包装涂层体系制造技术

本发明专利技术提供了一种食品或饮料容器或其部分，该食品或饮料容器或其部分包括金属基底和在金属基底的至少一部分上的涂层，该涂层由包含聚合物的涂料组合物形成，该聚合物具有一个或多个取代或未取代的螺环链段，诸如2,4,8,10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包装涂层体系
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年11月27日提交的美国申请序列号62/941,013的优先权，该申请的公开内容以引用方式并入本文。


[0003]本专利技术涉及用于包装材料或其他基底的涂层，该包装材料或其他基底与食品、饮料或用于人类食用或与人类紧密接触的其他产品接触。

技术介绍

[0004]可以将涂料施加到容器，诸如金属食品和饮料容器、储罐、器皿、轨道车、大容量储存容器、管道、其他储存和运输制品、或体系的内表面和外表面，以保护下面的基底。基底与包装产品或外部环境之间的接触可能导致基底材料的腐蚀。当容器的内容物在本质上是化学侵蚀性的时，尤其如此。
[0005]各种涂料组合物已经用作保护性粘附涂料，包括例如双酚A(“BPA”)和双酚F(“BPF”)环氧基涂料。BPA和BPF已经用于制备具有多种性质和用途的聚合物。尽管科学数据的平衡表明，此类化合物在涂料中的使用是安全的，但有些人希望减少或消除某些BPA和BPF基化合物，以及尤其是涉及与食品或饮料接触的那些在容器和涂料中的使用。

