用于涂覆容器的聚氨酯分散体的制作方法_4

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,225g的己二酸,260g的间苯二甲酸和50g的马来酸 酐加入到合适的反应容器中,其装备有搅拌器,温度探针和带有蒸馏头的填充柱。该反应器 装备有入口,用于用氮气流来冲洗该反应器。将该烧瓶的内容物加热到150°C,并且水开始 从反应中形成。继续加热到165°C来保持蒸馏。将该反应混合物分阶段升温到2KTC,并且 保持在该温度,直到120g水已被蒸馏,并且所测得的反应混合物酸值是~4为止。将该反 应器的内容物冷却和倒出。最终的材料是粘性液体材料,并且所测得的羟值是66. 6,酸值是 4. 32和重均分子量是4979 (其是相对于聚苯乙烯标准物来测量的)。
[0078] 实施例F
[0079] -种聚氨酯树脂分散体是由下面的成分如下所述来制备的:
[0081] 将总共197. 4g的76%的甲基丙烯酸丁酯中的实施例E,3. 3g的1,4-丁二醇, 18. 4g的二羟甲基丙酸,5. 5g的三乙基胺,0. 22g的紫罗兰醇和0. 22g的亚磷酸三乙酯加入 到合适的反应容器中,其装备有搅拌器,温度探针和回流冷凝器。该反应器装备有入口,用 于用氮气流来冲洗该反应器。将该混合物加热到60°C和保持30分钟。将总共50.1 g的异 佛尔酮二异氰酸酯经由加料漏斗在20分钟内逐滴加入该反应器中,并且将该内容物彻底 混合。使用总共16. 7g的甲基丙烯酸丁酯来冲洗该加料漏斗,并且加入到反应混合物中。搅 拌内容物和使其放热到不高于90°C。当放热平息后,将该反应保持在90°C,并且保持直到 通过红外光谱法所测得的异氰酸酯峰消失为止。经由加料漏斗在30分钟内将262. 7g去离 子水和4. Ig二甲基乙醇胺的经预热的(70°C)混合物逐滴加入该反应器中。将该反应用 422. 9g去离子水进一步稀释。将该反应器内容物冷却到<40°C和倒出。最终的材料是一种 液体分散体,并且所测得的固含量是22. 9%,布氏粘度是26cps和数均粒度是70. 2nm,其是 经由ζ电势动态光散射来测量的。
[0082] 实施例G
[0083] -种聚氨酯-丙烯酸树脂分散体是由下面的成分如下所述来制备的:
[0084]
[0085] 将总共313. 9g的实施例F和267. 3g的去离子水加入到合适的反应容器中,其装 备有搅拌器,温度探针和回流冷凝器。该反应器装备有入口,用于用氮气流来冲洗该反应 器。将该混合物加热到75°C,以280rpm的速率搅拌,并且保持氮气吹扫15分钟。将71. 4g的 苯乙烯,94. Sg的甲基丙烯酸丁酯和16. 3g的甲基丙烯酸缩水甘油酯的单体预混物的10% 部分加入该反应器中,并且将内容物彻底混合。将总共2. 04g的苯偶姻和20g的水加入该 烧瓶中,并且将该反应加热到79°C。在79°C,将总共2. 04g的35 %过氧化氢加入该烧瓶中。 将该反应保持5分钟。将反应温度设定到81 °C,并且使用剩余的总共20g去离子水来冲洗 该加料漏斗,并且加入该反应混合物中。将该反应保持10分钟。将总共0. 35g的苯偶姻, 20g的水和0. 35g的35%过氧化氢加入该反应中。将该反应保持2小时和将反应器内容物 冷却到<40°C和倒出。最终的材料是一种液体分散体,并且所测得的固含量是33. 5%和布 氏粘度是38cps。
[0086] 实施例5和6(对比)
[0087] 将实施例D的聚氨酯分散体与10%的2-丁氧基乙醇结合,基于树脂固体重量。将 该分散体和实施例G的聚氨酯-丙烯酸分散体用10%固体的CYMEL 327配制,基于总树脂 固体重量。用去离子水将该油漆稀释到30%重量固体。该油漆是通过在用标准的混合叶片 适度搅拌下,将所述材料以表2所示次序加入到小的衬里油漆罐中来制备的。在加入全部 成分后,将该油漆搅拌另外5分钟。
[0088] 表 2
[0090] 经涂覆的板是如下来获得的:使用绕线棒将所述油漆涂覆到经铬处理的 5182-財81铝板(5"113")上,来获得~7.〇11^/平方英寸的干燥涂覆重量。将该经涂覆的 板立即置于单区、燃气的链条式平炉中10秒钟,并且焙烤到450 °F (232°C)的峰值金属温 度。在离开所述炉子后,将该经焙烤的板立即用水冷却,并且评价耐起泡性。起泡的面板被 评级为具有差的耐起泡性,而没有起泡的那些被评级为具有良好的耐起泡性。然后将它们 干燥和切割成较小的测试样片,并且将它们的性能与由双酚A制成的市售涂料比较。
