涂覆有乳液聚合的胶乳聚合物的包装制造技术

本申请公开了一种在其至少一部分上沉积有可固化涂料组合物的包装。该涂料组合物包含：(a)具有反应性官能团的胶乳聚合物，其包含含有至少一种烯属不饱和单体的(i)乳液单体组分在(i i)极性聚烯烃的存在下聚合的乳液聚合产物；(b)在固化时不产生甲醛的固化剂。还公开了将涂料组合物施加到包装上的方法。了将涂料组合物施加到包装上的方法。

【技术实现步骤摘要】
涂覆有乳液聚合的胶乳聚合物的包装
[0001]本申请是中国专利申请201780031894.2的分案申请。
专利

[0002]本专利技术涉及一种至少部分涂覆有涂层的包装，该涂层包含乳液聚合的胶乳聚合物。
[0003]专利技术背景
[0004]为了延缓或抑制腐蚀，已经很好地确立了将各种聚合物涂料施加在金属基材(包括金属食品和饮料容器)上的方案。将涂料施加到这种容器的内部以防止内容物接触容器的金属。金属与食物或饮料之间的接触可导致金属容器的腐蚀，其随后会污染食物或饮料。当容器的内容物本质上是酸性的时，例如基于番茄的产品和软饮料，尤其如此。
[0005]某些涂料，特别是在包装工业中，在制备和使用包装容器的过程中必须承受极大的应力。除了灵活性之外，包装涂料还可能需要耐受啤酒和其他饮料包装中使用的化学品、溶剂和巴氏杀菌工艺，并且还可能需要经受食品包装中常用的蒸煮(retort)条件。除了防腐蚀之外，食品和饮料容器的涂料应该是无毒的，并且不应该对罐中的食品或饮料的味道产生不利影响。还可能期望耐“爆裂”、“雾浊”和/或“起泡”。
[0006]为了获得必要的涂层性能，涂料本质上是热固性的，即涂料组合物基于树脂粘结剂，其含有包含活泼氢的聚合物材料，例如(甲基)丙烯酸系聚合物或聚酯(其各自含有羟基)，和与活性氢反应形成交联或热固性涂层的固化剂。所选择的固化剂是苯酚
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甲醛或胺，例如三聚氰胺、苯并胍胺或脲
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甲醛缩合物。不幸的是，这种固化剂在固化或交联反应过程中释放甲醛。
[0007]当允许在封闭空间(例如固化炉)中积聚时，该甲醛可能是强刺激物。如果被允许在环境大气中积聚到异常高的水平，则还会有对人类的健康有害之嫌。因此，希望在固化操作期间消除甲醛排放。
[0008]双酚A(“BPA”)有助于包装涂料产品中所需的许多性能。然而，BPA和相关产品如双酚A二缩水甘油醚(“BADGE”)的使用最近在包装工业中受到详细审查。因此需要具有与包含BPA的涂料相当性能却基本上不含BPA的涂料。包装行业也有兴趣消除或减少其他单体(例如苯乙烯，如果其作为未反应单体存在，则被食品和饮料行业认为是有毒的)和涂层中的组分(例如涂料固化过程中产生的甲醛)。
[0009]专利技术概述
[0010]本专利技术提供了在包装的至少一部分上沉积有可固化的涂料组合物的包装，其中该涂料组合物包含：
[0011](a)具有反应性官能团的胶乳聚合物，其包含含有至少一种烯属不饱和单体的(i)乳液单体组分在(ii)极性聚烯烃的存在下聚合的乳液聚合产物；
[0012](b)与(a)的官能团有反应性的固化剂，其在固化时不产生甲醛。
[0013]本专利技术还提供了一种方法，包含：
[0014](a)在将基材形成包装之前或之后，将如上所述的涂料组合物施加到基材上；和
[0015](b)加热涂覆的基材至一定温度一段时间，足以固化涂料组合物。
[0016]专利技术详述
[0017]如本文所使用的，术语“交联剂”或“固化剂”是指能够在聚合物之间或相同聚合物的两个不同区域之间形成共价键的分子。
[0018]术语“分散在水性介质中的”是指用于本专利技术实践的涂料组合物的聚合物或树脂组分可以混合到水性介质中以形成稳定的混合物，即混合物在混合后一小时内不会分离成不混溶的层。
[0019]术语“水性介质”是指水或水和有机溶剂的混合物。
[0020]术语“树脂组分”是指可用于本专利技术实践的涂料组合物的聚合物、交联剂和非挥发性有机组分。
[0021]术语“树脂固体”是指涂料组合物的非挥发性有机组分。
[0022]术语“酸”包括酸式盐。
[0023]术语“与食品接触的表面”是指容器的表面，例如食品或饮料容器的内表面，其与食品或饮料产品接触或旨在与食品或饮料产品接触。举例来说，即使内部金属表面涂有涂料组合物，食品或饮料容器的金属基材的内表面或其一部分(例如罐端或罐体)也是与食品接触的表面。
[0024]当与施加在表面或基材上的涂层有关地使用时，术语“在
…
