KR20210015868A - 코팅 조성물 - Google Patents

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KR20210015868A
KR20210015868A KR1020207036727A KR20207036727A KR20210015868A KR 20210015868 A KR20210015868 A KR 20210015868A KR 1020207036727 A KR1020207036727 A KR 1020207036727A KR 20207036727 A KR20207036727 A KR 20207036727A KR 20210015868 A KR20210015868 A KR 20210015868A
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캐틀린 엠 픽스
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피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
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Abstract

폴리에스테르 블렌드 및 가교 시스템을 포함하는 코팅 조성물로, 폴리에스테르 블렌드는 55 내지 105℃의 Tg를 갖고 상기 폴리에스테르 블렌드 내에 (고형물 기준으로) 60 내지 90중량%의 양으로 존재하는 제 1 폴리에스테르 물질, -10 내지 25℃의 Tg를 갖고 상기 폴리에스테르 블렌드 내에 (고형물 기준으로) 10 내지 40중량%의 양으로 존재하는 제 2 폴리에스테르 물질을 포함하고, 상기 가교 시스템은 a) 아민 가교 물질; b) 페놀 가교 물질; c) 이소시아네이트 가교 물질을 포함하는, 코팅 조성물.

Description

코팅 조성물
본 발명은 폴리에스테르 블렌드와 가교 시스템을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 코팅 조성물을 금속 캔에 코팅하는 방법, 및 적어도 이들의 일부분이 상기 코팅 조성물로부터 유래된 코팅물로 코팅된 금속 캔으로 확장된다.
식품 및/또는 음료 캔들과 같은 금속 캔들을 코팅하기 위해 다양한 코팅물이 사용되어 왔다. 코팅 시스템은 일반적으로 고속 적용 가능, 기판에 대한 허용가능한 접착력, 식품 접촉을 위한 안전성 및/또는 이들의 최종 용도에 적합한 특성 보유와 같은 특정 특징들을 가지고 있다.
많은 코팅 조성물이 비스페놀 A(BPA)를 함유한다. BPA는 인간의 건강에 유해하다고 인식되고 있으며, 따라서 이를 코팅물로부터 제거하는 것이 바람직하다. 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르(BADGE), 에폭시 노볼락 수지 및 BPA와 비스페놀 F(BPF)로부터 제조된 폴리올과 같은 BPA의 유도체 또한 문제가 많은 것으로 인식되고 있다. 따라서, BPA, BADGE 및/또는 다른 유도체가 없으나, 상기 기재된 바와 같은 필요한 특성들을 유지하는 코팅 조성물을 제공하는 것이 요구된다.
발명의 요약
본 발명은 하기를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
하기를 포함하는 폴리에스테르 블렌드:
55 내지 105℃의 Tg를 갖는 제 1 폴리에스테르 물질로서, 상기 제 1 폴리에스테르 물질은 상기 폴리에스테르 블렌드 내에 (고형물 기준으로) 60 내지 90중량%의 양으로 존재하는 것인 제 1 폴리에스테르 물질;
-10 내지 25℃의 Tg를 갖는 제 2 폴리에스테르 물질로서, 상기 제 2 폴리에스테르 물질은 상기 폴리에스테르 블렌드 내에 (고형물 기준으로) 10 내지 40중량%의 양으로 존재하는 것인 제 2 폴리에스테르 물질; 및
하기를 포함하는 가교 시스템:
a) 아민 가교 물질;
b) 페놀 가교 물질;
c) 이소시아네이트 가교 물질.
이러한 조성물로 금속 캔을 코팅하는 방법 및 이러한 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 캔이 또한 본 발명의 범위 내에 있다.
본 발명은 하기를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
하기를 포함하는 폴리에스테르 블렌드:
55 내지 105℃의 Tg를 갖는 제 1 폴리에스테르 물질로서, 상기 제 1 폴리에스테르 물질은 상기 폴리에스테르 블렌드 내에 (고형물 기준으로) 60 내지 90중량%의 양으로 존재하는 것인 제 1 폴리에스테르 물질;
-10 내지 25℃의 Tg를 갖는 제 2 폴리에스테르 물질로서, 상기 제 2 폴리에스테르 물질은 상기 폴리에스테르 블렌드 내에 (고형물 기준으로) 10 내지 40중량%의 양으로 존재하는 것인 제 2 폴리에스테르 물질; 및
하기를 포함하는 가교 시스템:
a) 아민 가교 물질;
b) 페놀 가교 물질;
c) 이소시아네이트 가교 물질.
상기 언급된 바와 같이, 상기 폴리에스테르 블렌드는 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질을 포함한다. 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질 각각은 폴리산 및 폴리올의 반응 산물을 포함할 수 있다.
"폴리산" 및 본원에 사용된 바와 같은 유사 용어들은, 2개 이상의 카르복시산 기, 예를 들어 2개, 3개 또는 4개의 산 기를 갖는 화합물을 지칭하고, 폴리산의 에스테르(여기서 1개 이상의 산 기가 에스테르화되어 있는) 또는 무수물을 포함한다. 상기 폴리산은 적합하게는 유기 폴리산이다.
폴리산의 카르복시산 기는 하기로부터 선택된 가교 기에 의해 연결될 수 있다: 알킬렌 기; 알케닐렌 기; 알키닐렌 기; 또는 아릴렌 기.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 임의의 적합한 폴리산으로부터 형성될 수 있다. 폴리산의 적합한 예는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 말레산; 푸마르산; 이타콘산; 아디프산; 아젤라산; 숙신산; 세바신산; 글루타르산; 데칸 이산; 도데칸 이산; 프탈산; 이소프탈산; 5-삼차-부틸이소프탈산; 테트라클로로프탈산; 테트라히드로프탈산; 트리멜리트산; 나프탈렌 디카르복시산; 나프탈렌 테트라카르복시산; 테레프탈산; 헥사히드로프탈산; 메틸헥사히드로프탈산; 디메틸 테레프탈레이트; 시클로헥산 디카르복시산; 무수클로렌드산; 1,3-시클로헥산 디카르복시산; 1,4-시클로헥산 디카르복시산; 트리시클로데칸 폴리카르복시산; 엔도메틸렌 테트라히드로프탈산; 엔도에틸렌 헥사히드로프탈산; 시클로헥산테트라 카르복시산; 시클로부탄 테트라카르복시산; 상기 언급된 모든 산의 에스테르 및 무수물 및 이들의 조합.
"폴리올" 및 본원에 사용된 바와 같은 유사 용어들은, 2개 이상의 히드록실 기, 예를 들어 2개, 3개 또는 4개의 히드록실 기를 갖는 화합물을 지칭한다. 상기 폴리올의 히드록실 기는 하기로부터 선택된 가교 기에 의해 연결될 수 있다: 알킬렌 기; 알케닐렌 기; 알키닐렌 기; 또는 아릴렌 기. 적합하게는 상기 폴리올은 유기 폴리올이다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로 임의의 적합한 폴리올로부터 형성될 수 있다. 폴리올의 적합한 예는 하기를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다: 에틸렌 글리콜; 프로필렌 글리콜; 디에틸렌 글리콜; 디프로필렌 글리콜; 트리에틸렌 글리콜; 트리프로필렌 글리콜; 헥실렌 글리콜; 폴리에틸렌 글리콜; 폴리프로필렌 글리콜 및 네오펜틸 글리콜 같은 알킬렌 글리콜; 수소화 비스페놀 A; 시클로헥산디올; 1,2-프로판디올; 1,3-프로판디올; 부틸 에틸 프로판디올; 2-메틸-1,3-프로판디올; 및 2-에틸-2-부틸-1,3-프로판디올을 포함하는 프로판디올; 1,4-부탄디올; 1,3-부탄디올; 및 2-에틸-1,4-부탄디올을 포함하는 부탄디올; 트리메틸 펜탄디올 및 2-메틸펜탄디올을 포함하는 펜탄디올; 시클로헥산디메탄올; 1,6-헥산디올을 포함하는 헥산디올; 카프로락톤디올(예를 들어, 엡실론-카프로 락톤과 에틸렌 글리콜의 반응 산물); 히드록시알킬화 비스페놀; 폴리에테르 글리콜, 예를 들어, 폴리(옥시테트라메틸렌) 글리콜; 트리메틸올 프로판; 펜타에리쓰리톨; 디-펜타에리쓰리톨; 트리메틸올 에탄; 트리메틸올 부탄; 디메틸올 시클로헥산; 글리세롤 등 또는 이들의 조합.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 디올과 이산의 반응으로부터 형성된 중합체 또는 공중합체를 포함하며, 여기서 폴리올 또는 폴리산 성분은 선택적으로 분지 중합체를 생산하는데 사용될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 이산으로부터 형성될 수 있다. 이산의 적합한 예는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 프탈산; 이소프탈산; 테레프탈산; 1,4 시클로헥산 디카르복시산; 숙신산; 아디프산; 아젤라산; 세바신산; 푸마르산; 2,6-나프탈렌 디카르복시산; 오쏘프탈산; 무수프탈산; 테트라히드로 무수프탈산; 무수말레산; 무수숙신산; 무수이타콘산; 디메틸에스테르 유도체 예를 들어 디메틸 이소프탈레이트, 디메틸 테레프탈레이트, 디메틸 1,4-시클로헥산 디카르복실레이트, 디메틸 2,6-나프탈렌 디카르복실레이트, 디메틸 푸마레이트, 디메틸 오쏘프탈레이트, 디메틸 숙시네이트, 디메틸 글루타레이트, 디메틸 아디페이트와 같은 디-에스테르 물질; 상기 언급된 모든 산의 에스테르 및 무수물; 및 이들의 혼합물.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 디올로부터 형성될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 임의의 적합한 디올로부터 형성될 수 있다. 디올의 적합한 예는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 에틸렌 글리콜; 1,2-프로판 디올; 1,3-프로판 디올; 1,2-부탄디올; 1,3-부탄디올; 1,4-부탄디올; 부-2-텐 1,4-디올; 2,3-부탄 디올; 2-메틸 1,3-프로판 디올; 2,2'-디메틸 1,3-프로판디올 (네오펜틸 글리콜); 1,5 펜탄 디올; 3-메틸 1,5-펜탄디올; 2,4-디에틸 1,5-펜탄 디올; 1,6-헥산 디올; 2-에틸 1,3-헥산 디올; 디에틸렌 글리콜; 트리에틸렌 글리콜; 디프로필렌 글리콜; 트리프로필렌 글리콜; 2,2,4-트리메틸 펜탄 1,3-디올; 1,4 시클로헥산 디메탄올; 트리시클로데칸 디메탄올; 2,2,4,4-테트라메틸 시클로부탄 1,3-디올; 이소소르비드; 1,4-시클로헥산 디올; 1,1'-이소프로필리덴-비스(4-시클로헥산올); 및 이들의 혼합물.
분지 중합체를 생산하는데 선택적으로 사용될 수 있는 적합한 추가적인 폴리산의 예는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 무수 트리멜리트; 트리멜리트산; 피로멜리트산; 상기 언급된 모든 산의 에스테르 및 무수물; 및 이들의 혼합물.
분지 중합체를 생산하는데 선택적으로 사용될 수 있는 적합한 추가적인 폴리올의 예는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 글리세린; 트리메틸올 프로판; 트리메틸올 에탄; 1,2,6 헥산 트리올; 펜타에리쓰리톨; 에리쓰리톨; 디-트리메틸올 프로판; 디-펜타에리쓰리톨; N,N,N',N' 테트라 (히드록시에틸)아디핀디아미드; N,N,N'N' 테트라 (히드록시프로필)아디핀디아미드; 다른, 일차 히드록실, 기능성 분지 단량체; 또는 이들의 혼합물.
본원에서 사용된 바와 같은, 용어 "알크(alk)" 또는 "알킬"은 달리 언급되지 않는 한, 직선, 분지, 환 또는 다환 일부분 또는 이들의 조합이 되고, 1 내지 20개 탄소 원자, 적합하게는 1 내지 10개 탄소 원자, 보다 적합하게는 1 내지 8개 탄소 원자, 보다 더 적합하게는 1 내지 6개 탄소 원자, 더욱 더 적합하게는 1 내지 4개 탄소 원자를 함유하는 포화 탄화수소 라디칼과 관련된다. 이러한 라디칼은 선택적으로 클로로, 브로모, 요오도, 시아노, 니트로, OR19, OC(O)R20, C(O)R21, C(O)OR22, NR23R24, C(O)NR25R26, SR27, C(O)SR27, C(S)NR25R26, 아릴 또는 헤테로 원자로 치환될 수 있고, 여기서 R19 에서 R27 은 각각 독립적으로 수소, 아릴 또는 알킬을 나타내고, 및/또는 산소 또는 황 원자에 의해, 또는 실라노 또는 디알킬실록산 기에 의해 차단될 수 있다. 이러한 라디칼의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 이차-부틸, 삼차-부틸, 2-메틸부틸, 펜틸, 이소-아밀, 헥실, 시클로헥실, 3-메틸펜틸, 옥틸 등으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같은, 용어 "알킬렌"은 상기 정의된 바와 같은 이가 라디칼 알킬 기와 관련된다. 예를 들어, -CH3 로 표기될 메틸과 같은 알킬 기는, 알킬렌으로 표기될 때 메틸렌, -CH2- 가 된다. 다른 알킬렌 기는 그에 따라 이해되어야 한다.
