[发明专利]包含羟基封端的聚丁二烯的水基涂料组合物

说明书

发明领域

本发明涉及适于作为容器涂料的水基涂料组合物，特别是用于暴露于腐蚀性食品的罐的内表面。

交叉引用的相关申请

本申请是2011年8月29日提交的申请序列号13/219771；2012年12月7日提交的申请序列号13/707741和2013年8月16日提交的申请序列号13/968468的部分继续。

发明背景

将涂料典型地施涂到食品和饮料金属容器的内部，来防止内容物与该容器的金属表面接触。与某些食品，特别是酸性产品的接触会导致该金属容器腐蚀。这种腐蚀导致了食品或者饮料产品的污染以及外观和味道的劣化。

许多用于食品和饮料容器的涂料组合物是基于环氧树脂，其是双酚A的多缩水甘油醚。包装涂料中的双酚A可以是双酚A本身(BPA)或者其衍生物，例如双酚A的二缩水甘油醚(BADGE)和环氧酚醛清漆树脂。这些涂料具有优异的挠性和对金属基材的附着性。然而，双酚A及其衍生物是有问题的。尽管权衡迄今可获得的科学证据表明可能从存在的涂层中释放出来的小痕量的BPA或BADGE并不对人类造成健康风险，然而一些人感知到这些化合物是对人体健康有害的。因此，存在从用于食物和饮料容器的涂料中除去这些化合物的强烈期望。

替代(replacement)涂料组合物典型地基于含羟基的聚合物以及氨基塑料或酚醛塑料固化剂。尽管这些涂料具有良好的附着性，但是它们缺乏防止当涂层经历微裂缝(由于金属的严重变形)时发生的腐蚀所需的挠性。在两片(2-piece)食品罐中，例如，微裂缝出现在顶部空间，这是由于二重卷边工艺，其在填充之后固定罐端(can end)。这通常被称为“压力脊(pressure ridge)”失效。腐蚀性食品通过微裂缝渗入涂层并且腐蚀金属表面，造成涂层的腐蚀和分层并最终使罐穿孔，这使得食物腐败。由于基于丙烯酸类物质的涂料易受压力脊失效的影响，它们目前不如在包装涂料工业中的工业标准含BPA的涂料，这是因为它们不能保存强腐蚀性食品，例如西红柿基食品。

发明内容

本发明提供了一种水基涂料组合物，其适于涂覆与食品接触的容器的内表面，该组合物包含：

(A)树脂相，其包含：

(i)含有反应性官能团的至少部分中和的酸官能聚合物，

(ii)酚类化合物和醛或者它们的反应产物，

(iii)羟基封端的聚丁二烯；

(B)含水介质，该树脂相分散在该含水介质中。

具体实施方式

如此处使用的，除非另有明确说明，所有数字例如表述值、范围、用量或百分数的那些可以被理解为好像之前由词“约”来修饰，即使该术语没有明确出现。此外，应注意复数术语和/或短语涵盖了它们的单数等价体并且反之亦然。例如，“一种”聚合物，“一种”交联剂，和任何其它组分指的是这些组分中的一种或多种。

当涉及任何值的数值范围时，这样的范围应理解为包括在所阐述的最小值和最大值范围之间的每一个数字和/或分数。

如此处采用的术语“多元醇”或其变体广泛地指代具有平均两个或更多个羟基/分子的材料。术语“多羧酸”指代酸及其官能衍生物，包括其中它们存在的酸酐衍生物，以及具有1-4个碳原子的低级烷基酯。

如此处使用的术语“聚合物”广泛地指代预聚物、低聚物以及均聚物和共聚物二者。术语“树脂”与“聚合物”可互换地使用。

术语“丙烯酸”和“丙烯酸酯”是可互换使用的(除非这样作会改变目标含义)和包括丙烯酸，酸酐及其衍生物，例如它们的C₁-C₅烷基酯，低级烷基取代的丙烯酸，例如C₁-C₂取代的丙烯酸，例如甲基丙烯酸，乙基丙烯酸等，和它们的C₁-C₅烷基酯，除非另有明确指示。术语“(甲基)丙烯酸类”或者“(甲基)丙烯酸酯”目的是覆盖丙烯酸类/丙烯酸酯和甲基丙烯酸类/甲基丙烯酸酯形式的所指示材料二者，例如(甲基)丙烯酸酯单体。术语“丙烯酸类聚合物”或者“(甲基)丙烯酸类聚合物”指的是由一种或多种丙烯酸类单体制备的聚合物。

作为此处使用的，分子量是通过凝胶渗透色谱法，使用聚苯乙烯标准物来测定的。除非另有指示，否则分子量是基于数均的(M_n)。