ES2633271T3 - Composiciones de revestimiento con adherencia mejorada a recipientes - Google Patents

Composiciones de revestimiento con adherencia mejorada a recipientes Download PDF

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Abstract

Una composición de revestimiento acuosa que comprende: (A) una dispersión de polímero acuosa que comprende un polímero formador de película en forma de partículas de polímero dispersadas que comprenden una fase polimérica P1 y una fase polimérica distinta P2; la dispersión de polímeros se obtiene mediante polimerización por radicales libres en emulsión acuosa que comprende las siguientes etapas: (i) polimerizar en un medio no acuoso una primera carga monomérica M1 que comprende una mezcla de monómeros polimerizables etilénicamente insaturados que comprende un monómero etilénicamente insaturado que contiene un grupo ácido carboxílico y un monómero etilénicamente insaturado que contiene un grupo ácido fosforoso para formar la fase polimérica P1; (ii) dispersar P1 en un medio acuoso y (iii) polimerizar en el medio acuoso una segunda carga monomérica M2 en presencia de P1 que comprende una mezcla de monómeros polimerizables etilénicamente insaturados distinta de M1 y que contiene un monómero etilénicamente insaturado que contiene un grupo 1,2-epoxi para formar la fase polimérica P2; (B) un agente de curado reactivo con el polímero formador de película.

Description

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DESCRIPCION
Composiciones de revestimiento con adherencia mejorada a recipientes Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a composiciones que son utiles para revestir recipientes de diversos tipos tales como recipientes de alimentos y bebidas.
Antecedentes de la invencion
Se ha usado una amplia variedad de revestimientos para revestir las superficies de recipientes de alimentos y bebidas. Por ejemplo, las latas de metal se revisten a veces usando operaciones de revestimiento de serpentines o revestimiento de laminas, es decir, un plano o serpentln o lamina de un sustrato adecuado, por ejemplo, acero o aluminio se reviste con una composicion adecuada y se cura. El sustrato revestido se conforma a continuacion en el cuerpo de la lata o la tapa de la lata. Como alternativa, la composicion de revestimiento puede aplicarse, por ejemplo, mediante pulverizacion, inmersion y revestimiento con rodillo, a la lata formada y a continuacion curarse. Los revestimientos para recipientes de comida y bebida deber ser preferentemente capaces de aplicarse a gran velocidad al sustrato y proporcionar las propiedades necesarias cuando se cura para rendir en un uso final exigente. Por ejemplo, el revestimiento deber ser seguro para entrar en contacto con los alimentos y tener una adherencia excelente al sustrato.
Muchas de las composiciones de revestimiento para recipientes de alimentos y bebidas estan basadas en resinas epoxi que son los eteres de poliglicidilo de bisfenol A. El bisfenol A en revestimientos para envasado bien como bifenol A de por si (BPA) o derivados del mismo, tales como eteres de diglicidilo de bisfenol A (BADGE), resinas epoxi novolak y polioles preparados con bisfenol A y bisfenol F son problematicos. Aunque el conjunto de evidencia cientlfica disponible hasta la fecha indica que las pequenas cantidades traza de BPA o BADGE que podrlan liberarse de los revestimientos existentes no constituyen un riesgo para la salud de los seres humanos, algunas personas perciben, sin embargo, que estos compuestos son perjudiciales para la salud de los seres humanos. Por consiguiente, existe un fuerte deseo de eliminar estos compuestos de los revestimientos para recipientes de alimentos y bebidas. En consecuencia, se desean de este modo composiciones de revestimiento para envasado destinadas a envases de alimentos y bebidas que no contengan cantidades extralbles de BPA, BADGE u otros derivados de BPA y sin embargo tengan excelentes propiedades tales como excelente adherencia al sustrato.
Sumario de la invencion
La presente invencion proporciona una composicion de revestimiento acuosa que comprende:
(A) una dispersion de pollmero acuosa que comprende un pollmero formador de pellcula en forma de partlculas de pollmero dispersadas que comprenden una fase polimerica Pi y una fase polimerica distinta P2; la dispersion de pollmeros se obtiene mediante polimerizacion por radicales libres en emulsion acuosa que comprende las siguientes etapas:
(i) polimerizar en un medio no acuoso una primera carga monomerica Mi que comprende una mezcla de monomeros polimerizables etilenicamente insaturados que contiene un monomero etilenicamente insaturado que contiene un grupo acido carboxllico y un monomero etilenicamente insaturado que contiene un grupo de acido fosforoso para formar la fase polimerica Pi;
(ii) dispersar Pi en un medio acuoso y
(iii) polimerizar una segunda carga monomerica M2 en presencia de Pi que comprende una mezcla de monomeros polimerizables etilenicamente insaturados distinta de Mi y que contiene un monomero etilenicamente insaturado que contiene un grupo i ,2-epoxi para formar la fase P2;
(B) un agente de curado reactivo con el pollmero formador de pellcula.
La presente invencion tambien proporciona una lata de alimentos revestida al menos en parte con un revestimiento depositado a partir de la composicion de revestimiento acuosa descrita anteriormente.
