用于罐的涂料组合物和涂覆方法技术

用于食品或饮料罐的涂料组合物，其包括乳液聚合的胶乳聚合物，该乳液聚合的胶乳聚合物是通过将烯属不饱和单体组分与酸或酸酐官能的聚合物与胺，优选叔胺的盐的水分散体结合而形成的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2004年10月20日提交的美国临时专利申请序列号60/620,639的优先权，其全部内容在此引入作为参考。背景已经使用各式各样的涂料涂覆包装制品(例如，食品和饮料罐)的表面。例如，有时使用“卷涂”或“片涂”操作涂覆金属罐，即用适合的组合物涂覆合适基材(例如，钢或铝金属)的平面卷材或片材并将其硬化(例如，固化)。然后将涂覆过的基材形成罐底或罐身。或者，可以将液体涂料组合物施涂(例如，通过喷涂、浸涂、辊涂等等)到成形的制品上，然后将其硬化(例如固化)。包装涂料应该优选能够高速施涂于基材并且硬化后提供执行这些所需的最终用途的必要性质。例如，涂料与食品接触应当是安全的，与基材有非常好的粘附力，并且长时间抗降解，即使暴露在恶劣环境下也是如此。许多现有的包装涂层含有流动的或结合的双酚A(“BPA”)或芳族缩水甘油醚化合物或PVC化合物。虽然迄今为止可用的科学证据的权衡表明这些可能从现有涂层中释放的微量的化合物不会对人类造成任何健康危险，但是有些人认为这些化合物对人体健康是有潜在危害的。因此，存在着从食品接触涂层中除去这些化合物的强烈需求。从上文可见，应当理解的是本领域中需要的是用不含有可提取量的这些化合物的组合物涂覆的包装容器(例如，食品或饮料罐)。概要本专利技术提供了用于食品或饮料罐的涂料组合物，其包括乳液聚合的胶乳聚合物。这种聚合物如下形成将烯属不饱和单体组分与酸或酸酐官能聚合物(即，含酸基团或酸酐基团的聚合物)与胺优选叔胺的盐的水分散体结合，然后将单体组分聚合。该烯属不饱和单体组分优选是单体的混合物。混合物中的至少一种单体优选是α，β-不饱和单体，并且至少一种单体优选是环氧乙烷官能的单体。更优选，混合物中至少一种单体是含环氧乙烷基团的α，β-烯属不饱和单体。在一个实施方案中，提供了制备食品或饮料罐的方法。该方法包括形成包括乳液聚合的胶乳聚合物的组合物，包括在包含水(和任选的有机溶剂)的载体中形成酸或酸酐官能的聚合物与胺的盐以形成水分散体，将烯属不饱和单体组分与该水分散体结合，并且在水分散体存在下聚合该烯属不饱和单体组分以形成乳液聚合的胶乳聚合物；和在将金属基材制成食品或饮料罐或它们的一部分之前或之后，将包含乳液聚合的胶乳聚合物的组合物施涂到该金属基材上。在另一个实施方案中，该方法包括形成包括乳液聚合的胶乳聚合物的组合物，包括在包含水(和任选的有机溶剂)的载体中形成酸或酸酐官能的聚合物与叔胺的盐以形成水分散体，将烯属不饱和单体组分与该水分散体结合，其中基于该单体组分的重量，烯属不饱和单体组分包含0.1wt％-30wt％环氧乙烷官能的α，β-烯属不饱和单体，并且在该水分散体存在下聚合该烯属不饱和单体组分以形成乳液聚合的胶乳聚合物；和在将金属基材制成食品或饮料罐或它们的一部分之前或之后，将包含乳液聚合的胶乳聚合物的组合物施涂到该金属基材上。在某些实施方案中，该组合物在水分散体中可以包括有机溶剂。在某些实施方案中，该方法可以包括从水分散体中除去有机溶剂(如果存在的话)的至少一部分。在某些实施方案中，将组合物施涂到金属基材上包括将组合物施涂到平面卷材或片材形式的金属基材上、使乳液聚合的胶乳聚合物硬化、以及将基材形成食品或饮料罐或它们的部分。在某些实施方案中，将组合物施涂到金属基材上包括在将金属基材形成罐或其一部分之后将组合物施涂到金属基材上。在某些实施方案中，将基材形成罐或其一部分包括将基材形成罐底或罐身。在某些实施方案中，罐是2片式拉制食品罐、3片式食品罐、食品罐底、深冲拉拔(drawn and ironed)罐食品或饮料罐、饮料罐底等。金属基材可以是钢或铝。在某些实施方案中，将烯属不饱和单体组分与水分散体结合包括将烯属不饱和单体组分添加到水分散体中。优选地，将烯属不饱和单体组分逐渐递增地添加到水分散体中。在某些实施方案中，烯属不饱和单体包括单体的混合物。