丙烯酸类聚酯树脂及含有其的水性涂料组合物制造技术

描述了水性涂料组合物，该水性涂料组合物包含丙烯酸类聚酯树脂，其能通过接枝丙烯酸类聚合物和聚酯材料来获得，该聚酯材料能通过聚合以下来获得：(i)多酸组分，与(ii)多醇组分。该多酸组分和/或该多醇组分中的至少一种包含能操作以将官能度赋予到该聚酯树脂上的官能单体，使得丙烯酸类聚合物可利用所述官能度与该聚酯材料接枝。该涂料组合物进一步含有交联材料，其中该交联材料包含根据式(I)的材料。其中该交联材料包含根据式(I)的材料。

【技术实现步骤摘要】
丙烯酸类聚酯树脂及含有其的水性涂料组合物
[0001]本专利技术专利申请是申请号201780076667.1、申请日2017年12月12日、专利技术名称“丙烯酸类聚酯树脂及含有其的水性涂料组合物”的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]本专利技术涉及丙烯酸类聚酯树脂及含有其的水性涂料组合物。本专利技术还涉及包装，该包装具有在其至少一部分上的涂层，该涂层衍生自该水性涂料组合物。本专利技术还涉及制备该丙烯酸类改性的树脂的方法，制备该水性涂料组合物的方法和涂覆包装的方法。
[0003]许多涂料已被用于涂覆食品和/或饮料容器。涂料体系典型地具有某些性能，比如能够高速施涂，具有可接受的对基材的附着力，食品接触来说安全以及具有适于它们的最终用途的性能。典型地，涂料根据它们的最终用途而具有一种或可能两种这些有利的性能。
[0004]期望涂料是水性的，而不是完全溶剂型的。然而，许多这样的涂料依赖作为成膜树脂的聚酯材料的存在，但聚酯材料通常不能提供在水中足够的溶解性。此外，包含聚酯材料的水性涂料会显示出差的保质期和差的涂料品质。
[0005]本专利技术各方面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水性涂料组合物，该水性涂料组合物包含：a)丙烯酸类聚酯树脂，其能通过用聚酯材料接枝丙烯酸类聚合物来获得，该聚酯材料能通过聚合以下来获得：i)多酸组分，与ii)多醇组分，其中该多酸组分和/或该多醇组分中的至少一种包含能操作以将官能度赋予到该聚酯树脂上的官能单体，使得丙烯酸类聚合物可利用所述官能度与该聚酯材料接枝，b)交联材料，其中该交联材料包含根据式(I)的材料其中R1选自芳基(比如C4‑
C
24
芳基)，或芳烷基(比如C5‑
C
25
芳烷基)；R2‑
R5各自独立地为氢，烷基(比如C1‑
C
20
烷基)，芳基(比如C4‑
C
24
芳基)，芳烷基(比如C5‑
C
25
芳烷基)或
‑
CHR8OR9；其中R8和R9各自独立地为氢，烷基(比如C1‑
C
20
烷基)，芳基(比如C4‑
C
24
芳基)，芳烷基(比如C5‑
C
25
芳烷基)，烷氧基烷基(比如C2‑
C
40
烷氧基烷基)或烷芳基(比如C5‑
C
25
烷芳基)；其中R2‑
R5中的至少一个为
‑
CHR8OR9，合适地全部R2‑
R5为
‑
CHR8OR9。2.包装，其上至少一部分涂覆有涂料，该涂料衍生自水性涂料组合物，该水性涂料组合物包含：a)丙烯酸类聚酯树脂，其能通过接枝丙烯酸类聚合物和聚酯材料来获得，该聚酯材料能通过聚合以下来获得：i)多酸组分，与ii)多醇组分，以及其中该多酸组分和/或该多醇组分中的至少一种包含能操作以将官能度赋予到该聚酯树脂上的官能单体，使得丙烯酸类聚合物可利用所述官能度与该聚酯材料接枝，b)交联材料，其中该交联材料包含根据式(I)的材料
或当存在时的全部R2‑
R7为
‑
CHR8OR9；以及其中该涂料组合物基本上不含苯乙烯。4.包装，其上至少一部分涂覆有涂料，该涂料衍生自水性涂料组合物，该水性涂料组合物包含：a)丙烯酸类聚酯树脂，其能通过接枝丙烯酸类聚合物和聚酯材料来获得，该聚酯材料能通过聚合以下来获得：i)多酸组分，与ii)多醇组分，以及其中该多酸组分和/或该多醇组分中的至少一种包含能操作以将官能度赋予到该聚酯树脂上的官能单体，使得丙烯酸类聚合物可利用所述官能度与该聚酯材料接枝，b)交联材料，其中该交联材料包含根据式(II)的材料其中R1选自氢，烷基(比如C1‑
