粉末涂料及其作为包装容器内涂层的应用制造技术

基于环氧树脂和酚类固化剂的粉末涂料，特别是用作包装容器内涂层的粉末涂料，它含有 １）至少一种环氧当量重量为３００－５５００的环氧树指和至少一种每一分子有大于一个酚类羟基以及，按酚类羟基计，其羟基当量重量为１００－５００的固化剂， 其中，粉末涂料有这样的粒度分布 ａ）至少９０％（重量）的粉末涂料颗粒的粒度为１～６０微米， ｂ）至少９９％（重量）的粉末涂料颗粒的最大粒度≤１００微米， ｃ）粉末涂料颗粒的平均粒度为５－２０微米，以及 ｄ）在粒度分布曲线拐点处的斜率≥１００， ２）一种润滑剂，优选其数量为≤２％（重量）。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
粉末涂料及其作为包装容器内涂层的应用本专利技术涉及基于环氧树脂和酚类固化剂的粉末涂料，特别是作为包装容器内涂层的粉末涂料，以及涉及它们的制备方法。而且，本专利技术还涉及包装容器内涂层的涂敷方法，以及涉及粉末涂料的应用。包装容器如罐头盒、二组分-和三组分饮料罐头盒等在其内侧有涂层，一方面用于防止内装物由于金属板组分溶于其中而变质，另一方面用于避免金属板被腐蚀性内装物腐蚀。在实践中，包装容器主要借助有机溶解的涂料来涂布。但是，由于在涂膜干燥过程中溶剂的释放，使环境污染增加。所以，越来越希望用低溶剂含量的涂料或无溶剂的涂料来代替这些涂料。例如，已常用热塑性粉末涂料来涂布罐头的焊缝。这些产品通过高费用的低温研磨法由相应的热塑性塑料来生产。由EP-B-119164已知用于涂布用于装食品或饮料的金属容器的焊缝的热固性粉末涂料。这些热固性粉末涂料含有平均每一分子有不大于二个环氧基团的芳族环氧树脂和平均每一分子有大于二个环氧基团的芳族环氧树脂的混合物作为粘合剂。按酚类羟基计，其当量重为220～280的双酚A的二缩水甘油醚与双酚A的缩合产物或酸聚酯或其混合物用作固化剂。这些粉末涂料仅用于涂布包装容器的焊缝。EP-B-119164既没有说明这些涂料用作包装容器的内涂层，也没有说明这些粉末涂料如何经改性用作内保护涂层。特别是，EP-B-119164没有有关粉末涂料的粒度和粒度分布的数据。但是，EP-B-119164的有粉末涂料需用的粒度分布的这些粉末涂料的应用，在内涂层成品常用的低涂层厚度(≤15微米)下，得到的涂层有太高孔隙率。此外，由DE-PS 2312 409已知，用于涂布汽车车身、机器、设-->备和容器的含溶剂的和不含溶剂的热固性涂料，它们含有每一分子有大于一个1，2-环氧基的环氧树脂和每一分子有大于一个酚类羟基的多元醇以及其他需用的辅助剂和添加剂。根据DE-PS 2312 409，对于汽车面漆的生产来说，将粒度不大于0.044毫米的粉末涂料以干膜厚度为25微米进行涂布。对于适合在包装容器上得到内涂层的粉末涂料来说，既没有粉末涂料颗粒的粒度，也没有粒度分布的报导。DE-PS 2312 409没有任何有关根据粉末涂料的用途具体调节粒度和粒度分布的说明。但是，其最大粒度为44微米并有通常的粒度分布的粉末涂料不适合以常规的低涂层厚度(≤15微米)制得包装容器的内涂层，因为制得涂层的孔隙率太高。此外，US-PS 3962 486公开了用作罐头内涂层的含环氧树脂和固化剂的粉末涂料。在US-PS3 962 486中，已提到催化固化剂、芳族胺类、环氧胺加成物和酸酐作为典型的固化剂，而未提到酚类固化剂。满足通常对小于13微米的低涂层厚度的食品包装内涂层要求的涂层可用等离子体喷涂法来制得。为了确保用等离子体喷涂法进行涂布成为可能，只能使用其最大粒度≤100微米并有足够低的熔体粘度的粉末涂料。但是，在US-PS 3962 486中未详细说明所用的粉末涂料的粒度分布。在US-PS 3962 486中公开的粉末涂料的缺点是，由于使用了含胺的固化剂，生成的涂层抗消毒作用的能力差。此外，另一缺点是，用胺类固化的环氧树脂常常会变脆，从而弹性很差。酸酐固化剂的缺点是，它们有高度刺激性，所以在粉末涂料的配制过程中，需要特殊的安全保护措施。此外，从US-PS 4,183,974也已知用作罐头内涂层的粉末涂料，它也含环氧树脂和胺固化剂。这些粉末涂料的平均粒度为1-100微米、优选1-10微米。虽然制成的涂层在涂层厚度为≤13微米下已有所需的低孔隙率，但是生成涂层的抗消毒作用的能力仍需提高。此外，用固化的环氧树脂常常变脆，从而弹性很差也是一个缺点。而且，基于环氧树脂以及适当调节粉末涂料颗粒的粒度分布后的粉末涂料适合作包装容器的内涂层和适合涂布焊缝，这些从德国专利申请书P 4038 681.3中是已知的。这些粉末涂料含有含羧基的聚酯作为固化-->剂。在这一专利申请中未描述酚类固化剂的应用。最后，基于环氧树脂和酚类固化剂的粉末涂料是已知的。这样的涂料适用于涂布包装容器，但是，各种性质仍不能令人满意，特别是涂层的柔韧性、透明性以及加工速度。因此，本专利技术的目的是提供这样的粉末涂料，当所述的粉末涂料用于包装容器的内涂层时，它们能满足在≤15微米的低涂层厚度涂布时提出的要求，这通常是对罐头盒内涂层的厚度要求。