RU2654057C2 - Микрогели, полученные при использовании систем гибридных сшивателей, и композиции покрытий, содержащие микрогели, полученные из них - Google Patents

Микрогели, полученные при использовании систем гибридных сшивателей, и композиции покрытий, содержащие микрогели, полученные из них Download PDF

Info

Publication number
RU2654057C2
RU2654057C2 RU2015142544A RU2015142544A RU2654057C2 RU 2654057 C2 RU2654057 C2 RU 2654057C2 RU 2015142544 A RU2015142544 A RU 2015142544A RU 2015142544 A RU2015142544 A RU 2015142544A RU 2654057 C2 RU2654057 C2 RU 2654057C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crosslinker
microgel
coating composition
carboxyl functional
functional polymer
Prior art date
Application number
RU2015142544A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015142544A (ru
Inventor
Гэри Пирс КРАУН
Original Assignee
Акцо Нобель Коатингс Интернэшнл Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акцо Нобель Коатингс Интернэшнл Б.В. filed Critical Акцо Нобель Коатингс Интернэшнл Б.В.
Publication of RU2015142544A publication Critical patent/RU2015142544A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2654057C2 publication Critical patent/RU2654057C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C09D133/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/80—Masked polyisocyanates
    • C08G18/8061—Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/807—Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen with nitrogen containing compounds
    • C08G18/8074—Lactams
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/243—Two or more independent types of crosslinking for one or more polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/062—Copolymers with monomers not covered by C09D133/06
    • C09D133/064—Copolymers with monomers not covered by C09D133/06 containing anhydride, COOH or COOM groups, with M being metal or onium-cation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D135/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least another carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
    • C09D201/02—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • C09D201/06—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing oxygen atoms
    • C09D201/08—Carboxyl groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

Изобретение относится к композиции покрытия, содержащего микрогель. Композиция покрытия, содержащая микрогель, не содержит бисфенол A. В композиции микрогель получают смешением карбоксилфункционального полимера и системы гибридного сшивателя и инвертирования смеси в воде, где система гибридного сшивателя содержит: а) первый сшиватель, содержащий эпоксидную смолу и b) второй сшиватель, содержащий термически активный сшиватель, способный сшивать покрытие при температурах нагревания в диапазоне от 120ºC до 275ºC. Второй сшиватель содержит фенольное соединение, которое представляет собой продукт реакции между фенолом или замещенным фенолом и формальдегидом, мочевиноформальдегид, оксазолиновое соединение, блокированный изоцианат, меламиновое соединение или смесь из вышеупомянутых соединений. Микрогель образован за счет реакции карбоксильных групп карбоксилфункционального полимера и первого сшивателя. Заявлена также подложка с нанесенным покрытием из композиции покрытия. Технический результат – пленка покрытия показывает хорошую адгезию, твердость, ударостойкость, химическую стойкость. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 пр.