技术实现思路

[0006]在一些实施方案中，本公开描述了涂料组合物和涂覆制品，其包含在聚合物的主链内具有一个或多个取代或未取代的螺环链段，诸如一个或多个2,4,8,10
‑
四氧杂螺[5.5]十一烷(例如，下式I)的链段的聚合物。所公开的涂料组合物和涂料可施加到食品或饮料容器或其他制品，以有助于保护下面的基底材料免受外部环境或其中容纳的材料的影响，以及保护包装或容纳的产品免受下面的基底的影响。在优选的实施方案中，聚合物包含一个或多个醚或酯链段，并且表现出特别适合用作食品或饮料容器的食品接触表面的保护性涂层的性质。
[0007]在一些实施方案中，本公开描述了一种食品或饮料容器或其部分，其包括金属基底、在基底的至少一部分上的涂层，该涂层由包含聚合物的涂料组合物形成，该聚合物具有任选地并且优选地含有杂环脂族基团的一个或多个螺环链段(参见例如，下式I')。
[0008]在另一个实施方案中，本公开描述了一种形成食品或饮料容器或其部分的方法。该方法可包括将涂料组合物施加到用于食品或饮料容器的金属基底，其中涂料组合物包含聚合物，该聚合物具有任选地并且优选地含有杂环脂族基团的一个或多个螺环链段(参见例如，下式I')。该方法还包括固化涂料组合物以在基底上形成涂层。
[0009]在另一个实施方案中，本公开描述了一种适用于形成金属食品或饮料罐的食品接触涂层的食品或饮料涂料组合物，该涂料组合物包含聚合物，该聚合物具有任选地并且优选地含有杂环脂族基团的一个或多个螺环链段(参见例如，下式I')。
[0010]在另一个实施方案中，本公开描述了一种食品或饮料涂料组合物，其包含聚合物，该聚合物具有一个或多个下式I'的螺环链段：
[0011][0012]其中每个R1独立地为原子或有机基团，每个R2，如果存在的话，独立地为多价有机基团，n独立地为1或2，其中当n为1时，相应的R1基团经由双键连接，m独立地为0或1，并且任选地，两个或更多个R1或R2基团能够接合以形成环状或多环基团。
[0013]在优选的实施方案中，涂料组合物不包含衍生自BPA、双酚F(“BPF”)、双酚S(“BPS”)或它们的任何二环氧化物(例如，它们的二缩水甘油醚，诸如BADGE，其为BPA的二缩水甘油醚)的任何结构单元。另外，涂料组合物优选地不包含衍生自雌激素激动剂活性大于或等于BPS的雌激素激动剂活性的多元酚的任何结构单元。
具体实施方式
[0014]如本文所用，“一个”、“一种”、“该”、“至少一个”和“一个或多个”可互换使用。因此，例如，包含“一种”共聚物的涂料组合物意指该涂料组合物包含“一种或多种”共聚物。
[0015]术语“芳基基团”(例如，亚芳基基团)是指闭合的芳族环或环系，诸如亚苯基、亚萘基、亚联苯基、亚芴基和茚基，以及亚杂芳基基团(例如，其中环中的一个或多个原子是除碳之外的元素(例如，氮、氧、硫等)的闭合的芳族或类似芳族的环烃或环系)。当此类基团为二价时，它们通常被称为“亚芳基”或“亚杂芳基”基团(例如，亚呋喃基、亚吡啶基等)。
[0016]术语“双酚”是指具有两个亚苯基基团的多元多酚，所述两个亚苯基基团各自包括六碳环和连接到该环的碳原子的羟基基团，其中两个亚苯基基团的环不共享任何共有的原子。
[0017]当术语“包含”及其变型出现在说明书和权利要求中时不具有限制的含义。据说包括各种步骤或要素的方法、物质、基团、部分、成分、组分和其他项目也可以基本上由此类步骤或要素组成或由此类步骤或要素组成。
[0018]术语“雌激素活性”和“雌激素激动剂活性”是指化合物通过与内源性雌激素受体，通常是内源性人雌激素受体的相互作用而模拟激素样活性的能力。可通过进行如下文进一步讨论的MCF
‑
7测定来评估化合物的雌激素活性。
[0019]术语“不饱和双键”是指能够经历进一步反应(例如，自由基聚合、狄尔斯
‑
阿尔德(Diels
‑
Alder)反应、烯反应或氧化固化反应)的非芳族碳
‑
碳双键。此类双键可包括但不限于乙烯基团、烯丙基基团、(甲基)丙烯酰基团、其他α,β不饱和基团、烯基基团等。
[0020]除非另有说明，否则术语“第一”、“第二”、“第三”等用于区分单独的组分，并且不
旨在暗示特定的量或顺序。以举例的方式，在“第一层”上的“第二层”用于指示体系包括至少两个不同的层。附加层，诸如“第三层”可以同样存在于体系中，并且可以定位在第一层和第二层之上、第一层和第二层之下或第一层和第二层之间，这取决于如何描述层配置。
[0021]术语“食品接触表面”或“内部表面”是指制品的基底表面(通常为食品或饮料容器的内表面)，其在食品或饮料的储存或运输期间与食品或饮料产品接触或旨在与食品或饮料产品接触。以举例的方式，食品或饮料容器或其部分的金属基底的内表面是食品接触表面，即使内部金属表面涂覆有涂料组合物并且不直接接触食品或饮料。
[0022]当参考基团、部分或其他要素使用时，术语“独立地”意指使得此类要素的每种情况可以相同或不同。例如，如果要素E在两种情况下出现并且可独立地为X或Y，则要素E的第一和第二情况可分别为X和X、X和Y、Y和X或Y和Y。
[0023]当在施加于表面或基底上的涂层的上下文中使用时，术语“在
……
上”包括两种直接或间接施加于表面或基底的涂层。因此，例如，施加到覆盖基底的底漆层的涂层构成施加在基底上的涂层。相比之下，当在直接施加于表面或基底上的涂层的上下文中使用时，短语“直接在
……
上”是指与表面或基底直接接触的涂层，而其间不存在任何中间层或涂层。
[0024]术语“有机基团”意指烃基团(其具有除碳和氢之外的任选元素，诸如氧、氮、硫和硅)，其还可以被分类为脂族基团、环状基团(例如，芳族基团和脂环族本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种食品或饮料容器或其部分，所述食品或饮料容器或其部分包括：金属基底；位于所述基底的至少一部分上的涂层，所述涂层由包含聚合物的涂料组合物形成，所述聚合物具有任选地含有杂环脂族基团的一个或多个螺环链段。2.一种形成食品或饮料容器或其部分的方法，所述方法包括：将涂料组合物施加到用于食品或饮料容器的金属基底，其中所述涂料组合物包含聚合物，所述聚合物具有任选地含有杂环脂族基团的一个或多个螺环链段；以及固化所述涂料组合物以在所述基底上形成涂层。3.根据权利要求1所述的食品或饮料容器或者根据权利要求2所述的方法，其中所述一个或多个螺环链段是下式I的链段：其中：每个R1独立地为原子或有机基团；每个R2，如果存在的话，独立地为多价有机基团；n独立地为1或2，其中当n为1时，相应的R1基团经由双键连接；m独立地为0或1；并且任选地，两个或更多个R1或R2基团能够接合以形成环状或多环基团。