본원에서 사용된 바와 같은, 용어 "알케닐"은 직선, 분지, 환 또는 다환 일부분 또는 이들의 조합이 되고, 2 내지 18개 탄소 원자, 적합하게는 2 내지 10개 탄소 원자, 보다 적합하게는 2 내지 8개 탄소 원자, 보다 더 적합하게는 2 내지 6개 탄소 원자, 더욱 더 적합하게는 2 내지 4개 탄소 원자를 함유하는, 이중 결합, 적합하게는 최대 4개의 이중 결합을 갖는 탄화수소 라디칼과 관련된다. 이러한 라디칼은 선택적으로 히드록시, 클로로, 브로모, 요오도, 시아노, 니트로, OR19, OC(O)R20, C(O)R21, C(O)OR22, NR23R24, C(O)NR25R26, SR27, C(O)SR27, C(S)NR25R26, 또는 아릴로 치환될 수 있고, 여기서 R19 내지 R27은 각각 독립적으로 수소, 아릴 또는 알킬을 나타내고, 및/또는 산소 또는 황 원자에 의해, 또는 실라노 또는 디알킬실록산 기에 의해 차단될 수 있다. 이러한 라디칼의 예는 비닐, 알릴, 이소프로페닐, 펜테닐, 헥세닐, 헵테닐, 시클로프로페닐, 시클로부테닐, 시클로펜테닐, 시클로헥세닐, 1-프로페닐, 2-부테닐, 2-메틸-2-부테닐, 이소프레닐, 파네실, 게라닐, 게라닐게라닐 등을 포함하는 알케닐 기로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같은, 용어 "알케닐렌"은 상기 정의된 바와 같은 이가 라디칼 알케닐 기와 관련된다. 예를 들어, -CH=CH2로 표기될 에테닐과 같은 알케닐 기는, 알케닐렌으로 표기될 때 에테닐렌, -CH=CH-이 된다. 다른 알케닐렌 기는 그에 따라 이해되어야 한다.
본원에서 사용된 바와 같은, 용어 "알키닐"은 직선, 분지, 환 또는 다환 일부분 또는 이들의 조합이 되고, 2 내지 18개 탄소 원자, 적합하게는 2 내지 10개 탄소 원자, 보다 적합하게는 2 내지 8개 탄소 원자, 보다 더 적합하게는 2 내지 6개 탄소 원자, 더욱 더 적합하게는 2 내지 4개 탄소 원자를 가진, 삼중 결합, 적합하게는 최대 4개의 삼중 결합을 갖는 탄화수소 라디칼과 관련된다. 이러한 라디칼은 선택적으로 히드록시, 클로로, 브로모, 요오도, 시아노, 니트로, OR19, OC(O)R20, C(O)R21, C(O)OR22, NR23R24, C(O)NR25R26, SR27, C(O)SR27, C(S)NR25R26, 또는 아릴로 치환될 수 있고, 여기서 R19 내지 R27은 각각 독립적으로 수소, 아릴 또는 저급 알킬을 나타내고/거나 산소 또는 황 원자에 의해, 또는 실라노 또는 디알킬실록산 기에 의해 차단될 수 있다. 이러한 라디칼의 예는 에티닐, 프로피닐, 프로파길, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐 등을 포함하는 알키닐 라디칼로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같은, 용어 "알키닐렌"은 상기 정의된 바와 같은 이가 라디칼 알키닐 기와 관련된다. 예를 들어, -C≡H로 표기될 에티닐과 같은 알키닐 기는, 알키닐렌으로 표기될 때, 에티닐렌, -CH≡CH-이 된다. 다른 알키닐렌 기는 그에 따라 이해되어야 한다.
본원에서 사용된 바와 같은, 용어 "아릴"은 1개의 수소를 제거하여 방향족 탄화수소로부터 유래된 유기 라디칼과 관련되고, 각 고리에 최대 7개 멤버의 임의의 단일환, 이환 또는 다환 탄소 고리를 포함하며, 여기서 적어도 1개의 고리는 방향족이다. 이러한 라디칼은 선택적으로 히드록시, 클로로, 브로모, 요오도, 시아노, 니트로, OR19, OC(O)R20, C(O)R21, C(O)OR22, NR23R24, C(O)NR25R26, SR27, C(O)SR27, C(S)NR25R26, 또는 아릴로 치환될 수 있고, 여기서 R19 내지 R27 각각은 독립적으로 수소, 아릴 또는 저급 알킬을 나타내고/거나 산소 또는 황 원자에 의해, 또는 실라노 또는 디알킬실리콘 기에 의해 차단될 수 있다. 이러한 라디칼의 예는 페닐, p-톨릴, 4-메톡시페닐, 4-(tert-부톡시)페닐, 3-메틸-4-메톡시페닐, 4-플루오로페닐, 4-클로로페닐, 3-니트로페닐, 3-아미노페닐, 3-아세트아미도페닐, 4-아세트아미도페닐, 2-메틸-3-아세트아미도페닐, 2-메틸-3-아미노페닐, 3-메틸-4-아미노페닐, 2-아미노-3-메틸페닐, 2,4-디메틸-3-아미노페닐, 4-히드록시페닐, 3-메틸-4-히드록시페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 3-아미노-1-나프틸, 2-메틸-3-아미노-1-나프틸, 6-아미노-2-나프틸, 4,6-디메톡시-2-나프틸, 테트라히드로나프틸, 인다닐, 비페닐, 페난트릴, 안트릴 또는 아세나프틸 등으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같은, 용어 "아릴렌"은 상기 정의된 바와 같은 이가 라디칼 아릴 기와 관련된다. 예를 들어, -Ph로 표기될 페닐과 같은 아릴 기는, 아릴렌으로 표기될 때 페닐렌, -Ph-가 된다. 다른 아릴렌 기는 그에 따라 이해되어야 한다.
의문을 피하게 하기 위해, 본원의 복합 기에서 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴 또는 아르알킬이라 함, 예를 들어 아미노알킬 내 알킬이라 함은 그에 따라 해석되어야 하거나 또는 알콕실 내 알크라 함은 상기 알크 또는 알킬 등으로 해석되어야 한다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 임의의 적합한 몰비의 폴리산:폴리올로부터 형성될 수 있다. 상기 폴리에스테르 물질 내 폴리산:폴리올의 몰비는 10:1 내지 1:10, 적합하게는 5:1 내지 1:5, 예를 들어 3:1 내지 1:3, 또는 정확히 2:1 내지 1:2일 수 있다. 적합하게는, 상기 폴리에스테르 물질 내 폴리산:폴리올의 몰비는 1.5:1 내지 1:1.5, 예를 들어 1.2:1 내지 1:1.2일 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 임의의 적합한 몰비의 이산:디올로부터 형성될 수 있다. 상기 폴리에스테르 물질 내 이산:디올의 몰비는 2:1 내지 1:2일 수 있다. 적합하게는, 폴리에스테르 물질 내 이산:디올의 몰비는 1.5:1 내지 1:1.5, 예를 들어 1.2:1 내지 1:1.2 또는 정확히 1.1:1 내지 1:1.1일 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 선택적으로 임의의 적합한 몰비의 이산+디올 대 폴리산 및/또는 폴리올로부터 형성될 수 있다. 상기 폴리에스테르 물질은 100:1 내지 1:1, 적합하게는 100:1 내지 5:1, 예를 들어 100:1 내지 20:1, 또는 정확히 100:1 내지 50:1 몰비의 이산+디올 대 폴리산 및/또는 폴리올을 포함할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 선택적으로 추가적인 단량체로부터 형성될 수 있다. 적합하게는, 상기 폴리에스테르 물질은 선택적으로 일산 또는 일가 알코올 또는 이들의 조합으로부터 선택된 추가적인 단량체를 포함할 수 있다. 적합하게는, 상기 선택적인 추가 단량체는 유기 물질일 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 선택적으로 추가적인 일산으로부터 형성될 수 있다. "일산" 및 본원에서 사용된 바와 같은 유사 용어는, 1개의 카르복시산 기를 갖는 화합물을 지칭하고, 일산의 에스테르(산 기가 에스테르화된) 또는 무수물을 포함한다. 상기 일산은 적합하게는 유기 일산이다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은, 각각, 독립적으로, 선택적으로 임의의 적합한 추가적인 일산으로부터 형성될 수 있다. 적합한 예는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 벤조산; 시클로헥산 카르복시산; 트리시클로데칸 카르복시산; 캄포르산; 벤조산; t-부틸 벤조산; 아세트산과 같은 C1-C18 지방족 카르복시산; 프로판산; 부탄산; 헥산산; 올레산; 리놀레산; 운데카논산; 라우르산; 이소노난산; 지방산; 자연 발생 오일의 수소화 지방산; 상기 언급된 임의의 산의 에스테르 및/또는 무수물 및 이들의 조합.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 선택적으로 추가적인 일가 알코올로부터 형성될 수 있다. "일가 알코올" 및 본원에서 사용된 바와 같은 유사 용어는, 1개의 히드록실 기를 갖는 화합물을 지칭한다. 적합하게는, 상기 일가 알코올은 유기 일가 알코올이다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 선택적으로 임의의 적합한 추가적인 일가 알코올로부터 형성될 수 있다. 적합한 예는 하기를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다: 벤질 알코올; 히드록시에톡시벤젠; 메탄올; 에탄올; 프로판올; 부탄올; 펜탄올; 헥산올; 헵탄올; 도데실 알코올; 스테아릴 알코올; 오레일 알코올; 운데칸올; 시클로헥산올; 페놀; 페닐 카르비놀; 메틸페닐 카르비놀; 크레졸; 글리콜의 모노에테르; 할로겐-치환 또는 다른 치환 알코올 및 이들의 조합.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 선택적으로, 상업적으로 입수가능한 폴리에스테르 물질을 포함할 수 있다. 적합한 상업적으로 입수가능한 폴리에스테르 물질은 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: DOMOPOL 6046, DOMOPOL 5119, DOMOPOL 5120, DOMOPOL 9010, DOMOPOL 9020, DOMOPOL 9040, DOMOPOL 5155, DOMOPOL 9050 같은, 상표명 DOMOPOL로 판매되는 제품들(Helois로부터 상업적으로 입수가능함); DYNAPOL LH318-02, DYNAPOL LS415, DYNAPOL LH822-01, DYNAPOLLH833-03, DYNAPOL L205, DYNAPOL L912, DYNAPOL L952 같은, 상표명 DYNAPOL로 판매되는 제품들(Evonik로부터 상업적으로 입수가능함); URALAC SN805, URALAC SH973, URALAC SH970, URALAC SH865, URALAC SN865, URALAC SN859, URALAC SH979 같은, 상표명 URALAC으로 판매되는 제품들(DSM으로부터 상업적으로 입수가능함), VYLON 270, VYLON 650, VYLON GK330, VYLON GK640 같은, 상표명 VYLON으로 판매되는 제품들(Toyobo로부터 상업적으로 입수가능함), SKYBON ES350, SKYBON ES660, SKYBON ES680, SKYBON ES770, SKYBON ES215 같은, 상표명 SKYBON으로 판매되는 제품들(SK Chemicals로부터 상업적으로 입수가능함).
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 임의의 적합한 수평균 분자량(Mn)을 가질 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로 500 달톤(Da = g/mole) 내지 30,000 Da, 적합하게는 1,000 Da 내지 25,000 Da, 예를 들어 12,000 Da 내지 20,000 Da, 또는 정확히 3,000 내지 18,000 Da의 Mn을 가질 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로 500 Da 이상, 예를 들어 1,000 Da 또는 2,000 Da 이상, 또는 3,000 이상, 예를 들어 4,000 Da 이상, 또는 5,000 Da 이상의 Mn을 가질 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 6,000 Da 이상, 예를 들어 7,000 Da 이상 또는 8,000 Da 이상의 Mn을 가질 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 30,000 Da 이하, 예를 들어 28,000 Da 이하, 또는 26,000 Da 이하, 또는 24,000 Da 이하의 Mn을 가질 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 22,000 Da 이하, 예를 들어 20,000 Da 이하, 또는 18,000 Da 이하의 Mn을 가질 수 있다.
상기 수평균 분자량은 임의의 적합한 방법으로 측정될 수 있다. 수평균 분자량을 측정하기 위한 기술은 당업계의 숙련자에게 잘 알려져 있을 것이다. 적합하게는, 본원에 나타낸 바와 같이, 상기 Mn은 ASTM D6579-11에 따른 폴리스티렌 스탠다드를 이용한 겔 투과 그로마토그래피에 의해 결정될 수 있다("Standard Practice for Molecular Weight Averages and Molecular Weight Distribution of Hydrocarbon, Rosin and Terpene Resins by Size Exclusion Chromatography". UV 검출기; 254nm, 용매: 비안정화된 THF, 체류 시간 마커: 톨루엔, 샘플 농도: 2mg/ml).