Descripcion detallada
Tal como se usa en el presente documento, salvo que expresamente se indique lo contrario, todos los numeros tales como aquellos que expresan valores, intervalos, cantidades o porcentajes pueden leerse como si estuviesen precedidos de la palabra “aproximadamente", incluso si el termino no aparece expresamente. Ademas, cabe senalar que los terminos en plural y/o frases incluyen sus equivalentes en singular y viceversa. Por ejemplo, “un” pollmero, "un" reticulante, y cualquier otro componente se refiere a uno o mas de estos componentes.
Cuando se refiere a cualquier intervalo numerico de valores, tales intervalos se entiende que incluyen todos y cada
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uno de los numeros y/o fraccion entre el intervalo mfnimo y maximo mencionado.
Tal como se usa en el presente documento, el termino "polfmero" se refiere en un sentido amplio a oligomeros y ambos homopolfmeros y copolfmeros. El termino “resina” se usa indistintamente con “polfmero”.
Los terminos "acrflico" y "acrilato" se utilizan de forma indistinta (salvo que de hacerlo se alterase el significado previsto) e incluyen acidos acrflicos, anhfdridos, y derivados del mismo, tales como sus esteres de alquilo C1-C5, acidos acrflicos sustituidos con alquilo inferior, por ejemplo, acidos acrflicos sustituidos con C1-C2, tal como acido metacrflico, acido etacrflico, etc., y sus esteres de alquilo C1-C4, salvo que se indique claramente lo contrario. Los terminos "(met)acrflico" o "(met)acrilato" estan previstos para cubrir las formas tanto acrflico/acrilato como metacrflico/metacrilato del material indicado, por ejemplo, un monomero de (met)acrilato. El termino "polfmero de (met)acrflico" se refiere a los polfmeros preparados a partir de uno o mas monomeros (met)acrflicos.
El termino “acido” incluye sales acidas.
El termino “alimentos” incluye tanto alimentos como bebidas.
Tal como se usa en el presente documento, los pesos moleculares se determinan mediante cromatograffa por permeacion de gel usando un patron de poliestireno. Salvo que se indique lo contrario, los pesos moleculares estan basados en un peso medio.
El peso molecular en peso de P1 es aproximadamente de 5.000 a 25.000.
La composicion monomerica de M1 comprende un acido carboxflico polimerizable etilenicamente insaturado y un monomero etilenicamente insaturado que contiene un grupo de acido fosforoso.
Ejemplos de monomeros de acido carboxflico polimerizables etilenicamente insaturados son el acido acrflico y metacrflico con preferencia por el acido acrflico. Estos monomeros estan presentes habitualmente en cantidades de aproximadamente del 15 al 60 por ciento en peso basandose en el peso monomerico total de M1 y el polfmero resultante puede ser parcialmente neutralizado con una base para formar la sal amina y ayudar en la dispersion de las partfculas de polfmeros.
Ejemplos de otros monomeros polimerizables etilenicamente insaturados que pueden estar presentes en M1 son monomeros aromaticos de vinilo tales como estireno y tolueno de vinilo y esteres de alquilo inferior de acido acrflico y metacrflico, es decir, aquellos que tienen de 1 a 4, tal como de 1 a 2 atomos de carbono en el grupo alquilo. Entre los ejemplos se incluye metacrilato de metilo, acrilato de etilo y metacrilato de butilo. Estos monomeros estan presentes habitualmente en cantidades de al menos el 20 por ciento, tal como del 20 al 83 por ciento en peso basandose en el peso monomerico total en M1.
Los monomeros etilenicamente insaturados que contienen un grupo de acido fosforoso proporcionan una adherencia en humedo aumentada del revestimiento resultante al sustrato. Ejemplos de tales monomeros son los de la estructura:
R1
I
CH2 = C - C - R2 - x
II
o
en la que R1 representa hidrogeno o metilo; R2 representa un grupo un grupo polioxialquileno y X representa un grupo de acido fosforico.
Especfficamente, R2 puede tener la siguiente estructura:
(OCnH2n)m
en la que n es un numero entero de 2 a 4, tal como 2-3 y m es de 2 a 40. Preferentemente, n = 2 y m = 2 a 8. X puede tener la siguiente estructura:
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II ,
-O-P-OM1
1 2
OM2
en la que M1 y M2 cada uno independientemente representa hidrogeno o un cation.
Ejemplos de tales monomeros son aquellos disponibles en el Mercado de Rhodia como Sipomer PAM-100, Sipomer PAM-200 y Sipomer PAM-300. PAM-100, R1 = metilo, n = 2 y m = 7, se prefiere particularmente. Estos monomeros estan presentes habitualmente en cantidades aproximadamente del 2 al 20 por ciento en peso basandose en el peso monomerico total en M1.
