[发明专利]罐头涂料

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年1月21日提交的美国专利申请12/691,462的权益，所述申请通过引用以其全部内容结合在此，用于任何和所有目的。

技术

本技术总体上涉及用于容器的聚合物涂料。

背景

人类对2，2-双(4-羟基苯基)丙烷)(a/k/a双酚A，或BPA)的非职业暴露的主要来源来自食品罐头涂料。内部罐头涂料，也称为真漆或珐琅，被应用至罐头的内部以防止罐头的腐蚀和食品被金属味道污染。因为这些涂料防止罐头的氧化，涂料应该对罐头的金属具有良好的附着性，在金属表面很好地流动以使得涂层中没有孔眼或夹杂物，并且足够耐久以经受对通常为酸性的食品的长时间暴露。涂布的方法典型地可以包括使用不通风喷涂系统喷涂一层或两层涂料(取决于涂料体系)。之后将涂料在升高的温度例如约210℃热固化。

虽然存在数种类型的罐头涂料可得，很多归因于与食品化学不相容，或者因为它们令人望而却步的高成本，而具有非常局限的应用。树脂的选择通常基于成本和罐头内产品的类型。当今生产的大多数食品和饮料罐头是用BPA系酚-环氧树脂涂布的。然而，BPA被证实从这些罐头上的涂料以小量向液体和食物产品中迁移，从而对消费该食品的人造成了潜在的健康风险。归因于此，具有BPA的涂料变得不受欢迎，尽管它们具有其他出色的性能。

在不同罐头应用中建议用于代替BPA的涂料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂。然而，归因于柔软性和低粘附性，PET系涂布材料受制于在罐头的加工过程中的损坏和剥落。

概述

一方面，制备带涂层的基板的方法包括：微压印基底涂料树脂的上表面，以提供包括微压痕和无压痕的平面区域的带微压痕的基底涂料的上表面；以及将覆盖涂料树脂涂布至带微压痕的基底涂料的上表面。在一些实施方案中，带涂层的基板遵循式：P*T_B＞A*T_O；其中T_B是基底涂料树脂的抗拉强度；T_O是覆盖涂料树脂的抗拉强度；A是微压痕的面积；并且P是无压痕的平面区域的面积。在一些实施方案中，T_B大于T_O。

在一些实施方案中，该方法还包括在涂布覆盖涂料树脂之前使带微压痕的基底涂料的上表面与溶剂接触，以萃取基底涂料的未反应的或过量的材料。在一些这样的实施方案中，未反应的或过量的材料包括双酚A。

在一些实施方案中，该方法包括固化基底涂料树脂，以形成固化的基底涂料树脂，其中微压印包含向固化的基底涂料树脂的上表面中钻孔。在其他的实施方案中，微压印包括将微压痕辊压或模压至基底涂料树脂的上表面中。在再其他的实施方案中，辊压微压痕包括将包含微突起的图案化设备辊压在固化的或正在固化的基底涂料树脂上。在再其他的实施方案中，模压微压痕包括将包含微突起的压模施加至固化的或正在固化的基底涂料树脂。

在一些实施方案中，基板是塑料、金属或玻璃。在其他的实施方案中，该基板是用于形成罐头的金属坯料。在一些其他的实施方案中，该方法包括将基板成形为罐头。

另一方面，涂料组合物包括基底涂料树脂，所述基底涂料树脂包括微压痕和平面区域；和覆盖涂料树脂；其中：P*T_B＞A*T_O；并且其中T_B是基底涂料树脂的抗拉强度；T_O是覆盖涂料树脂的抗拉强度；A是微压痕的面积；并且P是平面区域的面积。在一些实施方案中，T_B大于T_O。

在一些实施方案中，基底涂料树脂包括环氧树脂。在一些这样的实施方案中，所述环氧是双组分环氧树脂。在其他的这种实施方案中，环氧树脂包含双酚A。

在一些实施方案中，覆盖涂料树脂是聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚氨酯树脂，或其任意两种以上树脂的共混物，或任意两种以上的这样的树脂的共聚物。在一些这样的实施方案中，覆盖涂料树脂是聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，或其共混物。在再其他的实施方案中，用覆盖涂料树脂填充微压痕。