ES2646925T3 - Composiciones de revestimiento para recipientes de alimentos y bebidas - Google Patents

Composiciones de revestimiento para recipientes de alimentos y bebidas Download PDF

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Abstract

Una composición que comprende: (a) un aglutinante resinoso que comprende: (i) un polímero que contiene grupos funcionales reactivos, y (ii) un agente de curado que tiene grupos que son reactivos con los grupos funcionales del polímero; (b) de un 10 a un 30 por ciento en peso basado en el peso de sólidos de resina de una resina de polisilicona que contiene grupos funcionales de hidroxilo que son reactivos con los grupos funcionales del agente de curado, teniendo la resina de polisilicona un contenido de hidroxilo de un 3 a un 20 por ciento en peso basado en el peso de sólidos de la resina de polisilicona; la composición contiene menos de 1000 partes por millón de bisfenol A y éter diglicidílico de bisfenol A.

Description

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DESCRIPCION
Composiciones de revestimiento para recipientes de alimentos y bebidas Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a composiciones de revestimiento que son utiles para revestir recipientes de diversos tipos tales como recipientes para alimentos y bebidas. Las composiciones son particularmente utiles para revestir el interior de los recipientes.
Antecedentes de la invencion
Los revestimientos se aplican normalmente al interior de recipientes metalicos de alimentos y bebidas para evitar que los contenidos entren en contacto con la superficie metalica del recipiente. El contacto con determinados alimentos, en particular con productos acidos, puede provocar que el recipiente metalico experimente corrosion. Esta corrosion tiene como resultado la contaminacion y el deterioro de aspecto y sabor del producto de alimento o bebida.
Muchas de las composiciones de revestimiento para recipientes de alimentos y bebidas se basan en resinas epoxi que son poli(eteres de glicidilo) de bisfenol A. El bisfenol A en los revestimientos de envasado puede ser bien el propio bisfenol A (BPA) o derivados del mismo, tales como eteres diglicidllicos de bisfenol A (BADGE) y resinas de novolaca epoxi. Estos revestimientos tienen excelente flexibilidad y adhesion a sustratos metalicos. Sin embargo, el bisfenol A y los derivados del mismo resultan problematicos. Aunque el equilibrio de evidencia cientlfica disponible hasta la fecha indica que las pequenas cantidades de traza de BPA o BADGE que se podrlan liberar de los revestimientos existentes no representan riesgo para las personas. No obstante, estos compuestos se perciben por parte de algunas personas como nocivos para la salud de las personas. En consecuencia, existe una fuerte demanda de eliminacion de estos compuestos de los revestimientos para los recipientes de alimentos y bebidas.
La sustitucion de las composiciones de revestimiento normalmente se basa en pollmeros que contienen grupos hidroxilo y agentes de curado de fenoplasto o aminoplasto. Aunque estos revestimientos presentan buena adhesion, carecen de la flexibilidad necesaria para evitar la corrosion que tienen lugar cuando el revestimiento experimenta microfisuracion debido a deformacion grave del metal. En las latas para alimentos de 2 piezas, por ejemplo, tiene lugar la microfisuracion en el espacio de cabecera debido al proceso de doble sellado que fija el extremo de la lata tras el llenado. Esto se conoce comunmente como fisuracion por "cresta de presion". Los alimentos corrosivos se infiltran en el revestimiento a traves de las microfisuras y provocan la corrosion de la superficie metalica generando corrosion, deslaminado del revestimiento y perforacion con el tiempo de la lata lo cual estropea el alimento. Debido a la susceptibilidad de los revestimientos de base acrllica frente a la fisuracion por cresta de presion, actualmente son inferiores a los revestimientos industriales que contienen BPA convencional en la industria de revestimientos de envasado, ya que no pueden aguantar los alimentos altamente corrosivos.
Ademas, la sustitucion de las composiciones de revestimiento proporciona revestimientos con propiedades de deslizamiento pobres. Esto supone un problema con los alimentos solidos tales como carnes enlatadas. Cuando se abre la lata, la carne no se libera desde el interior de la lata y se debe sacar manualmente de la misma.
US, A, 6 046 276 divulga una composicion de revestimiento en forma de polvo, RU 2 058 371 divulga una composition para un revestimiento anticorrosivo, mientras que el documento GB-A-595565 divulga prevention de la corrosion.
Sumario de la invencion
La presente invencion proporciona una composicion como se define en la revindication 1.
