涂料组合物制造技术

一种涂料组合物，其包含：a.酸值≥10mg KOH/g的聚酯酰亚胺(PEI)聚合物；和b.交联剂，其可用于交联聚酯酰亚胺聚合物上的酸官能度；其中该涂料组合物基本上没有双酚A(BPA)、双酚F(BPF)、双酚A二缩水甘油基醚(BADGE)和双酚F二缩水甘油基醚(BFDGE)。

Paint Composition

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂料组合物
本专利技术涉及一种包含聚酯酰亚胺树脂的涂料组合物。具体地，本专利技术涉及含有聚酯酰亚胺树脂的涂料组合物，其用于涂覆到金属基底上，特别是涂覆到包装工业所用的金属基底上，例如涂覆到食品和/或饮料容器或者气雾剂罐上。这样的涂料可以包括液体或者粉末涂料，例如热固性粉末涂料。本专利技术还扩展到金属基底，其上至少一部分用这样的涂料组合物进行了涂覆，和包装品例如罐，管等，它们在其至少一部分上具有所述涂层。专利技术背景容器例如食品和/或饮料容器，个人护理产品的容器或者气雾剂容器的表面由于各种原因而需要涂覆。这样的容器的外表面经常以装饰方式进行涂覆，并且可以允许在其上印刷来告诉用户关于容器内容物的信息。这样的容器的内表面通常被涂覆来保护容器免于其中的内容物侵害，这些内容物在一些情况中会是化学腐蚀性的。容器上的涂层还应当保护内容物免于容器侵害。来自作为容器腐蚀的产物的材料或者来自涂层本身的内容物的改变应当是最小量的。因此，用于涂覆容器内表面的涂料组合物应当进行设计，以使得它能够经受与这些腐蚀性化学品的接触和使得来自于容器的金属或者涂层的材料向容器内容物中的释放最小化。广泛的多种涂料已经用于涂覆容器。关于食品和/或饮料容器，该涂料组合物需要具有某些性能例如能够高速施涂，具有对基底优异的附着性，对于食品接触是安全的和具有在固化时适于它们的终端用途的性能。用于存储气雾剂例如个人健康护理气雾剂，或者工业使用的气雾剂的容器(例如气雾剂罐)通常是由管例如铝管形成的。一种这样的管类型是单片(monobloc)喷雾器，这样的称谓是因为它是由单片(称作“金属小块(slug)”的小圆盘)铝形成的。这样的铝管也可以形成瓶子形状，所谓的“单片瓶子”和用于例如啤酒和其他饮料。本领域已知的和用于涂覆这样的罐，特别是其内部的涂料组合物包括聚酰胺酰亚胺，其是在N-甲基吡咯烷酮中制造的。但是N-甲基吡咯烷酮最近已经被重新归类为对于再生和开发是有毒的(对生殖系统有毒的)，并且还被列为对于呼吸道具有特殊组织毒性和因此它的使用是不期望的。此外，许多目前用于食品和/或饮料或者气雾剂应用的涂料组合物包含环氧树脂。这样的环氧树脂通常是由双酚A的多缩水甘油基醚(BPA)形成。BPA被认为对于人的健康是有害的和因此令人期望的是将它从涂料中取消。BPA的衍生物例如双酚A的二缩水甘油基醚(BADGE)，由BPA和双酚F(BPF)制备的环氧酚醛清漆树脂和多元醇也被认为是有问题的。本专利技术的方面的一个目标是提供对于一种或多种上述的或者其他的问题的解决方案。
技术实现思路