상기 제 1 폴리에스테르 물질은 55℃ 내지 105℃, 적합하게는 55℃ 내지 100℃의 유리전이 온도(Tg)를 가진다. 상기 제 1 폴리에스테르 물질은 60℃ 내지 95℃, 적합하게는 60℃ 내지 85℃, 예를 들어 55℃ 내지 80℃, 또는 60℃ 내지 70℃의 Tg를 가질 수 있다.
상기 제 1 폴리에스테르 물질은 적어도 55℃의 유리전이 온도(Tg)를 가진다. 상기 제 1 폴리에스테르 물질은 58℃ 초과, 예를 들어 60℃ 초과 또는 63℃ 초과, 예를 들어 65℃ 초과의 Tg를 가질 수 있다.
상기 제 1 폴리에스테르 물질은 105℃ 이하의 유리전이 온도(Tg)를 가진다. 상기 제 1 폴리에스테르 물질은 100℃ 이하, 예를 들어 95℃ 이하, 또는 90℃ 이하, 예를 들어 85℃ 이하의 Tg를 가질 수 있다. 상기 제 1 폴리에스테르 물질은 80℃ 이하, 예를 들어 75℃ 이하, 또는 70℃ 이하의 Tg를 가질 수 있다.
상기 제 2 폴리에스테르 물질은 ―10℃ 내지 25℃의 유리전이 온도(Tg)를 가진다. 상기 제 2 폴리에스테르 물질은 ―5℃ 내지 20℃, 적합하게는 0℃ 내지 15℃, 예를 들어 0℃ 내지 10℃의 Tg를 가질 수 있다.
상기 제 2 폴리에스테르 물질은 적어도 ―10℃의 유리전이 온도(Tg)를 가진다. 상기 제 2 폴리에스테르 물질은 ―8℃ 초과, 예를 들어 ―5℃ 초과 또는 ―2℃ 초과, 예를 들어 0℃ 초과의 Tg를 가질 수 있다.
상기 제 2 폴리에스테르 물질은 25℃ 이하의 유리전이 온도(Tg)를 가진다. 상기 제 2 폴리에스테르 물질은 22℃ 이하, 예를 들어 20℃ 이하, 또는 18℃ 이하, 예를 들어 15℃ 이하의 Tg를 가질 수 있다. 상기 제 2 폴리에스테르 물질은 12℃ 이하, 예를 들어 10℃ 이하의 Tg를 가질 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질의 유리전이 온도는 임의의 적합한 방법에 의해 측정될 수 있다. Tg를 측정하기 위한 방법은 당업계의 숙련자에게 잘 알려져 있을 것이다. 적합하게는, 본원에 보고된 바와 같이, 상기 Tg는 ASTM D6604-00(2013)에 따라 측정된다("Standard Practice for Glass Transition Temperatures of Hydrocarbon Resins by Differential Scanning Calorimetry". Heat-flux differential scanning calorimetry (DSC), 샘플 팬: 알루미늄, 참조: 블랭크, 캘리브레이션: 인듐 및 수은, 샘플 중량: 10mg, 가열 속도: 20℃/min).
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 임의의 적합한 총 히드록실 값(OHV)을 가진다. 상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로 0 내지 200mg KOH/g의 총 OHV를 가질 수 있다. 적합하게는, 상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 50 내지 190 mg KOH/g, 예를 들어 75 내지 175 mg KOH/g, 또는 정확히 100 내지 160 mg KOH/g의 총 OHV를 가질 수 있다.
본원에 보고된 바와 같이, 상기 총 OHV는 고형물로 표현된다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 임의의 적합한 산가 (AV)를 가질 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 0 내지 120 KOH/g의 AV를 가질 수 있다. 적합하게는, 상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로 1 내지 100 mg KOH/g, 예를 들어 1 내지 20 mg KOH/g, 또는 정확히 1 내지 10 mg KOH/g의 AV를 가질 수 있다.
본원에 보고된 바와 같은, 상기 AV는 고형물로 표현된다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 에스테르화 촉매 존재하에 제조될 수 있다. 적합하게는, 상기 에스테르화 촉매는 에스테르화 및/또는 에스테르 교환반응에 의해 성분들의 반응을 촉진하도록 선택될 수 있다. 상기 폴리에스테르 물질의 제조에 사용하기 위한 에스테르화 촉매의 적합한 예는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 아주석 옥토산염; 염화 제1주석; 부틸 스타노산 (히드록시 부틸 주석 산화물); 모노부틸 주석 트리스 (2-에틸헥사노에이트); 클로로 부틸 주석 디히드록시드; 디부틸틴 산화물; 테트라-n-프로필 티탄산염; 테트라-n-부틸 티탄산염; 아연 아세테이트와 같은 금속 화합물; 인산; 파라 톨루엔 술폰산; 도데실 벤젠 술폰산 (DDBSA) 같은 산 화합물 및 이들의 조합. 상기 에스테르화 촉매는 도데실 벤젠 술폰산 (DDBSA)일 수 있다.
상기 에스테르화 촉매는, 존재할 때, 총 폴리에스테르 성분에 대해 0.001 내지 1중량%, 적합하게는 0.01 내지 0.2중량%, 예를 들어 총 폴리에스테르 성분에 대해 0.025 내지 0.2중량%의 양으로 사용될 수 있다.
상기 제 1 폴리에스테르 물질은 하기:
(ⅰ) 1,2-프로판디올,
(ⅱ) 테레프탈산, 및
(ⅲ) 분자량 증가제
의 반응 산물을 포함할 수 있고, 여기서 상기 제 1 폴리에스테르 물질은 적어도 6,100 Da의 수평균 분자량(Mn) 및 적어도 80℃의 유리전이 온도(Tg)를 가진다.
"분자량 증가제"는 상기 제 1 폴리에스테르 물질의 수평균 분자량(Mn)을 증가시키는 물질을 의미한다.
상기 분자량 증가제는 상기 제 1 폴리에스테르 물질의 Mn을 증가시킬 수 있는 임의의 적합한 화합물일 수 있다. 적합하게는, 상기 분자량 증가제는 폴리산, 폴리올 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 분자량 증가제는 폴리산을 포함할 수 있다. 적합하게는, 상기 분자량 증가제는 이산을 포함할 수 있다.
상기 분자량 증가제는 화학식 (Ⅰ)의 이산을 포함한다.
Figure pct00001
여기서 각 R은 독립적으로 수소 또는 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 아릴 기를 나타내고;
n = 0 또는 1; 그리고 여기서 X는 하기에서 선택된 가교 기를 나타낸다: 알킬렌 기; 알케닐렌 기; 알키닐렌 기; 아릴렌 기; 여기서 -COOR 기들 간의 가교는 C1 또는 C2 이다.
폴리산 분자량 증가제의 적합한 예는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 옥살산; 말론산; 숙신산; 오쏘프탈산; 말레산; 푸마르산; 이타콘산; 메틸말론산; 에틸말론산; 프로필말론산; 2-메틸숙신산; 2-에틸숙신산; 2-프로필숙신산; 트랜스-시클로펜탄-1,2-디카복실산; 시스-시클로펜탄-1,2-디카복실산; 트랜스-시클로헥산-1,2-디카복실산; 시스-시클로헥산-1,2-디카복실산; 상기 언급된 모든 산의 산 및 무수물 및 이들의 조합. 상기 폴리산 분자량 증가제는 말레산 무수물, 이타콘산 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
적합하게는, 상기 폴리산 분자량 증가제는 말레산 무수물을 포함할 수 있다.
상기 분자량 증가제는 폴리올을 포함할 수 있다. 적합하게는, 상기 분자량 증가제는 트리올을 포함할 수 있다.
상기 폴리올 분자량 증가제의 히드록실 기는 C1 내지 C3 알킬렌 기에 의해 연결될 수 있다. 상기 C1 내지 C3 알킬렌 기는 치환되거나 또는 치환되지 않을 수 있다. 상기 C1 내지 C3 알킬렌 기는 선택적으로 하기에 의해 치환될 수 있다: 할로; 히드록실; 니트로; 메르캅토; 아미노; 알킬; 알콕시; 아릴; 술포 및 술폭시 기. 상기 C1 내지 C3 알킬렌 기는 선형 또는 분지형일 수 있다. 상기 C1 내지 C3 알킬렌 기는 포화되거나 또는 불포화될 수 있다.
적합하게는, 상기 히드록실 기들 간을 연결하는 탄소 원자는 3개 이내일 수 있다.
폴리올 분자량 증가제의 적합한 예는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 메틸렌 글리콜; 에틸렌 글리콜; 프로필렌 글리콜; 네오펜틸 글리콜; 1,2-프로판디올; 부틸 에틸 프로판디올; 2-메틸-1,3-프로판디올; 2-에틸-2-부틸-1,3-프로판디올; 트리메틸올메탄; 트리메틸올에탄; 트리메틸올프로판; 글리세롤; 펜타에리쓰리톨; 및 이들의 조합. 적합하게는, 상기 폴리올 분자량 증가제는 트리메틸올프로판을 포함한다.
상기 테레프탈산 (ⅱ)이 임의의 적합한 형태로 존재할 수 있다. 당업계의 숙련자는 테레프탈산이 종종 오염 물질로서 이소프탈산을 또한 함유하는 형태로 제공됨을 잘 알고 있을 것이다. 그러나, 상기 테레프탈산은 실질적으로 이소프탈산이 없는 형태로 제공될 수 있다. "실질적으로 없는"은 5 중량% 미만의 이소프탈산, 바람직하게는 2 중량% 미만의 이소프탈산, 보다 바람직하게는 0.05 중량% 미만의 이소프탈산을 함유하는 테레프탈산을 지칭하는 것을 의미한다. 상기 테레프탈산은 0 중량%의 이소프탈산을 함유할 수 있다.
상기 제 1 폴리에스테르 물질은 임의의 적합한 몰비의 (ⅰ)+(ⅱ):(ⅲ)를 포함할 수 있다. (ⅰ)+(ⅱ):(ⅲ) 몰비는 100:1 내지 1:1, 예를 들어 80:1 내지 5:1 범위일 수 있다. 비제한적인 예로서, 분자량 증가제가 폴리산일 때, (ⅰ)+(ⅱ):(ⅲ)의 몰비는 25:1이 될 수 있다. 추가적인 비제한적인 예로서, 분자량 증가제가 폴리올일 때, (ⅰ)+(ⅱ):(ⅲ)의 몰비는 80:1이 될 수 있다.
상기 제 1 또는 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로 낮은 분지화도를 가질 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 실질적으로 선형 또는 경미한 분지형일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질의 분지화도는 상기 고분자량 폴리에스테르 물질의 다분산도 지수에 의해 측정될 수 있다. 중합체의 다분산도 지수는 Mw 대 Mn(Mw/Mn)의 비율에 의해 주어지고, 여기서 Mw는 중량평균 분자량이고 Mn은 수평균 분자량이다. 적합하게는, 상기 폴리에스테르 물질의 다분산도 지수는 1 내지 20, 적합하게는 1 내지 10 이다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로 상기 폴리에스테르 물질의 엉킴 분자량 보다 높은 분자량을 가진다.
본원에서 사용된 바와 같은 "엉킴 분자량(Entanglement molecular weight)" 및 유사 용어는, 폴리에스테르 물질이 엉킬 정도로 커지게 되는 분자량을 지칭한다. 의문을 피하기 위해, 상기 분자량은 수평균 분자량 또는 중량평균 분자량일 수 있다. 엉킴 분자량은 일반적으로 물리적 특성들, 특히 폴리에스테르 물질의 점도가 변하는 분자량으로 정의된다.
일반적으로, 상기 엉킴 분자량은 중합체의 분자량 로그에 대한 용해 점도 로그를 표시하는 것에 의해 결정된다. 일반적으로, 분자량이 증가함에 따라, 그래프는 완만하게 위쪽으로 경사진 선형 경로를 따른다. 그러나, 엉킴 분자량이 도달하면, 완만하게 경사진 선형 경로는 급경사진 선형 경로로 증가한다. 이런 이유로 엉킴 분자량은 경사가 완만한 경사에서 급경사로 변화하는 그래프 상에서 점으로 결정될 수 있다.
용해 점도를 측정하기 위한 기술은 당업계의 숙련자에게 잘 알려져 있을 것이다. 적합하게는 용해 점도는 원뿔평판 회전점도계에 의해 적용되는 것과 같이 고전단율에서 측정될 수 있고, 일반적인 방법은 ASTM D4287과 같은 표준 방법에 기술된 바와 같다.
상기 폴리에스테르 물질의 성분들 (ⅰ), (ⅱ) 및 (ⅲ)은 임의의 순서로 접촉될 수 있다.
