MX2014006567A - Composiciones de revestimiento para una lata de alimento o bebida. - Google Patents

Composiciones de revestimiento para una lata de alimento o bebida.

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Abstract

Una composición de revestimiento para post reparación de una lata para alimentos o bebidas que comprende un material de látex acrílico.

Description

COMPOSICIÓN DE REVESTIMIENTO PARA UNA LATA DE ALIMENTO O BEBIDA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una composición de revestimiento. En particular, la presente invención se refiere a una composición de revestimiento adecuada para su deposición sobre un sustrato de metal y específicamente a una composición de revestimiento para reparar un sustrato de metal revestido (tal como la reparación de una línea de marcación) y a un método para reparar tal línea de marcación que incorpora el uso de la composición de revestimiento.
ANTECEDENTES Los contenedores metálicos se equipan cada vez más con los así llamados extremos de fácil apertura en los cuales un usuario tiene acceso al interior del contenedor al perforar el contenedor en una manera predeterminada, sin la necesidad de un dispositivo de apertura separado. Tales extremos de fácil apertura se utilizan normalmente en latas para alimentos y bebidas.
El principio de la fácil apertura se obtiene al reducir el grosor del metal para proporcionar mediante esto una línea de marcación la cual es más débil y susceptible de abrir. Durante la operación de marcación, la cual con frecuencia se logra por estampado con un troquel, se corta la capa de barniz externa y por lo tanto se compromete la resistencia a la corrosión del sustrato metálico. Esto es particularmente problemático en un contexto en donde: i) el metal se ha sometido a esfuerzo y por lo tanto se ha debilitado su resistencia a la corrosión ii) también se corta la capa delgada de la hojalata (donde ésta es el sustrato) ; y/o iii) la siguiente etapa de tratamiento del embalaje es la esterilización, en donde la presencia de calor y alta humedad creará condiciones de alta corrosión iv) El contenedor se encuentra al inicio de su ciclo de vida el cual tiene un mínimo de dos años La resistencia a la corrosión del sustrato metálico se restaura mediante la aplicación de un revestimiento de reparación a la línea de marcación. Este revestimiento con frecuencia se aplica mediante aspersión y en particular un proceso de aspersión sin aire.
Las formulaciones de reparación actuales se basan en general sobre la reticulación de una resina de epoxia, usualmente de bajo peso molecular, mediante poli(amido amina) s. Estas composiciones se caracterizan por elevados compuestos orgánicos volátiles (VOC) , una baja velocidad de reticulación y una vida útil limitada (desde unas cuantas horas hasta una semana) . Además, ya que estas composiciones se basan en la química de la epoxia, con frecuencia contienen Bisfenol A (4 , 4' - (propano-2, 2-diil) difenol, también conocido como BPA) o derivados del mismo.
Por lo tanto, las presentes composiciones pueden tener desventajas. En particular, se desea que proporcionen tales revestimientos que tengan una cantidad reducida de BPA o derivados del mismo.
También se desea proporcionar revestimientos con niveles reducidos de contenido orgánico volátil (VOC) cuando se comparan con las composiciones actuales.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN Es un objetivo de las modalidades de la presente invención proporcionar una solución a los problemas antes mencionados u otros.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención se proporciona una composición de revestimiento de post reparación de latas de alimentos y bebidas que comprende : un material de látex acrilico.
De manera adecuada, el material de látex acrilico comprende una emulsión acuosa de uno o más polímeros acrilicos .
De manera adecuada, el material de látex acrilico se forma a partir de una mezcla de reacción, la mezcla de reacción puede comprender uno o más del material de alquil (met) acrilato Ci a C6, de manera adecuada más de un material de alquil (met) acrilato Cx a C^. Ejemplos de materiales de alquil (met ) acrilato Ci a C6 incluyen metil acrilato; metil (met ) acrilato; etil acrilato; etil (met ) acrilato; propil acrilato; propil (met ) acrilato; butil acrilato; butil (met ) acrilato . El alquil (met ) acrilato Ci a C6 puede comprender uno o más grupos funcionales, tales como un grupo epoxia. Por ejemplo, el alquil (met ) acrilato Ci a C6 puede comprender glicidil metacrilato.
El (los) polímero (s) acrílico(s) cada uno comprende adecuadamente un homopolímero o copolímero de al menos un monómero de alquil (met ) acrilato Ci a e.
A menos que se establezca de otro modo, debe entenderse que la referencia en la presente a (met ) acrilato indica que el grupo (met) es opcional.
De manera adecuada, la mezcla de reacción comprende además un ácido o anhídrido carboxílico aß etilénicamente insaturado. El ácido o anhídrido carboxílico aß etilénicamente insaturado particularmente adecuados son ácido acrílico o ácido metacrílico.
La mezcla de reacción puede comprender además uno o más monómero(s) etilénicamente insaturado (s) . En una modalidad, la mezcla de reacción puede comprender un monómero etilénicamente insaturado arilo sustituido, tal como por ejemplo estireno.
- - DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES DE LA INVENCIÓN En una modalidad, el material de látex acrilico comprende una dispersión acuosa de un material acrilico en un arreglo de núcleo/cubierta.
