[发明专利]可热封涂层组合物

说明书

本发明涉及在有机载体液体中的包含改性聚丙烯分散体的聚合物分散 体，其作为涂层组合物尤其用于容器的热封应用中。还提供一种制备所述 分散体的方法。

食物和饮料的金属容器如罐和有盖的盘通常在内部涂覆以防止内容物 与形成罐的金属之间发生反应。这种反应既导致不希望的罐受损，又可能 对内容物有损坏作用，特别是在质量和味道上改变。在没有内部涂层的情 况下，大部分食物或饮料罐不能维持长期的使用。通常在罐形成之前通过 辊涂在平坦金属上施加涂层，然后在烘干操作中干燥和/或固化。所用烘箱 温度通常为约200℃下进行6-12分钟。然后在装入食物或饮料之前通过拉 伸工艺由平坦金属形成罐并最后使其密封。

要求涂层具有非常好的柔韧性、粘着性、抗消毒性、稳定性和抗发白 性。在将涂覆的平坦金属板拉成罐形式时的罐成型工艺中，如果涂层保持 紧密，则柔韧性和粘着性是必需的。当在罐中装入食物时，通常通过将密 封罐加热至约120-140℃的温度10-90分钟(取决于食物种类)使内容物灭 菌。然后，涂层与罐的内容物长期直接接触，可能接触许多年。在灭菌和 随后贮存过程中，要求涂层保持其紧密性以防止金属罐腐蚀以及防止金属 渗入罐的内容物中。此外，涂层一定不能通过释放不希望的材料或通过改 变风味或外观而损坏内容物。这些耐受性能不仅影响产品的贮存期限，而 且影响公共健康和安全。因此，对罐内部的涂层组合物存在特别严格和特 殊的要求，不同于对其它涂层的那些要求。

在某些应用中，涂层也用于将盖子粘合至容器体。例如，可在具有薄 的全长铝盖的盘中提供宠物食物。借助涂层，通常为交联涂层将盖子粘合 至盘上，在施加热和压力时在盖和盘之间形成粘合力或密封。通过简单地 使柔韧的铝盖脱壳而破坏密封来获得内容物。密封强度非常重要，因为它 必须强至足以经受制造和装填工艺，但又不足以强至难以破坏密封。

美国专利US 3375300涉及基于马来酸酐改性的聚丙烯的金属底漆组 合物并且提出膜下腐蚀蠕变的问题。这通过形成聚酰胺树脂与聚丙烯类聚 合物的混合物解决。美国专利US 4478667公开了包含促进粘合的量的羧基 改性聚丙烯和热稳定化的量的丁烯聚合物的混合物的可热封组合物。如该 文献中所公开，要求丁烯聚合物使聚丙烯在高温下稳定。

在本申请中使用的其它已知涂层组合物含有未改性聚丙烯。这通常为 在有机液体中的分散体形式。然而，可掺入涂层中的聚丙烯量限制为小于 约15％(以非挥发的计)，制备聚丙烯分散体的最大可工作固体本身限制为 约17％(重量/重量)。以固体计的该上限导致这类分散体的高粘度，可能导 致大的平均粒度，通常为约10μm。

这类分散体具有许多主要缺点。首先，分散体本身和含有该分散体的 涂料易于形成硬且难以再分散的沉降物。这导致金属容器生产设备中的重 要问题，所述设备必须在用于贮存涂料的集液罐(bulk tank)中使用高速搅 拌以防止沉降。高的循环速率也是必要的，用来防止颗粒在循环系统管件 中沉降。尽管这种策略可克服所述问题，但是它们不方便、必然昂贵、所 用能量增加以及由此增加不必要的二氧化碳排放。其次，一般的密封涂层 厚度为3-9μm。因此，平均直径为10μm的颗粒在表面上会有许多突起。 尽管烘干涂层导致聚丙烯在一定程度上流动，但是没有产生均匀分布的层， 而产生聚丙烯岛状物。因为聚丙烯形成密封，所以该不均匀分布导致较差 且可变的密封强度。

因此，本发明第一方面提供聚合物微粒在有机液体中的分散体，其可 通过包括以下步骤的方法获得：

i)提供包含具有能够与第二聚丙烯类聚合物的羧酸和/或羧酸酐基团反应 的官能团的第一聚合物的混合物，

ii)使所述聚合物在选定的温度下在高剪切条件下优选在挤出机中熔融而 形成紧密混合物，

iii)使聚丙烯类聚合物的羧酸和/或羧酸酐基团与第一聚合物的至少一些官 能团在高剪切条件下优选在挤出机中反应，

iv)在形成基本上均匀溶液的温度下用有机液体稀释步骤iii)中得到的混合 物，

v)将所述溶液冷却至形成分散体的聚合物微粒的温度。

本发明第二方面提供一种制备所述分散体的方法，其包括以下步骤：

i)提供包含具有能够与第二聚丙烯类聚合物的羧酸和/或羧酸酐基团反应 的官能团的第一聚合物的混合物，

ii)使所述聚合物在高剪切条件下在选定的温度下优选在挤出机中熔融而 形成紧密的聚合物混合物，