[发明专利]用于食物和饮料容器的涂料组合物

说明书

发明领域

本发明涉及可用于涂覆各种容器(例如食物和饮料容器)的涂料组合物。该组合物特别可用于涂覆容器的内部。

发明背景

涂料典型地被施涂于金属食物和饮料容器的内部以防止内容物接触容器的金属表面。与某些食物，特别是酸性产品的接触，可造成金属容器腐蚀。该腐蚀导致食物或饮料产品的外观和味道的污染和劣化。

许多用于食物和饮料容器的涂料组合物基于环氧树脂，该环氧树脂是双酚A的多缩水甘油醚。包装涂料中的双酚A可以是双酚A本身(BPA)或其衍生物，例如双酚A的缩水甘油醚(BADGE)和环氧酚醛清漆树脂。这些涂料具有优异的挠性和对金属基材的粘附性。然而，双酚A及其衍生物是有问题的。尽管权衡迄今可获得的科学证据表明可能从存在的涂层中释放出来的小痕量的BPA或BADGE并不对人类造成健康风险。然而一些人感知到这些化合物是对人体健康有害的。因此，存在从用于食物和饮料容器的涂料中除去这些化合物的强烈期望。

替代(replacement)涂料组合物典型地基于含羟基的聚合物以及氨基塑料或酚醛塑料固化剂。尽管这些涂料具有良好的粘附性，但是它们缺乏防止腐蚀所需的挠性，当涂层经历微裂缝(由于金属的严重变形)时，所述腐蚀发生。在两件式(2-piece)食物罐中，例如，微裂缝出现在顶部空间，这是由于二重卷边工艺，其在填充之后固定罐盖。这通常被称为“压力脊(pressure ridge)”开裂。腐蚀性食品通过微裂缝渗入涂层并且腐蚀金属表面，造成涂层的腐蚀和分层并最终使罐穿孔，这使得食物腐败。由于基于丙烯酸的涂料易受压力脊开裂的影响，它们目前不如在包装涂料工业中的工业标准含BPA的涂料，这是因为它们不能保存强腐蚀性食品。

同样地，替代涂料组合物为涂料提供了差的滑移性能。这造成了固体食物例如罐装肉的问题。当打开罐时，肉不会从罐的内部脱离，而是必须手动地从罐中挖出。

发明概述

本发明提供了组合物，其包含：

(a)树脂粘合剂，

(b)基于树脂固体重量计10-30重量％的聚硅氧烷树脂。

本发明还提供了经涂覆的制品，其包含：

(a)基材，和

(b)由以上所述的组合物沉积到至少一部分所述基材上的涂料。

聚硅氧烷树脂增加了所得涂层的挠性，而不有害地影响粘附性。苯代的聚硅氧烷树脂具有与涂料组合物的有机组分优异的相容性。此外，将聚硅氧烷树脂并入涂料组合物显著地减小了涂层的表面张力，这排斥水并且改进表面滑移，提供了几种另外的用于食物包装例如肉类脱离(meat release)的新颖用途。用于罐装肉的涂料必须具有高表面滑移，使得基于肉的食品容易地从罐头中移除。另外地，苯代的聚硅氧烷树脂的极性使得它们能够用于基于水的配制剂，产生稳定的分散体。

详细说明

如此处使用的，除非另有明确说明，所有数字例如表述值、范围、用量或百分数的那些可以被理解为好像之前由词“约”来开头，即使该术语没有明确出现。此外，应注意复数术语和/或短语涵盖了它们的单数等价体并且反之亦然。例如，“一种”聚合物，“一种”交联剂，和任何其它组分指的是这些组分中的一种或多种。

同样地，尽管树脂粘合剂，包括成膜剂、交联剂以及聚硅氧烷树脂都是树脂材料，意图是它们都彼此不同。

当涉及任何值的数值范围时，这样的范围应理解为包括在所规定的最小值和最大值范围之间的每一个数字和/或分数。

如此处采用的术语“多元醇”或其变体广泛地指代具有平均两个或更多个羟基/分子的材料。术语“多羧酸”指代酸及其官能化衍生物，包括其中它们存在的酸酐衍生物，以及具有1-4个碳原子的低级烷基酯。

如此处使用的术语“聚合物”宽泛地指代预聚物、低聚物以及均聚物和共聚物。术语“树脂”与“聚合物”可互换地使用。