상기 제 1 폴리에스테르 물질은 한 단계 과정으로 제조될 수 있다. 적합하게는, 한 단계 과정에서, 상기 성분들 (ⅰ), (ⅱ) 및 (ⅲ)은 동시에 함께 모두 반응된다. 적합하게는, 상기 제 1 폴리에스테르 물질은 분자량이 증가제가 폴리올을 포함하는 한 단계 과정에서 제조될 수 있다.
적합하게는, 한 단계 과정에서, 성분들 (ⅰ), (ⅱ) 및 (ⅲ)은 초기 반응온도, T1에서 함께 접촉될 수 있고, 여기서 T1은 90℃ 내지 260℃의 온도, 적합하게는 200℃ 내지 250℃, 예를 들어 200℃ 내지 230℃의 온도일 수 있다.
일반적으로, 한 단계 과정에서, 상기 반응은 1분 내지 100시간, 예를 들어 2시간 내지 80시간의 총 기간 동안 진행하도록 허용된다. 당업계의 숙련자는 반응 조건이 사용된 반응물에 따라 다를 수 있음을 이해할 것이다.
상기 제 1 폴리에스테르 물질은 (고형물 기준으로) 60 내지 90중량%의 양으로 폴리에스테르 블렌드에 존재한다. 적합하게는, 상기 제 1 폴레에스테르 물질은 (고형물 기준으로) 65 내지 85중량%의 양으로, 예를 들어 (고형물 기준으로) 75 내지 80중량%의 양으로 폴리에스테르 블렌드에 존재한다.
상기 제 1 폴리에스테르 물질은 (고형물 기준으로) 60중량% 이상의 양으로, 예를 들어 62중량% 이상 또는 65중량% 이상, 예를 들어 68중량% 이상 또는 70중량% 이상, 예를 들어 72중량% 이상 또는 75중량% 이상의 양으로 폴리에스테르 블렌드에 존재한다.
상기 제 1 폴리에스테르 물질은 (고형물 기준으로) 90중량% 이하의 양으로, 예를 들어 88중량% 이하 또는 85중량% 이하, 예를 들어 83중량% 이하 또는 80중량% 이하의 양으로 폴리에스테르 블렌드에 존재한다.
상기 제 2 폴리에스테르 물질은 (고형물 기준으로) 10 내지 40중량%의 양으로 폴리에스테르 블렌드에 존재한다. 적합하게는, 상기 제 2 폴리에스테르 물질은 (고형물 기준으로) 15 내지 35중량%, 예를 들어 20 내지 25중량%의 양으로 폴리에스테르 블렌드에 존재한다.
상기 제 2 폴리에스테르 물질은 (고형물 기준으로) 10중량% 이상의 양으로, 예를 들어 12중량% 이상 또는 15중량% 이상, 예를 들어 18중량% 이상 또는 20중량% 이상의 양으로 폴리에스테르 블렌드에 존재한다.
상기 제 2 폴리에스테르 물질은 (고형물 기준으로) 40중량% 이하의 양으로, 예를 들어 38중량% 이하 또는 35중량% 이하, 예를 들어 33중량% 이하 또는 30중량% 이하, 예를 들어 28중량% 이하 또는 25중량% 이하의 양으로 폴리에스테르 블렌드에 존재한다.
상기 폴리에스테르 블렌드는 추가 폴리에스테르 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 추가 폴리에스테르 물질은 임의의 적합한 폴리에스테르 물질을 포함할 수 있다. 상기 추가 폴리에스테르 물질은, 상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질 중 하나로 정의된, 그러나 임의의 적합한 Tg를 가진 폴리에스테르 물질을 포함할 수 있다. 상기 추가 폴리에스테르 물질은 (고형물 기준으로) 최대 30중량%, 예를 들어 (고형물 기준으로) 최대 25중량%, 또는 (고형물 기준으로) 최대 20중량%, 또는 (고형물 기준으로) 최대 15중량%, 또는 (고형물 기준으로) 최대 10중량%, 또는 (고형물 기준으로) 최대 5중량%, 또는 (고형물 기준으로) 최대 1중량%의 양으로 폴리에스테르 블렌드에 존재할 수 있다.
상기 폴리에스테르 블렌드는 추가로 (고형물 기준으로) 5중량% 미만의 추가 폴리에스테르 물질, 예를 들어 (고형물 기준으로) 1중량% 미만, 또는 (고형물 기준으로) 0.5중량% 미만의 추가 폴리에스테르 물질을 포함할 수 있다. 적합하게는, 상기 폴리에스테르 블렌드는 상기 제 1 폴리에스테르 물질 및 제 2 폴리에스테르 물질로 이루어져 있다.
적합하게는, 상기 폴리에스테르 블렌드는 25 내지 70중량%, 예를 들어 35 내지 65중량%, 또는 40 내지 60중량%의 양으로 상기 코팅 조성물 내에 존재한다. 상기 폴리에스테르 블렌드는 55 내지 65중량%의 양으로 상기 코팅 조성물 내에 존재할 수 있다.
상기 폴리에스테르 블렌드는 적어도 25중량%, 예를 들어 적어도 30중량%, 또는 적어도 35중량%, 예를 들어 적어도 40중량%, 또는 적어도 45중량%, 예를 들어 적어도 50중량%, 또는 적어도 55중량%의 양으로 상기 코팅 조성물 내에 존재할 수 있다.
상기 폴리에스테르 블렌드는 70중량% 이하, 예를 들어 65중량% 이하, 또는 60중량% 이하의 양으로 상기 코팅 조성물 내에 존재할 수 있다.
상기 코팅 조성물은 아민 가교 물질; 페놀 가교 물질; 및 이소시아네이트 가교 물질을 포함하는 가교 시스템을 추가로 포함한다.
상기 아민 가교 물질은 다수의 아민 작용 단위를 가진 임의의 물질을 포함할 수 있다.
적합하게는, 상기 아민 가교 물질은 아미노플라스트 수지를 포함할 수 있다. 적합하게는, 상기 아민 가교 물질은 멜라민 또는 벤조구아나민과 같은 트리아진을 포름알데히드와 반응하는 것에 의해 형성된 것들을 포함할 수 있다.
아미노플라스트 수지의 적합한 예는 멜라민 또는 벤조구아나민과 같은 트리아진을 포름알데히드와 반응하는 것에 의해 형성된 것들을 포함한다. 적합하게는, 이러한 응축물은, 일반적으로 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 이들의 혼합물로 에테르화될 수 있다. 아미노플라스트 수지의 화학, 제조 및 사용에 대해서는, "The Chemistry and Applications of Amino Crosslinking agents or Aminoplast", Vol. V, Part 11, page 21 ff., edited by Dr. Oldring; John Wiley & Sons/Cita Technology Limited, London, 1998을 참조한다. 상업적으로 입수가능한 아미노플라스트 수지의 적합한 예는, 상표명 MAPRENAL (등록 상표)로 판매되는 제품들, 예를 들어 MAPRENAL MF980 (Ineos로부터 상업적으로 입수가능); 상표명 CYMEL (등록 상표)로 판매되는 제품들, 예를 들어 CYMEL 303 및 CYMEL 1128 (Allnex Industries로부터 입수가능); 및 이들의 조합을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
적합하게는, 상기 아민 가교 물질은 벤조구아나민, 멜라민 또는 이들의 유도체를 포함한다. 상업적으로 입수가능한 벤조구아나민, 멜라민 및 이의 유도체의 적합한 예는, 상표명 CYMEL (등록 상표)로 판매되는 제품들, 예를 들어 CYMEL 1123 (Allnex Industries로부터 상업적으로 입수가능), 상표명 ITAMIN (등록 상표)으로 판매되는 제품들, 예를 들어 ITAMIN BG143 (Galstaff Multiresine으로부터 상업적으로 입수가능) 또는 상표명 MAPRENAL (등록 상표)로 판매되는 제품들, 예를 들어, MAPRENAL BF891, MAPRENAL BF891/60B, MAPRENAL BF892 및 MAPRENAL BF 892/68B (Ineos로부터 상업적으로 입수가능)와 같은 벤조구아나민-포름알데히드 기반 물질; 상표명 CYMEL (등록 상표)로 판매되는 제품들, 예를 들어, CYMEL 1170 및 CYMEL 1172, CYMEL 5010B (Allnex로부터 상업적으로 입수가능)와 같은 글리코우릴 기반 물질; 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
적합하게는, 상기 벤조구아나민, 멜라민 또는 이들의 유도체는 상표명 MAPRENAL (등록 상표)로 판매되는 벤조구아나민-포름알데히드 기반 물질을 포함할 수 있다.
적합하게는, 상기 벤조구아나민 또는 이들의 유도체는 MAPRENAL BF892, MAPRENAL MF 986/80B 및/또는 MAPRENAL BF 892/68B (Ineos로부터 상업적으로 입수가능)를 포함할 수 있다. 적합하게는, 벤조구아나민, 멜라민 또는 이들의 유도체는 MAPRENAL BF 891/60B (Ineos로부터 상업적으로 입수가능)를 포함할 수 있다.
상기 페놀 가교 물질은 페놀 수지를 포함할 수 있다.
페놀 수지의 적합한 예는, 페놀과 알데히드 또는 케톤의 반응, 적합하게는 페놀과 알데히드의 반응, 예를 들어 페놀과 포름알데히드 또는 아세트알데히드의 반응, 또는 정확히 페놀과 포름알데히드의 반응으로부터 형성된 것들이다. 페놀 수지를 형성하는데 사용될 수 있는 페놀의 비제한적인 예는 페놀, 부틸 페놀, 크실레놀 및 크레졸이다. 페놀 수지의 일반적인 제조는 "The Chemistry and Application of Phenolic Resins or Phenoplasts", Vol V, Part I, edited by Dr Oldring; John Wiley 및 Sons/Cita Technology Limited, London, 1997 에 기술되어 있다. 적합하게는, 상기 페놀 수지는 레졸 타입의 수지이다. "레졸 타입"이란 염기성(알칼리성) 촉매 및 선택적으로 초과량의 포름알데히드의 존재하에 형성된 수지를 의미한다. 상업적으로 입수가능한 페놀 수지의 적합한 예는, Allnex Industries로부터 상업적으로 입수가능한 상표명 PHENODUR (RTM)로 판매되는 제품들, 예를 들어 PHENODUR EK-827, PHENODUR VPR1785, PHENODUR PR 515, PHENODUR PR516, PHENODUR PR 517, PHENODUR PR 285, PHENODUR PR612 또는 PHENODUR PH2024; Hexion으로부터 상업적으로 입수가능한 상표명 BAKELITE (RTM)로 판매되는 수지들, 예를 들어 BAKELITE 6582 LB, BAKELITE 6535, BAKELITE PF9989 또는 BAKELITE PF6581; Schenectady로부터 상업적으로 입수가능한 SFC 112; SHHPP로부터 상업적으로 입수가능한 DUREZ (RTM) 33356; Bitrez로부터 상업적으로 입수가능한 ARALINK (RTM) 40-852; 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
적합하게는, 상기 페놀 가교 물질은 Allnex Industries로부터 상업적으로 입수가능한 PHENODUR 516/60B를 포함한다.
상기 이소시아네이트 가교 물질은 이소시아네이트 수지를 포함할 수 있다.
이소시아네이트 수지의 적합한 예는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: Covestro로부터 상업적으로 입수가능한 상표명 DESMODUR (RTM)로 판매되는 제품들, 예를 들어 DESMODUR VP-LS 2078/2 또는 DESMODUR PL 340 또는 Evonik로부터 상업적으로 입수가능한 상표명 VESTANAT (RTM)로 판매되는 제품들, 예를 들어 VESTANANT B 1370, VESTANAT B 118 6A 또는 VESTANAT B 1358 A 와 같은 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI); Covestro로부터 상업적으로 입수가능한 상표명 DESMODUR (RTM)로 판매되는 제품들, 예를 들어 DESMODUR BL3370 또는 DESMODUR BL 3175 SN, Asahi KASEI로부터 상업적으로 입수가능한 상표명 DURANATE (RTM)로 판매되는 제품들, 예를 들어 DURANATE MF-K60X, Perstorp로부터 상업적으로 입수가능한 상표명 TOLONATE (RTM)로 판매되는 제품들, 예를 들어 TOLONATE D2 또는 Baxenden 으로부터 상업적으로 입수가능한 상표명 TRIXENE (RTM)으로 판매되는 제품들, 예를 들어 TRIXENE-BI-7984 또는 TRIXENE 7981과 같은 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI) 기반 지방족 블록 폴리이소시아네이트; 또는 이들의 조합.
상기 이소시아네이트 가교 물질은 블록화 이소시아네이트(blocked isocyanate) 물질을 포함할 수 있다. 상기 이소시아네이트 물질은 카프로락탐 블록화 이소시아네이트 물질을 포함할 수 있다. 상기 이소시아네이트 가교 물질은 Covestro로부터 상업적으로 입수가능한, DESMODUR BL2078/2를 포함할 수 있다.