Description

Предпосылки изобретения
1. Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к микрогелям, композициям покрытий, содержащим микрогели, способам нанесения на подложки покрытий из композиций покрытий и подложкам с нанесенными покрытиями из композиций покрытий.
2. Описание уровня техники
Промышленные покрытия являются защитными для поверхностей покрытиями, наносимыми на подложки, и их обычно отверждают или сшивают для получения непрерывных пленок в декоративных и защитных целях. Защитные покрытия обычно содержат органическое полимерное связующее, пигменты и различные добавки, где полимерное связующее исполняет функцию текучей несущей среды для пигментов и придает покрытию реологические свойства. После отверждения или сшивания полимерное связующее затвердевает и исполняет функцию связующего для пигментов и обеспечивает получение адгезии высушенной пленки к подложке.
В особенности желательными для использования в защитных покрытиях в качестве полимерного связующего были эпоксидные смолы. Эпоксидные смолы в выгодном случае придают получающимся в результате композициям покрытий ударную вязкость, гибкость, адгезию и химическую стойкость. Диспергированные в воде композиции покрытий, содержащие эпоксидные смолы, являются исключительно желательными в качестве композиций покрытий упаковок для подложек в случае продуктов питания и напитков и являются в особенности хорошо подходящими для использования на внутренних поверхностях таких подложек.
В выданном заявителю настоящей патентной заявки патенте США № 5508325 описываются композиции покрытий, содержащие микрогели, полученные в результате сшивания карбоксилфункционального полимера при использовании эпоксидной смолы. Выданные заявителю настоящей патентной заявки патенты США 5733239 и 5877239 также относятся к технологии микрогеля. Полное содержание данных трех патентов посредством ссылки включается в настоящий документ.
Сущность изобретения
Композиции покрытий, полученные из эпоксидных смол, использовали для нанесения покрытий на упаковки контейнеров для продуктов питания и напитков. Несмотря на демонстрацию массой научных свидетельств, в соответствии с интерпретацией основными распорядительными организациями по безопасности продуктов питания в США, Канаде, Европе и Японии, безопасности уровней содержания бисфенола А, воздействию которых подвергаются потребители в случае современных коммерческих покрытий на эпоксидной основе, некоторые потребители и владельцы торговых знаков продолжают выражать обеспокоенность, и желательным является покрытие, которое не включает бисфенол А или любое другое вещество, нарушающее работу эндокринной системы.
Как в настоящее время было установлено, композиции покрытий, характеризующиеся высоким уровнем содержания твердого вещества и минимальным или нулевым гелеобразованием, могут быть получены из микрогеля, полученного из карбоксилфункционального полимера и системы гибридного сшивателя, где система гибридного сшивателя содержит а) первый сшиватель, содержащий эпоксидную смолу, и b) второй сшиватель, содержащий термически активный сшиватель. Первый сшиватель может быть использован для сшивания карбоксилфункционального полимера. Первый сшиватель и второй сшиватель могут быть использованы для сшивания микрогеля во время термического отверждения на металле. Микрогель представляет собой суспендированные в воде частицы сшитого геля, характеризующиеся небольшим размером частиц.
Микрогель может быть получен при использовании или без использования бисфенола А. Настоящее изобретение относится к таким микрогелям, композициям покрытий, содержащим микрогели, способам нанесения на подложки покрытий из композиций покрытий и подложкам с нанесенными покрытиями из композиций покрытий. Микрогели изобретения могут быть использованы при получении композиций покрытий, подходящих для использования, помимо прочего, в качестве защитных покрытий, в том числе покрытий упаковок в случае упаковок и контейнеров для продуктов питания и для напитков.
Подробное описание изобретения
В соответствии с использованием в ранее обсуждавшихся вариантах осуществления и других вариантах осуществления описания изобретения и формулы изобретения, описанной в настоящем документе, следующие далее термины в общем случае имеют указанное значение, но данные значения не будут подразумевать ограничения объема изобретения в случае достижения преимуществ изобретения в результате предположения более широкого значения для следующих далее терминов.
Настоящее изобретение включает подложки с нанесенным покрытием, по меньшей мере, отчасти из композиции покрытия изобретения и способы нанесения покрытия на подложки. Термин «подложка» в соответствии с использованием в настоящем документе включает без ограничения консервные банки, металлические консервные банки, упаковку, контейнеры, тару или любые их части, использующиеся для удерживания любого типа продукта питания или напитка, соприкосновения или пребывания в контакте с ним. Кроме того, термины «подложка», «консервная банка (банки) для продукта питания», «контейнеры для продуктов питания» и тому подобное включают в рамках неограничивающего примера «днища консервных банок», которые можно штамповать из жести для днищ консервных банок и использовать в упаковке напитков.
