[发明专利]丙烯酸类聚合物和含有所述聚合物的组合物

说明书

提供了一种涂料组合物，其优选基本上不含双酚A。该涂料组合物可用于涂布金属基材，例如食品或饮料罐的内表面和/或外表面。在一些实施方式中，使用丙烯酸类聚合物配制所述涂料组合物，所述丙烯酸类聚合物是由不包含苯乙烯的成分形成的。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年10月19递交的题为“不含苯乙烯的丙烯酸类聚合物和含有所述聚合物的组合物(STYRENE-FREE ACRYLIC POLYMERS AND COMPOSITION CONAINING SUCHPOLYMERS)”的美国临时申请No.62/410,255的权益，所述临时申请通过引用整体并入本文中。

背景技术

希望减少或消除在食品或饮料容器涂层中使用某些双酚A衍生的聚合物。尽管已经提出了许多不含双酚A的替代涂料组合物，但是一些替代组合物表现出不足的涂层性能，例如金属基材上的耐腐蚀性不足、柔韧性不足或韧性不足。

近年来苯乙烯也受到更严格的审查。尽管科学证据的平衡表明含有聚合苯乙烯的涂料对于食品接触最终用途是安全的，但是一些人希望从这种最终用途中除去苯乙烯。然而，苯乙烯带来有利的性质，这有助于食品或饮料罐涂料的整体性能，并且使用其他材料难以复制。

用于食品或饮料容器的涂料应避免不合适地改变包装的食品或饮料产品的味道，并且还应避免剥落或碎裂到包装的产品中。涂料还应该长时间(例如，几年)抵抗化学侵蚀性食品或饮料产品(其可具有复杂的化学特征，包括盐、酸、糖、脂肪等)。食品或饮料容器涂层还应具有与下面的基材的良好粘附性并且在固化后保持足够的柔韧性，以在会导致金属基材变形和涂层弯曲的后续制造和/或运输、储存或使用期间的凹陷的情况下幸存(survive)。已观察到一些脆性涂层在弯曲期间会破裂，从而使容器金属暴露于包装产品，这会导致包装产品被污染，甚至导致容器泄漏。考虑到制造的食品和饮料容器数量很多，即使涂层失效的可能性很小，也可能导致大量容器泄漏。

因此，应当理解，本领域需要的是经改善的涂料组合物，其在没有有意使用双酚A和/或苯乙烯的情况下制备，但是表现出严格的涂料性能平衡以允许在食品或饮料容器上使用这种涂料组合物。

发明概述

在一个方面，本发明提供自由基聚合的聚合物，其优选为丙烯酸类聚合物，更优选为基本上不含苯乙烯的丙烯酸类聚合物。在优选的实施方式中，聚合物优选：(i)具有高于40℃，更优选高于40℃至低于100℃，更优选高于50℃至低于80℃的玻璃化转变温度，且/或(ii)由包含烯属不饱和单体组分的成分形成，所述烯属不饱和单体组分包括具有环状基团的单体或具有支化有机基团的单体中的一种或两种。在一些实施方式中，酸官能或酸酐官能的丙烯酸类胶乳是优选的。

另一方面，本发明提供一种丙烯酸类涂料组合物，其优选基本上不含苯乙烯(并且优选还基本上不含卤化单体)和双酚A(并且优选基本上不含双酚A、双酚F和双酚S中的每一种，包括其环氧化物)中的每一种，并且表现出提高的断裂伸长率，其优选与常规的含苯乙烯的丙烯酸类涂层相当。在优选的实施方式中，涂料组合物在固化时表现出足够的柔韧性，以适合用作铝制饮料罐上的内部或外部涂层。

在一个实施方式中，本发明提供一种涂料组合物，当适当地固化并作为游离膜测试时，其表现出至少1％的断裂伸长率。涂料组合物优选包括基本上不含苯乙烯和卤化单体中的每一种的乳液聚合的胶乳聚合物，并且优选具有高于40℃的玻璃化转变温度。涂料组合物优选是水性涂料组合物，其适用于形成金属食品或饮料罐的食品接触涂层(例如，铝制饮料罐的内部喷涂涂层)并且基本上不含双酚A(并且优选基本上不含双酚A、双酚F和双酚S中的每一种，包括其环氧化物)。