聚酯组合物及其在挤塑涂层中的应用制造技术

本发明专利技术公开了用于金属基材的固体挤塑涂层组合物，挤塑涂布金属基材的方法和有关的金属制品。所述的挤塑涂层组合物是一种热塑性材料，它包含：（ａ）重均分子量为１０，０００－５０，０００的聚酯，和可任选的（ｂ）改性树脂，所述的改性树脂是选自环氧当量为５００－１５，０００的环氧树脂、丙烯酸树脂或聚烯烃树脂。挤塑涂层组合物在挤塑过程中涂布至金属基材上，得到厚度约为１－４０微米的组合物薄膜。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于金属基材，施用后呈现优良的粘附性能、耐天候能力、防渗性能和柔软性的挤塑涂层组合物；涉及挤塑涂覆金属基材的方法和金属制品，例如金属的罐头或容器，或诸如铝挡板之类的结构材料，这种材料至少一个表面涂复有一层挤塑涂层组合物黏附层。所述的挤塑涂层组合物包括(a)重均分子量约为10,000-50,000的聚酯，以及任选的(b)一种改性树脂，例如一种环氧当量约为500-15,000的环氧或苯氧基树脂。所述的挤塑涂层组合物施加在金属基材上，作为厚度约为1-40微米的膜。本专利技术的
技术介绍
众所周知，与未处理过的金属基材接触的水溶液能够导致该未处理过的金属基材的腐蚀。因此，用于水基产物(例如食品或饮料)的金属制品，诸如金属的容器，应是耐腐蚀的，以便抑制或者消除水基产品和金属制品间的相互反应。通常，通过使金属基材钝化或者用抑制腐蚀的涂层涂覆金属基材从而使金属制品或常规的金属基材耐腐蚀。人们不断地寻求改进的涂层组合物，这种改进的涂层组合物能够减少或消除金属制品的腐蚀，并且对金属制品包装的含水产物不会产生不良的影响。例如，人们一直寻求改进涂层的防渗透性，以抑制引起腐蚀的离子，氧气分子和水分子与金属基材的接触或相互反应。不渗透性可以通过提供较厚的、更柔软和粘合更好的涂层来得到改进，但一种优良性能的改进常常是靠牺牲第二种优良性能而获得的。此外，实践情况限制了施加到金属基材的涂层的厚度、粘合性和柔软性。例如，厚涂层是费钱的，需要较长的固化时间，从审美角度说是使人不愉快的，并且会对将涂覆的金属基材冲压和模塑为实用的金属制品的工艺产生不利影响。同样地，在将金属基材冲压和模塑至所需要形状的金属制品期间，涂层必须足够柔软以使涂层的连续性不被破坏。人们也不断地寻求除了抑制腐蚀以外还具有耐化学剂性的涂层。用于金属容器内部的涂层必须经受住包装在金属容器内的产品的溶剂化。如果该涂层不具有足够的耐化学剂性，那么该涂层的组分会被萃取至包装的产品中去并对其产生不利影响。甚至少量的萃取的涂层组分也会使产品带有异味而对啤酒这样的敏感产物产生不良影响。传统的方法是用有机溶剂基的涂层组合物来提供具有优良耐化学剂性能的固化涂层。这种溶剂基组合物包括各种组分，这些组分本质上是不溶于水的，因此能有效地抗御包装在金属容器内的水基物的溶剂化性质。然而，由于环境和毒性的考虑，而且为了符合越来越严格的政府法规，水基涂层组合物在逐年增长。水基涂层组合物包括各种组分，这些组分是水溶性的或者是水不溶性的，因而由水基涂层组合物得到的固化涂层对于水的溶剂化性质常常是更加敏感。此外，水基涂层组合物并没有完全克服与有机溶剂有关的环境和毒性问题，因为每加仑水基涂层组合物中一般包含两磅或两磅以上有机溶剂。有机溶剂对于溶解和分散各个组分、改进组合物的流动和黏度是必不可少的成分。因此，为了全面地避免与有机溶剂有关的环境的和毒性问题，人们也一直致力于寻求可以施加至金属基材上的固体涂料组合物。至今，就膜的均匀性、膜外观、膜功能而论，还难以找到一种能与液体涂料组合物相比的固体涂料组合物。在以前的试验中，人们试验了粉末涂料、层压薄膜涂层、辐射固化涂料和挤塑涂层以找到一种有用的固体涂层组合物。使用诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)之类的聚合物的无衬薄膜层进行了大量的研究。在该方法中，将厚约10-25微米的预成型聚合物膜施加到金属基材上。这种薄膜层迭方法是一种快速涂复金属基材的方法，但该法费用昂贵，并且所涂复的金属基材并不具有罐子、罐端和封装件的制造商所需要的或所想要的全部性质。固化粉末涂料也已用于用涂料组合物涂复金属基材，但是使用粉末涂层法将薄的、均匀的涂层涂到金属基材上(即小于40微米)是困难的，甚至是不可能的。通常，如果使用粉末涂层法将薄的涂料涂到金属基材上，所得到的涂层是有缺陷的，它使薄膜不合要求。这种缺陷在食品和饮料容器行业中是不容许的，在食品和饮料容器行业中还要求这种薄的涂层能够承受将平的经涂覆的金属基材加工成形为罐头、罐端或封装件的过程。