溶剂基涂料组合物制造技术

公开了涂料组合物。在一些实施方案中，该涂料组合物用于涂覆用于储存食品和饮料的基质如包装材料等。涂料组合物可如下制备：使环氧化植物油与羟基官能材料在酸催化剂的存在下反应以形成羟基官能油多元醇，将羟基官能油多元醇(具有或不具有环氧化聚丁二烯)与官能聚烯烃共聚物混合以形成混合物，使混合物与烯属不饱和单体组分在引发剂的存在下反应以形成接枝共聚物，和用交联剂将接枝共聚物交联以形成涂料组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】溶剂基涂料组合物专利技术背景1.专利
本专利技术涉及涂料组合物，用涂料组合物涂覆基质的方法，和涂有涂料组合物的基质。2.相关技术描述当前技术主要基于用氨基树脂和酚醛塑料固化的环氧树脂技术。由双酚A基环氧树脂和聚氯乙烯形成的涂料组合物用于涂覆食品和饮料的包装和容器。然而，其中一些消费者和商标所有人想要用于食品和饮料包装和容器的不含或基本不含双酚A和聚氯乙烯的涂料组合物。共有专利公开W02010/100122公开了包含羟基官能油多元醇的涂料组合物，其通过包括使环氧化植物油与羟基官能材料在酸催化剂的存在下反应的方法制备。共有专利公开TO2010/100121公开了包含羟基官能油多元醇丙烯酸接枝共聚物的涂料组合物，其通过包括如下步骤的方法制备:使环氧化植物油与羟基官能材料在酸催化剂的存在下反应以形成羟基官能油多元醇，使羟基官能油多元醇与烯属不饱和单体组分在引发剂的存在下反应以形成羟基官能油多元醇丙烯酸接枝共聚物，和使羟基官能油多元醇丙烯酸接枝共聚物与交联剂交联以形成涂料组合物。然而，一些油多元醇技术不具有固有的良好灵活性，且在材料用作包装涂料组合物时获益于进一步改进。英国专利申请GB2218704公开了通过聚乙烯-马来酸共聚物的含水涂料配制剂保护的碳酸饮料用铝或镀锡钢罐。所施涂的水溶液优选包含5-20重量％固体，这对饮料罐端应用而言太低。另外，施涂于基质上的涂层在200°C下固化10分钟，这太长且对罐端应用而言不适用。需要制备不含双酚A或聚氯乙烯或者基本不含它们的包装涂料组合物。本专利技术涂料组合物尤其可用作食品和饮料包装和容器的包装涂料。可配制它们以提供对应用而言更高的固体和与一些商业涂料组合物相比改进的韧性、耐腐蚀性、挠性、抗发白性和耐干馏性。专利技术概沭本专利技术技术能够提供与一些现有技术涂料组合物相比更高固体涂料和更好的韧性、耐腐蚀性、挠性、抗发白性和耐干馏性。较高的固体容许在单程操作中更宽的涂覆范围。该涂料组合物具有20%或更多的可再生油多元醇，其贡献持续性并满足全球消费者需求。本专利技术官能聚烯烃共聚物帮助提供膜挠性和在金属基质上的良好附着力。啤酒和饮料罐的易开端通常如下生产:首先涂覆平片金属基质，加热涂覆的基质，然后将涂覆的基质冲压或成型成所需形状。高速带卷涂覆线通常要求会在几秒内干燥和固化的涂料组合物，因为基质非常快地加热至可以为约200至约300°C的峰值金属温度。本专利技术涂料组合物可施涂于啤酒和饮料罐端上并可以在高速卷带涂覆线上以I至约IOmg/平方英寸的膜重量施涂。本专利技术提供环氧树脂基涂料组合物的替代品，其仍容许无甲醛固化、抗发白性、干馏能力并可经得住难保持(hard-to-hold)饮料。本专利技术包括制备涂料组合物，例如溶剂基涂料组合物的方法，和通过这类方法形成的涂料组合物。这类方法可在单一反应器或多个反应器中进行。在本专利技术一些实施方案中，涂料组合物通过包括如下步骤的方法制备:使环氧化植物油与羟基官能材料在酸催化剂(例如路易斯酸催化剂)和溶剂的存在下反应以形成羟基官能油多元醇，将羟基官能油多元醇与官能聚烯烃共聚物(具有或不具有环氧化聚丁二烯)混合以形成混合物，使混合物与烯属不饱和单体组分在引发剂的存在下反应以形成接枝共聚物，和使接枝共聚物交联以形成涂料组合物。