CN107413607B - 制备涂布的容器装置或涂布的闭合装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供涂布的容器装置、及其制备方法。根据本发明的涂布的容器装置包括：(1)金属基材；和(2)与所述金属基材相连的一个或多个交联的涂布层，其中所述一个或多个交联的涂布层源自将一种或多种含水分散体施涂于所述金属基材的至少一个表面，并且其中所述一种或多种含水分散体包含：(a)一种或多种基础聚合物；(b)一种或多种稳定剂；(c)任选的一种或多种中和剂，(d)一种或多种交联剂；和(e)水。

Description

制备涂布的容器装置或涂布的闭合装置的方法
本发明申请是基于申请日为2010年7月23日，申请号为201080037965.8(国际申请号为PCT/US2010/043086)，发明名称为“涂布的容器装置或涂布的闭合装置”的专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请是要求2009年7月24日提交的题为“COATED CONTAINER DEVICE，METHOD OFMAKING THE SAME"的美国临时专利申请61/228,366的优先权的非临时申请，其教导通过参考并入本申请，以下如同全文复制。
技术领域
本发明涉及涂布的容器装置、其制备方法。
背景技术
众所周知将各种处理和预处理溶液施涂于金属以防止或抑制腐蚀。在食品和饮料金属罐以及非食品金属容器的领域中尤其如此。将涂层施涂于这种容器的内部以防止内容物接触容器的金属。金属与食品或饮料以及非食品物质之间的接触可以导致金属容器的腐蚀，这然后可能会污染这种金属容器的食品或饮料或非食品内容物。当食品和饮料产品是高度酸性的物质和/或具有高盐含量例如基于大黄的产品或等渗饮料时，腐蚀是特别严重的问题。非食品物质例如染发剂的强碱性内容物也可以与金属例如铝反应。施涂于例如食品和饮料罐内部的涂层也可以有助于防止罐顶部空间的腐蚀，所述顶部空间为食品的充填输送线和罐盖之间的区域。涂层可以施涂于金属容器的外部以提供对抗外部环境的保护或者提供包括填料和/或颜料的装饰层。除了防腐蚀保护以外，食品和饮料罐的涂层应该是无毒的和惰性的，并且如果施涂于内表面，应该不会不利地影响味道或外观(例如罐内食品或饮料的颜色)或者助长对罐的内容物的污染。也需要对"爆裂"、"呈现发白(blushing)"和/或"起泡"的耐性。某些涂层特别适用于施涂于卷曲的金属原材料之上，例如制成罐身的卷曲的金属原材料、"罐身原材料"和阀座例如气溶胶罐的顶端。由于设计用于罐身原材料上的涂层在罐身被切割之前施涂并压印在卷曲的金属原材料上，因此它们也通常是挠曲的和/或可展开的。例如，罐身原材料通常在两面上涂布。之后，将涂布的金属原材料打孔并且可以卷边(beaded)或弯曲。也可以将其划出"易拉罐"口，然后使易拉罐环与单独制造的销连接。然后通过压型法将末端连接于罐身。因此，施涂于罐身原材料的涂层通常具有一定程度的韧性和挠性，使得其除了以上讨论的一些或全部的其它所需性质之外可以经受住众多制造方法。各种涂层例如基于环氧树脂的和基于聚氯乙烯的涂层例如有机溶胶类型的涂层已经在过去用于涂布金属罐的内部以防止腐蚀。但是，仍需要具有改善性质的食品和饮料罐衬垫以及非食品容器衬垫，所述性质例如具有在腐蚀性介质中降解的耐性以及适当水平的挠性。
发明内容
本发明提供涂布的容器装置、其制备方法。
在一种实施方式中，本发明提供涂布的容器装置，包括：(1)金属基材；和(2)与所述金属基材相连的一个或多个交联的涂布层，其中所述一个或多个交联的涂布层源自将一种或多种含水分散体施涂于所述金属基材的至少一个表面，并且其中所述一种或多种含水分散体包含：(a)一种或多种基础聚合物；(b)一种或多种稳定剂；(c)任选的一种或多种中和剂，(d)一种或多种交联剂；和(e)水。
在可替换的实施方式中，本发明还提供制备涂布的容器装置的方法，其包括以下步骤：(1)选择金属基材；(2)选择一种或多种含水分散体，其包含：(a)一种或多种基础聚合物；(b)一种或多种稳定剂；(c)任选的一种或多种中和剂，(d)一种或多种交联剂；和(e)水；(3)将所述一种或多种含水分散体施涂于所述金属基材的至少一个表面；(4)从所述一种或多种含水分散体中移除至少一部分的水；(5)从而形成与所述金属基材的至少一个表面相连的一个或多个交联的涂布层；和(6)使所述涂布的金属基材成型为涂布的容器装置。
在另一种可替换的实施方式中，本发明还提供制备涂布的容器装置的方法，其包括以下步骤：(1)选择金属基材；(2)使所述金属成型为容器装置；(3)选择一种或多种含水分散体，其包含：(a)一种或多种基础聚合物；(b)一种或多种稳定剂；(c)任选的一种或多种中和剂，(d)一种或多种交联剂；和(e)水；和(4)将所述一种或多种含水分散体施涂于所述容器装置的至少一个表面；(5)从所述一种或多种含水分散体中移除至少一部分的水；(6)从而形成与所述容器装置的至少一个表面相连的一个或多个交联的涂布层；和(7)从而形成所述涂布的容器装置。
在可替换的实施方式中，本发明提供根据前述实施方式中任一项的涂布的容器装置、制备涂布的容器装置的方法，所不同的是金属基材是预涂布的金属基材。
在可替换的实施方式中，本发明提供根据前述实施方式中任一项的涂布的容器装置、制备涂布的容器装置的方法，所不同的是一种或多种基础聚合物包括一种或多种聚烯烃。
在可替换的实施方式中，本发明提供根据前述实施方式中任一项的涂布的容器装置、制备涂布的容器装置的方法，所不同的是一种或多种基础聚合物包括一种或多种聚烯烃，该聚烯烃选自基于乙烯的聚合物和基于丙烯的聚合物。
在可替换的实施方式中，本发明提供根据前述实施方式中任一项的涂布的容器装置、制备涂布的容器装置的方法，所不同的是一种或多种基础聚合物包括一种或多种结晶熔点大于60℃的聚烯烃。
在可替换的实施方式中，本发明提供根据前述实施方式中任一项的涂布的容器装置、制备涂布的容器装置的方法，所不同的是一种或多种基础聚合物包括一种或多种结晶熔点大于90℃的聚烯烃。
在可替换的实施方式中，本发明提供根据前述实施方式中任一项的涂布的容器装置、制备涂布的容器装置的方法，所不同的是一种或多种基础聚合物包括一种或多种结晶熔点大于100℃的聚烯烃。
在可替换的实施方式中，本发明提供根据前述实施方式中任一项的涂布的容器装置、制备涂布的容器装置的方法，所不同的是一种或多种基础聚合物包括一种或多种结晶熔点大于120℃的聚烯烃。
在可替换的实施方式中，本发明提供根据前述实施方式中任一项的涂布的容器装置、制备涂布的容器装置的方法，所不同的是一种或多种基础聚合物包括一种或多种结晶熔点大于130℃的聚烯烃。
本发明包括以下实施方式：
实施方式1.涂布的容器装置，包括：
金属基材；和
与所述金属基材相连的一个或多个交联的涂布层，其中所述一个或多个交联的涂布层源自将一种或多种含水分散体施涂于所述金属基材的至少一个表面，并且其中所述一种或多种含水分散体包含：
一种或多种基础聚合物；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和水。
实施方式2.制备涂布的容器装置的方法，包括以下步骤：
选择金属基材；
选择一种或多种含水分散体，其包含：
一种或多种基础聚合物；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和水；
将所述一种或多种含水分散体施涂于所述金属基材的至少一个表面；
从所述一种或多种含水分散体中移除至少一部分的水；
从而形成与所述金属基材相连的一个或多个交联的涂布层；和
使所述涂布的金属基材成型为涂布的容器装置。
实施方式3.制备涂布的容器装置的方法，包括以下步骤：
选择金属基材；
使所述金属成型为容器装置；
选择一种或多种含水分散体，其包含：
一种或多种基础聚合物；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和水；
将所述一种或多种含水分散体施涂于所述容器装置的至少一个表面；
从所述一种或多种含水分散体中移除至少一部分的水；
从而形成与所述容器装置的至少一个表面相连的一个或多个交联的涂布层；和
从而形成所述涂布的容器装置。
实施方式4.实施方式1-3中的任一项，其中所述基础聚合物包括一种或多种聚烯烃。
实施方式5.实施方式1-3中的任一项，其中所述金属基材是预涂布的金属基材。
实施方式6.涂布的闭合装置，包括：
金属基材；和
与所述金属基材相连的一个或多个交联的涂布层，其中所述一个或多个交联的涂布层源自将一种或多种含水分散体施涂于所述金属基材的至少一个表面，并且其中所述一种或多种含水分散体包含：
一种或多种基础聚合物；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和水。
实施方式7.制备涂布的闭合装置的方法，包括以下步骤：
选择金属基材；
选择一种或多种含水分散体，其包含：
一种或多种基础聚合物；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和水；
将所述一种或多种含水分散体施涂于所述金属基材的至少一个表面；
从所述一种或多种含水分散体中移除至少一部分的水；
从而形成与所述金属基材相连的一个或多个交联的涂布层；和
使所述涂布的金属基材成型为涂布的闭合装置。
实施方式8.制备涂布的闭合装置的方法，包括以下步骤：
选择金属基材；
使所述金属成型为闭合装置；
选择一种或多种含水分散体，其包含：
一种或多种基础聚合物；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和水；
将所述一种或多种含水分散体施涂于所述闭合装置的至少一个表面；
从所述一种或多种含水分散体中移除至少一部分的水；
从而形成与所述闭合装置的至少一个表面相连的一个或多个交联的涂布层；和
从而形成所述涂布的闭合装置。
实施方式9.实施方式5-7中的任一项，其中所述金属基材是预涂布的金属基材。
实施方式10.实施方式5-7中的任一项，其中所述一种或多种基础聚合物包括一种或多种聚烯烃。
本发明还包括以下实施方式：
1.涂布的容器装置，包括：
金属基材；和
与所述金属基材相连的一个或多个交联的涂布层，其中所述一个或多个交联的涂布层源自将一种或多种含水分散体施涂于所述金属基材的至少一个表面，并且其中所述一种或多种含水分散体包含：
一种或多种基础聚合物；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和水。
2.制备涂布的容器装置的方法，包括以下步骤：
选择金属基材；
选择一种或多种含水分散体，其包含：
一种或多种基础聚合物；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和水；
将所述一种或多种含水分散体施涂于所述金属基材的至少一个表面；
从所述一种或多种含水分散体中移除至少一部分的水；
从而形成与所述金属基材相连的一个或多个交联的涂布层；和
使所述涂布的金属基材成型为涂布的容器装置。
3.制备涂布的容器装置的方法，包括以下步骤：
选择金属基材；
使所述金属成型为容器装置；
选择一种或多种含水分散体，其包含：
一种或多种基础聚合物；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和水；
将所述一种或多种含水分散体施涂于所述容器装置的至少一个表面；
从所述一种或多种含水分散体中移除至少一部分的水；
从而形成与所述容器装置的至少一个表面相连的一个或多个交联的涂布层；和
从而形成所述涂布的容器装置。
4.项1-3中的任一项，其中所述基础聚合物包括一种或多种聚烯烃。
5.项1-3中的任一项，其中所述金属基材是预涂布的金属基材。
6.涂布的闭合装置，包括：
金属基材；和
与所述金属基材相连的一个或多个交联的涂布层，其中所述一个或多个交联的涂布层源自将一种或多种含水分散体施涂于所述金属基材的至少一个表面，并且其中所述一种或多种含水分散体包含：
一种或多种基础聚合物；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和水。
7.制备涂布的闭合装置的方法，包括以下步骤：
选择金属基材；
选择一种或多种含水分散体，其包含：
一种或多种基础聚合物；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和水；
将所述一种或多种含水分散体施涂于所述金属基材的至少一个表面；
从所述一种或多种含水分散体中移除至少一部分的水；
从而形成与所述金属基材相连的一个或多个交联的涂布层；和
使所述涂布的金属基材成型为涂布的闭合装置。
8.制备涂布的闭合装置的方法，包括以下步骤：
选择金属基材；
使所述金属成型为闭合装置；
选择一种或多种含水分散体，其包含：
一种或多种基础聚合物；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和水；
将所述一种或多种含水分散体施涂于所述闭合装置的至少一个表面；
从所述一种或多种含水分散体中移除至少一部分的水；
从而形成与所述闭合装置的至少一个表面相连的一个或多个交联的涂布层；和
从而形成所述涂布的闭合装置。