La composicion de monomero de M2 es similar a la de M1, sin embargo, no hay monomeros de acido carboxflico etilenicamente insaturados en M2 ni monomeros etilenicamente insaturados que contienen un grupo de acido fosforoso. Ademas, los monomeros de acido M2 incluyen un monomero etilenicamente insaturado que comprende un grupo 1,2-epoxi y puede incluir un monomero multi-etilenicamente insaturado. Especfficamente, M2 puede comprender uno o mas monomeros aromaticos de vinilo tales como estireno o tolueno de vinilo y/o uno o mas (met)acrilatos de alquilo que tienen de 4 a 8 atomos de carbono en el grupo de alquilo tal como metacrilato de butilo y (met)acrilato de 2-etilhexilo. Estos monomeros estan presentes habitualmente en cantidades del 80 al 99 por ciento en peso basandose en el peso monomerico total de M2.
Ejemplos de monomeros etilenicamente insaturados que contienen un grupo 1,2-epoxi son acrilato de glicidilo y metacrilato de glicidilo. Estos monomeros proporcionan propiedades de resistencia mejoradas tales como resistencia a los acidos y a los disolventes al revestimiento resultante y estan presentes habitualmente en cantidades del 1 al 20 por ciento en peso basandose en el peso monomerico total de M2.
M2 puede contener opcionalmente un monomero multi-etilenicamente insaturado tal como un diacrilato o un dimetacrilato de un diol que contiene de 2 a 10 atomos de carbono. Entre los ejemplos se incluye diacrilato de butanodiol y diacrilato de hexanodiol. Cuando estan presentes, estos monomeros estan presentes normalmente en cantidades no superiores al 10 por ciento en peso basandose en el peso monomerico total de M2.
El polfmero formador de pelfcula tiene habitualmente un peso molecular medio en peso superior a 10.000, tal como de 10.000 a 1.000.000.
Las partfculas de polfmero en la dispersion de polfmeros aglutinante tienen habitualmente una superficie de tamano de partfcula de polfmero media en el intervalo de 50 a 1000 nm, tal como de 100 a 300 nm, mediante tecnicas de dispersion lumfnica.
Las dispersiones de polfmeros acuosas de la invencion estan preparadas mediante polimerizacion por radicales libres de la carga monomerica M1 en un medio no acuoso, tal como mediante polimerizacion de solucion en disolvente organico en presencia de al menos un iniciador de polimerizacion por radicales libres.
El polfmero P1 se dispersa a continuacion en un medio acuoso, habitualmente mediante la neutralizacion al menos parcial de los grupos de acido carboxflico en el polfmero con una base tal como una amina de peso molecular bajo tal como etanolamina de dimetilo. El iniciador de radicales libres es habitualmente soluble en la mezcla polimerizable. Entre los ejemplos se incluyen compuestos azoicos y peroxidos. Normalmente, el monomero M1 y el iniciador de radicales libres se anaden de forma concurrente y continua a un disolvente organico de reflujo y se continua la polimerizacion hasta que se completa.
Despues de que el polfmero P1 se ha dispersado en un medio acuoso, se lleva a cabo una polimerizacion en emulsion de la carga monomerica M2 en la dispersion resultante del polfmero P1. Esto forma una dispersion de polfmeros acuosa cuyas partfculas de polfmero contienen tanto una fase polimerica P1 y una fase polimerica P2. La relacion de peso de P1 a P2 es de 1:2 a 1:5.
El medio de polimerizacion acuoso puede contener un disolvente organico miscible en agua en cantidades de hasta el 25 por ciento en peso basandose en el peso total del medio de polimerizacion acuoso.
Iniciadores de la polimerizacion por radicales libres adecuados son aquellos capaces de desencadenar una polimerizacion por radicales libres en emulsion acuosa. Pueden incluir ambos peroxidos, por ejemplo, peroxidisulfatos de metal alcalino y compuestos azoicos. Como iniciadores de polimerizacion se utilizan habitualmente los denominados iniciadores redox, que se componen de al menos un agente reductor organico y al menos un peroxido y/o hidroperoxido, por ejemplo, hidroperoxido de terc-butilo con compuestos de azufre, por ejemplo, la sal de sodio de acido hidroximetanosulfonico, sulfito de sodio, disulfito de sodio, tiosulfato de sodio o
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aducto de bisulfito de acetona o peroxido de hidrogeno con acido ascorbico o benzolna. La cantidad de los sistemas de iniciadores de radicales libres utilizados, basandose en la cantidad total de los monomeros M1 + M2 que deben polimerizarse, es preferentemente del 0,1 al 2 % en peso.
Normalmente, el pH de la dispersion se ajusta a un intervalo de 6 a 10 mediante adicion de una base, por ejemplo, hidroxidos de metal alcalinos, hidroxidos de metal alcalinoterreo o aminas no volatiles, aminas volatiles e hidroxido de amonio.
Mediante la ruta de la polimerizacion en emulsion es posible obtener dispersiones con contenidos en solidos del 20 al 50 % en peso.
Las dispersiones de pollmeros acuosas de la invencion son sistemas llquidos estables. Estos forman pellculas, y pueden por tanto, utilizarse como aglutinantes para composiciones de revestimiento pigmentado o no pigmentado. Ejemplos de tales composiciones de revestimiento son aquellas que se usan para revestir recipientes tales como latas de alimentos.
Las composiciones de revestimiento para revestimientos de recipientes se formulan habitualmente con un agente de curado que es reactivo con los grupos funcionales del pollmero formador de pellcula.