적합하게는, 상기 가교 시스템은 성분 a) : b) : c)를 (고형물 중량 기준으로) 0.5 - 1.5 : 0.5 - 1.5 : 0.5 - 1.5의 비율로 포함한다. 예를 들어, 상기 가교 시스템은 성분 a) : b) : c)를 (고형물 중량 기준으로) 0.8 - 1.2 : 0.8 - 1.2 : 0.8 - 1.2의 비율로 포함할 수 있다. 상기 가교 시스템은 성분 a) : b) : c)를 (고형물 중량 기준으로) 0.9 - 1.1 : 0.9 - 1.1 : 0.9 - 1.1의 비율로 포함할 수 있다.
적합하게는, 성분 a)는 (고형물 기준으로) 5 내지 40중량%의 양으로 가교 시스템 내에 존재한다. 적합하게는, 성분 a)는 (고형물 기준으로) 10 내지 40중량%의 양으로 가교 시스템 내에 존재한다. 적합하게는, 성분 a)는 (고형물 기준으로) 15 내지 35중량%의 양으로 가교 시스템 내에 존재한다.
적합하게는, 성분 b)는 (고형물 기준으로) 5 내지 40중량%의 양으로 가교 시스템 내에 존재한다. 적합하게는, 성분 b)는 (고형물 기준으로) 10 내지 40중량%의 양으로 가교 시스템 내에 존재한다. 적합하게는, 성분 b)는 (고형물 기준으로) 15 내지 35중량%의 양으로 가교 시스템 내에 존재한다.
적합하게는, 성분 c)는 (고형물 기준으로) 5 내지 40중량%의 양으로 가교 시스템 내에 존재한다. 적합하게는, 성분 c)는 (고형물 기준으로) 10 내지 40중량%의 양으로 가교 시스템 내에 존재한다. 적합하게는, 성분 c)는 (고형물 기준으로) 15 내지 35중량%의 양으로 가교 시스템 내에 존재한다.
적합하게는, 상기 가교 시스템은 성분 a), b) 및 c)로 이루어져 있다.
적합하게는, 상기 가교 시스템은 (고형물 중량으로) 30 내지 70중량%, 예를 들어 35 내지 65중량%, 예를 들어 40 내지 60중량%의 양으로 코팅 조성물 내에 존재한다. 적합하게는, 상기 가교 시스템은 (고형물 중량으로)의 양으로 코팅 조성물 내에 존재한다.
상기 코팅 조성물은 추가로 용매를 포함할 수 있다. 상기 코팅 조성물은 단일 용매 또는 용매 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 용매는 물, 유기 용매, 물과 유기 용매의 혼합물 또는 유기 용매들의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 유기 용매는 적합하게는 경화 과정 동안 코팅 조성물로부터 근본적으로 완전히 증발하기에 충분한 휘발성을 가진다. 비제한적인 예로서, 경화 과정은 120-280℃에서 9초 내지 15분 동안의 가열에 의할 수 있다.
적합한 유기 용매는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 미네랄 스피릿 및 고 인화점 나프타와 같은 지방족 탄화수소; 벤젠과 같은 방향족 탄화수소; 톨루엔; 크실렌; 용매 나프타 100, 150, 200; SOLVESSO (RTM) 상표명으로 Exxon-Mobil Chemical Company로부터 입수가능한 제품들; 에탄올; n-프로판올; 이소프로판올; 및 n-부탄올 같은 알코올; 아세톤; 시클로헥사논; 메틸이소부틸 케톤; 메틸 에틸 케톤 같은 케톤; 에틸 아세테이트; 부틸 아세테이트; n-헥실 아세테이트 같은 에스테르; RHODIASOLV (RTM) RPDE (Solvay로부터 상업적으로 입수가능한 숙신산과 아디프 에스테르의 혼합물); 부틸 글리콜 같은 글리콜; 메톡시프로판올; 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르; 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 같은 글리콜 에테르 및 이들의 조합. 상기 용매는, 존재할 때, 5 내지 90 중량%, 적합하게는 10 내지 80 중량%, 예를 들어 20 내지 75 중량%, 또는 정확히 30 내지 70 중량%의 양으로 코팅 조성물에 적합하게 사용될 수 있다. 적합하게는, 상기 용매는, 존재할 때, 코팅 조성물 총 중량을 기준으로 50 내지 70중량%의 양으로 코팅 조성물에 사용될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 물질은 각각, 독립적으로, 또는 함께 이들 형성 동안 및/또는 후에 상기 용매 내에 용해되거나 또는 분산될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 촉매를 추가로 포함할 수 있다. 폴리에스테르 물질과 가교제 사이에 가교 반응을 촉매하는데 일반적으로 사용되는 임의의 촉매가 사용될 수 있다. 적합한 촉매는 당업계의 숙련자에게 잘 알려져 있을 것이다. 상기 촉매는 비금속 또는 금속 촉매 또는 이들의 조합일 수 있다. 적합한 비금속 촉매는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 인산; 블록 인산; CYCAT (RTM) XK 406 N (Allnex로부터 상업적으로 입수가능); 황산; 술폰산; CYCAT 600 (Allnex로부터 상업적으로 입수가능); NACURE (RTM) 5076 또는 NACURE 5925 (King industries로부터 상업적으로 입수가능); NACURE XC 235 (King Industries로부터 상업적으로 입수가능) 같은 산성 인산염 촉매; 및 이들의 조합. 적합한 금속 촉매는 당업계의 숙련자에게 잘 알려져 있을 것이다. 적합한 금속 촉매는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 모노부틸 주석 트리스 (2-에틸헥사노에이트)와 같은 주석 함유 촉매; KKAT (RTM) 4205 (King Industries로부터 상업적으로 입수가능)와 같은 지르코늄 함유 촉매; 테트라부틸 티탄산염 TnBT (Sigma Aldrich로부터 상업적으로 입수가능)와 같은 티탄산염 기반 촉매; 및 이들의 조합. 상기 촉매는, 존재할 때, 임의의 적합한 양으로 코팅 조성물에 사용될 수 있다. 상기 촉매는, 존재할 때, 코팅 조성물 총 고형물 중량을 기준으로 0.001 내지 10 중량%, 적합하게는 0.001 내지 5 중량%, 예를 들어 0.01 내지 5 중량%, 또는 정확히 1 내지 3 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 적합하게는, 상기 촉매는, 존재할 때, 코팅 조성물 총 고형물 중량을 기준으로 0.01 내지 1.5 중량%의 양으로 사용될 수 있다.
상기 코팅 조성물은, 색료, 가소제, 내마모성 입자, 항산화제, 힌더드 아민 광 안정화제, UV 광 흡수제 및 안정화제, 계면활성제, 유량 조절제, 요변화제, 충전제, 유기 공동-용매, 반응성 희석제, 촉매, 그라인드 비히클, 윤활제, 왁스 및 다른 통상적인 보조제와 같은, 코팅 제조 기술 분야에서 잘 알려져 있는 다른 선택적인 물질을 포함할 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같은, 용어 "색료"는 조성물에 색 및/또는 다른 불투명도 및/또는 다른 시각 효과를 주는 임의의 물질을 의미한다. 상기 색료는 개별 입자, 분산액, 용액 및/또는 플레이크와 같은, 임의의 적합한 형태로 코팅물에 첨가될 수 있다. 본 발명의 코팅물에는 단일 색료 또는 2개 이상의 색료 혼합물이 사용될 수 있다. 특히 포장 코팅에 적합한 것은 이산화 티탄 같은 식품 접촉용으로 승인된 제품들; 블랙 산화철 같은 산화철; 카본 블랙; 울트라마린 블루; 프탈로시아닌 블루 및 프탈로시아닌 그린과 같은 프탈로시아닌; 산화 크롬 그린 (식품 접촉에 적합하지 않은-산화 크롬 제외)과 같은 산화 크롬; 흑연 섬유질; 황갈색; 긴도 레드; 및 이들의 조합이고, 이들은 본원에 참조로서 포함된, 미국연방규강령 제 178.3297조에 기재되어 있다. 상기 색료는, 존재할 때, 임의의 적합한 양으로 코팅 조성물에 사용될 수 있다. 상기 색료는, 존재할 때, 상기 코팅 조성물의 총 고형물 중량 기준으로 최대 50 중량%, 예를 들어 최대 250 중량%, 또는 심지어는 최대 10 중량%의 양으로 코팅 조성물에 사용될 수 있다. 상기 색료는 상기 코팅 조성물의 총 고형물 중량 기준으로 적어도 0.1중량%, 예를 들어 적어도 0.5중량% 또는 적어도 1중량%, 또는 적어도 5중량%의 양으로 코팅 조성물에 존재할 수 있다.
적합한 윤활제는 당업계의 숙련자에게 잘 알려져 있을 것이다. 적합한 윤활제의 예는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 카르나우바 왁스 및 폴리에틸렌 타입 윤활제. 상기 윤활제는, 존재할 때, 상기 코팅 조성물의 총 고형물 중량 기준으로 적어도 0.01중량%의 양으로 코팅 조성물에 사용될 수 있다.
기판의 플로우와 습윤을 돕기 위해 선택적으로 계면활성제가 코팅 조성물에 첨가될 수 있다. 적합한 계면활성제는 당업계의 숙련자에게 잘 알려져 있을 것이다. 적합하게는 상기 계면활성제는, 존재할 때, 식품 및/또는 음료 용기 적용에 적합하도록 선택된다. 적합한 계면활성제는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 황산알킬산염(예를 들어, 라우릴 황산염나트륨); 황산 에테르; 인산 에스테르; 술폰산염; 및 이들의 다양한 알칼리, 암모늄, 아민 염; 지방족 알코올 에톡시레이트; 알킬 페놀 에톡시레이트 (예를 들어, 노닐 페놀 폴리에테르); 이들의 염 및/또는 조합. 상기 계면활성제는, 존재할 때, 상기 코팅 조성물의 총 고형물 중량 기준으로 0.01 중량% 내지 10 중량%, 적합하게는 0.01 내지 5 중량%, 예를 들어 0.01 내지 2 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
본 발명에 따라 사용된 상기 코팅 조성물은, 실질적으로, 근본적으로 및/또는 완전하게 비스페놀 A 및 비스페놀 A 디글리시딜 에테르("BADGE")와 같은 비스페놀 A("BPA")로부터 유래된 에폭시 화합물이 없을 수 있다. 이들의 유도체 또는 잔여물을 포함하는 BPA가 의도적으로 첨가되지 않았지만 환경으로부터의 불순물 또는 불가피한 오염으로 미량 존재할 수 있기 때문에, 이러한 화합물은 종종 "BPA 비의도(BPA non intent)"로 지칭된다. 상기 코팅 조성물은 또한 실질적으로, 근본적으로 및/또는 완전하게 비스페놀 F 및 비스페놀 F 디글리시딜 에테르("BFDGE")와 같은 비스페놀 F로부터 유래된 에폭시 화합물이 없을 수 있다. 본 문맥에서 사용된 바와 같은 용어 "실질적으로 없는" 이란 코팅 조성물이 상기 언급된 임의의 화합물, 이들의 유도체 또는 잔여물을 1000 백만분율 (ppm) 미만으로 함유함을 의미하고, "근본적으로 없는" 이란 코팅 조성물이 상기 언급된 임의의 화합물, 이들의 유도체 또는 잔여물을 100 ppm 미만으로 함유함을 의미하며, "완전하게 없는" 이란 코팅 조성물이 상기 언급된 임의의 화합물, 이들의 유도체 또는 잔여물을 20 십억분율(ppb) 미만으로 함유함을 의미한다. 본 발명에 따라 사용된 상기 코팅 조성물은 실질적으로, 근본적으로 및/또는 완전하게 금속성 은, 금속성 구리 등과 같은 금속성이 없다.
상기 코팅 조성물은, 이들의 산화물 또는 다른 유도체를 포함하는 디알킬주석 화합물이 실질적으로, 근본적으로 또는 완전하게 없을 수 있다. 디알킬주석 화합물의 예는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 디부틸틴디라우레이트 (DBTDL); 디옥틸틴디라우레이트; 디메틸틴 산화물; 디에틸틴 산화물; 디프로필틴 산화물; 디부틸틴 산화물 (DBTO); 디옥틸틴 산화물 (DOTO) 또는 이들의 조합. "실질적으로 없는" 이란 상기 언급된 임의의 화합물 또는 이들의 유도체를 1000 백만분율 (ppm) 미만으로 함유하는 코팅 조성물을 지칭함을 의미한다. "근본적으로 없는" 이란 상기 언급된 임의의 화합물 또는 이들의 유도체를 100ppm 미만으로 함유하는 코팅 조성물을 지칭함을 의미한다. "완전하게 없는" 이란 상기 언급된 임의의 화합물 또는 이들의 유도체를 20 십억분율 (ppb) 미만으로 함유하는 코팅 조성물을 지칭함을 의미한다.
상기 코팅 조성물은 스티렌이 실질적으로, 근본적으로 또는 완전하게 없을 수 있다. "실질적으로 없는" 이란 상기 언급된 임의의 화합물 또는 이들의 유도체를 1000 백만분율 (ppm) 미만으로 함유하는 코팅 조성물을 지칭함을 의미한다. "근본적으로 없는" 이란 상기 언급된 임의의 화합물 또는 이들의 유도체를 100ppm 미만으로 함유하는 코팅 조성물을 지칭함을 의미한다. "완전하게 없는" 이란 상기 언급된 임의의 화합물 또는 이들의 유도체를 20 십억분율 (ppb) 미만으로 함유하는 코팅 조성물을 지칭함을 의미한다.
