專利名稱：食品烘烤盤和其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目的是一種由紙板或厚硬紙板的底板所構(gòu)成的食品烘烤盤，底板至少有一層耐熱的聚合物涂層。本發(fā)明的另一目的是這種食品盤的制造方法。
食品烘烤盤，如微波爐或普遍爐的爐盤，可以用作食品(如加熱食用的烘烤食品)消費(fèi)包裝的一部分，以及它們也可以單獨(dú)的產(chǎn)品出售。這種底板必須是不透水和油脂；除此之外，烘烤盤要求有足夠的耐熱性能。至今為止，涂有聚酯的紙板已在烘烤盤中使用。它的缺點(diǎn)有所需聚合物層的厚度以及對聚合物涂層來說是很難耐大于200℃典型爐溫。微波爐中加熱的微波烘烤盤具有一層聚丙烯涂層但是它的耐熱性也有限。
在EP申請0 245 005中描述一種食品烘烤盤，它由紙和紙板的層合物組成并且在它的食品接觸面上有一層食品級樹脂如聚對苯二甲酸乙二醇酯涂層而在反面有一層不燃燒的硅氧烷聚合物涂層，它們覆蓋著層合物的紙層。雖然聚硅氧烷涂層增加耐熱性，但使用聚對苯二甲酸乙二醇酯仍然限制了盤耐高爐溫的能力。
本發(fā)明的目的是提供一種紙板或厚硬紙板食品盤，如微波爐或普通爐盤，相比于現(xiàn)有的紙板盤，它們的性能有所改進(jìn)，特別是提高了耐熱性同時重量又有所減少。
本發(fā)明的盤的特征是盤的聚合物涂層至少在與食品接觸的一側(cè)并且它含有一個包括無機(jī)鏈狀或交聯(lián)聚合體的聚合物交聯(lián)結(jié)構(gòu)，聚合體含有交替排列的硅原子和氧原子并且也包括由有機(jī)基團(tuán)或鏈形成的側(cè)鏈和/或交聯(lián)。
本發(fā)明的食品盤中，已經(jīng)避免使用純粹的有機(jī)涂層。而使用一種硅類涂層，由于涂層材料的部分無機(jī)性質(zhì)從而具有出色的耐熱性能。這種涂層至少在盤的食品接觸面，優(yōu)選在盤的兩側(cè)。
用在本發(fā)明盤中經(jīng)涂覆的紙板或厚硬紙板可以按如下進(jìn)行制造，以硅烷，一種與硅烷反應(yīng)的有機(jī)化合物，水，可能還有一種催化劑為開始，由此水解硅烷并進(jìn)行縮合，形成膠態(tài)顆粒并與有機(jī)化合物反應(yīng)，于是硅烷形成主要含有硅和氧原子的聚合物骨架結(jié)構(gòu)，有機(jī)化合物作為交聯(lián)劑。當(dāng)使用含有活性有機(jī)基團(tuán)的有機(jī)硅烷時，可能不必要使用單獨(dú)的有機(jī)化合物。這產(chǎn)生一種包括膠態(tài)顆粒的溶膠，在溶膠中隨顆粒增大和混合反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行以致于得到鏈狀或交聯(lián)的凝膠，凝膠覆蓋紙板的表面，最后凝膠通過加熱或使用UV，IR，激光，或微波射線進(jìn)行照射固化以在紙板上形成薄薄的緊密涂層。取決于環(huán)境，干燥/化時間可能在零點(diǎn)幾秒到幾小時內(nèi)變化。由此得到的涂層同時具有無機(jī)和有機(jī)物質(zhì)的雙重特征，涂層的性質(zhì)可以選擇以適當(dāng)方式反應(yīng)的組分進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明食品盤的防水和防油脂涂層是堅(jiān)硬的而耐折皺，并在彎曲時不斷裂，并且它可以做得十分薄而在當(dāng)加熱或接合時在成型階段或稍后的階段期間涂層中不會形成小而視覺上無法覺察到的針孔，而這些針孔在由有機(jī)聚合物制成的現(xiàn)有涂層材料中構(gòu)成一個問題并且因?yàn)檫@，涂層不得不做得相當(dāng)厚。根據(jù)初步測試，在光滑紙底板上緊密的涂層使用可低至1g/m2重量，實(shí)際上優(yōu)選涂層重量為約2～6g/m2。因此，相比于現(xiàn)有的紙板，本發(fā)明大大節(jié)省材料并且，紙板的重量有所降低。本發(fā)明另一優(yōu)點(diǎn)是涂層混合物的涂覆是很容易實(shí)現(xiàn)的，使用紙和紙板工業(yè)中常用方法，如棒涂技術(shù)或刮涂技術(shù)或噴涂。
