[发明专利]一种不沾酸奶的耐磨食品级超疏水纳米涂层

说明书

本发明公开了一种不沾酸奶的耐磨食品级超疏水纳米涂层，旨在提供一种不沾酸奶的耐磨食品级超疏水纳米涂层，该涂层辊涂于复合PE膜或者复合EVA膜上具有超疏性能、良好硬度、强度、耐磨性、良好的热封性能、不掉粉、不粘附酸奶等性能，尤其适合目前食品包装行业无需改造设备，采用现有的辊涂设备进行施工即可实现本发明的目的；其技术方案包括底涂层和面涂层，其中：所述的底涂层包括下述重量份的组分：改性乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物树脂的热封树脂4‑12份，有机聚硅氮烷树脂2‑12份，氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物弹性体0.5‑4份，氯化聚丙烯树脂1‑2份，改性纳米颗粒5‑15份，氧化锌晶须2.5‑7.5份，催化剂0.25‑1份；混合有机溶剂50‑80份；所述的面涂层包括下述重量份的组分：低表面能物质5‑10份，乙醇90‑95份。

技术领域

本发明公开一种耐磨超疏水纳米涂层，具体地说，是一种用于酸奶盖膜的不沾酸奶的食品级纳米涂层，属于食品级别的涂料技术领域。

背景技术

随着社会的进步和人民生活水平的提高，酸奶已经成为日常生活中不可或缺的健康饮品。

酸奶曾被誉为“人类历史上最伟大的食物”，还曾在20世纪末治愈了全球数百万儿童的厌食症。通常酸奶采用塑料杯进行灌装，杯盖采用铝箔复合膜作为封盖，由于酸奶粘度大，很容易吸附在杯壁和盖子上，所以很多人喝完酸奶会习惯性舔酸奶盖，舔着吃既不卫生又不雅观。而扔掉既可惜，又浪费，因此，市场迫切需要一种既具有良好热密封性能又不粘附酸奶的铝箔复合膜来解决这个问题。

众所周知，荷叶具有不完全不沾水的特性，主要在于表面的微纳米二元结构和蜡质材料的共同作用，形成超疏水不粘附污垢的的主要原因。超疏水是一种极端的润湿现象，一般来说，超疏水是指液滴在固体表面的接触角大于150°，且滚动角小于10°的现象。也就是说，当水滴放置再超疏水表面时，会呈现出近似圆球形，而当表面稍微倾斜时，会立即滚落。构筑超疏水的表面通常有两种方法：一种是在物体表面先构筑一个微米结构涂层，然后在其表面再构筑一个纳米结构涂层，从而获得一个超疏水的表面结构；另外一种方法是在物体表面直接构筑一个微-钠结构，然后用低表面能物质进行修饰，从而获得一个超疏水的表面结构。无论采用哪种方法，都希望获得一个有足够强度的耐磨涂层，才具有实际的推广和使用价值。

中国专利CN 106115072A描述了一种不沾型酸奶包装材料的制备方法，该方法首先制得磁铁胶体，用水解缩合法包覆一层二氧化硅制得磁性纳米粒，再将聚乙烯醇和聚四氟乙烯经柠檬酸酯化改性，辅以制得的磁性纳米粒，涂覆在铝箔纸上形成不粘膜，在磁场作用下使纳米粒上浮至膜层表面，形成突触，经食用型蜂蜡辅助，干燥后即得不沾型酸奶包装材料。该技术在涂装到包装材料上，需要施加磁场作用，使纳米颗粒上浮至膜层表面，才具有不粘附酸奶效果，此外，该涂层需要在40-50℃放置过夜，而目前生产铝箔复合膜的生产厂商均采用辊涂设备，不具备磁场功能，同时辊涂对涂料干燥时间普遍要求在1-3分钟内固化，在应用上具有极大困难，不具备实际使用和推广价值，此外该制备方法没有描述涂敷在铝箔上的不粘膜是否会影响热封性能。

中国专利CN105295582B描述一种酸奶不沾盖专用胶乳及其制备方法和应用，采用特定配方和工艺，使制得的胶乳有很好的阻隔性能，延长了酸奶的保质期，而且具有良好的防水性能，解决了酸奶容易沾粘酸奶盖的问题。而该发明专利未透露涂装于铝箔复合膜上多长时间固化，是否影响后续的铝箔复合膜与杯盖的热封性能。同时该发明专利描述的涂层最高的疏水角度为135°的单涂层，这么低的疏水角度对于不粘附酸奶具有非常大的难度，也不具有太大的实用价值，同样，该专利描述的不粘盖专用乳胶涂层没有提及是否会影响热封性能。

传统的超疏水超疏油，一般采用底涂层和面涂层复配的双结构涂层体系，面涂层和低涂层之间结合力差，没有硬度和强度，稍微用力摩擦或者震动，面涂层就很容易成粉末状被刮掉或脱落，从而丧失超疏水超疏油特性，而掉粉一直以来是超疏水超疏油涂层难以大面积推广的重要原因，尤其是辊涂在酸奶的密封盖上，如果存在掉粉，终端用户将非常难以接受。