La cubierta puede formarse de una pluralidad de componentes, los cuales pueden referirse como una mezcla para cubierta. La mezcla para cubierta comprende de manera adecuada uno o más ácidos carboxilicos aß etilénicamente insaturados tal como por ejemplo ácido metacrilico. La mezcla para cubierta puede comprender además uno o más alquil (met) acrilato Ci a e, tal como metil acrilato, etil acrilato o butil acrilato, un alquil (met ) acrilato Ci a C6 particularmente adecuado es etil acrilato. La mezcla para cubierta puede comprender además uno o más monómeros etilénicamente insaturados, tal como un monómero etilénicamente insaturado arilo sustituido, tal como por ejemplo estireno.
La mezcla para cubierta puede comprender además uno o más iniciadores de radicales libres, particularmente iniciadores que son solubles en la mezcla monomérica, tal como las sustancias peroxi o peroxiéster funcionales. Ejemplos típicos de iniciadores de radicales libres adecuados de este tipo incluyen butil perbenzoato terciario, ter butil peroxi 3, 5, 5-trimetilhexanoato, butil peroxi 2-etil hexanoato terciario, di butil peróxido terciario y butil per acetato terciario. Otros materiales iniciadores adecuados incluyen iniciadores tipo azo, ejemplos típicos son 2,2'-azobis (isobutironitrilo) , 2,2' -Azobis (2-metilbutironitrilo) , 2, 2' -Azobis (2.4-dimetil valeronitrilo) y 2, 2' -Azobis (4-metoxi-2.4-dimetil valeronitrilo) .
De manera adecuada, la mezcla para cubierta se somete a polimerización para formar un polímero de cubierta. La polimerización de la mezcla para cubierta se lleva a cabo típicamente como una polimerización en solución iniciada por radical libre en un solvente o mezcla de solventes. Los solventes que pueden utilizarse en este proceso incluyen uno o más de lo siguiente: alcoholes tales como n-butanol, pentanol o hexanol; o glicol éteres tales como 2-butoxi etanol, 1-metoxi propan-2-ol o dipropilen glicol mono metil éter. La polimerización puede llevarse a cabo a una temperatura elevada. Típicamente, la polimerización puede llevarse a cabo en el rango de 80°C hasta 150°C. La polimerización puede llevarse a cabo de manera efectiva al agregar la mezcla para cubierta, durante un periodo de tiempo establecido a la mezcla de solvente. En una modalidad, la mezcla para cubierta puede someterse a polimerización para formar un polímero de cubierta antes de hacer contacto con los componentes de la mezcla para núcleo.
En donde la mezcla para cubierta comprende uno o más ácidos carboxílicos aß etilénicamente insaturados, el polímero de cubierta tendrá grupos funcionales de ácido carboxilico pendientes. Esto puede referirse a un polímero de cubierta funcional de ácido carboxilico.
El polímero de cubierta funcional de ácido carboxilico puede ponerse en contacto con una base para formar una sal dispersible en agua. La funcionalidad del ácido carboxilico en el polímero de cubierta funcional de ácido carboxilico puede ser al menos parcialmente neutralizada con la base. Típicamente se neutralizan al menos 10% de los grupos de ácido carboxilico disponibles. En una modalidad, sustancialmente se neutralizan mediante la base todos los grupos de ácido carboxilico disponibles. De manera adecuada, la base utilizada para esta neutralización comprende un material de amina funcional, o una mezcla de materiales de amina funcionales. Ejemplos de materiales adecuados de amina funcionales incluyen amoníaco, trietilamina, dietilamina, trimetilamina y materiales de morflina o hidroxi amina tales como etanol amina, N-metil etanol amina y N,N di metil etanolamina.
El polímero de cubierta puede dispersarse en un medio acuoso. De manera adecuada, el polímero de cubierta puede dispersarse en un medio acuoso. De esta manera, puede formarse una dispersión o solución acuosa del polímero de cubierta .
En otra modalidad, la mezcla para cubierta se somete a polimerización para formar un polímero de cubierta mediante polimerización por dispersión en un medio acuoso, formando mediante esto una dispersión o solución acuosa del polímero de cubierta.
El núcleo puede formarse a partir de una pluralidad de componentes, los cuales pueden referirse como una mezcla para núcleo. De manera adecuada, la mezcla para núcleo comprende uno o más de alquil (met) acrilato Ci a Ce, tal como uno o más de metil acrilato, etil acrilato o butil acrilato, un alquil (met ) acrilato Ci a C6 particularmente adecuado es etil acrilato. La mezcla para núcleo puede comprender además un alquil (met ) acrilato Ci a e funcional. Por ejemplo, el alquil (met ) acrilato Ci a C6 puede comprender la funcionalidad de epoxia, tal como glicidilmetacrilato; funcionalidad hidroxi, tal como ya sea de hidroxi etil metacrilato o 2 hidroxi etil acrilato; o funcionalidad de alquil metilol, tal como n-butoximetil acrilamida. La mezcla para núcleo puede comprender además uno o más monómeros etilénicamente insaturados, tal como un monómero etilénicamente insaturado arilo sustituido, tal como por ejemplo estireno.
El polímero formado de la mezcla para cubierta, tal como una dispersión acuosa de la misma, puede servir como un dispersante para una polimerización subsecuente, la cual puede ser una polimerización de una mezcla monomérica aß etilénicamente insaturada, tal como la mezcla para núcleo.
