BR112014014107B1 - método de preparação de uma composição de revestimento e substrato revestido - Google Patents

Abstract

COMPOSIÇÕES DE REVESTIMENTO COM BASE EM SOLVENTE COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO; MÉTODO DE REVESTIMENTO DE SUBSTRATO; E SUBSTRATO REVESTIDO. São descritas composições de revestimento. Em algumas realizações, as composições de revestimento são utilizadas para revestir substratos tais como materiais de embalagem e similares para armazenamento de alimentos e bebidas. As composições de revestimento podem ser preparadas por meio da reação de um óleo vegetal epoxidado e um material com funcionalidade hidroxila na presença de um catalisador ácido para formar um poliol de óleo com funcionalidade hidroxila, mistura do óleo de poliol com funcionalidade hidroxila (com ou sem polibutadieno epoxidado) com um copolímero de poliolefina funcional para formar uma mistura, reação da mistura com um componente de monômero etilenicamente insaturado na presença de um iniciador para formar um copolímero de enxerto e retícula do copolímero de enxerto com um reticulante para formar a composição de revestimento.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a composições de revestimento, método de revestimento de substratos com as composições de revestimento e substratos revestidos com as composições de revestimento.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[002] O estado da técnica é principalmente baseado na tecnologia de resina epóxi curada com resinas amino e fenóis. Composições de revestimento formadas a partir de resinas epóxi com base em bisfenol A e cloreto de polivinila foram utilizadas para revestir embalagens e recipientes para alimentos e bebidas. Entretanto, há um desejo entre alguns consumidores e donos de marcas por composições de revestimento sem, ou quase sem, o bisfenol A e cloreto de polivinila para embalagens e recipientes de alimentos e bebidas.

[003] A publicação de patente de propriedade comum WO 2010/100122 descreve uma composição de revestimento que compreende um poliol de óleo com funcionalidade hidroxila preparado por um método que compreende a reação de um óleo vegetal epoxidado com um material com funcionalidade hidroxila na presença de um catalisador ácido. A publicação da patente de propriedade comum WO 2010/100121 descreve uma composição de revestimento que compreende um copolímero de enxerto acrílico de poliol de óleo com funcionalidade hidroxila preparado por um método que compreende a reação de um óleo vegetal epoxidado com um material com funcionalidade hidroxila na presença de um catalisador ácido para formar um poliol de óleo com funcionalidade hidroxila, reação do poliol de óleo com funcionalidade hidroxila com um componente de monômero etilenicamente insaturado na presença de um iniciador para formar um copolímero de enxerto acrílico de poliol de óleo com funcionalidade hidroxila e retícula do copolímero de enxerto acrílico do poliol de óleo com funcionalidade hidroxila com o reticulante para formar a composição de revestimento. Entretanto, algumas tecnologias de poliol de óleo não têm flexibilidade intrinsecamente boa e podem beneficiar-se de modificação adicional quando o material for utilizado como uma composição de revestimento de embalagens.

[004] O pedido de patente do Reino Unido GB 2218704 descreve uma lata de aço estanhado ou de alumínio para bebidas carbonatadas protegidas por uma formulação de revestimento aquosa de um copolímero de ácido maleico e polietileno. A solução aquosa aplicada preferencialmente contém de 5 a 20% em peso de sólidos, o que é muito baixo para aplicações em latas de bebidas. Além disso, o revestimento aplicado ao substrato foi curado por calor a 200 °C por 10 minutos, o que é muito tempo e não aplicável para aplicações em latas.

[005] Há um desejo de produção de composições de revestimento de embalagens que não contenham bisfenol A nem cloreto de polivinila ou sejam substancialmente livres deles. As composições de revestimento de acordo com a presente invenção podem ser utilizadas, entre outros, como revestimentos de embalagens para embalagens e recipientes de alimentos e bebidas. Elas podem ser formuladas para fornecer teor de sólidos mais alto para aplicação e aumento da rigidez, resistência à corrosão, flexibilidade, resistência à perda de coloração e resistência à esterilização, em comparação com algumas composições de revestimento comerciais.

RESUMO DA INVENÇÃO

[006] A tecnologia de acordo com a presente invenção tem a capacidade de fornecer revestimentos com teor de sólidos mais alto e melhor rigidez, resistência à corrosão, flexibilidade, resistência à perda de coloração e resistência à esterilização que algumas composições de revestimento do estado da técnica. Teor de sólidos mais alto permite aumentar a latitude de revestimento em um processo de passagem única.As composições de revestimento podem ter 25% ou mais de poliol de óleo renovável que contribui para a sustentabilidade e atende às necessidades dos consumidores globais.Os copolímeros de poliolefina funcionais de acordo com a presente invenção ajudam a fornecer flexibilidade da película e boa adesão aos substratos de metal.

[007] Tampas abre-fácil para latas de cerveja e bebidas são geralmente fabricadas por meio do revestimento, em primeiro lugar, de uma chapa plana de um substrato metálico, aquecimento do substrato revestido e, em seguida, modelagem ou moldagem do substrato revestido na forma desejada. Linhas de revestimento de bobinas de alta velocidade geralmente necessitam de uma composição de revestimento que seque e cure dentro de poucos segundos, uma vez que o substrato é aquecido muito rapidamente à temperatura limite do metal que pode estar na faixa de cerca de 200 a cerca de 300 °C. As composições de revestimento de acordo com a presente invenção podem ser aplicadas sobre tampas de latas de cerveja e bebidas e podem ser aplicadas em pesos de películas de cerca de 1 miligrama por polegada quadrada a cerca de 10 miligramas por polegada quadrada sobre uma linha de revestimento de bobina de alta velocidade.

[008] A presente invenção fornece uma alternativa às composições de revestimento com base em resina epóxi que ainda permitem a cura livre do formaldeído, resistência à perda de coloração, capacidade de esterilização e podem suportar bebidas difíceis de reter. A presente invenção inclui processos de produção de composições de revestimento, tais como composições de revestimento com base em solvente e composições de revestimento formadas por meio desses processos. Esses processos podem ser realizados em um único reator ou em vários reatores. Em algumas realizações da presente invenção, uma composição de revestimento é preparada por um método que compreende as etapas de reação de um óleo vegetal epoxidado com um material com funcionalidade hidroxila na presença de um catalisador ácido (tal como um catalisador ácido Lewis) e um solvente para formar um poliol de óleo com funcionalidade hidroxila, mistura do poliol de óleo com funcionalidade hidroxila com um copolímero de poliolefina funcional (com ou sem polibutadieno epoxidado) para formar uma mistura, reação da mistura com um componente de monômero etilenicamente insaturado na presença de um iniciador para formar um copolímero de enxerto e retícula do copolímero de enxerto para formar a composição de revestimento.

[009] Em algumas realizações da presente invenção, uma composição de revestimento é preparada por um método que compreende um poliol de óleo com funcionalidade hidroxila (com ou sem polibutadieno epoxidado) e um copolímero de ácido (meta)acrílico e polietileno na presença de um catalisador ácido (tal como um catalisador ácido Lewis) para formar uma mistura e enxerto em seguida de um componente de monômero etilenicamente insaturado na presença de um iniciador para formar um copolímero de enxerto.

[010] Em algumas realizações da presente invenção, uma composição de revestimento é preparada por meio da mistura de um poliol de óleo com funcionalidade hidroxila e um copolímero de ácido (meta)acrílico e polietileno (com ou sem polibutadieno epoxidado) para formar uma mistura, enxerto em seguida de um componente de monômero etilenicamente insaturado para formar um copolímero de enxerto e reação do copolímero de enxerto com um reticulante de epóxido livre de BPA para formar uma composição de revestimento polimérico de microgel aquoso útil nas aplicações de revestimento de latas.