La presente invencion tambien proporciona un artlculo revestido que comprende:
(a) un sustrato, y
(b) un revestimiento depositado sobre al menos una parte del sustrato de la composicion descrita con anterioridad.
La resina de polisilicona aumenta la flexibilidad del revestimiento resultante sin afectar de manera negativa a la adhesion. Las resinas de polisilicona feniladas tienen excelente compatibilidad con los componentes organicos de la composicion de revestimiento. Por otra parte, la incorporation de la resina de polisilicona en la composicion de revestimiento reduce la tension superficial del revestimiento de forma significativa, lo cual repele y mejora el deslizamiento superficial, ofreciendo nuevos usos adicionales para el envasado de alimentos tales como liberation de la carne. Los revestimientos de carnes enlatadas deben tener un deslizamiento superficial elevado que permita sacar de la lata, forma sencilla, el alimento basado en carne. Adicionalmente, la polaridad de las resinas de polisilicona feniladas las permite su uso en formulaciones de base acuosa dando lugar a dispersiones estables.
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Descripcion detallada
Tal como se usa en el presente documento, a menos que se especifique lo contrario de forma expresa, todos los numeros tal como los que expresan valores, intervalos, cantidades o porcentajes se pueden leer como si fueran precedidos por la palabra "aproximadamente", incluso si el termino no aparece de forma expresa. Por otra parte, deberla apreciarse que los terminos y/o frases en plural engloban sus equivalentes en singular y viceversa. Por ejemplo, "un" pollmero, "un" agente de reticulacion, y cualquier otro componente, hace referencia a uno o mas de estos componentes.
Ademas, aunque el aglutinante resinoso, incluyendo los agentes de formacion de pellcula, agentes de reticulacion y resina de polisilicona sean todos materiales resinosos, se pretende que sean todos diferentes unos de otros.
Cuando se hace referencia a cualquier intervalo numerico de valores, se comprende que dichos intervalos incluyen todos y cada uno de los numeros y/o fracciones entre el mlnimo y el maximo del intervalo citado.
Tal y como se emplea en el presente documento, el termino "poliol" o variaciones del mismo, hace referencia ampliamente a un material que tiene una media de dos o mas grupos hidroxilo por molecula. La expresion "poli(acido) carboxllico" se refiere a acidos y derivados funcionales de los mismos, incluyendo los derivados de anhldrido en los que existen, y esteres alqullicos inferiores que tienen 1-4 atomos de carbono.
Tal como se usa en el presente documento, el termino "pollmero" se refiere ampliamente a prepollmeros, oligomeros y tanto homopollmeros como copollmeros. El termino "resina" se usa de forma intercambiable con "pollmero".
Los terminos "acrllico" y "acrilato" se usan de forma intercambiable (a menos que se altere el significado deseado) e incluyen acidos acrllicos, anhldridos y sus derivados, tales como sus esteres alqullicos C1-C5, acidos acrllicos con sustitucion de alquilo inferior, acidos acrllicos con sustitucion C1-C2, tales como acido metacrllico, acido etacrllico y sus esteres alqullicos C1-C5, a menos que se indique claramente lo contrario. Estos monomeros se pueden polimerizar por si mismos o con monomeros vinllicos tales como monomeros vinllicos aromaticos y monomeros alllicos. Se pretende que los terminos "(met)acrllico" o "(met)acrilato" abarquen las formas tanto acrllica/acrilato y metacrllica/metacrilato del material indicado, por ejemplo, un monomero de (met)acrilato. La expresion "monomero acrllico" se refiere a pollmeros preparados a partir de uno o mas monomeros acrllicos.
Tal como se usa en el presente documento, "un" y "al menos un" y "uno o mas" se usan de forma intercambiable. Por lo tanto, por ejemplo, se puede interpretar que una composicion de revestimiento que comprende "un" pollmero significa que la composicion de revestimiento incluye "uno o mas" pollmeros.
Tal como se usa en el presente documento, los pesos moleculares determinados por medio de cromatografla de permeabilidad de gel usando un patron de poliestireno. A menos que se indique lo contrario, los pesos moleculares estan en base media en peso (Mw).
