用于生產(chǎn)涂覆的罐蓋的方法
【專利說明】用于生產(chǎn)涂覆的罐蓋的方法
[0001] 本發(fā)明涉及由鋁條（Strip)生產(chǎn)涂覆的罐蓋的方法，并且基于以下發(fā)現(xiàn)：通過使 用含有至少一種脂肪族非環(huán)狀烯烴與至少一種a, 0-不飽和羧酸的水分散形式的共聚物 或共聚物混合物以及固化體系的水基涂料，可以生產(chǎn)具有高耐磨性的柔韌性易成形的涂 層。在所述方法的優(yōu)選的實施方案中，當(dāng)元素Zr和/或Ti的水溶性化合物被用作固化體 系時，能夠完全避免使用底漆涂層（primercoating)。
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中已知有多種用于防腐涂覆鋁表面的方法，其中通常首先施加底漆涂 層，接著施加有機漆層。在轉(zhuǎn)化涂層上施加底漆涂層通常是必要的，以使漆層的腐蝕性分層 最小化。尤其是在食品的金屬外包裝的生產(chǎn)中，還對外包裝的涂層采用高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以確保 不會經(jīng)由金屬的腐蝕滲透或經(jīng)由漆顆粒的分層和磨損而出現(xiàn)食物污染。對于所施加的涂層 的漆粘附性的要求是非常嚴(yán)格的，尤其是對于從預(yù)涂覆的鋁條生產(chǎn)罐蓋，這是因為對于一 個配對的儲存用罐來說，所生產(chǎn)的罐蓋的內(nèi)側(cè)通常與所存儲的內(nèi)容物（通常是液體）一直 接觸，并且因而經(jīng)受嚴(yán)重的腐蝕。另外，在形成金屬條以形成罐蓋期間，罐蓋的生產(chǎn)與涂層 上的高機械應(yīng)力相關(guān)。因此必須防止在罐蓋的高應(yīng)力區(qū)域中漆層剝離或產(chǎn)生不可逆缺陷。 此外，各種各樣的食品衛(wèi)生規(guī)定限制了可能的預(yù)處理和漆涂層的范圍。因此，對于施加底漆 涂層來說在很大程度上免除含鉻預(yù)處理，并且對于有機涂層免除雙酚A基漆是重要的，因 為歐盟指令（EUDirective)203/72/EU中規(guī)定了外包裝迀移到食品中的雙酚A的最大限 度，以及其他規(guī)定。
[0003] W0 04/053183描述了在涂覆有機漆之前，為了生產(chǎn)涂覆的罐蓋，對鋁進(jìn)行無鉻預(yù) 處理。所述預(yù)處理基于含有元素Zr和/或Ti的氟絡(luò)合物的酸性含水組合物，例如具有羥 基的有機羧酸，以及聚乙烯苯酚衍生物。根據(jù)所引用的未經(jīng)審查的專利申請，經(jīng)過適當(dāng)預(yù)處 理的鋁表面可被傳統(tǒng)的有機保護(hù)涂層涂覆，一方面滿足了罐生產(chǎn)對于漆層粘附和腐蝕保護(hù) 的特別技術(shù)要求；另一方面滿足了對于預(yù)處理的食品衛(wèi)生要求。
[0004] 此外，可以噴霧方法施加的環(huán)氧基罐體內(nèi)涂層的替代物在本領(lǐng)域中是已知的，其 導(dǎo)致在固化中形成均勻的薄膜，其具有高柔韌性，并且同時具有良好的漆層粘附力以及對 含水組合物的耐性。EP2505625公開了一種水基罐體內(nèi)涂料，其含有至少一種脂族非環(huán)狀烯 烴與至少一種a, 0-不飽和羧酸的水分散形式的共聚物或共聚物混合物，其中所述共聚 物或共聚物混合物的酸值為至少20mgK0H/g，但不大于200mgK0H/g，并且至少一種水分散 或水溶性固化劑選自氨基塑料類或者碳二亞胺類。
[0005] 雖然無鉻預(yù)處理以及從食品衛(wèi)生的角度來看無害的漆配制物是現(xiàn)有技術(shù)已知的， 但仍需要操作簡單、并且因此通常更經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)涂覆的罐蓋的方法。特別是對于由鋁條制 成的罐蓋，重要的是促進(jìn)漆涂層的粘附性，同時防止腐蝕性分層，其中漆涂層一方面應(yīng)該有 良好的成形性和柔韌性，另一方面，應(yīng)具有高耐磨性，使得不會出現(xiàn)導(dǎo)致存儲的食物污染的 罐蓋的脫皮和磨損。
