[发明专利]含水涂层剂，其制法及其作为罐子涂料的用法

说明书

本发明是关于一类由一种环氧树脂，烯属不饱和单体（其中的一些含有羧基），一种过氧化物引发剂，一种交联剂，一种中和剂，有机溶剂，以及（如果适宜的话）其他惯用的添加剂（如增塑剂，稳定剂，润滑剂，分散助剂，催化剂和颜料）所制得的含水涂层剂。

高分子量的环氧树脂特别适用于作镀锡薄板包装容器的内壁防护漆。所用的交联剂是例如酚醛树脂，三聚氰胺树脂和尿素树脂。由于所用粘度是预先确定的，所以溶剂型涂层剂中的溶剂含量通常在70%～60%之间。如果需要进行喷涂（如在两件饮料罐的场合），这通常导致进一步增大溶剂的含量，而溶剂的排放则招致巨大的污染。

与此相比，含水涂料体系的优点就表现出来了，它能明显地减少溶剂的排放。在这一点上，电泳涂漆法使用的含水合成树脂分散液是特别优越的，因为使用这种方法，能使涂覆率实际上达到100%，并且能减少溶剂的排放。此外，通过电淀积涂漆法的布散能力的作用，可以采用电泳涂漆法对各种几何形状的罐子进行涂布，得到厚度均匀的涂层，因而其边缘覆盖也良好，这与喷涂法的应用效果形成鲜明的对比。而且，电泳涂漆法为过程自动化提供了最佳的前提，还附带地为除降低外还节省原料需要量提供了机会。

众所周知，电泳涂漆法可用于阴离子粘合剂和阳离子粘合剂体系。然而，在接触食品的场合，例如作罐头的内涂层，必须记住，内保护涂层必须符合关于食品的严格法律要求。此外这种涂层在接触大体上是酸性到中性的内装物的贮存过程中，必须是稳定的。考虑到这些要求，所以原则上说，阳极型电泳涂漆法优于阴极型电泳涂漆法，因为阴极上的淀积膜通常含有氨基，而当此膜与酸性内装物接触时，其稳定性会降低。

早已知道，由环氧树脂与酚醛树脂或氨基树脂组成的性能良好的罐子用的含溶剂内层保护涂料，用于涂覆罐子。特别是，由双酚A制成的、平均分子量大于3000g/mol的环氧树脂生成非常耐久的涂层，而酚醛树脂对于涂层对酸性的或产生硫的内装物的稳定性作出了决定性的贡献。

为了在含水介质中使用上述这种体系，环氧树脂必须引入可溶性基团，使之能生成水溶的或水分散的体系。按已知方式使环氧树脂与胺反应，可以获得阳离子含水体系。为了制取含阴离子的可溶的合成树脂，通常导入一种羧基官能团。为此目的，环氧树脂与多羧酸酐反应转化为含羧基的聚合物（例如美国专利3862914的描述）。

然而这种通过单酯基使多羧酸与聚合物连在一起的体系极易水解，而水解则使得这种高聚物的相应含水分散体系的贮存稳定性太低（E·T·Turpin，J·Paint    Technol.，Vol·47，No·602，Page40，1975）。按美国专利3，960，795，使环氧基与对-羟基苯甲酸酯反应，生成醚键，随后再使苯甲酸酯水解，产生出羟基，用这种方法可获得 对水解稳定的连有羧基的环氧树脂。但这种制法的缺点是，这种用作罐子内保护涂层的高分子量环氧树脂，不能通过这种途径连上对含水分散体系所必需的羧基量（这是环氧基含量低的结果）。

美国专利4247439和欧洲专利6334及6336披露了一种罐子用的对水解稳定的含水内保护涂料，它由环氧树脂与含羧基的聚丙烯酸酯树脂的酯化产物而制得。此外，罐子用的对水解稳定的含水内保护涂料已在美国专利4212781和4308185中披露。

成类的美国专利4212781披露了一类树脂混合物，它们分散在含水的碱性介质中，它们由烯属不饱和单体（它们之中有些含有羧基）在脂肪族或芳香族1.2-二环氧树脂存在下，使用至少相当于单体重量的3%的过氧化苯甲酰或相当的引发剂，通过共聚而制得。美国专利4212781披露的树脂混合物可用氨基树脂来交联。它们特别适用于饮料罐头的喷涂。

西德Ger.Offen3446178披露一种用作金属罐子涂层的可用水稀释的组合物，组合物中的聚合物由一种用丙烯酸单体、一种高分子量环氧树脂、一种酚醛树脂以及一种自由基引发剂经反应得到的产物所组成。

在现有技术中所知的含水体系主要用于两件铝饮料罐的喷涂，其缺点是：在难涂覆的衬底例如镀锡薄板制的深冲拉拔饮料罐上，含水体系不能提供充分的表面保护。