C
20
烷基)，芳基(比如C4‑
C
24
芳基)，芳烷基(比如C5‑
C
25
芳烷基)，或
‑
NR6R7；R2‑
R7各自独立地为氢，烷基(比如C1‑
C
20
烷基)，芳基(比如C4‑
C
24
芳基)，芳烷基(比如C5‑
C
25
芳烷基)或
‑
CHR8OR9；其中R8和R9各自独立地为氢，烷基(比如C1‑
C
20
烷基)，芳基(比如C4‑
C
24
芳基)，芳烷基(比如C5‑
C
25
芳烷基)，烷氧基烷基(比如C2‑
C
40
烷氧基烷基)或烷芳基(比如C5‑
C
25
烷芳基)；其中R2‑
R5中的至少一个或当存在时的R2‑
R7中的至少一个为
‑
CHR8OR9，合适地全部R2‑
R5或当存在时的全部R2‑
R7为
‑
CHR8OR9；以及其中该涂料组合物基本上不含苯乙烯。5.水性涂料组合物，该水性涂料组合物包含：a)丙烯酸类聚酯树脂，其能通过接枝丙烯酸类聚合物和聚酯材料来获得，该聚酯材料能通过聚合以下来获得：i)多酸组分，与ii)多醇组分，其中该多酸组分和/或该多醇组分中的至少一种包含能操作以将官能度赋予到该聚酯树脂上的官能单体，使得丙烯酸类聚合物可利用所述官能度与该聚酯材料接枝，b)交联材料，其中该交联材料包含根据式(II)的材料
其中R1选自氢，烷基(比如C1‑
C
20
烷基)，芳基(比如C4‑
C
24
芳基)，芳烷基(比如C5‑
C
25
芳烷基)，或
‑
NR6R7；R2‑
R7各自独立地为氢，烷基(比如C1‑
C
20
烷基)，芳基(比如C4‑
C
24
芳基)，芳烷基(比如C5‑
C
25
芳烷基)或
‑
CHR8OR9；其中R8和R9各自独立地为氢，烷基(比如C1‑
C
20
烷基)，芳基(比如C4‑
C
24
芳基)，芳烷基(比如C5‑
C
25
芳烷基)，烷氧基烷基(比如C2‑
C
40
烷氧基烷基)或烷芳基(比如C5‑
C
25
烷芳基)；其中R2‑
R5中的至少一个或当存在时的R2‑
R7中的至少一个为
‑
CHR8OR9，合适地全部R2‑
R5或当存在时的全部R2‑
R7为
‑
CHR8OR9；以及其中该涂料组合物基本上不含酚醛树脂。6.包装，其上至少一部分涂覆有涂料，该涂料衍生自水性涂料组合物，该水性涂料组合物包含：a)丙烯酸类聚酯树脂，其能通过接枝丙烯酸类聚合物和聚酯材料来获得，该聚酯材料能通过聚合以下来获得：i)多酸组分，与ii)多醇组分，以及其中该多酸组分和/或该多醇组分中的至少一种包含能操作以将官能度赋予到该聚酯树脂上的官能单体，使得丙烯酸类聚合物可利用所述官能度与该聚酯材料接枝，b)交联材料，其中该交联材料包含根据式(II)的材料其中R1选自氢，烷基(比如C1‑
C
20
烷基)，芳基(比如C4‑
C
24
芳基)，芳烷基(比如C5‑
C
25
芳烷基)，或
‑
NR6R7；R2‑
R7各自独立地为氢，烷基(比如C1‑
C
20
烷基)，芳基(比如C4‑
C
24
芳基)，芳烷基(比如C5‑
C
25
芳烷基)或
‑
CHR8OR9；其中R8和R9各自独立地为氢，烷基(比如C1‑
C
20
烷基)，芳基(比如C4‑
C
24
芳基)，芳烷基(比如C5‑
C
25
芳烷基)，烷氧基烷基(比如C2‑
C
40
烷氧基烷基)或烷芳基(比如C5‑
C
25
烷芳基)；其中R2‑
R5中的至少一个或当存在时的R2‑
R7中的至少一个为
‑
CHR8OR9，合适地全部R2‑
R5或当存在时的全部R2‑
R7为
‑
CHR8OR9；以及其中该涂料组合物基本上不含酚醛树脂。7.根据权利要求3
‑
6任一项所述的涂料组合物或包装，其中在根据式(II)的交联材料中，R1选自C1‑