由此可以通過使用在一般涂層混合物涂覆中所使用的相同涂覆裝置，在紙板機(jī)中以“在線”原理進(jìn)行涂層的涂覆，而把此作為紙板制造過程中一部分。也可以在預(yù)模塑的盤坯上或結(jié)合模型進(jìn)行涂層的涂覆。當(dāng)需要時，可以添加填充材料，最優(yōu)選的材料包括片狀礦物質(zhì)填充材料，如滑石粉，云母或玻璃薄片，它們以涂層方向放置并貢獻(xiàn)它的不滲透性能。也可能通過向混合物中添加顏料或有機(jī)著色試劑染色涂層，或向配方中添加有機(jī)和/或無機(jī)纖維或顆粒，可能通過使用偶聯(lián)劑來提高它們和涂層的結(jié)合性能。另外相對于本發(fā)明的無機(jī)鏈或交聯(lián)結(jié)構(gòu)可能在混合物中包含一種形成獨(dú)立聚合物結(jié)構(gòu)的有機(jī)聚合試劑并且有機(jī)聚合試劑和無機(jī)結(jié)構(gòu)交織成網(wǎng)。除了紙板機(jī)，可以結(jié)合印刷過程進(jìn)行涂層的涂覆，例如在一成型的紙底板上，紙底板并不一定首先要進(jìn)行干燥。在這種情況，紙板可以用在紙和紙板工業(yè)中常用的任一種涂層進(jìn)行預(yù)涂覆。
涂層好的耐熱性是本發(fā)明食品盤的特殊優(yōu)點(diǎn)。紙板可以在高溫下模壓成盤并且盤很容易抵擋廚用爐和微波爐的正常溫度，甚至能耐超過紙底板開始燒焦的300℃的溫度。同時，涂層防止紙板不變來自食品加熱時所產(chǎn)生蒸汽的軟化作用，保持盤形狀而不變形。當(dāng)烘烤時，食品不會與本發(fā)明的涂層相粘結(jié)。根據(jù)本發(fā)明得到的盤可以是熟食消費(fèi)包裝的一部分，由此打開包裝后在盤中就可加熱食品，或者盤可以單獨(dú)銷售給消費(fèi)者。
本發(fā)明聚合物涂層的鏈或交聯(lián)結(jié)構(gòu)可以包括硅或金屬原子和氧原子，它們相互交替排列。優(yōu)選該結(jié)構(gòu)主要包括硅和氧，以及可能有少量取代硅原子的金屬原子，與相同骨架結(jié)構(gòu)結(jié)合。這些金屬優(yōu)選包括Ti，Zr，和Al。與聚合物結(jié)構(gòu)相結(jié)合的有機(jī)基團(tuán)主要可以包括取代或非取代烷基或芳基基團(tuán)。
根據(jù)本發(fā)明，由涂層硅類聚合物骨架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的聚合反應(yīng)可以用一個實(shí)施例以下面的化學(xué)式進(jìn)行描述
其中，
Me是四價金屬原子，R是一個烷基基團(tuán)或氫，X是一個烷基或芳基基團(tuán)或鏈，Y是一個取代基，它可以例如是氨基，羥基，碳基，羧基，乙烯基，環(huán)氧基或甲基丙烯酸酯基團(tuán)，u，v和w是整數(shù)，n和m是1～3間的整數(shù)。
聚合物的有機(jī)交聯(lián)可以通過活性取代基Y相互反應(yīng)所產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明，可以以另一種方式聚合混合物，混合物除了一種或多種形成無機(jī)聚合物骨架結(jié)構(gòu)的組分還包括至少一種純有機(jī)成份(而不是硅類有機(jī)化合物如有機(jī)硅烷)，有機(jī)成份形成有機(jī)側(cè)鏈和/或交聯(lián)。在這種情況中，交聯(lián)的形成過程可以以下面化學(xué)式作為加成反應(yīng)進(jìn)行描述