9.项5-7中的任一项，其中所述金属基材是预涂布的金属基材。
10.项5-7中的任一项，其中所述一种或多种基础聚合物包括一种或多种聚烯烃。
具体实施方式
本发明提供涂布的容器装置、其制备方法。
根据本发明的涂布的容器装置包括：(1)金属基材；和(2)与所述金属基材相连的一个或多个交联的涂布层，其中所述一个或多个交联的涂布层源自将一种或多种含水分散体施涂于所述金属基材的至少一个表面，并且其中所述一种或多种含水分散体包含：(a)一种或多种基础聚合物；(b)一种或多种稳定剂；(c)任选的一种或多种中和剂，(d)一种或多种交联剂；和(e)水。
金属基材包括一种或多种金属，该金属包括但不限于铝和铝合金、电解镀锡冷轧低碳软钢(“ETP”)、电解铬/氧化铬涂布的冷轧低碳软钢(ECCS)、和任何其它预处理的钢。预处理可以包括但不限于，用磷酸、磷酸锆、磷酸铬等以及硅烷的处理，这针对例如初步防腐蚀保护和改善粘合性的原因。金属基材可以包括片材、带状物或圈。金属基材可以包括一个或多个层，并且各层的厚度可以为0.01μm至2mm；例如，为0.01μm至1.5mm；或在可替换的实施方式中，为0.01μm至1mm；或在可替换的实施方式中，为0.01μm至0.5mm；或在可替换的实施方式中，为0.01μm至0.2mm；或在可替换的实施方式中，为0.01μm至0.1mm或在可替换的实施方式中，为0.01μm至100μm；或在可替换的实施方式中，为0.01μm至50μm；或在可替换的实施方式中，为1μm至50μm；或在可替换的实施方式中，为1μm至15μm。基材可以预涂布有一种或多种预涂层组合物。这种预涂层组合物可以任选地进一步包括但不限于，一种或多种树脂粘合剂、一种或多种树脂交联剂、一种或多种溶剂、一种或多种添加剂、和一种或多种颜料。示例性的树脂粘合剂包括但不限于，环氧树脂、聚酯、包含有机溶胶/乙烯基物质的聚氯乙烯、酚类树脂、醇酸树脂、油性树脂、丙烯酸类树脂等。示例性的交联剂包括但不限于，酚醛树脂；氨基-甲醛树脂，包括但不限于脲-甲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、苯并胍胺(benzoguanamine)甲醛树脂；酐树脂，封闭的异氰酸酯树脂和含环氧基团的树脂，包括但不限于，环氧树脂、含环氧基团的聚酯、丙烯酸类树脂、乙烯基树脂等。示例性的溶剂和稀释剂包括但不限于，二醇醚，醇，芳族化合物例如芳族烃，石油溶剂油，支化的酮和酯。示例性的添加剂包括但不限于，催化剂、润滑剂、润湿剂、消泡剂、流动剂、脱模剂、增滑剂、抗粘连剂、掩饰硫着色的添加剂、颜料润湿/分散剂、抗沉淀剂、UV稳定剂、粘合促进剂。颜料包括但不限于二氧化钛，氧化锌，氧化铝，锌和铝。基材也可以预涂布有一种或多种预涂布的层压组合物。这样的组合物可以，例如，包括聚乙烯、聚丙烯、或聚酯组合物，并且可以或作为膜经膜层压法或经熔融-挤出涂布法施涂于金属表面上。
所述一个或多个涂布层源自将一种或多种含水分散体施涂于金属基材的至少一个表面上。所述一种或多种含水分散体包含一种或多种基础聚合物和一种或多种稳定剂和一种或多种交联剂在水和任选的一种或多种中和剂的存在下在受控的压力和温度条件下的熔融-共混产物。在可替换的实施方式中，所述一种或多种含水分散体包含一种或多种基础聚合物和一种或多种稳定剂在水和任选的一种或多种中和剂的存在下在受控的压力和温度条件下反应的熔融-共混产物，之后添加一种或多种交联剂。
基础聚合物
含水分散体包含1至99重量％的一种或多种基础聚合物，基于含水分散体的固体内容物的总重量。本申请包括并公开了1至99重量％的所有单个数值和子范围；例如，重量百分比可以为1重量％、5重量％、8重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％的下限值至40重量％、50重量％、60重量％、70重量％、80重量％、90重量％、95重量％或99重量％的上限值。例如，含水分散体可以包含15至99重量％的一种或多种基础聚合物，或15至90重量％的一种或多种基础聚合物，或15至80重量％的一种或多种基础聚合物，或15至75重量％的一种或多种基础聚合物，或30至70重量％的一种或多种基础聚合物，或35至65重量％的一种或多种基础聚合物，基于含水分散体的固体内容物的总重量。含水分散体包含至少一种或多种基础聚合物。
基础聚合物可以，例如，选自热塑性材料、和热固性材料。所述一种或多种基础聚合物可以包括一种或多种基于烯烃的聚合物、一种或多种基于丙烯酸类化合物的聚合物、一种或多种基于聚酯的聚合物、一种或多种基于环氧化物的聚合物、一种或多种热塑性聚氨酯聚合物、一种或多种基于苯乙烯类化合物的聚合物、一种或多种基于乙烯基化合物的共聚物、一种或多种聚酰胺、或其组合。
在一种实施方式中，一种或多种基础聚合物包括一种或多种聚烯烃。包括一种或多种聚烯烃的一种或多种基础聚合物可以进一步包括一种或多种非-聚烯烃热塑性材料和/或一种或多种热固性材料。这种另外的非-聚烯烃基础聚合物包括但不限于，一种或多种基于丙烯酸类化合物的聚合物、一种或多种基于聚酯的聚合物、一种或多种基于环氧化合物的聚合物、一种或多种热塑性聚氨酯聚合物、一种或多种基于苯乙烯类化合物的聚合物、一种或多种基于乙烯基化合物的聚合物、一种或多种聚酰胺、或其组合。
聚烯烃的实例包括但不限于，一种或多种α-烯烃的均聚物和共聚物(包括弹性体)，所述α-烯烃例如乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、和1-十二碳烯，其中典型的α-烯烃的均聚物和共聚物(包括弹性体)的实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚-1-丁烯、聚-3-甲基-1-丁烯、聚-3-甲基-1-戊烯、聚-4-甲基-1-戊烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-l-丁烯共聚物、和丙烯-1-丁烯共聚物；α-烯烃与共轭或非共轭二烯的共聚物(包括弹性体)，其中典型的所述共聚物(包括弹性体)的实例包括乙烯-丁二烯共聚物和乙烯-乙叉降冰片烯共聚物；和聚烯烃(包括弹性体)，例如两种或更多种α-烯烃与共轭或非共轭二烯的共聚物，其中典型的所述共聚物(包括弹性体)的实例包括乙烯-丙烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯-二环戊二烯共聚物、乙烯-丙烯-1,5-己二烯共聚物、和乙烯-丙烯-乙叉降冰片烯共聚物；乙烯-乙烯基化合物共聚物，例如乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物或乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、和乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物。
在某些实施方式中，一种或多种聚烯烃基础聚合物可以是官能化的聚烯烃例如聚丙烯或聚乙烯均聚物或共聚物，其中聚合物已经改性有羟基、胺、醛、环氧化物、乙氧基化物、羧酸、酯、或酐基团。这些官能化的聚烯烃例如聚丙烯或聚乙烯均聚物或共聚物可购自，例如，Baker Petrolite，即Baker Hughes，Inc.的子公司。
示例性的聚烯烃包括但不限于，一种或多种α-烯烃的一种或多种热塑性聚烯烃均聚物或共聚物，所述α-烯烃如乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、和1-十二碳烯，其中典型均聚物和共聚物的实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚-1-丁烯、聚-3-甲基-1-丁烯、聚-3-甲基-1-戊烯、聚-4-甲基-1-戊烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-l-丁烯共聚物、和丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-l-丁烯共聚物、和丙烯-1-丁烯共聚物。这种示例性的聚烯烃的分子量可以大于800克/摩尔；例如，大于5,000克/摩尔；或在可替换的实施方式中，大于50,000克/摩尔。
在一种实施方式中，所述一种或多种聚烯烃的结晶熔点大于60℃；例如，大于95℃；或在可替换的实施方式中，大于100℃；或在可替换的实施方式中，大于120℃；或在可替换的实施方式中，大于130℃。
在一种实施方式中，一种或多种基础聚合物中的至少一种包括具有作为共聚单体或接枝单体的极性基团的热塑性极性聚烯烃聚合物。示例性的极性聚烯烃包括但不限于马来酸酐接枝的聚乙烯均聚物或共聚物，马来酸酐接枝的聚丙烯均聚物或共聚物，乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物和乙烯-甲基丙烯酸共聚物，例如以商标PRIMACORTM可商购自The DowChemical Company的那些，以NUCRELTM可商购自E.I.DuPont de Nemours的那些，和以ESCORTM可商购自ExxonMobil Chemical Company的那些，所述极性聚烯烃描述于美国专利4,599,392、4,988,781、和5,938,437，所述文献各自描述这种极性聚烯烃的部分通过参考并入本申请。其它示例性的极性聚烯烃包括但不限于乙烯丙烯酸乙酯(EEA)共聚物、乙烯甲基丙烯酸甲酯(EMMA)共聚物、和乙烯丙烯酸丁酯(EBA)共聚物。
在一种实施方式中，极性聚烯烃聚合物是乙烯丙烯酸(EAA)共聚物或乙烯-甲基丙烯酸共聚物，其可以在分散工艺中用一种或多种中和剂中和，所述中和剂例如碱如碱金属氢氧化物、氨水、或有机胺。
热塑性材料可以包括非-聚烯烃热塑性材料。这样的非-聚烯烃热塑性材料包括聚合物，例如聚苯乙烯、苯乙烯类共聚物(包括弹性体)、ABS、丙烯腈-苯乙烯共聚物、α-甲基苯乙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯乙烯醇共聚物、苯乙烯丙烯酸酯共聚物(如苯乙烯丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸丁酯共聚物)、和苯乙烯丁二烯共聚物和交联的苯乙烯聚合物；和苯乙烯嵌段共聚物(包括弹性体)，例如苯乙烯-丁二烯共聚物及其水合物、和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物；聚乙烯基化合物，例如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物，氯乙烯与乙酸乙烯基酯、乙烯醇、马来酸酐、丙烯酸羟基烷基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等的共聚物，聚丙烯酸甲酯、和聚甲基丙烯酸甲酯；聚酰胺，例如尼龙6、尼龙6,6、和尼龙12；热塑性聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯等；环氧树脂，例如聚羟基醚、聚羟基氨基醚和聚羟基酯等，例如聚羟基醚如双酚-A的二缩水甘油醚与双酚-A的反应产物等，例如聚羟基氨基醚如双酚-A的二缩水甘油醚与乙醇胺的反应产物，和聚羟基酯如双酚-A的二缩水甘油醚与间苯二甲酸或对苯二甲酸的反应产物等；聚碳酸酯，聚苯醚等；和玻璃状的基于烃的树脂，包括聚-二环戊二烯聚合物及其有关聚合物(共聚物、三元共聚物)；饱和酸与单烯健式醇的酯，例如乙酸乙烯基酯、丙酸乙烯基酯、叔碳酸乙烯基酯、和丁酸乙烯基酯等；乙烯基酯，例如不饱和一元羧酸的酯，包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、和甲基丙烯酸丁酯等；丙烯腈，甲基丙烯腈，丙烯酰胺，其混合物；通过开环复分解和交叉复分解聚合反应等制得的树脂。这些树脂可以单独使用或以两种或更多种的组合使用。
作为基础聚合物的示例性的(甲基)丙烯酸酯包括但不限于丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸辛酯和丙烯酸异辛酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丙酯以及丙烯酸2-羟基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、丙烯酸2-羟基丙基酯、甲基丙烯酸2-羟基丙基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、和丙烯酰胺。优选的(甲基)丙烯酸酯包括但不限于，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基丙基酯、丙烯酰胺。可由单体聚合的其它适宜的(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸低级烷基酯和甲基丙烯酸低级烷基酯，包括丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸酯单体：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸环己基酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸二环戊烯基酯、甲基丙烯酸苯酯。