在本专利技术一些实施方案中，涂料组合物通过包括如下步骤的方法制备:将羟基官能油多元醇(具有或不具有环氧化聚丁二烯)和聚乙烯(甲基)丙烯酸共聚物在酸催化剂(例如路易斯酸催化剂)的存在下混合以形成混合物，然后将烯属不饱和单体组分在引发剂的存在下接枝以形成接枝共聚物。在本专利技术一些实施方案中，涂料组合物如下制备:将羟基官能油多元醇和聚乙烯(甲基)丙烯酸共聚物(具有或不具有环氧化聚丁二烯)混合以形成混合物，然后将烯属不饱和单体组分接枝以形成接枝共聚物，并使接枝共聚物与无BPA环氧化物交联剂反应以形成用于罐涂料应用中的含水微凝胶聚合涂料组合物。溶剂中的羟基官能油多元醇可在高温(例如140°C )下溶解官能聚烯烃共聚物。烯属不饱和单体组分，例如苯乙烯或丙烯酸丁酯可在引发剂的存在下聚合。丙烯酸单体可接枝到油多元醇骨架或所形成的丙烯酸共聚物上。发现作为官能聚烯烃共聚物的聚乙烯酸与丙烯酸酯聚合物在油多元醇的存在下更相容，且聚乙烯酸提供对膜性能而言良好的附着力和挠性。官能聚烯烃共聚物有时具有与丙烯酸酯聚合物分开的相，并产生浑浊膜而不存在油多元醇。在本专利技术一些实 施方案中，由环氧化聚丁二烯，例如polybd600形成的涂料聚合物在溶剂中可在高温(例如140°C )下溶解聚乙烯酸共聚物。烯属不饱和单体组分，例如苯乙烯或丙烯酸丁酯可在引发剂的存在下聚合。丙烯酸系单体可接枝到环氧化聚丁二烯骨架或所形成的丙烯酸类共聚物上。环氧化聚丁二烯具有环氧基和不饱和基团。环氧基可与聚乙烯酸的酸基团反应，且不饱和基团可与烯属不饱和单体组分反应并使用交联剂如酚类交联剂和无BPA环氧基交联剂交联以形成涂料组合物。由油多元醇、官能聚烯烃共聚物和烯属不饱和单体组分形成的涂料聚合物可使用交联剂如酚类交联剂和无BPA环氧基交联剂交联以形成涂料组合物。本专利技术涂料组合物显示出在涂覆于基质如啤酒和饮料易开端上时非常好的膜性能。在一些实施方案中，本专利技术包括通过将涂料组合物施涂于基质上而涂覆基质的方法。还公开了涂有涂料组合物的基质。在一些实施方案中，该基质为罐或包装。专利技术详沭如本文所述公开内容和权利要求书的上述实施方案和其它实施方案中所用，以下术语通常具有所述含义，但如果本专利技术的优点通过将更宽的含义推至以下术语，则这些含义不意欲限制本专利技术的范围。本专利技术包括至少部分地涂有本专利技术涂料组合物的基质和涂覆该基质的方法。如本文所用术语“基质”包括但不限于用于保持、碰触或接触任何类型的食品或饮料的罐、金属罐、易开端、包装、容器、接受器或其任何部分。另外，术语“基质”、“食品罐”、“食品容器”等包括“罐端”作为非限定性实例，其可由罐端储料压印并用于食品和饮料的包装中。本专利技术包括通过如下步骤制备涂料组合物的方法:使环氧化植物油与羟基官能材料在酸催化剂的存在下反应以形成羟基官能油多元醇，将羟基官能油多元醇(具有或不具有环氧化聚丁二烯)与官能聚烯烃共聚物混合以形成混合物，使混合物与烯属不饱和单体组分在引发剂的存在下反应以形成接枝共聚物，和将接枝共聚物用交联剂交联以形成涂料组合物。涂料组合物尤其可用于制备食品和饮料包装和容器的包装涂料。在本专利技术一些实施方案中，涂料组合物通过包括如下步骤的方法制备:使羟基官能油多元醇(具有或不具有环氧化聚丁二烯，例如可由Cray Valley得到的polybd600或polybd605)、聚乙烯(甲基)丙烯酸共聚物和烯属不饱和单体组分在酸催化剂(例如路易斯酸催化剂)和引发剂的存在下反应以形成接枝共聚物，和将接枝共聚物用交联剂交联以形成涂料组合物。