[011] O poliol de óleo com funcionalidade hidroxila em um solvente pode dissolver o copolímero de poliolefina funcional a uma temperatura alta (tal como 140 °C). O componente de monômero etilenicamente insaturado, tal como estireno ou acrilato de butila, pode ser polimerizado na presença de um iniciador. Monômeros acrílicos podem ser enxertados na cadeia principal de poliol de óleo ou nos copolímeros acrílicos formados. Foi descoberto que ácido de polietileno como copolímero de poliolefina funcional era mais compatível com um polímero de acrilato na presença de um poliol de óleo e que o ácido de polietileno forneceu boa adesão e flexibilidade para o desempenho da película. O copolímero de poliolefina funcional às vezes tem uma fase separada com o polímero de acrilato e produziu uma película opaca sem a presença do poliol de óleo.

[012] Em algumas realizações da presente invenção, os polímeros de revestimento formados a partir de polibutadieno epoxidado, tal como polybd600 em um solvente, podem dissolver um copolímero de ácido de polietileno a uma temperatura alta (tal como 140 °C). Um componente de monômero etilenicamente insaturado, tal como estireno ou acrilato de butila, pode ser polimerizado na presença de um iniciador. Monômeros acrílicos podem ser enxertados na cadeia principal de polibutadieno epoxidado ou nos copolímeros de acrílico formados. Polibutadieno epoxidado tem um grupo epóxi e um grupo insaturado. O grupo epóxi pode reagir com o grupo ácido do ácido de polietileno e o grupo insaturado pode reagir com o componente de monômero etilenicamente insaturado e reticulado para formar uma composição de revestimento utilizando reticulantes tais como reticulantes fenólicos e reticulantes com base em epóxi livres de BPA.

[013] Os polímeros de revestimento formados a partir do poliol de óleo, do copolímero de poliolefina funcional e do componente de monômero etilenicamente insaturado podem ser reticulados para formar uma composição de revestimento utilizando reticulantes tais como reticulantes fenólicos e reticulantes com base em epóxi e livres de BPA. As composições de revestimento de acordo com a presente invenção exibem desempenho de película muito bom quando revestidas sobre substratos, tais como tampas abre- fácil de cerveja e bebidas.

[014] Em algumas realizações, a presente invenção inclui métodos de revestimento de substrato por meio da aplicação da composição de revestimento ao substrato.Substratos revestidos com as composições de revestimento também são descritos.Em algumas realizações, o substrato é uma lata ou embalagem.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[015] Como utilizado nas realizações descritas acima e em outras realizações da presente invenção e reivindicações aqui descritas, os seguintes termos geralmente têm o significado indicado, mas esses significados não foram feitos para limitar o escopo da presente invenção se o benefício da presente invenção for alcançado por meio da concessão de significado mais amplo aos termos a seguir.

[016] A presente invenção inclui substratos revestidos pelo menos parcialmente com uma composição de revestimento de acordo com a presente invenção e métodos de revestimento dos substratos. O termo "substrato" como utilizado aqui inclui, sem limitações, latas, latas metálicas, tampas abre-fácil, embalagens, recipientes, receptáculos ou quaisquer porções utilizadas para reter, tocar ou entrar em contato com qualquer tipo de alimento ou bebida. Além disso, os termos "substrato", "lata(s) de alimentos", "recipientes de alimentos" e similares incluem, por exemplo e sem limitações, "tampas de lata", que podem ser moldadas a partir de um molde de tampas de lata e utilizadas na embalagem de alimentos e bebidas.

[017] A presente invenção inclui métodos de preparação de composições de revestimento por meio da reação de um óleo vegetal epoxidado com um material com funcionalidade hidroxila na presença de um catalisador ácido para formar um poliol de óleo com funcionalidade hidroxila, mistura do poliol de óleo com funcionalidade hidroxila (com ou sem polibutadieno epoxidado) com um copolímero de poliolefina funcional para formar uma mistura, reação da mistura com um componente de monômero etilenicamente insaturado na presença de um iniciador para formar um copolímero de enxerto e retícula do copolímero de enxerto com um reticulante para formar a composição de revestimento. As composições de revestimento podem ser utilizadas, entre outros, na preparação de revestimentos de embalagens para embalagens e recipientes de alimentos e bebidas.

[018] Em algumas realizações da presente invenção, uma composição de revestimento é preparada por um método que compreende a reação de um poliol de óleo com funcionalidade hidroxila (com ou sem polibutadieno epoxidado, tal como polybd600 ou polybd605 disponível por meio da Cray Valley), um copolímero de ácido (meta)acrílico e polietileno e um componente de monômero etilenicamente insaturado na presença de um catalisador ácido (tal como um catalisador ácido Lewis) e um iniciador para formar um copolímero de enxerto e retícula do copolímero de enxerto com um reticulante para formar a composição de revestimento.

[019] Em algumas realizações da presente invenção, a composição de revestimento é uma composição de revestimento com base em solvente. As composições de revestimento com base em solvente podem conter um monômero com funcionalidade hidroxila e/ou não funcional, opcionalmente com níveis mais altos de um monômero funcional ácido para posicionar a composição na solução. Como exemplo não limitador, a composição de revestimento com base em solvente pode incluir um componente de monômero etilenicamente insaturado que tenha monômeros etilenicamente insaturados não funcionais tais como, por exemplo e sem limitações, acrilato de butila, metacrilato de metila, estireno, metacrilato de benzila e similares e suas misturas, opcionalmente com quantidades menores de monômeros funcionais tais como, por exemplo e sem limitações, metacrilato de hidróxi propila, acrilato de hidróxi etila, metacrilato de glicidila, ácido acrílico, ácido metacrílico, metacrilato de acetoacetoxietila, monometacrilato de ésteres de fosfato e similares e suas misturas. Em algumas realizações da presente invenção, o monômero com funcionalidade hidroxila é adicionado em nível de até cerca de 30% em peso da mistura de componente de monômero etilenicamente insaturado, o monômero funcional ácido é adicionado em nível de até cerca de 30% em peso da mistura do componente de monômero etilenicamente insaturado. Em algumas realizações, metacrilato de acetoacetoxietila é adicionado em um nível de até cerca de 30% em peso da mistura de componente de monômero etilenicamente insaturado. Ésteres de fosfato de monometacrilatos (tais como Sipomer Pam-100, Pam-200 e Pam- 400) podem ser adicionados em nível de até cerca de 20% em peso da mistura de componente de monômero etilenicamente insaturado. Em algumas realizações, cerca de 10 a cerca de 50% em peso da mistura de componente de monômero etilenicamente insaturado é um monômero funcional ácido.Em algumas realizações, o monômero funcional ácido é ácido metacrílico.

[020] O óleo vegetal epoxidado pode ser utilizado sozinho ou junto com outros óleos vegetais epoxidados. Óleos vegetais epoxidados podem ser preparados a partir de óleos vegetais por meio, por exemplo e sem limitações, da adição de peróxido de hidrogênio e ácido fórmico ou acético ao óleo vegetal, mantendo então a mistura a uma temperatura elevada até que uma parte ou todas as ligações duplas de carbono-carbono sejam convertidas em grupos epóxidos.

[021] Óleos vegetais contêm principalmente glicerídeos que são triésteres de glicerol e ácidos graxos com graus variáveis de insaturação. Por exemplo e sem limitações, óleos vegetais epoxidados para uso na presente invenção podem ser feitos de óleos vegetais (triglicerídeos de ácidos graxos) tais como, sem limitações, ésteres de glicerol e ácidos graxos que tenham cadeia de alquila de cerca de 12 a cerca de 24 átomos de carbono. Glicerídeos de ácidos graxos que são triglicerídeos em óleos de glicerídeo insaturados geralmente são denominados óleos de secagem ou óleos de semissecagem. Óleos de secagem incluem, por exemplo e sem limitações, óleo de linhaça, óleo de perilla e suas combinações, enquanto óleos de semissecagem incluem, sem limitações, Tall Oil, óleo de soja, óleo de açafrão e suas combinações. Óleos de triglicerídeos em algumas realizações têm cadeias de ácidos graxos idênticas ou, alternativamente, têm cadeias de ácidos graxos diferentes ligadas à mesma molécula de glicerol.Em algumas realizações, os óleos possuem cadeias de ácidos graxos que contêm ligações duplas não conjugadas. Em algumas realizações, cadeias de ácidos graxos de ligações duplas simples ou conjugadas são utilizadas em quantidades menores. A insaturação de ligação dupla em glicerídeos pode ser medida pelo valor de iodo (número) que indica o grau de insaturação da ligação dupla nas cadeias de ácidos graxos. Óleos de glicerídeos de ácidos graxos insaturados empregados em algumas realizações da presente invenção têm um valor de iodo maior que cerca de 25 e alternativamente cerca de 100 a cerca de 210.