也有人将固体涂层组合物挤塑到金属基材上，例如在欧洲专利No.0 067060,PCT申请WO94/01224和授予Smith等人的美国专利No.5,407,702中所揭示的，将固体组合物挤塑涂复到金属基材上是复杂的，因为必须将该固体组合物加热至足以使其熔化以流过挤塑装置。这加热步骤可引起涂层组合物，尤其是热固性组合物的过早固化，由于在挤塑机内的交联而使其难以挤塑至金属基材上，从而对涂覆在金属基材上的组合物的性能产生不利影响。为了克服早期固化问题，人们已试将热塑性的涂料组合物挤塑至金属基质上。这些学者们也遇到一些严重问题，诸如组合物组分的分子量太高，难以容易地、经济地挤塑，或组合物组分分子量太低，因此产生太软的挤塑薄膜。不能用于许多实际用途中(例如食品或饮料容器内部或外部)。因此，在该领域的许多专利和公开都涉及挤塑装置和挤塑方法，这些装置和方法将该固体涂层组合物涂布于金属基材上。因而学者们一直在寻求一种用于食品和饮料容器的外部和内部的、固体的、可挤塑的涂层组合物。这种组合物在粘合性、柔软性、耐化学剂性和防腐蚀性各方面都呈现许多优越性，并且这种组合物是经济的并且不会对包装在容器内的易变质食物和饮料的味道或其美观性产生不利影响。学者们尤其要寻求有用的挤塑涂层组合物以减少与有机溶剂相关的环境的和毒性问题。特别是学者们要寻求一种用于食物和饮料容器的固体挤塑涂层组合物，这种固体挤塑涂层组合物(1)符合日益严格的环境法规，(2)抗腐蚀性至少相当于现存的有机溶剂为基的涂料组合物，以及(3)容易被挤塑至金属基材上成为薄的、均匀的薄膜。这样的挤塑涂层组合物将会满足本领域中长期以来的需要。本专利技术的挤塑涂层组合物包括(a)聚酯或聚酯掺合物，和可任选的(b)一种改性树脂。本专利技术的挤塑涂层组合物是一种热塑性的组合物并且可挤塑至金属基材上。因此，在将组合物挤塑至金属基材上以后，不需要诸如附加的加热步骤或使用交联剂之类的交联步骤。本专利技术的挤塑组合物不含有机溶剂，但挤塑薄膜呈优异的涂层性质，例如粘合性，硬度和柔软性。本专利技术的固体挤塑涂层组合物不含有机溶剂，因此克服了与液体涂层组合物有关的环境和毒性问题。本专利技术的热塑性挤塑涂层组合物也提供了足够柔软的挤成的涂层，以致使经涂复的金属基材可以成型而不破坏薄膜连续性。相反，热固性组合物常常提供刚性固化的薄膜，从而难以、甚至不能在金属基材形变(即成型)成为金属封装件、罐头或罐端之类的金属制品之前涂复金属基材。在成型金属基材之前涂复金属基材是目前的标准工艺实践。作为一个附加的优点，本专利技术的挤塑涂层组合物可以设想用在罐端，罐体和封装件，从而使容器制造商避免使用不同的涂层组合物。另外，在涂复于金属容器外部作为涂层时，本专利技术的挤塑涂层组合物呈现了足够的亮度，硬度以及耐刮伤性。因而本专利技术的挤塑涂层组合物具有更加多方面的使用范围，例如用于食品或饮料产品的金属容器的内部涂层，或者用于金属容器的外部涂层，或者用作建筑材料，如铝挡板；它克服了与液本涂层组合物有关的环境的和毒性问题；并且克服了用其它方法将固体涂料组合物施加至金属基材上时所存在的一些缺点。专利技术概述本专利技术涉及挤塑涂层组合物，该涂层涂布在金属基材上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，它含有： （ａ）按组合物的总重量计，５０－９５％的聚酯，所述的聚酯的重均分子量为１０，０００－５０，０００，玻璃化温度为－３０℃至１２０℃，２００℃的熔体粘度为１０－１００帕.秒或者２４０℃的熔体粘度为２５－２００帕.秒，２００℃的熔体流动指数为２０－８００克／１０分钟，软化点为１２０－２００℃； （ｂ）按组合物的总重量计，０－２５％的改性树脂，所述的改性树脂是选自环氧当量为５００－１５，０００的环氧树脂或苯氧基树脂、重均分子量为１５，０００－１００，０００的丙烯酸树脂、重均分子量为１５，０００－１，０００，０００的聚烯烃树脂、以及它们的混合物； （ｃ）按组合物的总重量计，０－５０％的无机填料； （ｄ）按组合物的总重量计，０－４％的流动控制剂；以及 （ｅ）按组合物的总重量计，０－５０％的第二种改性聚合物； 所述的组合物是挤塑薄膜的形式。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C施密德，R荣格，H威德默，M卢，A斯门尼斯，L夏普，S波斯特尔，
申请(专利权)人：德克斯特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]