上”包括直接或间接施加到表面或基底上的涂层。因此，例如，施加到覆盖基材的底漆层的涂层构成涂覆在基材上的涂层。
[0025]除非另有说明，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)和低聚物。树脂与聚合物同时使用。
[0026]丙烯酸系和甲基丙烯酸系单体和聚合物指定为(甲基)丙烯酸系单体和聚合物。
[0027]如所示的，分子量基于数均或重均并且通过凝胶渗透色谱法测定，使用四氢呋喃作为溶剂并且使用聚苯乙烯标准物。
[0028]如本文所使用的，除非另有明确说明，否则所有数字(例如表达数值、范围、数量或百分比的数字)都可以被解读为以“约”为前缀，即使该术语没有明确地出现。单数包含复数，反之亦然。例如，尽管在此提及“一种”聚合物表面活性剂，“一种”乳液聚合胶乳或“一种”乳液聚合的胶乳聚合物，“一种”胶乳，“一种”胶乳聚合物，“一种”乳液单体，但可以使用这些中的每一个或更多和任何其他组分。“包括”、“例如”、“如”和类似术语表示包括，例如，但不限于。
[0029]术语“乳液单体组分”是指使用乳液聚合技术的一种或多种可聚合的烯属不饱和单体。
[0030]术语“乳液聚合”是指分散在水性介质中的烯属不饱和单体和表面活性剂的自由基聚合。
[0031]术语“胶乳”或“胶乳聚合物”是指由乳液聚合得到的聚合物。
[0032]乳液单体组分包含至少一种可聚合的烯属不饱和单体。乳液单体组分可以不含苯乙烯和/或含环氧基的烯属不饱和单体。
[0033]乳液单体组分可以是能够在水性介质中自由基引发聚合的单体和/或低聚物的混合物。
[0034]包括在烯属不饱和单体组分中的合适的烯属不饱和单体和/或低聚物包括，例如，烯属不饱和(甲基)丙烯酸烷基酯、含环氧基的烯属不饱和单体和各种乙烯基单体。烯属不饱和酸的实例为丙烯酸和甲基丙烯酸。如果使用，它们通常以最高10，例如3
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8wt％的量存在，基于乳液单体组分的重量计。
[0035]合适的(甲基)丙烯酸烷基酯包括但不限于(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2
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乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸辛酯和(甲基)丙烯酸壬酯。
[0036](甲基)丙烯酸烷基酯通常以最多100，例如20
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80wt％的量存在，基于乳液单体组分的重量计。
[0037]还可以使用(甲基)丙烯酸羟烷基酯。实例包括丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和(甲基)丙烯酸羟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包装，其具有沉积在其至少一部分上的可固化涂料组合物，其中该涂料组合物包含：(a)具有反应性官能团的胶乳聚合物，其包含含有至少一种烯属不饱和单体的(i)乳液单体组分在(ii)极性聚烯烃的存在下聚合的乳液聚合产物；(b)与(a)的官能团有反应性的固化剂，其在固化时不产生甲醛。2.权利要求1的包装，其中乳液单体组分包含可聚合的烯属不饱和单体的混合物。3.前述权利要求任一项的包装，其中所述乳液单体组分包含选自(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羟烷基酯和含环氧基团的烯属不饱和单体及其组合的烯属不饱和单体。4.前述权利要求任一项的包装，其中极性聚烯烃是用酸基官能化的聚烯烃聚合物。5.前述权利要求任一项的包装，其中所述酸基是羧酸基。6.前述权利要求任一项的包装，其中极性聚烯烃是乙烯(甲基)丙烯酸共聚物。7.前述权利要求任一项的包装，其中烯属不饱和单体组分以50
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95wt％的量存在，基于(i)的重量和(ii)的树脂固体重量计。8.前述权利要求任一项的包装，其中极性聚烯烃以5
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【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：