容器和其它制品用涂料组合物和涂布方法技术

本发明专利技术涉及容器和其它制品用涂料组合物和涂布方法，提供了一种用于涂料组合物的聚合物，优选聚醚聚合物。还提供了包含该聚合物的容器以及用于制备所述容器的方法。

【技术实现步骤摘要】
容器和其它制品用涂料组合物和涂布方法本申请是申请日为2012年2月7日的中国专利申请201280008100.8(PCT/US2012/024191)的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求于2011年2月7日递交的题名为“COATINGCOMPOSITIONSFORCONTAINERSANDOTHERARTICLESANDMETHODSOFCOATING”的美国临时申请第61/440,085号和于2011年12月22日递交的题名为“COATINGCOMPOSITIONSFORCONTAINERSANDOTHERARTICLESANDMETHODSOFCOATING”的美国临时申请第61/579,072号的权益，上述专利申请中的每一篇通过引用全文插入本文。
技术介绍
众所周知，将涂层涂覆到金属上以延缓或抑制腐蚀。在诸如金属食品和饮料罐的包装容器领域中确实这样。涂层通常涂覆在这样的容器的内部，以防其中的内容物与容器的金属接触。金属和被包装的产品之间的接触可能导致对金属容器的腐蚀，这可能污染被包装的产品。当容器的内容物在化学上具有侵略性质的情况下确实这样。还将保护涂层涂覆到食品和饮料容器的内部，以防在食品的填充线和容器盖之间的容器上部空间中的腐蚀。包装涂层优选应当能够高速涂覆到基材上，并且当被硬化以在这种苛刻的终端应用中以起作用时能够提供各种必要性质。例如，涂层应当对食品接触安全、不会不利地影响被包装食品或饮料产品的味道、对基材具有优异的粘附性、耐染色和其他涂层缺陷(诸如凸出、发白和/或起泡)并且长期耐降解，即使暴露于苛刻条件下也具有上述性质。此外，涂层通常应当能够在容器制造期间保持适当的膜完整性，并且能够耐受产品包装期间容器可能遭受的处理条件。各种涂层已被用作内部保护性罐涂层，包括聚氯乙烯基涂层和掺有双酚A(BPA)的环氧基涂层。然而，这些涂层类型中的每种都具有潜在的缺陷。例如，含有聚氯乙烯或相关含卤乙烯基聚合物的材料的回收可能成为问题。人们还希望减少或消除常用于配制与食品接触的环氧涂层中的某些BPA基化合物。市场需要改进的用于涂层诸如包装涂层的粘结剂体系。
技术实现思路
本专利技术提供了一种适用于多种应用的聚合物(例如作为涂料组合物的粘结剂聚合物)。该聚合物优选地包含一个或多个具有两个或更多个芳基或杂芳基的链段，其中各个芳基或杂芳基包含连接到环上的氧原子和连接到环上(优选在相对于氧原子的邻位或间位)的取代基(优选“体积大的”取代基)。这种链段的实例为：-O-Ar-(R2)n-Ar-O-，其中“Ar”表示芳基或杂芳基，优选具有至少一个在相对于所述氧原子的邻位或间位处连接到环上的R1基团，优选属于醚键，并且其中R1、R2和n与本文中式(I)中的定义一样。在优选的实施方式中，所述聚合物是聚醚聚合物。聚合物优选地包含一个或多个链段，甚至更优选包含多个如下面的式(I)的链段：其中：·式(I)中所描绘的每对氧原子优选地存在于醚或酯键中，更优选存在于醚键中；·各个R1都优选独立地为氢原子或X，并且一个或更多个R1可以结合R2或者另一个R1以形成环状基团；·各个X都优选独立地选自：具有至少一个碳原子的基团、卤原子、含硫的基团、或任何其他合适的基团(除了氢原子之外)，其优选基本上不与环氧基反应；·式(I)中所描绘的各个亚苯基都包含至少一个在相对于氧原子的邻位或间位连接到环上的X；并且·如果存在的话，R2优选为二价基团；并且·n为0或1，附加条件是，如果n为0，式(I)中所绘的亚苯基可以任选地彼此结合从而形成稠环体系(例如取代的萘基)，在这种情况下每个所绘的亚苯基环都包含3个R1基团，而不是4个。