Как в настоящее время было установлено, из микрогеля могут быть получены композиции покрытий, характеризующиеся высоким уровнем содержания твердого вещества и минимальным или нулевым гелеобразованием. Высокий уровень содержания твердого вещества важен для содействия достижению надлежащей толщины пленки. Микрогель изобретения может быть получен из карбоксилфункционального полимера и системы гибридного сшивателя, где система гибридного сшивателя содержит а) первый сшиватель, содержащий эпоксидную смолу, и b) второй сшиватель, содержащий термически активный сшиватель. Термически активный сшиватель второго сшивателя не активируется вплоть до нагревания композиции покрытия. Во время нагревания растворители выпариваются, а микрогель отверждается и вступает в реакцию с термически активным сшивателем. Однако вследствие присутствия термически активного сшивателя во время преобразования первым сшивателем карбоксилфункционального полимера в микрогель его присутствие способствует получению более высокого уровня содержания твердого вещества.
Система гибридного сшивателя может сшивать микрогель с карбоксилфункциональным полимером. В некоторых вариантах осуществления карбоксилфункциональный полимер может быть получен в результате полимеризации смеси из этиленненасыщенных мономеров. Этиленненасыщенные мономеры могут содержать ненасыщенность в виде двойной связи углерод-углерод и могут включать без ограничения винильный мономер, стирольный мономер, акриловый мономер, аллильный мономер, акриламидный мономер, карбоксилфункциональный мономер или их смесь. Винильные мономеры могут включать без ограничения виниловые сложные эфиры, такие как винилацетат, винилпропионат и подобные виниловые низшие алкиловые сложные эфиры, винилгалогениды, винилароматические углеводороды, такие как стирол и замещенные стиролы, винилалифатические мономеры, такие как альфа-олефины и сопряженные диены, и винилалкиловые простые эфиры, такие как метилвиниловый простой эфир и подобные виниловые низшие алкиловые простые эфиры. Акриловые мономеры могут включать без ограничения низшие алкиловые сложные эфиры акриловой или метакриловой кислоты, имеющие цепь алкилового сложного эфира, содержащую от одного до двенадцати атомов углерода, а также ароматические производные акриловой и метакриловой кислоты. Акриловые мономеры могут включать без ограничения метил-, этил-, бутил- и пропилакрилаты и -метакрилаты, 2-этилгексилакрилат и -метакрилат, циклогексил-, децил- и изодецилакрилаты и -метакрилаты и подобные различные акрилаты и метакрилаты. Карбоксилфункциональные мономеры могут включать без ограничения акриловую кислоту и метакриловую кислоту и ненасыщенные дикарбоновые кислоты, такие как малеиновая кислота и фумаровая кислота, гидроксиэтил(мет)акрилаты. Этиленненасыщенный мономерный компонент также может включать без ограничения амидные мономеры, такие как акриламиды, N-метилольные мономеры, такие как N-метилолакриламид. Карбоксильная функциональность может быть использована в качестве средства, способствующего диспергированию в воде.
Карбоксилфункциональный полимер может быть получен в результате проведения полимеризации этиленненасыщенных мономеров в присутствии инициатора. Подходящие для использования инициаторы включают в рамках неограничивающего примера азосоединения, такие как в рамках неограничивающего примера 2,2’-азобис(изобутиронитрил), 2,2’-азобис(2,4-диметилвалеронитрил) и 1-трет-бутилазоцианоциклогексан, гидроперекиси, такие как в рамках неограничивающего примера трет-бутилгидроперекись и гидроперекись кумола, пероксиды, такие как в рамках неограничивающего примера бензоилпероксид, каприлилпероксид, ди-трет-бутилпероксид, этил-3,3’-ди(трет-бутилперокси)бутират, этил-3,3’-ди(трет-амилперокси)бутират, трет-амилперокси-2-этилгексаноат, 1,1,3,3-тетраметилбутилперокси-2-этилгексаноат и трет-бутилпероксипивалинат, сложные перэфиры, такие как в рамках неограничивающего примера трет-бутилперацетат, трет-бутилперфталат и трет-бутилпербензоат, а также перкарбонаты, такие как в рамках неограничивающего примера ди(1-циано-1-метилэтил)пероксидикарбонат, перфосфаты, трет-бутилпероктаноат и тому подобное, а также их комбинации. В некоторых вариантах осуществления инициатор может присутствовать в количестве в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 15%, а в альтернативном варианте от приблизительно 1 до приблизительно 5%, при расчете на массу смеси из мономеров, использующейся для получения карбоксилфункционального полимера.