La mezcla para núcleo puede comprender además uno o más iniciadores de radicales libres, particularmente adecuados son los iniciadores que son generalmente solubles en la mezcla monomérica, tal como sustancias peroxi o peroxiéster funcionales. Ejemplos típicos de iniciadores de radicales libres de este tipo incluyen butil perbenzoato terciario, ter butil peroxi 3, 5, 5-trimetilhexanoato, butil peroxi 2-etil hexanoato terciario, di butil peróxido terciario y butil per acetato terciario. Otros materiales iniciadores solubles en aceite adecuados incluyen iniciadores tipo azo, tales como 2, 2' -azobis ( isobutironitrilo) , 2,2'-Azobis (2-metilbutironitrilo) , 2,2' -Azobis (2.4-dimetil valeronitrilo) y 2 , 2 ' -Azobis ( 4-metoxi-2.4-dimetil valeronitrilo) . Iniciadores de radicales libres que son solubles en agua pueden también utilizarse tal como por ejemplo: iniciadores tipo azo tales como 2, 2' -Azobis [N- (2-carboxietil) -2-metilpropionamidina] hidrato, 2,2' -Azobis [2- (2-imidazolin-2-il ) propano] dihidrocloruro y 2, 2' -Azobis (2-metilpropionamidina) dihidrocloruro . Otros ejemplos de iniciadores de radicales libres solubles en agua adecuados incluyen materiales tales como peróxido de hidrógeno, ter butil hidroperóxido o mezclas tales como peróxido de hidrógeno y benzoína o los iniciadores redox tales como la mezcla hidroperóxido de ter-butilo, ácido eritróbico y complejos ferrosos. Pueden utilizarse los iniciadores de - - persulfato solubles en agua tales como persulfato de amonio, persulfato de sodio o persulfato de potasio.
De manera adecuada, la mezcla para núcleo se somete a polimerización de manera adecuada a una temperatura en el rango de entre aproximadamente 30 °C hasta 99 °C, particularmente en el rango de entre aproximadamente 50 °C hasta 95 °C y más adecuadamente en el rango entre aproximadamente 80°C hasta 90°C. La polimerización de la mezcla para núcleo puede ocurrir en la presencia del polímero formado mediante polimerización de la mezcla para cubierta para formar mediante esto un polímero de núcleo/cubierta, típicamente mediante polimerización por dispersión. Una polimerización típica puede llevarse a cabo al agregar la mezcla para núcleo, a una tasa controlada durante un periodo de tiempo, a una dispersión acuosa del polímero de cubierta. Durante la polimerización la mezcla puede mezclarse, tal como mediante agitación y la temperatura puede mantenerse generalmente constante.
Otros métodos para polimerizar la mezcla para núcleo incluyen pero no se limitan a, mezclar todo o parte de las sustancias del núcleo etilénicamente insaturadas con la dispersión acuosa del polímero de cubierta y después agregar los componentes de núcleo restantes, incluyendo el iniciador de radical libre a la mezcla resultante durante un periodo establecido de tiempo. Las temperaturas adecuadas para este tipo de procesos se encuentran típicamente en el rango de 50°C hasta 95°C.
Para la composición de látex del núcleo/cubierta la proporción de la mezcla para núcleo (monómeros e iniciador) a la mezcla para cubierta (monómeros e iniciador) se encuentra típicamente entre aproximadamente 20:80 y 90:10 por peso. De manera adecuada, la proporción de la mezcla para núcleo a la mezcla para cubierta se encuentra entre aproximadamente 60:40 y 80:20 por peso, la proporción particularmente adecuada de los componentes de la mezcla para núcleo a la mezcla para cubierta se encuentra entre aproximadamente 70:30 y 75:25.
En otra modalidad el material de látex comprende una dispersión acuosa de un material acrílico con grupos funcionales reactivos y estabilizada con un emulsionante o material surfactante.
En tal modalidad, el emulsionante puede ser un estabilizador tipo aniónico, catiónico o no iónico. Ejemplos típicos de emulsionantes aniónicos incluyen alquil sulfatos, tales como dodecil sulfato de sodio o polioxi etilen alquil éter sulfato de sodio o aril sulfonatos tales como dodecilbenceno sulfonato de sodio. Otros ejemplos de emulsionantes aniónicos incluyen los sulfosuccinatos , ejemplos de los cuales incluyen los compuestos diisobutil sulfo succinato de sodio, dioctil sulfo succinato de sodio y di ciclohexil sulfo succinato de sodio. Ejemplos de emulsionantes no iónicos incluyen etoxilatos de alcohol graso tales como poli etilen glicol mono lauril éter o etoxilatos de ácido graso tales como mono estearato de polietilen glicol o mono laurato de polietilen glicol o polímeros de bloque de poliéter tales como polímeros de bloque de polietilen glicol/polipropilen glicol también conocidos como plurónicos, los productos comerciales típicos de este tipo incluyen Tergitol XJ, XH o XD de Dow Chemical. Ejemplos de emulsionantes Catiónicos incluyen sales de aminas tales como cloruro de cetil trimetil amonio o bromuro de bencil dodecil dimetil amonio. También debe notarse que no serían deseables esas mezclas de emulsionantes aniónicos y catiónicos.