其中X和X′，它們可以是相同或不同的，例如是烷基或芳基骨架或鏈，Y和Z，它們可以是相同或不同，是可相互反應(yīng)的取代基，如氨基，羥基，碳基，羧基，乙烯基，環(huán)氧基或甲基丙烯酸酯基團(tuán)。反應(yīng)可以是加成反應(yīng)或縮合反應(yīng)，這取決于反應(yīng)基團(tuán)。
使用上述純有機(jī)組分的一大優(yōu)點(diǎn)是相比于硅烷它的價格低和更好地完成聚合反應(yīng)。在某些情況，由此得到的硅類聚合物骨架結(jié)構(gòu)對硅烷的活性取代基之間的反應(yīng)產(chǎn)生位阻效應(yīng)，而單獨(dú)游離的有機(jī)化合物甚至在此之后還能繼續(xù)反應(yīng)，從而在無機(jī)硅氧鏈之間形成側(cè)鏈和/或交聯(lián)。也可使用有機(jī)化合物來調(diào)節(jié)由此得到涂層的有機(jī)度(organicity)和其性能。
反應(yīng)混合物中的有機(jī)組分可以是以單體形式的并在涂覆混合物時，進(jìn)行不同程度的預(yù)聚和/或與硅烷進(jìn)行混合。有機(jī)組分在加入到反應(yīng)混合物時也可是預(yù)聚物形式。有機(jī)組分量按單體計(jì)量占反應(yīng)混合物起始聚合材料總量的5～80mol％，優(yōu)選10～70mol％，最優(yōu)選10～50mol％。
本發(fā)明方法中所需的液體介質(zhì)可以包含例如水，醇和/或液態(tài)硅烷。在上面舉例的反應(yīng)中進(jìn)行水解反應(yīng)要結(jié)合水，條件是有水的存在，而同時在反應(yīng)中釋放出醇，并轉(zhuǎn)化成液相。
含有可水解和縮合基團(tuán)的有機(jī)硅烷或者它們的水解產(chǎn)物適于作為本發(fā)明方法的起始材料。
相應(yīng)地，可以使用這樣一些化合物，它們的中心原子例如是Zr，Ti，Al，B等等，這些化合物的混合物或者上面提到的硅和金屬化合物的混合物。
可以使用下面類型的環(huán)氧硅烷(YX)a(HX′)bSi(OR)4-a-b其中，Y＝活性有機(jī)基團(tuán)，如環(huán)氧基，乙烯基或另一種可聚合的有機(jī)基團(tuán)，X和X′＝碳原子數(shù)為1～10個的烴類基團(tuán)R＝碳原子數(shù)為1～7個的烴類基團(tuán)，烷氧基烷基基團(tuán)或碳原子數(shù)為1～6個的酰基基團(tuán)，a＝1～3的數(shù)，b＝0～2的數(shù)，但a+b≤3。
根據(jù)分子式(1)含有環(huán)氧基團(tuán)的硅烷有以下所列的。典型的含一個2，3-環(huán)氧-1-丙氧基的硅化合物包括例如2，3-環(huán)氧-1-丙氧基甲基三甲氧基硅烷，2，3-環(huán)氧-1-丙氧基甲基三乙氧基硅烷，β-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基乙基三乙氧基硅烷，β-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基乙基三甲氧基硅烷，γ-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基丙基三乙氧基硅烷，γ-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