容器涂料组合物制造技术

一种用于施涂到容器表面的涂料组合物，其包含：(a)成膜树脂材料，其包含以下的含官能团的反应产物：(i)含环状碳酸酯基团的材料，(ii)多胺；(b)与(a)的官能团有反应性的固化剂；(c)液体稀释剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】容器涂料组合物专利
本专利技术涉及容器涂料组合物，和更特别地涉及包含成膜树脂材料的容器涂料组合物，该成膜树脂材料包含含有环状碳酸酯基团的聚合物型材料和多胺的反应产物。专利技术背景基于聚合物型树脂粘合剂的涂料组合物用于涂布诸如食品和饮料罐的容器表面。树脂粘合剂可喷涂于罐的内表面或使用卷材涂布工艺施涂至连续金属带，且经涂布的带形成罐身或罐端。因此，聚合物型树脂粘合剂必须具有各种特性。其应对于食品接触而言是安全的；对基材具有良好附着性；抵抗降解且为挠性的以耐受各种制造步骤。基于由双酚A制造的环氧树脂的聚合物型粘合剂已经持续多年作为精选的聚合物型粘合剂，因为所得涂料对于容器施涂具有良好的整体特性。不幸地，察觉这些化合物潜在地对人体健康有害。因此，存在从容器涂层消除这些聚合物的公众意见。已提议由多异氰酸酯与多元醇的反应制造的聚氨酯作为含双酚A聚合物的替代物。然而，多异氰酸酯可引起呼吸道问题，且难以处理。此外，由于异氰酸酯从涂层渗出的危险，由这类聚氨酯制造的涂料组合物的终端用户不情愿将这类组合物用于接触食品的涂层。因此，令人期望的是具有聚氨酯的良好整体特性，但不具有与使用多异氰酸酯相关的问题的基于聚合物粘合剂的涂料组合物。专利技术概述本专利技术提供了用于施涂至容器表面的涂料组合物，其包含：(a)成膜树脂材料，其包含以下组分的含官能团的反应产物：(i)含环状碳酸酯基团的材料，(ii)多胺；(b)任选的与(a)的官能团有反应性的固化剂；(c)液体稀释剂。本专利技术还提供了其内表面施涂有上文所描述的涂料组合物的容器。本专利技术还提供了一种方法，其包括：(a)提供上文所描述的涂料组合物，(b)在使金属基材形成食品或饮料罐或罐端之前或之后，将该涂料组合物施涂至该金属基材。本专利技术还提供了一种含水聚氨酯分散体，其如下来制备：(a)将以下成分混合在一起以形成含水介质中的分散体：(i)任选的含有可聚合烯属不饱和基团的聚合物，(ii)含有包含可聚合烯属不饱和单体的单体混合物的单体组分，该烯属不饱和单体含有环状碳酸酯基团，(iii)分散剂；(b)使该分散体经受聚合条件以形成含有环状碳酸酯基团的聚合物；(c)使该聚合物与多胺反应以形成分散在含水介质中的聚氨酯。本专利技术还提供了其内表面施涂有包含上文所描述的含水聚氨酯分散体的涂料组合物的容器。具体实施方式除非另外明确指明，否则如本文中所使用，所有数字(诸如表示值、范围、量或百分比的那些)均可解读为如同前面由词“约”修饰，即使术语未明确出现。此外，应注意复数术语和/或短语涵盖他们的单数等效物，且反之亦然。例如，“一种”聚合物、“一种”交联剂和任何其他组分是指这些组分中的一种或多种。当提及值的任何数值范围时，这类范围应理解为包括在所述范围最小值与最大值之间的各个和每个数字和/或分数。如本文中所使用，术语“聚合物”宽泛地是指低聚物以及均聚物和共聚物两者。术语“树脂”与“聚合物”可互换使用。除非另外明确指明，否则术语“丙烯酸类”和“丙烯酸酯”可互换使用(除非这样做会改变意指意义)并包括丙烯酸、酸酐及其衍生物，诸如它们的C1-C5烷基酯、经低级烷基取代的丙烯酸(例如，经C1-C2取代的丙烯酸，诸如甲基丙烯酸、乙基丙烯酸等)和它们的C1-C4烷基酯。