用于食品和饮料包装的聚合物组合物和涂层制造技术

本披露涉及涂层和涂覆组合物，它们基本上不含双酚A(BPA)以及类似化合物，这帮助降低或最小化与这些涂覆组合物接触存储的食品或饮料相关联的风味损失。在一个方面中，该组合物可以包括环醚树脂和丙烯酸酯树脂的一种均质混合物的反应产物，其提供了聚合物的一种独特的交联并且互穿网络。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于食品和饮料包装的聚合物组合物和涂层相关申请的交叉引用本申请要求2013年5月16日提交的美国临时申请号61/824,084的权益，该临时申请的披露内容通过引用以其全文结合于此。
本披露涉及基本上不含双酚A(BPA)和相关化合物的组合物和涂层。背景许多饮料和食品容器涂层采用基于双酚的聚碳酸酯或环氧树脂和相关的聚氨酯，其中这些双酚化合物作为聚合物的一部分结合和/或是处于一种移动形式。一种用于聚碳酸酯的常见的合成方法使双酚化合物如双酚A(BPA)或双酚F(BPF)碱化以形成一种双(苯氧基)盐，并且使该产品与光气(COCl2)缩合以形成该聚碳酸酯。将保护涂层施用到金属和其他食品和饮料容器(例如罐)的内部以防止这些内容物与容器的金属表面接触以防止金属的腐蚀和这些内容物的污染和变质。聚碳酸酯和相关的基于双酚的环氧树脂以及聚氨酯是无色的、无味的、以及无臭的。目前可用的科学证据的平衡表明痕量的双酚(可能扩散远离现有涂层，无论是源自包含移动或结合的双酚化合物)不造成对人类的显著健康风险。然而，存在的一种看法是一些涂层如基于环氧树脂的涂层以及类似物(包含移动BPA、双酚F(BPF)、双酚A二缩水甘油醚(BADGE)、和双酚F二缩水甘油醚(BFDGE))对于食品存储是较不希望并且可能很快就不能满足建立的政府监管标准。已经作出共同的努力来寻找不含双酚化合物的替换物。目前，大多数有希望的替代涂层是基于聚酯和聚丙烯酸酯的组合，然而，无BPA-和BPF的环氧树脂不是一种现成的选择。将有利的是提供一种用于包装容器(例如，食品或饮料罐)的保护性涂层，该包装容器涂覆有一种组合物，该组合物基本上不含移动BPA和相关化合物。这些需要以及其他需要通过本披露的组合物、方法、以及产品得以解决。简要概述在本披露中提供的是用于食品和饮料包装的新的组合物和涂层。不像之前的看起来基于环氧树脂、丙烯酸酯、和/或硅氧烷树脂的类似组合的涂覆组合物，本披露的涂覆组合物通过合成或交联一种或多种成分聚合物树脂(同时存在其他树脂)制备，这样使得产生一种互穿网络或至少一种聚合物网络的缠结组合，这提供了基本上不含移动双酚化合物的高度稳定的聚合物网络。在一些实施例中，该聚合物材料是一种互穿聚合物网络。在某些实施例中，均质混合物中的至少一种树脂的交联反应产物不包括与从其他树脂形成的聚合物的交联。在其他实施例中，至少一种树脂的反应产物中的至少一些交联是到一种类型的聚合物(来自其他两种树脂的一种或二者)的键。无论如何，通过网络的缠结组合赋予的稳定性导致一种涂层，该涂层基本上不含移动双酚化合物。在一个方面，提供了一种组合物，该组合物包含以下项的反应产物：环氧树脂和芳基化物树脂，它们可在引发剂、催化剂、和/或交联剂的存在下接触，并且其中产生的缠结或互穿的聚合物网络基本上不含移动双酚化合物。在另一个方面中，本披露提供了一种组合物，该组合物包含以下项的反应产物：环氧树脂和硅氧烷树脂，它们可在催化剂和/或交联剂，以及若需要，引发剂的存在下接触，并且其中产生的缠结或互穿的聚合物网络基本上不含移动双酚化合物。本披露的还另一个方面提供了一种组合物，该组合物包含以下项的反应产物：丙烯酸酯树脂和硅氧烷树脂，它们可在催化剂和/或交联剂，以及若需要，引发剂的存在下接触，并且其中产生的缠结或互穿的聚合物网络基本上不含移动双酚化合物。在某些实施例中，例如，提供了一种涂层，该涂层具有用于食品以及饮料包装的改善的性能，其中该涂层是从0.1至20微米厚，粘附到基底表面(基本上由一种金属构成)，并且包括一种聚合物材料，其中：a)该聚合物材料由热固性树脂的均质混合物的反应产物组成，这些热固性树脂选自以下三个类别的至少两个：环醚树脂、丙烯酸酯树脂和硅氧烷树脂；b)这些热固性树脂类别的至少两种的反应产物可以构成该聚合物材料的至少20％，分别按每类别的干重计；c)该聚合物材料的骨架键的从5％至25％可以是形成网络的键；d)该聚合物材料可以构成该涂层的按干重计的至少90％；e)该涂层基本上不含BPA、BPF、BADGE以及BFDGE；并且f)该涂层具有至少70度的与水的接触角；其中该涂层与基底的粘附在用于食品和饮料包装的常规使用条件下是基本上化学稳定的。