在所选的实施方式中，基础聚合物可以，例如，包括一种或多种聚烯烃，其选自乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物、和烯烃嵌段共聚物。特别地，在一些实施方式中，基础聚合物可以包括一种或多种非极性聚烯烃。
在某些特定的实施方式中，可以使用聚烯烃例如聚丙烯、聚乙烯、其共聚物、其共混物、以及乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。在一些实施方式中，示例性的烯烃类聚合物包括均匀聚合物，例如描述于美国专利3,645,992；高密度聚乙烯(HDPE)，例如描述于美国专利4,076,698；非均匀支化的线性低密度聚乙烯(LLDPE)；非均匀支化的超低密度线性聚乙烯(ULDPE)；均匀支化的线性乙烯/α-烯烃共聚物；均匀支化的基本线性乙烯/α-烯烃聚合物，这可以通过例如披露于美国专利5,272,236和5,278,272的方法制备，其公开内容通过参考并入本申请；和高压自由基聚合的乙烯聚合物和共聚物，例如低密度聚乙烯(LDPE)或乙烯乙酸乙烯基酯聚合物(EVA)。
在其它特定的实施方式中，基础聚合物可以，例如，是基于乙烯乙酸乙烯基酯(EVA)的聚合物。在其它实施方式中，基础聚合物可以，例如，是基于乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)的聚合物。在其它特定的实施方式中，乙烯-α-烯烃共聚物可以，例如，是乙烯-丁烯共聚物或互聚物、乙烯-己烯共聚物或互聚物、或乙烯-辛烯共聚物或互聚物。在其它特定的实施方式中，丙烯-α-烯烃共聚物可以，例如，是丙烯-乙烯共聚物或互聚物或丙烯-乙烯-丁烯共聚物或互聚物。
在一种特定的实施方式中，基础聚合物可以是丙烯/α-烯烃共聚物，其特征在于具有基本上全同立构的丙烯序列。“基本上全同立构的丙烯序列”表示该序列具有全同立构的三单元组(mm)，该三单元组通过13C NMR测量为大于约0.85；在可替换的实施方式中，大于约0.90；在另一种可替换的实施方式中，大于约0.92；和在另一种可替换的实施方式中，大于约0.93。全同立构的三单元组是本领域熟知的并且描述于，例如，美国专利5,504,172和国际公开WO 00/01745，其指以通过13C NMR谱所确定的共聚物分子链中的三单元组单元计的全同立构序列。
丙烯/α-烯烃共聚物的结晶度为至少1重量％(熔解热为至少2焦耳/克)至30重量％(熔解热小于50焦耳/克)。本申请包括并公开1重量％(熔解热为至少2焦耳/克)至30重量％(熔解热小于50焦耳/克)的所有单个数值和子范围；例如，结晶度可以为1重量％(熔解热为至少2焦耳/克)、2.5％(熔解热为至少4焦耳/克)、或3％(熔解热为至少5焦耳/克)的下限至30重量％(熔解热小于50焦耳/克)、24重量％(熔解热小于40焦耳/克)、15重量％(熔解热小于24.8焦耳/克)或7重量％(熔解热小于11焦耳/克)的上限。例如，丙烯/α-烯烃共聚物的结晶度可以为至少1重量％(熔解热为至少2焦耳/克)至24重量％(熔解热小于40焦耳/克)；或在可替换的实施方式中，丙烯/α-烯烃共聚物的结晶度可以为至少1重量％(熔解热为至少2焦耳/克)至15重量％(熔解热小于24.8焦耳/克)；或在可替换的实施方式中，丙烯/α-烯烃共聚物的结晶度可以为至少1重量％(熔解热为至少2焦耳/克)至7重量％(熔解热小于11焦耳/克)；或在可替换的实施方式中，丙烯/α-烯烃共聚物的结晶度可以为至少1重量％(熔解热为至少2焦耳/克)至5重量％(熔解热小于8.3焦耳/克)。结晶度经差示扫描量热法(DSC)方法测量。丙烯/α-烯烃共聚物包含得自丙烯的单元和得自一种或多种α-烯烃共聚单体的聚合单元。用来制造丙烯/α-烯烃共聚物的示例性共聚单体是C2、和C4至C10α-烯烃；例如，C2，C4，C6和C8α-烯烃。
丙烯/α-烯烃共聚物包含1至40重量％的源自一种或多种α-烯烃共聚单体的单元。本申请包括并公开1至40wt％的所有单个数值和子范围；例如，源自一种或多种α-烯烃共聚单体的单元的重量百分比可以为1wt％、3wt％、4wt％、5wt％、7wt％、或9wt％的下限至40wt％、35wt％、30wt％、27wt％、20wt％、15wt％、12wt％、或9wt％的上限。例如，丙烯/α-烯烃共聚物包含1至35重量％的源自一种或多种α-烯烃共聚单体的单元；或在可替换的实施方式中，丙烯/α-烯烃共聚物包含1至30重量％的源自一种或多种α-烯烃共聚单体的单元；或在可替换的实施方式中，丙烯/α-烯烃共聚物包含3至27重量％的源自一种或多种α-烯烃共聚单体的单元；或在可替换的实施方式中，丙烯/α-烯烃共聚物包含3至20重量％的源自一种或多种α-烯烃共聚单体的单元；或在可替换的实施方式中，丙烯/α-烯烃共聚物包含3至15重量％的源自一种或多种α-烯烃共聚单体的单元。
丙烯/α-烯烃共聚物的分子量分布(MWD)为3.5或更少，其中MWD定义为重均分子量除以数均分子量(Mw/Mn)；在可替换的实施方式中为3.0或更少；或在另一种可替换的实施方式中为1.8至3.0。
这样的丙烯/α-烯烃共聚物还详细地描述于美国专利6,960,635和6,525,157，通过参考并入本申请。这样的丙烯/α-烯烃共聚物以商业名称VERSIFYTM商购于The DowChemical Company，或以商业名称VISTAMAXXTM商购于ExxonMobil Chemical Company。
在一种实施方式中，丙烯/α-烯烃共聚物的特征还在于，包含(A)60至小于100wt％，优选为80至99wt％和更优选为85至99wt％的得自丙烯的单元，和(B)大于0至40wt％，优选为1至20wt％，更优选为4至16wt％和甚至更优选为4至15wt％的得自乙烯和/或C4-10α-烯烃中至少一种的单元；并且包含平均至少0.001个长链分支/1000个总碳原子，优选为平均至少0.005个长链分支/1000个总碳原子并且更优选为平均至少0.01个长链分支/1000个总碳原子，其中本申请使用的术语长链分支表示比短链分支多至少一个(1)碳原子的链长度，而短链分支，如本申请所使用，表示比共聚单体中碳原子数少两个(2)碳原子的链长度。例如，丙烯/1-辛烯互聚物具有长度为至少七个(7)碳原子的长链分支的主链，但是这些主链也具有长度仅为六个(6)碳原子的短链分支。长链分支的最大数通常不超过3个长链分支/1000个总碳原子。这样的丙烯/α-烯烃共聚物更详细地描述于美国临时专利申请60/988,999和国际专利申请PCT申请PCT/US08/082599，各篇通过参考并入本申请。
在其它所选的实施方式中，烯烃嵌段共聚物，例如，乙烯多嵌段共聚物，例如描述于国际公开WO2005/090427和美国专利公开2006/0199930(将各篇中描述这种烯烃嵌段共聚物的内容通过参考并入本申请)的那些，可以用作基础聚合物。这样的烯烃嵌段共聚物可以是乙烯/α-烯烃互聚物，其具有：
(a)约1.7至约3.5的Mw/Mn、至少一个以摄氏度计的熔点Tm、和以克/立方厘米计的密度d，其中Tm和d的数值符合以下关系：
Tm>-2002.9+4538.5(d)–2422.2(d)2；或
(b)约1.7至约3.5的Mw/Mn，并且其特征在于以J/g计的熔解热ΔH、和以摄氏度计的Δ量ΔT(定义为最高的DSC峰和最高的CRYSTAF峰之间的温度差)，其中ΔT和ΔH的数值具有以下关系：
对于ΔH大于0并最高为130J/g，ΔT>-0.1299(ΔH)+62.81，
对于ΔH大于130J/g，ΔT≥48℃，
其中所述CRYSTAF峰使用至少5％的累积聚合物确定，以及如果小于5％的聚合物具有可识别的CRYSTAF峰，则CRYSTAF温度为30℃；或
(c)特征在于，用乙烯/α-烯烃互聚物的压塑膜测量的在300％应变和1个循环时的弹性回复率Re，以百分率计，以及具有密度d，以克/立方厘米计，其中当所述乙烯/α-烯烃互聚物基本不含交联相时，所述Re和d的数值满足以下关系：
Re>1481-1629(d)；或
(d)当使用TREF分级时在40℃和130℃之间洗脱的分子级分，其特征在于所述级分的共聚单体摩尔含量比与之相当的无规乙烯共聚物在相同温度之间洗脱的级分的共聚单体摩尔含量高至少5％，其中所述与之相当的无规乙烯互聚物具有相同的共聚单体、并且其熔体指数、密度、和共聚单体摩尔含量(基于整个聚合物)与所述乙烯/α-烯烃互聚物的这些性质相差±10％以内；或
(e)25℃的储能模量G’(25℃)、和100℃的储能膜量G’(100℃)，其中G’(25℃)与G’(100℃)的比率为约1:1至约9:1。
这样的烯烃嵌段共聚物，例如乙烯/α-烯烃互聚物也可以：
(a)当使用TREF分级时在约40℃至约130℃洗脱的分子级分，其特征在于所述分子级分的嵌段指数为至少0.5且至多约1，以及分子量分布Mw/Mn大于约1.3；或
(b)平均嵌段指数大于0且至多约1.0，以及分子量分布Mw/Mn大于约1.3。
在某些实施方式中，基础聚合物可以，例如，包括具有作为共聚单体或接枝单体的极性基团的极性聚合物。在示例性的实施方式中，基础聚合物可以，例如，包括具有作为共聚单体或接枝单体的极性基团的极性聚烯烃。示例性的极性聚烯烃包括但不限于，乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物和乙烯-甲基丙烯酸共聚物，例如以商标PRIMACORTM可商购自The DowChemical Company的那些，以商标NUCRELTM可商购自E.I.DuPont de Nemours的那些，和以商标ESCORTM可商购自ExxonMobil Chemical Company的那些，所述聚合物稳定剂描述于美国专利4,599,392、4,988,781、和5,938,437，所述文献各自通过参考全部并入本申请。其它示例性的基础聚合物包括但不限于乙烯丙烯酸乙酯(EEA)共聚物、乙烯甲基丙烯酸甲酯(EMMA)共聚物、和乙烯丙烯酸丁酯(EBA)共聚物。
也可以使用其它的乙烯-羧酸共聚物。一种或多种基础聚合物也可以通过对一种或多种极性聚合物中的酸官能团的化学改性形成酯基团或酰胺等而产生。本领域技术人员将知道也可以使用多种其它有用的聚合物。另一种基础聚合物可以包括共聚物，如乙烯乙烯醇共聚物和乙烯乙酸乙烯基酯等。
在一种实施方式中，基础聚合物可以，例如，包括选自下列的极性聚烯烃：乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、及其组合，并且稳定剂可以，例如，包括选自下列的极性聚烯烃：乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、及其组合；但是，条件是基础聚合物例如根据ASTM D-974测量的酸值可以比稳定剂的酸值低。
在某些实施方式中，基础聚合物可以，例如，包括聚酯树脂。聚酯树脂是指可以包括含至少一个酯键的聚合物的热塑性或热固性树脂。它们可以是羟基官能团或羧基官能团。例如，聚酯可以经常规酯化法使用相对于多羧酸或其酐摩尔过量的脂族二醇或二醇制备。三醇或多元醇可以用于提供支化的聚酯。可用于制备聚酯的示例性二醇、三醇和多元醇包括但不限于乙二醇、二甘醇、三甘醇或高级聚乙二醇、丙二醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、和高级聚丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇和其它丁二醇、1,5-戊二醇和其它戊二醇、己二醇、癸二醇和十二烷二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、新戊二醇、季戊四醇、环己烷二甲醇、mw为约500或更少的聚乙二醇或聚丙二醇、异丙叉双(对-亚苯基-氧基丙醇-2)、及其混合物。在一些实施方式中，脂族二醇可以包含2至约8个碳原子。
可用于制备聚酯的示例性多羧酸或酐包括但不限于马来酸、马来酸酐、丙二酸、富马酸、琥珀酸、琥珀酸酐、戊二酸、己二酸、2-甲基-1,6-己二酸、庚二酸、辛二酸、十二烷二酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、5-叔丁基间苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸酐、内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、壬二酸、癸二酸、四氯-邻苯二甲酸酐、氯茵酸、间苯二甲酸、偏苯三甲酸酐、对苯二甲酸、萘二羧酸、环己烷-二羧酸、及其混合物。在一些实施方式中，链烷二酸可以包含4至12个碳原子。也应该理解的是，多羧酸的酯化衍生物，例如多羧酸的二甲酯或酐可由用于制备聚酯。
本发明的其它实施方式使用含脂族二醇的聚酯树脂，所述脂族二醇例如UNOXOLTM(顺式和反式1,3-环己烷二甲醇和1,4-环己烷二甲醇的混合物)，其购自The Dow ChemicalCompany(Midland，MI)。