El vehlculo resinoso normalmente consiste en un agente resinoso formador de pellcula y un agente de curado o reticulacion. El material resinoso formador de pellcula puede ser un pollmero acrllico. El pollmero acrllico es preferentemente un pollmero procedente de uno o mas monomeros acrllicos y otros monomeros vinllicos copolimerizables. Ademas, se pueden usar mezclas de pollmeros acrllicos. Los monomeros preferidos son acido acrllico, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de butilo, acrilato de pentilo, acrilato de hexilo, acido metacrllico, metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de propilo, metacrilato de butilo, metacrilato de pentilo y metacrilato de hexilo. El pollmero acrllico tambien puede contener grupos hidroxilo que normalmente proceden de esteres de acido metacrllico o acrllico con sustitucion hidroxi. Los ejemplos incluyen acrilato de hidroxietilo y metacrilato de hidroxipropilo.
Los ejemplos de monomeros vinllicos son esteres vinllicos que incluyen acetato de vinilo, propionato de vinilo, butiratos de vinilo, benzoatos de vinilo, acetatos de isopropilo y vinilo y esteres vinllicos similares. Los haluros vinllicos incluyen cloruro de vinilo, fluoruro de vinilo y cloruro de vinilideno. Los hidrocarburos aromaticos vinllicos incluyen estireno, metil estirenos y alquil estirenos inferiores similares, cloroestireno, vinil tolueno, vinil naftaleno, benzoato de divinilo y ciclohexeno. Los monomeros de hidrocarburo alifatico de vinilo incluyen alfa-olefinas tales como etileno, propileno, isobutileno y ciclohexilo, as! como tambien dienos conjugados tales como butadieno, metil- 2-butadieno, 1,3-piperileno, 2,3-dimetil butadieno, isopreno, ciclopentadieno y diciclopentadieno. Los eteres de alquilo y vinilo incluyen eter de metilo y vinilo, eter de isopropilo y vinilo, eter de n-butilo y vinilo y eter de isobutilo y vinilo. Los ejemplos de monomeros alllicos incluyen alcohol alllico y cloruro de alilo.
El pollmero acrllico normalmente se prepara por medio de tecnicas convencionales de polimerizacion en solucion que usan iniciadores de radicales libres tales como catalizadores azo o de peroxido.
El peso molecular (Mw) del componente polimerico acrllico es preferentemente de al menos 5.000 gramos/mol, mas preferentemente de 15.000 a 100.000 gramos/mol. El pollmero acrllico normalmente tiene un valor de acido de 30 a 70, tal como de 40 a 60 mg de KOH/g; un valor de hidroxilo de 20 a 100, tal como de 30 a 70 mg de KOH/g
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Tlpicamente los agentes de curado estan presentes en el vehlcuio resinoso, los cuales son reactivos con los pollmeros acrllicos. Los agentes de curado apropiados son resinas de formaldehldo-fenol o fenoplasto y resinas de formaldehldo-triazina o aminoplasto. Las resinas de formaldehldo-fenol son preferentemente de tipo resol. Los ejemplos de fenoles apropiados son el propio fenol, butil fenol, xilenol y cresol. Las resinas de formaldehldo-cresol, normalmente eterificadas con butanol, se usan con frecuencia. Para la qulmica de preparacion de resinas fenolicas, se hace referencia a "The Chemistry and Application of Phenolic Resins or Phenoplasts", Vol. V, Parte I, editado por Dr. Oldring; John Wiley & Sons/Cita Technology Limited, Londres, 1997. Ejemplos de resinas fenolicas comercialmente disponibles son PHENODUR® PR285 y BR612 y las resinas comercializadas con el nombre de BAKELITE®, normalmente BAKELITE 6581 LB.
Los ejemplos de resinas de aminoplasto son las que se forman haciendo reaccionar una triazina tal como melamina o benzo-guanamina con formaldehldo. Preferentemente, estos condensados se somete a eterificacion normalmente con metanol, etanol, butanol incluyen mezclas de los mismos. Para la preparacion qulmica y uso de las resinas de aminoplasto, vease "The Chemistry and Applications of Amino Crosslinking Agents or Aminoplast", Vol. V, Parte II, pagina 21 ff., editado por Dr. Oldring; John Wiley & Sons/Cita Technology Limited, Londres, 1998. Estas resinas se encuentran comercialmente disponibles con el nombre de MAPRENAL® tal como MAPRENAL MF980 y bajo el nombre de CYMEL® tal como CYMEL 303 y CYMEL 1128, disponibles en Cytec Industries.