Agentes de curado habituales son resinas fenolicas o resinas de fenol-formaldehldo y resinas amlnicas o resinas de triazina-formaldehldo. Las resinas de fenol-formaldehldo son preferentemente del tipo resol. Ejemplos de fenoles adecuados son el propio fenol, butilfenol, xilenol y cresol. Se utilizan frecuentemente las resinas de cresol- formaldehldo, habitualmente eterificadas con butanol. Para la qulmica de preparacion de resinas fenolicas, se hace referencia a "The Chemistry and Application of fenolic Resins or fenolplasts", Vol. V, Parte I, editado por el Dr. Oldring; John Wiley & Sons/Cita Technology Limited, Londres, 1997. Los ejemplos de resinas fenolicas disponibles en el mercado son PHENODUR® PR285 y BR612 y aquellas resinas vendidas con la marca comercial BAKELITE®, habitualmente BAKELITE 6581 LB.
Los ejemplos de resinas amlnicas son las formadas por reaccion de una triazina tal como melamina o benzoguamina con formaldehldo. Preferentemente, estos condensados se suelen eterificar con metanol, etanol, y butanol incluyendo mezclas de los mismos. Para la preparacion qulmica y uso de las resinas amlnicas, vease "The Chemistry and Applications of Amino Crosslinking Agents or Aminoplast", Vol. V, Parte II, pagina 21 ff., editado por el Dr. Oldring; John Wiley & Sons/Cita Technology Limited, Londres, 1998. Estas resinas estan disponibles en el mercado con la marca comercial MAPRE-NAL® tal como MAPRENAL MF980 y con la marca comercial CYMEL® tal como CYMEL 303 y CYMEL 1128, disponibles de Cytec Industries.
Normalmente, el pollmero formador de pellcula se usa en cantidades del 60 al 98, tal como del 70 al 98 por ciento en peso, y el agente reticulante en cantidades del 2 al 40, tal como del 2 al 30 por ciento en peso, basandose los porcentajes en peso en el peso de solidos de resina total en la composicion de revestimiento.
La composicion de revestimiento contiene un diluyente, tal como agua, o una mezcla de agua y disolvente organico. El disolvente organico se selecciona de forma que tenga volatilidad suficiente para evaporarse esencialmente totalmente de la composicion de revestimiento durante el proceso de curado tal como calentando de 175-205 °C, durante aproximadamente de 5 a 15 minutos. Los ejemplos de disolventes organicos adecuados son hidrocarburos alifaticos tales como aguarras mineral y nafta VM&P de alto punto de fusion; hidrocarburos aromaticos tales como benceno, tolueno, sileno y nafta disolvente 100, 150, 200 y similares; alcoholes, por ejemplo, etanol, n- propanol, isopropanol, n-butanol y similares; cetonas, tales como acetona, ciclohexanona, metil isobutil cetona y similares; esteres, tales como acetato de etilo, acetato de butilo, y similares; glicoles tales como butilglicol, eteres de glicol tal como metoxipropanol y etilenglicol monometil eter y etilenglicol monobutil eter y similares. Tambien se pueden utilizar mezclas de varios disolventes organicos.
Pueden incluirse resinas adyuvantes tales como polioles de poliester, polioles de polieter y polioles de poliuretano en las composiciones de revestimiento para maximizar ciertas propiedades del revestimiento resultante. Cuando esta presente, la resina adyuvante se utiliza en cantidades de hasta el 50, normalmente el 2-50 por ciento en peso basandose en el peso de los solidos de resina de la composicion de revestimiento.
Otro ingrediente opcional que esta presente habitualmente en la composicion de revestimiento es un catalizador para aumentar la velocidad de curado o reticulacion de las composiciones de revestimiento. Puede usarse un catalizador acido general y esta presente habitualmente en cantidades de aproximadamente 0,05 a 5 por ciento en peso. Ejemplos de catalizador adecuado son acido dodecilbencensulfonico, acido metanosulfonico, acido para- toluensulfonico, acido dionil naftaleno disulfonico y acido fenilfosfonico. Se ha encontrado que la cantidad de catalizador acido en las composiciones de revestimiento de la invencion es inferior a lo que lo que se esperarla normalmente debido a la presencia del producto de reaccion del acido fosforoso con el eter de poliglicidilo de dimetanol ciclohexano. Este producto de reaccion es acido y contribuye al curado de la composicion de recubrimiento.
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Tambien puede utilizarse un lubricante que facilita la fabricacion de recipientes metalicos impartiendo lubricidad a las laminas de un sustrato de metal revestido usado en la formacion de recipientes. Ejemplos de lubricantes incluye cerca carnauba y lubricantes del tipo polietileno. Si se usa, el lubricante esta preferentemente presente en las composiciones de revestimiento de al menos el 0,1 por ciento en peso basandose en el peso de solidos de resina en la composicion de revestimiento.
Otro ingrediente opcional util es un pigmento tal como dioxido de titanio. Si se usa, el pigmento esta presente en las composiciones de revestimiento en cantidades no superiores al 70 por ciento en peso, preferentemente no superiores al 40 por ciento en peso basandose en el peso total de solidos en la composicion de revestimiento.