优选地，式(I)的片段包含至少一个能为酚羟基提供立体位阻的X。更优选地，式(I)中所描绘的每个亚苯基都包含至少一个这样的X基团。优选的X基团的体积足够大，从而位于相对于酚羟基的邻位或间位(更常见是邻位)时，X基团提供足够的立体位阻，从而减少所述酚羟基的可及性和/或反应性。在优选的实施方式中，以下的一个或两个是真的：(i)至少一个X在相对于所绘氧原子的邻位处连接到式(I)中所描绘的每个亚苯基，和(ii)在相对于所绘氧原子的邻位或间位处连接到环的至少一个X包含一个或多个碳原子。优选地，X的原子量为至少15道尔顿，其中有机基团是目前优选的，并且不含卤原子的有机基团是特别优选的。取代或未经取代的烃基是优选的X基团，其中取代或未经取代的甲基基团、乙基基团、丙基基团、丁基基团、或其异构体是特别优选的。尽管本专利技术的聚合物可以具有任意合适的主链组成，在优选的实施方式中，所述聚合物是聚醚聚合物。优选的，聚合物不含任何由双酚A(“BPA”)或BPA的二缩水甘油醚(“BADGE”)衍生得到的结构单元。在优选的实施方式中，聚合物还包含侧羟基(即，仲羟基)，并且更优选地包含一个或多个-CH2-CH(OH)-CH2-链段，其优选地衍生自氧杂环丙烷(oxirane)并且位于聚合物的主链。本专利技术还提供了包含本文所述的聚合物(更优选本文所述的聚醚聚合物)的涂料组合物。优选地，涂料组合物包含至少成膜量的聚合物，并且可以任选包含一种或多种额外的聚合物。涂料组合物可用于涂布各种各样的基材，包括作为金属包装容器或其一部分的内表面或外表面包装涂料组合物。在优选的实施方式中，该涂料组合物可用作食品或饮料容器上的与食品接触的涂料。在优选的实施方式中，所述涂料组合物至少基本上不含活动的BPA和BADGA，更优选地，所述涂料组合物完全不含BPA和BADGE。所述涂料组合物还可以在各种各样的涂层终端应用中具有实用性，包括例如用于阀门和管件(特别是用于饮用水的阀门和管件)的涂料；用于输送液体的管道(特别是饮用水管道)的涂料；以及用于储液池(特别是饮用水箱，例如螺栓连接的钢制水箱)的涂料。在一个实施方式中，本专利技术的涂料组合物是优选包含基体粉末的粉末涂料组合物，所述基体粉末至少部分由本专利技术的聚合物形成。在基体粉末的颗粒中和/或在单独的颗粒中，该涂料组合物可以包含一种或更多种任选的成分。所述任选的成分可以包括例如交联剂、固化加速剂、着色的颜料、填充剂、流动添加剂等。本专利技术还提供了包装制品，所述包装制品具有在所述制品的一个表面涂覆的本专利技术的涂料组合物。在一个实施方式中，包装制品是诸如食品或饮料容器的容器，或者是容器的一部分(例如拧下的盖子、饮料罐端部、食品罐端部等)，其中所述容器的内表面的至少一部分被本文所述的涂料组合物涂布，该涂料组合物适用于与食品或饮料产品或其他包装产品长时间接触。在一个实施方式中，提供了制备容器的方法，所述容器包括具有至少部分被本专利技术的涂料涂布的与食品接触的表面(例如内表面)。所述方法包括：提供本文所述的涂料组合物，其包含粘结剂聚合物并优选包含液体载剂；并且在将基材形成为容器或容器的一部分之前或之后，将所述涂料组合物涂覆到所述基材的食品接触表面的至少一部分上，从而使所述涂料组合物设置在内表面。通常，所述基材是金属基材，然而如果需要的话，所述涂料组合物也可以用于涂布其他基底材料。