用于容器和其它物品的组合物以及使用相同组合物的方法
【专利说明】用于容器和其它物品的组合物以及使用相同组合物的方法
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求享有2012年8月9日递交的题为"用于容器和其它物品的组合物以 及使用相同组合物的方法"（"Compositions for Containers and Other Articles and Methods of Using Same"）的美国临时申请序列号61/681434的优先权，该申请公开的内 容通过引用被全部并入本文。
【背景技术】
[0003] 将涂料涂覆到金属上以减慢或抑制腐蚀已被充分确立了。在包装容器（例如金属 制食品和饮料罐）领域尤其如此。通常将涂料涂覆在这种容器的内部以防止内容物接触容 器的金属。金属和被包装产品之间的接触能够导致金属容器的腐蚀，这可污染被包装的产 品。当容器的内容物本质上有化学腐蚀性时尤其如此。防护涂料还被涂覆在食品和饮料容 器的内部以防止腐蚀位于食品的填充线和容器盖之间的容器顶隙。
[0004] 优选地，包装涂层应该能够被快速涂覆在基材上，且当它被硬化时，应该会为在这 种要求高的最终用途中行使功能提供必需的性能。例如，涂层应该对食物接触安全，不会对 被包装的食品或饮料产品的味道造成负面影响，具有卓越的基材粘附性，抗染色和其它涂 层缺陷（例如"爆孔"、"雾浊"和/或"起泡"），以及即使被暴露于恶劣环境中时，也能在长 时间内抗降解。此外，涂层通常应该能够在容器装配过程中维持合适的膜完整性且能够承 受产品包装过程中容器可能经受的加工条件。
[0005] 多种涂层已被用作内部防护性罐涂层，包括基于聚氯乙烯的涂层和结合二元酚 A("BPA"）的基于环氧的涂层。然而，每种这些涂层类型都具有潜在的缺点。例如，含聚氯 乙烯的材料或相关的含卤素的乙烯基聚合物的回收可能会成为问题。一些人还希望减少或 消除通常被用于配制食物-接触环氧涂层的某些基于BPA的化合物。
[0006] 市场上需要的是用于涂层（例如包装涂层）中的经改良的粘合剂体系。
[0007] 发明概述
[0008] 本发明提供了在多种应用中有用的聚合物，例如作为涂料组合物的粘合剂聚合 物。在优选的实施方式中，聚合物不包括来源于双酚A( "BPA"）、双酚F( "BPF"）、双酚 S( "BPS"）或它们的任何双环氧化物（例如它们的二缩水甘油醚，如BPA的二缩水甘油醚 ("BADGE")）的任何结构单元。此外，优选地，聚合物不包括来源于二元酚或其它多元酚的 任何结构单元，其中所述多元酚的雌激素激动活性高于或等于4,4'-(丙烷-2, 2-二基） 双酚的雌激素激动活性。更优选地，聚合物不包括来源于二元酚或其它多元酚的任何结构 单元，其中所述多元酚的雌激素激动活性高于或等于BPS的雌激素激动活性。甚至更优选 地，聚合物不包括（例如实质上不含或完全不含）来源于二元酚或其它多元酚的任何结构 单元，其中所述多元酚的雌激素激动活性高于4,4'-(丙烷_2,2_二基）双（2,6_二溴苯 酚）的雌激素激动活性。最佳地，聚合物不包括来源于二元酚或其它多元酚的任何结构单 元，其中所述多元酚的雌激素激动活性高于2, 2-双（4-羟苯基）丙酸的雌激素激动活性。 对于包括该聚合物的组合物的任何其它组分来说，优选同样如此。
[0009] 在一些实施方式中，聚合物是含有多个芳香醚片段的聚醚聚合物。该聚醚聚合物 可以例如从包括扩链剂（例如二醇，更典型地是多元酚，甚至更典型地是二元酚）和双环氧 化合物（例如多元酚的多环氧化物，更典型地是二元酚的双环氧化物）的反应物形成的。 虽然不想被任何理论束缚，但下述结构特征中的一种或多种可有助于避免任何残留的未反 应的多元酚存留的不期望的雌激素激动活性："庞大"取代基的存在、分子量（例如双酚的 "桥"区域的分子量）和极性基团的存在。