Карбоксилфункциональный полимер может быть получен в результате проведения неводной полимеризации этиленненасыщенных мономеров в растворителе. Подходящими для использования являются растворители, такие как ксилол, бензол, этилбензол, толуол, алкоксиалканол, метанол, этанол, пропанол, бутанол и тому подобное, монобутиловый простой эфир этиленгликоля, моногексиловый простой эфир этиленгликоля, ацетат монобутилового простого эфира этиленгликоля и тому подобное, гексан, уайт-спирит и тому подобное. Для диспергирования в воде растворитель должен быть, по меньшей мере, частично растворимым в воде.
Этиленненасыщенные мономеры могут быть заполимеризованы для получения карбоксилфункционального полимера в результате нагревания смеси из мономеров в присутствии инициатора при температуре реакции в диапазоне от приблизительно 30°С до приблизительно 200°С, хотя температура может быть подстроена в пределах относительно широкого диапазона для достижения соответствия реакционной способности смеси. После добавления мономеров для получения карбоксилфункционального полимера реакционную смесь обычно выдерживают в течение вплоть до трех часов при температуре реакции для завершения превращений мономеров. Карбоксилфункциональный полимер может включать, по меньшей мере, приблизительно 5% заполимеризованного кислотного мономера при расчете на совокупную массу мономеров.
В определенных вариантах осуществления композиция покрытия может содержать от приблизительно 20 до приблизительно 95% (масс.) микрогеля. Карбоксилфункциональные мономеры, присутствующие в карбоксилфункциональном полимере, могут составлять от приблизительно 3 до приблизительно 40% (масс.) карбоксилфункционального полимера. Карбоксилфункциональный полимер может характеризоваться кислотным числом в диапазоне от приблизительно 30 до приблизительно 400 мг КОН/грамм. Микрогель также может включать от приблизительно 0,5 до приблизительно 50% (масс.) первого сшивателя и от приблизительно 1 до приблизительно 80% (масс.) второго сшивателя.
Первый сшиватель может включать одну или несколько эпоксидных смол. Первый сшиватель образует микрогель в результате прохождения реакции с карбоксильными группами в карбоксилфункциональном полимере. Эпоксидная смола может быть обычной эпоксидной смолой, использующейся на современном уровне техники, такой как без ограничения алифатическая или ароматическая эпоксидная смола, такая как полиглицидиловый простой эфир бисфенола А, характеризующийся 1,2-эпоксидной эквивалентностью в диапазоне от приблизительно 1,3 до приблизительно 2 и эпоксидной эквивалентной массой в диапазоне приблизительно от 150 до 500; алифатическая эпоксидная смола, такая как диглицидиловый простой эфир или полиглицидиловый простой эфир веществ, подобных 1,4-бутандиолу, 1,4-циклогександиметанолу, сорбиту, полипропиленгликолю, пропиленгликолю, дипропиленгликолю, этиленгликолю, диэтиленгликолю, полиэтиленгликолю, жирному спирту, гликолю, димерному диолу и тому подобному, а также эпоксидэфир на основе сложного эфира, такой как продукт реакции между диглицидиловым простым эфиром и дикислотой, и тому подобное, а также их смесь. В некоторых вариантах осуществления среднечисленная молекулярная масса эпоксидной смолы находится в диапазоне от приблизительного 150 до приблизительно 2000.
Второй сшиватель может включать термически активный сшиватель, нетермически активный сшиватель или их смесь. Термически активный сшиватель может способствовать сшиванию пленки во время нагревания. Термически активный сшиватель может включать без ограничения фенольное соединение, такое как продукт реакции между фенолом или замещенным фенолом и формальдегидом; мочевиноформальдегид; оксазолиновое соединение, такое как 1,3-фениленбисоксазолин и тому подобное; блокированный изоцианат, такой как продукт реакции между изофорондиизоцианатом (в виде мономера или полимера) и капролактамом; меламиновое соединение, такое как гексаметоксиметилмеламин; бензогуанаминовое соединение; и любой другой термически активный сшиватель или смесь из вышеупомянутых соединений. Второй сшиватель может представлять собой смесь из термически активных сшивателей. Термически активные сшиватели будут сшивать покрытие при температурах нагревания (горячего высушивания) в диапазоне от приблизительно 120 до приблизительно 275°С.
В определенных вариантах осуществления первый сшиватель присутствует в количестве в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 50% (масс.) микрогеля или от приблизительно 2 до приблизительно 10% (масс.) микрогеля. В определенных вариантах осуществления второй сшиватель присутствует в количестве в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 80% (масс.) микрогеля или от приблизительно 5 до приблизительно 40% (масс.) микрогеля.