基丙基三(甲氧基乙氧基)硅烷，γ-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基丙基三乙酰氧基硅烷，δ-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基丁基三甲氧基硅烷，δ-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基丁基三乙氧基硅烷，δ-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基甲基二甲氧基硅烷，2，3-環(huán)氧-1-丙氧基甲基(甲基)二甲氧基硅烷，2，3-環(huán)氧-1-丙氧基甲基(乙基)二甲氧基硅烷，2，3-環(huán)氧-1-丙氧基甲基(苯基)二甲氧基硅烷，2，3-環(huán)氧-1-丙氧基甲基(乙烯基)二甲氧基硅烷，β-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基乙基(甲基)二甲氧基硅烷，β-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基乙基(乙基)二甲氧基硅烷，γ-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基丙基(甲基)二甲氧基硅烷，γ-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基丙基(乙基)二甲氧基硅烷，δ-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基丁基(甲基)二甲氧基硅烷，和δ-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基丁基(乙基)二甲氧基硅烷。
典型地含有兩個2，3-環(huán)氧-1-丙氧基的硅化合物包括例如二(2，3-環(huán)氧-1-丙氧基甲基)二甲氧基硅烷，二(2，3-環(huán)氧-1-丙氧基甲基)二乙氧基硅烷，二(2，3-環(huán)氧-1-丙氧基乙基)二甲氧基硅烷，二(2，3-環(huán)氧-1-丙氧基乙基)二乙氧基硅烷，二(2，3-環(huán)氧-1-丙氧基丙基)二甲氧基硅烷，和二(2，3-環(huán)氧-1-丙氧基丙基)二乙氧基硅烷。
以通式(2)(HX)nSi(OR)4-n描述的硅化合物的例子包括二甲基二甲氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷，四乙氧基硅烷，苯基三甲氧硅烷，和苯基甲基二甲氧基硅烷。
可以以單獨(dú)化合物或兩種或多種化合物的混合物使用這些化合物。
其它可能的組分包括例如膠態(tài)硅石，即含有一定比例十分細(xì)小顆粒的硅石酸酐粉的膠態(tài)溶液，并且它例如分散在水或醇中，其中顆粒直徑優(yōu)選為1～100nm。
交聯(lián)的有機(jī)聚合物包括預(yù)聚物，優(yōu)選有機(jī)硅烷的活性基團(tuán)與預(yù)聚物反應(yīng)以致于相似的活性基團(tuán)相互反應(yīng)，從而形成結(jié)合無機(jī)硅氧鏈的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。例如可以使用環(huán)氧樹脂或芳族二醇與含有環(huán)氧基團(tuán)的硅烷進(jìn)行反應(yīng)，
