涂料分散体制造技术

本发明专利技术提供了一种可用作基材涂料的分散体，所述分散体具有总分散体的1至60重量％的分散在有机连续相中的固体组分。所述固体组分含有40-95重量％的仅含碳和氢并且具有大于400克/摩尔的数均分子量的聚烯烃、5-40重量％的官能化聚烯烃的胺盐、和0-20重量％的任选添加剂，其中所述重量百分数基于固体的总重量，并且其中所述分散颗粒具有小于35微米的平均颗粒尺寸并且所述有机相为所述聚烯烃和官能化聚烯烃的胺盐的分散支持介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂料分散体
本专利技术涉及一种适于用作涂料制剂、特别是用于涂布金属表面用于罐头应用的分 散体，以及用所述分散体涂布基材的方法。
技术介绍
聚合物质的分散体是涂料应用所期望的。涂料技术的一个特定领域为涂布金属表 面来用作罐头。金属表面的涂布期望抑制金属与金属罐头的内容物（例如，包装在罐头内 的食物和饮料）之间的相互作用。在此类罐头涂料应用中，涂料自身必须提供阻隔性能、是 耐久的、并且不与罐头内容物相互作用或污染罐头内容物。涂料还必须具有足够的柔性以 便允许涂布到金属的平板上并允许随后将所述金属板卷绕和成型为罐头而不损坏涂层。 环氧树脂和氯乙烯聚合物（例如，聚氯乙烯（PVC))已作为罐头涂料的一种选择。 然而，工业上正寻求与环氧树脂和氯乙烯聚合物涂料区分开来的新一代涂料以实现较低的 膜重、降低固化温度需求、提高涂层的柔性，以及避免可能具有环境问题的组分。 水性分散体（即，具有水连续相的分散体）也越来越多地用于涂布基材如金属表 面，主要作为喷涂涂料。然而，水性分散体通常与设计成和通常依靠辊涂施加的基于有机物 的组合物一起使用的涂布设备不相容。传统的有机性涂料制剂通常通过向有机连续相中溶 解树脂和其它组分来制备，其溶解性可能限制制剂中可包含的树脂的分数。结果，有机相浓 度可能最终特别高（高于制剂的70重量％ )，其对应于低的效率和涂料中高水平的挥发性 有机组分。 因此，期望找到这样的基于有机物（有机相连续）的分散体，其适用于涂布金属基 材来用作罐头并且不含环氧树脂和PVC并且不受树脂在有机相中溶解性的限制。 还需要找到这样的基于有机物的分散体，其包含低成本的非官能化聚烯烃作为涂 料固体重量的显著组分或甚至是主要组分，以保持相对于官能化聚烯烃分散体的低成本。 进一步还期望这样的基于有机物的分散体含至少30重量％的固体（基于总的分散体重量） 以便最小化有机连续相并最大化涂层覆盖率和涂层重量。还更期望基于有机物的分散体中 的颗粒具有小于10微米的颗粒尺寸以便实现分散体的长期稳定性。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可满足上述期望的基于有机物的分散体。本专利技术的分散体适于 用作金属表面的涂料，可包含可含有非官能化聚烯烃作为主要组分的固体组分，并且可具 有基于分散体重量的30重量％或更多的固体含量。 在第一方面，本专利技术涉及一种分散体，其包含总分散体的1至60重量％的分散在 有机连续相中的固体组分，其中所述固体组分包含以下组分的共混物：（a)40_95重量％的 聚烯烃，所述聚烯烃仅含碳和氢并且具有如通过凝胶渗透色谱法所测得的大于400克/摩 尔的数均分子量；(b) 5-40重量％的官能化聚烯烃的胺盐；和（c) 0-20重量％的任选添加 剂；其中聚烯烃组分（a)、官能化聚烯烃的胺盐（b)和任选添加剂（c)的重量百分数是相对 于总固体重量的，所述固体以颗粒分散并且聚烯烃组分（a)和官能化聚烯烃的胺盐（b)具 有如通过光学显微镜测得的小于35微米的平均颗粒尺寸并且其中所述有机连续相和聚烯 烃（a)及官能化聚烯烃的胺盐（b)被选择为使得所述有机连续相为聚烯烃（a)和官能化聚 烯烃的胺盐（b)的分散支持介质。 在第二方面，本专利技术涉及一种制备第一方面的分散体的方法，所述方法包括制备 聚烯烃组分（a)和官能化聚烯烃的胺盐（b)的水性分散体、喷雾干燥所述分散体以作为粉 末分离聚烯烃组分（a)和官能化聚烯烃的胺盐（b)、和然后向所述连续有机相中分散聚烯 烃组分（a)和官能化聚烯烃的胺盐（b)。 在第三方面，本专利技术涉及一种涂布基材的方法，所述方法包括向基材上配置第一 方面的分散体。 本专利技术的分散体和方法可用于向基材、特别是用于罐头生产中的金属基材施加涂 层。 【具体实施方式】 本专利技术的分散体包含分散在有机连续相中的固体。所述固体含量相对于分散体的 总重量为1重量％ (wt % )或更多,优选10重量％或更多，更优选20重量％或更多,还更优 选30重量％或更多。同时，期望固体含量相对于分散体的总重量为60重量％或更少。具 有小于10重量％的固体的分散体是不期望的，因为它们由于90重量％的有机连续相在形 成涂层中耗散而导致过量的挥发性有机化合物排放。具有高于60重量％的固体含量的分 散体往往由于其高粘度而不期望地难以作为涂料施加在基材上。固体指在移除有机连续 相后剩余的组分并且为分散体的分散相。 本专利技术的分散相（或固体组分或固体）包含：(a)仅含碳和氢的聚烯烃；(b) 官能化聚烯烃的胺盐；和（c)任选地，任选添加剂。 