C
20
烷基，C4‑
C
24
芳基，C5‑
C
25
芳烷基，或
‑
NR6R7；比如选自C4‑
C
24
芳基或C5‑
C
25
芳烷基，或选自C4‑
C
24
芳基，合适地C4‑
C
12
芳基，比如C6芳基。8.根据权利要求3
‑
6任一项所述的涂料组合物或包装，其中在根据式(II)的交联材料中，R1为
‑
NR6R7。9.根据权利要求1
‑
7任一项所述的涂料组合物或包装，其中在根据式(I)或(II)的交联材料中，R1选自C4‑
C
24
芳基，或C5‑
C
25
芳烷基；比如选自C4‑
C
24
芳基，合适地C4‑
C
12
芳基，比如C6芳基。10.根据权利要求1
‑
9任一项所述的涂料组合物或包装，其中在根据式(I)或(II)的交联材料中，R2‑
R7，当适用而存在时各自独立地为氢，C1‑
C
20
烷基，C4‑
C
24
芳基或
‑
CHR8OR9；比如氢，C1‑
C
20
烷基或
‑
CHR8OR9，比如氢，C1‑
C
10
烷基或
‑
CHR8OR9；比如C1‑
C5烷基或
‑
CHR8OR9，合适地
‑
CHR8OR9。11.根据权利要求1
‑
10任一项所述的涂料组合物或包装，其中在根据式(I)或(II)的交联材料中，R2‑
R7，当适用而存在时各自独立地为氢，C1‑
C
20
烷基，C4‑
C
24
芳基或
‑
CHR8OR9；比如氢，C1‑
C
20
烷基或
‑
CHR8OR9，比如氢，C1‑
C
10
烷基或
‑
CHR8OR9；比如C1‑
C5烷基或
‑
CHR8OR9，合适地
‑
CHR8OR9，以及R8独立地为氢，C1‑
C
20
烷基，C4‑
C
24
芳基，C5‑
C
25
芳烷基，烷氧基烷基C2‑
C
40
烷氧基烷基或C5‑
C
25
烷芳基，比如氢，C1‑
C
20
烷基，合适地氢；以及R9为氢，C1‑
C
20
烷基，C4‑
C
24
芳基，C5‑
C
25
芳烷基，烷氧基烷基C2‑
C
40
烷氧基烷基或C5‑
C
25
烷芳基；比如氢，C1‑
C
20
烷基；合适地C1‑
C
20
烷基，或C1‑
C
10
烷基，或C1‑
C5烷基，比如C1或C2烷基。12.根据权利要求1
‑
11任一项所述的涂料组合物或包装，其中在根据式(I)或(II)的交联材料中，R1为C4‑
C
12
芳基，比如C6芳基，以及R2‑
R7，当适用而存在时各自独立地为
‑
CHR8OR9，以及R8独立地为C1‑
C5烷基或氢，合适地氢；以及R9为C1‑
C5烷基，比如C1或C2烷基。13.根据权利要求1
‑
12任一项所述的涂料组合物或包装，其中该根据式(I)或(II)的交联材料选自以下的一种或多种：三聚氰胺或其衍生物，比如丁基化的和/或甲基化的三聚氰胺；和/或苯并胍胺或其衍生物，比如丁基化的和/或甲基化的苯并胍胺，合适地，根据式(I)的交联材料包含苯并胍胺或其衍生物，比如丁基化的和/或甲基化的苯并胍胺。14.根据权利要求1
‑
13任一项所述的涂料组合物或包装，其中该官能单体包含烯属不饱和单体。15.根据权利要求1
‑
14任一项所述的涂料组合物或包装，其中该官能单体选自以下的一种或多种：马来酸，马来酸酐，富马酸，衣康酸酐，衣康酸，柠康酸酐，柠康酸，乌头酸，乌头酸酐，草酰柠康酸，草酰柠康酸酐，中康酸，中康酸酐，苯基马来酸，苯基马来酸酐，叔丁基马来酸，叔丁基马来酸酐，富马酸单甲酯，富马酸单丁基酯，降冰片烯酸，降冰片烯酸酐，甲基马来酸，甲基马来酸酐，三羟甲基丙烷单烯丙基醚。
16.根据权利要求1
‑
15任一项所述的涂料组合物或包装，其中该官能单体作为该多醇或多酸组分，比如该多酸组分的干重的比例，以0.5至10wt％，合适地1至5wt％的量存在。17.根据权利要求1
‑
16任一项所述的涂料组合物或包装，其中该多酸组分包含以下的一种或多种：马来酸；富马酸；衣康酸；己二酸；壬二酸；琥珀酸；癸二酸；戊二酸；癸烷二酸；十二烷二酸；邻苯二甲酸；间苯二甲酸；5