根据本专利技术第一方面，提供一种涂料组合物，其包含：a.酸值≥10mgKOH/g的聚酯酰亚胺(PEI)聚合物；和b.交联剂，其可用于交联聚酯酰亚胺聚合物上的酸官能度；其中该涂料组合物基本上没有双酚A(BPA)、双酚F(BPF)、双酚A二缩水甘油基醚(BADGE)和双酚F二缩水甘油基醚(BFDGE)。典型地，PEI聚合物的聚合物主链中包含聚酯连接和酰亚胺。合适地，PEI聚合物是由含有酰亚胺的部分形成的。含有酰亚胺的部分还可以包含酸基和/或醇基。含有酰亚胺的部分可以包含至少2个酸基，至少2个醇基或者至少1个酸基和至少1个醇基。含有酰亚胺的部分可以包含环状酰亚胺基团。含有酰亚胺的部分可以作为伯胺或者异氰酸酯与环状酸酐之间的反应产物而形成。例如，这样的反应中典型的组分可以包括二官能化异氰酸酯例如亚甲基二苯基二异氰酸酯，和酸酐例如偏苯三酸酐。例如这样的反应显示在下面的方案I中。方案I从上面的反应方案可见，所形成的含有酰亚胺的部分可以是二酸取代的酰亚胺，其然后可以与二醇(例如乙二醇)在聚酯化反应中反应以由此形成含有酰亚胺的聚酯(聚酯酰亚胺)。形成含有酰亚胺的部分的一个可选择的例子显示在下面的方案2中。方案2显示了偏苯三酸酐与双(4-异氰酸根合环己基)甲烷反应形成二酰亚胺二酸。方案2在另一例子中，下面的方案3显示了一种反应，其导致形成含有酰亚胺的部分，其是单酸，单羟基取代的。在这个例子中，具有另外的羟基官能度的伯胺，单乙醇胺，与偏苯三酸酐反应得到具有羟基和酸官能度的环状酰亚胺。方案3所示的单酰亚胺产物然后可以与其他二醇，多元醇和二酸在聚酯化反应中反应，由此形成含酰亚胺的聚酯(聚酯酰亚胺)。替代地或者此外，方案3的反应产物可以在聚酯化反应中自缩合。方案3可以使用的合适的胺的例子包括二胺例如乙二胺；1，3-丙烷二胺；四亚甲基二胺；1,6-己烷二胺；三甲基己烷-1,6-二胺；异佛尔酮二胺二氨基二苯基甲烷(亚甲基二苯胺)；二氨基二苯基醚；二氨基二苯基砜；亚甲基-44'-环己基二胺；苯并胍胺；邻亚二甲苯基二胺；间亚二甲苯基二胺；对亚二甲苯基二胺；1,2-环己烷二胺；1,4-环己烷二胺；胺还可以包括羟基胺例如单乙醇胺；单丙醇胺；或者氨基羧酸例如氨基乙酸；氨基丙酸或者氨基苯甲酸；及其组合。合适的异氰酸酯的例子包括例如六亚甲基二异氰酸酯；四亚甲基二异氰酸酯；异佛尔酮二异氰酸酯；亚甲基-4,4'-双(环己基异氰酸酯)或者双-(4-异氰酸根合环己基)甲烷；亚甲基二苯基二异氰酸酯或者双-(4-异氰酸根合苯基)甲烷；四甲基-间亚二甲苯基二异氰酸酯；间亚二甲苯基二异氰酸酯；对亚二甲苯基二异氰酸酯；环己烷二异氰酸酯；萘二异氰酸酯；三甲基六亚甲基二异氰酸酯；及其组合。合适的环状酸酐的例子包括偏苯三酸酐；均苯四甲酸二酸酐；马来酸酐；3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸二酐；四氢邻苯二甲酸酐；1,4,5-萘三羧酸酐；1,4,5,8-萘四羧酸二酐；连苯三甲酸酐；及其组合。含有酰亚胺的部分可以通常在不存在二醇或者多元醇时形成(即，小于1重量％二醇或者多元醇，合适地小于0.5重量％，更合适地小于0.1重量％，例如小于0.05重量％或者小于0.01重量％)。含有酰亚胺的部分可以是在不存在二醇或者多元醇的情况下形成。含有酰亚胺的部分可以在二醇或者多元醇存在的情况下形成。聚酯酰亚胺聚合物合适地通过含有酰亚胺的部分与二醇、多元醇(或者其他主要羟基官能的支化单体)，二羧酸，二酯或者含有一个酸基(或者酯)和一个醇基的组分反应而形成，随具体情况(取决于酰亚胺的官能度)而由此形成聚酯。如本文中使用的，“多元醇”和类似术语指的是具有两个或者更多个羟基，例如2，3或者4个羟基的化合物。多元醇的羟基可以通过选自下面的桥连基团来连接：亚烷基；亚烯基；亚炔基；或者亚芳基。