Las resinas de silicona que se usan en la practica de la invencion son resinas de silicona funcionales, es decir, pueden contener grupos funcionales que son reactivos con grupos funcionales asociados con el aglutinante resinoso. Normalmente, estos grupos son grupos de hidrogeno activo que son reactivos con grupos cofuncionales asociados con el agente de curado o reticulacion del aglutinante resinoso tal como un aminoplasto o fenoplasto. Ademas, las resinas de silicona pueden ser resinas de silicona feniladas que contienen un enlace C6H5-SE. El grupo fenilo es beneficioso ya que compatibiliza la resina de silicona con los otros ingredientes resinosos en la composicion de revestimiento ya que todos los ingredientes resinosos se pueden disolver o dispersar de manera uniforme en un diluyente, es decir, la resina de silicona no forma una fase por separado del resto de ingredientes resinosos en la composicion de revestimiento.
La resina de silicona fenilada usada en la composicion de acuerdo con la invencion es, ventajosamente, una resina de alquil-fenil silsesquioxano.
Ventajosamente, esta resina comprende unidades de las siguientes formulas:
(R'SiO3/2)x y (C6H5SiO3/2)y
R' esta seleccionado entre el grupo que consiste en un grupo alquilo lineal o ramificado que comprende de 1 a 20 atomos de carbono, tal como de 2 a 8 atomos de carbono, un grupo cicloalquilo que comprende 5 a 20 atomos de carbono, tal como de 6 a 12 atomos de carbono, y un grupo hidroxilo, y
x e y, independientemente, varla de 0,05 a 0,95, de forma que x es de 0,1 a 0,3 e y es de 0,7 a 0,9, y x+y = 1.
x e y representan la fraccion molar de las unidades de siloxano (R'SiO3/2)x y (C6HsSiO3/2)y con respecto al numero total de moles de unidades de siloxano en la resina de silicona fenilada.
Normalmente R' es un grupo alquilo mixto y un grupo hidroxilo de forma que la resina de silicona tiene un contenido de hidroxilo de 3 a 20, tal como de 5 a 10 por ciento en peso, basado en el peso de solidos de la resina de silicona.
Ventajosamente, la resina de silicona fenilada comprende al menos un 20 por ciento en moles, preferentemente al menos 30 por ciento en moles, aun mejor un 40 por ciento en moles, incluso mejor aun al menos 50 por ciento en moles y aun mejor al menos 60 por ciento de unidades de siloxano (R'SiO3/2)x y (C6HsSiO3/2)y, con respecto al numero total de unidades de siloxano presentes en la resina de silicona fenilada.
De acuerdo con una realizacion, el contenido de unidades de siloxano (R'SiO3/2)x y (C6H5SiO3/2)y, puede variar hasta un 100 por cien en moles, con respecto al numero total de unidades de siloxano presentes en la resina de silicona fenilada.
Ejemplos de grupos alquilo son metilo, etilo y propilo; ejemplos de grupos cicloalquilo son ciclohexilo.
Las resinas de alquil-fenil silsesquioxano pueden contener unidades siloxi adicionales tales como (i) (R13SiO1/2)a, (ii) (R22SiO2/2)b, (iii) (R3SiO3/2)c, o (iv) unidades (SiO4/2)d. La cantidad de cada unidad presente en la resina de alquil-fenil silsesquioxano se puede expresar como fraccion en moles del numero total de moles de todas las unidades siloxi presentes en la resina de alquil-fenil silsesquioxano. Por lo tanto, las resinas de alquil-fenil silsesquioxano de la presente invencion comprenden las unidades:
(i) (R13SiO1/2)a
(ii) (R22SiO2/2)b
(iii) (R3SiO3/2)c
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20
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35
40
45
50
55
60
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(iv) (SiO4/2)d
(v) (R'SiO3/2)x y
(vi) (C6H5SiO3/2)y
en las que
R' se ha definido anteriormente,
R1, R2 y R3 son independientemente un grupo alquilo que tiene de 1 a 8 atomos de carbono tales como metilo, etilo y propilo; un grupo arilo tal como fenilo y tolilo, un grupo hidroxilo, un grupo carbinol o un grupo amino, a, b, c y d tienen un valor de cero a 0,4,
x e y tienen un valor de 0,05 a 0,95, tal como que x tiene un valor de 0,1 a 0,3 e y tiene un valor de 0,7 a 0,9, con la condicion de que el valor de x+y sea igual o mayor que 0,60, y el valor de a+b+c+d+x+y = 1.