[022] Óleos vegetais de ocorrência natural para uso na presente invenção podem ser, por exemplo e sem limitações, misturas de cadeias de ácidos graxos presentes como glicerídeos e incluem, sem limitações, distribuição de ésteres de ácidos graxos de glicerídeos, em que a distribuição de ácidos graxos pode ser aleatória mas dentro de um intervalo estabelecido que pode variar moderadamente dependendo das condições de crescimento da fonte vegetal. Óleo de soja é empregado em algumas realizações e compreende cerca de 11% de palmítico, cerca de 4% de esteárico, cerca de 25% de oleico, cerca de 51% de linolênico e cerca de 9% de ácidos graxos linoleicos, em que oleicos, linoleicos e linolênicos são ácidos graxos insaturados. Óleos vegetais insaturados empregados em algumas realizações da presente invenção incluem, sem limitação, óleos de glicerídeo que contêm ésteres de glicerídeo de ácidos graxos insaturados não conjugados tais como, sem limitação, ácidos graxos linoleicos e linolênicos.

[023] Óleos de glicerídeo insaturados incluem, sem limitação, óleo de milho, óleo de semente de algodão, óleo de colza, óleo de cânhamo, óleo de linhaça, óleo de mostarda selvagem, óleo de amendoim, óleo de perilla, óleo de papoula, óleo de açafrão, óleo de gergelim, óleo de soja, óleo de girassol, óleo de canola, Tall Oil e suas misturas. Glicerídeos de ácidos graxos para uso na presente invenção incluem, por exemplo e sem limitações, aqueles que contenham cadeias de ácidos graxos linoleicos e linolênicos, óleos tais como, sem limitação, óleo de cânhamo, óleo de linhaça, óleo de perilla, óleo de papoula, óleo de açafrão, óleo de soja, óleo de girassol, óleo de canola, Tall Oil, óleo de semente de uva, óleo de rattonseed, óleo de milho e óleos similares que contenham altos níveis de glicerídeos de ácidos graxos linoleicos e linolênicos. Glicerídeos podem contem menores quantidades de ácidos graxos saturados em algumas realizações. Por exemplo e sem limitações, pode ser empregado óleo de soja que contenha, predominantemente, glicerídeos de ácidos graxos linoleicos e linolênicos. Combinações desses óleos são empregadas em algumas realizações da presente invenção. Óleos vegetais podem ser total ou parcialmente epoxidados por processos conhecidos, tais como, por exemplo e sem limitações, a utilização de ácidos tais como, sem limitação, ácido peróxi para epoxidação das ligações duplas insaturadas do óleo vegetal insaturado. Óleos de glicerídeo insaturados empregados em algumas realizações incluem mono, diglicerídeos e suas misturas com triglicerídeos ou ésteres de ácidos graxos saturados ou insaturados.

[024] Em algumas realizações, o óleo vegetal epoxidado compreende óleo de milho, óleo de algodão, óleo de semente de uva, óleo de cânhamo, óleo de linhaça, óleo de mostarda selvagem, óleo de amendoim, óleo de perilla, óleo de papoula, óleo de colza, óleo de açafrão, óleo de gergelim, óleo de soja, óleo de girassol, óleo de canola, Tall Oil, um éster de ácido graxo, monoglicerídeos ou diglicerídeos desses óleos ou uma de suas misturas.

[025] Fontes de óleos vegetais epoxidados disponíveis no mercado são utilizadas em algumas realizações da presente invenção tais como, por exemplo e sem limitações, óleo de soja epoxidado vendido sob a designação comercial VIKOLOX e VIKOFLEX 7170 disponíveis por meio da Arkema, Inc., DRAPEX 6.8 disponível por meio da Chemtura Corporation e PLAS-CHECK 775 disponível por meio da Ferro Corp. Outros óleos vegetais epoxidados para uso na presente invenção incluem, por exemplo e sem limitações, óleo de linhaça epoxidado vendido sob as designações comerciais VIKOFLEX 7190, disponível por meio da Arkema, Inc., e DRAPEX 10.4, disponível por meio da Chemtura Corporation, óleo de semente de algodão epoxidado, óleo de cártamo epoxidado e suas misturas. Óleo de soja epoxidado é empregado em algumas realizações.

[026] Em algumas realizações da presente invenção, os materiais com funcionalidade hidroxila incluem, sem limitação, propileno glicol, etileno glicol, 1,3- propanodiol, neopentil glicol, trimetilol propano, dietileno glicol, um glicol de poliéter, um poliéster, um policarbonato, uma poliolefina, uma poliolefina com funcionalidade hidroxila e suas combinações. O material com funcionalidade hidroxila inclui um álcool em algumas realizações, tal como, sem limitação, n-butanol, 2-etil hexanol, álcool benzílico e similares, sozinhos ou junto com dióis ou polióis.

[027] Em algumas realizações, o material com funcionalidade hidroxila está presente em uma quantidade de cerca de 1:99 a cerca de 95:5 em razão em peso entre o material com funcionalidade hidroxila e óleo vegetal epoxidado alternativamente de cerca de 5:95 a cerca de 40:60.funcionalidade hidroxila do material com funcionalidade hidroxila e funcionalidade oxirano no óleo vegetal epoxidado é de cerca de 0,1:1 a cerca de 3:1. Em algumas realizações, a razão equivalente entre funcionalidade hidroxila do material com funcionalidade hidroxila e funcionalidade oxirano no óleo vegetal epoxidado é de cerca de 0,1:1 a cerca de 3:1. Em algumas realizações, a razão equivalente entre funcionalidade hidroxila e funcionalidade oxirano no óleo vegetal epoxidado é de cerca de 0,2:1.

[028] O catalisador ácido pode ser, sem limitação, um catalisador Lewis, um catalisador ácido forte, tal como, por exemplo e sem limitações, um ou mais ácidos sulfônicos ou outro ácido forte (um ácido com pKa de cerca de 3 ou menos), um ácido tríflico, um sal de triflato de um metal do Grupo IIA, IIB, IIIA, IIIB ou VIIIA da Tabela Periódica de Elementos (de acordo com a convenção de 1970 do IUPAC), uma mistura dos mencionados sais de triflato ou uma de suas combinações. Em algumas realizações, a quantidade de catalisador ácido pode variar de cerca de 1 ppm a cerca de 10.000 ppm e, alternativamente, cerca de 10 ppm a cerca de 1000 ppm, com base no peso total da mistura de reação. Catalisadores incluem, por exemplo e sem limitações, catalisadores de triflato metálico do Grupo IIA tais como, sem limitação, triflato de magnésio, os catalisadores de triflato metálico do Grupo IIB tais como, sem limitação, triflato de zinco e cádmio, os catalisadores de triflato metálico do Grupo IIIA tais como, sem limitação, triflato de lantânio, os catalisadores de triflato metálico do Grupo IIIB tais como, sem limitação, triflato de alumínio e os catalisadores de triflato metálico do Grupo VIIIA tais como, sem limitação, triflato de cobalto e suas combinações. A quantidade de cada catalisador de triflato metálico pode variar, por exemplo e sem limitações, de cerca de 10 a cerca de 1000 ppm, alternativamente cerca de 10 a cerca de 200 ppm, com base no peso total da mistura de reação. Algumas realizações da presente invenção empregam um catalisador de triflato metálico na forma de solução em um solvente orgânico. Exemplos de solventes incluem, sem limitação, água, alcoóis tais como n-butanol, etanol, propanol e similares, assim como solventes de hidrocarbonetos aromáticos, solventes polares cicloalifáticos tais como, por exemplo e sem limitações, cetonas cicloalifáticas (por exemplo, ciclo- hexanona), solventes alifáticos polares, tais como, por exemplo e sem limitações, alcoxialcanóis, metoxietanol, solventes sem funcionalidade hidroxila e suas misturas.

