涂層。在一些實(shí)施方式中，蓋件24 的內(nèi)表面也可以用涂層34涂布?；蛘?，在一些實(shí)施方式中，蓋件26的內(nèi)表面可以用涂層34 涂布，并且內(nèi)表面30和32可以用其他涂層材料涂布。
[0142] 此外，涂料組合物尤其適合用于噴涂?jī)?nèi)表面，例如食品罐、啤酒和飲料容器等的內(nèi) 表面。例如，涂料組合物尤其適合用于噴涂于兩件式食品或飲料罐（例如經(jīng)拉伸和壓延的 飲料罐，其典型地由鋼或鋁基材制成）的內(nèi)表面上（例如內(nèi)表面30和32)。
[0143] 用于涂覆涂料組合物于食品或飲料罐的內(nèi)表面的合適的噴涂技術(shù)可以包含使用 噴嘴噴涂涂料組合物，所述噴嘴能夠均勻地涂布罐的內(nèi)部。例如，圖2示出了側(cè)視圖，并且 圖3示出了一個(gè)示例性設(shè)置的頂視圖，該示例性設(shè)置用于使用噴嘴36噴涂涂料組合物于罐 20的內(nèi)表面30和32上。如圖所示，噴嘴36優(yōu)選地是能夠產(chǎn)生所期望的噴射模式的模式受 控的噴嘴，例如圖2和3中所一般性示出的具有扁平扇形模式的噴射38。
[0144] 此外，噴嘴36優(yōu)選地是固定的，并且還優(yōu)選地在沒(méi)有空氣壓力（例如無(wú)空氣噴射 操作）的情況下產(chǎn)生噴射38。在一些實(shí)施方式（其中待噴射的罐很大）中，噴嘴36可以采 用"噴槍噴涂"技術(shù)，其中噴嘴36可以相對(duì)于罐移動(dòng)，以達(dá)到罐的非?？坷锏亩恕?br>[0145] 此外，罐20本身可以被接合到旋轉(zhuǎn)構(gòu)件（rotating mechanism)(例如驅(qū)動(dòng)輯或 帶，和/或可旋轉(zhuǎn)的卡盤(pán)支架），該旋轉(zhuǎn)構(gòu)件被配置為以高速（例如約2200rpm)圍繞其縱軸 40旋轉(zhuǎn)罐20,如箭頭42所示。罐20的這種旋轉(zhuǎn)優(yōu)選地將所噴射的涂料組合物均勻地散布 在整個(gè)內(nèi)表面30和32。從圖2中可以看出，噴射38的扁平扇形模式不是均勻地與罐20的 縱軸40對(duì)齊。就本身而言，噴射38的模式（由噴嘴36支配）可以是非均勻的，其中噴射 38的下部具有與噴射38的上部相比更大的涂料組合物密度。
[0146] 在噴涂涂覆之后，每個(gè)罐20可以被移動(dòng)到固化烘箱中，以固化已噴涂的涂料組合 物，其優(yōu)選地進(jìn)行從噴涂步驟起約40至200秒內(nèi)的時(shí)間。固化過(guò)程優(yōu)選地采用在連續(xù)移動(dòng) 的傳送帶或軌道上排列在一起的多個(gè)罐20而整批地進(jìn)行。固化烘箱優(yōu)選地將罐20加熱到 合適的溫度，以固化涂料組合物，但該溫度還優(yōu)選地不會(huì)太高而降解涂料組合物、罐20上 的任何其他已存在的涂料和/或罐20的金屬材料。
[0147] 本發(fā)明的涂料組合物的合適的固化溫度超過(guò)約150°C (約300° F)、更優(yōu)選地超 過(guò)約165°C (約330° F)且甚至更優(yōu)選地超過(guò)約190°C (約374° F)。在一些實(shí)施方式 中，本發(fā)明的涂料組合物的合適的固化溫度還小于約230°C (約446° F)，更優(yōu)選地小于約 225°C (約437° F)，并且甚至更優(yōu)選地小于約220°C (約428° F)。這些溫度是基于罐20 的金屬壁的峰金屬溫度測(cè)量的，因?yàn)樗鼈兇┻^(guò)固化烘箱。例如，多個(gè)罐20可以與測(cè)試罐一 起分組，測(cè)試罐與熱電偶接線(xiàn)，以測(cè)量金屬壁的一個(gè)或多個(gè)部分的溫度，從而確保罐20被 足夠加熱。