术语“(甲基)丙烯酸类”或“(甲基)丙烯酸酯”意欲涵盖所表明材料的丙烯酸类/丙烯酸酯和甲基丙烯酸类/甲基丙烯酸酯形式两者，例如，(甲基)丙烯酸酯单体。术语“(甲基)丙烯酸类聚合物”是指由一种或多种(甲基)丙烯酸类单体制备的聚合物。术语“酸”包括酸盐。术语“多羧酸”包括存在其中它们存在的这类酸的酸酐和这类酸的低级烷基(C1-C4)碳原子酯。如本文所使用，分子量是使用聚苯乙烯标准物，通过凝胶渗透色谱法测定。除非另外指明，否则分子量基于重量平均值。含环状碳酸酯基团的材料可由以下结构式表示：其中R2为具有1至4个碳原子的亚烷基链，R为有机基团，典型地得自多元醇。R可为得自多缩水甘油醚，或诸如丙烯酸类聚合物、聚酯聚合物、聚醚聚合物和聚氨酯聚合物(包括它们的混合物)的聚合物型材料的基团；n表示至少2的整数，诸如1至5和2至3。多缩水甘油醚典型地通过使表氯醇与多元醇反应获得。多元醇的实例包括双(4-羟基环己基)2,2-丙烷、双(2-羟基萘基)甲烷、1,5-二羟基萘、环己烷二甲醇和丙三醇。此外，多元醇可为以下结构的聚醚醇：其中R3为氢或烷基，优选低级烷基(例如，具有1至6个碳原子)，且m为1至4，且n为2至50。随后，多缩水甘油醚与二氧化碳反应以将1,2-环氧基转化成环状碳酸酯基团。反应可在常压至150psi的压力下进行。反应温度典型地为60℃至150℃。可使用催化剂，诸如叔胺。丙烯酸类聚合物可通过在自由基聚合条件下聚合单体混合物来制备，该单体混合物包含具有以下结构的单体(I)其中R1为氢或甲基，且R2为具有1至4个碳原子的亚烷基链，和(2)一种或多种与单体(I)的环状碳酸酯官能团没有反应性的可聚合烯属不饱和单体。单体(I)典型地基于单体混合物总重量计以1重量％至50重量％，通常基于单体混合物总重量计以5重量％至35重量％，诸如15重量％至25重量％的量存在于单体混合物中。单体(I)可通过含1,2-环氧基的单体与二氧化碳在上文所描述的条件下的反应以将1,2-环氧基转化成环状碳酸酯基团来制备。适合的含1,2-环氧基单体的实例包括但不限于(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、巴豆酸缩水甘油酯和烯丙基缩水甘油醚。单体混合物可包含一种或多种不同于单体(I)的额外烯属不饱和单体。这类单体的例示性实例包括诸如羟基官能烯属不饱和单体和羧酸官能烯属不饱和单体的官能单体。例示性的羟基官能烯属不饱和单体为(甲基)丙烯酸的羟烷酯，诸如(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯及其混合物。例示性的羧酸官能烯属不饱和单体为(甲基)丙烯酸、顺丁烯二酸和巴豆酸。单体混合物可进一步任选地包含一种或多种非官能烯属不饱和单体。例示性的非官能单体包括乙烯基类单体(诸如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、叔丁基苯乙烯和2-乙烯基吡咯烷酮)和(甲基)丙烯酸的烷基酯。(甲基)丙烯酸的烷基酯的例示性实例包括(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸异癸酯和(甲基)丙烯酸甲酯。不同的烯属不饱和单体典型地基于单体混合物总重量计以50重量％至99重量％，通常基于单体混合物总重量计以65重量％至95重量％，诸如75重量％至85重量％的量存在于单体混合物中。丙烯酸类聚合物会典型地含有羟基，OH值为0至40且分子量为10,000至50,000。