[029] Em algumas realizações, o óleo vegetal epoxidado e o material com funcionalidade hidroxila são aquecidos na presença de um catalisador ácido e um solvente (tal como propileno glicol) a uma temperatura de cerca de 50 a cerca de 160 °C. Opcionalmente, outro solvente (tal como monobutil éter de etileno glicol ou monobutil éter de dietileno glicol) pode ser incluído na síntese do óleo vegetal epoxidado e do material com funcionalidade hidroxila para ajudar a controlar a viscosidade. Em algumas realizações, um solvente está presente durante a reação do poliol de óleo com funcionalidade hidroxila com o copolímero de poliolefina funcional e o componente de monômero etilenicamente insaturado, tal como, por exemplo e sem limitações, uma cetona tal como, sem limitação, amil metil cetona, um solvente aromático tal como, sem limitação, xileno ou Aromatic 100, um solvente de éster ou outro solvente sem funcionalidade hidroxila e suas misturas. Até cerca de 90% de um solvente com base no peso total da mistura de reação são empregados em diversas realizações da presente invenção e, alternativamente, cerca de 5 a cerca de 30% são empregados. Após cerca de 2 a cerca de 3 horas, >90% dos grupos epóxido são consumidos em algumas realizações. Solventes selecionados a partir daqueles descritos acima, assim como outros solventes que incluem, sem limitação, solventes com funcionalidade hidroxila podem ser adicionados mediante resfriamento. Em algumas realizações, é desejável ter NV (teor de não voláteis em peso) de cerca de 30 a cerca de 50.

[030] Em algumas realizações, um copolímero de poliolefina funcional e um componente de monômero etilenicamente insaturado são misturados com o poliol de óleo com funcionalidade hidroxila para formar uma mistura (opcionalmente na presença de um catalisador ácido, tal como os catalisadores ácidos descritos acima). Em algumas realizações, o copolímero de poliolefina funcional pode incluir, sem limitação, ácido metacrílico de polietileno, ácido acrílico de polietileno, copolímeros de etileno e anidrido maleico, copolímeros de propileno e anidrido maleico e suas combinações. Esses copolímeros podem ser Primacor 5980i disponível pela Dow Chemical ou Nucrel 925 disponível pela DuPont.Em algumas realizações, polibutadieno epoxidado pode incluir polybd600, polybd605, polybd600E, polybd700 e suas combinações disponíveis por meio da Cray Valley.

[031] A dispersão de água pode conter teor de sólidos maior e melhor estabilidade na presença de polibutadieno epoxidado. A mistura pode reagir com um componente de monômero etilenicamente insaturado na presença de iniciador para formar um copolímero de enxerto. O componente de monômero etilenicamente insaturado e o iniciador podem ser adicionados após a mistura ser resfriada. Em algumas realizações, o componente de monômero etilenicamente insaturado e o iniciador são adicionados após cerca de 2 horas. Em algumas realizações, o produto da reação do poliol de óleo com funcionalidade hidroxila, do componente de monômero etilenicamente insaturado e do iniciador é resfriado após manutenção de cerca de 1 hora para formar o copolímero de enxerto. O termo "acrílico" pode ser utilizado para descrever o copolímero de enxerto como um copolímero de enxerto de acrílico, mas a palavra acrílico é utilizada em seu sentido mais amplo para incluir todos os componentes do monômero etilenicamente insaturados.

[032] Os componentes de monômeros etilenicamente insaturados podem ser compostos de um único monômero ou de uma mistura de monômeros. O componente do monômero etilenicamente insaturado inclui, sem limitação, um ou mais ou uma mistura de monômeros de vinila, monômeros acrílicos, monômeros alílicos, monômeros de acrilamida, ésteres de vinils que incluem, sem limitação, acetato de vinila, propionato de vinila, butirato de vinila, benzoatos de vinila, acetatos vinil isopropila e ésteres de vinila similares, haletos de vinila que incluem, sem limitação, cloreto de vinila, fluoreto de vinila e cloreto de vinilideno, hidrocarbonetos vinil aromáticos que incluem, sem limitação, estireno, metil estirenos e alquil estirenos inferiores similares, cloroestireno, vinil tolueno, vinil naftaleno, monômeros de hidrocarboneto alifático de vinil queincluem, sem limitação, alfa olefinas tais como, por exemplo e sem limitações, etileno, propileno, isobutileno e ciclo- hexeno, assim como dienos conjugados tais como, por exemplo e sem limitações, 1,3-butadieno, metil-2-butadieno, 1,3- piperileno, 2,3-dimetilbutadieno, isopreno, ciclo-hexano, ciclopentadieno e diciclopentadieno. Vinil alquil éteres incluem, sem limitação, vinil metil éter, vinil isopropil éter, vinil n-butil éter e vinil isobutil éter. Monômeros acrílicos incluem, sem limitação, monômeros tais como, por exemplo e sem limitações, alquil ésteres inferiores de ácido acrílico ou metacrílico que possuem uma porção alquil éster que contêm cerca e 1 a cerca de 10 átomos de carbono, assim como derivados aromáticos de ácido acrílico e metacrílico. Monômeros acrílicos incluem, por exemplo e sem limitações, acrilato e metacrilato de metila, acrilato e metacrilato de etila, acrilato e metacrilato de butila, acrilato e metacrilato de propila, acrilato e metacrilato de 2-etil hexila, acrilato e metacrilato de ciclo-hexila, acrilato e metacrilato de decila, acrilato e metacrilato de isodecila, acrilato e metacrilato de benzila, diversos glicidil éteres com ácidos acrílicos e metacrílicos, acrilatos e metacrilatos de hidroxil alquila tais como, sem limitação, acrilatos e metacrilatos de hidroxietila e hidroxipropila, acrilato e metacrilato de glicidila e acrilatos e metacrilatos de amino.

[033] Em algumas realizações, a razão em peso entre o poliol de óleo e o copolímero de poliolefina funcional pode ser de cerca de 80:20 a cerca de 20:80, alternativamente cerca de 40:60 a cerca de 60:40, cada um com base no total de sólidos. Em algumas realizações, a razão em peso entre o componente do monômero etilenicamente insaturado, o poliol de óleo com funcionalidade hidroxila e o copolímero de poliolefina funcional pode ser de cerca de 80:10:10 a cerca de 10:60:30, alternativamente cerca de 70:15:15 a cerca de 30:40:30 e, alternativamente, cerca de 40:40:20 a cerca de 50:30:20.

[034] Em algumas realizações, a razão em peso entre o poliol de óleo, o copolímero de poliolefina funcional e o polibutadieno epoxidado pode ser de cerca de 50:40:10 a cerca de 89:10:1, alternativamente de cerca de 40:50:10 a cerca de 75:20:5, cada um com base no total de sólidos. Em algumas realizações, a razão em peso entre o componente de monômero etilenicamente insaturado, o poliol de óleo com funcionalidade hidroxila, o copolímero de poliolefina funcional e o polibutadieno epoxidado pode ser de cerca de 70:19:10:1 a cerca de 20:40:30:10, alternativamente cerca de 60:23:15:2 a cerca de 63:35:20:8 e alternativamente cerca de 40:35:20:5 a cerca de 50:33:10:7.