[0148] 對(duì)于上文討論的溫度來(lái)說(shuō)，在固化烘箱中合適的停留時(shí)間范圍從約40秒到約三 分鐘、更優(yōu)選地約一分鐘到約兩分鐘。固化后，所得到的固化涂層（例如涂層34)可以具有 合適的膜厚度，該膜厚度用于保護(hù)罐20免受隨后填充到罐20中的食品或飲料產(chǎn)品的侵害。
[0149] 所期望的用于固化涂層的膜厚度可以根據(jù)待被填充到給定罐20中的具體食品或 飲料而變化。在一些用于噴涂涂覆的實(shí)施方式（例如用于食品或飲料罐的內(nèi)部噴涂）中，固 化后平均膜厚度超過(guò)約0. 7毫克/平方英寸（mg/英寸2)、更優(yōu)選地超過(guò)約0. Smg/英寸2且 甚至更優(yōu)選地超過(guò)約〇. 9mg/英寸2。在這些實(shí)施方式中，固化后平均厚度還小于約4. Omg/ 英寸2、更優(yōu)選地小于約3. Omg/英寸2且甚至更優(yōu)選地小于約2. 5mg/英寸2。
[0150] 在一些進(jìn)一步實(shí)施方式中，固化后平均膜厚度范圍從約0. 9mg/英寸2到約I. Img/ 英寸2。在另一些進(jìn)一步實(shí)施方式中，固化后平均膜厚度范圍從約I. 4mg/英寸2到約I. 6mg/ 英寸2。在另外的其他一些實(shí)施方式中，固化后平均膜厚度范圍從約I. 9mg/英寸2到約 2. Img/ 英寸 2。
[0151] 或者，涂料組合物可以作為卷材涂料涂覆。在卷涂涂覆中，用本發(fā)明的涂料組合物 涂布由金屬（例如鋼或鋁）構(gòu)成的連接卷材。一旦涂布，涂料卷材可以進(jìn)行短暫的熱、紫外 和/或電磁固化循環(huán)，用于使涂料組合物硬化（例如干燥和固化）。卷材涂料提供經(jīng)涂布的 金屬（例如鋼和/或鋁）基材，金屬基材能夠被制造成所形成的制品，例如兩件式拉伸食品 罐、食品罐端、拉伸和壓延的罐、飲料罐端，等等。
[0152] 本發(fā)明的涂料組合物還可以應(yīng)用于其他涂布應(yīng)用中。這些額外的應(yīng)用包括但不限 于洗涂、片涂和側(cè)縫涂（例如食品罐側(cè)縫涂）。
[0153] 其他商業(yè)涂布應(yīng)用和固化方法也是預(yù)想的，例如電涂、擠涂、層壓、粉末涂布等。涂 料組合物還可以被用于醫(yī)學(xué)或化妝品包裝涂覆，包括例如涂覆在計(jì)量吸入器（"MDIs") 的表面上，包括藥物接觸表面上。
[0154] 在上文所討論的固化步驟中，優(yōu)選地從乳液聚合的共聚物蒸發(fā)或者以其他方式干 燥水性載體，以使共聚物固化。如果期望的話(huà)，干燥和固化步驟可以組合在單個(gè)步驟中或者 可以在分開(kāi)的步驟中進(jìn)行。
[0155] 在一些實(shí)施方式中，在不使用外部交聯(lián)劑的情況下，可以固化具有良好交聯(lián)密度 的涂料組合物。例如，基于下文所討論的"耐溶劑測(cè)試"，在固化后，在不使用外部交聯(lián)劑的 情況下由本發(fā)明的涂料組合物產(chǎn)生的優(yōu)選的涂層可以承受超過(guò)100次雙向摩擦且更優(yōu)選 地超過(guò)200次雙向摩擦。
[0156] 甚至更優(yōu)選地，固化涂層展現(xiàn)出上述性質(zhì)的組合，包括耐溶劑測(cè)試結(jié)果、耐腐蝕測(cè) 試結(jié)果和柔韌性結(jié)果。在某些優(yōu)選實(shí)施方式中，這還適合用于噴涂應(yīng)用，以在內(nèi)部罐表面上 形成噴涂涂層。因此，本發(fā)明的涂料組合物尤其適合用作容器（或其一部分）中的食品和 飲料接觸涂層，所述容器被配置為容納各種不同的食品或飲料產(chǎn)品。
[0157] 性質(zhì)分析和表征程序
[0158] 通過(guò)下文描述的各種測(cè)試程序，可以評(píng)價(jià)本文中所描述的膠乳乳液、涂料組合物 和涂層的各種性質(zhì)和特征：
[0159] 1.固化條件