含有环状碳酸酯基团的聚酯的实例为通过使羧酸官能聚酯与1,2-碳酸酯醇反应获得的那些,该1,2-碳酸酯醇是诸如由下式表示的α,β,γ-烷三醇：其中n为1至4的值。这类碳酸酯的实例为以下的1,2碳酸酯：1,2,3-丙三醇；1,2,4-丁三醇和1,2,5-戊三醇。通过使每分子具有至少两个羧酸基团的多元酸与每分子具有至少两个羟基的多元醇反应制备羧酸官能聚酯。多羧酸的实例包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、衣康酸、偏苯三甲酸和均苯四甲酸。多元醇的实例包括每分子含有至少两个羟基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于施涂至容器表面的涂料组合物，其包含：(a)成膜树脂材料，其包含以下组分的含官能团的反应产物：(i)含环状碳酸酯基团的材料，(ii)多胺；(b)液体稀释剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.21 US 14/058,7511.一种其内表面施涂有涂料组合物的容器，该涂料组合物包含：(a)成膜树脂材料，其包含以下组分的含官能团的反应产物：(i)含有至少两个环状碳酸酯基团的含环状碳酸酯基团的材料，(ii)含有至少两个伯胺基团的多胺；其中该官能团选自胺、羟基和/或羧酸；(b)与(a)的官能团有反应性的固化剂；(c)液体稀释剂。2.如权利要求1的容器，其中(i)选自丙烯酸类聚合物、聚酯聚合物、聚氨酯聚合物和聚醚聚合物。3.如权利要求2的容器，其中该丙烯酸类聚合物是由甲基丙烯酸缩水甘油酯碳酸酯制备的。4.如权利要求2的容器，其中该聚酯聚合物是由含羧酸或酸酐基团的聚酯与碳酸羟烷酯反应制备的。5.如权利要求2的容器，其中该聚醚聚合物是由含环氧基的聚醚与二氧化碳反应获得的。6.如权利要求1的容器，其中(i)选自丙三醇双环碳酸酯、环己烷二羟甲基双环碳酸酯和聚丙二醇双环碳酸酯。7.如权利要求1的容器，其中该固化剂选自酚醛塑料、氨基塑料和苯乙烯顺丁烯二酸酐共聚物。8.如权利要求1的容器，其中(a)以50重量％至99重量％的量存在且(b)以1重量％至50重量％的量存在，重量百分比基于该涂料组合物中的树脂固体计。9.如权利要求1的容器，其中该液体稀释剂为不含水的有机介质。10.如权利要求1的容器，其中该液体稀释剂为含水介质。11.如权利要求1的容器，其为食品或饮料罐。12.如权利要求11的容器，其为食品或饮料罐端。13.一种含水聚氨酯分散体，其通过以下制备：(a)将以下成分混合在一起以形成含水介质中的分散体：(i)单体组分，其含有烯属不饱和单体的混合物，该烯属不饱和单体包含含有环状碳酸酯基团的可聚合烯属不饱和单体，(ii)分散剂；(b)使该分散体经受聚合条件以形成含有环状碳酸酯基团的聚合物；(c)使该聚合物与含有至少两个伯胺基团的多胺反应以形成分散在含水介质中的聚氨酯，其中该含水介质中的分散体包含含有可聚合烯属不饱和基团的聚合物。14.如权利要求13的含水聚氨酯分散体，其中含有可聚合烯属不饱和基团的聚合物为聚酯。15.如权利要求14的含水聚氨酯分散体，其中该聚酯是由烯属不饱和多羧酸与多元醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·杜迪克，C·里奇曼，Q·李，Y·穆萨，R·E·道翰保格，J·P·罗利，K·卡利姆，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国;US