仅含碳和氢的聚烯烃（即，非官能化聚烯烃）以相对于固体总重量计的40重 量％或更大、优选地50重量％或更大、还更优选60重量％或更大的浓度存在并可以70重 量％或更大、甚至80重量％或更大的浓度存在。同时，非官能化聚烯烃的浓度相对于固体 总重量理想地为95重量％或更小，优选地90重量％或更小。低于40重量％时，不存在足 够的非官能化聚烯烃以赋予所述涂层理想的阻隔性能。高于95重量％时，不存在足够的官 能化聚烯烃的胺盐以充当所述涂层的适当粘结剂并因此涂层往往没有期望的那样耐久。 仅含碳和氢的合适的聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯聚合物以及烯键式单体 的聚合物和不同烯键式单体的共聚物中的任何一种或是多于一种的任何组合。非官能化聚 烯烃充当最终涂层中的阻隔材料。理想地，所述非官能化聚烯烃为聚丙烯均聚物或丙烯共 聚物，因为聚丙烯部分在最终涂层中提供最佳的阻隔性能。高密度聚乙烯（HDPE)也为理想 的非官能化聚烯烃。 仅含碳和氢的合适的聚烯烃的实例包括一种或多种a-烯烃如乙烯、丙烯、1-丁 烯、3-甲基-1- 丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸 烯和1-十二烯的均聚物和共聚物（包括弹性体），如通常由聚乙烯、聚丙烯、聚-1-丁烯、 聚-3-甲基-1- 丁烯、聚-3-甲基-1-戊烯、聚-4-甲基-1-戊烯、乙烯-丙烯共聚物、乙 烯-1- 丁烯共聚物和丙烯-1- 丁烯共聚物所代表的；a _烯烃与共轭或非共轭二烯的共聚 物（包括弹性体），如通常由乙烯-丁二烯共聚物和乙烯-亚乙基降冰片烯共聚物所代表 的；以及聚烯烃（包括弹性体）如两种或更多种a-烯烃与共轭或非共轭二烯的共聚物，如 通常由乙烯-丙烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯-二环戊二烯共聚物、乙烯-丙烯-1，5-己 二烯共聚物和乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯共聚物所代表的。 所述非官能化聚烯烃具有如通过凝胶渗透色谱法所测得的大于400克/摩尔（g/ mol)、优选1000g/mol或更大、更优选5, 000g/mol或更大并可为10, 000g/mol或更大和甚 至50, 000g/mol或更大的数均分子量。 所述分散相还以5重量％或更大、优选10重量％或更大、更优选20重量％或更 大的浓度包含官能化聚烯烃的胺盐并可以基于固体的总重量的30重量％或更大的浓度存 在。同时理想的是，所述官能化聚烯烃的胺盐以基于固体总重量的40重量％或更小的浓度 存在。 官能化聚烯烃的胺盐为具有与胺阳离子络合的阴离子型官能团（例如，非质子化 的酸官能团）的官能化聚烯烃。理想本文档来自技高网...

【技术保护点】
分散体，其包含总分散体的1至60重量％的分散在有机连续相中的固体组分，其中所述固体组分包含以下组分的共混物：a.40‑95重量％的聚烯烃，所述聚烯烃仅含碳和氢并且具有如通过凝胶渗透色谱法所测得的大于400克/摩尔的数均分子量；b.5‑40重量％的官能化聚烯烃的胺盐；和c.0‑20重量％的任选添加剂；其中所述聚烯烃组分(a)、官能化聚烯烃的胺盐(b)和任选添加剂(c)的重量百分数是相对于总固体重量的，所述固体以颗粒分散并且所述聚烯烃组分(a)和所述官能化聚烯烃的胺盐(b)具有如通过光学显微镜测得的小于35微米的平均颗粒尺寸，并且其中所述有机连续相和聚烯烃(a)及官能化聚烯烃的胺盐(b)被选择为使得所述有机连续相为聚烯烃(a)和官能化聚烯烃的胺盐(b)的分散支持介质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.14 US 61/659,5151. 分散体，其包含总分散体的1至60重量％的分散在有机连续相中的固体组分，其中 所述固体组分包含以下组分的共混物： a. 40-95重量％的聚烯烃，所述聚烯烃仅含碳和氢并且具有如通过凝胶渗透色谱法所 测得的大于400克/摩尔的数均分子量； b. 5-40重量％的官能化聚烯烃的胺盐；和 c. 0-20重量％的任选添加剂； 其中所述聚烯烃组分（a)、官能化聚烯烃的胺盐（b)和任选添加剂（c)的重量百分数 是相对于总固体重量的，所述固体以颗粒分散并且所述聚烯烃组分（a)和所述官能化聚烯 烃的胺盐（b)具有如通过光学显微镜测得的小于35微米的平均颗粒尺寸，并且其中所述有 机连续相和聚烯烃（a)及官能化聚烯烃的胺盐（b)被选择为使得所述有机连续相为聚烯烃 (a)和官能化聚烯烃的胺盐（b)的分散支持介质。2. 根据权利要求1所述的分散体,其中所述分散体含有基于总分散体重量的30重量％ ...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤厚祥，B·凯恩兹，洪亮，R·A·伦德加德，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US