본 발명의 상기 코팅 조성물은 임의의 적합한 방법에 의해 경화될 수 있다. 상기 코팅 조성물은 열 경화 또는 화학적 경화, 적합하게는 열 경화에 의해 경화될 수 있다. 상기 코팅 조성물은, 열 경화될 때, 임의의 적합한 온도에서 경화될 수 있다. 상기 코팅 조성물은, 열 경화될 때, 50 내지 350℃, 적합하게는 100 내지 320℃, 예를 들어 150 내지 300℃, 또는 정확히 200 내지 300℃의 온도에서 경화될 수 있다. 적합하게는, 상기 코팅 조성물은, 열 경화될 때, 230℃ 내지 250℃에서 경화될 수 있다. 적합하게는, 상기 코팅 조성물은, 열 경화될 때, 170℃ 내지 280℃의 최고 금속온도(PMT)에서 경화될 수 있다. 의문을 피하기 위해, 본원에서 사용된 바와 같은 용어 "최고 금속온도" 및 유사 용어는, 달리 명시되지 않는 한, 열 경화 과정시 열에 노출되는 동안 금속 기판에 도달하는 최고 온도를 의미한다. 즉, 상기 최고 금속온도(PMT)는 그것에 적용되는 온도가 아니라 금속 기판에 도달한 최고 온도이다. 당업계의 숙련자는, 금속 기판에 도달한 온도가 그것에 적용되는 온도 보다 낮거나 또는 그것에 적용되는 온도와 실질적으로 동일함을 이해할 것이다. 적합하게는, 상기 금속 기판에 도달한 온도는 그것에 적용되는 온도 보다 낮다.
적합하게는, 본원에 기술된 코팅 조성물은 금속 캔에 도포될 수 있다. 본 발명은 이러한 금속 캔으로 확장한다.
상기 금속 캔은 임의의 적합한 물질로부터 형성될 수 있다. 적합하게는, 상기 금속 캔은 식품 또는 음료 캔일 수 있다. 상기 금속 캔은 알루미늄 으로부터 형성될 수 있는, 모노블록 에어로졸 캔일 수 있다. 적합한 금속은 당업계의 숙련자에게 잘 알려져 있을 것이다. 적합한 예는 하기를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다: 강철; 주석판; 크롬, 티타늄, 티탄산염 또는 알루미늄 같은 보호제로 전 처리된 주석판; 틴-프리 스틸 (TFS); 아연 도금 강, 예를 들어 전기 아연도금 강; 알루미늄; 알루미늄 합금 같은; 및 이들의 조합. 당업계의 숙련자는, 식품 또는 음료의 캔 바디 및 캔 엔드가 동일하거나 상이한 금속과 같이, 동일하거나 상이한 물질들로부터 형성될 수 있음을 이해할 것이다. 적합하게는, 상기 음료의 캔 바디 및 캔 엔드는 동일한 금속과 같이, 동일한 물질로부터 형성될 수 있다.
상기 캔 바디 및/또는 캔 엔드는 코일 금속 스톡으로부터 제조될 수 있다. 적합하게는, 적어도 상기 캔 엔드는 코일 금속 스톡으로부터 형성될 수 있다. 적합하게는, 본 발명의 코팅 조성물은, 캔의 엔드가 제조되는 코일 금속 스톡("캔 엔드 스톡")과 같은, 코일 금속 스톡에 도포될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 상기 식품 또는 음료 캔의 임의의 부분 또는 전체에 도포될 수 있다. 적합하게는, 상기 코팅 조성물은 식품 또는 음료 캔의 식품 또는 음료 접촉면에 도포된다. 예를 들어, 식품 또는 음료 캔의 내부 표면.
상기 코팅 조성물은 캔 내부 표면의 실질적으로 전체 또는 일부분에 도포될 수 있다. 적합하게는, 상기 코팅 조성물은 캔 엔드 내부 표면의 실질적으로 전체에 도포될 수 있다. 상기 코팅 조성물은 캔 엔드 외부 표면의 적어도 일부분에 도포될 수 있다. 상기 코팅 조성물은 캔 엔드 외부 표면의 실질적으로 전체 또는 일부분에 도포될 수 있다. 상기 코팅 조성물은 캔 바디 내부 및/또는 외부 표면의 적어도 일부분에 도포될 수 있다.
상기 식품 또는 음료 캔은 금속 캔일 수 있다. 용어 "금속 캔"은, 소비자가 이러한 패키지를 열 때까지 내용물의 변질을 최소화하거나 제거하도록 식품 및/또는 음료 제조업자에 의해 밀봉된, 임의 종류의 금속 캔, 용기 또는 임의 종류의 리셉터클 또는 이들의 일부를 포함한다. 금속 캔의 일 예는 식품 캔이다; 상기 용어 "식품 캔(들)"은 임의 종류의 식품 및/또는 음료를 담는데 사용되는 캔, 용기 또는 임의 종류의 리셉터클 또는 이들의 일부를 지칭하는 것으로 본원에 사용된다. 상기 용어 "금속 캔(들)"은 구체적으로 식품 캔을 포함하고, 또한 구체적으로 "E-Z 오픈 엔드"를 포함하는 "캔 엔드"를 포함하는데, 보통 캔 엔드 스톡으로부터 스탬프로 찍혀지고 식품 및 음료의 패키징과 함께 사용된다. 상기 용어 "금속 캔들"은 또한 구체적으로 금속 캡 및/또는 클로저, 예를 들어 보틀 캡, 임의 크기의 스크류 탑 캡 및 리드, 러그 캡 등을 포함한다. 상기 금속 캔은, 이에 제한되지는 않지만, 개인 위생용품, 살충제, 스프레이식 페인트, 및 에에로졸 캔에 패키지하기 위해 적합한 임의의 다른 화합물을 포함하는 다른 아이템들을 또한 담는데 사용될 수 있다. 상기 캔들은 "투 피스 캔" 및 "쓰리-피스 캔" 뿐만 아니라 타발 및 인발 원-피스 캔을 포함할 수 있다; 이러한 원 피스 캔은 종종 에어로졸 제품에 적용된다.
상기 코팅 조성물 및/또는 코팅 시스템은 상기 캔의 내부 및/또는 외부에 도포될 수 있다. 상기 코팅 조성물 및/또는 코팅 시스템은 또한 상기 캔 바닥에 림 코트로 도포될 수 있다. 상기 림 코트는 계속되는 캔의 제조 및/또는 가공 동안 개선된 핸들링을 위해 마찰을 줄여주는 기능을 한다. 상기 코팅은 또한 캡 및/또는 클로저에 도포될 수 있다; 이러한 도포는, 예를 들어 특히 캡의 바닥에 스코어 층을 가진 캡에 도포된 후 캡/클로저 및/또는 착색 에나멜을 형성하기 전 및/또는 후에 도포되는 보호용 니스를 포함할 수 있다.
여러 산업에서 폭넓은 응용성을 가지는 금속 코일은 또한 본 발명에 따라 코팅될 수 있는 기판이다. 코일 코팅은 또한 일반적으로 색료를 포함한다.
본 발명에 따른 코팅 조성물 및/또는 코팅 시스템은 금속 기판의 적어도 일부분에 도포될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 조성물 및/또는 코팅 시스템이 식품 및/또는 음료 캔에 도포될 때, 상기 코팅 조성물은 상기 식품 및/또는 음료 캔의 내부 및/또는 외부 표면 적어도 일부분에 도포될 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 캔의 바디 및 캔의 개봉 용이성 엔드(EOE)에 도포될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 상기 코팅 조성물 및/또는 코팅 시스템은 캔의 바디 및 캔의 개봉 비용이성 엔드(NEOE)에 균등하게 도포될 수 있다.
적합하게는, 본 발명의 상기 코팅 시스템은 캔 바디를 따라 이음선 또는 용접부위를 가진 식품 및/또는 음료 캔에 도포될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 임의의 적합한 방법에 의해 식품 또는 음료 캔에 도포될 수 있다. 상기 코팅 조성물을 도포하는 방법은 당업계의 숙련자에게 잘 알려져 있을 것이다. 적합한 도포 방법은, 이에 제한되지는 않지만, 하기 방법, 스프레이 코팅, 롤 코팅, 디핑 및/또는 일렉트로코팅 하나 이상을 포함한다. 당업계의 숙련자는, 투-피스 음료 캔을 위해서는, 코팅 조성물이 일반적으로 캔이 제조된 후에 스프레이 코팅에 의해 도포될 수 있는 것으로 이해할 것이다. 당업계의 숙련자는 또한, 쓰리-피스 음료 캔을 위해서는, 플랫 시트가 일반적으로 상기 코팅 조성물 하나 이상으로 먼저 롤 코팅되고 이후 캔이 형성될 수 있는 것으로 이해할 것이다. 그러나, 상기 코팅 조성믈의 도포는 이러한 방법들에 제한되지는 않는다. 당업계의 숙련자는, 상기 음료 캔 바디 및 캔 엔드가 동일하거나 또는 상이한 방법에 의해 코팅 조성물로 코팅될 수 있는 것으로 이해할 것이다.
상기 코팅 조성물은 임의의 적합한 건조 도장 두께로 도포될 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 코팅 조성물은 약 0.1μm (미크론) 내지 12μm, 적합하게는 약 2μm 내지 10μm, 보다 적합하게는 4μm 내지 9μm, 또는 심지어는 약 4μm 내지 8μm 까지의 건조 도장 두께로 도포될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 단층으로서 또는 다층 시스템의 일부로서 식품 또는 음료 캔에 도포될 수 있다. 상기 코팅 조성물은 단층으로 도포될 수 있다. 상기 코팅 조성물은 다층 코팅 시스템의 제 1 코트로 도포될 수 있다. 상기 코팅 조성물은 언더코트 또는 프라이머로 도포될 수 있다. 제 2, 제 3, 제 4 등의 코트들은, 예를 들어 에폭시 수지; 폴리에스테르 수지; 폴리우레탄 수지; 폴리실록산 수지; 탄화수소 수지 또는 이들의 조합을 함유하는 것들과 같은 임의의 적합한 페인트를 포함할 수 있다. 상기 코팅 조성물은 다층 시스템의 일부로서 다른 페인트 층 상단에 도포될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 조성물은 프라이머의 상단에 도포될 수 있다. 상기 코팅 조성물은 중간 층 또는 상단 코팅 층을 형성할 수 있다. 상기 코팅 조성물은 기판에 한 번 또는 여러 번 도포될 수 있다. 당업계의 숙련자는, 상기 음료의 캔 바디 및 캔 엔드가 각각 독립적으로 단층 또는 다층 시스템으로 코팅될 수 있는 것으로 이해할 것이다.
본 발명의 금속 캔은 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된다. 이러한 조성물은 단독으로, 또는 둘 이상의 층들을 가진 코팅 시스템과 같이, 하나 이상의 다른 조성물과 결합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 조성물은 색료를 포함하거나 포함하지 않을 수 있고, 프라이머, 베이스코트, 및/또는 탑 코트로 사용될 수 있다. 다중 코팅으로 코팅된 기판의 경우, 하나 이상의 이러한 코팅은 본원에 기술된 바와 같은 코팅 조성물로부터 유래될 수 있다. 상기 코팅 조성물은 패키징 "사이즈" 코팅, 워시 코트, 스프레이 코트, 엔드 코트 등으로 사용될 수 있다. 본 발명의 상기 금속 캔은, 본원에 기술된 바와 같은 코팅 조성물로부터 유래된 코팅물로 적어도 부분적으로 내부 및/또는 외부에 코팅될 수 있다.