芳族醇，如雙酚A，雙酚S，和1.5-二羥基萘，適合作為二醇?？梢允褂眉谆┧狨ヅc含丙烯?；鶊F(tuán)或丙烯酰氧基團(tuán)的硅烷進(jìn)行反應(yīng)。具有活性雙鍵的預(yù)聚物被使用與乙烯基硅烷或其它含有可聚合的雙鍵的硅烷，以及與含有巰基基團(tuán)的硅烷進(jìn)行反應(yīng)。使用多元醇與含異氰酸酯基團(tuán)的硅烷進(jìn)行反應(yīng)。使用異氰酸酯與含有羥基基團(tuán)的硅烷反應(yīng)以及使用環(huán)氧樹脂與氨基硅烷反應(yīng)。
可以使用礦物質(zhì)填充材料如滑石粉和云母。另外混合物中可以加入偶聯(lián)劑，表面活性劑和其它用于制備復(fù)合物和涂料的添加劑。
化學(xué)式(1)和(2)的硅化合物的水解物可以通過在混合溶劑(如水和醇的混合物)中在酸存在下水解相應(yīng)的化合物進(jìn)行制備，這種制備方法為大眾所熟悉。當(dāng)以水解物形式使用通式(1)和(2)的硅化合物時，通過混合硅烷和水解該混合物一般可得到更好的結(jié)果。
固化催化劑促進(jìn)涂層在相對低的溫度下快速固化并且對涂層的性能產(chǎn)生有益的影響。
例如可以使用以下物質(zhì)作為含有環(huán)氧基團(tuán)硅烷的固化催化劑Broensted酸如鹽鹽，硝酸，磷酸，硫酸，磺酸等等；路易斯酸如ZnCl3，F(xiàn)eCl3，AlCl3，TiCl3和相應(yīng)有機(jī)絡(luò)酸的金屬鹽如醋酸鈉，以及烴氧化(oxylate)鋅；有機(jī)硼酸酯如硼酸甲酯和硼酸乙酯；堿如氫氧化鈉和氫氧化鉀；鈦酸酯如四丁氧基鈦酸酯和四異丙氧基鈦酸酯；金屬乙酰丙酮化物如乙酰丙酮氧鈦；以及胺如正丁胺，二正丁胺，胍，和咪唑。
也可使用輔助催化劑如無機(jī)酸和羧酸的鹽如高氯酸銨，氯化銨，和硫酸銨，硝酸銨，乙酸鈉和脂族氟代磺酸鹽。
選擇最適合的固化催化劑取決于涂層組合物所希望的性能和用途。
另外，涂料可以含有溶劑如醇，酮，酯，醚，溶纖劑，羧酸酯或者它們的混合物。特別推薦甲醇到丁醇等低級醇。通常也使用甲基溶纖劑，乙基溶纖劑和丁基溶纖劑，低級羧酸和芳族化合物如甲苯和二甲苯，以及酯如乙酸乙酯和乙酸丁酯。但是，例如通過使用硅烷作為溶劑盡量減小使用溶劑，因?yàn)榧埌逋繉訒r的溶劑蒸汽揮發(fā)會導(dǎo)致額外的處理。
為了得到光滑的涂層，如果需要，可以加入少量的流動控制試劑(如烯化二氧和二甲基硅氧烷的嵌段共聚物)。
涂層中也可加入抗氧劑和紫外光保護(hù)試劑。
涂層溶液中可以加入非離子表面活性劑以調(diào)整其潤濕性能和親水性能。
上面描述的硅類涂層具有玻璃狀的外觀并且它也是緊密且是可以彎曲的，不會破裂或形成孔，是耐熱和耐化學(xué)品，涂層不透油脂，香味和水蒸汽，對濕氣不敏感。在通過制成紙漿進(jìn)行材料回收中，存在微量的涂層材料不會損害由此得到的回收紙漿。
優(yōu)選通過將涂層加熱到約100～200℃溫度進(jìn)行涂層的固化和所剩液相的去除。加熱處理將消除涂層的多孔性，使涂層具有所需不透油脂的性能。
因?yàn)楸景l(fā)明的玻璃狀薄涂層是透明的，所以在涂覆過程之前紙板上印刷的圖畫和文字會清晰可見。這對食品盤是一大優(yōu)點(diǎn)，食品盤中，玻璃狀涂層構(gòu)成產(chǎn)品的外表面。
本發(fā)明中所用的底板包括稱作紙板的材料(重量可高達(dá)250g/m2)，和稱作厚硬紙板的材料(重量為250g/m2或更大)。優(yōu)選重量為225～250g/m2的紙板。
另外，本發(fā)明包括一種上面描述食品烘烤盤的制造方法，其特征是聚合物涂層是通過涂覆含有活性成份并可聚合成不透油脂，耐熱涂層的混合物在紙板或厚硬紙板的底板上形成的，該涂層包括一個含有交替排列硅和氧原子的聚合物骨架結(jié)構(gòu)，和由有機(jī)基團(tuán)或鏈形成的側(cè)鏈/或交聯(lián)，并且盤是由此得到的經(jīng)涂覆的紙板所形成，以致于涂層在盤與食品接觸的一面。盤可以通過模具切割，折皺和彎曲或模壓成型。