Микрогель изобретения может быть получен в результате перемешивания карбоксилфункционального полимера с системой гибридного сшивателя и инвертирования смеси в воде. Для инвертирования смеси в воде могут быть использованы методики прямого или обратного разбавления. В качестве инвертирующего основания могут быть использованы аммиак, диметилэтаноламин, триэтиламин, третичный амин или их комбинация.
В некоторых вариантах осуществления микрогель характеризуется средним размером частиц, меньшим чем 1 микрон.
При распылении и тому подобном композиция покрытия может содержать от приблизительно 10% до приблизительно 30% (масс.) полимерных твердых веществ по отношению к воде и другим летучим веществам в количестве в диапазоне от приблизительно 70% до приблизительно 90%. Для вариантов нанесения, отличных от распыления и тому подобного, полимер микрогеля может содержать от приблизительно 10% до приблизительно 40% (масс.) полимерных твердых веществ. Органические растворители могут быть использованы для облегчения осуществления распыления или других способов нанесения. Для композиций покрытий настоящего изобретения могут быть созданы пигментирование и/или непрозрачность при использовании хорошо известных пигментов и добавок, придающих непрозрачность. Композиции покрытий могут быть нанесены при использовании обычных способов, известных в промышленности нанесения покрытий, такие как распыление, нанесение валиком, окунанием и обливанием. После нанесения на подложку композиция покрытия может быть подвергнута термическому отверждению при температуре в диапазоне от приблизительно 120°С до приблизительно 275°С в течение периода времени, достаточного для завершения отверждения, а также выпаривания любых летучих компонентов.
Для подложек, предназначенных для использования в случае контейнеров для напитков, покрытия композиций в некоторых вариантах осуществления могут быть нанесены при скорости в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 15 миллиграммов полимерного покрытия при расчете на один квадратный дюйм (645 квадратных миллиметров) обнаженной поверхности подложки. В некоторых вариантах осуществления покрытие, диспергируемое в воде, наносят при толщине в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 25 микронов.
Примеры
Изобретение будет дополнительно описываться при обращении к следующим далее неограничивающим примерам. Необходимо понимать то, что специалисты в соответствующей области техники могут внести вариации и модификации в данные примеры без отклонения от объема и сущности изобретения.
Пример 1
Полимер получали в результате нагревания 120 граммов бутилцеллозольва и 280 граммов н-бутанола до 120°С. В течение 2 часов добавляли следующие далее соединения: 8 граммов бензоилпероксида в 75% воды, 100 граммов метакриловой кислоты, 140 граммов н-бутилметакрилата и 160 граммов метилметакрилата. После этого добавляли 8 миллилитров трет-бутилпероктаноата и смесь выдерживали в течение 1 часа при 120°С для получения полимерной смеси. Смесь охлаждали.
После этого 100 граммов полимерной смеси перемешивали с 35,5 грамма фенольной смолы и 5 граммами сорбитэпоксидной смолы. Смесь перемешивали и нагревали до 60°С. После этого добавляли 9 граммов диметилэтаноламина в 20 граммах воды. Получающуюся в результате смесь перемешивали в течение 2 минут с последующим добавлением 146 граммов воды. Получающуюся в результате смесь нагревали до 90°С и выдерживали в течение 1 часа до получения микрогеля, содержащего 25,4% твердого вещества.
Микрогель намазывали при использовании планки с проволочной обмоткой #7 на электролитическую белую жесть 80# и подвергали горячему высушиванию при 200°С в течение 10 минут. Получали прозрачную, блестящую и слегка желтую пленку. Пленка демонстрировала 100% адгезии (отслаивание ленты), отсутствие царапин после 100 двойных истираний в кетоне МЭК, твердость 2Н по карандашной шкале, отсутствие разрушения после ударов листов с передней или противоположной сторон в 60 фунтов (27,2 кг) и отсутствие помутнения по истечении 1 часа нахождения в кипящей воде.
Пример 2 - Сравнительный пример, содержащий только первый сшиватель
100 граммов полимера из примера 1 объединяли с 5,0 грамма сорбитэпоксидной смолы и нагревали до 60°С. Добавляли 9,0 граммов диметилэтаноламина в 20 граммах воды, после этого добавляли 82,5 грамма воды. Получающуюся в результате смесь нагревали до 90°С и выдерживали. Смесь подвергалась гелеобразованию по истечении 40 минут. Уровень содержания твердого вещества в смеси составлял 25,4% точно так же, как в примере 1.
Пример 3
100 граммов полимера из примера 1 объединяли с 5,0 грамма сорбитэпоксидной смолы и 41,4 грамма сшивателя на основе блокированного изоцианата (60% твердого вещества, Bayer VP-2078/2) и нагревали до 60°С. Добавляли 9,0 граммов диметилэтаноламина в 20 граммах воды, после этого добавляли 140 граммов воды. Получающуюся в результате смесь нагревали до 90°С и выдерживали в течение 1 часа. Получающийся в результате продукт представлял собой стабильный микрогель при уровне содержания твердого вещества 25,4%.