Normalmente, el pollmero acrllico y/o el pollmero de poliester se usa en cantidades de 40 a 85, tal como de 30 a 70 por ciento en peso; el agente de reticulacion esta presente en cantidades de 5 a 50, tal como de 15 a 40 por ciento en peso y la resina de polisilicona esta presente en cantidades de 10 a 30, tal como de 15 a 20 por ciento en peso; estando los porcentajes en peso basados en el peso de los solidos totales de resina en la composicion de revestimiento.
Pueden incluirse ingredientes opcionales en la composicion de revestimiento. Normalmente, la composicion de revestimiento contiene un diluyente, tal como agua, o un disolvente organico o una mezcla de agua y un disolvente organico para disolver o dispersar los ingredientes de la composicion. El disolvente organico esta seleccionado para que tenga suficiente volatilidad con el fin de que se evapore de forma esencialmente completa a partir de la composicion de revestimiento durante el proceso de curado, tal como durante el calentamiento de 175-205 °C durante aproximadamente 5 a 15 minutos.
Los ejemplos de disolventes organicos apropiados son hidrocarburos alifaticos tales como llquidos minerales y nafta VM&P de alto punto de inflamacion; hidrocarburos aromaticos tales como benceno, tolueno, xileno y nafta de disolvente 100, 150 y 200; alcoholes, por ejemplo, etanol, n-propanol, isopropanol y n-butanol; cetonas tales como acetona, ciclohexanona e isobutil metil cetona; esteres tales como acetato de etilo y acetato de butilo; glicoles tales como butil glicol, eteres de glicol tales como metoxipropanol, eter monometllico de etilen glicol y eter monobutllico de etilen glicol. Tambien se pueden usar mezclas de diversos disolventes organicos. Para las composiciones acuosas, el vehlculo resinoso normalmente tiene grupos acido, tales como pollmeros acrllicos con funcionalidad de acido, que estan al menos parcialmente neutralizados con una amina para contribuir en la dispersion o disolucion del vehlculo resinoso en el medio acuoso. Cuando esta presente, el diluyente se usa en las composiciones de resina en cantidades de 20 a 80, tal como de 30 a 70 por ciento en peso, basado en el peso total de la composicion de revestimiento.
Las resinas de adyuvantes tales como polioles de poliester, polioles de polieter y polioles de poliuretano se pueden incluir en las composiciones de revestimiento para maximizar determinadas propiedades del revestimiento resultante. Cuando esta presente, la resina de adyuvante se usa en cantidades de hasta 50, normalmente 2-50 por ciento en peso, basado en el peso de los solidos de resina de la composicion de revestimiento.
Otro ingrediente opcional que esta normalmente presente en la composicion de revestimiento es un catalizador para aumentar la velocidad de curado o reticulacion de las composiciones de revestimiento. Generalmente, se puede usar un catalizador acido y esta normalmente presente en cantidades de un 0,05 a un 5 por ciento en peso. Los ejemplos de catalizador apropiado son acido dodecil benceno sulfonico, acido metano sulfonico, acido paratoluen sulfonico, acido dinonil naftalen sulfonico y acido fenil fosfonico.
Otro ingrediente opcional util es un lubricante, por ejemplo, una cera que facilite la fabricacion de cierres metalicos confiriendo lubricidad a las laminas del sustrato metalico revestido. Los lubricantes preferidos incluyen, por ejemplo, cera de carnauba y lubricantes de tipo polietileno. Si se usa, el lubricante esta presente preferentemente en las composiciones de revestimiento de al menos 0,1 por ciento en peso, basado en el peso de solidos de resina en la composicion de resina.
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 mayores de un 70 por ciento en peso, preferentemente no mayores de un 40 % en peso basado en el peso total de solidos en la composicion de revestimiento.
Los tensioactivos se pueden anadir opcionalmente a la composicion de revestimiento para contribuir al flujo y humectacion del sustrato. Los ejemplos de tensioactivos apropiados incluyen, polieter de nonil fenol y sales. Si se usa, el tensioactivo esta presente en cantidades de al menos un 0,01 por ciento y no mas de 10 por ciento, basado en el peso de los solidos de resina de la composicion de revestimiento.