在附圖中，

圖1顯示了本發(fā)明經(jīng)涂覆的食品烘烤盤，圖2顯示了盤邊角的剖面，是圖1的局部放大。
在圖1和圖2中顯示的并且可以例如應(yīng)用于熟食包裝的本發(fā)明烘烤盤1包括紙板層2和溶膠-凝膠方法形成并在盤的內(nèi)外表面的玻璃狀硅類聚合物3，4。紙板層2的重量至少約225g/m2以及兩層玻璃狀聚合物層3，4的重量優(yōu)選為2～5g/m2。聚合物層3，4使盤不透水和油脂并且它們耐常用廚用爐200～250℃的使用溫度而不受損壞。盤內(nèi)表面的聚合物層專門防止食品的粘結(jié)，而盤外表面的聚合物層主要保護(hù)盤避免烘烤層上油脂以及避免加熱時來自食品的飛濺。在某些情況，盤外表面的聚合物層可以省略。這樣的圖示盤1也可以用在微波爐中。
通過以下的申請實(shí)施例描述本發(fā)明和所采用的聚合物涂層材料。實(shí)施例1182克2，2-二(4-羥苯基)丙烷(組分B)在室溫下混合溶解在473克γ-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基丙基三甲氧基硅烷(組分A)中?；旌衔镏兄饾u加入24克0.1N鹽酸，同時進(jìn)行攪拌。繼續(xù)攪拌約2小時，其間加入20克膠態(tài)硅石(Aerosil，Degussa)。當(dāng)需要時，加入1克流動控制試劑。由此制得的溶液適用期至少1個月。在使用該溶液之前，混合加入16克甲基咪唑(路易斯酸)約1小時。這種溶液適用期約為24小時。
用棒涂法在下面的紙板上實(shí)施涂層1.涂有顏料的SBS紙板基重235g/m2厚度314μm2.涂有苯乙烯丁二烯分散體的紙板3.表面光滑的杯紙板基重230g/m2厚度約300μm涂層在160℃的爐子中熱固化2分鐘。測試結(jié)果在對1，2，3類紙板進(jìn)行測試中使用實(shí)施例1的涂層溶液。結(jié)果表明這個粘度的涂層溶液最適合光滑而少孔類紙板(樣品1和2)。
當(dāng)進(jìn)行視覺評估時，涂層是清澈透明的，并且有好的成膜性能。根據(jù)電子顯微鏡研究，樣品1和2中的涂層是完整而連接的。而在樣品3中涂層部分被孔洞吸收而導(dǎo)致針孔。
表1為涂層的物理性能。
表1實(shí)施例1的測試結(jié)果
實(shí)施例2如同在實(shí)施例1中預(yù)水解溶液。
不用膠態(tài)硅石，連續(xù)攪拌加入總量為180克的少量細(xì)小顆?；?，滑石粉98％的顆粒尺寸少于10μm(Finntalc C10)。
混合物中加入甲基咪唑之后，通過混合物中加入約7克膠態(tài)硅石調(diào)節(jié)其粘度使其適合于棒涂。
使用這種涂層溶液涂覆實(shí)施例1的1和3類紙板。以在實(shí)施例1中相同的條件干燥和固化涂層。測試結(jié)果當(dāng)進(jìn)行視覺評估時，涂層略為暗淡但有好的成膜性能。
表2為涂層的物理性能。
表2實(shí)施例2的測試結(jié)果
實(shí)施例3制備236克γ-2，3-環(huán)氧-1-丙氧基丙基三甲氧基硅烷(1mol)通過在室溫下逐步加入27克0.1N鹽酸的水溶液進(jìn)行預(yù)水解，同時攪拌混合物。繼續(xù)攪拌2小時。這種形式的溶液適用期至少1個月。
在使用這種溶液之前，攪拌加入8.2克N-甲基咪唑(路易斯酸)約1小時。這種形式的溶液適用期約為24小時，其粘度逐漸增大。用100ml乙醇和81.4克顆粒尺寸少于10μm的滑石粉混合制備滑石粉懸浮體。少量少量地加入滑石粉。就在溶液用于涂覆之前向涂層溶液攪拌加入流動控制劑和滑石粉乙醇懸浮體。