El material de látex acrílico de acuerdo con la presente modalidad puede formarse de una mezcla de reacción, la mezcla de reacción puede comprender uno o más materiales de alquil (met ) acrilato Ci a C6, de manera adecuada, más de un material de alquil (met ) acrilato Ci a C6. Ejemplos de materiales de alquil (met ) acrilato Ci a Ce adecuados incluyen metil acrilato; metil (met ) acrilato; etil acrilato; etil (met ) acrilato; propil acrilato; propil (met ) acrilato; butil acrilato; buti (met ) acrilato. El alquil (met ) acrilato Ci a C6 puede comprender un alquil (met ) acrilato Ci a C6 funcional. Por ejemplo, el alquil (met ) acrilato Ci a Ce puede comprender una funcionalidad epoxia, tal como glicidilmetacrilato; funcionalidad hidroxi, tal como cualquiera de hidroxi etil metacrilato- o 2 hidroxi etil acrilato; o funcionalidad alquil metilol, tal como n-butoximetil acrilamida.
En algunos casos la mezcla de reacción comprende además un ácido o anhídrido carboxílico aß etilénicamente insaturado, preferentemente ácido acrílico o ácido metacrílico .
La mezcla de reacción puede comprender además uno o más monómero(s) etilénicamente insaturado ( s ) . En una modalidad, la mezcla de reacción puede comprender un monómero etilénicamente insaturado arilo sustituido, tal como estireno .
La mezcla de reacción de compuestos aß etilénicamente insaturados puede polimerizarse para formar el látex acrílico utilizando iniciadores de radicales libres. Los iniciadores de radicales libres los cuales son solubles en agua se utilizan comúnmente en composiciones de Látex estabilizadas con emulsionante como uno o más de los iniciadores de radicales libres para la polimerización. Ejemplos de este tipo de iniciador incluyen iniciadores tipo azo tales como 2, 2' -Azobis [N- (2-carboxietil) -2-metilpropionamidina] hidrato, 2,2' -Azobis [2- (2-imidazolin-2-il) propano] dihidrocloruro y 2, 2' -Azobis (2-metilpropionamidina) dihidrocloruro . Otros ejemplos de iniciadores de radicales libres solubles en agua incluyen materiales tales como peróxido de hidrógeno o mezclas tales como peróxido de hidrógeno y benzoina o los iniciadores redox tales como la mezcla hidroperóxido de ter-butilo, ácido eritróbico y complejos ferrosos. Pueden utilizarse los iniciadores de persulfato solubles en agua tales como persulfato de amonio, persulfato de sodio o persulfato de potasio .
En algunas polimerizaciones, pueden utilizarse los iniciadores que son solubles en la mezcla monomérica o los asi llamados iniciadores solubles en aceite, tales como sustancias peroxi o peroxiéster funcionales. Ejemplos típicos de iniciadores de radicales libres de este tipo incluyen butil perbenzoato terciario, ter butil peroxi 3,5,5-trimetilhexanoato, butil peroxi 2-etil hexanoato terciario, di butil peróxido terciario y butil per acetato terciario. Otros materiales iniciadores solubles en aceite incluyen iniciadores tipo azo, ejemplos típicos son 2,2'-azobis (isobutironitrilo) , 2,2' -Azobis (2-metilbutironitrilo) , 2, 2' -Azobis (2.4-dimetil valeronitrilo) y 2 , 2 ' -Azobis ( 4-metoxi-2.4-dimetil valeronitrilo) .
La polimerización puede llevarse a cabo a temperaturas en el rango de entre aproximadamente 30 °C hasta 99°C, preferentemente en el rango de 50°C hasta 95°C y más preferentemente en el rango de 75°C hasta 90°C. La temperatura se mantiene típicamente constante a través de todo el proceso de polimerización.
El proceso para formar el polímero de látex estabilizado con emulsionante puede lograrse en varias maneras. En todos los casos el emulsionante se mezcla con agua y la mezcla calentada a la temperatura de polimerización, como la primera parte del proceso. En algunos métodos del proceso pueden mezclarse con agua y emulsionante todos los componentes monoméricos al inicio del proceso y después, cuando se encuentra a la temperatura, pueden agregarse los materiales iniciadores a la mezcla de reacción ya sea de manera continua o en porciones durante un periodo de tiempo establecido. Un proceso alternativo es para toda la mezcla monomérica y la mezcla del iniciador a agregarse a la mezcla del emulsionante y agua durante un periodo de tiempo establecido a una tasa constante. Otros métodos de procesos alternativos utilizan una combinación de estas técnicas, en tanto que se agregue una parte de la mezcla monomérica o iniciador (o ambos) a la mezcla de emulsionante y agua al inicio de la polimerización. La mezcla monomérica e iniciador restantes se agregan entonces a la mezcla de reacción durante un periodo de tiempo establecido mientras que se mantiene una temperatura predeterminada. Se utiliza el método del proceso adecuado que proporciona un material de látex estable con las características deseadas, a partir de los componentes de reacción seleccionados.
El término polímero como se utiliza en la presente se refiere a un homopolímero o copolímero a menos que se establezca de otro modo. Además, el término copolímero se refiere a un polímero formado a partir de dos o más monómeros diferentes. Por ejemplo, el término copolímero como se utiliza en la presente se refiere a un polímero que puede formarse a partir de 2, 3, 4, 5 o más monómeros diferentes.