[035] Em algumas realizações, a razão em peso entre o copolímero de poliolefina funcional e o polibutadieno epoxidado pode ser de cerca de 80:20 a cerca de 50:50, alternativamente de cerca de 60:40 a cerca de 60:40, cada um com base no total de sólidos. Em algumas realizações, a razão em peso entre o componente do monômero etilenicamente insaturado, o polibutadieno epoxidado e o copolímero de poliolefina funcional pode ser de cerca de 90:1:9 a cerca de 20:20:60, alternativamente cerca de 80:3:17 a cerca de 55:15:32 e alternativamente cerca de 75:4:21 a cerca de 70:10:20.

[036] Diversos iniciadores são empregados sozinhos ou em combinação em algumas realizações da presente invenção. Em algumas realizações, iniciadores com alta eficiência de enxerto são empregados. O iniciador inclui, sem limitação, compostos azo tais como, por exemplo e sem limitações, 2,2'-azobis(isobutironitrila), 2,2'-azobis(2,4- dimetilvaleronitrila) e 1-t-butilazocianociclo-hexano), hidroperóxidos tal como, por exemplo e sem limitações, hidroperóxido de t-butila e hidroperóxido de cumeno, peróxidos tal como, por exemplo e sem limitações, peróxido de benzoíla, peróxido de caprilila, peróxido de di-t-butila, 3,3'-di(t-butilperóxi)butirato de etila, 3,3'-di(t- amilperóxi)butirato de etila, hexanoato de t-amilperóxi-2- etila, hexanoato de 1,1,3,3-tetrametilbutilperóxi-2-etila e pivilato de t-butilperóxi, perésteres tais como, por exemplo e sem limitações, peracetato de t-butila, perftalato de t- butila e perbenzoato de t-butila, assim como percarbonatos, tais como, por exemplo e sem limitações, dicarbonato de di(1- ciano-1-metiletil(peróxi, perfosfatos, peroctoato de t-butila e similares, bem como suas misturas. Em algumas realizações, o iniciador está presente em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 15% e alternativamente cerca de 1 a cerca de 5% com base no peso da mistura de monômeros.

[037] A temperatura escolhida para enxertar o componente do monômero etilenicamente insaturado pode variar com a meia vida do iniciador selecionado em algumas realizações da presente invenção. Por exemplo e sem limitações, a 130 °C, peroxibenzoato de t-butila tem meia vida de cerca de 30 minutos e pode ser empregado para enxerto. Peróxido de dibenzoíla tem meia vida de 30 minutos a 100 °C e 100 °C pode ser a temperatura para enxertar o poliol de óleo com funcionalidade hidroxila com peróxido de dibenzoíla em algumas realizações da presente invenção. Geralmente, dependendo da meia vida do iniciador utilizado, a reação pode ser executada a cerca de 50 até cerca de 200 °C.

[038] Em algumas realizações, uma ou mais misturas de um iniciador com ou sem solvente são adicionadas após a formação do copolímero de enxerto acrílico de poliol de óleo com funcionalidade hidroxila para reduzir o teor de monômero livre. As composições do iniciador e do solvente nessas uma ou mais misturas podem ser idênticas ou diferentes das composições desses componentes utilizados para formar o copolímero de enxerto acrílico de poliol de óleo com funcionalidade hidroxila.

[039] Em algumas realizações, o copolímero de enxerto é misturado com um reticulante para formar uma composição de revestimento curável.A composição de revestimento reticulada pode fornecer desempenho de película excelente em cozimento muito baixo para aplicações em bobinas. Uma lista não limitadora de reticulantes para uso na presente invenção inclui epóxidos livres de bisfenol-A, um copolímero de metacrilato de glicidila, sorbitol epoxidado, benzoguanamina, benzoguanamina formaldeído, glicoluril, formaldeído melanina, um reticulante fenólico, formaldeído fenol, formaldeído ureia, um isocianato, um isocianato bloqueado, MC-16 da Sakuranomiya Chemical Company, EP-560 da Cytec, PH2028, PH2013/65B, PR899/60MPC, PF6535LB da Hexion, SFC112/65 da SI Group, 7700LB da Ruter e suas misturas. Em algumas realizações, um copolímero de metacrilato de glicidila é utilizado como reticulante para ajudar na melhoria da resistência química e à esterilização. A composição do copolímero reticulante pode incluir, limitação, estireno, acrilato, metacrilato, (meta)acrilatos funcionais, monômeros acrílicos que incluem, sem limitação, alquil ésteres inferiores de ácido acrílico ou metacrílico que possuam uma porção de alquil éster que contém cerca de 1 a cerca de 10 átomos de carbono, derivados aromáticos de ácido acrílico e metacrílico, acrilato e metacrilato de metila, acrilato e metacrilato de etila, acrilato e metacrilato de butila, acrilato e metacrilato de propila, acrilato e metacrilato de 2-etil hexila, acrilato e metacrilato de ciclo-hexila, acrilato e metacrilato de decila, acrilato e metacrilato de isodecila, acrilato e metacrilato de benzila, diversos glicidil éteres reagidos com ácidos acrílicos e metacrílicos, acrilatos e metacrilatos de hidroxil alquila tais como, sem limitação, acrilatos e metacrilatos de hidroxietila e hidroxipropila, acrilato e metacrilato de glicidila e acrilatos e metacrilatos de amino. A temperatura escolhida para reticular o copolímero do componente de monômero etilenicamente insaturado pode variar com a meia vida do iniciador selecionado em algumas realizações da presente invenção. Por exemplo e sem limitações, a 130 °C, o peroxibenzoato de t-butila tem meia vida de cerca de 30 minutos e pode ser empregado para enxerto. Peróxido de dibenzoíla tem meia vida de 30 minutos a 100 °C e 100 °C pode ser uma temperatura para enxertar o poliol de óleo com funcionalidade hidroxila com peróxido de dibenzoíla em algumas realizações da presente invenção. Geralmente, dependendo da meia vida do iniciador utilizado, a reação pode ser executada a cerca de 50 até cerca de 130 °C.

[040] Em diversas realizações, a razão entre o reticulante e o copolímero de enxerto é de cerca de 1:99 a cerca de 90:10 e alternativamente cerca de 10:90 a cerca de 70:30. Opcionalmente, a mistura de polímeros e reticulantes pode ocorrer na presença de um catalisador de cura. Catalisadores de cura incluem, por exemplo e sem limitações, ácido dodecilbenzeno sulfônico, ácido p-tolueno sulfônico, ácido fosfórico e similares e suas misturas. Em algumas realizações, outros polímeros podem ser misturados na composição de revestimento, tal como, sem limitação, poliéteres, poliésteres, policarbonatos, poliuretanos e similares, assim como suas misturas. Condições de cura para revestimentos de embalagem em algumas realizações são de cerca de 5 a cerca de 60 segundos a cerca de 204 °C até cerca de 315 °C e alternativamente cerca de 5 segundos a cerca de 20 segundos a cerca de 204 °C até cerca de 260 °C.

[041] Os copolímeros e as composições de revestimento de acordo com a presente invenção podem incluir aditivos convencionais conhecidos para os técnicos no assunto, tais como, sem limitação, agentes de fluxo, agentes ativos na superfície, antiespumantes, aditivos antiformação de crateras, lubrificantes, aditivos de liberação de carne e catalisadores de cura.

[042] Em algumas realizações da presente invenção, uma ou mais composições de revestimento são aplicadas a um substrato, tais como, por exemplo e sem limitações, latas, latas metálicas, tampas abre-fácil, embalagem, recipientes, receptáculos, tampas de lata ou quaisquer de suas porções utilizadas para reter ou tocar qualquer tipo de alimento ou bebida. Em algumas realizações, um ou mais revestimentos são aplicados em conjunto com as composições de revestimento de acordo com a presente invenção, talcomo, por exemplo e sem limitações, um revestimento de primer pode ser aplicado entre o substrato e a composição de revestimento.

