用于饮料容器的涂料组合物制造技术

本发明专利技术提供了饮料容器和涂覆方法。该饮料容器包括至少部分涂覆有涂层的金属基底，该涂层由包含粘结剂体系、交联剂和催化剂的组合物制备。制备。制备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于饮料容器的涂料组合物
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年6月12日提交的美国临时申请63/038,302的权益，该申请全文以引用方式并入本文。


[0003]本公开涉及用于饮料容器的涂料组合物和用于饮料容器的内部表面的含水涂料组合物。

技术介绍

[0004]各种各样的组合物已经用于涂覆包装制品诸如饮料容器的表面。例如，有时使用卷材涂覆或片材涂覆操作来涂覆金属罐，其中合适的基底(诸如钢或铝金属)的平面卷材或片材涂覆有合适的组合物并通过在烘箱中固化来硬化。然后可将涂覆的基底形成为罐端盖或主体。另选地，液体涂料组合物可通过喷涂、浸涂、辊涂或其他合适的施加方法施加到成形制品，然后固化。
[0005]包装涂料应优选能够高速施加到基底上，并且在硬化时提供必要的性质以在这种要求的最终用途中进行。例如，组合物和涂料对于食品接触应该是安全的，对基底具有良好的粘附性，并且即使当暴露于恶劣环境时也能长时间抵抗降解。许多目前的包装涂料遭受一种或多种性能缺陷和/或含有可提取量的一种或多种不期望的化合物，特别是当涂料暴露于短固化周期时。
[0006]饮料容器端盖，诸如易开口容器端盖，通常是饮料容器涂层工业中最具挑战性的涂层应用。在一些情况下，这种挑战是由于在饮料容器端盖的形成中涂层和基底必须承受的严格的制造水平。例如，通过首先将涂料组合物施加到扁平金属卷材(通常为铝或钢卷材)上形成饮料容器端盖。然后从涂覆的金属卷材冲压饮料容器端盖。如果需要易开口容器，则附接有拉舌的铆钉也由基底形成，并且此类铆钉具有非常严苛的轮廓。许多包装涂料(包括许多适用于饮料容器的侧壁上的涂料)不具有韧性和柔性以适应用于形成罐端盖和/或铆钉的冲压工艺，但同时仍表现出足够的耐腐蚀性以用于最终用途。对于现有涂层，通常在涂层的柔性和耐腐蚀性之间存在折衷。即，一种类型的涂料组合物可具有足够的柔性以适应冲压和铆钉形成，但此类性能是以耐腐蚀性为代价的。在许多食品和饮料容器涂层中通常需要这两种性能特征。
[0007]用于实现饮料容器端盖所需的高水平性能的现有涂层通常是与三聚氰胺或酚类交联剂组合的BPA和/或环氧基组合物。三聚氰胺和酚醛树脂基于甲醛单体。由于多种原因，此类部件在包装领域中变得不太需要。然而，当在饮料容器端盖的涂覆操作的情况下使用时，非环氧化物和非甲醛替代物在加工和/或性能方面往往具有缺点。聚烯烃分散体是环氧树脂涂料的一种替代物。聚烯烃分散体已被用作食品或饮料容器的内部主体的喷涂涂层；然而，但是当现有的聚烯烃基组合物用于经受短固化时间的饮料罐端盖的苛刻和具有挑战性的制造中时，固化过程和现有的聚烯烃化学往往达不到预期的性能。
附图说明
[0008]图1至图4是具有形成于其上的模拟拉片的金属片材的示例性平面图和透视图，用于如实施例中所述的羽化评估。