特别是，这些内涂层不应为多孔的(借助所谓的搪瓷等级试验来测定)，应对底材有良好的粘合性，应有高的弹性，以及应在常用的巴氐消毒法和消毒条件下是稳定的。在这种情况下，该粉末涂料可在罐头盒涂层常用的短干燥时间内固化。令人吃惊的是，这一目的可用这样一种基于环氧树脂和酚类固化剂的粉末涂料来达到，特别是用作包装容器的内涂层的粉末涂料来达到，该粉末涂料含1)至少一种环氧当量重量为300-5500的环氧树脂和至少一种每一分子有大于一个酚类羟基以及，按酚类羟基计，其羟基当量重为100-500的固化剂，其中粉末涂料的粒度分布为a)至少90％(重量)的粉末涂料颗粒的粒度为1-60微米，b)至少99％(重量)的粉末涂料颗粒的最大粒度≤100微米，c)粉末涂料颗粒的平均粒度为5-20微米，以及d)在粒度分布曲线拐点处＞100，和2)润滑剂，优选其量≤2％(重量)。此外，本专利技术还涉及包装容器内涂层的涂敷方法，用这一方法涂布这些粉末涂料。最后，本专利技术还涉及粉末涂料作为包装容器的内涂层的应用。令人吃惊和意想不到的是，基于环氧树脂、酚类固化剂和润滑剂的粉末涂料的各种性质以及用途具体地可通过得到特定的粒度分布来控制。本专利技术的粉末涂料还可迅速固化，易于处理和涂布，具有良好的加工速度、良好的柔韧性和涂层后透明性。-->而且，本专利技术的粉末涂料的特点是，厚度仅有≤15微米的很低厚度涂层具有罐头制造商对内涂层所需的各种性质。特别是，这些涂层甚至在低的涂层厚度(≤15微米)下仍有所需的低孔隙率。而且，这些涂层的特点是，有良好的粘合性、高的柔韧性和良好的抗巴氐消毒和消毒性。现在首先在下文中更详细地说明本专利技术粉末涂料的各单个组分。本专利技术粉末涂料中使用的环氧树脂是其环氧当量重量为300-5500的固体环氧树脂。芳族的、脂族的和/或环脂族的环氧树脂都适用。基于双酚A和/或双酚F的芳族环氧树脂和/或诺伏腊克型的环氧树脂都是优选使用的。特别优选使用的、基于双酚A或双酚F的环氧树脂的环氧当量重为500-2000。特别优选使用的诺伏腊克型的环氧树脂的环氧当量重量为500-1000。在这方面，基于双酚A或双酚F的环氧树脂的官能度通常不大于2，而诺伏腊克型环氧树脂的官能度通常至少为2。但是，基于双酚A或双酚F的环氧树脂也可通过支化、如用三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇或其他支化剂使官能度大于2。当然，也可使用其他环氧树脂，如亚烷基二醇二缩水甘油醚或其分支的后续产物，基于双酚A或双酚F的、能与亚烷基二醇等得到柔韧性的环氧树脂。此外，所提及的各种环氧树脂的混合物也是适用的。适合的环氧树脂例如是以以下商品名市售的产品：Shell-Chemie公司的Epikote154、1001、1002、1055、1004、1007、1009和3003-4F-10，Dow公司的XZ 86 795和DERR664、667、669、662、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于环氧树脂和酚类固化剂的粉末涂料，特别是用作包装容器内涂层的粉末涂料，它含有1)至少一种环氧当量重量为300-5500的环氧树指和至少一种每一分子有大于一个酚类羟基以及，按酚类羟基计，其羟基当量重量为100-500的固化剂，其中，粉末涂料有这样的粒度分布a)至少90％(重量)的粉末涂料颗粒的粒度为1～60微米，b)至少99％(重量)的粉末涂料颗粒的最大粒度≤100微米，c)粉末涂料颗粒的平均粒度为5-20微米，以及d)在粒度分布曲线拐点处的斜率≥100，2)一种润滑剂，优选其数量为≤2％(重量)。2.根据权利要求1的粉末涂料，其特征在于，其粒度分布是这样的，以致a)至少90％(重量)的粉末涂料颗粒的粒度为1-40微米，b)粉末涂料颗粒中至少99％(重量)颗粒的最大粒度≤60微米，c)粉末涂料颗粒的平均粒度为5-12微米，d)粒度分布曲线拐点处的斜率≥150。3.根据权利要求1的粉末涂料，其特征在于，其粒度分布是这样的，以致a)至少90％(重量)的粉末涂料颗粒的粒度为5-25微米，b)粉末涂料颗粒中至少99％(重量)颗粒的最大粒度≤40微米，c)粉末涂料颗粒的平均粒度为5-12微米，d)粒度分布曲线拐点处的斜率≥200。4.根据权利要求1-3中任一项的粉末涂料，其特征在于，它含有基于双酚A的和/或双酚F的环氧树脂和/或环氧化的诺伏腊克树脂作为组分A。5.根据权利要求1-4中任一项的粉末涂料，其特征在于，它含有基于其环氧当量重量为500-2000的双酚A的和/或双酚F的环氧树脂，和/或其环氧当量重量为500-1000的诺伏腊克树脂型环氧权脂作为组分A。6.根据权利要求1-5中任一项的粉末涂料，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·柯里阿齐斯，
申请(专利权)人：PPG工业公司，
类型：发明
国别省市：