在某些其他实施例中，提供了一种涂层，该涂层具有用于食品以及饮料包装的改善的性能，其中该涂层是从0.1至20微米厚，粘附到基底表面(基本上由一种金属构成)，并且包括一种聚合物材料，其中：a)该聚合物材料由热固性树脂的均质混合物的反应产物组成，这些热固性树脂选自以下三个类别的至少两个：环醚树脂、丙烯酸酯树脂和硅氧烷树脂；b)这些热固性树脂类别的至少两种的反应产物可以构成该聚合物材料的至少20％，分别按每类别的干重计；c)该聚合物材料的骨架键的从5％至25％可以是形成网络的键；d)该聚合物材料可以构成该涂层的按干重计的至少90％；e)该涂层基本上不含BPA、BPF、BADGE以及BFDGE；并且f)该涂层具有至少70度的与水的接触角；其中该涂层与基底的粘附在用于食品和饮料包装的常规物理应力下是基本上机械稳定的。在还其他实施例中，提供了一种涂层，该涂层具有用于食品以及饮料包装的改善的性能，其中该涂层是从0.1至20微米厚，粘附到基底表面(基本上由一种金属构成)，并且包括一种聚合物材料，其中：a)该聚合物材料由热固性树脂的均质混合物的反应产物组成，这些热固性树脂选自以下三个类别的至少两个：环醚树脂、丙烯酸酯树脂和硅氧烷树脂；b)这些热固性树脂类别的至少两种的反应产物可以构成该聚合物材料的至少20％，分别按每类别的干重计；c)该聚合物材料的骨架键的从5％至25％可以是形成网络的键；d)该聚合物材料可以构成该涂层的按干重计的至少90％；e)该涂层基本上不含BPA、BPF、BADGE以及BFDGE；并且f)该涂层具有至少70度的与水的接触角；其中该涂层与基底的粘附在用于食品和饮料包装的常规条件和物理应力下是基本上化学和机械稳定的。本披露还提供了一种物品，该物品包括：一个食品或饮料罐(包括金属基底)的主体部分或末端部分或两者；以及一种组合物，该组合物布置在该主体部分或末端部分或两者的内表面的至少一部分上，包括任何所披露的聚合物涂覆组合物。还提供了一种罐，该罐至少部分地在内部表面上涂覆有任何所披露的聚合物涂覆组合物。关于得到的树脂和涂层的特殊特征，在一个方面中，得到的涂层可以具有至少70度的与水的接触角并且主要由一种聚合物材料构成，该聚合物材料是热固性树脂的均质混合物的一种反应产物(基于醚树脂如环醚、丙烯酸酯树脂、和/或硅氧烷树脂的互穿网络)。当该聚合物材料完全固化时，其骨架键的从5％至25％是形成网络键，这些键形成该互穿网络的主链并且在一种或多种其他聚合物存在下产生。这些涂层很好地粘附到金属，基本上不含双酚A以及相关的化合物，并且在用于食品和饮料包装的常规使用条件和应力下基本上化学和机械稳定。详细说明本披露提供了一种可硬化的包装组合物，该组合物是基于以下项的两种或三种的组合：醚如环醚、丙烯酸类树脂以及硅氧烷。该组合物包含极少(若有的话)双酚A或相关化合物。本披露还提供了用于施用和使用该组合物的方法。具体地，它对于用于食品和饮料容器的金属表面上的层压制件和衬里是有用的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于食品以及饮料包装的涂覆组合物，该涂覆组合物包含至少一种环醚树脂以及至少一种丙烯酸酯树脂的一种均质混合物的聚合物反应产物，其中：a)在该聚合物反应产物中的从5％至25％的骨架键是形成网络键；并且b)该涂覆组合物基本上不含BPA、BPF、BADGE和BFDGE。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.05.16 US 61/824,0841.一种用于食品以及饮料包装的涂覆组合物，该涂覆组合物包含以下成分的一种均质混合物的聚合物反应产物：a)9.5wt％的1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚，b)相等重量的三丙二醇二丙烯酸酯与i)丙氧基化的新戊二醇二丙烯酸酯或ii)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的组合，其中该1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚以相对于该组合的重量的1:1的重量比存在，c)自由基引发剂，d)至少一种表面活性剂，以及e)液体载体，其中：该涂覆组合物基本上不含BPA、BPF、BADGE和BFDGE。2.根据权利要求1所述的涂覆组合物，其中该聚合物反应产物是固化的。3.根据权利要求1所述的涂覆组合物，其中该聚合物反应产物构成该涂覆组合物的按干重计的至少20％。4.根据权利要求1所述的涂覆组合物，其中由该涂覆组合物制备的涂层是从0.1至20微米厚并且具有至少70度的与水的接触角。5.根据权利要求1所述的涂覆组合物，其中该均质混合物进一步包括一种交联剂，其量值为按重量计从0.1％至10％。6.根据权利要求1所述的涂覆组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：游晓蓉，石昱，柳小华，
申请(专利权)人：可口可乐公司，
类型：发明
国别省市：美国;US