碱溶性树脂添加剂以及包含这种添加剂的涂料组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种涂料组合物，其可用于涂布金属基材，例如食品或饮料罐的内表面和/或外表面。在优选的实施方式中，使用预先形成的树脂体系和碱溶性树脂添加剂的物理共混物来配制涂料组合物。

Alkali-soluble resin additives and paint compositions containing such additives

The present invention provides a paint composition which can be used to coat metal substrates, such as the inner and/or outer surfaces of food or beverage cans. In the preferred implementation, the paint composition is prepared using a pre-formed resin system and a physical blend of alkali-soluble resin additives.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碱溶性树脂添加剂以及包含这种添加剂的涂料组合物相关专利申请的交叉引用本专利申请要求于2016年10月19日提交的名称为“STYRENE-FREEACRYLICPOLYMERSANDCOMPOSITIONCONAININGSUCHPOLYMERS(不含苯乙烯的丙烯酸类聚合物和含有这种聚合物的组合物)”的美国临时申请62/410,255的优先权，其全文以引用方式并入本文。
技术介绍
双酚A已被用于制备具有多种特性和用途的聚合物。例如，双酚A可与表氯醇反应以提供可用于包装涂料的聚合物。期望减少或消除某些双酚A衍生的聚合物在食品或饮料容器涂料中的使用。虽然已提出在无双酚A情况下制得的多种替代涂料组合物，但某些替代组合物表现出不足的涂料特性，诸如金属基底上不足的耐腐蚀性、不足的柔性、不足的韧性。适合用作食品或饮料罐涂料的涂料组合物所需的涂料性能属性的平衡是特别严格的并且与其它涂料终端应用来说是独特的。因此，设计用于其他终端应用的涂料通常不适合用作食品或饮料罐涂料。例如，用于食品或饮料容器的涂料应当避免不适当地改变包装食品或饮料产品的味道，并且还应当避免剥落或碎裂到包装产品中。涂料还应当耐受化学侵蚀性食品或饮料产品(其可具有复合化学特征，包括盐、酸、糖、脂肪等)延长的时间段(例如数年)。食品或饮料容器涂层还应当对下面的基材具有良好的粘附性并且在固化后保持足够的柔性，因为运输、存储或使用期间的后续制造和凹陷(例如由于跌落)将导致金属基材变形，这将造成涂层弯曲。易碎涂层在弯曲期间破裂，使容器金属暴露于包装产品，这有时可导致导致容器泄漏。在制造的食品和饮料容器的量大时，甚至较低概率的涂层失效也可导致相当多数量的容器泄露。因此，应当理解，本领域需要这样一种改善的涂料组合物，其无需特意使用双酚A制备，但表现出严格平衡的涂料性能，从而允许此类涂料组合物用于食品或饮料容器。专利技术概述本专利技术提供用于配制液体涂料组合物的添加剂，尤其是用于在基材(例如金属基材)上形成热固性涂层的水性涂料组合物。在一个方面，本专利技术提供了碱溶性树脂(“ASR”)添加剂，其可以与树脂体系组合使用，以配制优选具有一种或多种改善的涂料性能的水性涂料组合物。在另一方面，本专利技术提供了一种水性涂料组合物，其适用于在金属基材上形成粘附涂层。在优选的实施方式中，该涂料组合物包含树脂体系和ASR添加剂，所述ASR添加剂优选具有至少1000、至少1500或至少2000的数均分子量(“Mn”)。在另一方面，本专利技术提供了内喷食品或饮料罐的水性涂料组合物。在某些优选的实施方式中，该涂料组合物包含树脂体系，该体系包含乳液聚合的丙烯酸胶乳和ASR添加剂，所述ASR添加剂优选具有至少1000、至少1500或至少2000的Mn。在另一方面，本专利技术提供了一种方法，包括提供本专利技术的涂料组合物，并将其涂覆到金属基材上。在某些优选的实施方式中，金属基材是金属食品或饮料罐或其部分的内表面。在一些这样的实施方式中，涂料组合物通过喷涂而涂覆。在另一方面，本专利技术提供一种具有金属基材的制品，其中至少一部分金属基材具有设置在其上的涂层(例如，固化的热固性涂层)，该涂层由本专利技术的涂料组合物形成。在一些实施方式中，该制品是金属食品或饮料罐或其一部分。在某些优选的实施方式中，所述制品是铝制饮料罐，其具有设置在内表面上的本文公开的内喷涂层。以上