合适的多元醇是有机多元醇。如本文中使用的，“二醇”和类似术语指的是具有2个羟基的化合物。二醇的羟基可以通过选自下面的桥连基团来连接：亚烷基；亚烯基；亚炔基；或者亚芳基。合适的二醇是有机多元醇。合适的二醇的例子包括但不限于下面这些：乙二醇；1，2-丙二醇；1,3-丙二醇；1,2-丁二醇；1,3-丁二醇；1,4-丁二醇；2,3-丁二醇；2-甲基-1,3-丙二醇；2,2'-二甲基-1,3-丙二醇；1,5-戊二醇；3-甲基-1,5-戊二醇；1,6-己二醇；二乙二醇；三乙二醇；二丙二醇；三丙二醇；2,2,4-三甲基戊烷-1,3-二醇；1,4-环己烷二甲醇；三环癸烷二甲醇；2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇；异山梨醇；1,4-环己二醇；1,1'-异亚丙基-双-(4-环己醇)；及其组合。合适的多元醇(或者其他的主要羟基官能的支化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂料组合物，其包含：a.酸值≥10mg KOH/g的聚酯酰亚胺(PEI)聚合物；和b.交联剂，其可用于交联聚酯酰亚胺聚合物上的酸官能度；其中该涂料组合物基本上没有双酚A(BPA)、双酚F(BPF)、双酚A二缩水甘油基醚(BADGE)和双酚F二缩水甘油基醚(BFDGE)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.13 EP 17151470.61.一种涂料组合物，其包含：a.酸值≥10mgKOH/g的聚酯酰亚胺(PEI)聚合物；和b.交联剂，其可用于交联聚酯酰亚胺聚合物上的酸官能度；其中该涂料组合物基本上没有双酚A(BPA)、双酚F(BPF)、双酚A二缩水甘油基醚(BADGE)和双酚F二缩水甘油基醚(BFDGE)。2.根据权利要求1的涂料组合物，其中该聚酯酰亚胺PEI聚合物是由含有酰亚胺的部分形成的。3.根据权利要求2的涂料组合物，其中含有酰亚胺的部分包含环状酰亚胺基团。4.根据前述任一项权利要求的涂料组合物，其中所述聚酯酰亚胺聚合物的Tg是40-70℃。5.根据前述任一项权利要求的涂料组合物，其中所述涂料组合物是热固性粉末涂料组合物。6.根据前述任一项权利要求的涂料组合物，其中所述交联剂包含羟烷基酰胺材料和/或羟烷基脲材料和/或碳二酰亚胺树脂。7.根据前述任一项权利要求的涂料组合物，其中所述涂料组合物的聚酯酰亚胺(a)：交联剂(b)重量比是50：1到1：10。8.根据前述任一项权利要求的涂料组合物，其中组合物包含钛酸酯材料。9.根据权利要求8的涂料组合物，其中所述钛酸酯材料包含有机基团取代的钛酸酯，所述有机基团各自独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、戊基、己基、环己基。10.根据权利要求8或者9的涂料组合物，其中所述钛酸酯材料在涂料组合物中的存在量是0.1-10wt％(基于涂料成分的干重计)。11.制备酸值≥10mgKOH/g的酸官能的聚酯酰亚胺聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·维特桑森，G·康兹欧卡，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国,US