4.根据权利要求1或3所述的食品或饮料容器或者根据权利要求2或3所述的方法，其中每个n为2，并且每个R1为氢。5.根据权利要求1、3或4中任一项所述的食品或饮料容器或者根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中每个R2基团具有小于约250道尔顿的分子量。6.根据权利要求5所述的食品或饮料容器或者方法，其中每个R2基团具有小于约150道尔顿的分子量。7.根据权利要求5所述的食品或饮料容器或者方法，其中每个R2基团具有小于约100道尔顿的分子量。8.根据权利要求5所述的食品或饮料容器或者方法，其中每个R2基团具有约72道尔顿的分子量。9.根据权利要求1或3至8中任一项所述的食品或饮料容器或者根据权利要求2至8中任一项所述的方法，其中每个R2基团在所述聚合物的主链中提供至少一个醚键或酯键。10.根据权利要求1或3至9中任一项所述的食品或饮料容器或者根据权利要求2至9中任一项所述的方法，其中所述式I的链段具有小于约1000道尔顿的分子量。
11.根据权利要求10所述的食品或饮料容器或者方法，其中所述式I的链段具有小于约500道尔顿的分子量。12.根据权利要求10所述的食品或饮料容器或者方法，其中所述式I的链段具有小于约350道尔顿的分子量。13.根据权利要求1或3至12中任一项所述的食品或饮料容器或者根据权利要求2至12中任一项所述的方法，其中所述聚合物包括聚酯聚合物、聚醚聚合物或它们的共聚物。14.根据权利要求13所述的食品或饮料容器或者方法，其中所述聚合物包括具有侧链仲羟基基团的聚醚聚合物。15.根据权利要求13所述的食品或饮料容器或者方法，其中所述聚合物包括共聚物，所述共聚物包含一个或多个酸官能的丙烯酸类部分或聚合物。16.根据权利要求1或3至15中任一项所述的食品或饮料容器或者根据权利要求2至15中任一项所述的方法，其中所述聚合物包括如下成分的反应产物，所述成分包括：(i)二环氧化物，所述二环氧化物包含下式II的链段：其中：每个R1与式I中的相同；每个R3，如果存在的话，独立地为多价有机基团，并且优选地为包含一个至10个碳原子的有机基团，所述有机基团能够含有一个或多个杂原子；p独立地为0或1；任选地，两个或更多个R1或R3基团能够接合以形成环状或多环基团；并且每个O为醚氧；(ii)增量剂，所述增量剂具有至少两个能够与所述二环氧化物的环氧乙烷基团反应的反应性基团。17.根据权利要求16所述的食品或饮料容器或者方法，其中所述二环氧化物由下式III的二醇形成：
其中：每个R1、R3、n和p与式II中的相同。18.根据权利要求17所述的食品或饮料容器或者方法，其中所述二环氧化物包括所述式III的二醇的二缩水甘油醚。19.根据权利要求16至18中任一项所述的食品或饮料容器或者方法，其中所述增量剂包括多元醇、多元酚、二酸、二胺或具有两个选自羧酸、羟基或胺的不同基团的化合物，并且其中所述增量剂包含一个或多个芳基或杂芳基基团。20.根据权利要求19所述的食品或饮料容器或者方法，其中所述增量剂包括邻苯二酚、取代的邻苯二酚、对苯二酚、取代的对苯二酚、间苯二酚、取代的间苯二酚或它们的混合物。21.根据权利要求16至21中任一项所述的食品或饮料容器或者方法，其中含有式II的链段的反应物包含至少约5重量％的用于形成所述聚合物的所述成分。22.根据权利要求16至22中任一项所述的食品或饮料容器或者方法，其中含有式II的链段的反应物包含小于约80重量％的用于形成所述聚合物的所述成分。23.根据权利要求1或3至15中任一项所述的食品或饮料容器或者根据权利要求2至15中任一项所述的方法，其中所述聚合物为聚酯聚合物并且为如下成分的反应产物，所述成分包括：(i)二醇，所述二醇包含下式III的链段：其中：每个R1和n与式I中的相同；每个R3，如果存在的话，独立地为多价有机基团，并且优选地为包含一个至10个碳原子的有机基团，所述有机基团能够含有一个或多个杂原子；p独立地为0或1；
任选地，两个或更多个R1或R3基团能够接合以形成环状或多环基团；以及(ii)至少一种多元羧酸。24.根据权利要求23所述的食品或饮料容器或者方法，其中所述二醇包括3,9
‑
双(1,1
‑
二甲基
‑2‑
羟乙基)
‑
2,4,8,10
‑
四氧杂螺[5.5]十一烷。25.根据权利要求23或24所述的食品或饮料容器或者方法，其中所述聚酯聚合物在所述聚合物的主链内包含一个或多个不饱和双键。26.根据权利要求23至25中任一项所述的食品或饮料容器或者方法，其中所述至少一种多元羧酸包括马来酸、富马酸、衣康酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、甲基四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、甲基六氢邻苯二甲酸、内亚甲基四氢邻苯二甲酸、壬二酸、癸二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸、萘二羧酸、环己烷二羧酸、戊二酸、二聚体脂肪酸、纳迪克酸、呋喃二羧酸、它们的酸酐或酯化衍生物，或它们的组合。27.根据权利要求23至26中任一项所述的食品或饮料容器或者方法，其中基于用于形成所述聚合物的反应物的重量计，所述聚酯聚合物包含至少约3重量百分比(重量％)的衍生自所述式III的二醇的链段。28.根据权利要求23至27中任一项所述的食品或饮料容器或者方法，其中基于用于形成所述聚合物的反应物的重量计，所述聚酯聚合物包含小于约23重量％的衍生自所述式III的二醇的链段。29.根据权利要求1或3至28中任一项所述的食品或饮料容器或者根据权利要求2至28中任一项所述的方法，其中所述聚合物包含一个或多个芳基或杂芳基基团。30.根据权利要求1或3至29中任一项所述的食品或饮料容器或者根据权利要求2至29中任一项所述的方法，其中所述基底限定食品接触表面，并且其中所述涂层在所述食品接触表面的至少一部分上。31.根据权利要求1或3至30中任一项所述的食品或饮料容器或...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：SWIMC有限公司，
类型：发明
国别省市：