[043] As composições de revestimento podem ser aplicadas a substratos de qualquer maneira conhecida dos técnicos no assunto. Em algumas realizações, as composições de revestimento são pulverizadas ou revestidas por rolo sobre um substrato.

[044] Quando aplicadas, as composições de revestimento contêm, por exemplo e sem limitações, cerca de 20% a cerca de 40% em peso de sólidos poliméricos com relação a cerca de 60% a cerca de 80% de solvente. Para algumas aplicações, geralmente aquelas diferentes de pulverização, as soluções poliméricas com base em solvente podem conter, por exemplo e sem limitações, cerca de 20% a cerca de 60% em peso de sólidos de polímero. Solventes orgânicos são utilizados em algumas realizações para facilitar o revestimento por rolo ou outros métodos de aplicação e esses solventes podem incluir, sem limitação, n-butanol, 2-butoxietanol-1, xileno, propileno glicol, N-butil cellosolve, monoetil éter de dietileno glicol e outros solventes aromáticos ou solventes de éster e suas misturas. Em algumas realizações, N-butil cellosolve é utilizado em combinação com propileno glicol.As composições de revestimento resultantes são aplicadas em algumas realizações por meio de métodos convencionais conhecidos da indústria de revestimento. Deste modo, por exemplo e sem limitações, métodos de pulverização, rolamento, mergulho, revestimento de bobina e aplicação de revestimento em fluxo podem ser utilizados. Em algumas realizações, após aplicação a um substrato, a composição de revestimento é termicamente curada a temperaturas na faixa de cerca de 200 °C a cerca de 250 °C e alternativamente maior por tempo suficiente para realizar cura completa cura assim como volatizar quaisquer componentes evasivos.

[045] As composições de revestimento de acordo com a presente invenção podem ser pigmentadas e/ou opacificadas com pigmentos e opacificantes conhecidos em algumas realizações. Para vários usos, incluindo o uso em alimentos, por exemplo e sem limitações, o pigmento pode ser óxido de zinco, preto de carvão ou dióxido de titânio. As composições de revestimento resultantes são aplicadas em algumas realizações por meio de métodos convencionais conhecidos da indústria de revestimento. Deste modo, por exemplo e sem limitações, métodos de aplicação de revestimento por pulverização, rolamento, mergulho e fluxo podem ser utilizados tanto para películas transparentes quanto para pigmentadas. Em algumas realizações, após a aplicação a um substrato, a composição de revestimento é termicamente curada a temperaturas na faixa de cerca de 130 °C a cerca de 250 °C e alternativamente maiores por tempo suficiente para realizar a cura completa assim como volatizar quaisquer componentes evasivos.

[046] Para substratos pretendidos como recipientes de bebidas, o revestimento é aplicado, em algumas realizações, em uma taxa na faixa de cerca de 0,5 msi a cerca de 15 miligramas por polegada quadrada de revestimento de polímero por polegada quadrada de superfície exposta do substrato. Em algumas realizações, o revestimento dispersível em água é aplicado em espessura de cerca de 0,1 msi a cerca de 1,15 msi.

[047] Para substratos pretendidos como tampas abre-fácil de bebidas, o revestimento é aplicado, em algumas realizações, em uma taxa na faixa de cerca de 1,5 a cerca de 15 miligramas por polegada quadrada de revestimento de polímero por polegada quadrada de superfície exposta do substrato. Composições de revestimento de embalagens convencionais são aplicadas a metais a cerca de 232 a cerca de 247 °C. Algumas das composições de revestimento de acordo com a presente invenção atingem bons resultados a cerca de 230 °C ou abaixo, tal como a cerca de 210 °C ou abaixo. Essa temperatura reduzida fornece economia de energia ao revestidor e pode permitir o uso de ligas diferentes, tais como aço estanhado utilizado para tampas abre-fácil. Isso também permite a reciclagem das tampas junto com o corpo da lata. Quando utilizados como revestimento para a tampa abre- fácil de um recipiente metálico, os revestimentos de acordo com a presente invenção apresentam resistência a bebidas esterilizadas, cafés acidificados, bebidas isotônicas e similares. Em algumas realizações, o teor de sólidos da composição de revestimento é maior que cerca de 30% e a composição de revestimento tem viscosidade de cerca de 35 a cerca de 200 centipoise a 30% de sólidos ou acima para produzir peso de película de cerca de 6 a cerca de 8 msi (miligramas por polegada quadrada) de tal forma que as bolhas na superfície sejam minimizadas e a película tenha boa resistência química, tal como resistência de tomada de alumínio. Algumas das composições de revestimento de acordo com a presente invenção podem ser utilizadas tanto para aplicações dentro quanto fora das tampas abre-fácil.

[048] A presente invenção será ainda descrita com referência aos exemplos não limitadores a seguir. Deve ser entendido que variações e modificações desses exemplos podem ser realizadas pelos técnicos no assunto sem afastar-se do espírito e do escopo da presente invenção.

EXEMPLO 1 PREPARAÇÃO DO POLIOL DE ÓLEO COM FUNCIONALIDADE HIDROXILA

[049]60,3 gramas de propileno glicol, 335 gramas de óleo de soja epoxidado, 0,5 gramas de butanol e 0,1 gramas de Nacure Super A-218 (disponível por meio da King Industries) foram agitados sob nitrogênio e aquecidos a 140 °C. O exoterma inicial foi controlado e a mistura foi mantida a 150 °C por cerca de 2 horas. O peso equivalente em epóxi foi de 34.720. A mistura foi resfriada a 100 °C e 94 gramas de cellosolve butila foram adicionados.

EXEMPLO 2 PREPARAÇÃO DE RETICULANTE DE COPOLÍMERO DE METACRILATO DE GLICIDILA

[050]80 gramas de cellosolve butil e 0,83gramas de peroctoato de terc-butila foram aquecidos a 100 °C em um reator. 30 gramas de metacrilato de glicidila, 37 gramas de acrilato de butila, 35 gramas de metacrilato de metila e 4,2 gramas de peroctoato de terc-butila foram bombeados em um reator por 3 horas. A seguir, 1,0 grama de peroctoato de terc-butila e 5 gramas de butil cellosolve foram adicionados ao reator e mantidos por 1 hora. A seguir, 1,0 grama de peroctoato de terc-butila e 5 gramas de butil cellosolve foram adicionados ao reator e mantidos por 1 hora. Finalmente, 9 gramas de butil cellosolve foram adicionados ao reator e o reator foi resfriado a 50 °C. O teor de sólidos final foi de 50%.

EXEMPLO 3 PREPARAÇÃO DE RETICULANTE DE COPOLÍMERO DE METACRILATO DE GLICIDILA

[051]80 gramas de butil cellosolve e 0,83 gramas de peroctoato de terc-butila foram aquecidos a 100 °C em um reator. 25 gramas de metacrilato de glicidila, 25 gramas de acrilato de butila, 50 gramas de estireno e 4,2 gramas de peroctoato de terc-butila foram bombeados em um reator por 3 horas. A seguir, 1,0 grama de peroctoato de terc-butila e 2 gramas de butil cellosolve foram adicionados ao reator e mantidos por 1 hora. A seguir, 1,0 grama de peroctoato de terc-butila e 2 gramas de butil cellosolve foram adicionados ao reator e mantidos por 1 hora. Finalmente, 15 gramas de butil cellosolve foram adicionados ao reator e o reator foi resfriado a 50 °C. O teor de sólidos final foi 48,5%.