[0160] 對(duì)于飲料內(nèi)部噴涂烘烤來(lái)說(shuō)，固化條件涉及使罐圓頂處所測(cè)得的溫度在188°C至 210°C下保持60秒。對(duì)于飲料端卷材烘烤來(lái)說(shuō)，固化條件涉及使用足夠的溫度以在特定時(shí) 間內(nèi)提供峰金屬溫度（例如在204°C下10秒，指的是在例如烘箱中10秒，并且峰金屬溫度 達(dá)到204°C )。所引述的結(jié)構(gòu)通過(guò)如下測(cè)試評(píng)價(jià)。
[0161] 2.耐溶劑
[0162] 測(cè)量涂層固化或交聯(lián)的程度，作為對(duì)甲基乙基甲酮（MEK，可從Exxon，Newark， N.J.得到）的耐性。該測(cè)試是如ASTM D 5402-93所描述來(lái)進(jìn)行的。報(bào)道雙向摩擦（即一 個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)）的次數(shù)。
[0163] 3.粘附性
[0164] 進(jìn)行粘附性測(cè)試來(lái)評(píng)估涂層是否粘附于經(jīng)涂布的基材。根據(jù)ASTM D 3359-Test Method B 使用 SCOTCH 610 帶（可從 3M Company of Saint Paul，Minn 獲得），來(lái)進(jìn)行粘附 性測(cè)試。粘附性通常被分為0-10的等級(jí)，其中"〇"級(jí)表示沒(méi)有粘附失效（最好），"1"級(jí)表 示90%的涂層保持粘附，"2"級(jí)表示80%的涂層保持粘附，以此類(lèi)推。典型地，0級(jí)的粘附 性對(duì)于商業(yè)上可行的涂層來(lái)說(shuō)是期望的。
[0165] 4.抗發(fā)白性
[0166] 抗發(fā)白性測(cè)量涂層耐各種溶液侵襲的能力。典型地，發(fā)白通過(guò)吸收到被涂膜中的 水的量來(lái)測(cè)量。當(dāng)膜吸收水時(shí)，它通常變得渾濁或看起來(lái)發(fā)白。發(fā)白通過(guò)是使用0-10的等 級(jí)視覺(jué)測(cè)量的。"〇"級(jí)表示沒(méi)有發(fā)白（最好），并且"10"級(jí)表示膜完全變白（最差）。典型 地，對(duì)于商業(yè)上可行的涂層來(lái)說(shuō)，3或更小的發(fā)白等級(jí)是期望的，并且最佳的是1或更小。
[0167] 5.抗發(fā)白粘附性
[0168] 抗發(fā)白粘附性是對(duì)于上文中所述粘附性測(cè)試和抗發(fā)白性測(cè)試的抗粘附性和抗發(fā) 白性結(jié)果的組合。
[0169] 6.耐腐蝕性
[0170] 這些測(cè)試測(cè)量涂層耐不同侵蝕性水平的溶液侵襲的能力。簡(jiǎn)單地說(shuō)，將給定的涂 層經(jīng)受具體的溶液，如下文所述，然后測(cè)量粘附性和抗發(fā)白性，二者也如下文所述。對(duì)于每 個(gè)測(cè)試來(lái)說(shuō)，基于粘附性和抗發(fā)白性，使用0-10的等級(jí)來(lái)給出結(jié)果，其中"0"級(jí)最好，" 10" 級(jí)最差。在給定的測(cè)試溶液中，商業(yè)上可行的飲料內(nèi)部涂層給出0的粘附等級(jí)和小于3、優(yōu) 選地小于1的發(fā)白等級(jí)。
[0171] A.去離子水
[0172] 將去離子水加熱到82°C。使經(jīng)涂布的板浸于熱溶液中30分鐘，然后將其取出、漂 洗并干燥。然后，如前文所述，評(píng)價(jià)樣品的粘附性和發(fā)白性。
[0173] B. Joy洗滌劑溶液
[0174] 制備JOY洗滌劑（可從Procter & Gamble得到）在去離子水中的1 %溶液，并加 熱到82°C。將經(jīng)涂布的板浸于熱溶液中10分鐘，然后將其取出、漂洗并干燥。然后，如前文 所述，評(píng)價(jià)樣品的粘附性和發(fā)白性。