技术实现思路
并非旨在描述本专利技术所公开的每个实施方案或本专利技术的每项具体实施。下面的描述更具体地举例说明了例示性实施方案。在整个申请的若干处，通过列举实施例提供指导，这些实施例可以以各种组合方式使用。在每种情况下，陈述的列举仅用作代表性组，而不应当被解释为限制性或排他性的列举。本专利技术的一个或多个实施方案的细节陈述在以下的说明书中。通过说明书和权利要求书，本专利技术的其它特征、目的和优点将显而易见。定义除非另有声明，本文中使用的如下术语具有如下提供的含义。本文中使用时，术语“有机基团”是指烃基基团(具有除碳和氢之外的任选元素，诸如氧、氮、硫和硅)，其被分类为脂族基团、环状基团或脂族基团与环状基团的组合(例如烷芳基和芳烷基基团)。可以相同或不同的基团被称作“独立地”为某物。预期在本专利技术化合物的有机基团上可以有取代。在本申请通篇中使用时，术语“基团”和“片段”被用于区分允许取代或可以被取代的化学实体与不允许取代或不可被取代的化学实体。因此，使用术语“基团”描述化学取代基时，所描述的化学材料包括未经取代的基团和下述基团，所述基团例如在链中具有O、N、Si或S原子(如在烷氧基中)以及具有羰基基团或其他常规取代。使用术语“片段”描述化合物或取代基时，仅旨在包括未经取代的化学材料。例如，短语“烷基基团”旨在不仅包括纯开链饱和烃烷基取代基(例如甲基、乙基、丙基、叔丁基等等)，而且包括还带有本领域已知的其他取代基(例如羟基、烷氧基、烷基磺酰基、卤素原子、氰基、硝基、氨基、羧基等等)的烷基取代基。因此，“烷基基团”包括醚基、卤代烷基、硝基烷基、羧基烷基、羟基烷基、磺基烷基等等。另一方面，短语“烷基片段”仅限于包括纯开链饱和烃烷基取代基，例如甲基、乙基、丙基、叔丁基等等。本文中使用的术语“基团”意欲记载具体的片段以及记载更广种类的包含该片段的被取代的和未被取代的结构。术语“烯键式不饱和”是指能够参与自由基引发的聚合反应的碳-碳双键或三键，其不旨在涵盖芳基基团(诸如例如苯乙烯的苯基基团)中存在的碳-碳双键。因此，例如十二烷基苯磺酸不被认为包括烯键式不饱和基团。术语“在……上”在涂覆在表面或基材上的涂层的语境中使用时，包括直接或间接涂覆于表面或基材的涂层二者。因此，例如，涂层涂覆在覆盖基材的底漆层上构成涂层涂覆在基底上。除非另外指明，术语“聚合物”包括均聚物和共聚物(例如两种或更多种不同单体的聚合物)两者。相似地，除非另外指明，所使用的指定聚合物类别诸如例如“丙烯酸类”的术语旨在包括均聚物和共聚物(例如聚醚-丙烯酸酯共聚物)两者。术语“单体”包括用于产生聚合物的任何反应物分子，并且涵盖单一单元分子(例如丙烯酸类分子)和多单元分子(例如丙烯酸类低聚物)两者。可相同或不同的基团称为“独立地”存在的某物。术语“基团”还涵盖单原子片段。因此，例如卤素原子可为基团。术语“丙烯酸酯”和“丙烯酸类”在本文广义地(可替换地)使用，其涵盖由例如一种或多种丙烯酸、甲基丙烯酸、或任何丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯化合物制得的材料。因此，例如即使不采用(甲基)丙烯酸酯单体，完全由聚合的(甲基)丙烯酸构成的均聚物仍将是“丙烯酸酯”聚合物。如“(甲基)丙烯酸酯”、“(甲基)丙烯酸”等中使用的术语“(甲基)”旨在指示氢或甲基基团可与单体的相关碳原子连接。例如，“(甲基)丙烯酸乙酯”涵盖丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸乙酯两者，以及它们的混合物。在相对于可包含特定化合物的涂料组合物、或聚合物或其它组合物使用时，术语“基本上不含”意指提及的组合物包含小于1000份每百万份(ppm)的所述化合物，不论该化合物在组合物中是移动的，还是被结合到组合物的组分(例如作为聚合物的结构单元)。在相对于可包含特定化合物的涂料组合物、或聚合物或其它组合物使用时，术语“实质上不含”意指提及的组合物包含小于100份每百万份(ppm)的所述化合物。