금속 캔에 다양한 전처리 및 코팅의 적용이 잘 수립되어 있다. 이러한 처리 및/또는 코팅은, 상기 처리 및/또는 코팅이 부식을 지연 또는 억제하고, 장식용 코팅을 제공하며, 제조 과정 동안 취급의 용이성 등을 제공하도록 사용되는 것들을 포함한다. 코팅은 내용물이 용기의 금속과 접촉하지 않도록 이러한 캔 내부에 도포될 수 있다. 금속 및 식품, 음료 또는 화장품 간의 접촉은, 예를 들어 금속 용기의 부식을 초래하여, 이후 식품, 음료 또는 화장품을 오염시킬 수 있다. 이것은 캔의 내용물이 본질적으로 산성일 때 특히 그렇다. 금속 캔의 내부에 도포된 코팅물은 또한, 제품의 필 라인과 캔 리드 사이 공간인, 캔의 헤드스페이스 내 부식을 방지하는 것을 도울 수 있다; 헤드스페이스 내 부식은 특히 높은 염분 함량 및/또는 높은 산 함량을 가진 식품에 문제가 있다. 코팅물은 또한 금속 캔의 외부에 도포될 수 있다. 본 발명에 따라 사용된 상기 코팅물은, 캔 엔드가 제조되는 코일 금속 스톡("캔 엔드 스톡"), 및 엔드 캡 및 클로저가 제조되는 코일 금속 스톡("캡/클로저 스톡")과 같은, 코일 금속 스톡에 도포될 수 있다. 캔 엔드 스톡 및 캡/클로저 스톡에 사용하도록 고안된 코팅물은 먼저 코일 금속 스톡을 자르고 스탬프로 찍어낸 조각에 일반적으로 도포되기 때문에, 이들은 일반적으로 신축성이 있고 신장성이 있다. 예를 들어, 이러한 스톡은 일반적으로 양 면에 코팅된다. 그후, 상기 코팅된 금속 스톡은 구멍이 뚫려진다. 캔 엔드를 위해, 상기 금속은 이후 "팝-톱" 오프닝 용으로 자국내어지고, 이후 팝-톱 링은 별도로 제작된 핀으로 부착된다. 상기 엔드는 이후 모서리 압연 공정에 의해 캔 바디에 부착된다. "쉽게 개봉되는" 캔 엔드를 위해 유사한 과정이 수행된다. 쉽게 개봉되는 캔 엔드를 위해, 실질적으로 리드 주변의 금은, 특히 풀 탭에 의해, 캔으로부터 리드를 쉽게 개봉하거나 제거할 수 있게 한다. 캡과 클로저를 위해, 상기 캡/클로저 스톡은, 예를 들어 롤 코팅에 의해 일반적으로 코팅되고, 상기 캡 또는 클로저는 스톡으로부터 스탬프로 찍어진다; 그러나, 형성 후에 상기 캡/클로저를 코팅하는 것이 가능하다. 상대적으로 엄격한 온도 및/또는 압력 조건의 영향을 받는 캔용 코팅물은 또한 팝핑, 부식, 브러싱 및/또는 기포형성에 대해 저항성이 있어야 한다.
본 발명에 따른 금속 캔은 임의의 식품, 음료, 화장품 또는 다른 아이템을 함유하도록, 특히 제조 지점에서 소비자에게 배송하기 위해, 그리고 소비자가 추후 보관하도록 사용되는 캔들을 포함한다. 금속 캔은, 따라서 헤어 제품, 자외선차단제 등과 같은 화장품을 분배하는 모노블록 튜브 및 자외선차단제, 살충제, 세척제 등을 분배하는 다른 에어로졸 캔의 경우와 같이, 소비자가 개봉할 때까지, 그리고 종종 개봉 후에 내용물이 변질되지 않도록 밀봉되는 것들인 것으로 이해될 것이다. 제조자는 식품 또는 음료가 부패되지 않을 기간을 종종 확인할 것이고 일반적으로 수 개월 내지 수 년 범위이다. 따라서, 본 "금속 캔"은 소비자가 식품을 만들고/또는 저장할 수 있는 보관 용기 또는 금속 팬 또는 베이크웨어와 구별된다; 이러한 용기는 비교적 짧은 기간 동안 식품의 신선도 또는 보전도를 단지 유지할 것이다. 용어 "금속 캔"은, 소비자가 이러한 패키지를 개봉할 때까지 내용물의 부패를 최소화하거나 또는 제거하도록 식품/음료/화장품 제조자에 의해 밀동된 임의 종류의 금속 캔, 용기 또는 임의 종류의 리셉터클 또는 이들의 일부를 포함한다. 금속 캔의 한 예는, 식품 캔이고; 용어 "식품 캔(들)"은 본원에서는 임의 종류의 식품 및/또는 음료를 수용하도록 사용된 캔, 용기 또는 임의 종류의 리셉터클 또는 이들의 일부를 지칭하는데 사용된다. "음료 캔"은 또한 음료가 패키징된 식품 캔을 보다 구체적으로 지칭하는데 사용될 수 있다. 용어 "금속 캔(들)"은 구체적으로 식품 캔(음료 캔 포함)을 포함하고, 또한 캔 엔드 스톡으로부터 일반적으로 스탬프로 찍어내지고 식품 및 음료의 패키징과 함께 사용되는, "E-Z 오픈 엔드"를 포함하는 "캔 엔드"를 구체적으로 포함한다. 용어 "금속 캔들"은 또한 구체적으로 보틀 캡, 스크류 톱 캡 및 임의 크기의 리드, 러그 캡 등과 같은 금속 캡 및/또는 클로저를 포함한다. 상기 금속 캔은, 개인 위생 용품, 살충제, 스프레이 페인트 및 에어로졸 캔에 패키징하기 적합한 임의의 다른 화합물과 같은 화장품들을 포함하되 이에 제한되지 않는 다른 아이템들을 수용하도록 사용될 수 있다. 상기 캔은 타발 및 인발 원-피스 캔 뿐만 아니라 "투 피스 캔" 및 "쓰리-피스 캔"을 포함할 수 있다; 이러한 원 피스 캔은 조종 에어로졸 제품으로 응용될 수 있다.
상기 코팅물은 금속 캔의 내부 및/또는 외부에 도포될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅은 투-피스 식품 캔, 쓰리-피스 식품 캔, 캔 엔드 스톡 및/또는 캡/클로저 스톡을 제조하는데 사용된 금속 위에 롤코트되거나 분무될 수 있다. 상기 코팅물은 롤 코팅 또는 스프레이 코팅에 의한 것과 같이 코일 또는 시트에 도포된다; 상기 코팅물은 이후 경화되고, 캔 엔드는 스탬프로 찍어내지며, 최종 제품, 즉 캔 엔드로 생산된다. 상기 코팅물은 또한 캔 바닥에 림 코트로서 도포될 수 있다; 이러한 도포는 롤 코팅에 의할 수 있다. 상기 림 코트는, 캔의 지속적인 생산 및/또는 가공 동안 개선된 핸들링을 위해 마찰을 줄이는 기능을 한다. 상기 코팅물은 또한 캡 및/또는 클로저에 도포될 수 있다; 이러한 도포는, 예를 들어 캡/클로저의 형성 전 및/또는 후에 도포되는 보호용 니스 및/또는 캡, 특히 캡 바닥에 자국난 이음선을 가진 캡에 후에 도포되는 착색 에나멜을 포함할 수 있다. 장식된 캔 스톡은 또한 본원에 기술된 코팅물로 부분적으로 외부에 코팅될 수 있고, 상기 장식된, 코팅된 캔 스톡은 다양한 금속캔을 제조하는데 사용된다. 상기 코팅물은, 예를 들어 스프레이 코팅에 의해 금속 캔 내부에 도포될 수 있고, 다른 코팅 층을 위에 두고, 다른 코팅 층을 아래에 두거나, 또는 다른 코팅 층을 본원에 기술된 바와 같은 코팅 조성물로부터 유래된 코팅 층 아래와 위 모두에 두고, 내부 코팅 만으로 사용될 수 있다.
기판에 도포 후, 상기 코팅 조성물은 임의의 적합한 수단에 의해 경화될 수 있다. 몇몇 도포에서, 15분 이하, 예를 들어 5분 이하, 또는 4.5분 이하 동안 425 ℉ 이하, 예를 들어 415 ℉ 이하 또는 400 ℉ 이하의 경화가 바람직할 수 있고, 본 발명에 따라 이루어질 수 있다. 보다 짧은 기간 동안의 고온과 같은, 다른 경화 조건들이 도포에 따라 또한 적합할 수 있다. 예를 들어, 800 ℉의 온도로 1분 이하 동안, 예를 들어 30초 이하가 바람직할 수 있다.
달리 구체적으로 표현되지 않는 한, 본원에서 사용된 바와 같은, 값, 범위, 양 또는 퍼센트를 표현하는 것들과 같은 모든 수치들은, 그 용어가 명시적으로 나타나지 않더라도, 단어 "약"으로 쓰여지는 것처럼 이해될 수 있다. 또한, 본원에서 인용된 임의의 수치 범위는 본원에 포함되는 모든 부범위를 모두 포함하는 것으로 의도된다. 단수형은 복수형을 포함하고, 복수형은 단수형을 포함한다. 예를 들어, "하나의" 코팅 조성물, "하나의" 폴리에스테르, "하나의" 가교제 등으로 본원에서 참조로 사용되지만, 이들 및 임의의 다른 성분들 각각의 하나 이상이 사용될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같은, 용어 "중합체"는 저중합체 및 단일중합체와 공중합체 모두를 지칭하며, 접두사 "폴리(poly)"는 둘 이상을 지칭한다. (메트)아크릴 및 유사 용어는, 아크릴 및 메타크릴 모두를 지칭한다. 포함하는, 예를 들어 및 유사용어들은 포함하는, 예를 들어를 의미하지만, 이에 제한되지는 않는다. 범위가 지정될 때, 이러한 범위의 임의의 끝지점 및/또는 이러한 범위 내 수치들은 본 발명의 범위 내에서 조합될 수 있다. 최대 및 최소 함량 지정될 때, 임의의 이러한 함량은 본 발명의 범위 내에서 조합될 수 있는 이러한 범위 내에서 성분들 수치 범위를 구체화하도록 조합될 수 있다. 본 기재내용 및 청구범위에서 사용된 바와 같은, 단어 "포함하는" 및 단어 형태 "포함하는" 은, 임의의 변형 또는 추가를 배제하도록 본 발명을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명이 "포함하는"의 용어로 기술되어 있긴 하지만, 본원에 상세히 기술된 과정, 물질, 및 코팅 조성물은 "근본적으로 이루어진" 또는 "이루어진"으로 또한 기술될 수 있다. 중량% 또는 중량%에 대한 본원의 모든 참조는 달리 언급되지 않는 한, 고형물을 기준으로 한 중량 퍼센트를 지칭한다.
따라서, 상기 본 발명은 추가로, 이들의 적어도 일부분이 코팅물로 코팅된, 식품 또는 음료 캔과 같은 금속 캔을 나타내고, 상기 코팅물은 본원에 기술된 코팅 조성물로부터 유래된다. 상기 식품 또는 음료 캔은 식품 또는 드링크 물질로 채워질 수 있다.
본 발명의 추가적인 측면에 따라, 식품 또는 음료 캔을 코팅하는 방법이 제공되고, 상기 방법은 코팅 조성물을 식품 또는 음료 캔의 표면에 도포하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 코팅이 형성되도록 상기 코팅 조성물을 경화하는 단계를 추가로 포함한다.
본원에 함유된 모든 특징들은 임의의 상기 측면들 및 임의의 조합들로 결합될 수 있다.
본 발명을 보다 충분히 이해하기 위해, 그리고 동일한 실시태양들이 얼마나 실시되는지 보여주기 위해, 실시예에 의한, 하기 실험 데이터로 이제 참고가 될 것이다.
실시예
실시예 1
성분 설명 고형물 (%) 양
(중량%)		 폴리에스테르
고형물 기준
% 폴리에스테르
폴리에스테르 1 (Tg = 65 ℃)1 폴리에스테르 수지 51% 38% 74.6%
빌론 560 (Tg = 7 ℃)2 폴리에스테르 수지 33% 20% 25.4%
마프레날 BF 891/60B3 아민
가교제		 60% 10%
페노두르PR516/60B4 페놀
가교제		 60% 5%
데스모듀어
BL 2078/25 		이소시아네이트
가교제		 60% 10%
첨가제 첨가제 3%
용매 용매 14%
1 = 2종의 이산, 디올 및 트리올로부터 형성된 폴리에스테르
2 = Toyobo로부터 상업적으로 입수가능
3 = Ineos로부터 상업적으로 입수가능
4 = Allnex로부터 상업적으로 입수가능
5 = Covestro로부터 상업적으로 입수가능
실시예 2(비교)
성분 설명 % 고형물 함량
(중량%)		 폴리에스테르
고형물 기준
% 폴리에스테르
다이나폴 LH 318 (Tg = 20 ℃)1 폴리에스테르 수지 55% 45% 92.5%
바이텔 2401 (Tg = 104 ℃)2 폴리에스테르 수지 40% 5% 7.5%
페노두르 PR 899/60MPAC3 페놀
가교제		 60% 3%
듀레즈 333104 페놀
가교제		 100% 4%
페노두르 PR 516/60B 페놀
가교제		 60% 3%
큐라펜 40-852 B60 페놀
가교제		 60% 7%
마프레날 MF 986/80B 아민
가교제		 80% 4%
데스모듀어 BL 2078/2 이소시아네이트
가교제		 60% 4%
첨가제 첨가제 5%
용매 용매 20%
1 = Evonik로부터 상업적으로 입수가능
2 = Bostik로부터 상업적으로 입수가능
3 = Allnex로부터 상업적으로 입수가능
4 = Sumitomo Bakelite Co., LTD로부터 상업적으로 입수가능
실시예 3(비교)
성분 설명 % 고형물 함량
(중량%)		 폴리에스테르
고형물 기준
% 폴리에스테르
PPG 폴리에스테르 (Tg = 64 ℃) 폴리에스테르 수지 50% 40% 78.1%
바일론 660 (Tg = 55 ℃)1 폴리에스테르 수지 33% 17% 21.9%
페노두르 PR516/60B 페놀
가교제		 60% 15%
시멜 11232 아민
가교제		 98% 4%
마프레날 MF 986/80B 아민
가교제		 80% 4%
첨가제 첨가제 3%
용매 용매 17%
1 = Toyobo로부터 상업적으로 입수가능
2 = Allnex로부터 상업적으로 입수가능
실시예 4(비교)
성분 설명 % 고형물 함량
(중량%)		 %폴리에스테르
고형물 기준
% 폴리에스테르
바이텔 2200B (Tg = 69 ℃) 폴리에스테르 수지 37.8% 30% 38.9%
PPG 폴리에스테르 (Tg = 89 ℃) 폴리에스테르 수지 52% 35% 61.6%
시멜 5010 아민
가교제		 66% 8%
페노두르 PR612/80B 페놀
가교제		 80% 4%
첨가제 첨가제 3%
용매 용매 20%
실시예 5(비교)
성분 설명 % 고형물 함량
(중량%)		 폴리에스테르
고형물 기준
% 폴리에스테르
듀로프탈 PE 6607/60B (Tg = -6 ℃) 폴리에스테르
수지		 60% 52% 100%
페노두르 PR 516/60B 페놀
가교제		 60% 20%
데스모듀어 BL 2078/2 이소시아네이트
가교제		 60% 15.5%
첨가제 첨가제 0.5%
용매 용매 12%
에나멜 평가
샘플을 4 mg/in2에서 ETP 패널에 타발하고, 나타낸 바와 같은 온도에서 12분 동안 베이킹하였다. 이후 내부에 코팅물을 가진 패널로부터 307개의 엔드가 제조되었다. OTB 계면활성제 용액 내 황산 나트륨을 사용하여 제조된 엔드에 4개의 보조 에나멜 레이터를 작동시켰다. 3개 엔드의 평균 결과를 각 변수에 대해 기록하였다. 보고된 결과는 mA로 되어있다. 0mA의 결과가 바람직하다.
