔餐盒用热封涂料进行如下性能测试：
[0060]
样板制备：将实施例1～5以及对比例1～2的铝箔餐盒用热封涂料用14#线棒涂覆到铝箔基材上，245℃烘烤40s，固化完全，目标干膜重3～4gsm。将样板进行如下测试：
[0061]
水煮发白测试：将样板121℃水煮30min，水煮后观察膜层是否出现发白，若出现发白则不合格。
[0062]
水煮附着力测试：将样板121℃水煮30min，水煮前后，用百格刀划叉，成“#”形，用3m公司胶带撕拉3次后观察，对比性能差异。附着力结果评分标准分为0～10级，其中“0级”代表这个区域100％的涂料粘结，完全不掉，“1 级”代表这个区域90％的涂料粘结，10％已掉，以此类推，“10级”代表这个区域全部掉光，无任何附着力。
[0063]
乙酸蒸煮发白测试：将样板置于4％乙酸中，100℃蒸煮4h，蒸煮后观察膜层是否出现发白，若出现发白则不合格。
[0064]
乙酸蒸煮附着力测试：将样板置于4％乙酸中，100℃蒸煮4h，蒸煮前后，用百格刀划叉，成“#”形，用3m公司胶带撕拉3次后观察，对比性能差异。附着力结果评分标准分为0～10级，其中“0级”代表这个区域100％的涂料粘结，完全不掉，“1级”代表这个区域90％的涂料粘结，10％已掉，以此类推，“10级”代表这个区域全部掉光，无任何附着力。
[0065]
耐丁酮(mek)测试：用6层纱布包裹1kg的铁锤，浸液态的丁酮(mek) 溶剂，然后来回运动以擦涂被测试表面，一个来回记为一次，直到涂层损坏露出金属基材，记录擦拭次数即为mek值。
[0066]
与pp或pe覆膜胶粘合测试：参照gb-t2790-1995胶黏剂180
°
剥离强度试验方法，将上述样板和pp或pe覆膜胶制成200mm*25mm的长条，在190℃温度下，热压粘接1s，压力0.6mpa，热压粘接，粘接好后测试180
°
剥离强度。测试的性能结果见表2。
[0067]
表2
[0068][0069]
根据表2的数据可以看出，本发明提供的铝箔餐盒用热封涂料应用于铝箔基材上，40s即可完全固化成膜，固化后的膜层在121℃水煮30min或4％乙酸 100℃蒸煮4h后均没有出现发白现象，代表膜层物理化学性质保持良好，同时水煮或乙酸蒸煮后的附着力均为0级，膜层没有出现脱落情况，说明本发明提供的热封涂料应用于铝箔基材上具有优异的耐水煮和耐酸性能，符合当前食品包装行业对食用安全方面的需求。另外，膜层与pp或者pe覆膜胶在热封后的剥离强度均能达到10～30n/mm范围内，既能保证与pp、pe覆膜胶具有足够大的粘接强度，避免包装后出现气密性不佳，影响食品存储的问题，同时将剥离强度控制在30n/mm以下，避免由于剥离强度过大造成封盖膜难以揭开的情况，进一步提升用户体验。
[0070]
综上所述，本发明提供的铝箔餐盒用热封涂料具有优异的综合性能，满足了当下铝箔餐盒对热封、环保及使用安全的各种需求。
[0071]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。