En determinadas realizaciones, las composiciones usadas en la practica de la invention estan sustancialmente libres, puede estar esencialmente libres y pueden estar completamente libres de bisfenol A y derivados o residuos del mismo, incluyendo bisfenol A ("BPA") y eter diglicidllico de bisfenol A ("BADGE"). Dichas composiciones, en
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ocasiones, se denominan "BPA sin intencion" ya que BPA, incluyendo sus derivados y residuos, no se anaden de forma intencionada pero pueden estar presentes en cantidades de traza debido a la contaminacion inevitable del medio ambiente. Las composiciones estan sustancialmente libres y pueden estar esencialmente libres y pueden estar completamente libres de bisfenol F y sus derivados o residuos, incluyendo bisfenol F y eter diglicidllico de bisfenol F ("BPFG"). La expresion "sustancialmente libre", tal y como se usa en el contexto, significa que las composiciones contienen menos de 1000 partes por millon (ppm), "esencialmente libre" significa menos de 100 ppm y "completamente libre" significa menos de 20 partes por billon (ppb) de cualquiera de los compuestos anteriormente mencionados, sus derivados o residuos.
Las composiciones de la presente invencion se pueden preparar de acuerdo con metodos bien conocidos en la tecnica. Por ejemplo, usando un pollmero acrllico con funcionalidad de acido como vehlculo resinoso, el pollmero se neutraliza con una amina hasta un valor entre 20-80 por ciento de la neutralizacion teorica total. El pollmero acrllico neutralizado se dispersa posteriormente en agua, seguido de la adicion de una resina de polisilicona. La mezcla posteriormente se afina con mas agua para lograr una viscosidad manejable. Posteriormente se anaden los agentes de reticulacion y los aditivos tras el afinado con agua adicional para lograr los solidos deseados y la viscosidad.
Como se ha mencionado anteriormente, las composiciones de revestimiento de la presente invencion se pueden aplicar a recipientes de todo tipo y se adaptan particularmente bien para su uso en latas de alimentos y bebidas (por ejemplo, en latas de dos piezas, latas de tres piezas, etc.).
Las composiciones se pueden aplicar al recipiente de alimento o bebida mediante cualquier medio conocido en la tecnica tal como revestimiento por rodillos, pulverizacion y electro-revestimiento. Se aprecia que para las latas de alimentos de dos piezas, el revestimiento normalmente se puede pulverizar una vez que se prepara la lata. Para las latas de alimentos de tres piezas, primero se reviste normalmente con rodillos una lamina lisa con una o mas de las presentes composiciones y a continuacion se puede conformar. Como se ha mencionado anteriormente, el porcentaje de solidos de la composicion se puede ajustar basandose en el medio de aplicacion. El revestimiento se puede aplicar a un peso de pellcula seca de 24 mg/26 cm2 (4 pulgadas2) a 12 mg/26 cm2 (4 pulgadas2), tal como de 20 mg/26 cm2 (4 pulgadas2) a 14 mg/26 cm2 (4 pulgadas2).
Tras la aplicacion, despues se cura el revestimiento. El curado se lleva a cabo por medio de metodos convencionales en la tecnica. Para el revestimiento por bobina, esto es normalmente un tiempo de residencia corto (es decir, de 9 segundos a 2 minutos) con calor elevado (es decir, 485 °F (252 °C) temperatura de metal pico); las laminas revestidas normalmente experimentan curado (es decir, 10 minutos) pero a bajas temperaturas (es decir, 400°F. (204°C.) temperatura de metal pico). Para los revestimientos aplicados por pulverizacion sobre latas de dos piezas, el curado puede ser de 5 a 8 minutos, con una coccion de 90 segundos a una temperatura de metal pico de 415 °F (213 °C) a 425 °F (218 °C).
Cualquier material usado para la formacion de latas de alimentos se puede tratar de acuerdo con los presentes metodos. Los sustratos particularmente apropiados incluyen acero metalizado con estano, acero libre de estano y acero metalizado con negro.
Los revestimientos de la presente invencion se pueden aplicar directamente al acero, sin anadir primero ningun pretratamiento o adhesivo al metal. Ademas, no es necesario aplicar revestimientos sobre la parte superior de los revestimientos usados en los presentes metodos.
Las composiciones de la presente invencion se comportan segun se desee, en las areas tanto de adhesion como se flexibilidad.
Ejemplos
Los siguientes se ofrecen para contribuir a la comprension de la presente invencion. A menos que se indique lo contrario, todas las partes y porcentajes estan en peso.