베이크 온도 (℉) 실시예 1 실시예 3
410 0.6mA 12.0mA
420 0.7mA 57.2mA
가교제 종류와 비율이 변하는 실시예 6 내지 12는, 400 ℉에서 테스트된, 에나멜 평가와 함께 하기 표에 상세히 기록한다.
실시예 6 7 8 9 10 11 12 폴리에스테르 고형물 기준
폴리에스테르 1 : 폴리에스테르 2 중량%
폴리에스테르 1 (Tg = 65 ℃)1 43 43 43 43 43 43 43 78.7%:21.3%
폴리에스테르 2 (Tg = 7 ℃)2 18 18 18 18 18 18 18 78.7%:21.3%
아민 가교제3 13 - 13 13 - 26 26 78.7%:21.3%
페놀 가교제4 13 26 26 - 13 - 13 78.7%:21.3%
이소시아네이트 가교제5 13 13 - 26 26 13 - 78.7%:21.3%
에나멜 평가6 0.6 13.4 1.7 2.2 0.9 0.8 1.3
1 = 두 종의 이산, 디올 및 트리올로부터 형성된 폴리에스테르
2 = 바일론 560, Toyobo로부터 상업적으로 입수가능
3 = 마프레날l BF891/60B, Ineos로부터 상업적으로 입수가능
4 = 페노두르 PR516/60B, Allnex로부터 상업적으로 입수가능
5 = 데스모듀어 BL 2078/2, Covestro로부터 상업적으로 입수가능
6= 400 ℉에서 베이킹된, 상기 기술된 바와 같이 수행된 세 종류의 개별 측정치들의 평균
웨지 밴드 테스트
다양한 수준의 알려진 길이의 샘플을 폴딩하여, 예를 들어 테이퍼드 앤빌에 어떤 형태의 충격을 주는 것에 의해 웨지 밴드 테스트의 수치 측정을 수행하였다. 이것은 약 6mm 지름의 원통형 맨드렐을 코팅된 금속에 느슨하게 폴딩하고 이후 슬라이드 메커니즘 내에서 웨지형 추를 낙하하여 충격을 주는 것에 의해 이루어졌다. 상기 테스트 조각을 이후 산성화된 황산동 용액(일반 염산 내 25% 용액)에 침지하는데, 이것은 래커 또는 코팅 파괴가 발생된 임의의 부위를 얼룩지게 할 것이다. 지속적인 실패는 금속의 벤트 엣지를 따른 완전한 접착 손실로 정의된다. 페퍼링은 벤트 엣지를 따른 스폿 접착 손실로 정의된다.
실시예 1 실시예 3
온도 지속 페퍼링 전체 지속 페퍼링 전체
380 31 13 44 15 47 62
39 0 39 20 32 52
평균 41.5 평균 57
390 34 4 38 44 18 62
29 23 52 31 49 80
평균 45 평균 71
400 34 10 44 75 25 100
25 10 35 69 31 100
평균 39.5 평균 100
410 32 4 36 100 0 100
28 8 36 100 0 100
평균 36 평균 100
420 28 27 55 100 0 100
37 4 41 100 0 100
평균 48 평균 100
공정 테스팅
샘플을 4 mg/in2 에서 ETP 및 TFS 패널에 타발하고, 400 ℉ 에서 12분 동안 베이킹하였다. 코팅된 패널을 2"x4" 조각으로 자르고, 적절한 모의 용액에 절반이 잠기도록(절반의 헤드스페이스) 두었다. 이후 조각들을 250 ℉에서 90분 고열처리하였다. 고열처리 후, 조각들을 DI 워터로 헹구고, 건조시키고, 크로스해칭하였으며, 610 테이프로 테이핑하였다. 이후 이들을 블러쉬 및 접착도에 대해 평가하였다. 블러쉬는 "없음", "경미", "중간", 또는 "심각"으로 평가되었다. 접착도는 % 손실로 평가되었다.
고열처리 테스팅 -ETP
(스팀 고열처리, 90 분 @ 250 ℉) 		실시예 1 실시예 2 실시예 4 실시예5
스팀 블러쉬 없음 없음 중간 없음
접착도 (% 손실) 0% 0% 0% 0%
2% 염 헤드스페이스 블러쉬 없음 없음 없음 없음
접착도
(% 손실) 		0% 0% 0% < 5%
잠김 블러쉬 없음 없음 경미 경미
접착도
(% 손실) 		0% 0% 0% 100%
3% 염 /
2% 아세트산 		헤드스페이스 블러쉬 경미 없음 중간 경미
접착도
(% 손실) 		0% 0% 0% 0%
잠김 블러쉬 없음 중간 경미 경미
접착도
(% 손실) 		0% 0% 0% 10%
1% 염 /
1% 구연산 		헤드스페이스 블러쉬 없음 없음 경미 경미
접착도
(% 손실) 		0% 0% 0% 5%
잠김 블러쉬 없음 경미 중간 중간
접착도
(% 손실) 		0% 0% <5% 100%
고열처리 테스팅 - TFS
(스팀 고열처리, 90 분 @ 250 ℉) 		실시예 1 실시예 4 실시예 5
스팀 블러쉬 없음 경미 없음
접착도 (% 손실) 0% 0% 0%
2% 염 헤드스페이스 블러쉬 없음 없음 없음
접착도
(% 손실) 		0% 0% 0%
잠김 블러쉬 없음 없음 없음
접착도
(% 손실) 		0% 0% 0%
3% 염 /
2% 아세트산 		헤드스페이스 블러쉬 없음 없음 없음
접착도
(% 손실) 		0% 0% 0%
잠김 블러쉬 경미 경미 없음
접착도
(% 손실) 		0% 0% 0%
1% 염 /
1% 구연산 		헤드스페이스 블러쉬 없음 없음 없음
접착도
(% 손실) 		0% 0% < 5%
잠김 블러쉬 없음 경미 중간
접착도
(% 손실) 		0% 0% 100%
팩 결과
샘플을 4 mg/in2에서 TFS 패널에 타발하고, 시트 베이크를 위해 400 ℉에서 12분 동안 또는 코일 베이크를 위해 490 ℉에서 18초 동안 베이킹하였다. 이후 내부에 코팅물을 가진 패널로부터 307개의 엔드가 제조되었다. 엔드를 구연산으로 pH = 3.01로 조절된 산성화된 토마토 페이스트에 채웠고, 캔을 120 ℉ 핫 룸에서 2주 및 4주 동안 세워서(헤드스페이스에 노출된 코팅 변수) 두었다. 이들을 개봉하였고, 0 내지 10 스케일로 부식도를 평가하였다. A-E는, 카운터-싱크가 되는 A를 가지고, 엔드의 중앙이 되는 E를 가진 307개 말단의 다른 부분들이다.
키 실패 부족 우수 패스
테스트 평가 0 내지 < 5 5 내지 < 7 7 내지 < 9 9 내지 10
TFS 코일 베이크
팩에서의 주 팩 결과에 대한 평균 등급 - 부식도
실시예 1 A B C D E
2 주 10 10 10 10 10
4 주 8.21 10 10 10 10
실시예 2
2 주 7.05 8.73 7.80 6.66 7.14
4 주 4.60 5.79 6.38 5.49 6.00
실시예 4
2 주 0 0 0 0 0
4 주 0 0 0 0 0
TFS 시트 베이크
팩에서의 주 팩 결과에 대한 평균 등급 - 부식도
실시예 1 A B C D E
2 주 10 10 9.67 10 10
4 주 8.33 10 10 10 10
실시예 2
2 주 6.12 7.05 8.73 7.80 7.14
4 주 4.76 5.79 6.38 5.49 6.00
실시예 4
2 주 0 0.84 2.99 3.67 5.57
4 주 0 1.57 2.00 2.00 3.72

Claims (20)

  1. 하기를 포함하는 코팅 조성물:
    a) 하기를 포함하는 폴리에스테르 블렌드:
    55 내지 100℃의 Tg를 갖는 제 1 폴리에스테르 물질로서, 상기 제 1 폴리에스테르 물질은 (고형물 기준으로) 60 내지 90중량%의 양으로 상기 폴리에스테르 블렌드 내에 존재하는 것인 제 1 폴리에스테르 물질;
    -10 내지 25℃의 Tg를 갖는 제 2 폴리에스테르 물질로서, 상기 제 2 폴리에스테르 물질은 (고형물 기준으로) 10 내지 40중량%의 양으로 상기 폴리에스테르 블렌드 내에 존재하는 것인 제 2 폴리에스테르 물질; 및
    b) 하기를 포함하는 가교 시스템:
    i) 아민 가교 물질;
    ⅱ) 페놀 가교 물질; 및
    ⅲ) 이소시아네이트 가교 물질.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 아민 가교 물질은 벤조구아나민 물질 및/또는 멜라민 물질을 포함하는, 코팅 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 페놀 가교 물질은 페놀/포름알데히드 수지를 포함하는, 코팅 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 이소시아네이트 가교 물질은 블록 폴리이소시아네이트 물질을 포함하는, 코팅 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 가교 시스템은 상기 성분들 i):ⅱ):ⅲ)을 (고형물 중량 기준으로) 0.5 내지 1.5:0.5 내지 1.5:0.5 내지 1.5의 비율로 포함하는, 코팅 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제 1 폴리에스테르 물질은 폴리에스테르 블렌드 내에 (고형물 기준으로) 70 내지 85중량%의 양으로 존재하는, 코팅 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제 1 폴리에스테르 물질은 60 내지 70℃의 Tg를 갖는, 코팅 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제 2 폴리에스테르 물질은 폴리에스테르 블렌드 내에 (고형물 기준으로) 15 내지 30중량%의 양으로 존재하는, 코팅 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제 2 폴리에스테르 물질은 0 내지 15℃의 Tg를 갖는, 코팅 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 폴리에스테르 블렌드는 폴리에스테르 물질을 포함하는, 코팅 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 폴리에스테르 블렌드는 상기 코팅 조성물 내에 (고형물 기준으로) 25 내지 70중량%의 양으로 존재하는, 코팅 조성물.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 가교 시스템은 상기 코팅 조성물 내에 (고형물 기준으로) 30 내지 70중량%의 양으로 존재하는, 코팅 조성물.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 코팅 조성물은 추가로 용매를 포함하는, 코팅 조성물.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 추가로 촉매를 포함하는, 코팅 조성물.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 추가로 색료(colorant)를 포함하는, 코팅 조성물.
  16. 적어도 일부분이 코팅물로 코팅된 금속 캔으로서, 상기 코팅물은 제 1 항의 코팅 조성물로부터 유래된, 금속 캔.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 금속 캔은 식품 또는 음료 캔인, 금속 캔.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 식품 또는 음료 캔은 식품 또는 드링크 물질로 채워진, 금속 캔.
  19. 금속 캔을 코팅하는 방법으로서, 상기 방법은 제 1 항의 코팅 조성물을 상기 금속 캔 표면의 적어도 일부분에 도포하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 코팅 조성물을 경화하여 코팅을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
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