Claims (10)

1. Композиция покрытия, содержащая микрогель, не содержащий бисфенола A, где микрогель получают смешением карбоксилфункционального полимера и системы гибридного сшивателя и инвертирования смеси в воде, где система гибридного сшивателя содержит:
а) первый сшиватель, содержащий эпоксидную смолу; и
b) второй сшиватель, содержащий термически активный сшиватель, способный сшивать покрытие при температурах нагревания в диапазоне от 120ºC до 275ºC, где второй сшиватель содержит фенольное соединение, которое представляет собой продукт реакции между фенолом или замещенным фенолом и формальдегидом, мочевиноформальдегид, оксазолиновое соединение, блокированный изоцианат, меламиновое соединение или смесь из вышеупомянутых соединений,
и где микрогель образован за счет реакции карбоксильных групп карбоксилфункционального полимера и первого сшивателя.
2. Композиция покрытия по п. 1, где микрогель характеризуется средним размером частиц, меньшим чем 1 микрон.
3. Композиция покрытия по п. 1, где карбоксилфункциональный полимер присутствует в количестве в диапазоне от 20 до 95% (масс.) микрогеля.
4. Композиция покрытия по п. 1, где первый сшиватель присутствует в количестве в диапазоне от 0,5 до 50% (масс.) микрогеля.
5. Композиция покрытия по п. 1, где второй сшиватель присутствует в количестве в диапазоне от 1 до 80% (масс.) микрогеля.
6. Композиция покрытия по п. 1, где карбоксилфункциональный полимер характеризуется кислотным числом в диапазоне от 40 до 400 мг КОН/грамм.
7. Подложка с нанесенным покрытием из композиции покрытия по п. 1.
RU2015142544A 2013-03-14 2014-03-11 Микрогели, полученные при использовании систем гибридных сшивателей, и композиции покрытий, содержащие микрогели, полученные из них RU2654057C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361781343P 2013-03-14 2013-03-14
US61/781,343 2013-03-14
EP13169100.8 2013-05-24
EP13169100 2013-05-24
PCT/EP2014/054624 WO2014139972A1 (en) 2013-03-14 2014-03-11 Microgels prepared using hybrid crosslinker systems and coating compositions having microgels prepared therefrom