涂層溶液用棒涂機(jī)涂覆1和3類紙板。
涂層首先在80℃干燥10分鐘，然后在160℃固化6小時。測試結(jié)果當(dāng)進(jìn)行視覺評估時，涂層略為暗淡但在紙板上形成完整的膜。
表3實(shí)施例3的測試結(jié)果
當(dāng)彎曲，彎曲半徑為1mm時12μm厚的涂層沒有斷裂。實(shí)施例4制備37克乙烯基三甲氧基硅烷CH2＝CH-Si(OCH3)3，49克巰丙基三甲氧基硅烷HSCH2CH2CH2Si(OCH3)3，250克醋酸乙酯和27克0.1N HCl在25℃混合2小時。
在30℃用真空蒸餾從溶液中除去醋酸乙酯和產(chǎn)生的甲醇的混合物。由此得到的溶液馬上用于涂覆，涂層用棒涂法進(jìn)行涂覆，涂層用1200W的紫外光固化12秒。
涂層溶液用于涂覆1和3類紙板。測試結(jié)果當(dāng)進(jìn)行視覺評估時，涂層清澈透時，并且形成連接的玻璃狀表面。
實(shí)施例4的測試結(jié)果
實(shí)施例535.6克苯基三甲氧基硅烷，276.6克2，3-環(huán)氧-1-丙氧基丙基三甲氧基硅烷和19.8克氨丙基三乙氧基硅烷在一冰浴的容器中混合。向混合物中逐步滴加6克水，在冰浴中繼續(xù)攪拌15分鐘，隨后少量少量地加入12g水，混合物繼續(xù)在冰浴中攪拌15分鐘。然后以更快的速度滴加97.2克水，在室溫下繼續(xù)攪拌2小時。接著向這一水解物中加入43.6克環(huán)氧樹脂(Dow corning D.E.R.330)。使用棒涂法在實(shí)施例1的1-3類紙板上進(jìn)行涂覆。涂層在160℃的爐子中進(jìn)行固化。
表5實(shí)施例5測試結(jié)果
實(shí)施例6如同在實(shí)施例5中預(yù)水解溶液。水解物中加入147克云母(KemivaMica 40)。涂層溶液用于涂覆實(shí)施例5的1，2和3類紙板。涂層如同在實(shí)施例5中進(jìn)行固化和干燥。測試結(jié)果當(dāng)進(jìn)行表觀檢查時，涂層略為暗淡但有好的成膜性能。表6為涂層的物理性能。
表6實(shí)施例6的測試結(jié)果
對本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說是很明顯的，本發(fā)明的不同實(shí)施例并不限制于上面所描述的實(shí)施例而可在附屬的權(quán)利要求內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.一種由紙板或厚硬紙板(2)的底板所構(gòu)成的食品烘烤盤(1)，底板上至少有一層耐熱聚合物涂層(3，4)，其特征是涂層(3，4)位于食品接觸的盤面上并且包括聚合的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括硅原子和氧原子交替排列的無機(jī)鏈狀或交聯(lián)聚合物骨架結(jié)構(gòu)以及包括由有機(jī)基團(tuán)或鏈所形成的側(cè)鏈和/或交聯(lián)。
2.權(quán)利要求1的食品盤，其特征是它包括一底板(2)，其兩邊都有不透水和油脂并且耐熱的聚合物涂層(3，4)。
3.權(quán)利要求1或2的食品盤，其特征是涂層的重量至少1g/m2，優(yōu)選約2～6g/m2。
4.前面權(quán)利要求任一項(xiàng)的食品盤，其特征是底板是由重為225～250g/m2的紙板所構(gòu)成的。
5.前面權(quán)利要求任一項(xiàng)的食品盤(1)的制造方法，其特征是聚合物涂層(3，4)是通過在紙板或厚硬紙板的底板上涂覆含有活性成份并且可聚合成不透水和油脂和耐熱涂層的混合物而形成在底板上的，涂層包括一個含有交替排列硅和氧原子的聚合物骨架結(jié)構(gòu)和由有機(jī)基團(tuán)或鏈形成的側(cè)鏈和/或交聯(lián)，并且盤(1)是由此得到的經(jīng)涂覆的板所形成，因此涂層是在與食品接觸的盤面上。