Pueden incluirse tensioactivos en la composicion de revestimiento para ayudar en el flujo y humedad del sustrato. Entre los ejemplos de tensioactivos adecuados se incluye, pero sin limitacion, polieter de nonilfenol y sales. Si se usa, el tensioactivo esta presente en cantidades del al menos el 0,01 por ciento y no superiores al 10 por ciento basandose en el peso de solidos de resina en la composicion de revestimiento.
En determinadas realizaciones, las composiciones utilizadas en la practica de la invention estan sustancialmente exentas, pueden estar esencialmente exentas y pueden estar completamente exentas de bisfenol A y derivados o residuos de los mismos, incluyendo bisfenol A diglicidil eter ("BADGE"). Dichas composiciones a veces se denominan como "BPA no intencionados" porque el BPA, incluyendo los derivados o residuos de los mismos, no se han anadido intencionadamente, pero pueden estar presentes en cantidades traza debido a una contamination inevitable procedente den entorno. Las composiciones tambien pueden estar sustancialmente exentas y pueden estar esencialmente exentas y pueden estar completamente exentas de bisfenol F y derivados o residuos de los mismos, incluyendo bisfenol F y bisfenol F diglicidil eter ("BPFG"). La expresion "sustancialmente exento" tal como se usa en el presente contexto significa que las composiciones contienen menos de 1000 partes por millon (ppm), "esencialmente exento" significa menos de 100 ppm y "completamente exento" significa menos de 20 partes por billon (ppb) de cualquiera de los compuestos, derivados o residuos de los mismos citados anteriormente.
Las composiciones de revestimiento de la presente invencion pueden aplicarse a recipientes de toda clase y se adaptan particularmente bien para su uso en latas de alimentos y bebidas (por ejemplo, latas de dos piezas, latas de tres piezas, etc.). Ademas de recipientes de alimentos y bebidas, las composiciones de revestimiento pueden aplicarse a recipientes para aplicaciones con aerosol como desodorantes o aerosol para el cabello.
Las latas de dos piezas se fabrican juntando un cuerpo de la lata (habitualmente un cuerpo de metal embutido) con una tapa de la lata (habitualmente una tapa de metal embutida). Los revestimientos de la presente invencion son adecuados por su uso en situaciones que entran en contacto con alimentos y bebidas y pueden usarse en el interior o exterior de tales latas. Son adecuados para la aplicacion con pulverization, revestimientos de llquidos, revestimientos de lavado, revestimientos de laminas, revestimientos sobre barniz y revestimientos de costura lateral.
El revestimiento por pulverizacion incluye la introduction de la composicion de revestimiento en el interior o exterior de un recipiente de envasado preformado. Los recipientes tlpicos de envasado preformados adecuados para el revestimiento con pulverizacion incluyen latas de alimentos, cerveza y recipientes de bebidas y similares. El recipiente preformado por pulverizacion se somete a continuation a calentamiento para retirar los disolventes residuales y endurecer el revestimiento.
Un revestimiento de serpentines se describe como el revestimiento, habitualmente mediante una aplicacion de revestimiento con rodillos, de un metal compuesto con serpentln continuo (por ejemplo, acero o aluminio). Una vez revestido, el revestimiento de serpentines se somete a un ciclo de curado termico corto, ultravioleta y/o electromagnetico, para endurecer (por ejemplo, secar y curar) el revestimiento. Los revestimientos de serpentines proporcionan sustratos de metal revestidos (por ejemplo, acero y/o aluminio) que pueden fabricarse en artlculos conformados, tales como latas de alimentos embutidos de dos piezas, latas de alimentos de tres piezas, tapas de latas de alimentos, latas embutidas y planchadas, tapas de latas de bebidas y similares.
Un revestimiento de lavado se describe comercialmente como el revestimiento del exterior de latas de dos piezas embutidas y planchadas ("D&I") con una fina capa de revestimiento protector. El exterior de estas latas D&I se revisten por lavado pasando las latas D&I preformadas de dos piezas bajo una cortina de una composicion de revestimiento. Las latas se invierten, es decir, la tapa abierta de la lata esta en la position "hacia abajo" cuando pasa a traves de la cortina. Esta cortina de composicion de revestimiento toma una apariencia "similar a una cascada". Una vez que estas latas pasan bajo esta cortina de composicion de revestimiento, el material de revestimiento llquido reviste de forma eficaz el exterior de cada lata. El exceso de revestimiento se retira a traves del uso de una "cuchilla de aire". Una vez que la cantidad deseada de revestimiento se aplica al exterior de cada lata, cada lata se hace pasar a traves de un horno de curado termico, ultravioleta, y/o electromagnetico para endurecer (por ejemplo, secar y curar) el revestimiento. El tiempo de residencia de la lata revestido dentro de los llmites del horno de curado es normalmente de 1 minuto a 5 minutos. La temperatura de curado dentro de este horno variara normalmente de 150 °C a 220 °C.
