[发明专利]用于金属基材的聚合物涂料组合物及其用途

说明书

用于层压到金属基材(M)上的聚合物膜，该聚合物膜包含粘附层(A)和本体层(B)，其中该粘附层用于粘结到金属基材并且包含20至50重量％的不可结晶的共聚酯、50至80重量％的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)以及0至10重量％的聚合物和添加剂，其中本体层由至少91重量％的PBT以及至多9％的其它聚合物和添加剂组成。

本发明涉及用于涂覆金属基材，特别是用于涂覆包装钢基材的聚合物涂料组合物及其用途。

涂有聚合物卷材的包装钢越来越受到关注。与片材和卷材涂漆系统相比，优点包括在涂料施加时不使用挥发性有机化合物(VOC)，施加过程的一致品质以及产品不存在食品法规问题。塔塔钢铁公司(Tata Steel)自2000年以来一直供应聚合物涂覆的包装钢该产品主要定位于食品市场(端盖、深冲罐、两件式罐)，并且最常用的聚合物涂料是PET和PP。实现此类聚合物涂层到钢基材的粘附被认为是该过程中最困难的任务之一。在以前的场合，已经表明可以通过使用(化学)改性的PET和PP树脂来建立粘附。但是，在制罐和食品工业中对聚合物带材进行加工时，经常对产品进行高要求的处理，例如成型(深冲或壁拉延)、热印刷和灭菌。

通常将各种组成的聚酯膜层压到罐金属表面，以提供抵抗腐蚀性环境条件的保护性屏障。这些屏障膜通常被层压到金属的两侧，使得容器的内侧和外侧金属表面受到保护从而免于分别被所容纳的材料和外部周围环境劣化。在食品容器的情形中，在将容器充满后，将它们暴露于蒸煮(retort)过程，该过程典型涉及使表面与新鲜蒸汽接触持续一段时间以便对罐进行消毒，并对内容物进行巴氏消毒(pasteurize)或部分烹制。新鲜蒸汽是指蒸汽直接接触容器的表面。蒸汽通常是过热的，即高于水的沸点。聚合物涂覆的容器必须能够承受这些条件。

层压塑料的金属容器的蒸煮过程会对容器的品质产生不利影响。特别感兴趣的区域是金属容器外侧上的肉眼可观察到的缺陷，所述缺陷表现为变色或混浊的斑点或区域。在制罐行业中，这种缺陷被称为“泛白”。对于防止泛白人们给予了很多关注。泛白是在热处理(例如灭菌或巴氏消毒)期间透明涂层的发白。在聚酯涂覆的金属基材中，这种现象被认为与在该热处理期间初始无定形聚酯涂层的结晶有关。

用于包装材料的聚合物涂层的优选聚合物膜组合物是聚对苯二甲酸乙二酯(“PET”)。这种材料容易泛白。改善聚合物膜的抗泛白性的最常用方法之一是至少在聚合物膜的最外表面中将聚对苯二甲酸丁二酯(“PBT”)与PET共混。在层压到金属基材上之后，聚合物膜的最外表面也将是最外表面。

已知可以通过向涂料配方中添加至多60％的PBT来有效解决泛白问题(参见EP0576682-A1，EP0685509-A1和EP1690675-A1)。EP1186633-A2公开了由包含10-70重量％的PET和90-30重量％的PBT的聚酯树脂组合物制成的聚酯膜。然而，这种共混物会发生PET和PBT之间的酯交换反应(transesterification)，从而损失各组分的有益作用。如EP1186633中所述，可以通过添加抑制酯交换反应的含磷化合物来解决酯交换反应的问题。

遗憾的是，由于PBT的这种结晶性质，与金属基材的粘附性不佳。另外，在将薄膜(特别是拉伸薄膜)层压到金属基材上时，层压过程可能极难进行，因为薄膜不会粘附到金属基材上，除非将金属基材预热到高温，例如达到或高于PBT的熔点(约223℃)。

本发明的目的是提供一种聚合物膜，在与金属基材热粘结或直接挤出到金属基材上之后其具有优异的对金属基材的粘附性，同时提供优异的抗泛白性能。

通过根据权利要求1的方法达到该目的。在从属权利要求中提供了优选的实施方案。