[发明专利]包含TMCD聚酯和改性聚酯的涂料组合物

说明书

本发明涉及基于含有2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二醇(TMCD)的聚酯和改性的聚酯多元醇的涂料组合物。基于这种聚酯共混物的涂料能够提供用于金属包装应用的所需涂料特性例如耐溶剂性、耐酸性、耐干馏性、耐龟裂性和弯曲能力的良好平衡。

技术领域

本申请大体涉及化学。特别地，本申请涉及聚酯组合物。更具体地说，本申请涉及用于涂覆金属的含有2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(TMCD)的聚酯组合物。

背景技术

金属容器通常用于食品和饮料包装。容器通常由钢或铝制成。金属和填充产品之间的长时间接触会导致容器的腐蚀。为了防止填充产品和金属之间的直接接触，通常在食品和饮料罐的内部施加涂料。为了有效，这种涂料必须具有保护包装产品所需的足够特性，例如附着性、耐腐蚀性、耐化学性、柔韧性、耐污染性和水解稳定性。此外，涂料必须能够承受罐制造和食品灭菌期间的加工条件。已知基于环氧树脂和酚醛树脂的组合的涂料能够提供所需特性的良好平衡，并且使用最广泛。一些工业部门正在远离用双酚A(BPA)(环氧树脂的基本结构单元)制备的食品接触聚合物。因此，需要用于内罐涂料的不含BPA的涂料。

聚酯树脂作为环氧树脂的替代品在涂料工业中特别令人感兴趣，因为它们具有相当的特性，例如柔韧性和附着性。本领域技术人员已知，普通聚酯和酚醛树脂之间的交联太差，无法提供足够用于内部罐装涂料的特性。具体而言，具有羟基官能团的常规聚酯在固化条件下与酚醛树脂的反应性不足以提供足够的交联密度，导致涂层缺乏良好的耐溶剂性。

2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(TMCD)是一种脂环族化合物，可用作制备聚酯的二醇组分。基于TMCD聚酯的热塑性塑料由于TMCD的独特结构而表现出卓越的抗冲击性。TMCD由于其仲羟基官能团还可提供良好的聚酯水解稳定性。这两种特性在热固性涂料中都是非常理想的。

基于TMCD聚酯的涂料已经被考虑作为环氧树脂用于内罐涂料应用的替代。现有的工作涉及基于具有轻微交联的高Tg、中等分子量TMCD聚酯的涂料体系，以承受罐制造过程中的加工条件。然而，已经发现这种体系在一些所需特性例如耐腐蚀性、耐干馏性和耐龟裂(微裂)性方面具有缺点。较高的交联可以导致涂料特性的改进，例如耐腐蚀性、耐酸性、耐污性和耐干馏性。然而，这种涂料往往柔韧性较差，这在加工过程中对耐龟裂性和弯曲能力具有不利影响。因此，仍然需要找到一种合适的含TMCD的聚酯多元醇组合物，其可以提供金属包装应用所需的涂料特性的良好平衡。

发明内容

一种用于金属包装应用的涂料组合物，其包含：

a.2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(TMCD)聚酯，其为单体的反应产物，所述单体包含：

i.基于(a)(i-iv)的总摩尔数，35mol％-80mol％的量的TMCD，

ii.基于(a)(i-iv)的总摩尔数，20mol％-65mol％的量的1,4-环己烷二甲醇(1,4-CHDM)，

iii.基于(a)(i-iv)的总摩尔数，0mol％-25mol％的量的不同于TMCD且不同于1,4-CHDM的二醇，

iv.基于(a)(i-iv)的总摩尔数，0mol％-5mol％的量的三羟甲基丙烷(TMP)，

v.基于(a)(v-vi)的总摩尔数，90mol％-100mol％的量的芳族二酸，

vi.基于(a)(v-vi)的总摩尔数，0mol％-10mol％的量的脂族二酸，

b.改性聚酯，其为单体的反应产物，所述单体包含：

i.基于(b)(i-iii)的总摩尔数，30mol％-55mol％的量的环状二醇，

ii.基于(b)(i-iii)的总摩尔数，30mol％-67mol％的量的2-甲基-1,3-丙二醇(MP二醇)，