Un revestimiento de lamina se describe como el revestimiento de piezas separadas de varios materiales (por
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ejemplo, acero o aluminio) que se han pre-cortado en "laminas" cuadradas o rectangulares. Las dimensiones tlpicas de estas laminas son aproximadamente un metro cuadrado. Una vez revestidas, cada lamina se cura. Una vez endurecidas (por ejemplo, secadas y curadas), las laminas del sustrato curado se recogen y se preparan para la fabricacion posterior. Los revestimientos de lamina proporcionan un sustrato de metal revestido (por ejemplo, acero o aluminio) que puede fabricarse de forma exitosa en artlculos formados, tales como latas de alimentos embutidos de dos piezas, latas de alimentos de tres piezas, tapas de latas de alimentos, latas embutidas y planchadas, tapas de latas de bebidas y similares.
Un revestimiento de costura lateral se describe como la aplicacion por pulverizacion de un revestimiento llquido sobre el area soldada de latas de alimentos de tres piezas formadas. Cuando las latas de alimentos de tres piezas se estan preparando, se forma una pieza rectangular de sustrato revestido en un cilindro. La formacion del cilindro se suministra de forma permanente debido a la soldadura de cada lado del rectangulo a traves de la soldadura termica. Una vez soldado, cada lata requiere normalmente una capa de recubrimiento llquido, que protege la "soldadura" expuesta de la corrosion posterior u otros efectos al producto alimenticio contenido. Los revestimientos llquidos que tienen este papel se denominan "tiras de costura lateral". Las tiras de costura lateral tlpicas se aplican por pulverizacion y se curan rapidamente a traves del calor residual de la operacion de soldadura ademas de un pequeno horno termico, ultravioleta, y/o electromagnetico.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos se ofrecen para ayudar en la compresion de la presente invention y no se interpretan como limitantes del alcance de la misma. Salvo que se indique lo contrario, todas las partes y porcentajes son en peso.
Ejemplo A
Se anadieron un total de 156 gramos de Dowanol PM y 309 gramos de Butil cellosolve a un matraz de fondo redondo de 4 bocas de 5 litros equipado con un agitador, condensador de reflujo de agua enfriada, dos embudos de adicion y un termopar. Los contenidos se agitaron y purgaron de aire y se inicio un ligero flujo positivo de gas nitrogeno. Los contenidos del matraz se calentaron a aproximadamente 120 °C, momento en el cual empezaron a calentarse a reflujo ligeramente. Se mezclaron juntos un total de 279 gramos de acido metacrllico, 110,5 gramos de acrilato de etilo, 195 gramos de estireno y 65 gramos de Sipomer PAM-200 y se colocaron en uno de los embudos de adicion. Se diluyeron un total de 31,2 gramos de peroctoato de t-Butilo con 124,9 gramos de Butil cellosolve y se colocaron en el segundo embudo de adicion. Esto es el iniciador para la reaction.
Los contenidos del embudo iniciador se anadieron lentamente al reactor a una velocidad uniforme durante mas de 180 minutos. Cinco minutos despues del inicio del suministro iniciador, los contenidos del embudo de monomeros se anadieron al matraz durante mas de 150 minutos. La temperatura de la reaccion se mantuvo a 120 °C durante las adiciones.
Despues de completarse las dos adiciones, se anadio otra allcuota de peroctoato de t-Butilo diluida con Butil cellosolve a los contenidos de la reaccion durante mas de 30 minutos. La reaccion se mantuvo entonces a 120 °C durante una hora. Los contenidos del reactor se enfriaron a continuation a 80 °C y se anadieron 144 gramos de edimetiletanol amina al reactor seguido por la adicion de 1741 gramos de agua desionizada.
Los contenidos del matraz se enfriaron a continuacion a 50 °C y se vertieron en un recipiente adecuado. La resina final tuvo solidos medidos al 26 %, una viscosidad Gardner-Holt de H-I, una cantidad de peso molecular medio de 3150 y un peso molecular medio en peso de 9850.
Ejemplo B
Se anadieron un total de 322 gramos de la resina del ejemplo A a un matraz de fondo redondo de 4 bocas de 3 litros equipado con un agitador, condensador de reflujo de agua enfriada, dos embudos de adicion y un termopar. Se anadio un total de 509 gramos de agua desionizada al matraz durante mas de 5 a 10 minutos con agitation y con y una atmosfera protectora de gas nitrogeno. Se mezclaron una mezcla de monomeros que consistla en 71 gramos de estireno, 92 gramos de metracrilato de butilo y 14 gramos de metacrilato de glicidilo en un recipiente separado. Los contenidos del matraz se calentaron a continuacion lentamente a 70 °C. A continuacion se anadio una suspension de 1,8 gramos de benzoina en 9 gramos de agua al matraz y se anadio 177 gramos de la premezcla de monomeros al matraz durante mas de 5 minutos. Los contenidos del reactor se calentaron a continuacion a aproximadamente 80 °C y se anadieron al reactor 1,8 gramos del 35 % de peroxido de hidrogeno diluido con 9 gramos de agua desionizada. Despues de aproximadamente 5 minutos, el resto de la mezcla de monomeros, aproximadamente 158 gramos, mezclado con 7,4 gramos de diacrilato de hexanodiol se suministraron en el reactor durante mas de aproximadamente 1 hora.