优选地，单体的混合物包括至少一种含环氧乙烷官能团的单体，更优选，至少一种含环氧乙烷官能团的α，β-烯属不饱和单体。在某些实施方案中，基于单体混合物的重量，该含环氧乙烷官能团的单体以至少0.1wt％的量存在于烯属不饱和单体组分中。在某些实施方案中，基于单体混合物的重量，该含环氧乙烷官能团的单体以不大于30wt％的量存在于烯属不饱和单体组分中。在某些实施方案中，本专利技术方法还包括在涂料组合物中将乳液聚合的胶乳聚合物与一种或多种交联剂、填料、催化剂、染料、颜料、调色剂、增量剂、润滑剂、防腐剂、流动调节剂、触变剂、分散剂、抗氧化剂、粘合促进剂、光稳定剂、有机溶剂、表面活性剂或它们的结合相结合。在某些实施方案中，酸官能的聚合物具有1500-50,000的数均分子量。在某些实施方案中，组合物基本上不含流动的BPA和芳族缩水甘油醚化合物。优选地，组合物基本上不含结合的BPA和芳族缩水甘油醚化合物。在某些实施方案中，酸或酸酐官能的聚合物包括酸或酸酐官能的丙烯酸类聚合物、酸或酸酐官能的醇酸树脂、酸或酸酐官能的聚酯树脂、酸或酸酐官能的聚氨酯、或它们的结合物。优选地，该酸或酸酐官能的聚合物包括酸官能的丙烯酸类聚合物。在某些实施方案中，胺是叔胺。优选地，该叔胺选自由三甲基胺、二甲基乙醇胺(亦称二甲基氨基乙醇)、甲基二乙醇胺、三乙醇胺、乙基甲基乙醇胺、二甲基乙基胺、二甲基丙基胺、二甲基3-羟基-1-丙基胺、二甲基苄基胺、二甲基2-羟基-1-丙基胺、二乙基甲基胺、二甲基1-羟基-2-丙基胺、三乙基胺、三丁基胺、N-甲基吗啉和它们的混合物组成的组。优选地，酸或酸酐官能的聚合物至少25％被在水中的该胺中和。在某些实施方案中，烯属不饱和单体组分在具有水溶性自由基引发剂的水分散体存在下、在0℃-100℃的温度下聚合。在某些实施方案中，该自由基引发剂包括过氧化物引发剂。优选地，该自由基引发剂包括过氧化氢和苯偶姻。或者，在某些实施方案中该自由基引发剂包括氧化还原引发剂体系。本专利技术还提供通过本文描述的方法制备的食品罐和饮料罐。在一个实施方案中，本专利技术提供包括如下的食品或饮料罐包括金属基材的主体部分和底部；和布置在其上的涂料组合物，其中该涂料组合物包括乳液聚合的胶乳聚合物，其中该乳液聚合的胶乳聚合物是由酸或酸酐官能的聚合物与胺的盐、烯属不饱和单体组分和水制备的。在又一个实施方案中，本专利技术提供了用于涂覆食品或饮料罐的组合物，其中该组合物包括乳液聚合的胶乳聚合物，其中该乳液聚合的胶乳聚合物是由酸或酸酐官能的聚合物与胺的盐、烯属不饱和单体组分和水制备的。定义术语“大体上不含”特定的流动化合物是指本专利技术组合物包含低于百万分之1000份(ppm)的所述流动化合物。术语“基本上不含”特定的流动化合物是指本专利技术组合物包含低于百万分之100份(ppm)的所述流动化合物。术语“基本上完全不含”特定的流动化合物是指本专利技术组合物包含低于百万分之5份(ppm)的所述流动化合物。特定的流动化合物的术语“完全不含”是指本专利技术组合物包含低于10亿分之20份(ppb)的所述流动化合物。术语“流动的”是指当涂层(通常，大约1mg/cm2的薄膜重量)暴露于用于某些限定设置的条件的试验介质时(取决于最终用途)，该化合物可以从固化的涂层中提取出来。这些试验条件的实例是固化的涂层在121℃下与10wt％的乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
涂覆食品或饮料罐的方法，该方法包括：　　　　形成包含乳液聚合的胶乳聚合物的组合物，包括：　　　　在包含水的载体中形成酸或酸酐官能的聚合物与胺的盐以形成水分散体；　　　　将烯属不饱和单体组分与该水分散体结合；和　　　　在该水分散体存在下聚合该烯属不饱和单体组分以形成乳液聚合的胶乳聚合物；和　　　　在将金属基材形成食品或饮料罐或其一部分之前或之后将包含该乳液聚合的胶乳聚合物的组合物施涂到该金属基材上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RM奥布赖恩，DE拉尔顿，RA斯拜恩达，GK巴特雷三世，RH伊梵斯，
申请(专利权)人：威士伯资源公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]