技术实现思路

[0009]本公开提供了一种适用于饮料容器的含水涂料组合物，所述饮料容器包括至少部分地涂覆有所述含水涂料组合物的金属基底。在一个方面或实施方案中，所述含水涂料组合物包含载体流体、聚烯烃粘结剂体系、交联剂；和过渡金属催化剂，所述过渡金属催化剂优选为水分散性的。在一些实施方案中，所述含水涂料组合物适用于形成饮料容器的易开口端盖的饮料接触涂层。在其他实施方案或方面中，所述涂料组合物是内部饮料罐端盖涂料组合物。
[0010]在其他实施方案或方面中，本
技术实现思路
的先前段落和以下段落的含水涂料组合物可包含一种或多种任选的特征或组分。这些任选的特征或组分可包括以下方面和/或实施方案的任何组合：其中所述聚烯烃粘结剂体系包含聚烯烃共聚物，该聚烯烃共聚物具有衍生自包括两种或更多种C2至C10α
‑
烯烃的反应物的结构单元；并且/或者其中所述α
‑
烯烃选自C2至C6α
‑
烯烃；并且/或者其中所述α
‑
烯烃选自C2至C4α
‑
烯烃；并且/或者其中所述聚烯烃粘结剂体系包含聚烯烃共聚物，该聚烯烃共聚物具有衍生自包括乙烯和一种或多种C3至C
10
α
‑
烯烃的反应物的结构单元；并且/或者其中所述聚烯烃粘结剂体系包含聚烯烃共聚物，该聚烯烃共聚物具有衍生自包括乙烯和丙烯的反应物的结构单元；并且/或者其中所述聚烯烃粘结剂体系包含酸官能化的聚烯烃；并且/或者其中所述酸官能化的聚烯烃是具有衍生自包括一种或多种C2至C10α
‑
烯烃和(甲基)丙烯酸的反应物的结构单元的共聚物；并且/或者其中所述涂料组合物包含可乳液聚合的烯键式不饱和单体组分，所述可乳液聚合的烯键式不饱和单体组分任选地在所述聚烯烃粘结剂体系的存在下进行乳液聚合；并且/或者其中所述涂料组合物包含约30重量％至约35重量％的总树脂固体；并且/或者其中基于所述涂料组合物的总树脂固体计，所述涂料组合物包含至少约50重量％的一种或多种聚烯烃聚合物。
[0011]在又其他方面或实施方案中，本
技术实现思路
的先前段落和以下段落的含水涂料组合物可包含其他任选的特征或组分。这些其他任选的特征或组分可包括以下方面和/或实施方案的任何组合：其中所述交联剂是含氮羧基反应性交联剂；并且/或者其中所述含氮羧基反应性交联剂包含羟基基团；并且/或者其中所述含氮羧基反应性交联剂包含至少一个酰胺基团、至少一个酰亚胺基团或它们的组合；并且/或者其中所述含氮羧基反应性交联剂包含相对于酰胺键的氮原子的β
‑
羟基基团；并且/或者其中所述含氮羧基反应性交联剂具有结构HO
‑
R1‑
N(R2)
‑
CO
‑
X
‑
CO
‑
N(R2)
‑
(R1)
‑
OH，其中R1和R2独立地为有机基团，X为二价有机基团，并且其中所述羟基基团独立地为伯羟基基团或仲羟基基团；并且/或者其中所述含氮羧基反应性交联剂包括下式的化合物：
[0012]并且/或者其中所述含氮羧基反应性交联剂包含碳二亚胺结构部分。
[0013]在其他方面或实施方案中，本
技术实现思路
的先前段落或以下段落的含水涂料组合物可包含其他任选的特征或组分。这些其他任选的特征或组分可包括以下方面和/或实施方案的任何组合：其中所述过渡金属催化剂包括至少一种选自铝(Al)、钴(Co)、铁(Fe)、钛(Ti)、锌(Zn)、锆(Zr)的金属，或它们的混合物；并且/或者其中所述过渡金属催化剂包括有机金属过渡金属催化剂，并且/或者其中所述有机金属过渡金属催化剂包含一种或多种烷氧基配体，并且/或者其中所述有机金属过渡金属催化剂包含一种或多种烷氧羰基配体，并且/或者其中所述烷氧基配体或所述烷氧羰基配体包括C1至C6烷基基团，并且/或者其中所述有机金属过渡金属催化剂是有机金属过渡金属螯合物，并且/或者其中所述过渡金属催化剂选自乙酰丙酮钛、四烷基钛酸酯、异丙基原钛酸酯、水溶性钛螯合盐、钛的三乙醇胺螯合物、钛的四三乙醇胺螯合物、乳酸钛酸酯螯合盐或它们的组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于饮料容器的含水涂料组合物，所述含水涂料组合物包含：载体流体；聚烯烃粘结剂体系；交联剂；和过渡金属催化剂，所述过渡金属催化剂优选为水分散性的。2.根据权利要求1所述的含水涂料组合物，其中所述交联剂是含氮羧基反应性交联剂。3.根据权利要求1或2所述的含水涂料组合物，其中所述含水涂料组合物适用于形成饮料容器的易开口端盖的饮料接触涂层。4.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中所述聚烯烃粘结剂体系包含聚烯烃共聚物，所述聚烯烃共聚物具有衍生自包括两种或更多种C2至C10α
‑
烯烃的反应物的结构单元。5.根据权利要求4所述的含水涂料组合物，其中所述α
‑
烯烃选自C2至C6α
‑
烯烃。6.根据权利要求4所述的含水涂料组合物，其中所述α
‑
烯烃选自C2至C4α
‑
烯烃。7.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中所述聚烯烃粘结剂体系包含聚烯烃共聚物，所述聚烯烃共聚物具有衍生自包括乙烯和一种或多种C3至C
10
α
‑