‑
叔丁基间苯二甲酸；四氯邻苯二甲酸；四氢邻苯二甲酸；偏苯三酸；萘二酸；萘四酸；对苯二甲酸；六氢邻苯二甲酸；甲基六氢邻苯二甲酸；对苯二甲酸二甲酯；环己烷二羧酸；氯菌酸酐；1,3
‑
环己烷二羧酸；1,4
‑
环己烷二羧酸；三环癸烷多羧酸；内亚甲基四氢邻苯二甲酸；内亚乙基六氢邻苯二甲酸；环己烷四羧酸；环丁烷四羧酸；具有含有至少15个碳原子的脂族基团的单体；所有前述酸的酯和酐和它们的组合。18.根据权利要求1
‑
17任一项所述的涂料组合物或包装，其中该多酸组分包含以下的一种或多种：对苯二甲酸(TPA)，间苯二甲酸(IPA)，二甲基间苯二甲酸，1,4
‑
环己烷二羧酸，六氢邻苯二甲酸酐，2,6
‑
萘二酸，邻苯二甲酸酐，马来酸酐，富马酸酐；具有含有至少15个碳原子的脂族基团的单体。19.根据权利要求1
‑
18任一项所述的涂料组合物或包装，其中该多酸组分包含含脂族基团的单体和以下的一种或多种：对苯二甲酸二甲酯，间苯二甲酸，六氢邻苯二甲酸酐，环己烷1,4
‑
二羧酸。20.根据权利要求1
‑
19任一项所述的涂料组合物或包装，其中该多醇组分包含以下的一种或多种：2,2,4,4
‑
四烷基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇(TACD)；亚烷基二醇，比如乙二醇；丙二醇；二乙二醇；二丙二醇；三乙二醇；三丙二醇；己二醇；聚乙二醇；聚丙二醇和新戊二醇；氢化双酚A；环己烷二醇；丙烷二醇，包括1,2
‑
丙烷二醇；1,3
‑
丙烷二醇；丁基乙基丙烷二醇；2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙烷二醇；以及2
‑
乙基
‑2‑
丁基
‑
1,3
‑
丙烷二醇；丁烷二醇，包括1,4
‑
丁烷二醇；1,3
‑
丁烷二醇；以及2
‑
乙基
‑
1,4
‑
丁烷二醇；戊烷二醇，包括三甲基戊烷二醇和2
‑
甲基戊烷二醇；环己烷二甲醇；己烷二醇，包括1,6
‑
己烷二醇；己内酯二醇(例如，ε
‑
己内酯和乙二醇的反应产物)；羟基烷基化双酚；聚醚二醇，例如，聚(氧四亚甲基)二醇；三羟甲基丙烷；季戊四醇；二季戊四醇；三羟甲基乙烷；三羟甲基丁烷；二羟甲基环己烷；生物衍生的多醇，比如甘油，山梨糖醇和异山梨糖醇；具有含有至少15个碳原子的脂族基团的单体；等等，或它们的组合。21.根据权利要求1
‑
20任一项所述的涂料组合物或包装，其中该2,2,4,4
‑
四烷基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇(TACD)是根据以下结构的：其中R1、R2、R3和R4各自独立地表示烷基基团，例如，低级烷基基团，其具有1
‑
8个碳原子；或1
‑
6个碳原子，或1
‑
5个碳原子，或1
‑
4个碳原子，或1
‑
3个碳原子，或1
‑
2个碳原子，或1个碳原子。22.根据权利要求1
‑
21任一项所述的树脂、涂料组合物或包装，其中该TACD包含以下的
一种或多种：2,2,4,4
‑
四甲基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇(TMCD)，2,2,4,4
‑
四乙基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇(TECD)，2,2,4,4
‑
四正丙基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇，2,2,4,4
‑
四正丁基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇，2,2,4,4
‑
四正戊基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇，2,2,4,4
