用于容器和其它物品的組合物以及使用相同組合物的方法
【專利說明】用于容器和其它物品的組合物以及使用相同組合物的方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求享有2012年8月9日遞交的題為"用于容器和其它物品的組合物以 及使用相同組合物的方法"（"Compositions for Containers and Other Articles and Methods of Using Same"）的美國臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/681434的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)公開的內(nèi) 容通過引用被全部并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003] 將涂料涂覆到金屬上以減慢或抑制腐蝕已被充分確立了。在包裝容器（例如金屬 制食品和飲料罐）領(lǐng)域尤其如此。通常將涂料涂覆在這種容器的內(nèi)部以防止內(nèi)容物接觸容 器的金屬。金屬和被包裝產(chǎn)品之間的接觸能夠?qū)е陆饘偃萜鞯母g，這可污染被包裝的產(chǎn) 品。當(dāng)容器的內(nèi)容物本質(zhì)上有化學(xué)腐蝕性時(shí)尤其如此。防護(hù)涂料還被涂覆在食品和飲料容 器的內(nèi)部以防止腐蝕位于食品的填充線和容器蓋之間的容器頂隙。
[0004] 優(yōu)選地，包裝涂層應(yīng)該能夠被快速涂覆在基材上，且當(dāng)它被硬化時(shí)，應(yīng)該會(huì)為在這 種要求高的最終用途中行使功能提供必需的性能。例如，涂層應(yīng)該對(duì)食物接觸安全，不會(huì)對(duì) 被包裝的食品或飲料產(chǎn)品的味道造成負(fù)面影響，具有卓越的基材粘附性，抗染色和其它涂 層缺陷（例如"爆孔"、"霧濁"和/或"起泡"），以及即使被暴露于惡劣環(huán)境中時(shí)，也能在長 時(shí)間內(nèi)抗降解。此外，涂層通常應(yīng)該能夠在容器裝配過程中維持合適的膜完整性且能夠承 受產(chǎn)品包裝過程中容器可能經(jīng)受的加工條件。
[0005] 多種涂層已被用作內(nèi)部防護(hù)性罐涂層，包括基于聚氯乙烯的涂層和結(jié)合二元酚 A("BPA"）的基于環(huán)氧的涂層。然而，每種這些涂層類型都具有潛在的缺點(diǎn)。例如，含聚氯 乙烯的材料或相關(guān)的含鹵素的乙烯基聚合物的回收可能會(huì)成為問題。一些人還希望減少或 消除通常被用于配制食物-接觸環(huán)氧涂層的某些基于BPA的化合物。
[0006] 市場上需要的是用于涂層（例如包裝涂層）中的經(jīng)改良的粘合劑體系。
[0007] 發(fā)明概述
[0008] 本發(fā)明提供了在多種應(yīng)用中有用的聚合物，例如作為涂料組合物的粘合劑聚合 物。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，聚合物不包括來源于雙酚A( "BPA"）、雙酚F( "BPF"）、雙酚 S( "BPS"）或它們的任何雙環(huán)氧化物（例如它們的二縮水甘油醚，如BPA的二縮水甘油醚 ("BADGE")）的任何結(jié)構(gòu)單元。此外，優(yōu)選地，聚合物不包括來源于二元酚或其它多元酚的 任何結(jié)構(gòu)單元，其中所述多元酚的雌激素激動(dòng)活性高于或等于4,4'-(丙烷-2, 2-二基） 雙酚的雌激素激動(dòng)活性。更優(yōu)選地，聚合物不包括來源于二元酚或其它多元酚的任何結(jié)構(gòu) 單元，其中所述多元酚的雌激素激動(dòng)活性高于或等于BPS的雌激素激動(dòng)活性。甚至更優(yōu)選 地，聚合物不包括（例如實(shí)質(zhì)上不含或完全不含）來源于二元酚或其它多元酚的任何結(jié)構(gòu) 單元，其中所述多元酚的雌激素激動(dòng)活性高于4,4'-(丙烷_2,2_二基）雙（2,6_二溴苯 酚）的雌激素激動(dòng)活性。最佳地，聚合物不包括來源于二元酚或其它多元酚的任何結(jié)構(gòu)單 元，其中所述多元酚的雌激素激動(dòng)活性高于2, 2-雙（4-羥苯基）丙酸的雌激素激動(dòng)活性。 對(duì)于包括該聚合物的組合物的任何其它組分來說，優(yōu)選同樣如此。
[0009] 在一些實(shí)施方式中，聚合物是含有多個(gè)芳香醚片段的聚醚聚合物。該聚醚聚合物 可以例如從包括擴(kuò)鏈劑（例如二醇，更典型地是多元酚，甚至更典型地是二元酚）和雙環(huán)氧 化合物（例如多元酚的多環(huán)氧化物，更典型地是二元酚的雙環(huán)氧化物）的反應(yīng)物形成的。 雖然不想被任何理論束縛，但下述結(jié)構(gòu)特征中的一種或多種可有助于避免任何殘留的未反 應(yīng)的多元酚存留的不期望的雌激素激動(dòng)活性："龐大"取代基的存在、分子量（例如雙酚的 "橋"區(qū)域的分子量）和極性基團(tuán)的存在。