在某些实施方式中，基础聚合物可以，例如，包括包含环氧树脂的热固性材料。环氧树脂表示每分子具有一个或多个连位环氧基团的组分，即，每分子具有至少一个1,2-环氧基团的组分。通常，这样的化合物是饱和或不饱和的脂族、脂环族、芳族或杂环化合物，该化合物具有至少一个1,2-环氧基团。如果期望，这样的化合物可以由一个或多个非干扰性取代基(如卤素原子、羟基基团、醚基团、低级烷基等)取代。在制备所需环氧树脂时也可以混入一种或多种含环氧基团的物质。
说明性的环氧树脂描述于H.E.Lee和K.Neville的由McGraw-Hill,New York在1967年出版的Handbook of Epoxy Resins以及美国专利4,066,628中，其通过参考并入本申请。
可以用于本发明实践的特别有用的化合物是具有下式的环氧树脂：
Figure BDA0001380688580000191
其中n的平均值为0或更多。
用于本发明的环氧树脂可以包括，例如，多元酚和多元醇的缩水甘油聚醚。作为本发明的说明，可以用于本发明的已知环氧树脂的实例包括，例如，以下物质的二缩水甘油醚：间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、联苯二酚、双酚A、双酚AP(1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷)、双酚F、双酚K、四溴双酚A、苯酚-甲醛酚醛清漆树脂、烷基取代的苯酚-甲醛树脂、苯酚-羟基苯甲醛树脂、甲酚-羟基苯甲醛树脂、二环戊二烯-苯酚树脂、二环戊二烯-取代的苯酚树脂、四甲基联苯二酚、四甲基-四溴联苯二酚、四甲基三溴联苯二酚、四氯双酚A、及其任何组合。
特别用于本发明的二环氧化物的实例包括2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(通常称为双酚A)的二缩水甘油醚和2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷(通常称为四溴双酚A)的二缩水甘油醚。任何两种或更多种多环氧化物的混合物也可以用于本发明的实践。
其它示例性的二环氧化物包括二元酚的二缩水甘油醚，如描述于美国专利5,246,751；5,115,075；5,089,588；4,480,082和4,438,254的那些，所有的前述文献通过参考并入本申请，或二羧酸的二缩水甘油酯，如描述于美国专利5,171,820的那些。其它适宜的二环氧化物包括例如，基于αω-二缩水甘油基氧基异丙叉-双酚的环氧树脂(商业上称为
Figure BDA0001380688580000192
300和600系列的环氧树脂，为Dow Chemical Company,Midland,Michigan的产品)。
可以用于本发明实践的环氧树脂也包括通过二元酚的二缩水甘油醚与二元酚的反应或通过二元酚与表氯醇的反应制备的环氧树脂(也称作“太妃(taffy)树脂”)。
示例性的环氧树脂包括，例如，以下物质的二缩水甘油醚：双酚A；4,4'-磺酰联苯二酚；4,4-氧联二苯酚；4,4'-二羟基二苯甲酮；间苯二酚；对苯二酚；邻苯二酚；9,9'-双(4-羟基苯基)芴；4,4'-二羟基联苯或4,4'-二羟基-α-甲基茋以及二羧酸的二缩水甘油酯。
其它有用的环氧化物化合物包括脂族环氧化物，例如聚丙二醇二缩水甘油醚、一缩二丙二醇二缩水甘油醚、1,4丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6己二醇二缩水甘油醚、环己烷二甲醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚等。
其它有用的环氧化物化合物包括脂环族环氧化物。脂环族环氧化物由饱和碳环组成，该饱和碳环包含键接于碳环中两个连位原子的环氧的氧原子，例如由以下通式所说明：
Figure BDA0001380688580000201
其中R是烃基，其任选地包括一个或多个杂原子(如，不受限制地为Cl、Br、和S)、或与碳原子形成稳定键的原子或原子的基团(如，不受限制地为Si、P和B)，其中n大于或等于1。
脂环族环氧化物可以是单环氧化物、二环氧化物、多环氧化物、或它们的混合物。例如，描述于美国专利3,686,359的任何脂环族环氧化物可以用于本发明，其通过参考并入本申请。作为说明，可以用于本发明的脂环族环氧化物包括，例如，(3,4-环氧环己基-甲基)-3,4-环氧-环己烷羧酸酯、己二酸双-(3,4-环氧环己基)酯、乙烯基环己烯一氧化物、及其混合物。
在某些实施方式中，基础聚合物可以，例如，包括热固性材料，该材料包含已经通过使前述环氧树脂之一与二元酸共反应产生的改性的环氧树脂，所述二元酸例如但不限于己二酸、2-甲基-1,6-己二酸、庚二酸、辛二酸、十二烷二酸、邻苯二甲酸、5-叔丁基间苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、壬二酸、癸二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘二羧酸、环己烷-二羧酸、及其混合物。
在某些实施方式中，基础聚合物可以，例如，包括包含改性的环氧树脂的热固性材料。改性可由产生自环氧树脂的末端环氧基团与含亲核基团的物质例如羧基基团、酚羟基、烷基或二醇羟基、硫醇、胺基团等的反应。其也可以是前述环氧基团与酸例如磷酸、氢氯酸、氢溴酸等的反应产物。其也可以是前述环氧基团与水或酚类化合物例如双酚-A的反应产物。其也可以是前述环氧基团与酸官能的聚酯树脂的反应产物。
在某些实施方式中，基础聚合物可以，例如，包括热塑性或热固性聚氨酯聚合物。这样的聚氨酯聚合物通常是已知的，并且进一步描述于，例如，国际公开2008/057878，其中描述热塑性聚氨酯聚合物的内容通过参考并入本申请。
本领域技术人员将知道以上列出的不是示例性的基础聚合物的全面列表。也应该知道的是，本发明的范围仅由所附权利要求限定。
在某些实施方式中，基础聚合物包括热塑性聚酰胺。这种聚酰胺聚合物通常是已知的，例如，尼龙66、尼龙6、尼龙610、和尼龙11、尼龙12等。
稳定剂
含水分散体可以进一步包含至少一种或多种稳定剂从而促进形成稳定的分散体。稳定剂可以优选为外部稳定剂。本发明的分散体包含1至50重量％的一种或多种稳定剂，基于分散体的固体内容物的总重量。本申请包括并公开了1至45wt％的所有单个数值和子范围；例如，重量百分比可以为1wt％、3wt％、5wt％、10wt％的下限值至15wt％、25wt％、35wt％、45wt％、或50wt％的上限值。例如，分散体可以包含1至25重量％的一种或多种稳定剂，或在可替换的实施方式中包含1至35重量％的一种或多种稳定剂，或在可替换的实施方式中包含1至40重量％的一种或多种稳定剂，或在可替换的实施方式中包含1至45重量％的一种或多种稳定剂，基于分散体的固体内容物的总重量。在所选的实施方式中，稳定剂可以是表面活性剂、聚合物、或其混合物。在某些实施方式中，稳定剂可以是具有作为共聚单体或接枝单体的极性基团的极性聚合物。在示例性的实施方式中，稳定剂包括一种或多种具有作为共聚单体或接枝单体的极性基团的极性聚烯烃。示例性的聚合物稳定剂包括但不限于乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物和乙烯-甲基丙烯酸共聚物，例如以商标PRIMACORTM可商购自The Dow Chemical Company的那些，以商标NUCRELTM可商购自E.I.DuPont de Nemours的那些，和以商标ESCORTM可商购自ExxonMobil Chemical Company的那些，所述聚合物稳定剂描述于美国专利4,599,392、4,988,781、和5,938,437，所述文献各自通过参考全部并入本申请。其它示例性的聚合物稳定剂包括但不限于乙烯丙烯酸乙酯(EEA)共聚物、乙烯甲基丙烯酸甲酯(EMMA)共聚物、和乙烯丙烯酸丁酯(EBA)共聚物。也可以使用其它乙烯-羧酸共聚物。本领域普通技术人员将知道，也可以使用多种其它有用的聚合物。
在某些实施方式中，稳定剂可以是官能化的聚烯烃例如聚丙烯或聚乙烯均聚物或共聚物，其中聚合物已经改性有羟基、胺、醛、环氧化物、乙氧基化物、羧酸、酯、或酐基团。这些官能化的聚烯烃例如聚丙烯或聚乙烯均聚物或共聚物可以例如，商业名称LICOCENE4351和LICOCENE 6452购自Clariant Corporation，和购自Baker Petrolite(BakerHughes，Inc.的子公司)。
可使用的其它稳定剂包括但不限于，包含12至60个碳原子的长链脂肪酸、脂肪酸盐、或脂肪酸烷基酯。在其它实施方式中，长链脂肪酸或脂肪酸盐可以包含12至40个碳原子。
可用于本发明实践的另外的稳定剂包括但不限于阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、或非离子表面活性剂。阴离子表面活性剂的实例包括但不限于磺酸盐、羧酸盐、和磷酸盐。阳离子表面活性剂的实例包括但不限于季胺。非离子表面活性剂的实例包括但不限于包含环氧乙烷的嵌段共聚物和有机硅表面活性剂。用于本发明实践的稳定剂可以是外部表面活性剂或内部表面活性剂。外部表面活性剂是在分散体制备中不发生化学反应结合进基础聚合物中的表面活性剂。用于本申请的外部表面活性剂的实例包括但不限于十二烷基苯磺酸盐和十二烷基磺酸盐。内部表面活性剂是在分散体制备中会发生化学反应结合进基础聚合物中的表面活性剂。用于本申请的内部表面活性剂的实例包括2,2-二羟甲基丙酸及其盐。可用于本发明的实践的其它表面活性剂包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、或其组合。各种可商购的表面活性剂可以用于本申请公开的实施方式，这包括：OP-100(硬脂酸钠)，OPK-1000(硬脂酸钾)，和OPK-181(油酸钾)，各购自RTDHallstar；UNICID 350，购自Baker Petrolite；DISPONIL FES 77-IS和DISPONIL TA-430，各购自Cognis；RHODAPEX CO-436，SOPROPHOR 4D384，3D-33，和796/P，RHODACAL BX-78和LDS-22，RHODAFAC RE-610，和RM-710，和SUPRAGIL MNS/90，各购自Rhodia；和TRITON QS-15，TRITON W-30，DOWFAX 2A1，DOWFAX 3B2，DOWFAX 8390，DOWFAX C6L，TRITON X-200，TRITON XN-45S，TRITON H-55，TRITON GR-5M，TRITON BG-10，和TRITON CG-110，各购自TheDow Chemical Company，Midland，Michigan。
可使用的另外的稳定剂是由以下组成的溶液或悬浮液聚合物：烯键式不饱和单体例如丙烯酸和/或甲基丙烯酸和它们的(C1-C30)酯或酰胺；丙烯酰胺/甲基丙烯酰胺和它们的N-取代的衍生物；丙烯腈；苯乙烯和取代的苯乙烯衍生物。
示例性的聚合物稳定剂包括但不限于，两性共聚物组合物，该共聚物包括以下物质的反应产物(i)5至95wt.％的一种或多种亲水单体和(ii)5至95wt.％的一种或多种可共聚的烯键式不饱和疏水单体。这些物质特别是当中和时是可溶于水或可乳化的，并且可以用作胶体稳定剂。示例性的稳定剂例如，包括但不限于，丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸月桂酯。
适宜制备两性共聚物组合物的代表性非离子、可溶于水的单体包括但不限于，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N,N-二甲基丙烯酰胺，N,N-二乙基丙烯酰胺，N-异丙基丙烯酰胺，N-乙烯基甲酰胺，N-乙烯基甲基乙酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，甲基丙烯酸羟基乙酯，丙烯酸羟基乙酯，丙烯酸羟基丙酯，甲基丙烯酸羟基丙酯，叔丁基丙烯酰胺，N-羟甲基丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸烷基酯如(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯，乙烯基单体如乙烯、苯乙烯、二乙烯基苯、二-异丁基乙烯、乙酸乙烯基酯和N-乙烯基吡咯烷酮，和烯丙基单体如(甲基)丙烯酸烯丙基酯。
适宜制备两性共聚物组合物的代表性阳离子、可溶于水的单体包括但不限于，胺官能化的单体的季铵盐，胺官能化的单体如丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N,N-二甲基丙烯酰胺，N,N-二乙基丙烯酰胺，N-异丙基丙烯酰胺，N-乙烯基甲酰胺，N-乙烯基甲基乙酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，叔丁基丙烯酰胺，N-羟甲基丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸乙基酯三丁基铵(TBAEMA)，DMAEMA，DMAPMAM，二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)，甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氯化铵(MAPTAC)，丙烯酰氨基丙基三甲基氯化铵(APTAC)，N-乙烯基吡咯烷酮，乙烯基咪唑，聚季