La composición de revestimiento se aplica como un revestimiento de reparación para las partes componentes de latas para alimentos y bebidas. Un uso particularmente preferido es como revestimiento de reparación para un extremo de apertura completa de fácil apertura para latas de alimentos. Este componente de extremo tiene un revestimiento de reparación, después de la fabricación, usualmente por aspersión sin aire del material sobre el exterior de la línea de marcación. Otros usos como revestimientos de reparación incluyen el revestimiento de uniones y soldaduras, tal como uniones laterales para las que puede aplicarse el revestimiento al área mediante aspersión (impulsada con o sin aire) o revestimiento por rodillo. El revestimiento de reparación también puede incluir la protección de áreas vulnerables en donde puede ser probable la corrosión debida al daño, estas áreas incluyen rebordes, orillas y orillas inferiores en donde el revestimiento puede aplicarse por aspersión, flujo de revestimiento por rodillo o revestimiento por inmersión.
En ciertas modalidades, las composiciones de revestimiento de la presente invención, pueden estar sustancialmente libres, pueden estar esencialmente libres y/o pueden estar completamente libres de bisfenol A y derivados o residuos del mismo, incluyendo bisfenol A ("BPA") y diglicil éter de bisfenol A ("BADGE") . Tales composiciones de revestimiento algunas veces se refieren como "BPA sin intención", debido a que BPA, incluyendo derivados o residuos del mismo, no se agregan intencionalmente pero pueden estar presentes en pequeñas cantidades debido a las impurezas o contaminación inevitable del ambiente. Las composiciones de revestimiento pueden también estar sustancialmente libres y pueden estar esencialmente libres y/o pueden estar completamente libres de bisfenol F y derivados o residuos del mismo, incluyendo bisfenol F y diglicidil éter de bisfenol F ("BFDGE") . El término "sustancialmente libre" como se utiliza en este contexto se refiere a composiciones de revestimiento que contienen menos de 1000 partes por millón (ppm) , "esencialmente libre" se refiere a menos de 100 ppm y "completamente libre" se refiere a menos de 20 partes por mil millones (ppb) de cualquiera de los compuestos, derivados o residuos de los mismos antes mencionados.
La composición de revestimiento puede comprender además uno o más agentes humectantes, tal como por ejemplo un agente humectante sin silicona.
La composición de revestimiento puede comprender además uno o más antiespumantes , tales como por ejemplo un antiespumante de silicona.
La composición de revestimiento puede comprender además aditivos adicionales, tal como por ejemplo, uno o más componentes de alcohol, uno o más componentes del éter, etc. En una modalidad, la composición de revestimiento puede comprender además butilglicol.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención se proporciona una lata de alimentos y bebidas que comprende una superficie que tiene un revestimiento sobre al menos una porción de la misma, estando formado el revestimiento, de la composición de revestimiento de acuerdo con el primer aspecto.
En particular, el segundo aspecto de la presente invención proporciona adecuadamente una lata para alimentos o bebidas que tiene una o más líneas de marcación, teniendo al menos una porción de la o de cada una de las líneas marcación un revestimiento en la misma, estando formado el revestimiento a partir de una composición de revestimiento del primer aspecto.
De acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención se proporciona un método para reparar una lata de alimentos y bebidas, comprendiendo el método revestir una porción de la lata de alimentos o bebidas con una composición de revestimiento de acuerdo con el primer aspecto.
El uso de una composición de revestimiento de acuerdo con el primer aspecto para reparar una lata para alimentos o bebidas mediante revestir una porción de la lata para alimentos o bebidas con una composición de revestimiento de acuerdo con el primer aspecto.
Se ha descubierto sorprendente y ventajosamente por los presentes inventores que la composición de revestimiento de la presente invención proporciona un revestimiento muy transparente sin amarillamiento perceptible del revestimiento. Esto es extremadamente ventajoso en que la composición de revestimiento, que con frecuencia se utiliza para reparar una linea de marcación, no es sustancialmente visible para el usuario final. Por lo tanto, de acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención se proporciona el uso de una composición de revestimiento de acuerdo con el primer aspecto para reducir el amarillamiento.
Todas las características contenidas en la presente pueden combinarse con cualquiera de los aspectos anteriores y en cualquier combinación.
Para un mejor entendimiento de la invención y para demostrar la manera en que pueden llevarse a efecto las modalidades de la misma, se hará referencia ahora, a manera - - de ejemplo, a los siguientes datos experimentales.
Ejemplos Los siguientes ejemplos se proponen para ilustrar la invención y no deben interpretarse de ninguna manera como limitantes de la invención.
Ejemplos de Polímeros Las emulsiones de látex de núcleo/cubierta se formaron como sigue.
Ejemplo 1 de polímero de Cubierta Los ingredientes de este ejemplo de polímero de cubierta se muestran en la Tabla 1 de abajo.