[0175] C.乙酸溶液
[0176] 制備乙酸（C2H4O2)在去離子水中的3%溶液，并加熱到100°C。將經(jīng)涂布的板浸于 熱溶液中30分鐘，然后將其取出、漂洗并干燥。然后，如前文所述，評(píng)價(jià)樣品的粘附性和發(fā) 白性。
[0177] D.檸檬酸溶液
[0178] 制備檸檬酸（C6H8O7)在去離子水中的2%溶液并加熱，同時(shí)經(jīng)受足以達(dá)到121°C的 溶液溫度的壓強(qiáng)。將經(jīng)涂布的板浸于熱溶液中30分鐘，然后將其取出、漂洗并干燥。然后， 如前文所述，評(píng)價(jià)樣品的粘附性和發(fā)白性。
[0179] E.蘋(píng)果酒溶液
[0180] 制備32. 4克/升蘋(píng)果酸、9. 6克/升乳酸、12. 9克/升乙酸和125毫克/升亞硫 酸鈉的蘋(píng)果酒溶液，并加熱到37°C。將經(jīng)涂布的板浸于熱溶液中24小時(shí)，然后將其取出、漂 洗并干燥。然后，如前文所述，評(píng)價(jià)樣品的粘附性和發(fā)白性。
[0181] 7.耐細(xì)裂紋-反向沖擊性（RIR)
[0182] 反向沖擊測(cè)量經(jīng)涂布基材在受到半球形頭部的鋼沖頭沖擊時(shí)抵抗所遇變形 作用的能力。對(duì)于本發(fā)明的評(píng)價(jià)來(lái)說(shuō)，采用BYK-Gradner "整體"彎曲和沖擊試驗(yàn)機(jī) ("overall'T3end and Impact Tester)使經(jīng)涂布的基材經(jīng)受 12in_lbs(13.6Nm)的應(yīng)力并 目測(cè)評(píng)定通常稱(chēng)為細(xì)裂紋的微小裂紋或微小裂隙。測(cè)試件在未涂布面或反面被沖擊。0級(jí) 表明沒(méi)有細(xì)裂紋，并說(shuō)明足夠的柔韌性和固化。10級(jí)表明完全失效。商業(yè)上可行的涂層優(yōu) 選地在反向沖擊測(cè)試中示出輕微或無(wú)細(xì)裂紋。
[0183] 8.在圓頂上的沖擊
[0184] 通過(guò)將12盎司飲料罐的圓頂頂點(diǎn)進(jìn)行前一部分中所描述的反向沖擊，來(lái)評(píng)價(jià)圓 頂沖擊。在沖擊后評(píng)價(jià)細(xì)裂紋。〇級(jí)表明沒(méi)有細(xì)裂紋，并說(shuō)明足夠的柔韌性和固化。10級(jí) 表明完全失效。用于飲料罐內(nèi)部的涂層優(yōu)選地在圓頂沖擊測(cè)試中沒(méi)有示出細(xì)裂紋（0級(jí)）。
[0185] 9.邊緣彎曲
[0186] 這是用于涂層的柔韌性測(cè)試，并且與涂層將如何承受罐形成過(guò)程（例如頸縮步 驟）相關(guān)。測(cè)試涂層被涂覆于合適的板，并固化。然后，將經(jīng)涂布的板圍繞15厘米長(zhǎng)、約5 毫米直徑的金屬棒彎曲。然后采用范圍為0毫米至6毫米的折疊高度，用2400克錘沿其長(zhǎng) 度使彎曲板平坦化。然后將所得到的板浸在10%鹽酸（以36%濃度提供）/硫酸銅溶液中 3分鐘時(shí)間。然后，通過(guò)測(cè)量未腐蝕的邊緣彎曲長(zhǎng)度來(lái)對(duì)腐蝕性進(jìn)行評(píng)級(jí)，并用總邊緣彎曲 長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)表示。
[0187] 10.消毒或巴氏滅菌