在一个实施方式中，提供了形成食品或饮料罐或其一部分的方法，该方法包括：将本文所述的涂料组合物涂覆到金属基材上(例如将涂料组合物涂覆到平坦卷材或片材形式的金属基材上)，使所述涂料组合物硬化，并且将所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制品，所述制品包含：食品或饮料罐、或其一部分，其具有金属基材；位于所述基材的至少一部分上的包含小于100份每百万的双酚A或双酚A的二缩水甘油醚的涂料组合物，所述涂料组合物包含：包括下列的成分反应而形成的聚醚聚合物：(i)包含二元酚但在相对于酚羟基的环的邻位上不含取代基团的扩链剂和(ii)包含一个或多个下面式(I)的链段的二环氧化物：

【技术特征摘要】
2011.02.07 US 61/440,085;2011.12.22 US 61/579,0721.一种制品，所述制品包含：食品或饮料罐、或其一部分，其具有金属基材；位于所述基材的至少一部分上的包含小于100份每百万的双酚A或双酚A的二缩水甘油醚的涂料组合物，所述涂料组合物包含：包括下列的成分反应而形成的聚醚聚合物：(i)包含二元酚但在相对于酚羟基的环的邻位上不含取代基团的扩链剂和(ii)包含一个或多个下面式(I)的链段的二环氧化物：其中：式(I)所绘的各个氧原子存在于醚键中；各个R1都独立地为氢原子或X，并且一个或更多个R1可以任选地结合R2或者另一个R1以形成环状基团；各个X都独立地为具有至少一个碳原子的基团或含硫的基团；式(I)中所描绘的各个亚苯基都包含在相对于所绘氧原子的两个邻位连接到碳环上的X，其中邻位X各自独立地为具有1到4个碳原子的有机基团；如果存在的话，R2为饱和或不饱和的烃基；并且n为0或1，附加条件是，如果n为0，式(I)中所绘的亚苯基可以任选地结合从而形成稠环，在这种情况下，每个所绘的亚苯基环都包含3个R1基团。2.权利要求1的制品，其中，各个X独立地包含1到3个碳原子。3.权利要求1的制品，其中，各个X独立地包含1到2个碳原子。4.权利要求1的制品，其中，位于相对于所绘氧原子的邻位的各个X均为甲基片段。5.权利要求1的制品，其中，各个X均不含卤原子。6.权利要求1的制品，其中，式(I)所绘的各个亚苯基的所绘氧原子位于相对于下列的对位：(i)R2或(ii)如果n为0并且R2不存在的话，环-环共价键。7.权利要求1的制品，其中，n为1且R2为-CH2-。8.权利要求1的制品，其中，所述式(I)的链段的原子量小于600道尔顿。9.权利要求1的制品，其中，所述二环氧化物衍生自4，4’-亚甲基双(2，6-二甲基苯酚)。10.权利要求1的制品，其中，-CH2-CH(OH)-CH2-链段连接到式(I)所绘的各个氧原子上；并且在涂料组合物固化之前，所述聚醚聚合物的玻璃化转变温度为至少70℃。11.权利要求1的制品，其中，所述二元酚包括氢醌、儿茶酚、间苯二酚、或其混合物。12.权利要求1的制品，其中，所述二元酚包括氢醌。13.权利要求12的制品，其中，所述二环氧化物衍生自4，4’-亚甲基双(2，6-二甲基苯酚)。14.权利要求1的制品，其中，聚醚-丙烯酸共聚物包括所述聚醚聚合物。15.权利要求1的制品，其中，所述涂料组合物包括固化的溶剂基涂料组合物。16.权利要求1的制品，其中，所述涂料组合物包括固化的水基涂料组合物。17.权利要求1的制品，其中，以总的树脂固体计，所述涂料组合物包含至少10重量％的所述聚醚聚合物。18.权利要求17的制品，其中，所述聚醚聚合物的数均分子量为2000到20000。19.