用于涂覆容器的聚氨酯分散体的制作方法_2

文档序号:9239584阅读:来源:国知局
(例如亚乙基二 胺,二亚乙基三胺,三亚乙基四胺,三聚氰胺等),肼,取代的肼,酰肼,酰胺,水,具有活泼氢 基团的其他合适的化合物,由任何上述胺所制备的酮亚胺,及其组合。优选,该增链是用有 机多胺来进行的,更优选用具有至少两个伯胺基的脂肪族多胺来进行。二胺目前是优选的。 如果使用增链剂,则在增链剂和聚氨酯预聚物之间形成的连接基优选是氨基甲酸酯或者脲 连接基,更优选脲连接基。
[0026] 该预聚物可以在任何合适的时间进行增链,包括在分散步骤之前,在分散步骤的 同时,在分散步骤之后,或者其任意组合。
[0027] 典型地,在形成该聚氨酯分散体中,将有机多异氰酸酯逐滴加入到疏水聚酯多元 醇和酸官能聚酯的混合物中。加入催化剂例如叔胺,并且然后使其放热,将温度保持低于 90°C来形成NCO-预聚物。将水,有机溶剂,二胺增链剂和碱例如胺加入该NCO-预聚物中, 并且将该反应混合物在40_60°C的温度加热20-60分钟来形成聚氨酯分散体。
[0028] 该聚氨酯在含水分散体中的存在量是25 % -50 %,例如30 % -36 %重量,基于树脂 固体的重量。
[0029] 根据本发明使用的含水聚氨酯分散体典型地微粒度是0.005-2微米,例如 0.01-0. 2微米,其是在Malvern MASTERSIZER Zetasizer 3000HSa仪器上通过光散射来测 量的。
[0030] 如上所述,此处所述的聚氨酯分散体是含水的,但是可以进一步包括有机溶剂。可 以使用任何合适的溶剂,包括酯,酮,二醇醚,醇,烃或者其混合物。合适的酯溶剂包括乙酸 烷基酯例如乙酸乙酯,乙酸正丁酯,乙酸正己基酯及其混合物。合适的酮溶剂的例子包括 甲乙酮,甲基异丁基酮及其混合物。合适的烃溶剂的例子包括甲苯,二甲苯,芳烃例如以 S0LVESS0商标名获自Exxon-Mobil Chemical Company的那些,和脂肪族径例如己烧,庚烧, 壬烷,和以 ISOPAR 和 VARSOL 商标名获自 Exxon-Mobil Chemical Company 的那些。
[0031] 该聚氨酯分散体典型地包含至多30重量%的有机溶剂和至少70重量%的水,该 百分比基于分散体中溶剂的总重量。
[0032] 本发明的含水分散体不形成均匀溶液。它们是通过离散的颗粒来表征的,其分散 在分别的连续相中,被称作微粒。本发明的含水分散体可以表现为半透明的或者不透明的, 这是分散体的特征。
[0033] 该涂料组合物可以进一步包含交联剂。在某些实施方案中,该交联剂将与聚氨酯 的活泼氢(例如与增链剂的未反应的氨基或羟基有关的那些)反应,来形成热交联的涂层。 合适的交联剂可以由本领域技术人员基于分散体的化学来选择,并且可以包括例如氨基塑 料交联剂,酚类交联剂,或者封闭的或未封闭的异氰酸酯。氨基塑料交联剂可以是基于三 聚氰胺,基于脲,基于甘脲或者苯并胍胺的。三聚氰胺交联剂是广泛市售的,例如在它们的 CYMEL系中市售自Cytec Industries,Inc.。酷类交联剂包括例如线型酷醛清漆和热固性 酚醛树脂。对于在食品罐上的用途来说,酚类热固性酚醛树脂(其不是得自双酚A)是特别 合适的。苯酚、甲酚和二甲苯酚基热固性酚醛树脂是特别合适的。在某些实施方案中,比含 聚酯体系通常所用更低量的交联剂可以根据本发明来使用,同时仍然实现了合适的性能。 该交联剂典型地在含水分散体中的存在量是1-25重量%,例如10-20重量%,基于该分散 体中树脂固体的重量。
[0034] 任选的成分可以包括在该涂料组合物中。典型地,该涂料组合物包含稀释剂例如 水,或者有机溶剂或者水和有机溶剂的混合物,来溶解或者分散该组合物的成分。该有机 溶剂经选择以具有足够的挥发性,来在固化方法过程中例如在从175°C加热到205°C的约 5-15分钟期间内,从该涂料组合物中根本上(essentially)完全蒸发。合适的有机溶剂的 例子是脂肪族烃例如矿物精和高闪点VM&P石脑油;芳烃例如苯,甲苯,二甲苯和溶剂石脑 油100,150, 200等;醇例如乙醇,正丙醇,异丙醇,正丁醇,戊醇等;酮例如丙酮,环己酮,甲 基异丁基酮等;酯例如乙酸乙酯,乙酸丁酯等;二醇例如丁二醇,二醇醚例如甲氧基丙醇和 乙二醇单甲醚和乙二醇单丁醚等。也可以使用不同的有机溶剂的混合物。
[0035] 辅助树脂例如聚酯多元醇和聚醚多元醇可以包括在该涂料组合物中,来使得所得 涂层的某些性能最大化。当存在时,该辅助树脂的用量高达50重量%,典型地2-50重量%, 基于该涂料组合物的树脂固体的重量。
[0036] 另一任选的成分(其通常存在于该涂料组合物中)是用于增加涂料组合物的固化 或交联速率的催化剂。通常可以使用酸催化剂,并且典型地存在量是约0.05-5重量%。合 适的催化剂的例子是十二烷基苯磺酸,甲磺酸,对甲苯磺酸,二壬基萘二磺酸和苯基膦酸。
