[发明专利]可移除封闭物和涂层体系

说明书

优先权声明

本专利申请根据35USC§119(e)要求2013年10月2日提交的序列号为61/885,632标题为“REMOVABLE CLOSURE AND COATING SYSTEM”的美国临时专利申请、2014年4月8日提交的序列号为61/976,845标题为“REMOVABLE CLOSURE AND COATING SYSTEM”的美国临时专利申请、2014年8月13日提交的序列号为62/036,866标题为“REMOVABLE CLOSURE AND COATING SYSTEM”的美国临时专利申请的优先权，所述专利申请的全部内容以引用的方式并入本文用于所有目的。

技术领域

本发明涉及用于包装容器的可移除封闭物、可用于这种封闭物的涂层组合物、以及用于制作这种涂层组合物的工艺。

背景技术

将涂层应用到金属以抑制腐蚀是公认的。在包装容器(诸如，金属食物、饮料容器和旋开盖)领域中尤其如此。通常将涂层应用到这种容器的内部来防止内容物接触到容器的金属。金属与所包装的产品之间的接触导致金属容器的腐蚀，这可以污染所包装的产品。当容器的内容物本身具有化学侵蚀性时尤其如此。也将保护涂层应用到食物、饮料容器和封闭物(诸如，旋开盖)的内部来防止在食物产品的填装线与容器盖之间的容器的顶部空间中的腐蚀。

包装涂层应该优选地能够高速应用到基材，并且能够在被硬化时在所需的最终用途中发挥作用时提供必需的特性。例如，涂层针对食物接触应该是安全的，不会负面影响所包装的食物或者饮料产品的口感，具有优良的基材粘附力，防污和防其它涂层缺陷(诸如“雾浊”(blushing)和/或“起泡”)，即使暴露于恶劣环境时也防止长时间使用后的降解。另外，涂层通常应该能够在容器制备期间维持合适的膜完整性，并且应该能够承受在产品包装期间容器可能会经历的加工条件。

用于包装容器的常规封闭物包含一种或者多种涂层，这些涂层通常衍生自物理和/或化学可固化配方，这种配方包含一种或者多种热塑性和/或热固性树脂(例如，氯乙烯聚合物，诸如，例如，聚(氯乙烯)(“PVC”)、或者环氧衍生树脂)。

当将这些涂层应用到基材并且固化时，涂层和/或所涂布的基材会降解和/或变色。例如，PVC基涂层的降解产物(诸如，盐酸(“HCI”))会腐蚀基材。另外，这些降解产物可能会导致白色封闭物变黄。为了使热塑性材料(诸如，PVC)稳定并且降低降解，通常将环氧树脂和/或其它稳定剂添加到涂层配方中。使用环氧线型酚醛树脂和环氧化亚麻籽油已经是一种常规做法。这些环氧树脂通常包含芳族多元醇的聚缩水甘油醚，诸如，双酚A二缩水甘油醚(通常称为“BADGE”)。

衍生自环氧官能材料的涂层可以包含少量(i)未反应的双酚A(“BPA”)或者芳族多元醇的环氧化醚，诸如，BADGE；和/或(ii)含有BPA或者BADGE的低分子量组分。在食物包装行业中，这些材料随着时间有可能会渗入所包装的食品中。另外，用于需要暴露于侵蚀性或者腐蚀性食物或者饮料产品的包装应用的常规涂层体系常常使用与含有热塑性材料(诸如PVC)的面漆配方结合含有BPA或者BADGE的环氧酚醛层底涂层。

虽然目前可用的科学证据的平衡并未清楚地表明微量的上述化合物对人体存在健康风险，但是这些化合物被一些人认为对人体健康有潜在的危害。因此，需要从食物接触涂层中减少或者消除这些化合物。然而，配制不含这些材料的涂层配方、或者含有展示出这些化合物的非常低或者不可检测级别的活动形式的这些材料的涂层配方，但仍然保留所需涂层特性(例如，柔韧性、粘附力、耐蚀性、稳定性、耐磨性等)，这一直都存在问题。

许多市售涂层体系都是基于两层体系的。第一层用作应用到基材的基底(也称为底漆或者胶料层)。第二层设置在基底层上以用作面漆。这些层的组合提供了任何一个层都不能单独地实现的性能水平(例如，粘附力、防雾浊(blush)、防污和耐蚀)。

其它市售涂层体系基于单层或者单涂体系。单涂体系提供了基本上更经济并且制造更有效的潜力。单涂涉及单个组合物，其作为单个层应用到基材并且被固化以形成单涂。因此，单个涂层自身必须显示出所需的性能水平(例如，粘附力、防雾浊、防污、和耐蚀)，而不是受益于其它涂层配方。开发可以显示出如此多种所需性能水平的单涂体系是富有挑战性的。这是更加昂贵的多层涂层体系仍然占据封闭物涂层市场的一个原因。