Al final del suministro de monomeros, se anadieron 17 gramos de agua como aclarado. La reaccion se mantuvo a 80 °C durante 10 minutos. A continuacion, una allcuota adicional de 0,31 gramos de benzoina y 0,31 gramos del 35 % de peroxido de hidrogeno se anadieron como iniciador de seguimiento al reactor. La reaccion se mantuvo con
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agitacion durante unos 120 minutos adicionales a 80 °C. Despues se dejo enfriar a <40 °C, se filtro y se relleno en un recipiente adecuado. La resina final tuvo solidos medidos al 25 %, una superficie de tamano de partlcula media pesada de 113 nm y una apariencia blanca azulada.
Ejemplo comparative C
Se anadieron un total de 121 gramos de Dowanol PM y 256 gramos de Butil cellosolve a un matraz de fondo redondo de 4 bocas de 5 litros equipado con un agitador, condensador de reflujo de agua enfriada, dos embudos de adicion y un termopar. Los contenidos se agitaron y purgaron de aire y se inicio un ligero flujo positivo de gas nitrogeno. Los contenidos del matraz se calentaron a aproximadamente 120-130 °C, momento en el cual empezaron a calentarse a reflujo ligeramente. Se mezclaron juntos un total de 225 gramos de acido metacrllico, 125 gramos de acrilato de etilo, 150 gramos de estireno y se colocaron en uno de los embudos de adicion. Se diluyeron un total de 20 gramos de peroctoato de t-Butilo con 80 gramos de Butil cellosolve y se colocaron en el segundo embudo de adicion. Esto es el iniciador para la reaccion.
Los contenidos del embudo iniciador se anadieron lentamente al reactor a una velocidad uniforme durante mas de 180 minutos. Cinco minutos despues del inicio del suministro iniciador, los contenidos del embudo de monomeros se anadieron al matraz durante mas de 150 minutos. La temperatura de la reaccion se mantuvo a aproximadamente 120-130 °C durante las adiciones.
Despues de completarse las dos adiciones, se anadio otra allcuota de peroctoato de t-Butilo diluida con Butil cellosolve a los contenidos de la reaccion durante mas de 30 minutos. La reaccion se mantuvo entonces a 120 -130 °C durante una hora. Los contenidos del reactor se enfriaron a continuacion a 80 °C y se anadieron 116 gramos de edimetiletanol amina al reactor seguido por la adicion de 1354 gramos de agua desionizada.
Los contenidos del matraz se enfriaron a continuacion a 50 °C y se vertieron en un recipiente adecuado. La resina final tuvo solidos medidos al 26 %, una viscosidad Gardner-Holt de H, una cantidad de peso molecular medio de 4748 y un peso molecular medio en peso de 11891.
Ejemplo comparative D
Se anadieron un total de 322 gramos del ejemplo comparativo 1 a un matraz de fondo redondo de 4 bocas de 3 litros equipado con un agitador, condensador de reflujo de agua enfriada, dos embudos de adicion y un termopar. Se anadio un total de 508 gramos de agua desionizada al matraz durante mas de 5 a 10 minutos con agitacion y con y una atmosfera protectora de gas nitrogeno. Se mezclaron una mezcla de monomeros que consistla en 71 gramos de estireno, 99 gramos de acrilato de butilo y 14 gramos de metacrilato de glicidilo en un recipiente separado. Los contenidos del matraz se calentaron a continuacion lentamente a 70 °C. A continuacion se anadio una suspension de 1,8 de benzoina en 9 gramos de agua al matraz y se anadio 177 gramos de la premezcla de monomeros al matraz durante mas de 5 minutos. Los contenidos del reactor se calentaron a continuacion a aproximadamente 80 °C y se anadieron al reactor 1,8 gramos del 35 % de peroxido de hidrogeno diluido con 9 gramos de agua desionizada. Despues de aproximadamente 5 minutos, el resto de la mezcla de monomeros, se suministraron aproximadamente 165 gramos en el reactor durante mas de aproximadamente 1 hora.
Al final del suministro de monomeros, se anadieron 17 gramos de agua como aclarado. La reaccion se mantuvo a 80 °C durante 10 minutos. A continuacion, se anadieron una allcuota adicional de 0,31 gramos de benzoina, 17 gramos de agua y 0,31 gramos del 35 % de peroxido de hidrogeno como iniciador de seguimiento al reactor. La reaccion se mantuvo con agitacion durante unos 120 minutos adicionales a 80 °C. Despues se dejo enfriar a <40 °C, se filtro y se relleno en un recipiente adecuado. La resina final tuvo solidos medidos al 23 %, una superficie de tamano de partlcula media pesada de 11a nm y una apariencia blanca azulada.
Se prepararon pinturas a partir del ejemplo B y del ejemplo comparativo D anadiendo los ingredientes definidos en la tabla 1 en el orden de lista en pequenas latas revestidas de pintura mientras se agitaban moderadamente con un mezclador. Despues de que se anadiera el ultimo ingrediente, las pinturas se agitaron durante otros cinco minutos y se dejaron reposar durante la noche antes de la realizacion de los ensayos.