[0091] 评价了所述涂层的用甲乙酮浸透的抹布来软化和破坏所述涂层所需的用手往复 擦拭的次数。它们的挠性是用楔形弯曲测试来评价的。对于这个测试,将经涂覆的板切割 成2英寸乘4. 5英寸的片,并且基底纹理垂直于该切割板的纵长延伸。它们然后沿着所述 板的纵长在1/4英寸金属销子上弯曲,并且经涂覆的侧面朝外。然后将该弯曲样片置于金 属块上(在这里从其中预先裁切出楔形,其沿着4. 5英寸长度的锥度是0-1/4英寸)。一 旦置于该楔形中,则用重量2. Ikg的金属块从11英寸的高度冲击每个弯曲的样片来形成楔 形,在这里该经涂覆的金属的一端撞击在它本身上,并且1/4英寸空间保留在相对端上。然 后将该楔形弯曲板置于硫酸铜和盐酸水溶液中2分钟,来有意地蚀刻该铝板上涂层失效和 破裂的区域。该蚀刻的楔形弯曲板然后通过1.0 x放大倍率的显微镜检查,来确定涂层从撞 击端沿着弯曲半径开裂有多远。挠曲结果是以开裂面积相对于楔形弯曲板的总长的百分比 来报告的。还评价了所述涂层的附着到铝板上的能力和在4种水溶液中耐发白性。将2英 寸乘4英寸的经涂覆的板置于包含足够的测试溶液的烧杯中,来浸没一半的该经涂覆的测 试板。在浸入了规定的时间后,将该经涂覆的板用热水冲洗,干燥和立即在1(不透明)到 1〇(透明)的等级上评价发白,和在经涂覆的板浸入处的界面处平行和垂直地使用剃刀片 刮擦所述涂层11次,来评价附着性。将Scotch 610胶带施用到划线区域,并且从涂层表面 快速移除。附着性是用通过或失败来评价的,通过意味着100%的涂层粘附在划线区域中, 和失败意味着一些涂层被胶带撕下。当固化的面板离开链条式平炉时,主观确定气味。测 试溶液的结果和说明以及条件报告在表3中。
[0092]轰1
【主权项】
1. 一种制品,其包含: a) 食品或饮料容器或其一部分的金属基底, b) 施用到所述基底的至少一部分上的涂料组合物,该涂料组合物包含含水聚氨酯分散 体,其中该聚氨酯是有机多异氰酸酯和疏水聚酯多元醇的反应产物,该分散体的碘值小于 5,并且基本上没有乙烯基单体和聚合物。2. 权利要求1的制品,其中该食品或者饮料容器包括2片拉拔食品罐体、3片食品罐 体、食品罐盖、变薄拉伸罐体、饮料罐体或者饮料罐盖。3. 权利要求1的制品,其中该多异氰酸酯是二异氰酸酯。4. 权利要求3的制品,其中该多异氰酸酯是异佛尔酮二异氰酸酯。5. 权利要求1的制品,其中该疏水聚酯多元醇是有机多元醇和二聚脂肪酸的反应产 物。6. 权利要求5的制品,其中该聚酯多元醇的羟值是150-160。7. 权利要求5的制品,其中该聚酯多元醇的重均分子量是2000-4000。8. 权利要求5的制品,其中该有机多元醇是二醇。9. 权利要求8的制品,其中该二醇是2-甲基-1,3-丙二醇。10. 权利要求8的制品,其中该二聚酸在酸基团之间包含26-40个邻接的碳原子。11. 权利要求10的制品,其中该二聚酸在酸基团之间包含36个邻接的碳原子。12. 权利要求1的制品,其中除了疏水聚酯多元醇之外,该有机多异氰酸酯还与含有羧 酸基团的多元醇反应。13. 权利要求12的制品,其中该多元醇是二羟甲基丙酸。14. 权利要求1的制品,其中该聚氨酯分散体是如下来制备的:将有机多异氰酸酯与疏 水聚酯多元醇和含有羧酸基团的多元醇反应来形成NCO-预聚物;将该预聚物与碱一起分 散在含水介质中,并且用多胺对该预聚物进行扩链。15. 权利要求1的制品,其中该聚氨酯包含活泼氢基团。16. 权利要求15的制品,其中该含水聚氨酯分散体包含与活泼氢基团有反应性的固化 剂。17. 权利要求16的制品,其中该固化剂是氨基塑料。18. -种涂覆食品或饮料容器的方法,其包括: a) 提供一种可热交联的涂料组合物,其包含含水聚氨酯分散体,其中该聚氨酯是有机 多异氰酸酯和疏水聚酯多元醇的反应产物;该分散体的碘值小于5,并且基本上没有乙烯 基单体和聚合物, b) 将该涂料组合物沉积到平面金属基底的至少一部分上, c) 将该经涂覆的金属基底加热到至少230°C的峰值金属温度来在该金属基底上形成 交联的涂层,和 d) 使该金属基底形成食品或者饮料罐或者其一部分。19. 权利要求18的方法,其中将该涂料组合物施用到食品或者饮料容器的金属基底表 面上。20. 权利要求18的方法,其中该平面基底是金属卷材。21. 权利要求20的方法,其中该金属卷材是铝。22.权利要求18的方法,其中使该金属基底形成2片拉拔食品和饮料罐体或罐盖。
【专利摘要】一种食品或饮料容器,其是用包含含水聚氨酯分散体的涂料组合物涂覆的,该分散体基本上没有乙烯基单体和聚合物,并且碘值小于5。
【IPC分类】C09D175/04, C08G18/08, C08G18/36, C08G18/42
【公开号】CN104955859
【申请号】CN201380071821
【发明人】C·里奇曼, J·M·杜迪克, M·A·M·福瑞
【申请人】Ppg工业俄亥俄公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2013年12月6日
【公告号】EP2935383A1, US20140178616, WO2014099413A1
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