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015142544A RU2015142544A (ru) 2017-04-18
RU2654057C2 true RU2654057C2 (ru) 2018-05-16

Family

ID=48485022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015142544A RU2654057C2 (ru) 2013-03-14 2014-03-11 Микрогели, полученные при использовании систем гибридных сшивателей, и композиции покрытий, содержащие микрогели, полученные из них

Country Status (15)

Country Link
US (1) US10053594B2 (ru)
EP (1) EP2970563B1 (ru)
KR (1) KR102187118B1 (ru)
CN (1) CN105189598B (ru)
AU (1) AU2014230937B2 (ru)
BR (1) BR112015021925B1 (ru)
CA (1) CA2904154C (ru)
ES (1) ES2658662T3 (ru)
HK (1) HK1219107A1 (ru)
MX (1) MX2015011832A (ru)
MY (1) MY183532A (ru)
NO (1) NO3063162T3 (ru)
PL (1) PL2970563T3 (ru)
RU (1) RU2654057C2 (ru)
WO (1) WO2014139972A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102303244B1 (ko) * 2015-04-15 2021-09-17 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치 및 그 제조방법

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4212781A (en) * 1977-04-18 1980-07-15 Scm Corporation Modified epoxy resins, processes for making and using same and substrates coated therewith
SU1126580A1 (ru) * 1983-06-27 1984-11-30 Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского Термореактивна полимерна композици
US4897434A (en) * 1987-07-24 1990-01-30 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Aqueous coating resin compositions and process for producing same
US5508325A (en) * 1995-01-19 1996-04-16 The Glidden Company Aqueous dispersed, acrylic grafted epoxy microgel protective coatings
US5576360A (en) * 1994-07-14 1996-11-19 The Glidden Company Low voc, aqueous dispersed, epoxy crosslinked polyester acrylic coatings
US5877239A (en) * 1997-05-01 1999-03-02 The Glidden Company Aqueous microgel from carboxyl latex polymer, acrylic-epoxy and diepoxide
US6034157A (en) * 1997-05-01 2000-03-07 Imperial Chemical Industries, Plc. Process for producing a coating composition
WO2012044954A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 Ppg Industries Ohio, Inc. A method for using a primer comprising a self-emulsified polyester microgel

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3215756A (en) 1960-04-21 1965-11-02 Cook Paint & Varnish Co Coating compositions comprising carboxyl containing copolymer, epoxide and amino resin
US4414357A (en) 1979-11-27 1983-11-08 Glasurit America, Inc. Polyester or alkyd resin composition containing acrylic microgels
US4546014A (en) 1982-12-16 1985-10-08 Celanese Corporation Water-swellable crosslinked polymeric microgel particles and aqueous dispersions of organic film-forming resins containing the same
US4751256A (en) * 1986-01-21 1988-06-14 Interez, Inc. Aqueous epoxy resin can coating compositions
DE3601560A1 (de) * 1986-01-21 1987-07-23 Herberts Gmbh Waessriges, hitzehaertbares ueberzugsmittel, dessen verwendung und damit beschichtete gegenstaende
SE462262B (sv) 1988-11-08 1990-05-28 Alfa Laval Separation Ab Saett och anlaeggning foer att, med en centrifugalseparator, befria en vaetska fraan ett daeri dispergerat aemne, som har stoerre taethet aen vaetskan
US5407976A (en) * 1993-10-27 1995-04-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Isocyanate crosslinked microgel for cathodic electrocoating compositions
US5464885A (en) 1994-04-04 1995-11-07 The Glidden Company Low VOC, aqueous dispersed, epoxy-ester acrylic graft coatings
ES2135628T3 (es) 1994-05-25 1999-11-01 Glidden Co Composiciones de revestimiento que contienen polimeros microgelificados en dispersion acuosa y epoxi-reticulados.
US5554671A (en) 1994-05-25 1996-09-10 The Glidden Company Low VOC, aqueous dispersed acrylic epoxy microgels
US5576361A (en) 1995-04-20 1996-11-19 The Glidden Company Zero VOC, aqueous dispersed, polyester modified acrylic-epoxy microgel polymers
US5532297A (en) 1995-05-26 1996-07-02 The Glidden Company Divinyl benzene modified, aqueous dispersed, acrylic graft coatings
US5733970A (en) 1997-01-28 1998-03-31 The Glidden Company Aqueous dispersed, epoxy crosslinked maleated oil microgel polymers for protective coatings
DE69816803T2 (de) 1997-05-01 2004-03-11 Imperial Chemical Industries Plc Verfahren zur herstellung einer beschichtungsstoffzusammensetzung
US5942563A (en) 1997-07-18 1999-08-24 The Glidden Company Aqueous dispersed acrylic-epoxy, branched epoxy protective coatings
CA2280409C (en) 1999-08-16 2008-05-20 Henry Degraaf Aqueous coating composition and process
WO2004035642A1 (de) * 2002-10-14 2004-04-29 Bollig & Kemper Gmbh & Co. Kg Phosphonsäuremodifizierte mikrogeldispersion
AU2002953359A0 (en) 2002-11-27 2003-01-09 The University Of Melbourne Microgel composition
JP4274211B2 (ja) * 2006-08-24 2009-06-03 Ｂａｓｆコーティングスジャパン株式会社 塗料用樹脂組成物及びそれを用いた塗料組成物