‑
四正己基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇，2,2,4,4
‑
四正庚基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇，2,2,4,4
‑
四正辛基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇，2,2
‑
二甲基
‑
4,4
‑
二乙基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇，2
‑
乙基
‑
2,4,4
‑
三甲基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇，2,4
‑
二甲基
‑
2,4
‑
二乙基
‑
环丁烷
‑
1,3
‑
二醇，2,4
‑
二甲基
‑
2,4
‑
二正丙基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇，2,4正二丁基
‑
2,4
‑
二乙基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇，2,4
‑
二甲基
‑
2,4
‑
二异丁基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇，以及2,4
‑
二乙基
‑
2,4
‑
二异戊基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇。23.根据权利要求1
‑
22任一项的树脂、涂料组合物或包装，其中该TACD包含2,2,4,4
‑
四甲基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇(“TMCD”)。24.根据权利要求1
‑
23任一项所述的涂料组合物或包装，其中该多醇组分包含一种或多种具有至少三个羟基基团的多醇，比如选自以下的一种或多种：三羟甲基丙烷；季戊四醇；二季戊四醇；三羟甲基乙烷；三羟甲基丁烷；以及生物衍生的多醇，比如选自以下的一种或多种：甘油和山梨糖醇，例如三羟甲基丙烷。25.根据权利要求1
‑
24任一项所述的涂料组合物或包装，其中该具有至少三个羟基基团的多醇按该多醇组分的干重的比例计的存在量为0.1
‑
10wt％，比如0.5
‑
8wt％或0.7
‑
6wt％，例如0.8
‑
5wt％或0.9
‑
4wt％，合适地1
‑
3wt％或1
‑
2wt％。26.根据权利要求1
‑
25任一项所述的涂料组合物或包装，其中该多醇组分包含以下的一种或多种：2
‑
甲基丙烷二醇(2
‑
MPD)，2,2,4,4
‑
四烷基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇，比如2,2,4,4
‑
四甲基环丁烷
‑
1,3
‑
二醇(TMCD)，新戊二醇(NPG)，1,4
‑
环己烷二甲醇(CHDM)，丁基乙基丙烷二醇(BEPD)，三羟甲基丙烷(TMP)或1,6己烷二醇。27.根据权利要求1
‑
26任一项所述的涂料组合物或包装，其中该多醇组分包含以下的一种或多种：TMCD，2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙烷二醇，环己烷二甲醇和/或三羟甲基丙烷(TMP)。28.根据权利要求1
‑
27任一项所述的涂料组合物或包装，其中该多醇组分包含以下的一种或多种：1,4
‑
环己烷二甲醇(CHDM)，以及三羟甲基丙烷(TMP)。29.根据权利要求1
‑
28任一项所述的涂料组合物或包装，其中该...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：