Figure BDA0001380688580000232
(polyquaternium)-11和聚季
Figure BDA0001380688580000231
-4。
适宜制备两性共聚物组合物的“阴离子”或“含酸单体”包括但不限于，包含羧酸基团、膦酸基团、次膦酸基团、亚磺酸基团和磺酸基团的烯键式不饱和单体。适宜的实例包括(甲基)丙烯酸、马来酸、琥珀酸、衣康酸、乙烯基膦酸和乙烯基磺酸。
在可替换的实施方式中，一种或多种稳定剂可以基于树脂例如聚酯、环氧树脂、聚酰胺树脂，这些树脂可以与丙烯酸类树脂或丙烯酸类单体反应形成聚酯丙烯酸酯、聚酰胺丙烯酸酯、环氧树脂丙烯酸酯。
用于制备稳定剂的适宜的聚酯树脂可以根据本领域技术人员熟知的常规过程通过下述步骤获得：使例如每个多元酸分子包含至少两个羧基基团的多元酸(例如至少二元的多羧酸)与多元醇中包含至少两个羟基基团的多元醇(如，至少二元醇)在常规酯化催化剂的存在下在升高的温度在溶剂存在或不存在的情况下反应。可替换地，多羧酸的烷基酯可以在常规酯化催化剂的存在下在升高的温度反应。可以通过使用包含可聚合的双键的多元酸和/或包含可聚合的双键的多元醇将一个或多个可聚合的双键结合到聚酯中。
作为稳定剂的聚酯丙烯酸酯可以经由可共聚的烯键式不饱和单体在聚酯存在下的原位聚合反应形成。实例包括烯键式不饱和单官能或多官能的酸、烯键式不饱和单官能或多官能的酸酯、酰胺、腈以及乙烯基单体和乙烯基酯与聚酯在反应液体存在或不存在的情况下反应。溶剂中的聚酯丙烯酸酯可以根据本领域技术人员已知的适当方法干燥。
用于制备稳定剂的适宜的环氧树脂可以根据本领域技术人员熟知的常规过程通过使聚环氧化物与适宜的多亲核试剂反应获得。适宜的环氧化物包括但不限于，缩水甘油醚、和其它包含环氧基团的分子。适宜的多亲核试剂包括但不限于，多元酚、和聚酚、聚硫醇、脂族聚醇或多元酸或多胺。示例性的适宜的环氧化物，例如，包括但不限于，每个多缩水甘油醚分子包含至少两个缩水甘油醚基团的缩水甘油醚(例如至少二缩水甘油醚)与多元酚中包含至少两个羟基基团的多元酚(如，至少二元酚或二酚)在常规催化剂的存在下在升高的温度在溶剂存在或不存在的情况下反应。另一类环氧树脂可以根据本领域技术人员熟知的常规过程通过下述步骤获得：使例如每个多缩水甘油醚分子包含至少两个缩水甘油醚基团的多缩水甘油醚(例如至少二缩水甘油醚)与每个多元酸分子包含至少两个羧基基团的多元酸(例如至少二元的多羧酸)在常规催化剂的存在下在升高的温度在溶剂存在或不存在的情况下反应。
用于制备稳定剂的环氧丙烯酸酯可以经由可共聚的烯键式不饱和单体在环氧树脂存在下的原位聚合反应形成。实例包括但不限于，烯键式不饱和单官能或多官能的酸、烯键式不饱和单官能或多官能的酸酯、酰胺、腈以及乙烯基单体和乙烯基酯与环氧树脂在反应液体存在或不存在的情况下反应。可替换地，聚合酸官能的丙烯酸类树脂可以与环氧树脂在适宜催化剂的存在下反应形成环氧丙烯酸酯。溶剂中的环氧丙烯酸酯可以根据本领域技术人员已知的适当方法干燥。
中和剂
稳定剂可以使用中和剂部分或全部中和。在某些实施方式中，以摩尔计，稳定剂(如长链脂肪酸或EAA)的中和可以为25至200％；或在可替换的实施方式中，以摩尔计，稳定剂的中和可以为50至150％；或在可替换的实施方式中，以摩尔计，稳定剂的中和可以为50至120％；或在可替换的实施方式中，以摩尔计，稳定剂的中和可以为50至110％。例如，对于EAA，中和剂可以是碱，如氢氧化铵或氢氧化钾。例如，其它中和剂可以包括氢氧化锂或氢氧化钠。在另一种可替换的实施方式中，中和剂可以，例如，是碳酸盐。在另一种可替换的实施方式中，中和剂可以，例如，是任何胺，如单乙醇胺、或2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)。用于本申请公开的实施方式的胺可以包括二乙醇胺，三乙醇胺，和TRIS AMINOTM(各购自Angus)，NEUTROLTMTE(购自BASF)，以及三异丙醇胺，二异丙醇胺，和N,N-二甲基乙醇胺(各购自TheDow Chemical Company，Midland，MI)。其它有用的胺可以包括氨，单甲胺，二甲胺，三甲胺，单乙胺，二乙胺，三乙胺，单正丙胺，丁胺，二丁胺，三丁胺，二甲基苄胺，二甲基正丙胺，N-甲醇胺，N-氨基乙基乙醇胺，N-甲基二乙醇胺，单异丙醇胺，N,N-二甲基丙醇胺，2-氨基-2-甲基-1-丙醇，1,2-二氨基丙烷，三(羟基甲基)-氨基甲烷，乙二胺N,N,N'N'-四(2-羟基丙基)乙二胺，N,N,N’,N’四甲基丙二胺，3-甲氧基丙胺，亚氨基二-丙胺等。在一些实施方式中，可以使用胺的混合物或胺和表面活性剂的混合物。在一种实施方式中，中和剂可以是聚合胺，例如二亚乙基三胺。本领域普通技术人员将知道，对适当的中和剂的选择取决于所配制的特定组合物，并且知道这样的选择是在本领域普通技术人员知识范围之内的。在一种实施方式中，沸点低于250℃的胺可以用作中和剂。
液体介质
含水分散体还包含液体介质。液体介质可以是任何介质；例如，液体介质可以是水。本发明的分散体包含15至99体积％的水，或在可替换的实施方式中，本发明的分散体包含15至99体积％的水和一种或多种有机溶剂的混合物，所述一种或多种有机溶剂例如一种或多种可与水溶混的溶剂、一种或多种不易与水溶混的溶剂、或其组合，基于分散体的总体积。在特定的实施方式中，水含量可以为30至75体积％，或在可替换的实施方式中为35至65体积％，或在可替换的实施方式中为40至60体积％，基于分散体的总体积。分散体的水含量可以优选地受控使得固含量(基础聚合物连同稳定剂)为约1体积％至约99体积％。在特定的实施方式中，固含量可以为约15体积％至约25体积％。在其它特定的实施方式中，固含量可以为约25体积％至约70体积％。在其它特定的实施方式中，固含量可以为约35体积％至约65体积％。在某些其它实施方式中，固含量可以为约40体积％至约60体积％。
另外的组分
本发明的含水分散体可以任选地与以下物质共混：一种或多种粘合剂组合物，例如丙烯酸类胶乳、乙烯基丙烯酸类胶乳、苯乙烯丙烯酸类胶乳、乙酸乙烯基酯乙烯胶乳、及其组合；任选的一种或多种填料；任选的一种或多种添加剂，例如催化剂、润湿剂、消泡剂、流动剂、脱模剂、增滑剂、抗粘连剂、掩饰硫着色的添加剂、颜料润湿/分散剂、抗沉淀剂、UV稳定剂、粘合促进剂；任选的一种或多种润滑剂如脂肪酸酯蜡、基于硅的蜡、基于氟的蜡、聚乙烯或任何其它类似的聚烯烃蜡、巴西棕榈蜡、羊毛脂蜡等；任选的一种或多种腐蚀抑制剂如铝、和锌；任选的一种或多种颜料，例如二氧化钛、硫酸钡、云母、碳酸钙、二氧化硅、氧化锌、磨碎玻璃、三水合铝、滑石、三氧化锑、飞灰、和粘土等；任选的一种或多种助溶剂，例如二醇、二醇醚、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、醇、矿物油精、芳族溶剂和苯甲酸酯等；任选的一种或多种分散剂，例如氨基醇、和多羧酸酯；任选的一种或多种表面活性剂；任选的一种或多种防腐剂，例如生物灭杀剂、防霉剂、杀真菌剂、除海藻剂、及其组合；任选的一种或多种增稠剂，例如基于纤维素类的增稠剂，例如羟基乙基纤维素、疏水改性的碱溶性乳液(HASE增稠剂，例如UCAR POLYPHOBE TR-116)和疏水改性的乙氧基化氨基甲酸酯增稠剂(HEUR)；或任选的一种或多种另外的中和剂，例如氢氧化物、胺、氨、和碳酸盐；任选的一种或多种溶剂或聚结剂。
而且，含水分散体可以与一种或多种分散体、乳液、悬浮液、胶体悬浮液等共混。
交联剂
含水分散体还可以包含至少一种或多种交联剂以促进交联。本发明的含水分散体包含1至50重量％的一种或多种交联剂，基于分散体的固体内容物的总重量。本申请包括并公开了1至50wt％的所有单个数值和子范围；例如，重量百分比可以为1wt％、3wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％的下限值至10wt％、12wt％、15wt％、18wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、或50wt％的上限值。例如，分散体可以包含1至18的一种或多种交联剂；或在可替换的实施方式中，包含1至15的一种或多种交联剂；或在可替换的实施方式中，包含1至12的一种或多种交联剂；或在可替换的实施方式中，包含1至10的一种或多种交联剂；或在可替换的实施方式中，包含1至20的一种或多种交联剂；或在可替换的实施方式中，包含1至30的一种或多种交联剂；或在可替换的实施方式中，包含1至40的一种或多种交联剂；或在可替换的实施方式中，包含1至45的一种或多种交联剂；或在可替换的实施方式中，包含1至50重量％的一种或多种交联剂，基于分散体的固体内容物的总重量。在所选的实施方式中，交联剂可以是但不限于，酚醛树脂；氨基-甲醛树脂，包括但不限于脲-甲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、苯并胍胺甲醛树脂；酐树脂；含环氧基团的树脂，包括但不限于，环氧树脂、含环氧基团的聚酯或丙烯酸类树脂和封闭的异氰酸酯树脂，乙烯基树脂等，以及其两种或更多种的组合，条件是这些交联剂的组合是相容的。
交联剂可以是下述化合物，该化合物与分散体配制物中包含的反应性官能团反应；从而促进它们的交联。这样的官能团可以同时存在于基础聚合物以及稳定剂中。
例如，反应性官能团包括但不限于，游离形式或中和形式的酸基团例如羧酸基团，或具有由另一种组分提供的另一种活性氢的任何官能团如醇基团、氨基基团、环氧基团等。
交联剂中可交联的官能团是能够与基础聚合物或稳定剂的反应性官能团反应的基团。例如，碳二酰亚胺基团、
Figure BDA0001380688580000271
唑啉基团、异氰酸酯基团、环氧基团、羟甲基基团、醛基团、酸酐基团、羟基基团、吖丙啶基基团或硅烷基团可以用于交联剂。
使酸官能团交联的另一种可能性是通过使用多价金属离子通过前述酸基团与含多价金属离子的物质例如氧化锌的反应实现的。
羧酸也可以在与多官能的烯属不饱和物质在强酸催化下的反应中交联。多官能的碳酸盐也可以与羧酸反应从而得到酯连接基并释放二氧化碳。
在可替换的实施方式中，聚烯烃类物质可以经通过添加过氧化物引发的自由基交联而交联，或经过辐射如电子束而交联。
一个或多个可交联的官能团可以存在于交联剂中。在可替换的实施方式中，两个或更多个可交联的官能团可以存在于单个分子中。
具有上述可交联的官能团的交联剂可以是在水中分散的或可在水中分散的或可溶于水的物质。在一种实施方式中，示例性的交联剂包括但不限于，含水的单体或聚合物质，该物质每分子包含两个或更多个
Figure BDA0001380688580000281
唑啉基团、碳二酰亚胺基团、环氧基团、异氰酸酯基团、羟甲基基团等或这些基团中的几种。
示例性的
Figure BDA0001380688580000282
唑啉交联剂是在其分子中具有两个或更多个
Figure BDA0001380688580000283
唑啉基团的含水聚合物，该物质可以通过使含
Figure BDA0001380688580000284
唑啉基团的单体和按照需要的烯键式不饱和单体聚合而获得。可替换地，
Figure BDA0001380688580000285
唑啉交联剂也可以通过腈基团和氨基乙醇基团之间的反应、羟基烷基酰胺基团的脱水反应等获得。
具有两个或更多个碳二酰亚胺基团的交联剂可以由二异氰酸酯化合物通过二异氰酸酯化合物的缩合反应和然后的脱羧反应制得。二异氰酸酯化合物的实例包括但不限于，1,5-萘二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二苯基二甲基甲烷二异氰酸酯、1,4-亚苯基二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、己烷亚甲基二异氰酸酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、和四甲基二甲苯二异氰酸酯等。这些化合物也可以作为混合物使用。
可以加入单官能的异氰酸酯以控制树脂分子的链长度，例如可以使用苯基异氰酸酯、甲苯基异氰酸酯、环己基异氰酸酯、二甲基苯基异氰酸酯、丁基异氰酸酯、和萘基异氰酸酯。
二异氰酸酯物质可以部分地与具有羟基基团、亚氨基基团、氨基基团、羧基基团、巯基基团、环氧基团等的脂族化合物、脂环族化合物、或芳族化合物反应。
在二异氰酸酯化合物的缩合反应和然后的脱羧反应中，可以使用碳二酰亚胺催化剂。可用作这样的催化剂的是，例如，磷杂环戊烯氧化物(phospholene oxides)，例如1-苯基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物、3-甲基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物、1-乙基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物、及其3-磷杂环戊烯异构体。