在本专利技术一些实施方案中，涂料组合物为溶剂基涂料组合物。溶剂基涂料组合物可包含非官能和/或羟基官能单体，任选与更高含量的酸官能单体以使组合物为溶液。作为非限定性实例，溶剂基涂料组合物可包含烯属不饱和单体组分，其具有非官能烯属不饱和单体，例如作为非限定性实例，丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸苄基酯等及其混合物，以及任选具有更少量的官能单体，例如作为非本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过包括如下步骤的方法制备的涂料组合物：a)使环氧化植物油与羟基官能材料在酸催化剂和溶剂的存在下反应以形成羟基官能油多元醇；b)将羟基官能油多元醇与官能聚烯烃共聚物混合以形成混合物；c)使混合物与烯属不饱和单体组分在引发剂的存在下反应以形成接枝共聚物；和d)用交联剂将接枝共聚物交联以形成涂料组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.05 EP 12150245.4;2011.12.21 US 61/578,5261.通过包括如下步骤的方法制备的涂料组合物: a)使环氧化植物油与羟基官能材料在酸催化剂和溶剂的存在下反应以形成羟基官能油多元醇； b)将羟基官能油多元醇与官能聚烯烃共聚物混合以形成混合物； c)使混合物与烯属不饱和单体组分在引发剂的存在下反应以形成接枝共聚物；和 d)用交联剂将接枝共聚物交联以形成涂料组合物。2.根据权利要求1的涂料组合物，其中环氧化植物油衍生自不饱和脂肪酸甘油酯。3.根据权利要求1的涂料组合物，其中环氧化植物油以基于羟基官能油丙烯酸接枝共聚物的总重量为约I至约95份的量存在。4.根据权利要求1的涂料组合物，其中羟基官能材料包括丙二醇、1，3_丙二醇、乙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、二甘醇、聚醚二醇、苄醇、2-乙基己醇、聚酯、聚碳酸酯、羟基官能聚烯烃或其混合物。5.根据权利要求1的涂料组合物，其中羟基官能材料以环氧化植物油的约I至约95份的量存在。6.根据权利要 求1的涂料组合物，其中羟基官能油多元醇:官能聚烯烃共聚物重量比基于总固体为约80:20至约20:80。7.根据权利要求1的涂料组合物，其中酸催化剂包括强酸，例如磺酸、三氟甲磺酸，元素周期表(根据IUPAC1970公约)族IIA、IIB、IIIA、IIIB或VIIIA金属的三氟甲磺酸盐、所述三氟甲磺酸盐的混合物，或其组合。8.根据权利要求1的涂料组合物，其中烯属不饱和单体组分:羟基官能油多元醇:官能聚烯烃共聚物重量比为约10:60:30至约80:10:10o9.根据权利要求1的涂料组合物，其中羟基官能油多元醇和官能聚烯烃共聚物与环氧化聚丁二烯反应。10.根据权利要求9的涂料组合物，其中油多元醇:官能聚烯烃共聚物:环氧化聚丁二烯重量比为约50:40:10至约89:10:1。11.根据权利要求9的涂料组合物，其中烯属不饱和单体组分:羟基官能油多元醇:...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·李，T·I·迈莫尔，D·博德，S·波塞基夫斯基，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔国际涂料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL