JP2008516769A - 缶用コーティング組成物とびコーティング方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本特許出願は、2004年10月20日付け出願の米国仮特許出願第60/620,639号(該出願の全開示内容を参照により本明細書に含める)に対する優先権を主張する。
特定の実施態様においては、組成物は、遊離BPA(mobile BPA)と芳香族グリシジルエーテル化合物を実質的に含有しない。組成物は、結合BPA(bound BPA)と芳香族グリシジルエーテル化合物を実質的に含有しないのが好ましい。
1つの実施態様においては、本発明は、金属支持体を含んだボディ部分もしくはエンド部分;ならびに、その上に配置されたコーティング組成物、このとき前記コーティング組成物が乳化重合ラテックスポリマーを含み、前記乳化重合ラテックスポリマーが、酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリマーとアミンとの塩、エチレン性不飽和モノマー成分、および水から製造される;を含んだ食品用もしくは飲料用缶を提供する。
特定の遊離化合物(mobile compound)に関して“実質的に含有しない(substantially free)”とは、本発明の組成物が、該遊離化合物を1000パーツ・パー・ミリオン(ppm)未満の量にて含有するということを意味している。特定の遊離化合物に関して“本質的に含有しない(essentially free)”とは、本発明の組成物が、該遊離化合物を100パーツ・パー・ミリオン(ppm)未満の量にて含有するということを意味している。特定の遊離化合物に関して“本質的に完全に含有しない(essentially completely free)”とは、本発明の組成物が、該遊離化合物を5パーツ・パー・ミリオン(ppm)未満の量にて含有するということを意味している。特定の遊離化合物に関して“完全に含有しない(completely free)”とは、本発明の組成物が、該遊離化合物を20パーツ・パー・ビリオン(ppb)未満の量にて含有するということを意味している。
本発明の化合物の有機基上に置換が考えられる。本出願全体を通して使用されている特定の用語についての論考と詳述を簡単化する手段として、“基(group)”と“部分(moiety)”という用語は、置換が可能であるか、もしくは置換を施すことができる化学種と、置換が不可能であるか、もしくは置換を施すことができない化学種を区別するために使用されている。したがって、化学置換基(a chemical substituent)を説明するのに“基”という用語が使用されている場合は、記載の化学物質が、未置換の基;鎖中にO原子、N原子、Si原子、もしくはS原子を有する基(たとえばアルコシキ基);およびカルボニル基もしくは他の従来の置換基;を含む。化合物(a chemical compound)または化学置換基を説明するのに“部分”という用語が使用されている場合は、未置換の化学物質だけが含まれるように意図されている。たとえば、“アルキル基”という語句は、単なる開鎖の飽和炭化水素アルキル置換基(たとえば、メチル、エチル、プロピル、およびt-ブチル等)だけでなく、当業界において公知のさらなる置換基(たとえば、ヒドロキシ、アルコキシ、アルキルスルホニル、ハロゲン原子、シアノ、ニトロ、アミノ、およびカルボキシル等)を担ったアルキル置換基も含むよう意図されている。したがって“アルキル基”は、エーテル基、ハロアルキル基、ニトロアルキル基、カルボキシアルキル基、ヒドロキシアルキル基、およびスルホアルキル基等を含む。他方、“アルキル部分”という語句は、単なる開鎖の飽和炭化水素アルキル置換基(たとえば、メチル、エチル、プロピル、およびt-ブチル等)のみの包含に限定されている。
“好ましい(preferred)”および“好ましくは(preferably)”という用語は、特定の状況下において特定の利点をもたらす本発明の実施態様を表わしている。しかしながら、同じ状況もしくは他の状況下において、他の実施態様も好ましい場合がある。さらに、1つ以上の好ましい実施態様について説明していることは、他の実施態様が有用ではないということを示しているわけではなく、また他の実施態様を本発明の範囲から除外するよう意図しているわけではない。
本発明の上記要約は、本発明のそれぞれの開示された実施態様、または全ての実施を説明するようには意図されていない。下記の説明により、本発明の実施態様がより詳細に示される。本出願全体にわたる幾つかの場所において、実施例のリストを通してガイダンスが与えられており、これらの実施例は種々の組み合わせにて使用することができる。それぞれの場合において、記載のリストは、代表的なグループとしてのみ機能するものであって、限定されたリストとして解釈すべきではない。
本発明は、ラテックスポリマーを含んだ、食品用および飲料用缶に使用するためのコーティング組成物を提供する。ラテックスポリマーは、乳化重合法(好ましくはラジカル開始重合法)にて製造される。ラテックスポリマーは、金属支持体を食品用もしくは飲料用缶(たとえば、ツーピース缶やスリーピース缶)またはその一部に造り上げる前、あるいは造り上げた後において、金属支持体が缶エンドであろうと、缶ボディであろうと、金属支持体に塗布することができる。本発明のラテックスポリマーは、食品と接触する状況において使用するのに適しており、このような缶の内面に使用することができる。ラテックスポリマーは、ツーピースの延伸鉄飲料用缶の内面に対して、および飲料用缶エンドに対して特に有用である。
-O-Ar-Rn-C(O)-O-R1-O-C(O)-Rn-Ar-O-
〔式中、各Arは、独立的に二価のアリール基(すなわちアリーレン基)またはヘテロアリーレン基であり;R1は二価の有機基であり;各Rは、独立的に二価の有機基であり;そしてnは0または1である〕で示される1つ以上のセグメントを有している。いずれのポリマーも、種々のこのようなセグメントを有することができ、セグメントが同一であっても、あるいは異なっていてもよい。
-C(R2)2-Yt-C(R2)2-
〔式中、各R2は、独立的に水素または有機基(たとえば、脂環式基または分岐もしくは非分岐のアルキル基)であり;Yは、二価の有機基であり;tは、0または1(好ましくは1)である〕で示される基である。特定の実施態様においては、各R2は、独立的に水素である。
-[Zw-C(R2)2-O-C(O)-R3-C(O)-O-C(R2)2-]vZw-
(式中、wは0または1であり;vは1〜10であり;各R2は前記したとおりであり;各R3は、独立的に二価の有機基であり;そして各Zは、独立的に二価の有機基である)を有する。
HO-Ar-Rn-C(O)-O-R1-O-C(O)-Rn-Ar-OH
(式中、Ar、R、R1、およびnは、前記したとおりである)の化合物から種々の方法によって製造することができる。このような化合物は、たとえば、1モルのジオール(たとえば、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、または2-メチル-1,3-プロパンジオール等のHO-R1-OH)と2モルの酸(たとえば4-ヒドロキシ安息香酸)とのエステル化反応によって製造することができる。これとは別に、このような化合物は、たとえば、1モルのジオール(たとえば、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、または2-メチル-1,3-プロパンジオール)と2モルのエステル(たとえば、4-ヒドロキシメチルベンゾアート、4-ヒドロキシエチルベンゾアート、または4-ヒドロキシブチルベンゾアート)とのエステル交換反応によって製造することもできる。
酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリマーの塩(完全な塩であっても、部分塩であってもよい)は、ポリマーの酸基(酸官能性ポリマー中に最初から存在していようと、あるいは酸無水物官能性ポリマーを水に加えることで形成されようと)を適切なアミン(好ましくは第三アミン)で中和もしくは部分中和することによって形成される。所望するポリマー塩を形成させるのに必要とされる中和の程度は、ポリマー中に含まれる酸の量、および所望する塩の溶解性と分散性の程度に応じて大幅に変わってよい。ポリマーを水分散性にするには通常、水中にてアミンを使用して、ポリマーの酸性を少なくとも25%中和し、少なくとも30%中和するのが好ましく、そして少なくとも35%中和するのがさらに好ましい。
フェノプラスト樹脂としては、アルデヒドとフェノールとの縮合生成物がある。ホルムアルデヒドとアセトアルデヒドが好ましいアルデヒドである。フェノール、クレゾール、p-フェニルフェノール、p-tert-ブチルフェノール、p-tert-アミルフェノール、およびシクロペンチルフェノール等の、種々のフェノール類を使用することができる。
本発明の好ましいコーティングは、実施例セクションに記載の特性の1つ以上を示す。本発明のさらに好ましいコーティングは下記の特性の1つ以上を示す:3mA未満の金属露出値(metal exposure value);3.5mA未満の、落下損傷後の金属露出値;50ppm未満のグローバル抽出結果(global extraction results);接着等級(adhesion rating)が10;ブラッシュ等級(blush rating)が少なくとも7;背面衝撃試験(a reverse impact test)においてひび割れが殆どないかあるいは全くない;ドーム衝撃試験(a dome impact test)においてひび割れなし(等級10);0.2インチ未満のフェザリング(feathering);0.055〜0.095のCOF範囲;および、低温殺菌もしくはレトルト後において、20mA未満のコンティニュイティ(continuity)。
噴霧ベーク(spray bakes)内部の飲料の場合、キュアー条件は、缶ドームにおける測定温度を188℃〜199℃にて30秒保持することを含む。
初期金属露出
この試験法では、噴霧された被膜によって効果的に被覆されていない、缶の表面内側の金属量を測定する。この測定は、導電性溶液(脱イオン水中1%NaCl)を使用することによって行われる。被覆された缶にこの導電性溶液を充填し、電気プローブを、缶の外面(被覆されていない、導電性)と接触した状態で取り付ける。第2のプローブを、缶の内側の中央部にて塩溶液中に浸漬する。缶の内側に未被覆の金属が存在する場合は、これら2つのプローブ間に電流が流れ、LEDディスプレイ上にある値として示される。LEDは、伝えられた電流をミリアンペア(mA)で表示する。流れる電流は、被膜で効果的に覆われていない金属の量に比例する。目標は、缶の内側に100%のコーティング被覆率を達成することであり、この結果、LEDの読取値は0.0mAとなる。コーティングによって、金属露出値が3mA未満となるのが好ましく、2mA未満となるのがさらに好ましく、1mA未満となるのがさらに好ましい。工業的に得られる金属露出値は、一般には平均で2.0mA未満である。
落下損傷抵抗は、充填された缶の落下をシミュレートする条件下での、被覆容器が亀裂に耐える能力を評価する。亀裂の存在は、“金属露出”セクションにおいて前述したように、電解質溶液を介して電流を通すことによって測定する。被覆容器に電解質溶液を充填し、初期金属露出を記録する。缶に水を充填し、管を介して、特定の高さから傾斜面上に落下させ、チャイム部分(chime area)にへこみを生じさせる。次いで、缶の向きを180度変え、このプロセスを繰り返す。缶から水を除去し、再び前述のように金属露出を測定する。損傷がなければ、電流(mA)の変化は観察されない。一般には、6個または12個の容器の実験の平均を記録する。落下前と落下後の金属露出結果を記録する。ミリアンペア値が低くなるほど、落下損傷に対するコーティングの抵抗性が良好になる。コーティングによって、落下損傷後の金属露出値が3.5mA未満となるのが好ましく、2.5mA未満となるのがさらに好ましく、1.5mA未満となるのがさらに好ましい。
コーティングの“キュアー”もしくは架橋の程度は、溶剤〔たとえば、メチルエチルケトン(MEK、ニュージャージー州ニューアークのエクソン社から市販)やイソプロピルアルコール(IPA)〕に対する抵抗性として評価される。この試験は、ASTMD5402-93に記載の手順にしたがって行う。ダブル・ラブ(double-rubs)(すなわち、1回の往復運動)の数を記録する。
グローバル抽出試験は、コーティングから、被覆缶中に詰め込まれている食品中に移行するおそれのある遊離物質の総量を評価するよう設計されている。一般には、所定の最終用途をシミュレートするよう、被覆支持体を、種々の条件下にて水または溶剤ブレンドにさらす。条件に合った抽出条件と媒体が、21CFR175.300のパラグラフ(d)と(e)に記載されている。FDA条例によって規定されている許容グローバル抽出限界は、50パーツ・パー・ミリオン(ppm)である。
接着試験は、コーティングが被覆支持体に接着するかどうかを評価するために行われる。SCOTCH610テープ(ミネソタ州セントポールの3M社から市販)を使用し、ASTMD3359-試験法Bにしたがって接着試験を行った。接着力は、一般には0〜10の段階で等級付けされ、このとき等級“10”は、接着不良がないことを示しており、等級“9”は、コーティングの90%が接着したままであることを示しており、等級“8”は、コーティングの80%が接着したままであることを示しており、以下同様である。商業的に採算がとれるコーティングを得るためには、一般には接着等級10が要求される。
ブラッシュ抵抗は、コーティングが種々の溶液からの攻撃に耐える能力を評価する。ブラッシュは一般に、被覆フィルム中に吸収される水の量によって評価される。フィルムが水を吸収すると、一般には濁ってくるか又は白っぽく見えるようになる。ブラッシュは一般に、0〜10の段階を使用して目視により評価され、このとき等級“10”は、ブラッシュが観察されないことを示しており、等級“0”は、フィルムが完全に白化していることを示している。商業的に採算がとれるコーティングを得るためには、一般には少なくとも7のブラッシュ等級が要求され、ブラッシュ等級は9以上が最適である。
これは、水などの液体と共に熱と圧力に曝露した後の、被覆支持体のコーティング保全性の尺度である。レトルト性能は、必ずしも全ての食品用コーティングや飲料用コーティングに対して要求されるわけではないが、レトルト状態のもとで詰められているある種のタイプの製品に対しては望ましい性能である。手順は、滅菌試験または低温殺菌試験に類似している。試験は、支持体を、105℃〜130℃の範囲の熱および0.7〜1.05kg/cm2の範囲の圧力にて15〜90分処理することによって行われる。この評価の場合は、被覆支持体を脱イオン水中に浸漬し、121℃(250°F)の熱および1.05kg/cm2の圧力にて90分処理した。被覆支持体を、接着力とブラッシュに関して前述のように試験した。レトルト性能を必要とする食品用もしくは飲料用の用途においては、商業的に採算のとれるコーティングを得るために、一般には10の接着等級と少なくとも7のブラッシュ等級が必要とされる。
背面衝撃は、被覆支持体が、半球ヘッドを有するスチールパンチによって強い衝撃を受けたときに生じる変形に耐える能力を評価する。この評価の場合は、BYK-ガードナー“オーバーオール”曲げ・衝撃試験機を使用して12インチ-ポンド(1.36Nm)の力で処理し、微小割れ又は微小破壊(一般にはひび割れと呼ばれている)に関して目視により等級付けした。試験片の被覆されていない側すなわち背面に衝撃を加えた。10の等級はひび割れがないことを示しており、フレキシビリティと硬化が十分であることを示している。0の等級は完全な破壊が起きていることを示している。商業的に採算のとれるコーティングは、背面衝撃試験に関してひび割れが僅かであるか又は全くないのが好ましい。
ドーム衝撃は、12オンス飲料用缶のドーム頂部を、前述のセクションに記載のように背面衝撃にさらすことによって評価した。衝撃後のひび割れを評価した。10の等級はひび割れがないことを示しており、フレキシビリティと硬化が十分であることを示している。0の等級は完全な破壊が起きていることを示している。飲料用缶の内側に対するコーティングは、ドーム衝撃に対してひび割れを生じない(等級10)のが好ましい。
ジョイ洗剤(JOY Detergent)(プロクター&ギャンブル社から市販)の脱イオン水中1%溶液を調製し、82℃(180°F)に加熱する。被覆されたパネルを加熱溶液中に10分浸漬し、次いでパネルを取り出し、すすぎ洗いし、乾燥する。前述のように、接着力とブラッシュに関してサンプルを評価する。商業的に採算のとれる飲料用缶内側コーティングは、この洗剤試験において、10の接着等級と少なくとも7(最適なのは少なくとも9)のブラッシュ等級をもたらすのが好ましい。
フェザリングとは、飲料用缶エンドのタブ上のコーティングの接着力低下を表わすのに使用されている用語である。飲料用缶をあけるとき、コーティングがタブに対する接着力を失う場合は、フリーフィルム(free film)の一部が、缶の開口を横切って存在してよい。これがフェザリングである。
“ダウファックス”試験は、沸騰洗剤溶液に対するコーティングの抵抗性を評価するよう設計されている。これは、飲料用缶エンドのコーティングに対する一般的な試験であり、主として接着力を評価するために使用されている。従来、この試験は、支持体の前処理に対するコーティングの相互作用による問題を示すのに使用されている。溶液は、5mlのダウファックス2A1(ダウケミカル社の製品)を3000mlの脱イオン水中に混合することによって調製する。一般には、被覆支持体のストリップを、沸騰しているダウファックス溶液中に15分浸漬する。次いでストリップをすすぎ洗いし、脱イオン水中にて冷却し、乾燥し、それから試験して、前述のように、ブラッシュと接着力に関して等級付けする。好ましい飲料用缶エンドのコーティングは、ダウファックス洗剤試験において、10の接着等級と少なくとも4のブラッシュ等級をもたらすのが好ましく、6以上のブラッシュ等級をもたらすのがさらに好ましい。
滅菌試験もしくは低温殺菌試験は、コーティングが、容器中に詰められている異なったタイプの食品に対するプロセス条件にどの程度耐えるかを決定する。一般には、被覆支持体を水浴中に浸漬し、65℃〜100℃の範囲の温度で5〜60分加熱する。ここでの評価では、被覆支持体を脱イオン水浴中に85℃で45分浸漬した。次いで被覆支持体を水浴から取り出し、コーティングの接着力とブラッシュに関して前述のように試験した。商業的に採算のとれるコーティングは、完全な接着力(等級10)と少なくとも5(最適なのは少なくとも9)のブラッシュ抵抗性を有して、十分な耐低温殺菌性をもたらすのが好ましい。
摩擦係数(COF)はコーティングの滑性の尺度であり、工業的な製造装置やプレスに対して硬化コーティングがどのように挙動するかの表示を得るのに使用される。滑剤は一般に、適切な滑性が得られるよう、応用後にアグレッシブな作製を必要とするコーティングに加えられる。
この試験は、被覆支持体が、飲料用缶エンドを製造するのに必要な成形プロセスを受けるときに、被覆支持体がその保全性を維持する能力を評価する。この能力が、成形された缶エンドにおける亀裂や破損の有無の尺度となる。一般には、電解質溶液を充填したカップ上に缶エンドを配置する。このカップを逆さにして、缶エンドの表面を電解質溶液にさらす。次いで、缶エンドを通過する電流の量を測定する。コーティングが、作製後に完全な状態(亀裂や破損がない)のままであれば、缶エンドを通過する電流は僅かである。
下記の表には、以下の実施例において使用されている原材料と成分の一部が記載されている。当業者には周知のことであるが、これらとは別の材料または供給業者を挙げることもできる。
512.6部のグレイシャルメタクリル酸(glacial methacrylic acid)(MAA)、512.6部のブチルアクリラート(BA)、114.0部のスチレン、および73.2部の過酸化ベンゾイル(70%水湿潤)のプレミックスを別個の容器にて調製した。3リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。プレミックスの10%を、405.9部のブタノールおよび30.6部の脱イオン水と共にフラスコに加えた。残部のプレミックスに、496.1部のブタノールと38.3部の脱イオン水を加えた。フラスコ中に窒素ガスを流入させつつ、内容物を93℃に加熱した。93℃にて外部加熱を止め、15分間にわたって材料の温度を上昇するままにしておいた。15分後、バッチの温度は97℃となり、残部のプレミックスを、温度を97℃〜100℃に保持しながら2時間にわたって均一に加えた。プレミックスの付加が完了したとき、プレミックス容器を5部のブタノールですすぎ洗いした。バッチの温度を2時間半にわたって保持した。加熱を止め、317.7部のブチルセロソルブを加えた。こうして得られたアクリルプレポリマーは、固形分(NV)が44.3%、酸価が313、そしてブルックフィールド粘度(ASTMD-2196にしたがって測定)が4,990センチポイズ(cps)であった。
677.7部のグレイシャルメタクリル酸(MAA)、677.7部のブチルメタクリラート(BMA)、150.8部のスチレン、および96.9部の過酸化ベンゾイル(70%水湿潤)のプレミックスを別個の容器にて調製した。5リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。プレミックスの10%を、536.9部のブタノールおよび40.7部の脱イオン水と共にフラスコに加えた。残部のプレミックスに、758.1部のブタノールと50.6部の脱イオン水を加えた。フラスコ中に窒素ガスを流入させつつ、内容物を93℃に加熱した。93℃にて外部加熱を止め、10分間にわたって材料の温度を上昇するままにしておいた。15分後、バッチの温度は98℃となり、残部のプレミックスを、温度を97℃〜100℃に保持しながら2時間にわたって均一に加えた。バッチの温度を3時間にわたって保持した。加熱を止め、バッチを冷却した。こうして得られたアクリルプレポリマーは、NVが49.9%、酸価が304、そしてブルックフィールド粘度が101,000センチポイズであった。
802.6部のグレイシャルメタクリル酸(MAA)、807部のブチルメタクリラート、178.5部のスチレン、80.3部のt-ブチルペルオクトアート(t-butyl peroctoate)、838.5部のブタノール、および59.9部の脱イオン水のプレミックスを別個の容器にて調製した。5リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。5リットルのフラスコに、635.8部のブタノールと48.1部の脱イオン水を加えた。フラスコを94℃に加熱した。94℃にて、12.5部のt-ブチルペルオクトアートを加えた。このバッチを5分間保持してから、プレミックスを2.5時間で加えた。59.2部のブタノールと16.1部のt-ブチルペルオクトアートを含有する第2のプレミックスを調製した。第1のプレミックスの付加が完了した後、第2のプレミックスを30分で加えた。これが完了した後、このバッチを30分保持した。3.4部のt-ブチルペルオクトアートをさらに加え、このバッチを2時間保持した。2時間保持した後、加熱を止め、バッチを冷却した。こうして得られたアクリルプレポリマーは、NVが50.1%、酸価が292、そしてブルックフィールド粘度が150,000センチポイズであった。
802.6部のグレイシャルメタクリル酸、445.9部のエチルアクリラート、535.1部のスチレン、108.6部のt-ブチルペルオクトアート、838.5部のブタノール、および59.9部の脱イオン水のプレミックスを別個の容器にて調製した。5リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。5リットルのフラスコに、635.8部のブタノールと48.1部の脱イオン水を加えた。フラスコを94℃に加熱した。94℃にて、16.6部のt-ブチルペルオクトアートを加えた。このバッチを5分間保持してから、プレミックスを2.5時間で加えた。59.2部のブタノールと21.2部のt-ブチルペルオクトアートを含有する第2のプレミックスを調製した。第1のプレミックスの付加が完了した後、第2のプレミックスを30分で加えた。これが完了した後、このバッチを30分保持した。3.4部のt-ブチルペルオクトアートをさらに加え、このバッチを2時間保持した。2時間保持した後、加熱を止め、バッチを冷却した。こうして得られたアクリルプレポリマーは、NVが49.8%、酸価が303、そしてブルックフィールド粘度が21,650センチポイズであった。
実施例1:実験4に記載の方法を使用して、表1に示す系を調製した。
803.4部のグレイシャルメタクリル酸、446.3部のエチルアクリラート(EA)、535.5部のスチレン、153部の過酸化ベンゾイル(70%水湿潤)、839.2部のブタノール、および60部の脱イオン水のプレミックスを別個の容器にて調製した。5リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。フラスコに、636.3部のブタノールと48.2部の脱イオン水を加え、フラスコ中に窒素ガスを流入させつつ97℃〜100℃に加熱した。温度を97℃〜100℃に保持しながら、プレミックスを2.5時間で均一に加えた。プレミックスが存在している場合、プレミックス容器を59.2部のブタノールですすぎ洗いし、フラスコに加えた。このバッチの温度を2時間保持した。加熱を止め、バッチを冷却した。こうして得られたアクリルプレポリマーは、NVが50.2%、酸価が301、そしてブルックフィールド粘度が25,400センチポイズであった。
実施例1:実験12に記載の方法を使用して、表2に示す系を調製した。
3リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、ディーンシュタルク管、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。このフラスコに、711.5部の実施例1:実験1のアクリル樹脂、762.9部の脱イオン水、および56.9部のジメチルエタノールアミン(DMEA)を加えた。内容物を加熱還流し、553部をフラスコから留去した。蒸留が完了した後、598部の脱イオン水を加えた。バッチを冷却し、固形分が20.3%で酸価が307のアクリル樹脂溶液を得た。
5リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、ディーンシュタルク管、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。このフラスコに、1853部の実施例1:実験2のアクリル樹脂、2220.4部の脱イオン水、および163.3部のジメチルエタノールアミンを加えた。内容物を加熱還流し、1587部をフラスコから留去した。蒸留が完了した後、1718部の脱イオン水を加えた。バッチを冷却し、固形分が22.2%、酸価が294、pHが6.0、および粘度が13秒(ASTMD-1200にしたがって測定されるNo.4フォードカップ粘度)のアクリル樹脂溶液を得た。
5リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、ディーンシュタルク管、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。このフラスコに、1852.3部の実施例1:実験3のアクリル樹脂、2219部の脱イオン水、および163部のジメチルエタノールアミンを加えた。内容物を加熱還流し、1463部をフラスコから留去した。蒸留が完了した後、1581部の脱イオン水を加えた。バッチを冷却し、固形分が21.6%、酸価が284、pHが6.23、および粘度が13秒(No.4フォードカップ)のアクリル樹脂溶液を得た。
5リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、ディーンシュタルク管、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。このフラスコに、1799.2部の実施例1:実験4のアクリル樹脂、2155.9部の脱イオン水、および158.6部のジメチルエタノールアミンを加えた。内容物を加熱還流し、1541部をフラスコから留去した。蒸留が完了した後、1615部の脱イオン水を加えた。バッチを冷却し、固形分が22.16%、酸価が302、pHが6.55、およびブルックフィールド粘度が2060センチポイズのアクリル樹脂溶液を得た。
実施例2:実験4に記載の方法を使用して、表3に示す系を調製した。実施例2の各実験は、実施例1からの対応番号の実験を使用した。すなわち、実施例2:実験5は、実施例1:実験5からのアクリルプレポリマーを使用した、など。
1リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。このフラスコに、313.9部の実施例2:実験3の塩と267.3部の脱イオン水を加えた。フラスコの内容物を、280回転/分(RPM)にて75℃に加熱した。別の容器に、71.4部のスチレン、116.3部のブチルメタクリラート、および16.3部のグリシジルメタクリラート(GMA)のプレミックスを調製した。フラスコの温度が75℃になったとき、プレミックスの10%を加え、次いで2.04部のベンゾインと20部の脱イオン水を加えた。フラスコをさらに79℃に加熱した。79℃にて2.04部の35%過酸化水素を加え、5分間保持した。5分後、温度制御を81℃に設定し、残部のプレミックスを1時間で加えた。プレミックスの付加が完了したとき、20部の脱イオン水を使用してすすぎ洗いして、残留プレミックスをフラスコ中に入れた。バッチを10分間保持してから、0.35部のベンゾイン、20部の脱イオン水、および0.35部の35%過酸化水素を加えた。2時間後、加熱を止め、バッチを冷却した。これにより、固形分が31.9%、酸価が63.3、pHが6.48、およびブルックフィールド粘度が203センチポイズのエマルジョンが得られた。
0.5リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。このフラスコに、155.6部の実施例2:実験4の塩と120.6部の脱イオン水を加えた。フラスコの内容物を、240RPMにて75℃に加熱した。別の容器に、66.3部のスチレン、19.6部のエチルアクリラート、および7.5部のグリシジルメタクリラートのプレミックスを調製した。フラスコの温度が75℃になったとき、プレミックスの10%を加え、次いで0.91部のベンゾインと9.4部の脱イオン水を加えた。フラスコをさらに79℃に加熱した。79℃にて0.91部の35%過酸化水素を加え、5分間保持した。5分後、温度制御を81℃に設定し、残部のプレミックスを1時間で加えた。プレミックスの付加が完了したとき、9.4部の脱イオン水を使用してすすぎ洗いして、残留プレミックスをフラスコ中に入れた。バッチを10分間保持してから、0.16部のベンゾイン、9.4部の脱イオン水、および0.16部の35%過酸化水素を加えた。2時間後、加熱を止め、バッチを冷却した。これにより、固形分が30.9%、酸価が83.8、pHが6.70、および粘度が40秒(No.4フォードカップ)のエマルジョンが得られた。
1リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。このフラスコに、311.2部の実施例2:実験4の塩と241.2部の脱イオン水を加えた。フラスコの内容物を、270RPMにて75℃に加熱した。別の容器に、112.1部のスチレン、59.8部のエチルアクリラート、および14.9部のグリシジルメタクリラートのプレミックスを調製した。フラスコの温度が75℃になったとき、プレミックスの10%を加え、次いで1.87部のベンゾインと18.8部の脱イオン水を加えた。フラスコをさらに79℃に加熱した。79℃にて1.87部の35%過酸化水素を加え、5分間保持した。5分後、温度制御を81℃に設定し、残部のプレミックスを1時間で加えた。プレミックスの付加が完了したとき、18.8部の脱イオン水を使用してすすぎ洗いして、残留プレミックスをフラスコ中に入れた。バッチを10分間保持してから、0.32部のベンゾイン、18.8部の脱イオン水、および0.32部の35%過酸化水素を加えた。2時間後、加熱を止め、バッチを冷却した。これにより、固形分が31.8%、酸価が76.7、pHが6.67、および粘度が28秒(No.4フォードカップ)のエマルジョンが得られた。
5リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。このフラスコに、1525.0部の実施例2:実験4の塩と1219.1部の脱イオン水を加えた。フラスコの内容物を、250RPMにて70℃に加熱した。別の容器に、380.4部のスチレン、278.3部のブチルアクリラート(BA)、194.9部のブチルメタクリラート、および74.2部のグリシジルメタクリラートのプレミックスを調製した。フラスコの温度が70℃になったとき、プレミックスの10%を加え、次いで9.29部のベンゾインと92.9部の脱イオン水を加えた。フラスコをさらに79℃に加熱した。79℃にて9.29部の35%過酸化水素を加え、5分間保持した。5分後、温度制御を81℃に設定し、残部のプレミックスを1時間で加えた。プレミックスの付加が完了したとき、92.9部の脱イオン水を使用してすすぎ洗いして、残留プレミックスをフラスコ中に入れた。バッチを10分間保持してから、1.59部のベンゾイン、92.9部の脱イオン水、および1.59部の35%過酸化水素を加えた。バッチを45分間保持してから、0.52部のベンゾインと0.52部の35%過酸化水素を加えた。2時間後、加熱を止め、バッチを冷却した。これにより、固形分が31.4%、酸価が64.1、pHが6.95、および粘度が22秒(No.4フォードカップ)のエマルジョンが得られた。
12リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。このフラスコに、3886.5部の実施例2:実験4の塩と3022.5部の脱イオン水を加えた。フラスコの内容物を、235RPMにて70℃に加熱した。別の容器に、771.25部のスチレン、933.75部のブチルアクリラート、537.5部のブチルメタクリラート、および93.75部のグリシジルメタクリラートのプレミックスを調製した。フラスコの温度が70℃になったとき、23.38部のベンゾインと116.25部の脱イオン水を加え、次いでプレミックスの10%を加えた。フラスコをさらに79℃に加熱した。79℃にて23.38部の35%過酸化水素と116.25部の脱イオン水を加え、5分間保持した。5分後、温度制御を81℃に設定し、残部のプレミックスを1時間で加えた。プレミックスの付加が完了したとき、232.5部の脱イオン水を使用してすすぎ洗いして、残留プレミックスをフラスコ中に入れた。バッチを10分間保持してから、4.0部のベンゾイン、232.5部の脱イオン水、および4.0部の35%過酸化水素を加えた。バッチを45分間保持してから、1.25部のベンゾインと1.25部の35%過酸化水素を加えた。2時間後、加熱を止め、バッチを冷却した。これにより、固形分が31.4%、酸価が72.4、pHが7.05、および粘度が32秒(No.4フォードカップ)のエマルジョンが得られた。
実施例3:実験4に記載の方法を使用して、表4に示すエマルジョンを調製した。
実施例3:実験11〜18
実施例2:実験9を上記の酸官能性アクリル樹脂塩および方法として使用する設計実験(a design experiment)を準備した。これを表5に示す。
実施例2:実験4を上記の酸官能性アクリル樹脂塩および方法として使用する設計実験を準備した。これを表7に示す。実施例3:実験5bは、変量(variables)の1つとして含めた。これは実験5の繰り返しである。
実施例2:実験11を上記の酸官能性アクリル樹脂塩および方法として使用する設計実験を準備した。これを表9に示す。
モノマー対酸官能性アクリル樹脂の比を73/27(固体/固体)として、表11に示す一連のエマルジョンを作製した。これらの系は、実施例2:実験4の酸官能性アクリル樹脂塩を使用し、実施例3:実験5に記載の方法を使用して調製した。
モノマー対酸官能性アクリル樹脂の比を73/27(固体/固体)として、表12に示す一連のエマルジョンを作製した。これらの系は、実施例2:実験10の酸官能性アクリル樹脂塩を使用し、実施例3:実験5b記載の方法を使用して調製した。このアクリル系誘導体は、キュアー中においてIBMAと理論的に共反応しうるヒドロキシル官能価を有している。
実施例3:実験4の水ベースエマルジョンを適切に配合して、ビール/飲料用アルミニウム缶内部のためのスプレー塗布コーティングにした。表14に記載のように、生成物は、追加の界面活性剤を組み込んだ場合と組み込まない場合について配合した。
実施例3:実験4と実施例3:実験7の水ベースエマルジョンを適切に配合して、ビール/飲料用アルミニウム缶内部のためのスプレー塗布コーティングにした。コーティングの組成を表16に示す。
実施例5:実験1.飲料用缶エンドのコイル・コーティング
攪拌機を取り付けたジャーにおいて、483.25部の実施例3:実験5のエマルジョンと16.75部のスリッペイド(SLIPAYD)404ワックスとを攪拌した。本混合物を10分攪拌して均一にした。次いで本混合物を濾過した。本混合物の固形分は約31%であった。本混合物を、7〜8ミリグラム/平方インチ(msi)(1.1〜1.25mg/cm2)にてALXアルコアアルミニウム上に塗布し、コイルオーブン中にて10秒間ベークして400°F(204℃)のピーク金属温度を達成した。さらに、7〜8msi(1.1〜1.25mg/cm2)にてALXアルコアアルミニウム上に塗布し、コイルオーブン中にて10秒間ベークして435°F(224℃)のピーク金属温度を達成した。フィルムの特性を表18に示す。
実施例5:実験1に記載の方法を使用して、表19に示す配合物を作製し、缶エンドのコンティニュイティに及ぼすGMAレベルの影響を調べた。各組成物を、7〜8ミリグラム/in2(msi)(1.1〜1.25mg/cm2)のフィルム重量にてアルコアALXアルミニウム上に塗布し、10秒間ベークして、コイルオーブン中にて420°F(215℃)のピーク金属温度を達成した。缶エンドのコンティニュイティを表20に示す。
実施例5:実験1に記載の方法を使用して、表21に示す配合物を作製した。各組成物を、7〜8ミリグラム/in2(msi)(1.1〜1.25mg/cm2)のフィルム重量にてALXアルコアアルミニウム上に塗布し、10秒間ベークして、コイルオーブン中にて400°F(204℃)と420°F(215℃)のピーク金属温度を達成した。フィルムと缶エンドの性能特性を表22に示す。この材料は、エマルジョンモノマー混合物およびヒドロキシル官能価を含んだアクリル樹脂組成物中に4%のGMAと5%のIBMAを含有する。
実施例6は、種々の酸官能性ポリマー塩を本発明のエマルジョンのための安定剤として使用することを説明すべく意図されている。
2リットルのフラスコに、攪拌機、充填剤入りカラム、ディーンシュタルクトラップ、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。このフラスコに、700.1部のジプロピレングリコールと700.1部のイソフタル酸を加えた。窒素雰囲気下において、内容物を125℃に加熱した。125℃において、1.05部のFASCAT4201を加えた。温度を上げて水を除去した。210℃にて、水が採取され始めた。5.2の酸価が得られた後、37部のキシレンを加えて水の除去を促進させた。0.9の酸価が得られ、この生成物の一部を段階Bにおいて使用した。
段階Aからの物質(599.8部)を2リットルのフラスコ中に入れた。温度を112℃に設定し、82部の無水トリメリット酸を加えた。物質を232℃に加熱して水を除去した。48.4の酸価が得られた後、物質の一部を段階Cにおいて使用した。
段階Bからの物質(198.8部)を2リットルのフラスコに加え、40部のドワノールPNPを加えた。物質の温度を74℃に調整し、脱イオン水のゆっくりした添加を開始した。約30部の水を加えた後、7.6部のジメチルエタノールアミンを導入した。約150部の脱イオン水を加えたときに加熱を止め、2.4部のジメチルエタノールアミンを加えた。脱イオン水の全ての添加が完了した後、粘度の上昇が目視にて認められ、さらに200部の脱イオン水を加えた。物質をゆっくりと自然冷却させながら、追加のジメチルエタノールアミンを徐々に加えてpHを6.6に増大させた。得られた生成物は、固形分が29.7%であり、酸価が53.9であった。
500ミリリットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。このフラスコに、93.2部の段階Cの物質と179部の脱イオン水を加えた。フラスコの内容物を240RPMで50℃に加熱しながら、2滴のHAMP-OL4.5%鉄と1.11部のエリソルビン酸を加えた。別の容器に、28.8部スチレン、50.9部のBA、21.0部のBMA、5.6部のIBMA、4.5部のGMA、および1.11部のトリゴノックス(TRIGONOX)A-W70のプレミックスを作製した。フラスコの温度が52℃になったときにプレミックスの10%を加え、5分間保持した。5分後、温度制御を50℃に設定し、残部のプレミックスを1時間で加えた。添加が完了したら、15.0部の脱イオン水を使用して残留プレミックスをすすぎ洗いし、これをフラスコ中に入れた。バッチをこの温度で2時間保持してから、バッチを冷却した。これにより、固形分が34.0%、酸価が14.5、pHが5.45、および粘度が11.5秒(No.4フォードカップ)のエマルジョンが得られた。
段階Dからのエマルジョン50部に、エチレングリコールとブチルセロセルブの50/50ブレンド3.125部を加えた。この物質を、クロム処理したアルミニウムパネルに塗布し、10秒ベークして420°F(217℃)のピーク金属温度を達成した。本実施例と市販の対照標準配合物の飲料用缶エンド試験からの結果を表23に示す。
3リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。このフラスコに、392.2部の実施例1:実験4の酸官能性アクリル樹脂、86.4部の脱イオン水、34.6部のDMEA、および1120.8部の脱イオン水を加えた。フラスコの内容物を70℃に加熱した。別の容器に、215.8部のスチレン、302.7部のブチルアクリラート、および42.0部のグリシジルメタクリラートのプレミックスを調製した。フラスコの温度が70℃になったときに、5.5部のベンゾインと27.8部の脱イオン水を加え、次いでプレミックスの10%を加えた。フラスコをさらに79℃に加熱し、この温度に達したときに、5.5部の35%過酸化水素と27.8部の脱イオン水を加え、5分保持した。フラスコを210rpmで攪拌した。5分後、温度制御を81℃に設定し、残部のプレミックスを1時間で加えた。添加が完了したとき、55.9部の脱イオン水を使用して残留プレミックスをすすぎ洗いし、これをフラスコに加えた。このバッチを10分保持してから、0.96部のベンゾイン、55.9部の脱イオン水、および0.95部の35%過酸化水素を加えた。このバッチを45分保持してから、0.31部のベンゾインと0.31部の35%過酸化水素を加えた。2時間後、バッチを45℃に冷却した。45℃になったとき、0.46部のHAMP-OL4.5%鉄、2.98部のトリゴノックスA-W70、および2.1部のエリソルビン酸と0.91部のDMEAと18.0部の脱イオン水とのプレミックスを加えた。このバッチを45℃で1時間保持した。次いでこの物質を冷却して、固形分が31.6%、酸価が67.7、pHが7.04、そして粘度が84秒(No.4フォードカップ)のエマルジョンを得た。
実施例7の水ベースエマルジョンを適切に配合して、ビール/飲料用アルミニウム缶の内部用のスプレー塗布コーティングを得た。この生成物は、表24に記載のように配合した。
実施例9:ポリエステル-ポリエーテル安定剤を含んだラテックス
実施例9では、種々の酸官能性ポリマー塩を本発明のエマルジョンのための安定剤として使用することを説明する。
フラスコに、攪拌機、充填剤入りカラム、ディーンシュタルクトラップ、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。このフラスコに、809.8部のセバシン酸と1283.0部のCHDM-90(水中90%1,4-シクロヘキサンジメタノール)を加えた。窒素雰囲気下にて、内容物を加熱して、CHDM-90から水を留去した。内容物の温度が165℃になったとき、1.96部のFASCAT4100を加えた。温度を220℃に上昇させて水を除去した。このバッチのサンプルを試験し、0.5の酸価を有することが見出された。バッチの残部を計量し、1711.7部のこの物質に、1040.2部のp-ヒドロキシ安息香酸を加えた。バッチを230℃に加熱して水を除去した。水の除去を促進させるために、キシレンを徐々に加えた。2日間にわたって水を除去した後、1.04部のFASCAT4100を加えて反応を促進させた。反応混合物をさらに5時間保持した(反応は完全に進行したと思われる)。この生成物の一部を、段階Bにおいて使用した。
段階Aからの物質(1915.2部)を、823.8部のERISYS GE-22(シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル)、84.8部のメチルイソブチルケトン、および2.63部のキャタリスト1201(ヨウ化エチルトリフェニルホスホニウム)と共にフラスコ中に装入した。温度を170℃に設定し、内容物を加熱した。室温で3時間後、物質のエポキシ値は0.003であった。この物質2684.2部がフラスコ中に含まれるようにバッチを調節した。フラスコに、145.0部のメチルイソブチルケトンと294.7部の無水コハク酸を加えた。温度を120〜135℃にて2時間保持した。2時間保持した後、124.8部の脱イオン水および214.2部のDMEAと265.8部の脱イオン水とのプレミックを加えた。次いで6325.8部の脱イオン水を加えた。物質を冷却して、固形分が26.4%、酸価が71.9、pHが7.7、そしてNo.4フォードカップ粘度が15秒の生成物が得られた。この物質を段階Cにおいて使用した。
5リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付けた。このフラスコに、1183.4部の段階Bの物質、および779.6部の脱イオン水を加えた。7.25部のエリソルビン酸、6.5部のDMEA、および76.7部の脱イオン水のプレミックスを調製した。このプレミックスと0.18部のHAMP-OL4.5%鉄をフラスコに加えた。フラスコの内容物を30℃に加熱した。別の容器に、249.0部のスチレン、113.8部のBA、106.7部のBMA、177.8部のヒドロキシエチルメタクリラート(HEMA)、35.6部のIBMA、および28.5部のGMAのモノマープレミックスを作製した。7.25部のトリゴノックスA-W70と82.2部の脱イオン水との第3のプレミックスを作製した。全てのプレミックスを作製し、フラスコの温度が30℃になったときに、攪拌機を240rpmに設定し、モノマープレミックスを全て加えた。モノマープレミックスの容器を81.6部の脱イオン水ですすぎ洗いし、これもフラスコに加えた。フラスコの内容物を10分攪拌してから、第3のプレミックスの10%を1分以内に加えた。第3のプレミックスの10%を加えた後、温度を37℃に上げ、バッチを5分保持した。5分後、第3のプレミックスの残量を45分で加えた。外部から熱を加えなくても、温度が上昇した。添加時における最高温度は57℃であった。添加が完了したときの温度は51℃であった。温度制御を52℃に設定した。第3のプレミックスを108.4部の脱イオン水ですすぎ洗いし、これをバッチに加えた。このバッチを1.5時間保持し、次いで冷却した。これにより、固形分が33.1%、酸価が27.1、pHが7.9、そして粘度が12秒(No.4フォードカップ)のエマルジョンが得られた。
段階Cからのエマルジョン1473.75部に26.25部のDMEOAを加えて、pHを8.6に増大させた。pHを増大させたこの物質を1330.18部使用して、89.51部のエチレングリコール、16.65部の二塩基性エステル、16.67部のドワノールPM、5.17部のキシレン、フェノール-ホルムアルデヒドフェノール樹脂の50%固形分溶液17.5部、および24.57部のマイケム(MICHEM)160PFEを加えた。この配合物は、30.1%の固形分、12秒のNo.4フォード粘度、および8.75ポンド/ガロン(1.05kg/l)であることがわかった。
実施例10では、種々の酸官能性ポリマー塩を本発明のエマルジョンのための安定剤として使用することを説明する。
約1055部のBPAを、約1684部の液体エポキシ樹脂〔エポン(EPON)828〕、85部のメチルイソブチルケトン、および2〜3部のキャタリスト(Catalyst)1201と共にフラスコ中に入れる。温度を160℃に設定し、内容物を約3時間加熱して、約0.03のエポキシ価の物質を得る。この物質をフラスコ中に2684.2部収容するようバッチを調節する。このフラスコに、145.0部のメチルイソブチルケトンと294.7部のコハク酸無水物を加える。温度を120〜135℃で2時間保持する。2時間保持した後、124.8部の脱イオン水および214.2部のDMEAと265.8部の脱イオン水とのプレミックスを加える。次いで6325.8部の脱イオン水を加える。物質を冷却すると、固形分が26%〜27%、酸価が約72、pHが約7〜9、そして15秒のNo.4フォード粘度、というターゲット値を有する生成物が得られるはずである。この物質を段階2において使用する。
5リットルのフラスコに、攪拌機、還流冷却器、熱電対、加熱マントル、および窒素流入管を取り付ける。このフラスコに、約1183部の段階1の物質と780部の脱イオン水を加える。7.25部のエリソルビン酸、6.5部のDMEA、および77部の脱イオン水のプレミックスを作製する。この第1のプレミックスと0.18部のHAMP-OL4.5%鉄をフラスコに加える。フラスコの内容物を30℃に加熱する。別の容器に、249部のスチレン、114部のBA、107部のBMA、178部のHEMA、36部のIBMA、および28部のGMAのモノマープレミックスを作製する。7.25部のトリゴノックスA-W70と82.2部の脱イオン水の第3のプレミックスを作製する。全てのプレミックスが作製され、フラスコの温度が30℃になったら、攪拌機を240rpmに設定し、モノマープレミックスを全部加える。モノマープレミックスの容器を82部の脱イオン水ですすぎ洗いし、これもフラスコに加える。フラスコの内容物を10分攪拌してから、第3のプレミックスの10%を1分以内に加える。次いで温度を37℃に上げる。このバッチを5分保持する。5分後、第3のプレミックスの残量を45分で加える。外部から熱を加えなくても、温度が上昇する。添加時の最高温度は57℃である。添加が完了したら、温度を52℃に設定する。第3のプレミックスを109部の脱イオン水ですすぎ洗いし、これをバッチに加える。バッチを1.5時間保持してから冷却する。このプロセスにより、固形分が約33%、酸価が27、pHが8、そして粘度が12秒(No.4フォードカップ)、というターゲット値を有する生成物が得られるはずである。
段階2からの1474部のエマルジョンに26.25部のDMEOAを加えて、pHを8.6に増大させる。pHを増大させたこの物質を1330.18部使用して、89.51部のエチレングリコール、16.65部の二塩基性エステル、16.67部のドワノールPM、5.17部のキシレン、フェノール-ホルムアルデヒドフェノール樹脂の50%固形分溶液17.5部、および24.57部のマイケム160PFEを加える。こうした配合により、約30%の固形分を有する組成物が得られるはずである。
本明細書中に挙げた特許、特許文献、および刊行物の全開示内容を、参照により(あたかもそれぞれが独立して組み込まれているように)本明細書に含める。本発明の要旨を逸脱することなく本発明に対する種々の改良や変更が可能であることは、当業者にとっては明らかであろう。理解しておかなければならないことは、本発明は、本明細書に記載の実施態様と実施例によって過度に限定されることを意図してはおらず、このような実施例と実施態様は単に例示のためにのみ与えられていて、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定されるよう意図されている、ということである。
Claims (42)
- 酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリマーとアミンとの塩を、水を含んだキャリヤー中にて形成させて、水性分散液を作製する工程;
エチレン性不飽和モノマー成分と水性分散液とを合せる工程;および
水性分散液の存在下にてエチレン性不飽和モノマー成分を重合させて、乳化重合によるラテックスポリマーを形成させる工程;
を含む、乳化重合ラテックスポリマーを含んだ組成物を作製すること;ならびに
金属支持体を食品用もしくは飲料用缶またはその一部に造り上げる前に、あるいは造り上げた後に、金属支持体に乳化重合ラテックスポリマーを含んだ組成物を塗布すること;
を含む、食品用もしくは飲料用缶をコーティングする方法。 - 組成物を金属支持体に塗布することが、平面コイルもしくは平面シートの形態の金属支持体に組成物を塗布すること;乳化重合ラテックスポリマーを硬化させること;および金属支持体を食品用もしくは飲料用缶またはその一部に造り上げること;を含む、請求項1に記載の方法。
- 金属支持体を缶またはその一部に造り上げることが、金属支持体を缶エンドまたは缶ボディに造り上げることを含む、請求項2に記載の方法。
- 缶が、ツーピース延伸食品用缶、スリーピース食品用缶、食品用缶エンド、延伸鉄缶、飲料用缶エンド、およびこれらの類似物である、請求項2に記載の方法。
- 金属支持体がスチールまたはアルミニウムを含む、請求項1に記載の方法。
- 金属支持体に組成物を塗布することが、金属支持体を缶またはその一部に造り上げた後に、金属支持体に組成物を塗布することを含む、請求項1に記載の方法。
- エチレン性不飽和モノマー成分と水性分散液とを合せる工程が、水性分散液にエチレン性不飽和モノマー成分を加えることを含む、請求項1に記載の方法。
- エチレン性不飽和モノマー成分を水性分散液に徐々に加える、請求項7に記載の方法。
- エチレン性不飽和モノマー成分がモノマーの混合物を含む、請求項1に記載の方法。
- モノマーの混合物が、少なくとも1種のオキシラン官能基含有モノマーを含む、請求項9に記載の方法。
- モノマーの混合物が、少なくとも1種のオキシラン官能基含有α,β-エチレン性不飽和モノマーを含む、請求項10に記載の方法。
- オキシラン官能基含有モノマーが、エチレン性不飽和モノマー成分中に、モノマー混合物の重量を基準として少なくとも0.1重量%の量にて存在する、請求項10に記載の方法。
- オキシラン官能基含有モノマーが、エチレン性不飽和モノマー成分中に、モノマー混合物の重量を基準として30重量%以下の量にて存在する、請求項10に記載の方法。
- 乳化重合ラテックスポリマーと、1種以上の架橋剤、充填剤、触媒、染料、顔料、トナー、エキステンダー、滑剤、防錆剤、流れ調整剤、チキソトロープ剤、分散剤、酸化防止剤、接着促進剤、光安定剤、有機溶剤、界面活性剤、またはこれらの組み合わせ物とを、コーティング組成物中にて合せることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 酸官能性ポリマーが1500〜50,000の数平均分子量を有する、請求項1に記載の方法。
- 組成物が、遊離BPAと芳香族グリシジルエーテル化合物を実質的に含有しない、請求項1に記載の方法。
- 組成物が、結合BPAと芳香族グリシジルエーテル化合物を実質的に含有しない、請求項1に記載の方法。
- 酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリマーが、酸官能性もしくは酸無水物官能性アクリルポリマー、酸官能性もしくは酸無水物官能性アルキド樹脂、酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリエステル樹脂、酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリウレタン、またはこれらの組み合わせ物を含む、請求項1に記載の方法。
- 酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリマーが酸官能性アクリルポリマーを含む、請求項18に記載の方法。
- 酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリマーがポリエステルポリマーを含む、請求項18に記載の方法。
- ポリエステルポリマーが、1つ以上の式Iのセグメント
-O-Ar-Rn-C(O)-O-R1-O-C(O)-Rn-Ar-O-
を含み、このとき
各Arは、独立的に、二価のアリール基もしくはヘテロアリーレン基であり;
各Rは、独立的に二価の有機基であり;
R1は二価の有機基であり;そして
各nは0もしくは1である、
請求項20に記載の方法。 - アミンが第三アミンである、請求項1に記載の方法。
- 第三アミンが、トリメチルアミン、ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチルメチルエタノールアミン、ジメチルエチルアミン、ジメチルプロピルアミン、ジメチル3-ヒドロキシ-1-プロピルアミン、ジメチルベンジルアミン、ジメチル2-ヒドロキシ-1-プロピルアミン、ジエチルメチルアミン、ジメチル1-ヒドロキシ-2-プロピルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N-メチルモルホリン、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項22に記載の方法。
- 酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリマーを、水中にてアミンで少なくとも25%中和する、請求項1に記載の方法。
- エチレン性不飽和モノマー成分を、水性分散液の存在下にて、水溶性のラジカル開始剤を使用して0℃〜100℃の温度で重合させる、請求項1に記載の方法。
- ラジカル開始剤が過酸化物開始剤を含む、請求項25に記載の方法。
- ラジカル開始剤が過酸化水素とベンゾインを含む、請求項26に記載の方法。
- ラジカル開始剤がレドックス開始剤系を含む、請求項25に記載の方法。
- 水性分散液が有機溶剤をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 有機溶剤の少なくとも一部を除去することをさらに含む、請求項29に記載の方法。
- 酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリマーと第三アミンとの塩を、水を含んだキャリヤー中にて形成させて、水性分散液を作製する工程;
モノマー成分の重量を基準として0.1重量%〜30重量%のオキシラン官能基含有α,β-エチレン性不飽和モノマーと水性分散液とを合せる工程;および
水性分散液の存在下にてエチレン性不飽和モノマー成分を重合させて、乳化重合ラテックスポリマーを形成させる工程;
を含む、乳化重合ラテックスポリマーを含んだ組成物を作製すること;ならびに
金属支持体を食品用もしくは飲料用缶またはその一部に造り上げる前に、あるいは造り上げた後に、金属支持体に乳化重合ラテックスポリマーを含んだ組成物を塗布すること;
を含む、食品用もしくは飲料用缶をコーティングする方法。 - 請求項1に記載の方法によって製造される食品用もしくは飲料用缶。
- 請求項31に記載の方法によって製造される食品用もしくは飲料用缶。
- 金属支持体を含んだボディ部分もしくはエンド部分;および
その上に配置されたコーティング組成物、このとき前記コーティング組成物が乳化重合ラテックスポリマーを含み、前記乳化重合ラテックスポリマーが、酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリマーとアミンとの塩、エチレン性不飽和モノマー成分、および水から製造される;
を含む食品用もしくは飲料用缶。 - エチレン性不飽和モノマー成分がモノマーの混合物を含む、請求項34に記載の缶。
- モノマーの混合物が、少なくとも1種のオキシラン官能基含有モノマーを含む、請求項35に記載の缶。
- モノマーの混合物が、少なくとも1種のオキシラン官能基含有α,β-エチレン性不飽和モノマーを含む、請求項36に記載の缶。
- オキシラン官能基含有モノマーが、エチレン性不飽和モノマー成分中に、モノマー混合物の重量を基準として0.1重量%〜30重量%の量にて存在する、請求項36に記載の缶。
- 酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリマーが、酸官能性もしくは酸無水物官能性アクリルポリマー、酸官能性もしくは酸無水物官能性アルキド樹脂、酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリエステル樹脂、酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリウレタン、またはこれらの組み合わせ物を含む、請求項33に記載の缶。
- 酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリマーが酸官能性アクリルポリマーを含む、請求項39に記載の缶。
- アミンが第三アミンである、請求項33に記載の缶。
- 乳化重合ラテックスポリマーを含んだ、食品用もしくは飲料用缶をコーティングするのに使用するための組成物であって、このとき前記乳化重合ラテックスポリマーが、酸官能性もしくは酸無水物官能性ポリマーとアミンとの塩、エチレン性不飽和モノマー成分、および水から製造される、前記組成物。
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