在相对于可包含特定化合物的涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于在金属基材上形成粘附涂层的水性涂料组合物，所述涂料组合物包含：树脂体系；和碱溶性树脂添加剂，其数均分子量为至少1000、至少为1500、或至少为2000。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.19 US 62/410,2551.一种适用于在金属基材上形成粘附涂层的水性涂料组合物，所述涂料组合物包含：树脂体系；和碱溶性树脂添加剂，其数均分子量为至少1000、至少为1500、或至少为2000。2.权利要求1所述的水性涂料组合物，其中所述涂料是喷涂用涂料组合物。3.前述权利要求中任一项所述的水性涂料组合物，其中所述涂料组合物是适用于形成金属食品或饮料罐的食品接触涂层的食品或饮料罐涂料组合物。4.前述权利要求中任一项所述的水性涂料组合物，其中所述树脂体系包含水溶性或水分散性树脂体系。5.前述权利要求中任一项所述的水性涂料组合物，其中所述树脂体系包含丙烯酸类聚合物、聚酯聚合物、聚醚聚合物、聚烯烃聚合物或其混合物或共聚物(例如，聚酯-丙烯酸类、聚醚-丙烯酸类、聚烯烃-丙烯酸类等)。6.权利要求5所述的涂料组合物，其中所述丙烯酸类聚合物包括乳液聚合的丙烯酸类胶乳。7.一种内部喷涂食品或饮料罐的水性涂料组合物，所述涂料组合物包含包含乳液聚合的丙烯酸类胶乳的树脂体系；和碱溶性树脂添加剂，其数均分子量为至少1000、至少1500，或至少为2000。8.前述权利要求中任一项所述的水性涂料组合物，其中所述涂料组合物包含预先形成的树脂体系和所述碱溶性树脂添加剂的物理共混物。9.前述权利要求中任一项所述的水性涂料组合物，其中，在液体涂料组合物的任何固化之前，所述树脂体系和所述碱溶性树脂添加剂存在于所述液体涂料组合物中而彼此不共价连接。10.前述权利要求中任一项所述的涂料组合物，其中所述树脂体系包含乳液聚合的丙烯酸类胶乳，并且其中所述丙烯酸类胶乳在所述碱溶性树脂添加剂存在下不乳液聚合。11.前述权利要求中任一项所述的涂料组合物，其中所述碱溶性树脂添加剂包含至少部分中和的酸官能或酸酐官能的聚合物。12.前述权利要求中任一项所述的涂料组合物，其中所述碱溶性树脂添加剂包含至少部分中和的酸官能或酸酐官能的丙烯酸类聚合物。13.权利要求12所述的涂料组合物，其中所述丙烯酸类聚合物由包含丙烯酸的烯键式不饱和单体组分形成。14.权利要求12或13所述的涂料组合物，其中所述丙烯酸类聚合物由如下烯键式不饱和单体组分形成，所述烯键式不饱和单体组分包括甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯中的一种或两种。15.权利要求12所述的涂料组合物，其中所述丙烯酸类聚合物由如下烯键式不饱和单体组分形成，所述烯键式不饱和单体组分包括(i)丙烯酸，(ii)甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或其混合物，和(iii)任选地一种或多种不同于甲基丙烯酸甲酯的(甲基)丙烯酸烷基酯，例如丙烯酸乙酯。16.权利要求12-15中任一项所述的涂料组合物，其中所述至少部分中和的酸官能或酸酐官能的丙烯酸类聚合物包括有机溶液聚合的丙烯酸类聚合物。17.权利要求11-16中任一项所述的涂料组合物，其中含氮的碱(例如氨或伯胺、仲胺或叔胺)被用于至少部分中和所述碱溶性树脂添加剂。18.权利要求11-17中任一项所述的涂料组合物，其中所述酸官能或酸酐官能的聚合物在中和之前显示出至少40、至少100、至少200或至少250mgKOH/g树脂的酸值。19.权利要求18所述的涂料组合物，其中所述酸官能或酸酐官能的聚合物在中和之前显示出小于500、小于450或小于400mgKOH/g树脂的酸值。20.前述权利要求中任一项所述的涂料组合物，其中所述碱溶性树脂添加剂的数均分子量小于50000、小于2500...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞巴斯蒂安·吉班尼尔，玛丽·布拉永，塞缪尔·普奥达，
申请(专利权)人：宣伟投资管理有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US