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4212781A (en) * 1977-04-18 1980-07-15 Scm Corporation Modified epoxy resins, processes for making and using same and substrates coated therewith
SU1126580A1 (ru) * 1983-06-27 1984-11-30 Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского Термореактивна полимерна композици
US4897434A (en) * 1987-07-24 1990-01-30 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Aqueous coating resin compositions and process for producing same
US5576360A (en) * 1994-07-14 1996-11-19 The Glidden Company Low voc, aqueous dispersed, epoxy crosslinked polyester acrylic coatings
US5508325A (en) * 1995-01-19 1996-04-16 The Glidden Company Aqueous dispersed, acrylic grafted epoxy microgel protective coatings
US5877239A (en) * 1997-05-01 1999-03-02 The Glidden Company Aqueous microgel from carboxyl latex polymer, acrylic-epoxy and diepoxide
US6034157A (en) * 1997-05-01 2000-03-07 Imperial Chemical Industries, Plc. Process for producing a coating composition
WO2012044954A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 Ppg Industries Ohio, Inc. A method for using a primer comprising a self-emulsified polyester microgel

Also Published As

Publication number Publication date
BR112015021925A2 (pt) 2017-07-18
RU2015142544A (ru) 2017-04-18
BR112015021925B1 (pt) 2021-08-17
HK1219107A1 (zh) 2017-03-24
EP2970563A1 (en) 2016-01-20
AU2014230937A1 (en) 2015-09-10
MX2015011832A (es) 2016-01-08
CA2904154A1 (en) 2014-09-18
AU2014230937B2 (en) 2017-02-09
CA2904154C (en) 2021-01-19
KR20150128790A (ko) 2015-11-18
CN105189598A (zh) 2015-12-23
NO3063162T3 (ru) 2018-01-13
US20160009943A1 (en) 2016-01-14
WO2014139972A1 (en) 2014-09-18
PL2970563T3 (pl) 2018-04-30
US10053594B2 (en) 2018-08-21
MY183532A (en) 2021-02-25
ES2658662T3 (es) 2018-03-12
EP2970563B1 (en) 2017-11-22
CN105189598B (zh) 2018-06-29
KR102187118B1 (ko) 2020-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2637023C2 (ru) Композиции покрытий контейнеров для пищевых продуктов и напитков
US7475786B2 (en) Can coatings, methods for coating can and cans coated thereby
KR102166188B1 (ko) 리그닌-기재의 코팅 조성물
EP2751201B1 (en) Coating compositions for food and beverage containers
JP2016517449A (ja) フェノールステアリン酸に基づくアクリルグラフトポリエーテル樹脂及びこれらから形成されるコーティング組成物
RU2635236C2 (ru) Композиция покрытия на водной основе, содержащая масляно-смоляной компонент
RU2654057C2 (ru) Микрогели, полученные при использовании систем гибридных сшивателей, и композиции покрытий, содержащие микрогели, полученные из них
CA2928555C (en) Aqueous-based coating composition containing hydroxy-terminated polybutadiene
CN107987232A (zh) 水溶性量子环氧丙烯酸乳液及其制备方法和应用
CN109439128B (zh) 一种高装饰性、易稀释水性氨基烤漆树脂及其制备方法
CN103740223B (zh) 一种水基性车灯反射罩镀膜涂料及其制备方法
SA515360975B1 (ar) مركبات جل دقيقة محضرة باستخدام أنظمة تشابك هجينة وتركيبات طلاء بها مركبات جل دقيقة محضرة منها
CN114478915A (zh) 一种不锈钢专用水性树脂及其制备方法