[0010] 本发明所述优选聚合物适用于多种最终用途，包括作为涂层的成膜材料。在一些 这种实施方式中，聚合物具有至少30°c，优选地至少60°C的玻璃转换温度（"Tg"）和至少 1000或至少2000的数均分子量。优选地，芳基或杂芳基基团构成至少25重量％的聚合物。
[0011] 在优选的实施方式中,聚醚聚合物是通过使下述成分反应形成的，所述成分包括： (i)扩链剂（例如二醇）和（ii)双环氧化合物，其中扩链剂或双环氧化合物中的一种或二 者包括一个或多个以下式（I)的片段，并且其中聚醚聚合物优选包括多个以下式（I)的片 段：
[0012]
【主权项】
1. 一种物品，其包含： 包装容器或其一部分，其具有：金属基材；和涂覆在所述金属基材的至少一部分上的 涂料组合物，其中所述涂料组合物包含：包括至少25重量％的芳基或杂芳基基团的聚醚聚 合物，其中所述聚合物实质上不含结合的双酚A、双酚F、双酚S、其雌激素活性高于或等于 双酚S的雌激素活性的多元酚、以及它们的环氧化物； 其中，所述聚醚聚合物是通过使下述成分反应形成的，所述成分包括：（i)扩链剂和 (ii)双环氧化合物，其中所述扩链剂或双环氧化合物或二者包括一个或多个以下式（I)的 片段：
其中： 式（I)中所描述的每个氧原子都出现在醚键或酯键中； 当t为O时，V独立地为0-4 ;当t为1时，V独立地为0-3,更优选地为0-2 ; w为4 ; 当t为1时，式（I)中所描述的每个亚苯基都包括至少一个在所描述的氧原子的邻位 与环相连的氢原子； 如果R1存在，则优选地，每个R1独立地为原子量优选地为至少15道尔顿的原子或基 团，其中所述原子或基团优选地与环氧基实质上不反应； 如果R2存在，则R2是二价基团； η为0或1 ;同时条件为：如果η为0，那么式（I)中所描述的各亚苯基基团可任选地连 接以形成稠环体系，在这种情况下w为3且V为0-2 ; t为0或1 ;且 两个或更多个R1和/或R2基团能够连接形成一个或多个环状基团。
2. 权利要求1所述的物品，其中所述聚醚聚合物包括至少25重量％的亚苯基基团，t 为1且式（I)中所描述的每个亚苯基基团都包括2个在相对于所描述的氧原子的邻位与环 相连的氢原子。
3. 任一在前权利要求所述的物品，其中所述聚醚聚合物包括至少45重量％的亚苯基 基团。
4. 任一在前权利要求所述的物品，其中t为l，n为1且R2为具有> 8个碳原子的有机 基团。
5. 任一在前权利要求所述的物品，其中t为l，n为1且R2为具有结构-C(R7) (R8)-的 片段，其中R7和R8各自独立地为氢原子、卤素原子、有机基团、含硫基团或含氮基团，其中R 7 和R8可任选地连接形成环状基团，同时条件为R7和R8并非都是-CH 3。
6. 权利要求5所述的物品，其中R2的原子量高于200道尔顿。
7. 任一在前权利要求所述的物品，其中t为l，n为1且式（I)中所描述的每个亚苯基 基团的醚氧原子都位于R2的对位。
8. 任一在前权利要求所述的物品，其中所述式（I)的片段的原子量低于600道尔顿。
9. 任一在前权利要求所述的物品，其中所述双环氧化物包括一个或多个式（I)的片 段。
10. 权利要求9所述的物品，其中所述扩链剂包含对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚或它 们的取代变体。
11. 任一在前权利要求所述的物品，其中所述聚醚聚合物的Tg在所述涂料组合物的固 化之前为至少30°C，且其包括至少25重量％的亚苯基基团。