[0006] 這些目的是通過由鋁條生產(chǎn)涂覆的罐蓋的方法實現(xiàn)的，其中首先將漆配制物施加 于鋁條并且固化，然后從所述條上沖壓（punched)得到蓋材料并由所述蓋材料形成罐蓋， 其特征在于，使用水基漆作為施加到所述鋁條的漆配制物，除了水之外，所述水基漆還含 有：
[0007]a)至少一種脂族非環(huán)狀烯烴與至少一種a，0_不飽和羧酸的水分散形式的共聚 物或共聚物混合物，其中所述共聚物或共聚物混合物的酸值為至少20mgKOH/g但不大于 200mgKOH/g，并且所述水分散形式的共聚物或共聚物混合物的至少20 %，但不超過60 %的 酸基團(tuán)被中和，以及
[0008] b)至少一種水溶性固化劑，
[0009] 其中所述水基漆的分散的聚合物組分具有小于1Um的D5(l值。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明，鋁條是指由鋁或鋁合金制成的扁平產(chǎn)品，其中扁平產(chǎn)品可以片材的 形式或作為從卷盤（coil)展開的準(zhǔn)連續(xù)（quasi-continuous)的條存在。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，水基漆包含有機聚合物在連續(xù)水相中的分散體和/或乳液，在本發(fā) 明的范圍內(nèi)，水相被理解為是指水和水混溶性溶劑的均勻混合物。因此，術(shù)語"水分散的形 式"意指特定的聚合物作為固體或液體分散在連續(xù)水相中。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明，至少一種脂族非環(huán)狀烯烴與至少一種a，0 -不飽和羧酸的化學(xué)和/ 或結(jié)構(gòu)不同的共聚物的混合物被認(rèn)為是共聚物混合物。因此，例如，含有不同的烯烴或不同 的a，不飽和羧酸作為共聚單體的共聚物，或在共聚物中具有不同數(shù)目的共聚單體而 其他方面相同的共聚物，均可存在于根據(jù)本發(fā)明的漆配制物的共聚物混合物中。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，酸值是待實驗測定的特性數(shù)值，它是共聚物或共聚物混合物中的游 離酸基團(tuán)數(shù)的量度。所述酸值是通過將稱量的共聚物或共聚物聚合物溶解在體積比為3:1 的甲醇和蒸餾水的溶劑混合物中，然后用在甲醇中的〇. 〇5mol/L的K0H電位滴定而測得。使 用復(fù)合電極（來自Metrohm的LL-S〇lv〇U〇de?;參比電解液：0. 4mol/L的四乙基溴化按在 乙二醇中）進(jìn)行電位測量。這里酸值對應(yīng)在電位滴定曲線的拐點處向每克共聚物和/或共 聚物混合物所加入的K0H的毫克數(shù)量。
[0014] D50值表示50體積％的罐體內(nèi)涂料的分散的聚合物組分具有低于規(guī)定值的尺寸。
[0015] D50值可以由體積-加權(quán)累積粒徑分布確定；本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉可用于測量 粒度分布曲線的適宜的動態(tài)光散射方法。
[0016] 在根據(jù)本發(fā)明的方法中，漆的固化劑必須具有下述性能，其僅在高于玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度，優(yōu)選僅在高于100°c的溫度下與共聚物或共聚物混合物經(jīng)由縮合反應(yīng)而交聯(lián)，否則固 化將在漆的分散的聚合物組分能夠形成完整的膜之前就已發(fā)生，從而在鋁