为将含碳二酰亚胺基团的聚合物转化为含水聚合物，将亲水链段结合到含碳二酰亚胺基团的聚合物的分子结构中。例如，含碳二酰亚胺基团的含水聚合物可以通过提供包含可与异氰酸酯基团反应的官能团的亲水链段而获得。可用作亲水链段的是：二烷基氨基烷基胺的季铵盐(如，2-二甲基氨基乙醇的季铵盐)；二烷基氨基烷基胺的季铵盐(如，3-二甲基氨基-正丙胺)；具有至少一个反应性羟基基团的烷基磺酸盐(如，羟基丙烷磺酸钠)；聚环氧乙烷或末端封端有烷氧基基团的聚环氧乙烷和聚环氧丙烷的混合物(如，聚环氧乙烷，其末端位置封端有甲氧基基团或乙氧基基团)。
作为包含环氧基团的含水交联剂，其实例包括山梨糖醇多缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、聚甘油多缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、聚(乙二醇)二缩水甘油醚、聚(丙二醇)二缩水甘油醚、苯酚环氧乙烷缩水甘油醚、和月桂醇环氧乙烷缩水甘油醚等。除了上述之外，作为实例而提及的是：可溶于水的环氧树脂，其通过使羧基化合物(通过聚氧化乙烯多元醇化合物和酸酐化合物之间的反应获得)和在其分子内具有两个或更多个环氧基团的环氧树脂反应获得；和可以自乳化的环氧树脂组合物，其通过将可溶于水的环氧树脂和在其分子内具有两个或更多个环氧基团的环氧树脂混合获得。这样的树脂可以例如以商业名称XZ 92533.00、XZ 92598.00和XZ 92446.00购自The Dow Chemical Company，Midland，MI。酐化合物的实例包括但不特定地限于，优选为芳族酐如邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、和均苯四甲酸酐；和环状脂族酐，例如马来酸酐、琥珀酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、链烯基琥珀酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、和甲基六氢邻苯二甲酸酐。对于在其分子内具有两个或更多个环氧基团的环氧树脂没有限制，因此环氧官能度大于或等于2的所有已知的环氧树脂都可以使用。实例是由表氯醇和多羟基化合物获得的多缩水甘油醚，例如苯酚线型酚醛清漆、和甲酚线型酚醛清漆双酚A、双酚F、双酚S、间苯二酚、对苯二酚或邻苯二酚；环氧烷烃-加成的双酚A；多元醇，例如聚丙二醇、1,6-己二醇、三羟甲基丙烷、甘油，环己烷二甲醇；和多羧酸例如己二酸、邻苯二甲酸、二聚酸等的多缩水甘油酯和多缩水甘油胺。
包含异氰酸酯基团的含水交联剂是，例如：多异氰酸酯，主要包含选自下列中的至少一种：含异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯、含脲二酮(urethodione)基团的多异氰酸酯，含脲二酮基团/异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯，含氨基甲酸酯基团的多异氰酸酯，含脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯，含缩二脲基团的多异氰酸酯，含碳二酰亚胺基团的多异氰酸酯，和含脲二酮基团的多异氰酸酯，其各自包含1,6-六亚甲基二异氰酸酯和/或异佛尔酮二异氰酸酯作为原料；和可自乳化的多异氰酸酯，其通过使具有至少一个活性氢基团(可以与异氰酸酯基团或包含至少三个聚-环氧乙烷单元的聚乙烯醚醇反应)的亲水表面活性剂与脂肪酸酯反应获得，其中脂肪酸和作为原料的含羟基化合物的碳原子数目的总和为8或更多，并且其具有至少一个可以与异氰酸酯基团反应的活性氢基团。除了上述之外，可以提及的是通过1,6-六亚甲基二异氰酸酯和/或异佛尔酮二异氰酸酯和含活性氢基团的化合物之间的反应获得的含氨基甲酸酯基团的多异氰酸酯，或通过这些二异氰酸酯化合物的脲基甲酸酯化反应、碳二酰亚胺化反应、脲二酮化反应、和缩二脲化反应获得的多异氰酸酯。
含醛的适宜的交联剂的实例是分散在水中的或可分散在水中的或可溶于水的酚醛树脂、氨基甲醛树脂或其组合。
酚醛交联剂包括但不限于，醛与酚的反应产物。优选的醛非限制性地包括甲醛和乙醛。可以使用多种酚类，其例如但不限于苯酚、甲酚、对-苯基苯酚、对-叔丁基苯酚、对-叔戊基苯酚、环戊基苯酚、甲酚酸、双酚-A、双酚-F等及其组合。酸官能的酚也可以用于制备酚醛树脂。交联剂可以是未醚化的或与醇或多元醇醚化的。这些酚醛树脂可以是溶于水的或可在水中自乳化的或可以通过使用胶体稳定剂例如聚乙烯醇来稳定化。
氨基甲醛交联剂包括但不限于，醛与含氨基或酰胺基基团的分子的反应产物。示例性的醛包括但不限于，甲醛和乙醛。可以使用多种含氨基或酰胺基基团的分子，例如但不限于脲、三聚氰胺、苯并胍胺、乙酰胍胺、甘脲等。适宜的氨基交联剂包括三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、苯并胍胺-甲醛树脂、乙酰胍胺-甲醛树脂、甘脲-甲醛树脂。氨基甲醛树脂的羟甲基基团也可以用单羟基脂族醇(如甲醇和/或正丁醇)中的至少一种部分或完全醚化。这些氨基甲醛树脂可以是溶于水的或可在水中自乳化的或可以通过使用胶体稳定剂例如聚乙烯醇来稳定化，所述胶体稳定剂可以用于使氨基甲醛分散体稳定。
可溶于水或可在水中分散并且可针对本发明目的使用的可商购的氨基-甲醛树脂包括CymelTM 301、CymelTM 303、CymelTM 370、和CymelTM 373(全部为Cytec SurfaceSpecialties，Brussels，Belgium的产品)。用于与氨基化合物反应形成树脂质物质的其它醛是巴豆醛，丙烯醛，或产生醛的化合物如六亚甲基-四胺、三聚乙醛等。
羧酸基团的另一类交联剂是可溶于水的羟基烷基酰胺交联剂，例如二(N,N’-二羟基乙基)己二酰胺等。这样的化合物可以商业名称PRIMIDTM交联剂树脂商购自瑞士的EMS-PRIMID，例如PRIMIDTM XL-522、PRIMIDTM SF-4510和PRIMIDTM QM-1260。
作为含水分散体配制工艺的一部分，可以将一种或多种交联剂添加到含水分散体中；或在可替换的实施方式中，可以在分散体配制工艺之后，将一种或多种交联剂添加到含水分散体中。
根据包含在涂布的容器内的食品或饮料的类型、和根据所需的涂层性质，有利的是将几种交联剂混合或者一些交联剂可能比另一些交联剂更适合。一些交联剂可能不适用于所有的应用。一些交联剂可能需要针对适当的固化添加催化剂。
与不包含交联剂的等同配制物相比，交联剂将有助于构建热固性网络体系，这可以通过较高的MEK双摩擦(Double Rubs)值说明。
形成分散体
含水分散体可以通过任何数目的本领域技术人员已知的方法形成。分散设备可以间歇、半间歇、或连续的模式操作。混合机的实例包括转子-定子、微型流化器、高压均化器、超声装置、碰撞射流装置、CowlesTM刀片、行星式混合机、和熔融捏合装置例如挤出机。
在一种实施方式中，将一种或多种基础聚合物、一种或多种稳定剂与水和任选的一种或多种中和剂(例如氨、氢氧化钾、胺、或其中两种或更多种的组合)在挤出机中熔融捏合从而形成分散体。在另一种实施方式中，将一种或多种基础聚合物和一种或多种稳定剂混配，然后在挤出机中在水、和任选的一种或多种中和剂的存在下熔融捏合，从而形成分散体。在一些实施方式中，首先将分散体稀释至包含约1至约20重量％(如，1至5重量％或1至3重量％)的水，然后进一步稀释至包含大于约25重量％的水。在一种实施方式中，进一步的稀释可以经溶剂完成。
可以使用任何本领域已知的熔融捏合方法。在一些实施方式中，使用捏合机、
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混合机、单螺杆挤出机、或多螺杆挤出机例如双螺杆挤出机。制备根据本发明的分散体的方法没有特别限制。例如，在某些实施方式中，挤出机例如双螺杆挤出机，与背压式调节器、熔体泵、或齿轮泵联用。示例性的实施方式也提供碱容器和原始水容器，所述两者各自包括泵。所需量的碱和原始水分别由碱容器和原始水容器提供。可以使用任何适宜的泵，但是在一些实施方式中使用在240巴的压力流量为约150cc/min的泵，从而将碱和原始水提供至挤出机。在其它实施方式中，液体注射泵在200巴提供300cc/min的流量或在133巴提供600cc/min的流量。在一些实施方式中，在预热器中预加热碱和原始水。
一种或多种呈粒料、粉末、或片材形式的基础聚合物从进料器进料到挤出机的入口，其中树脂在该挤出机中熔融或混配。一种或多种另外的组分可以任选地与一种或多种基础聚合物同时经进料器进料到挤出机中；或在可替换的实施方式中，一种或多种另外的组分可以混配进一种或多种基础聚合物，然后经进料器进料到挤出机中。在可替换的实施方式中，可以任选地进一步将一种或多种另外的组分经乳化区之前的入口计量到包含一种或多种基础聚合物的熔融混配物中。在一些实施方式中，分散剂通过并且与树脂一起添加到一种或多种基础聚合物中，而在其它实施方式中，将分散剂单独供入到双螺杆挤出机中。然后将树脂熔体从挤出机的混合和传送区域递送至挤出机的乳化区域，在乳化区域通过入口添加来自水和碱容器的初始量的水和碱。在一些实施方式中，可以向该水流中额外地或者排他地添加分散剂。在一些实施方式中，可以经水入口添加使用来自挤出机的稀释和冷却区域中的水容器的另外的稀释水。通常，在冷却区域中将分散体稀释至含有至少30wt％的水。而且，可以将稀释的混合物稀释任何次，直至达到所需的稀释水平。在一些实施方式中，通过使用适当的热交换器在离开挤出机之后进一步冷却分散体。在其它实施方式中，在熔体已经从挤出机离开之后，不将水添加到双螺杆挤出机中，而是将水添加到包含树脂熔体的流中。以此种方式，消除了挤出机中积累的蒸汽压，并且分散体在二级混合装置例如转子定子混合机中形成。
在另一种实施方式中，含水分散体可以在不使用熔融捏合挤出机的情况下在连续高剪切混合机中形成。在该实施方式中，将包含一种或多种液体或熔融基础聚合物的第一流从适宜的液体泵例如注射泵、齿轮泵、或螺杆泵(progressive cavity pump)提供到连续高剪切混合机中。第一流流动通过第一管道并且连续地与第二流(其包含流动通过第二管道的连续液相)合并。第一和第二流在稳定剂与任选的中和剂的存在下合并进分散机中。这些试剂可以添加到第一流或第二流中，或者作为单独的流。包含水的第三流可以在分散机的下游添加。可以调节各流的流动速率，从而得到具有所需含量聚合物相和百分比固含量的分散体。分散机可以是连续内嵌混合机中的任一种，所述混合机例如IKA高剪切混合机、Oakes转子定子混合机、Ross混合机、Silverson混合机、或离心泵。分散机的rpm设定值可以用于帮助控制在分散体中的分散的疏水相的粒度。可以加热该系统从而在适合泵送的粘度得到聚合物和中和剂组分。蒸汽形成通过使用接近工艺出口的背压调节器、齿轮泵、计量泵、或其它适宜的装置控制压力而减少。在一些实施方式中，通过使用适当的热交换器在离开分散机之后进一步冷却分散体。
在另一种实施方式中，含水分散体可以在间歇或半间歇高剪切混合机中形成，其中混合机可以，例如置于加压釜内部从而例如减少蒸汽形成。在加工过程中从釜中移除全部或至少一部分分散体，并任选地通过使用适当的热交换器而冷却。
在制备含水分散体的过程中，可以将以下物质添加到含水分散体中：任选的一种或多种填料；任选的一种或多种添加剂，例如催化剂、润湿剂、消泡剂、流动剂、脱模剂、增滑剂、抗粘连剂、掩饰硫着色的添加剂、颜料润湿/分散剂、抗沉淀剂、UV稳定剂、粘合促进剂；任选的一种或多种润滑剂如脂肪酸酯蜡、基于硅的蜡、基于氟的蜡、聚乙烯或任何其它类似的聚烯烃蜡、巴西棕榈蜡、羊毛脂蜡等；任选的一种或多种腐蚀抑制剂如铝、和锌；任选的一种或多种颜料，例如二氧化钛、云母、碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅、氧化锌、磨碎玻璃、三水合铝、滑石、三氧化锑、飞灰、和粘土等；任选的一种或多种染料；任选的一种或多种助溶剂，例如二醇、二醇醚、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、醇、矿物油精、和苯甲酸酯等；任选的一种或多种分散剂，例如氨基醇、和多羧酸酯；任选的一种或多种表面活性剂；任选的一种或多种消泡剂；任选的一种或多种防腐剂，例如生物灭杀剂、防霉剂、杀真菌剂、除海藻剂、及其组合；任选的一种或多种增稠剂，例如基于纤维素类的增稠剂，例如羟基乙基纤维素、疏水改性的碱溶性乳液(HASE增稠剂，例如UCAR POLYPHOBE TR-116)和疏水改性的乙氧基化氨基甲酸酯增稠剂(HEUR)；或任选的一种或多种另外的中和剂，例如氢氧化物、胺、氨、和碳酸盐；或在可替换的实施方式中，可以在分散体配制工艺之后将这些物质添加到分散体中。
在制备含水分散体的过程中，也可以将一种或多种稳定剂添加到含水分散体配制物中；或在可替换的实施方式中，可以在分散体配制工艺之后添加到分散体中。