Tabla 1 * = ter-Butil peroxi-3, 5, 5-trimetilhexanoato ** = la amina utilizada para neutralizar el polímero Método del Proceso La polimerización se llevó a cabo utilizando un recipiente de reacción equipado con calentamiento, enfriamiento, agitación y un condensador de reflujo. Se aplicó al reactor un rocío de nitrógeno para proporcionar una atmósfera inerte, los recipientes agitados para mezclado y adición de los monómeros (un tanque de monómeros) y los iniciadores de radicales libres (un tanque de iniciador) estuvieron disponibles y se enlazaron al recipiente de reacción mediante bombas las cuales pueden utilizarse para controlar la tasa de adición. Se agregaron los elementos 1 y 2 al recipiente de reacción y se calentaron a 140°C. Mientras el recipiente se calentaba a la temperatura, se mezclaron los elementos 3 y 4 en el tanque de iniciadores y los elementos 5, 6 y 1 se mezclaron en el tanque de monómeros. Con los contendidos del reactor mantenidos a una temperatura de 139 a 140 °C los contenidos del tanque de iniciadores y del tanque de monómeros se agregaron de manera simultánea al reactor a una tasa constante durante un periodo de 150 minutos. Después que se completó la adición, los contenidos del reactor se mantuvieron de 139 a 140°C, después se agregó el elemento 8 al reactor del tanque de monómeros como un lavado en línea. Los elementos 9 y 10 se agregaron al tanque de iniciadores. Después de mantener los contenidos del reactor de 139-140°C durante 30 minutos, se agregó al reactor el 50% de los contenidos del tanque de iniciadores (elementos 9 y 10) tan rápido como fue posible y la temperatura del reactor se mantuvo de 139 a 140°C durante 30 minutos adicionales. agregaron entonces los contenido restantes del tanque de iniciadores y se agregó el elemento 11 al reactor a través del tanque de iniciadores como un lavado en linea. Los contenidos del reactor se mantuvieron entonces de 139 a 140°C durante 90 minutos adicionales. Los contenidos del reactor se enfriaron entonces a 98 °C, los elementos 12 y 13 se mezclaron y la mezcla se agregó al reactor cuidadosamente durante un periodo de 15 minutos. Después de mezclar completamente los contenidos del reactor se agregó el elemento 14 para producir una solución translúcida o ligeramente turbia como el material que se enfrió a 25°C y se filtró listo para utilizarse en la polimerización adicional.
El polímero obtenido mediante el ejemplo anterior tuvo las siguientes características: Contenido de sólidos (180°C 30 minutos, 0.5 gm) Viscosidad 504 centipoises (Brookfield DVII pro husillo de viscómetro 3.50 rpm @ 25°C) Valor ácido 69.6 (mgKOH/gm sobre la mué total) Este polímero de cubierta, también algunas veces referido como jabón, puede utilizarse en diversos sistemas de látex de núcleo/cubierta. Un ejemplo se detalla en la Tabla 2.
Ejemplo 1 de Látex Tabla 2 = el jabón formado a partir de los componentes de reacción en la Tabla 1 de arriba = el iniciador de radical = ter-Butil peroxi-2- etilhexanoato Método del Proceso Los elementos 1 y 2 se colocaron en un recipiente de reacción equipado con calentamiento, enfriamiento, agitación y un condensador de reflujo simple. El recipiente también se suministró con un rocío de nitrógeno para mantener una atmósfera inerte y también se adjuntaron los tanques de adición agitada los cuales pudieron emplearse para agregar monómeros aß insaturados y el iniciador. La mezcla se calentó en el recipiente de reacción a 85°C y se mantuvo a esa temperatura. Los elementos 3 a 6 se mezclaron en un tanque de adición agitado y después se agregaron al recipiente durante un periodo de 2 horas, mientras se mantuvo la temperatura de los contenidos del recipiente a 85 °C. Después que se completó la adición se agregó el elemento 7 al recipiente a través del tanque de adición con agitador como un lavado en linea. El recipiente se mantuvo a 85 °C durante 30 minutos y se agregó el elemento 8. El recipiente se mantuvo a una temperatura durante 1 hora adicional antes que se agregara el elemento 9 y el recipiente se mantuvo entonces a 85°C durante 2 horas adicionales. Finalmente, se enfriaron los contenidos del recipiente a 40 °C y se descargaron con filtración antes del uso de este material, ejemplo 1 de Látex, en la preparación de revestimientos.
Las características del Látex producido en el ejemplo 1 de Látex se determinaron como sigue: Contenido de sólidos 25.4% (110°C, 60 minutos, 0.5 gm) Viscosidad 15 segundos (recipiente Ford 4 @ 25°C) ) Tamaño de partícula 167.4 nanómetros (valor promedio Z, determinado con la muestra diluida utilizando la máquina alvern Zetasizer Nano Zs) - - El látex producido en este proceso es un ejemplo de una dispersión de látex de núcleo/cubierta, con una proporción de los componentes de núcleo a cubierta de 73.3/26.7% en peso.
Ejemplos de Revestimientos Los ejemplos 1 y 2 de revestimientos se formaron de los componentes listados en la Tabla 3, siguiente.
Tabla 3 =, dispersión acrílica auto-reticulada de copolimero acuoso, de núcleo-cubierta, finamente disperso, comercialmente disponibles en Alberdingk Boley GMBH, Krefeld Alemania 2= Látex de núcleo/cubierta formado como en lo anterior.
Las soluciones de aditivo se prepararon como describe abajo en la Tabla 4: - - Tabla 4 6= agente humectante sin silicona, comercialmente disponible de BYK-Chemie GmbH, Wesel, Alemania 7= antiespumante de silicona, comercialmente disponible de BYK-Chemie GmbH, Wesel, Alemania 8= Tinopal NFW Liq comercialmente disponible en BASF SE, Ludwiashafen . Alemania Cada solución de aditivo se elabora al agregar los componentes en orden, como en la Tabla 4, a un recipiente agitado con un mezclador de alta velocidad a 25° C. El mezclado se continuó durante 10 minutos después de completar la adición de los componentes.