[0010] 本發(fā)明所述優(yōu)選聚合物適用于多種最終用途，包括作為涂層的成膜材料。在一些 這種實(shí)施方式中，聚合物具有至少30°c，優(yōu)選地至少60°C的玻璃轉(zhuǎn)換溫度（"Tg"）和至少 1000或至少2000的數(shù)均分子量。優(yōu)選地，芳基或雜芳基基團(tuán)構(gòu)成至少25重量％的聚合物。
[0011] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中,聚醚聚合物是通過使下述成分反應(yīng)形成的，所述成分包括： (i)擴(kuò)鏈劑（例如二醇）和（ii)雙環(huán)氧化合物，其中擴(kuò)鏈劑或雙環(huán)氧化合物中的一種或二 者包括一個(gè)或多個(gè)以下式（I)的片段，并且其中聚醚聚合物優(yōu)選包括多個(gè)以下式（I)的片 段：
[0012]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種物品，其包含： 包裝容器或其一部分，其具有：金屬基材；和涂覆在所述金屬基材的至少一部分上的 涂料組合物，其中所述涂料組合物包含：包括至少25重量％的芳基或雜芳基基團(tuán)的聚醚聚 合物，其中所述聚合物實(shí)質(zhì)上不含結(jié)合的雙酚A、雙酚F、雙酚S、其雌激素活性高于或等于 雙酚S的雌激素活性的多元酚、以及它們的環(huán)氧化物； 其中，所述聚醚聚合物是通過使下述成分反應(yīng)形成的，所述成分包括：（i)擴(kuò)鏈劑和 (ii)雙環(huán)氧化合物，其中所述擴(kuò)鏈劑或雙環(huán)氧化合物或二者包括一個(gè)或多個(gè)以下式（I)的 片段：
其中： 式（I)中所描述的每個(gè)氧原子都出現(xiàn)在醚鍵或酯鍵中； 當(dāng)t為O時(shí)，V獨(dú)立地為0-4 ;當(dāng)t為1時(shí)，V獨(dú)立地為0-3,更優(yōu)選地為0-2 ; w為4 ; 當(dāng)t為1時(shí)，式（I)中所描述的每個(gè)亞苯基都包括至少一個(gè)在所描述的氧原子的鄰位 與環(huán)相連的氫原子； 如果R1存在，則優(yōu)選地，每個(gè)R1獨(dú)立地為原子量優(yōu)選地為至少15道爾頓的原子或基 團(tuán)，其中所述原子或基團(tuán)優(yōu)選地與環(huán)氧基實(shí)質(zhì)上不反應(yīng)； 如果R2存在，則R2是二價(jià)基團(tuán)； η為0或1 ;同時(shí)條件為：如果η為0，那么式（I)中所描述的各亞苯基基團(tuán)可任選地連 接以形成稠環(huán)體系，在這種情況下w為3且V為0-2 ; t為0或1 ;且 兩個(gè)或更多個(gè)R1和/或R2基團(tuán)能夠連接形成一個(gè)或多個(gè)環(huán)狀基團(tuán)。
2. 權(quán)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％的亞苯基基團(tuán)，t 為1且式（I)中所描述的每個(gè)亞苯基基團(tuán)都包括2個(gè)在相對(duì)于所描述的氧原子的鄰位與環(huán) 相連的氫原子。
3. 任一在前權(quán)利要求所述的物品，其中所述聚醚聚合物包括至少45重量％的亞苯基 基團(tuán)。
4. 任一在前權(quán)利要求所述的物品，其中t為l，n為1且R2為具有> 8個(gè)碳原子的有機(jī) 基團(tuán)。
5. 任一在前權(quán)利要求所述的物品，其中t為l，n為1且R2為具有結(jié)構(gòu)-C(R7) (R8)-的 片段，其中R7和R8各自獨(dú)立地為氫原子、鹵素原子、有機(jī)基團(tuán)、含硫基團(tuán)或含氮基團(tuán)，其中R 7 和R8可任選地連接形成環(huán)狀基團(tuán)，同時(shí)條件為R7和R8并非都是-CH 3。
6. 權(quán)利要求5所述的物品，其中R2的原子量高于200道爾頓。
7. 任一在前權(quán)利要求所述的物品，其中t為l，n為1且式（I)中所描述的每個(gè)亞苯基 基團(tuán)的醚氧原子都位于R2的對(duì)位。
8. 任一在前權(quán)利要求所述的物品，其中所述式（I)的片段的原子量低于600道爾頓。
9. 任一在前權(quán)利要求所述的物品，其中所述雙環(huán)氧化物包括一個(gè)或多個(gè)式（I)的片 段。