权利要求1的制品，其中，所述聚醚聚合物不包含任何一种衍生自在MCF-7细胞增殖试验中表现出小于-2.0的相对增殖效应对数值的二元酚的链段。20.权利要求1的制品，其中，所述食品或饮料罐包括饮料罐，并且其中所述涂料组合物喷涂到所述饮料罐的内表面。21.一种涂料组合物，其包含：基于所述涂料组合物的总的非挥发性重量，至少10重量％的数均分子量为至少2000的聚醚聚合物，所述聚醚聚合物包含：下面式(I)的链段：其中：式(I)所绘的每对氧原子存在于醚键中；各个R1都独立地为氢原子或X，并且一个或更多个R1可以任选地结合R2或者另一个R1以形成环状基团；各个X都独立地为具有至少一个碳原子的基团或含硫的基团；式(I)所绘的各个亚苯基都包含在相对于所绘氧原子的两个邻位连接到碳环上的X，其中邻位X各自独立地为具有1到4个碳原子的有机基团；如果存在的话，R2为饱和或不饱和的烃基；并且n为0或1，附加条件是，如果n为0，式(I)中所绘的亚苯基可以任选地结合从而形成稠环，在这种情况下，每个所绘的亚苯基环都包含3个R1基团；和-CH2-CH(OH)-CH2-链段；其中所述聚醚聚合物通过包括下列的成分反应而形成：(i)包含二元酚但在相对于酚羟基的环的邻位上不含取代基团的扩链剂和(ii)包含一个或多个式(I)的链段的二环氧化物；以及液体载剂；其中所述涂料组合物包含小于100份每百万的双酚A或双酚A的二缩水甘油醚，并且适用于形成食品或饮料容器或其一部分的食品接触涂层。22.权利要求21的涂料组合物，其中，所述涂料组合物是溶剂基涂料组合物，其中所述式(I)的链段占所述聚醚聚合物的至少30重量％，这是基于所述聚醚聚合的重量并且不考虑可以任选连接到所述聚醚聚合物的任何其他低聚物或聚合物。23.权利要求21的涂料组合物，其中，所述涂料组合物是水基涂料组合物，其中所述式(I)的链段占所述聚醚聚合物的至少30重量％，这是基于所述聚醚聚合的重量并且不考虑可以任选连接到所述聚醚聚合物的任何其他低聚物或聚合物。24.权利要求21的涂料组合物，其中，各个X独立地包含1到3个碳原子。25.权利要求21的涂料组合物，其中，各个X独立地包含1到2个碳原子。26.权利要求21的涂料组合物，其中，位于相对于所绘氧原子的邻位的各个X均为甲基片段。27.权利要求21的涂料组合物，其中，各个X均不含卤原子。28.权利要求21的涂料组合物，其中，式(I)所绘的各个亚苯基的所绘氧原子位于相对于下列的对位：(i)R2或(ii)如果n为0并且R2不存在的话，环-环共价键。29.权利要求21的涂料组合物，其中，n为1且R2为-CH2-。30.权利要求21的涂料组合物，其中，所述式(I)的链段的原子量小于600道尔顿。31.权利要求21的涂料组合物，其中，所述二环氧化物衍生自4，4’-亚甲基双(2，6-二甲基苯酚)。32.权利要求21的涂料组合物，其中，所述二元酚包括氢醌、儿茶酚、间苯二酚、或其混合物。33.权利要求21的涂料组合物，其中，所述二元酚包括氢醌。34.权利要求33的涂料组合物，其中，所述二环氧化物衍生自4，4’-亚甲基双(2，6-二甲基苯酚)。35.权利要求21的涂料组合物，其中，聚醚-丙烯酸共聚物包括所述聚醚聚合物，并且其中所述涂料组合物为水基涂料组合物。36.权利要求21的涂料组合物，其中，在涂料组合物固化之前，所述聚醚聚合物的玻璃化转变...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里·涅德斯特，理查德·H·伊梵斯，罗伯特·M·奥布赖恩，凯文·罗马尼奥利，T·霍华德·基利勒，马克·S·范·梅尔，
申请(专利权)人：威士伯采购公司，
类型：发明
国别省市：美国,US