Cada uno de los ejemplos de revestimiento se elaboró al agregar los componentes en orden, como en la Tabla 4, a un recipiente agitado con un mezclador de alta velocidad a 25° C. El mezclado se continuó durante 10 minutos después de completar la adición de los componentes.
Después de la mezcla, cada uno de los revestimientos estuvo listo para utilizarse.
Aplicación y Secado del Revestimiento Los revestimientos de los ejemplos antes indicados se aplicaron a los extremos de apertura completa de fácil apertura de una lata. Los extremos utilizados se revistieron con laca transparente o pigmentada de oro o blanco con marcas de impresión y que no se habían recubierto para reparación.
Los revestimientos se aplicaron con una pistola de aspersión sin aire en una cinta de 5 - 25 mm de ancho sobre la línea de marcación sobre el extremo de fácil apertura.
Después de la aplicación de los revestimientos se secaron los extremos de fácil apertura durante un minuto en un horno con ventilador a una temperatura entre 100 °C y 150 °C como se indica en la tabla 4 de abajo. El proceso de secado produce una película curada del revestimiento sobre el extremo en el cual se prueba, como se indica en detalle abajo, para demostrar el desempeño del revestimiento protector aplicado a la línea de marcación como una capa de reparación .
Detalles de los Métodos para Probar los Revestimientos Se evaluó el desempeño de los revestimientos utilizando pruebas para burbujas, exudación, adhesión y amarillamiento . Los detalles de cómo se llevaron a cabo y evaluaron estas pruebas se dan abajo.
Burbujas Después de la aplicación y curado se evaluó la formación de burbujas. Esto se hizo al examinar la linea de marcación con un microscopio buscando particularmente burbujas y defectos que se atraparon dentro de la película o en el revestimiento. La evaluación se clasificó entre 0 y 5. El grado de evaluación 0 corresponde a sin burbujas observadas a lo largo de la línea de marcación y el grado 5 corresponde a burbujas que cubren toda la línea de marcación. Corrosión El desempeño de la corrosión se evaluó después de sumergir los extremos en una solución de sulfato de cobre acidificado, durante 5 minutos, a temperatura ambiente.
La composición de la solución de sulfato de cobre acidificado es en partes por peso: Sulfato de cobre (hexa-hidrato) 200 Cloruro de sodio 15 Ácido clorhídrico concentrado 2 Agua 1000 La evaluación se clasificó entre 0 y 5. El grado 0 corresponde a una línea de marcación sin corrosión, sin depósitos de cobre de la solución. El grado 5 corresponde a una línea de marcación completamente corroída que se encuentra completamente marcada con un depósito de cobre.
Exudación Para valorar la resistencia de los extremos revestidos se esterilizaron en un autoclave durante 1 hora a 130° C en agua y se observó la película. Son posibles algunos fenómenos: pérdida de adhesión, corrosión y exudación. La exudación es la coloración blanca de la película provocada por la penetración y atrapamiento de agua.
En la evaluación de los ejemplos de revestimiento en la Tabla 5 reportados abajo, la evaluación de la exudación corresponde a la esterilización en la fase líquida (completamente sumergidos en la solución) y la fase de vapor en agua durante 1 hora a 130°C.
En la evaluación de los ejemplos de revestimiento en la Tabla 6 reportados abajo, la evaluación de la exudación corresponde a la esterilización en la fase líquida (completamente sumergidos en la solución) en agua con 1% de detergente de arilsulfosuccinato durante 1 hora a 130°C.
El proceso industrial para el procesamiento o esterilización de las latas que contienen diversos productos alimenticios con frecuencia utilizan agua la cual se trata con detergentes tales como arilsulfosuccinatos . En algunos casos el proceso industrial también puede utilizar 1% de solución de Teepol en agua. En consecuencia, esta prueba tiene la relevancia particular en el uso industrial de los revestimientos que se encuentran bajo evaluación.
Después de la esterilización la apariencia de la película se clasificó entre 0 y 5. El grado 0 corresponde a - - una apariencia perfecta de la película sin ataque discernible. El grado 5 corresponde al completo ataque de la película a través de toda la línea de marcación.
Adhesión También se verificó la adhesión de la película después de la esterilización en agua o en agua más 1% de Teepol durante 1 hora a 130°C. El revestimiento se cuadriculó y se verificó para el retiro con cinta (cinta tipo 3 610) . El grado 0 corresponde a una buena adhesión sin retiro del revestimiento y el grado 5 corresponde a la pérdida completa de adhesión como se observa mediante el retiro completo del revestimiento con la cinta.
Amarillamiento Para verificar el amarillamiento el revestimiento se aplicó en los extremos que se revistieron con un esmalte blanco y se esterilizaron en agua o en agua más 1% de Teepol durante 1 hora a 130°C. El grado 0 corresponde a sin amarillamiento y el grado 5 a un alto nivel de amarillamiento .
Resultados de las Pruebas de los Ejemplos de Revestimiento El producto estándar y los ejemplos de revestimientos se prepararon, aplicaron y secaron como se indicó en las descripciones anteriores. Los extremos revestidos obtenidos se probaron no más de 3 horas después de completar el proceso de secado. Los resultados de la prueba y evaluación de los extremos se compilaron en las Tablas 5, 6, 7 y 8 siguientes.