10. 權(quán)利要求9所述的物品，其中所述擴(kuò)鏈劑包含對(duì)苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚或它 們的取代變體。
11. 任一在前權(quán)利要求所述的物品，其中所述聚醚聚合物的Tg在所述涂料組合物的固 化之前為至少30°C，且其包括至少25重量％的亞苯基基團(tuán)。
12. 任一在前權(quán)利要求所述的物品，其中基于所述涂料組合物的全部樹脂固體，所述涂 料組合物包含至少10重量％數(shù)均分子量為至少2000的聚醚聚合物。
13. 任一在前權(quán)利要求所述的物品，其中所述聚醚聚合物的玻璃轉(zhuǎn)化溫度在所述涂料 組合物的固化之前為至少60°C。
14. 任一在前權(quán)利要求所述的物品，其中所述雙環(huán)氧化合物無遺傳毒性，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細(xì)胞增殖試驗(yàn)中展示出的log相對(duì)增殖 效應(yīng)值< -3。
15. 權(quán)利要求1所述的物品，其中所述包裝容器或其一部分是具有所述涂料組合物的 食品或飲料容器或其一部分，其中所述涂料組合物被涂覆在內(nèi)表面上作為食品-接觸涂 層。
16. 任一在前權(quán)利要求所述的物品，其中R2包括極性基團(tuán)。
17. 權(quán)利要求16所述的物品，其中所述極性基團(tuán)包含選自酮基、羧基、碳酸根、羥基、磷 酸根、亞砜基的基團(tuán)或它們的組合。
18. 任一在前權(quán)利要求所述的物品,其中t為I, η為1且每個(gè)V均為0。
19. 權(quán)利要求18所述的物品，其中： 所述聚醚聚合物的玻璃轉(zhuǎn)化溫度在所述涂料組合物的固化之前為至少30°C，且其數(shù)均 分子量為至少2000 ; 所述式（I)的片段的原子量低于600道爾頓；且式（I)中所描述的每個(gè)氧原子都出現(xiàn) 在醚鍵中。
20. 權(quán)利要求19所述的物品，其中所述擴(kuò)鏈劑包括一個(gè)或多個(gè)式（I)的片段且所述雙 環(huán)氧化物是脂肪族雙環(huán)氧化物。
21. 權(quán)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 道爾頓或者（ii)選自酮基、羧基、碳酸根、羥基、磷酸根、亞砜基或它們的組合的極性基團(tuán)。
22. 任一在前權(quán)利要求所述的物品，其中包括由所述涂料組合物形成的層的單層或多 層涂層的總平均干涂層厚度為約2 μ m至約15 μ m。
23. -種方法，其包含： 提供金屬基材；和 將任一在前權(quán)利要求所述的涂料組合物涂覆在所述基材的至少一部分上。
24. 權(quán)利要求23所述的方法，其還包含：使所述金屬基材形成食品或飲料容器或其一 部分。
25. 權(quán)利要求23所述的方法，其中所述金屬基材形成為飲料罐底。
26. 權(quán)利要求23所述的方法，其中所述涂料組合物被噴涂在包括主體部分和底端部分 的金屬制食品或飲料罐的內(nèi)表面。
27. 權(quán)利要求23-26中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述涂料組合物是溶劑性涂料組合 物。
28. 權(quán)利要求23-26中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述涂料組合物是水性涂料組合物。
29. 任一在前權(quán)利要求所述的涂料組合物，其中所述涂料組合物包括基于所述涂料組 合物的全部樹脂固體至少10重量％的聚醚聚合物。
【專利摘要】本發(fā)明提供聚合物，優(yōu)選地是聚醚聚合物。所述聚合物可被用于涂料組合物中。本發(fā)明還提供包含所述聚合物的容器和其它物品以及制造這種容器和其它物品的方法。本發(fā)明還提供包含所述聚合物的組合物(例如粉末涂料)，其中所述組合物在包括例如閥門和管道涂層在內(nèi)的多種涂層最終用途中有效用。
【IPC分類】B05D7-14, C09D163-02, B65D1-12, C09D171-00
【公開號(hào)】CN104540907
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380042632
【發(fā)明人】杰弗里·涅德斯特, 理查德·H·伊梵斯, 羅伯特·M·奧’布賴恩, 凱文·羅馬格諾里, 馬克·S·范·梅爾
【申請(qǐng)人】威士伯采購公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2013年8月8日
【公告號(hào)】CA2879424A1, EP2882819A1, US20150151878, WO2014025997A1