Ejemplo 1
Se preparo una composicion de revestimiento a partir de los siguientes ingredientes:
Ingredientes
Partes en Peso Porcentaje en Peso Basado en el Peso Total de la Composicion de Revestimiento Porcentaje en Peso Basado en el Peso de los Solidos de Resina
Trituracion de Cowles
Resina acrllica de 50 % en solidos de resina en butanol1
670 14,0 33,7
Dimetiletanolamina
38,9 0,8
PR 516 Phenolic 50 % de solidos de resina en butanol2
899 18,8 43,4
TiO2
349 7,3
Epikure 3100 80 % de solidos de resina en isopropanol3
58,5 1,2 4,5
Agua desionizada
728 15,2
Reduccion en Tanque de Afinado
PR 516 Phenolic
170 3,6 8,2
50 % de solidos de resina en butanol
Butanol
38 0,8
2-butoxi etanol
98 2,0
Dispersion de Negro de Canal
52 1,1
Acido oleico
9 0,2
Acido caprllico
9 0,2
Resina de polisilicona
150 3,1 10,1
70 % de solidos de resina en butanol4
Surfynol 1045
Agua desionizada
1500 31,3
4802 100,3 100
1 Se preparo la resina acrllica usando tecnicas convencionales de polimerizacion en solution usando un catalizador de peroxido. La resina tuvo una relation en peso de acido metacrllico/estireno/acrilato de butilo/acrilato de etilo de 25/30/20/25 y un Mw de 20.000 a 50.000. 2 Cresol fenolico disponible en Cytec Industries. 3 Poliamida con termination de amina de Momentive. 4 Xiameter RSN217 de Dow Corning. 5 Diol acetilenico de Air Products.
La pasta de Trituracion de Cowles se prepara mediante combination de los constituyentes listados en el orden de adicion mostrado, usando un mezclador de Cowls comercial ajustado a velocidad elevada. Triturar a no mas de 100 °F (38 °C) o hasta que el medidor de Finura de Trituracion indique una trituracion menor de 6,5 pm (micras). Retener 5 agua desionizada hasta lograr la finura de trituracion y la pasta este lista para reduction. Una vez que se haya anadido agua desionizada a la pasta triturada, bombear la pasta triturada al interior de un tanque de degradation. Comenzar la mezcla a velocidad elevada; y reducir los constituyentes en el orden mostrado. Ajustar el revestimiento terminado hasta la viscosidad deseada con agua desionizada.
10 Ejemplo 2 (Com parativo)
Se preparo una composition de revestimiento similar al Ejemplo 1 pero omitiendo la resina de polisilicona.
Ejemplo 3 (Comparativo)
15
Se preparo una composicion de revestimiento similar al Ejemplo 1 pero sustituyendo la resina de polisilicona por una cera de polietileno. Se preparo la composicion a partir de los siguientes ingredientes:
Ingredientes
Partes en Peso Porcentaje en Peso Basado en el Peso de los Solidos de Resina
Trituracion de Cowles
Resina Acrllica del Ei. 1
709 31,5
Dimetiletanolamina
83
TiO2
574
Epikure 3100 de Ej. 1
71 4,8
Agua Desionizada
777
Reduccion en Tanque de Afinado
PR 516 de Ej. 1
1140 60,2
2-butoxietanol
130
Butanol
210
Llquidos Minerales
57
Dispersion de Negro de Canal
53
5
10
15
20
25
30
Dispersion de Polietileno1
165 3,5
Surfynol 104
98
Agua Desionizada
1700
Agua Desionizada
250
6051 100
1 Michelman ML103DIF
La pasta de Trituracion de Cowls se prepara como en el Ejemplo 1 mediante combinacion de los constituyentes listados en el orden de adicion mostrado, usando un mezclador de Cowls comercial ajustado a velocidad elevada. Triturar a no mas de 100 °F (38 °C) o hasta que el medidor de Finura de Trituracion indique una trituracion menor de 6,5 pm (micras). Retener agua desionizada hasta lograr la finura de trituracion y la pasta este lista para reduccion. Una vez que se haya anadido agua desionizada a la pasta triturada, bombear la pasta triturada al interior de un tanque de degradacion. Comenzar la mezcla a velocidad elevada; y reducir los constituyentes, incluyendo el aditivo lubricante de Michelman ML 103DIF en el orden mostrado. Ajustar el revestimiento terminado hasta la viscosidad deseada con agua desionizada.
Se aplicaron por pulverizacion los Ejemplos 1-3 al interior de latas de acero electrometalizado con estano 211 x 400 D&I con un peso de pellcula de 220 mg, +/- 10 mg; y/o los extremos de lata a un peso de revestimiento de 16 - 18 mg/26 cm2 (4 pulgadas2). Se curo el revestimiento aplicado por pulverizacion por medio de calentamiento de la lata D&I en un horno IBO de cuatro zonas para lograr 400 °F (204 °C) en el domo (por ejemplo, parte inferior de la lata) durante 90 segundos para una coccion total de 5 minutos. Se cura el revestimiento aplicado por rodillos mediante calentamiento de la plancha de acero revestido durante 12 minutos a 400 °F (204 °C). Se cura el revestimiento aplicado con bobina durante 18 segundos con un PMT de 500 °F (260 °C) durante 3 a 5 segundos. Se juntaron los extremos de la lata sobre la propia lata que contenla una composicion de base carnica de ternera triturada que simula comida para perros. Se llenaron las latas hasta 1^" (1,27 cm) del espacio de cabecera y se procesaron con vapor durante 90 minutos a 121 °C y se evaluo la microfisuracion en el espacio de cabecera por medio de ensayo de la exposicion del metal y corrosion apreciable. Los resultados se presentan a continuacion:
Ejemplos
Evaluacion
1
Sin microfisuracion
2
Microfisuracion grave
3
Microfisuracion grave
Tambien se evaluaron el deslizamiento o las propiedades de liberation de carne de los revestimientos de los Ejemplos 1-3. El ensayo que se uso fue el llenado de latas de acero revestidas como se ha descrito anteriormente con las composiciones de revestimiento de los Ejemplos 1-3 con una composicion de ternera triturada que simulo comida para perros. Se preparo la composicion a partir de partes iguales en volumen de ternera triturada (30 por ciento de grasa), Quaker Oats y huevos. Se mezclo esta composicion bien y se coloco en 3 latas como se ha descrito anteriormente para cada revestimiento objeto de ensayo. Tras procesado de vapor y enfriamiento durante la noche, se abrieron las latas y se invirtieron y agitaron hasta cinco (5) veces para liberar el contenido del interior de la lata. Los resultados se presentan a continuacion:
Ejemplos
Evaluacion
1
Liberacion completa
2
Fue preciso tirar de la carne con un ayuda de un tenedor
3
Liberacion parcial con cierta adherencia residual de la carne a la superficie del revestimiento

Claims (9)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1. Una composicion que comprende:
    (a) un aglutinante resinoso que comprende:
    (i) un pollmero que contiene grupos funcionales reactivos, y
    (ii) un agente de curado que tiene grupos que son reactivos con los grupos funcionales del pollmero;
    (b) de un 10 a un 30 por ciento en peso basado en el peso de solidos de resina de una resina de polisilicona que contiene grupos funcionales de hidroxilo que son reactivos con los grupos funcionales del agente de curado, teniendo la resina de polisilicona un contenido de hidroxilo de un 3 a un 20 por ciento en peso basado en el peso de solidos de la resina de polisilicona;
    la composicion contiene menos de 1000 partes por millon de bisfenol A y eter diglicidllico de bisfenol A.
  2. 2. La composicion de la reivindicacion 1, en la que el pollmero es un pollmero acrllico.
  3. 3. La composicion de la reivindicacion 1, en la que agente de curado comprende un aminoplasto o un fenoplasto.
  4. 4. La composicion de la reivindicacion 1, en la que la resina de polisilicona esta fenilada.
  5. 5. La composicion de la reivindicacion 4, en la que la resina de polisilicona es una resina de alquil-fenil silsesquioxano.
  6. 6. Un artlculo revestido que comprende:
    (a) un sustrato, y
    (b) un revestimiento depositado sobre al menos una parte del sustrato a partir de la composicion de la reivindicacion 1.
  7. 7. El artlculo revestido
  8. 8. El artlculo revestido
  9. 9. El artlculo revestido
    de la reivindicacion 6, en el que el sustrato es un recipiente.
    de la reivindicacion 6, en el que el recipiente es un recipiente de alimentos o bebidas.
    de la reivindicacion 8, en el que el revestimiento esta sobre la superficie interior del recipiente.
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