Tabla 5 : Resultados de amarillamiento en agua x= PPG 2982-803/A+PPG 2982-804/A mezcla 1:1 Tabla 6 : Resultados en agua Como se muestra en la Tabla 6, los desempeños del producto son excelentes. Asi, como se muestra en la Tabla 6, el revestimiento del ejemplo 2 de acuerdo con la invención se desempeña muy bien y muestra mejora en el amarillamiento sobre el ejemplo comparativo.
En todos los ejemplos de acuerdo con la invención, la película es transparente e incolora, como se indica por una puntuación de 0 en la prueba de amarillamiento, mientras se sabe que el estándar es ligeramente amarillento, como se indica por una puntuación de 1 y 2 en la prueba de amarillamiento, que da a la reparación cierta visibilidad. Por lo tanto, los revestimientos de la invención ofrecen otra ventaja deseable sobre el producto estándar comercial actual, particularmente en donde los extremos se pre-revisten con un revestimiento pigmentado blanco o laca incolora.
Además, los revestimientos de acuerdo con la invención se encuentran libres de BPA, lo que es particularmente ventajoso.
Tabla 7 : Resul'bados de amarlllamiento en Teepol Tabla 8 : Resultados en Teepol Las Tablas 7 y 8 describen los resultados después de la esterilización en agua más 1% de teepol (sulfato de dodecilbenceno de sodio, detergente) durante 1 h a 130° C.
De nuevo, puede observarse que los resultados en términos de amarillamiento se mejoran en los revestimientos de acuerdo con la invención. Además, como se muestra en la Tabla 8, en todas las otras áreas, el revestimiento se desempeña excepcionalmente bien contra el estándar. Por lo tanto, en resumen, puede observarse de acuerdo con los ejemplos anteriores que una composición de revestimiento elaborada de acuerdo con la presente invención se desempeña muy bien y muestra mejoras en términos del amarillamiento. Además, como se trata arriba, los revestimientos de acuerdo con la invención no contienen BPA, lo que es particularmente venta oso .
Además, el revestimiento de acuerdo con la presente invención proporciona un revestimiento a base de agua con menor contenido de orgánicos volátiles (VOC) , que no necesita almacenarse (o curarse) para producir el desempeño de protección deseada y produce menos amarillamiento en comparación con el producto estándar comercial actual. Además, puede observarse en los ejemplos que se presentan, que en común con el producto estándar comercial actual, la composición de revestimiento elaborada de acuerdo con la presente invención proporciona un revestimiento que puede aplicarse con un equipo de aspersión sin aire y proporciona suficiente protección para resistir la corrosión en la linea de marcación metálica expuesta en la que se ha hecho la aplicación de reparación.
Se dirige la atención a todos los escritos y documentos que se han presentado actualmente con o previos a esta especificación en relación con esta solicitud y que se abren a una inspección pública con esta especificación, y los contenidos de todos tales escritos y documentos se incorporan en la presente mediante la referencia.
Todas las características descritas en esta especificación (incluyendo cualquiera de las reivindicaciones, resumen y dibujos acompañantes) y/o todas las etapas de cualquier método o proceso así descrito, pueden combinarse en cualquier combinación, excepto las combinaciones en donde al menos algunas de las características y/o etapas se excluyen mutuamente.
Cada característica descrita en esta especificación (incluyendo cualquiera de las reivindicaciones, resumen y dibujos acompañantes) pueden reemplazarse mediante características alternativas que sirven para el mismo propósito similar o equivalente, a menos que se establezca expresamente de otro modo. Así, a menos que se establezca expresamente de otro modo, cada característica descrita es sólo un ejemplo de una serie genérica de características equivalentes o similares.
La invención no se restringe a los detalles de la(s) modalidad (es ) anterior (es) . La invención se extiende a cualquier novedad o cualquier combinación de novedades de las características descritas en esta especificación (incluyendo cualquiera de las reivindicaciones, resumen y dibujos acompañantes) o cualquier novedad, o a cualquier combinación de novedades de las etapas de cualquier método o proceso así descrito .

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Una composición de revestimiento para post reparación de una lata para alimentos o bebidas que comprende : un material de látex acrílico.
2. Una lata para alimentos o bebidas que comprende una superficie que tiene un revestimiento para post reparación de latas para alimentos o bebidas sobre al menos una porción de la misma, comprendiendo la composición de revestimiento de post reparación para latas para alimentos o bebidas : un material de látex acrílico.
3. Un método para reparar una línea de marcación en una lata para alimentos o bebidas, comprendiendo el método aplicar a la línea de marcación una composición de revestimiento de post reparación para latas para alimentos o bebidas, comprendo la composición de revestimiento para post reparación de latas para alimentos o bebidas: un material de látex acrílico.
4. Una composición de revestimiento, una lata o método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde el material de látex acrílico comprende una emulsión acuosa de uno o más polímeros acrílicos.
5. Una composición de revestimiento, lata o método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde el material \de látex de acrílico comprende una dispersión acuosa de un material acrilico en un arreglo de núcleo/cubierta .
6. Una composición de revestimiento, lata o método de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el núcleo se forma de una mezcla para núcleo y la cubierta se forma de una mezcla para cubierta y en donde la proporción de la mezcla para núcleo (monómeros e iniciador) a la mezcla para cubierta (monómeros e iniciador) se encuentra típicamente entre aproximadamente 20:80 y 90:10 por peso.
7. Una composición de revestimiento, lata o método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde el material de látex comprende una dispersión acuosa de un material acrílico con grupos funcionales reactivos, y estabilizada con un emulsionante o material surfactante.
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