12. 任一在前权利要求所述的物品，其中基于所述涂料组合物的全部树脂固体，所述涂 料组合物包含至少10重量％数均分子量为至少2000的聚醚聚合物。
13. 任一在前权利要求所述的物品，其中所述聚醚聚合物的玻璃转化温度在所述涂料 组合物的固化之前为至少60°C。
14. 任一在前权利要求所述的物品，其中所述双环氧化合物无遗传毒性，其衍生自二元 酚，其中所述二元酚包括式（I)的片段且在MCF-7细胞增殖试验中展示出的log相对增殖 效应值< -3。
15. 权利要求1所述的物品，其中所述包装容器或其一部分是具有所述涂料组合物的 食品或饮料容器或其一部分，其中所述涂料组合物被涂覆在内表面上作为食品-接触涂 层。
16. 任一在前权利要求所述的物品，其中R2包括极性基团。
17. 权利要求16所述的物品，其中所述极性基团包含选自酮基、羧基、碳酸根、羟基、磷 酸根、亚砜基的基团或它们的组合。
18. 任一在前权利要求所述的物品,其中t为I, η为1且每个V均为0。
19. 权利要求18所述的物品，其中： 所述聚醚聚合物的玻璃转化温度在所述涂料组合物的固化之前为至少30°C，且其数均 分子量为至少2000 ; 所述式（I)的片段的原子量低于600道尔顿；且式（I)中所描述的每个氧原子都出现 在醚键中。
20. 权利要求19所述的物品，其中所述扩链剂包括一个或多个式（I)的片段且所述双 环氧化物是脂肪族双环氧化物。
21. 权利要求19所述的物品，其中R 2具有下述特征之一或二者：（i)原子量高于200 道尔顿或者（ii)选自酮基、羧基、碳酸根、羟基、磷酸根、亚砜基或它们的组合的极性基团。
22. 任一在前权利要求所述的物品，其中包括由所述涂料组合物形成的层的单层或多 层涂层的总平均干涂层厚度为约2 μ m至约15 μ m。
23. -种方法，其包含： 提供金属基材；和 将任一在前权利要求所述的涂料组合物涂覆在所述基材的至少一部分上。
24. 权利要求23所述的方法，其还包含：使所述金属基材形成食品或饮料容器或其一 部分。
25. 权利要求23所述的方法，其中所述金属基材形成为饮料罐底。
26. 权利要求23所述的方法，其中所述涂料组合物被喷涂在包括主体部分和底端部分 的金属制食品或饮料罐的内表面。
27. 权利要求23-26中的任一项所述的方法，其中所述涂料组合物是溶剂性涂料组合 物。
28. 权利要求23-26中的任一项所述的方法，其中所述涂料组合物是水性涂料组合物。
29. 任一在前权利要求所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物包括基于所述涂料组 合物的全部树脂固体至少10重量％的聚醚聚合物。
【专利摘要】本发明提供聚合物，优选地是聚醚聚合物。所述聚合物可被用于涂料组合物中。本发明还提供包含所述聚合物的容器和其它物品以及制造这种容器和其它物品的方法。本发明还提供包含所述聚合物的组合物(例如粉末涂料)，其中所述组合物在包括例如阀门和管道涂层在内的多种涂层最终用途中有效用。
【IPC分类】B05D7-14, C09D163-02, B65D1-12, C09D171-00
【公开号】CN104540907
【申请号】CN201380042632
【发明人】杰弗里·涅德斯特, 理查德·H·伊梵斯, 罗伯特·M·奥’布赖恩, 凯文·罗马格诺里, 马克·S·范·梅尔
【申请人】威士伯采购公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2013年8月8日
【公告号】CA2879424A1, EP2882819A1, US20150151878, WO2014025997A1