EXEMPLO 4 PREPARAÇÃO DE COPOLÍMERO DE ENXERTO

[052]345,2 gramas de poliol de óleo com funcionalidade hidroxila preparado acima foram misturados com 45 gramas de monobutil éter de etileno glicol e 26,6 gramas de Primacor 5980i. A mistura foi aquecida a 140 °C e mantida por 1 hora.A mistura foi resfriada a 105 °C. 43,4 gramas de estireno, 12 gramas de acrilato de butila, 6,3 gramas de metacrilato de hidropropila, 6,0 gramas de ácido metacrílico e 2,33 gramas de peróxido de benzoíla Aztec (75% em água) foram introduzidos na mistura a 105 °C por 2,5 horas. A seguir, 0,7 gramas de peroctoato de t-butila foram adicionados e mantidos por 1,5 horas a 105 °C. A seguir, 0,7 gramas de peroctoato de t-butila foram adicionados e mantidos por 40 minutos. Em seguida, 165 gramas de monobutil éter de etileno glicol foram adicionados e o reator foi resfriado a 40 °C. O teor de sólidos final foi 39%.

EXEMPLO 5 PREPARAÇÃO DE COPOLÍMERO DE ENXERTO

[053]45 gramas de poliol de óleo comfuncionalidade hidroxila preparado acima foram misturados com 55 gramas de monobutil éter de etileno glicol e 26,6 gramas de Primacor 5980i. A mistura foi aquecida a 140 °C e mantida por 1 hora.A mistura foi resfriada a 105 °C. 45 gramas de metacrilato de benzila, 10 gramas de Sipomer Pam-200 (ésteres de fosfato de monometacrilato PPG), 7,0 gramas de metacrilato de hidroxipropila, 7 gramas de ácido metacrílico e 2,5 gramas de peróxido de benzoíla Aztec (75% em água) foram introduzidos na mistura a 105 °C por 2,5 horas. A seguir, 0,7 gramas de peroctoato de t-butila foram adicionados e mantidos por 1,5 horas a 105 C. Em seguida, 0,7 gramas de peroctoato de t-butila foram adicionados e mantidos por 40 minutos. A seguir, 250 gramas de monobutil éter de etileno glicol foram adicionados e o reator foi resfriado a 40 °C. O teor de sólidos final foi de 30%.

EXEMPLO 6 PREPARAÇÃO DO COPOLÍMERO DE ENXERTO

[054]45,5 gramas do Poliol de óleo com funcionalidade hidroxila preparado acima foram misturados com 45 gramas de monobutil éter de etileno glicol e 26,6 gramas de Primacor 5980i. A mistura foi aquecida a 140 °C e mantida por 1 hora.A mistura foi resfriada a 105 °C. 40 gramas de estireno, 5 gramas de acrilato de butila, 6,0 gramas de metacrilato de hidropropila, 6,6 gramas de ácido metacrílico, 13 gramas de AAEM (metacrilato de acetoacetoxietila) e 2,5 gramas de peróxido de benzoíla Aztec (75% em água) foram introduzidos na mistura a 105 °C por 2,5 horas. A seguir, 0,7 gramas de peroctoato de t-butila foram adicionados e mantidos por 1,5 horas a 105 °C. Em seguida, 0,7 gramas de peroctoato de t-butila foram adicionados e mantidos por 40 minutos. A seguir, 250 gramas de monobutil éter de etileno glicol foram adicionados e o reator foi resfriado a 40 °C. O teor de sólidos final foi de 29%.

EXEMPLO 7 PREPARAÇÃO DO COPOLÍMERO DE ENXERTO

[055]45,5 gramas do poliol de óleo comfuncionalidade hidroxila preparado acima foram misturados com 45 gramas de monobutil éter de etileno glicol e 26,6 gramas de Primacor 5980i. A mistura foi aquecida a 140 °C e mantida por 1 hora.A mistura foi resfriada a 105 °C. 43 gramas de metacrilato de metila, 12 gramas de acrilato de butila, 6,6 gramas de metacrilato de hidroxipropila, 6,6 gramas de metacrilato de hidropropila, 6,6 gramas de ácido metacrílico, e 2,5 gramas de peróxido de benzoíla Aztec (75% em água) foram introduzidos na mistura a 105 °C por 2,5 horas. A seguir, 0,7 gramas de peroctoato de t-butila foram adicionados e mantidos por 1,5 horas a 105 °C. A seguir, 0,7 gramas de peroctoato de t-butila foram adicionados e mantidos por 40 minutos. Em seguida, 255 gramas de monobutil éter de etileno glicol foram adicionados e o reator foi resfriado a 40°C. O teor de sólidos final foi de 30%.

PREPARAÇÃO DE COPOLÍMERO DE ENXERTO

[056]45,5 gramas do poliol de óleo comfuncionalidade hidroxila preparado acima foram misturados com 55 gramas de monobutil éter de etileno glicol e 26,6 gramas de Nucrel 2806 (da DuPont). A mistura foi aquecida a 140 °C e mantida por 1 hora.A mistura foi resfriada a 105 °C. 43,4 gramas de estireno, 12 gramas de acrilato de butila, 6,6 gramas de metacrilato de hidropropila, 6,6 gramas de ácido metacrílico e 2,5 gramas de peróxido de benzoíla Aztec (75% em água) foram introduzidos na mistura a 105 °C por 2,5 horas. A seguir, 0,7 gramas de peroctoato de t-butila foram adicionados e mantidos por 1,5 horas a 105 °C. Em seguida, 0,7 gramas de peroctoato de t-butila foram adicionados e mantidos por 40 minutos. A seguir, 188 gramas de monobutil éter de etileno glicol foram adicionados e o reator foi resfriado a 40°C. O teor de sólidos final foi de 35%.

EXEMPLO 9 PREPARAÇÃO DE COMPOSIÇÕES DE REVESTIMENTO

[057] As seis composições de revestimento exibidas na Tabela 1 abaixo foram formuladas com diversos solventes, reticulantes e ceras. As películas resultantes foram revestidas sobre 211 substratos TFS utilizando uma vara número 28 que produziu uma película com 6,5 msi de espessura. TABELA 1COMPOSIÇÕES DE REVESTIMENTO

TESTE DE PELÍCULAS DE COMPOSIÇÕES DE REVESTIMENTO

[058] Resistência à perda de coloração mede acapacidade de um revestimento de resistir ao ataque por diversas soluções. Geralmente, a perda de coloração é medida pela quantidade de água absorvida em uma película revestida. Quando a película absorve água, geralmente fica embaçada ou parece branca. As composições de revestimento foram avaliadas com retorta de água deionizada (imersa por 90 minutos em água a 121 °C). A mudança de coloração da retorta foi medida visualmente na escala de 0-5. Mudança de coloração de 0 significa que não há mudança de coloração.Mudança de coloração de 5 significa que a película é completamente branca.

[059] A resistência a solvente é medida como resistência a solventes, tal como metil etil cetona (MEK) ou acetona. Esse teste foi realizado como descrito em ASTM D 5402-93. Os números de dupla fricção (ou seja, um movimento para frente e para trás) são relatados.O MEK foi utilizado nos testes atuais.

[060] A fabricação de copos Ericksen com esferas mede a capacidade de um substrato revestido de manter a sua integridade enquanto simula o processo de formação para produzir uma tampa de lata de bebida. É uma medida da presença de rachaduras ou fraturas nas esferas.Copos de mergulho de 1x1 polegada foram feitos pela Ericksen Cupper.

[061] Um teste de adesão foi realizado sobre os copos Ericksen com esferas para avaliar se o revestimento adere aos copos. O teste de adesão foi realizado de acordo com ASTM D 3359-Método de Teste B, utilizando fita SCOTCH 610, disponível pela 3M Company de Saint Paul, Minnesota. A adesão é geralmente classificada em uma escala de 0-5, em que classificação "0" não indica nenhuma falha de adesão e classificação "5" indica que a película estava completamente fora do substrato.

[062] Bolhas foram medidas por meio de microscópios MEIJI Techno com referência a ASTM D714. As bolhas foram classificadas como nenhuma, poucas ou densas no presente pedido.