任选地在一种或多种基础聚合物的分散过程中，另一种聚合物分散体或乳液可以用作分散体的水相的一部分。实例包括但不限于，包含丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚酯、聚氨酯、聚烯烃、聚酰胺等的分散体、乳液、悬浮液、胶体悬浮液。
涂层应用和形成涂布的容器或闭合装置
含水分散体可以用于，例如，容器，例如罐、涂层应用、或闭合装置涂层应用。这种涂布的容器装置包括但不限于，罐例如饮料罐、食品罐；气溶胶容器例如用于非食品产品的那些，例如发胶、染发剂、或颜色喷漆；圆桶；小桶；提桶；装饰罐；敞开盘状物；管子，瓶，整体汽缸座等。涂布的闭合装置包括但不限于，帽，盖如酸奶酪和黄油容器的基于薄铝箔的盖，或冠形塞子；玻璃瓶和瓶子的闭合装置例如滚搽式闭合装置，真空闭合装置，防盗闭合装置，罐闭合装置的易剥落盖，以及罐的易开端和常规端。罐可以是2部件罐或3部件罐。饮料罐包括但不限于，啤酒罐、碳酸软饮料罐、能量饮料罐、动力饮料罐、水罐、果汁罐、茶罐、咖啡罐、牛奶罐等。食品罐包括但不限于，蔬菜罐、水果罐、肉罐、汤罐、即食膳食罐、鱼罐、食用油罐、沙司罐等。这样的罐可以具有任何形状；例如，这样的罐可以具有圆柱形状、立方体形状、球形、半球性、瓶状、伸长的立方体形状、浅的或高的形状、圆的或矩形的形状或任何其它适宜的形状。根据本发明的涂布的容器装置可以经任何常规的方法形成。例如，涂布的容器装置可以经冲压、拉制、重拉制、壁熨烫、压弯、压突缘、压纹、凹陷(debossing)、翻边、切槽、拉伸、吹制-拉伸和任何其它适宜的常规方法成型。这样的方法通常是本领域普通技术人员所知的。含水分散体可以，例如，施涂于金属基材例如金属片或金属箔，然后可以使涂布的基材成型为涂布的容器装置或涂布的闭合装置。在可替换的实施方式中，金属基材可以成型为容器装置或闭合装置，然后使容器装置或闭合装置涂布有一种或多种含水分散体以形成涂布的容器装置或涂布的闭合装置。涂层可以经任何方法施涂；例如，经辊涂、喷涂、粉末涂布、浸涂、电镀涂布、印刷、洗涂、流涂、帘涂施涂。
施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体可以经任何常规的干燥方法干燥。这样的常规干燥方法包括但不限于，空气干燥、对流烘箱干燥、热空气干燥、和/或红外烘箱干燥。在干燥过程中，一种或多种基础聚合物、稳定剂、或其组合(包括一种或多种交联剂)的交联可能发生。另外的固化可能通过辐射固化例如电子束固化发生。施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体可以在任何温度干燥；例如，其可以在等于或大于基础聚合物的熔点温度的温度干燥；或在可替换的实施方式中，其可以在小于基础聚合物的熔点温度的温度干燥。施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体可以在约60°F(15.5℃)至约700°F(371℃)的温度干燥小于约40分钟，例如，小于20分钟，或小于10分钟，或小于5分钟，或小于2分钟，或小于1分钟，或小于20秒。本申请包括并公开了约60°F(15.5℃)至约700°F(371℃)的所有单个数值和子范围；例如，施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体可以在约60°F(15.5℃)至约500°F(260℃)的温度干燥小于约40分钟，例如，小于20分钟，或小于10分钟，或小于5分钟，或小于2分钟，或小于1分钟，或在可替换的实施方式中，施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体可以在约60°F(15.5℃)至约450°F(232.2℃)的温度干燥小于约40分钟，例如，小于20分钟，或小于10分钟，或小于5分钟，或小于2分钟，或小于1分钟。可以将施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体的温度提升至等于或大于基础聚合物的熔点温度的温度，保持小于约40分钟的期间。本申请包括并公开了小于约40分钟的所有单个数值和子范围；例如，可以将施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体的温度提升至等于或大于基础聚合物的熔点温度的温度，保持小于约20分钟的期间，或在可替换的实施方式中，可以将施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体的温度提升至等于或大于基础聚合物的熔点温度的温度，保持小于约5分钟的期间，或在可替换的实施方式中，可以将施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体的温度提升至等于或大于基础聚合物的熔点温度的温度，保持约0.5至300秒的期间。在另一种可替换的实施方式中，可以将施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体的温度提升至小于基础聚合物的熔点温度的温度，保持小于40分钟的期间。本申请包括并公开了小于约40分钟的所有单个数值和子范围；例如，可以将施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体的温度提升至小于基础聚合物的熔点温度的温度，保持小于约20分钟的期间，或在可替换的实施方式中，可以将施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体的温度提升至小于基础聚合物的熔点温度的温度，保持小于约5分钟的期间，或在可替换的实施方式中，可以将施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体的温度提升至小于基础聚合物的熔点温度的温度，保持约0.5至300秒的期间。
涂布的金属基材可以进一步涂布有一种或多种常规的涂层组合物，或者可以将其层压至一个或多个其它的层。这样的常规涂层组合物通常是本领域普通技术人员已知的，并且它们可以包括但不限于，环氧树脂涂层组合、基于丙烯酸酯的涂层组合物、和基于聚酯的涂层组合物。层压法通常是已知的，示例性的层压层可以包括但不限于，聚酯层压材料、基于聚烯烃的层压材料例如聚丙烯层压材料。
作为一个或多个交联的涂布层，施涂于金属基材(例如预涂布的基材)的至少一个表面的一种或多种含水分散体的划格法附着力等级(cross cut adhesion rating)可以为至少3B；例如，5B，根据ASTM-D 3359-08测量。作为一个或多个交联的涂布层，施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体的甲基乙基酮(MEK)双摩擦等级可以为至少10。作为一个或多个交联的涂布层，施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体的楔形弯曲通过等级(wedge bend pass rating)可以为至少90％，经Gardner“COVERALL”弯曲检测器IG 1125测量。
实施例
以下实施例说明本发明但是不限制本发明的范围。本发明的实施例证明，施涂于金属基材的至少一个表面的一种或多种含水分散体提供了改善的涂布层挠性以及涂布层与金属基材的附着力。
制备本发明的含水分散体A
含水分散体A根据以下过程基于表I中所列的配制组分来制备。基础聚合物为PRIMACORTM 1410(CAS No.9010-77-9)，即乙烯-丙烯酸共聚物，其丙烯酸含量为约9至10wt％，熔体指数为约1.3至1.6g/10分钟(ASTM D 1238，190℃/2.16Kg)，购自The DowChemical Company；稳定剂为PRIMACORTM 5980i(CAS No.9010-77-9)，即乙烯-丙烯酸共聚物，其丙烯酸含量为约19.5至21.5wt％，熔体指数为约300g/10分钟(ASTM D 1238，190℃/2.16Kg)，购自The Dow Chemical Company；将这两者通过控制速率的进料器进料到直径为25mm的双螺杆挤出机中，在挤出机中两者被向前运送并熔融。使挤出机温度曲线升至约160℃，然后添加初始水和作为中和剂的AMP-95(氨基-2-甲基-1-丙醇(95％)(CAS No.124-68-5))，然后，通过挤出机的末端在添加稀释水之后使混合物冷却降回至低于100℃的温度。挤出机速度为约450rpm。将胺碱和水混合在一起并在初始水加入点进料到挤出机中。稀释水经第二泵进料，并将其加入到挤出机的稀释区。任选地将初始水和稀释水流预加热至挤出机温度。在挤出机出口，使用背压式调节器来调节挤出机筒内的压力至适当压力从而减少在操作温度形成蒸汽。使得到的分散体冷却并过滤通过200微米过滤器。
制备本发明的含水分散体B
含水分散体B根据以下过程基于表I中所列的配制组分来制备。基础聚合物为PRIMACORTM 1321(CAS No.9010-77-9)，即乙烯-丙烯酸共聚物，其丙烯酸含量为约6至7wt％，熔体指数为约2.2至2.8g/10分钟(ASTM D 1238，190℃/2.16Kg)，购自The DowChemical Company；另外的基础聚合物为HDPE 30460M(CAS No.26211-73-8)，即高密度聚乙烯，其密度为约0.958至0.962g/cm3，熔体指数为约24to 36g/1分钟，购自The DowChemical Company；稳定剂为PRIMACORTM 5980i(CAS No.9010-77-9)，即乙烯-丙烯酸共聚物，其丙烯酸含量为约19.5至21.5wt％，熔体指数为约300g/10分钟(ASTM D 1238，190℃/2.16Kg)，购自The Dow Chemical Company；将这几种组分通过控制速率的进料器进料到直径为25mm的双螺杆挤出机中，在挤出机中这些组分被向前运送并熔融。使挤出机温度曲线升至约160℃，然后添加初始水和作为中和剂的AMP-95(氨基-2-甲基-1-丙醇(95％)(CASNo.124-68-5))，然后，通过挤出机的末端在添加稀释水之后使混合物冷却降回至低于100℃的温度。挤出机速度为约450rpm。将胺碱和水混合在一起并在初始水加入点进料到挤出机中。稀释水经第二泵进料，并将其加入到挤出机的稀释区。任选地将初始水和稀释水流预加热至挤出机温度。在挤出机出口，使用背压式调节器来调节挤出机筒内的压力至适当压力从而减少在操作温度形成蒸汽。使得到的分散体冷却并过滤通过200微米过滤器。
制备本发明的含水分散体C
含水分散体C根据以下过程基于表I中所列的配制组分来制备。基础聚合物为PRIMACORTM 1321(CAS No.9010-77-9)，即乙烯-丙烯酸共聚物，其丙烯酸含量为约6至7wt％，熔体指数为约2.2至2.8g/10分钟(ASTM D 1238，190℃/2.16Kg)，购自The DowChemical Company；稳定剂为PRIMACORTM 5980i(CAS No.9010-77-9)，即乙烯-丙烯酸共聚物，其丙烯酸含量为约19.5至21.5wt％，熔体指数为约300g/10分钟(ASTM D 1238，190℃/2.16Kg)，购自The Dow Chemical Company；将这几种组分通过控制速率的进料器进料到直径为25mm的双螺杆挤出机中，在挤出机中这些组分被向前运送并熔融。使挤出机温度曲线升至约160℃，然后添加初始水和作为中和剂的DMEA(2-二甲基氨基乙醇(100％)(CASNo.108-01-0))，然后，通过挤出机的末端在添加稀释水之后使混合物冷却降回至低于100℃的温度。挤出机速度为约450rpm。将胺碱和水混合在一起并在初始水加入点进料到挤出机中。稀释水经第二泵进料，并将其加入到挤出机的稀释区。任选地将初始水和稀释水流预加热至挤出机温度。在挤出机出口，使用背压式调节器来调节挤出机筒内的压力至适当压力从而减少在操作温度形成蒸汽。使得到的分散体冷却并过滤通过200微米过滤器。
制备本发明的含水分散体D
分散体D以类似于分散体A的方式制备，所不同的是使用表I中列出的配制物组分。
制备增补的本发明的含水分散体S1-28
增补的本发明分散体S1-28以类似于分散体A的方式制备，所不同的是使用表I中列出的配制物组分。
制备基于具有三聚氰胺甲醛交联剂的配制物的涂层
将分散体A-D与交联剂CymelTM 327(CAS No.9003-08-1)(三聚氰胺甲醛树脂，购自Cytec Surface Specialties，Brussels，Belgium)在大口杯中使用处于水平5具有R-1302搅拌器的IKA RW 16电搅拌搅拌机在室温(即约25℃)混合约1分钟，得到完成的配制物。使混合物静置直至泡沫消散。基于含水分散体A-D和交联剂CymelTM 327的组合的涂层配制物的详情报告于表II。
制备基于具有酚类交联剂的配制物的涂层
本发明的配制物实施例5：
步骤1：制备酚类交联剂共混物分散体：
20g的XZ 95320.02实验用环氧树脂固化剂，20g的PhenodurTM PR 401酚类树脂和0.75g的二甲基乙醇胺使用IKA RE-166电搅拌搅拌机和螺旋桨叶片搅拌器在约2000rpm在搅拌下混合。然后在搅拌下缓慢添加18.0g水，直至发生转相。得到的乳液的固含量为41.1％。