[0188] 消毒或巴氏滅菌測(cè)試測(cè)定涂料如何承受容器中所包裝的不同類(lèi)型的食品加工條 件。典型地，將經(jīng)涂布的基材浸沒(méi)于水浴中并且在65°C至100°C的溫度范圍內(nèi)加熱5-60分 鐘。對(duì)于本發(fā)明的評(píng)價(jià)來(lái)說(shuō)，經(jīng)涂布的基材在85°C的去離子水浴中浸沒(méi)45分鐘。然后將經(jīng) 涂布的基材從水浴中移出并如上述檢測(cè)涂層粘附性和發(fā)白性。商業(yè)上可行的涂層優(yōu)選地提 供充分的耐巴氏滅菌性，并且具有完美的粘附性（〇級(jí)）和5或更小、最佳地1或更小的發(fā) 白性。
[0189] 11.耐處理或蒸煮性（Process or Retort Resistance)
[0190] 這是為了測(cè)量使用流體（例如水）時(shí)經(jīng)涂布的基材暴露于熱和壓力后的涂層完整 性。蒸煮性能不是所有食品和飲料涂層都要求的，而是對(duì)在蒸煮條件下包裝的一些產(chǎn)品類(lèi) 型來(lái)說(shuō)是可要求的。該程序類(lèi)似于消毒或巴氏滅菌測(cè)試。通過(guò)使基材經(jīng)受l〇5°C-130°C范 圍內(nèi)的熱以及0. 7至I. 05kg/cm2范圍內(nèi)的壓力15至90分鐘時(shí)間，來(lái)完成該測(cè)試。
[0191] 對(duì)于本發(fā)明的評(píng)價(jià)來(lái)說(shuō)，將經(jīng)涂布的基材浸沒(méi)于去離子水中并經(jīng)受 121°C (250° F)的熱以及1.05kg/cm2的壓力90分鐘時(shí)間。然后如上文所述檢測(cè)經(jīng)涂布的 基材的粘附性和發(fā)白性。在要求蒸煮性能的食品或飲料應(yīng)用中，典型地，對(duì)于商業(yè)上可行的 涂層來(lái)說(shuō)，0級(jí)粘附性和3或更小等級(jí)的發(fā)白性是期望的。
[0192] 12.總提取量（Global Extractions)
[0193] 設(shè)計(jì)總提取量測(cè)試來(lái)估計(jì)可能從涂層中迀移出來(lái)并迀移到經(jīng)涂布的罐內(nèi)裝的食 品中去的游離材料的總量。通常在各種條件下將經(jīng)涂布的基材接觸水或溶劑混合物以模擬 給定的最終用途?？山邮艿奶崛l件和介質(zhì)可見(jiàn)于21CFR第175. 300部分，第（d)和（e) 段。如FDA條例所定義的可允許的總提取量極限是百萬(wàn)分之50份（ppm)。
[0194] 本發(fā)明中使用的提取方法描述于21CFR第175.300部分，第（e)段（4) (xv)，采 用以下改進(jìn)以確保最壞情況的方案性能：（1)將醇（乙醇）含量提高至10重量％和2)在 37. 8°C (100° F)下使充填的容器靜置10天的平衡期。這些條件是根據(jù)為了制定Food Contact Notifications 的 FDA 公告 "Guidelines for Industry'，的。
[0195] 經(jīng)涂布的飲料罐填充有10重量％含水乙醇并經(jīng)受巴氏滅菌條件（65. 6°C， 150° F)2小時(shí)，隨后是在37. 8°C (100° F)下10天的平衡期。提取物的量的測(cè)定如21CFR 第175. 300部分，第（e)段（5)中所述測(cè)定，并且ppm值基于容積為355毫升（ml)的表面 積為44平方英寸的罐（無(wú)罐底）計(jì)算。優(yōu)選的涂料產(chǎn)生的總提取量結(jié)果少于50ppm，較優(yōu) 選的結(jié)果少于lOppm，甚至更優(yōu)選的結(jié)果少于lppm。最優(yōu)選地，總提取量結(jié)果最佳地是不可 測(cè)得的。
[0196] 13.初始金屬暴露
[0197] 該測(cè)試方法確定未被有效地通過(guò)噴涂而涂布的罐內(nèi)表面的量。這種測(cè)定通過(guò)使用 電導(dǎo)溶液（1% NaCl的去離子水溶液）而進(jìn)行。將已涂布的罐用這種室溫電導(dǎo)溶液充裝，并 將電極連接到罐的外側(cè)（未涂