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    REIVINDICACIONES
    1. Una composicion de revestimiento acuosa que comprende:
    (A) una dispersion de polfmero acuosa que comprende un polfmero formador de pelfcula en forma de partfculas de polfmero dispersadas que comprenden una fase polimerica Pi y una fase polimerica distinta P2; la dispersion de polfmeros se obtiene mediante polimerizacion por radicales libres en emulsion acuosa que comprende las siguientes etapas:
    (i) polimerizar en un medio no acuoso una primera carga monomerica Mi que comprende una mezcla de monomeros polimerizables etilenicamente insaturados que comprende un monomero etilenicamente insaturado que contiene un grupo acido carboxflico y un monomero etilenicamente insaturado que contiene un grupo acido fosforoso para formar la fase polimerica Pi;
    (ii) dispersar P1 en un medio acuoso y
    (iii) polimerizar en el medio acuoso una segunda carga monomerica M2 en presencia de P1 que comprende una mezcla de monomeros polimerizables etilenicamente insaturados distinta de Mi y que contiene un monomero etilenicamente insaturado que contiene un grupo 1,2-epoxi para formar la fase polimerica P2;
    (B) un agente de curado reactivo con el polfmero formador de pelfcula.
  2. 2. La composicion de revestimiento acuosa de la reivindicacion 1 en la que M1 comprende un monomero etilenicamente insaturado seleccionado a partir del grupo que consiste en monomeros aromaticos de vinilo y (met)acrilatos de alquilo que tienen de 1 a 4 atomos de carbono en el grupo alquilo.
  3. 3. La composicion de revestimiento acuosa de la reivindicacion 1 en la que el monomero etilenicamente insaturado que contiene un grupo acido fosforoso tiene la siguiente estructura:
    R1
    I
    ch2 = c - c - r2 - X
    II
    o
    en la que R1 representa hidrogeno o metilo; R2 representa un grupo polioxialquileno y X representa un grupo acido fosforico.
  4. 4. La composicion de revestimiento acuosa de la reivindicacion 3
    - en la que R2 tiene la siguiente estructura:
    (OCnH2n)m
    donde n es un numero entero de 1 a 4 y m es de 2 a 40; o
    - en la que X tiene la siguiente estructura:
    0
    II
    -O-P-OM1
    1
    OM2
    donde M1 y M2 cada uno independientemente representa hidrogeno o un cation.
  5. 5. La composicion de revestimiento acuosa de la reivindicacion 1 en la que el monomero etilenicamente insaturado que contiene un grupo acido fosforoso esta presente en cantidades del 2 al 20 por ciento en peso basandose en el peso total de los monomeros etilenicamente insaturados en M1.
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  6. 6. La composicion de revestimiento acuosa de la reivindicacion 1 en la que el monomero etilenicamente insaturado que contiene un grupo acido carboxllico
    - es acido acrllico; o
    - esta presente en cantidades del 15 al 60 por ciento en peso basandose en el peso total de los monomeros etilenicamente insaturados en M1.
  7. 7. La composicion de revestimiento acuosa de la reivindicacion 1 en la que el monomero etilenicamente insaturado que contiene un grupo 1,2-epoxi
    - se seleccionada a partir del grupo que consiste en (met)acrilato de glicidilo; o
    - esta presente en cantidades del 1 al 20 por ciento en peso basandose en el peso total de los monomeros etilenicamente insaturados en M2.
  8. 8. La composicion de revestimiento acuosa de la reivindicacion 1 en la que M2 comprende un monomero etilenicamente insaturado seleccionado a partir del grupo que consiste en monomeros aromaticos de vinilo y (met)acrilatos de alquilo que tienen de 4 a 8 atomos de carbono en el grupo alquilo.
  9. 9. La composicion de revestimiento acuosa de la reivindicacion 1 en la que la relacion de peso de P1 a P2 es de 1:2 a 1:5.
  10. 10. La composicion de revestimiento acuosa de la reivindicacion 1 en la que el pollmero formador de pellcula tiene un peso molecular medio en peso de 10.000 a 100.000.
  11. 11. La composicion de revestimiento acuosa de la reivindicacion 1 en la que el agente de curado se selecciona a partir del grupo que consiste en resina fenolica y resina amlnica.
  12. 12. La composicion de revestimiento acuosa de la reivindicacion 1 en la que el pollmero formador de pellcula esta presente en cantidades del 60 al 98 por ciento en peso y el agente de curado esta presente en cantidades del 2 al 40 por ciento en peso, basado en el peso total de solidos de resina del pollmero formador de pellcula y el agente de curado.
  13. 13. Una lata de alimentos revestida al menos en parte con un revestimiento depositado a partir de una composicion de revestimiento acuosa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-12.
  14. 14. La lata de alimentos de la reivindicacion 13 en la que la parte revestida esta en el interior de la lata de alimentos.
  15. 15. La lata de alimentos de la reivindicacion 14 en la que la parte revestida comprende una tapa de lata.
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