XZ 95320.02实验用环氧固化剂购自The Dow Chemical Company.，MidlandMichigan。PhenodurTM PR 401酚类树脂购自Cytec Surface Specialties，Brussels，Belgium。
步骤2：制备最终配制物
将25.46g的本发明分散体D与4.44g上述酚类交联剂分散体在大口杯中使用处于水平5具有R-1302搅拌器的IKA RW 16电搅拌搅拌机在室温(即约25℃)混合约1分钟，得到完成的配制物。
步骤3：由Rasselstein提供、具有等级TS-245标准表面光洁度、大小为约10cm×20cm的镀锡板先用丙酮清洁，然后干燥。将约3克涂层配制物经30微米螺旋牵伸条施涂于镀锡板，从而涂布镀锡板的一个表面。然后，将镀锡板置于对流烘箱中，在200℃固化3分钟。涂层稍微模糊。涂层配制物的详情列于表III。
本发明的配制物实施例6：
制备使用丙烯酸类树脂组合物的涂层
步骤1：二甲基氨基乙醇与水混合形成50％水溶液。
步骤2：在大口杯中使用处于水平5具有R-1302搅拌器的IKA RW 16电搅拌搅拌机在室温(即约25℃)，将2.14g步骤1的二甲基氨基乙醇水溶液(50％)缓慢添加到4.65g的PRIMALTM E 3203丙烯酸类乳液中，保持约1分钟。获得高粘度分散体。
步骤3：使PRIMIDTM XL 552交联剂溶于水形成50％水溶液。
步骤4：将6.72g步骤2的所得混合物与24.48分散体D在大口杯中使用处于水平5具有R-1302搅拌器的IKA RW 16电搅拌搅拌机在室温(即约25℃)混合约1分钟。然后使用处于水平5具有R-1302搅拌器的IKA RW 16电搅拌搅拌机在室温(即约25℃)添加2g步骤3的PRIMIDTM XL-552溶液(50％)，保持约1分钟。
PRIMALTM E-3203购自The Dow Chemical Company，Midland，MI；PRIMIDTM XL 552购自EMS Chemie，Donat；Switzerland。
由Rasselstein提供、具有等级TS-245标准表面光洁度、大小为约10cm至20cm的镀锡板先用丙酮清洁，然后干燥。将约3克涂层配制物经30微米螺旋牵伸条施涂于镀锡板，从而涂布镀锡板的一个表面。然后，将镀锡板置于对流烘箱中，在200℃固化3至6分钟。涂层结果的详情列于表IV。
本发明配制物实施例7：
将1.74g的XZ 92546.00实验用环氧线型酚醛清漆乳液(57.5％nv)与31.47g本发明分散体D在大口杯中使用处于水平5具有R-1302搅拌器的IKA RW 16电搅拌搅拌机在室温(即约25℃)混合约1分钟，得到完成的配制物。
由Rasselstein提供、具有等级TS-245标准表面光洁度、大小为约10cm×20cm的镀锡板先用丙酮清洁，然后干燥。将约3克涂层配制物经30微米螺旋牵伸条施涂于镀锡板，从而涂布镀锡板的一个表面。然后，将镀锡板置于对流烘箱中，在200℃固化3分钟。涂层稍微模糊。涂层结果的详情列于表V。
制备涂布有聚酯树脂配制物的镀锡板
将23.28g的DynapolTM 952聚酯和购自SI集团的3.98g的SFC 112/65与43.23g的52重量份SolvessoTM 100芳族溶剂和48重量份DowanolTM PMA二醇醚的混合物在密封的玻璃瓶中混合，其在一排旋转杆上在室温旋转72小时。然后，添加0.181g磷酸(25％，在DownanolTM二醇醚中)，然后使玻璃旋转另外24小时。Dynapol是Evonik的商标。Solvesso是ExxonMobil的商标，Dowanol是The Dow Chemical Company的商标。
由Rasselstein提供、具有等级TS-245标准表面光洁度、大小为约10cm×20cm的镀锡板先用丙酮清洁，然后干燥。将约3克涂层配制物经30微米螺旋牵伸条施涂于镀锡板，从而涂布镀锡板的一个表面。然后，将镀锡板置于对流烘箱中，在200℃固化10分钟。涂层具有3.9微米的厚度和15MEK DR。
预涂布的板上的涂层施涂
无需进一步清洁即可使用涂布有以上基于聚酯的配制物的镀锡板。约3克本发明的涂层配制物4经30微米螺旋牵伸条施涂于聚酯涂层上。然后，将镀锡板置于对流烘箱中，在200℃固化3分钟。
根据以下描述的过程，测试涂布的镀锡板的涂层厚度、楔形弯曲、MEK DR(甲基乙基酮双摩擦)、杀菌之前的划格法附着力、和在水中杀菌之后的划格法附着力和发白(blush)。结果报告于表VI。
未涂布板的涂层施涂
由Rasselstein提供、具有等级TS-245标准表面光洁度、大小为约10cm×20cm的镀锡板先用丙酮清洁，然后干燥。将约3克本发明的涂层配制物1-3分别经30微米螺旋牵伸条施涂于镀锡板，从而涂布镀锡板的一个表面。然后，将镀锡板置于对流烘箱中固化。固化条件报告于表VII。
根据以下描述的过程，测试涂布的镀锡板的涂层厚度、楔形弯曲、MEK DR(甲基乙基酮双摩擦)、杀菌之前的划格法附着力、和在水中杀菌之后的划格法附着力和发白。结果报告于表VII。
对比实验
由Rasselstein提供、具有等级TS-245标准表面光洁度、大小为约10cm至20cm的镀锡板先用丙酮清洁，然后干燥。将约3克表IV中列出的本发明分散体经30微米螺旋牵伸条施涂于镀锡板，从而涂布镀锡板的一个表面。然后，将镀锡板置于对流烘箱中固化。固化条件和测试结果报告于表VIII。
根据以下描述的过程，测试涂布的镀锡板的涂层厚度、楔形弯曲、MEK DR(甲基乙基酮双摩擦)、杀菌之前的划格法附着力、和在水中杀菌之后的划格法附着力和发白。
测试方法
测试方法包括以下：
划格法附着力
划格法附着力根据ASTM-D 3359-08测量。通过带状物测试，方法B.使用Erichsen划格法检测器EPT 675R测量附着力。该方法通过在膜中形成的切口上施用和移除带状物(等级：TESA 4124澄清)提供评价涂层膜与金属基材的附着力的过程。将一片带状物的中心置于栅格之上以及栅格的手指触及平滑的区域中。为确保与膜的良好接触，紧紧地摩擦带状物。在90±30秒的施涂中，通过抓住自由端并快速(并非猛拉)以尽可能接近180度的角度将其撕开将带状物移除。使用照明放大镜检查从基材或从之前的涂层上移除涂层的栅格区域。根据以下等价评价附着力的等级。
Figure BDA0001380688580000421
水中杀菌
将涂布的板浸没在可加压金属容器的水中，并放进Steriliser Automat V中，其中使板在129℃甄馏30分钟。然后，将加压容器放进具有冷水的保护壳中，并使加压容器的温度在敞开之前降低至小于50℃的温度。取出板，并干燥。然后评价发白外观。发白称为涂层的发白外观。如果涂层不表现出任何发白，那么等级是无发白；否则，涂层将被定级为非常轻微的发白、轻微的发白、发白或强发白。
乳酸中杀菌
将涂布的板浸没在可加压金属容器的2％乳酸溶液中，并放进SteriliserAutomat V中，其中使板在121℃甄馏30分钟。然后，将加压容器放进具有冷水的保护壳中，并使加压容器的温度在敞开之前降低至小于50℃的温度。取出板，并干燥。然后评价发白外观。发白称为涂层的发白外观。如果涂层不表现出任何发白，那么等级是无发白；否则，涂层将被定级为非常轻微的发白、轻微的发白、发白或强发白。
MEK双摩擦
使用重量为1230±10g的半球形锤的平坦端。将标准棉纸“VILEDA3168”绑在锤的末端。使其浸湿有甲基乙基酮(MEK)。使锤与涂层接触，并使其在整个涂层表面来回移动，其中在整个涂层表面来回移动一次认为是一次双摩擦。不在锤上施加任何另外的压力。在每10次双摩擦之后，重新浸湿棉纸。重复双摩擦步骤，直至涂层被擦掉，即至少一部分金属基材暴露出来。当双摩擦步骤达到100次双摩擦时，测试结束，并将100次双摩擦报告为最终结果。
楔形弯曲
楔形弯曲经Gardner"COVERALL"弯曲检测器测量IG 1125。用于该测试的设备由两个部件组成以将其转化为弯曲机器。将钢杆(心轴)安装在基材的前面。在3mm杆心轴上弯曲100mm宽的涂布的测试板；因此，在弯曲处的外面出现涂层。将弯曲的板插入楔形心轴。将撞击件，即金属砝码，升至7英寸高度，然后落下。在第一次弹回时捡起撞击件，对其进行保护。将板中圆柱形折痕折成圆锥形。涂布的板的边缘用硫酸铜的溶液(10克硫酸铜、90克水和3克硫酸的混合物)摩擦。若涂层的任何地方出现裂痕；出现暗点，那么表示失败。沿楔形弯曲的长度(为100mm)的完整无缺区域的长度以毫米计测量并表示为百分比通过率。
涂层厚度
涂层厚度根据根据ASTM-D 1186-01，即施涂于铁基材的非磁性涂层的干燥膜厚度的非破坏性测量方法，使用PERMASCOPE D-211D，涂层厚度量规测量。不具有任何涂层的标准板用于校正。涂布的板的涂层的厚度为10次测量的平均值，其中涂布的板的涂层的厚度的各次测量使用含铁材料的探针相对于标准板的涂层的厚度(即0)测量。测得的厚度以微米计报告。
中和程度
百分比中和度是树脂熔体中被碱中和的丙烯酸基团的计算量。
粒度测量
粒度通过Coulter LS-230粒度分析器(Beckman Coulter Corporation)测量。
测量百分比固含量
百分比固含量使用微波固体分析器测量。
本发明可以在不背离其精神和实质特征的情况下以其它形式实施，因此，当指明本发明的范围时，应该参考所附权利要求，而非前述说明书。
表I
Figure BDA0001380688580000441
Figure BDA0001380688580000451
表II
Figure BDA0001380688580000452
*nv＝非挥发物或固含量
酚类交联剂固化的
表III
Figure BDA0001380688580000453
具有丙烯酸类树脂的共混物
表IV
Figure BDA0001380688580000454
具有环氧树脂的共混物
表V
Figure BDA0001380688580000461
外涂布的聚酯涂布的板
表VI
Figure BDA0001380688580000462
表VII
Figure BDA0001380688580000463
对比例
表VIII
Figure BDA0001380688580000464

Claims (8)

1.制备涂布的容器装置的方法，包括以下步骤：
选择金属基材；
选择一种或多种含水分散体，其包含：
一种或多种基础聚合物，其选自一种或多种基于烯烃的聚合物、一种或多种基于聚酯的聚合物、或其组合；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和
水；
将所述一种或多种含水分散体施涂于所述金属基材的至少一个表面；
从所述一种或多种含水分散体中移除至少一部分的水；
从而形成与所述金属基材相连的一个或多个交联的涂布层；和
使所述涂布的金属基材成型为涂布的容器装置。
2.制备涂布的容器装置的方法，包括以下步骤：
选择金属基材；
使所述金属成型为容器装置；
选择一种或多种含水分散体，其包含：
一种或多种基础聚合物，其选自一种或多种基于烯烃的聚合物、一种或多种基于聚酯的聚合物、或其组合；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和
水；
将所述一种或多种含水分散体施涂于所述容器装置的至少一个表面；
从所述一种或多种含水分散体中移除至少一部分的水；
从而形成与所述容器装置的至少一个表面相连的一个或多个交联的涂布层；和
从而形成所述涂布的容器装置。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述基础聚合物包括一种或多种聚烯烃。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述金属基材是预涂布的金属基材。
5.制备涂布的闭合装置的方法，包括以下步骤：
选择金属基材；
选择一种或多种含水分散体，其包含：
一种或多种基础聚合物，其选自一种或多种基于烯烃的聚合物、一种或多种基于聚酯的聚合物、或其组合；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和
水；
将所述一种或多种含水分散体施涂于所述金属基材的至少一个表面；
从所述一种或多种含水分散体中移除至少一部分的水；
从而形成与所述金属基材相连的一个或多个交联的涂布层；和
使所述涂布的金属基材成型为涂布的闭合装置。
6.制备涂布的闭合装置的方法，包括以下步骤：
选择金属基材；
使所述金属成型为闭合装置；
选择一种或多种含水分散体，其包含：
一种或多种基础聚合物，其选自一种或多种基于烯烃的聚合物、一种或多种基于聚酯的聚合物、或其组合；
一种或多种稳定剂；
一种或多种交联剂；和
水；
将所述一种或多种含水分散体施涂于所述闭合装置的至少一个表面；
从所述一种或多种含水分散体中移除至少一部分的水；
从而形成与所述闭合装置的至少一个表面相连的一个或多个交联的涂布层；和
从而形成所述涂布的闭合装置。
7.根据权利要求5-6中任一项所述的方法，其中所述金属基材是预涂布的金属基材。
8.根据权利要求5-6中任一项所述的方法，其中所述一种或多种基础聚合物包括一种或多种聚烯烃。
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