[0037] 另一有用的任选的成分是润滑剂例如蜡,其通过将润滑性赋予经涂覆的金属基底 片,来促进金属盖子的制造。优选的润滑剂包括例如巴西棕榈蜡和聚乙烯类型润滑剂。如 果使用,则该润滑剂优选在该涂料组合物中的存在量是至少〇. 1重量%,基于该涂料组合 物的树脂固体的重量。
[0038] 另一有用的任选的成分是颜料例如二氧化钛。如果使用,该颜料在该涂料组合物 中的存在量不大于70重量%,优选不大于40重量%,基于该涂料组合物的固体总重量。
[0039] 表面活性剂可以任选地加入该涂料组合物中,以有助于在基底上的流动和润湿。 合适的表面活性剂的例子包括但不限于壬基酚聚醚和盐。如果使用,则该表面活性剂的存 在量是至少〇. 01 %和不大于10%,基于该涂料组合物的树脂固体重量。
[0040] 在某些实施方案中,用于本发明实践中的组合物基本上没有,可以根本上 (essentially)没有和可以完全没有双酚A及其衍生物或残留物,包括双酚A("BPA")和双 酚A二缩水甘油基醚("BADGE")。这样的组合物有时候被称作"非有意BPA",因为BPA (包 括其衍生物或者残留物)并非有意加入的,而是可以以痕量存在,这归因于来自环境的不 可避免的污染物。该组合物还可以基本上没有和可以根本上没有和可以完全没有双酚F及 其衍生物或者残留物,包括双酚F和双酚F二缩水甘油醚("BPFG")。作为本文中所用的, 术语"基本上没有"表示该组合物包含小于1000份/百万份( ppm),"根本上没有"表示小 于IOOppm和"完全没有"表示小于20份/十亿份(ppb)的任何上述化合物,其衍生物或残 留物。
[0041] 在某些实施方案中,本发明的涂层具有高挠性。高挠性表示经涂覆的基底可以冲 压、弯曲、成形和/或拉拔,并且该涂层仍然保持完整;即,它将基本上不破裂,裂开和/或与 基底分层。该涂层的烧性可以例如通过实施例中所述的楔形弯曲测试(wedge bend test) 方法来测量。
[0042] 在某些实施方案中,本发明的涂层是可甑馏的(retortable)。"可甑馏的"表示该 涂层能够经受住在130°C在封闭甄中1小时,同时浸入到含有3重量%的盐和2重量%乙酸 的含水介质中。
[0043] 如上所述,根据本发明使用的涂料基本上没有乙烯基单体或者聚合物。因此,本发 明的涂料明显不同于本领域中所用的使用乙烯基聚合物的涂料。这样的单体或者聚合物可 以基本上从涂料中去除的发现是重要的,体现在这样的涂层是更大挠性的,并且提供了更 耐侵蚀性食品和饮料,特别是酸性食品和饮料的另外的优点。同样,该组合物基本上没有不 饱和度,例如由聚丁二烯所引入的不饱和度。这是重要的,因为已知的是不饱和化合物会改 变容器内容物的味道或气味,这是不期望的。"基本上没有不饱和度"表示碘值小于5,特别 是3和更低。
[0044] 本发明的固化涂层优选良好地附着于金属(例如钢,无锡钢(TFS),马口铁,电镀 锡板(ETP),铝等),并且提供了高水平的耐腐蚀性或者耐降解性(其可能是由于长期暴露 于例如食品或者饮料产物而引起的)。该涂料可以施用到任何合适的表面,包括容器内表 面,容器外表面,容器盖及其组合。固化涂层典型地干膜重是1-lOmg/cm 2。
[0045] 根据本发明使用的涂料特别适于用作包装涂料。将不同的预处理和涂料用于包装 是根深蒂固的。这样的处理和/或涂料例如可以用于金属罐的情况中,其中该处理和/或 涂料被用于延迟或抑制腐蚀,提供装饰涂层,提供在制造加工过程中处理的容易性等。涂料 可以施用到这样的罐内部,来防止内容物接触容器的金属。金属和食品或饮料之间的接触 例如会导致金属容器的腐蚀,其然后会污染食品或饮料。当罐的内容物是酸性性质时尤其 如此。施用到金属罐内的涂料还帮助防止了罐顶部空间中的腐蚀,该顶部空间是产品填充 线和罐盖之间的区域;顶部空间中的腐蚀对于具有高盐含量的食物产品是特别成问题的。 涂料还可以施用到金属罐的外部。本发明的某些涂料特别适用于与盘绕的金属原料(metal stock) -起使用,例如这样的盘绕的金属原料,由其可以制造罐盖("罐盖原料"),和制造 端帽(end cap)和盖子("帽/盖子原料")。因为设计用于罐盖原料和帽/盖子原料上的 涂料通常是在所述片从盘绕的金属原料上切割和冲压之前施用的,因此它们典型地是挠性 的和可延展的。例如这样的原料典型地在两侧进行涂覆。之后将该经涂覆的金属原料冲 压。对于罐盖,然后对金属进行刻痕以用于"易拉罐"拉环,其是分别制作的,然后连接到罐 盖基座(stake)上。该盖然后通过立乳(edge rolling)方法连接到罐体上,来形成消毒的 二重卷边密封。对于"易拉"罐盖进行了同样的程序。对于易拉罐盖,刻痕基本上在盖子的
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1