6.權(quán)利要求5的方法，其特征是底板(2)的兩側(cè)都有不透水和油脂并且耐熱的聚合物涂層(3，4)。
7.權(quán)利要求5或6的方法，其特征是以下的步驟形成含有硅烷，水，溶劑如醇，也可能有活性有機(jī)組分的可聚合反應(yīng)混合物，在板上涂覆混合物，使混合物膠凝，以及固化混合物形成緊密涂層。
8.權(quán)利要求7的方法，其特征在于涂覆在板上的混合物是一種膠態(tài)混合物，它包括含有聚合成份和膠態(tài)活性顆粒的液相。
9.權(quán)利要求7或8的方法，其特征是在板上也有填充劑如滑石粉或云母，并構(gòu)成由此得到涂層的一部分。
10.權(quán)利要求7～9任何一項(xiàng)的方法，其特征是在約100～200℃固化溫度下加熱固化。
11.權(quán)利要求7～9任何一項(xiàng)的方法，其特征是通過照射固化。
12.權(quán)利要求5～11任何一項(xiàng)的方法，其特征是在涂覆在板上的混合物中，至少包含一種有機(jī)硅烷，它用于形成硅類聚合物骨架結(jié)構(gòu)并且它含有形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的活性環(huán)氧基，氨基，羥基，羧酸，碳基，乙烯基或甲基丙烯酸酯基團(tuán)。
13.權(quán)利要求5～12任何一項(xiàng)的方法，其特征是涂覆在紙板上的混合物中包含至少一種用于形成硅類聚合物骨架的硅烷和至少一種形成側(cè)鏈和/或交聯(lián)的活性有機(jī)組分。
14.權(quán)利要求13的方法，其特征是該有機(jī)組分含至少一個活性環(huán)氧基，氨基，羥基，羧酸，碳基，乙烯基或甲基丙烯酸酯基團(tuán)。
15.權(quán)利要求5～14任何一項(xiàng)的方法，其特征是對板印刷，隨后在經(jīng)印刷的表面上形成透明的聚合物涂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種食品烘烤盤(1)以及它的制造方法。紙板或厚硬紙板盤至少具有一層聚合物涂層(3,4),根據(jù)本發(fā)明,聚合物涂層至少位于與食品接觸的盤面上并且含有一聚合物交聯(lián)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)包括含有交替排列硅和氧原子的無機(jī)鏈狀或交聯(lián)聚合骨架結(jié)構(gòu)以及包括由有機(jī)基團(tuán)或鏈形成的側(cè)鏈和/或交聯(lián)。通過在板(2)上涂覆含有活性成分和聚合成不透油脂的并且耐熱的玻璃狀涂層(3,4)的混合物,至少涂覆板的一面,優(yōu)選兩面,以及由此得到的經(jīng)涂覆的紙板形成盤(1)。聚合成分可以是與交聯(lián)有機(jī)化合物如環(huán)氧化物進(jìn)行反應(yīng)的有機(jī)硅烷。由此得到的經(jīng)涂覆盤是不透水和油脂的并且能抵擋常用爐和微波爐的使用溫度。
文檔編號D21H19/62GK1241232SQ97180922
公開日2000年1月12日 申請日期1997年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月22日
發(fā)明者J·O·L·尤爾斯特德, L·M·庫科, T·彭蒂恩 申請人:斯特勞恩索有限公司, 措伊斯超微結(jié)構(gòu)股份有限公司