烯烃的反应物的结构单元。8.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中所述聚烯烃粘结剂体系包含聚烯烃共聚物，所述聚烯烃共聚物具有衍生自包括乙烯和丙烯的反应物的结构单元。9.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中所述聚烯烃粘结剂体系包含酸官能化的聚烯烃。10.根据权利要求9所述的含水涂料组合物，其中所述酸官能化的聚烯烃是共聚物，所述共聚物具有衍生自包括一种或多种C2至C10α
‑
烯烃和(甲基)丙烯酸的反应物的结构单元。11.根据权利要求9或10所述的含水涂料组合物，其中所述涂料组合物包含可乳液聚合的烯键式不饱和单体组分，所述可乳液聚合的烯键式不饱和单体组分任选地在所述聚烯烃粘结剂体系的存在下进行乳液聚合。11.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中所述涂料组合物包含约30重量％至约35重量％的总树脂固体。12.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中基于所述涂料组合物的总树脂固体计，所述涂料组合物包含至少约50重量％的一种或多种聚烯烃聚合物。13.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中所述含氮羧基反应性交联剂包含羟基基团。14.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中所述含氮羧基反应性交联剂包含至少一个酰胺基团、至少一个酰亚胺基团或它们的组合。15.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中所述含氮羧基反应性交联剂包含相对于酰胺键的氮原子的β
‑
羟基基团。16.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中所述含氮羧基反应性交联剂具有结构HO
‑
R1‑
N(R2)
‑
CO
‑
X
‑
CO
‑
N(R2)
‑
(R1)
‑
OH，其中R1和R2独立地为有机基团，X为二价有机基团，并且其中所述羟基基团独立地为伯羟基基团或仲羟基基团。
17.根据权利要求16所述的含水涂料组合物，其中所述含氮羧基反应性交联剂包括：18.根据前述权利要求中任一项所述的含水涂料组合物，其中所述含氮羧基反应性交联剂包含碳二亚胺结构部分。19.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中所述过渡金属催化剂包含至少一种选自铝(Al)、钴(Co)、铁(Fe)、钛(Ti)、锌(Zn)、锆(Zr)的金属，或它们的混合物。20.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中所述过渡金属催化剂包括有机金属过渡金属催化剂。21.根据权利要求20所述的含水涂料组合物，其中所述有机金属过渡金属催化剂包含一种或多种烷氧基配体。22.根据权利要求20所述的含水涂料组合物，其中所述有机金属过渡金属催化剂包含一种或多种烷氧羰基配体。23.根据权利要求21或22所述的含水涂料组合物，其中所述烷氧基配体或所述烷氧羰基配体包括C1至C6烷基基团。24.根据权利要求20所述的含水涂料组合物，其中所述有机金属过渡金属催化剂是有机金属过渡金属螯合物。25.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中所述过渡金属催化剂选自乙酰丙酮钛、四烷基钛酸酯、异丙基原钛酸酯、水溶性钛螯合盐、钛的三乙醇胺螯合物、钛的四三乙醇胺螯合物、乳酸钛酸酯螯合盐或它们的组合。26.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中基于相对于所述含水涂料组合物的总非挥发性重量的所述催化剂中的过渡金属的总量计，所述涂料组合物包含至少约400ppm的所述过渡金属催化剂。27.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中基于相对于所述含水涂料组合物的总非挥发性重量的所述催化剂中的过渡金属的总量计，所述涂料组合物包含不超过约800ppm的所述过渡金属催化剂。28.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中当将所述含水涂料组合物施加到经过清洁且无铬预处理的铝板并固化12秒至249℃的峰值金属温度以实现大约12克/平方米的干燥膜厚度并形成为完全转化的202标准开口饮料罐端盖时，所述含水涂料组合
物使小于5毫安的电流通过，同时暴露于含有1重量％溶于去离子水中的NaCl的电解质溶液4秒。29.根据任一前述权利要求所述的含水涂料组合物，其中当将所述含水涂料组合物施加到经过清洁且无铬预处理的铝板并固化12秒至249℃的峰值金属温度以实现大约12克/平方米的干燥膜厚度时，如果有的话，所述含水涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：SWIMC有限公司，
类型：发明
国别省市：