[063] Algumas películas revestidas exibiram adesão/flexibilidade excelente com resposta a cura boa em baixos tempos de permanência, tanto no alumínio quanto em 211 TFS.A retorta de água dos copos Ericksen com esferas não exibiu formação de bolhas nem descascamento. Os resultados do teste estão resumidos na Tabela 2 abaixo.TABELA 2

EXEMPLO 10 PREPARAÇÃO DE COMPOSIÇÕES DE REVESTIMENTO

[064] As seis composições de revestimentoexibidas na Tabela 3 abaixo foram formuladas com reticulantes diferentes como resumido na Tabela 3 abaixo.TABELA 3

[065] As seis composições de revestimento na Tabela 3 foram revestidas com 211 substratos TFS para produzir películas de 7 a 7,5 msi de espessura. Os painéis foram fabricados em 202 conchas sobre uma prensa de concha de saída única e convertida em 202 tampas de bebidas. As tampas foram avaliadas em diversos testes e os resultados encontram- se resumidos na Tabela 5.

[066] A perda de coloração por água foi medida pela quantidade de água absorvida na película revestida quando a película foi imersa em água. A perda de coloração por vapor de água foi medida. As composições de revestimento foram avaliadas com retorta de água deionizada (imersas por 90 minutos em água a 121 °C).Mudança de coloração de retorta foi medida utilizando um avaliador de esmalte Waco. Tampas de lata revestidas foram posicionadas sobre o avaliador de esmalte Waco para testar a cobertura do revestimento sobre as latas de bebida. Esse teste exibe um índice da quantidade de metal exposta pela cobertura de esmalte incompleta sobre um LED digital de fácil leitura limpo. Quando a lata é invertida, o eletrodo e a tampa da lata ficam imersas no eletrólito e a leitura é exibida no avaliador de esmalte.

[067] Resistência a cloreto de cobre foi utilizada para medir a capacidade do substrato revestido após a retorta de água de manter sua integridade enquanto se submete a um processo de formação para produzir uma tampa de lata de bebida. Nesse teste, as tampas de lata fabricadas foram expostas a uma solução de cloreto de cobre. O cobre depositar-se-á em quaisquer rachaduras ou fraturas que possam existir na tampa. Uma solução de teste de sulfato de cobre foi preparada com 2070 gramas de água, 600 gramas de sulfato de cobre, 300 gramas de ácido clorídrico e 30 gramas de Dowfax 2A1. O sulfato de cobre foi dissolvido na água destilada em um beaker de 4000 ml e o ácido clorídrico e o Dowfax 2A1 foram adicionados em seguida. O procedimento de teste foi: (1) preencher a bandeja até uma profundidade de 1,27 cm com a solução de sulfato de cobre; (2) fazer flutuar as latas com o lado interno virado para baixo sobre a solução; (3) ajustar o temporizador para 30 minutos e (4) após 30 minutos passados, remover as tampas e mergulhá-las em um recipiente de água da torneira. A mudança de coloração foi medida visualmente utilizando uma escala de 0-5. Mudança de coloração de 0 significa que não existiu nenhuma mancha de cloreto de cobre na tampa. Mudança de coloração de 5 significa que a película foi completamente manchada por cloreto de cobre.

[068] Um teste de ácido cítrico a 2% foi utilizado para simular uma bebida ácida. As tampas de lata foram imersas na solução de ácido cítrico a 2% por 60 minutos a 121 °C. Os resultados do teste são resumidos na Tabela 4. A mudança de coloração da retorta e a adesão foram medidas da mesma maneira que nos exemplos acima.TABELA 4

Claims (19)

1.MÉTODO DE PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO, caracterizado por compreender: a.reação de um óleo vegetal epoxidado com um material com funcionalidade hidroxila na presença de um catalisador ácido e um solvente para formar um poliol de óleo com funcionalidade hidroxila; b.mistura do poliol de óleo com funcionalidade hidroxila com um copolímero de poliolefina funcional para formar uma mistura; c.reação da mistura com um componente de monômero etilenicamente insaturado na presença de um iniciador para formar um copolímero de enxerto; e d.misturar o copolímero de enxerto com um reticulante para formar a composição de revestimento.

2.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo óleo vegetal epoxidado ser derivado de um glicerídeo de ácido graxo insaturado.

3.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo material com funcionalidade hidroxila compreender propileno glicol, 1,3-propano diol, etileno glicol, neopentil glicol, trimetilol propano, dietileno glicol, um glicol de poliéter, álcool benzílico, 2-etil hexanol, um poliéster, um policarbonato, ou uma poliolefina com funcionalidade hidroxila.

4.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo material com funcionalidade hidroxila estar presente em quantidade de 1 a 95 partes do óleo vegetal epoxidado.

5.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela razão em peso entre o poliol de óleo com funcionalidade hidroxila e o copolímero de poliolefina funcional ser de 80:20 a 20:80 com base no total de sólidos.

6.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo catalisador ácido incluir pelo menos um de um ácido sulfônico, um ácido tríflico, um sal de triflato de um metal do Grupo IIA, IIB, IIIA, IIIB ou VIIIA da Tabela Periódica dos Elementos (de acordo com a convenção de 1970 do IUPAC).

7.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela razão em peso entre o componente de monômero etilenicamente insaturado, o poliol de óleo com funcionalidade hidroxila e o copolímero de poliolefina funcional ser de 10:60:30 a 80:10:10.

8.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela mistura do poliol de óleo com funcionalidade hidroxila e o copolímero de poliolefina funcional incluir a reação do poliol de óleo com funcionalidade hidroxila com butadieno epoxidado.

9.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela razão em peso entre o poliol de óleo, o copolímero de poliolefina funcional e o polibutadieno epoxidado ser de 50:40:10 a 89:10:1.

10.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela razão em peso entre o componente de monômero etilenicamente insaturado, o poliol de óleo com funcionalidade hidroxila, o copolímero de poliolefina funcional e o polibutadieno epoxidado ser de e 70:19:10:1 a 20:40:30:10.

11.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo componente do monômero etilenicamente insaturado incluir pelo menos um de acrilato de butila, metacrilato de metila, estireno, metacrilato de benzila, metacrilato de hidropropila, acrilato de hidroetila, metacrilato de glicidila, ácido acrílico, ácido metacrílico, metacrilato de acetoacetoxietila, ou um monometacrilato de éster fosfato.

12.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo iniciador ser pelo menos um de peróxi benzoato de t-butila ou peroctoato de t-butila, peróxido de dibenzoíla, hexanoato de 1,1,3,3-tetrametilbutilperóxi- 2etila.

13.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo iniciador estar presente em uma quantidade de 0,1 a 15% em peso do componente de monômero etilenicamente insaturado.

14.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo solvente compreender até 90% com base no peso total da mistura de reação.

15.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo reticulante incluir pelo menos um de fenol formaldeído, formaldeído melanina, formaldeído ureia, formaldeído benzoguanamina, um isocianato, um isocianato bloqueado, um epóxido livre de bisfenol-A , um reticulante fenólico, um copolímero de (meta)acrilato de glicidila, sorbitol epoxidado, benzoguanamina, glicoluril.

16.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo copolímero de poliolefina funcional ser pelo menos um de um copolímero de etileno e ácido metacrílico, um copolímero de etileno e ácido acrílico, um copolímero de etileno e anidrido maleico, ou um copolímero de propileno e anidrido maleico.

17.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda a inversão do copolímero de enxerto em água.

18.MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela reação do óleo vegetal epoxidado com o material com funcionalidade hidroxila na presença de um catalisador ácido incluir a reação do óleo vegetal epoxidado com o material com funcionalidade hidroxila na presença de um catalisador ácido e um solvente.

19.SUBSTRATO REVESTIDO, caracterizado por ser revestido por pulverização ou por rolo com a composição de revestimento conforme definida na reivindicação 1.