ES2286479T3

ES2286479T3 - Aditivos para revestimientos acuosos con bajo contenido en voc.

Info

Publication number: ES2286479T3
Application number: ES03776554T
Authority: ES
Inventors: Robert L. Mcvay
Original assignee: PPG Industries Ohio Inc
Current assignee: PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2007-12-01
Anticipated expiration: 2023-10-24
Also published as: EP1558687A1; ATE361955T1; DE60313793D1; EP1558687B1; WO2004044067A1; CN1703470A; CN101100570A; KR100790625B1; US20040087686A1; CN100351327C; CN1982390B; PT1558687E; BR0316015A; CA2499192A1; KR20060103474A; HK1082268A1; AU2003284164A1; AU2003284164B2; DE60313793T2; MXPA05004848A

Abstract

Un aditivo que comprende: a) un ácido carboxílico; b) una amina; y c) un alcohol; siendo la relación molar entre a: b: c 1, 5-3, 5; 11, 0-14, 5:43-92.

Description

Aditivos para revestimientos acuosos con bajo contenido en VOC.

La presente invención se refiere a aditivos para su uso en recubrimientos acuosos con bajo contenido en VOC. Más específicamente, los aditivos comprenden un ácido carboxílico, una amina y un alcohol; estos aditivos reducen la tensión superficial cuando se utilizan en sistemas de base acuosa.

Antecedentes de la invención

Los recubrimientos se aplican típicamente en el interior de los contenedores para bebidas y alimentos de metal para prevenir que el contenido entre en contacto con la superficie metálica del contenedor. El contacto con determinados alimentos, en particular productos ácidos, puede causar la corrosión del contenedor de metal. La corrosión tiene como consecuencia la contaminación y deterioro del aspecto y el sabor del producto de bebida o alimento.

El recubrimiento protector interno que se aplica a las latas de metal consiste típicamente en un recubrimiento que tiene un bajo contenido en extraíbles para evitar la contaminación del contenido. El recubrimiento debería estar asimismo sustancialmente libre de defectos y debería poseer una alta resistencia para una amplia variedad de alimentos y bebidas. Por otra parte, es deseable una buena adherencia a superficies metálicas, así como una buena humectación, para asegurar que se recubre completamente el metal y para proteger el metal durante las operaciones de horneado y conformado. Las altas temperaturas necesarias para conseguir rápidas velocidades de curado, sin embargo, pueden tener como resultado la formación de ampollas del recubrimiento. La formación de ampollas tiene lugar típicamente cuando la temperatura de curado traspasa el punto de ebullición del agua y puede tener como resultado un recubrimiento incompleto o débil del interior de la lata.

Por otra parte, tras la fabricación de la lata, el recubrimiento acuoso debe soportar temperaturas y presiones relativamente extremas necesarias a las que se someten las latas durante el procesado de los alimentos y que proporcionen el nivel necesario de resistencia a la corrosión para las latas una vez rellenados.

Compendio de la invención

La presente invención se refiere a un aditivo para recubrimientos acuosos con bajo contenido en VOC que comprenden a) un ácido carboxílico, b) una amina y c) un alcohol, siendo la relación molar de a:b:c 1,5-3,5:11,0-14,5;43-92. El aditivo se puede incorporar en un recubrimiento acuoso líquido, incluyendo uno que esté pigmentado. Estos recubrimientos y métodos para fabricar estos recubrimientos también entran dentro del marco de la presente invención.

Los aditivos de la presente invención sirven para reducir la tensión superficial de los recubrimientos acuosos en los que se incorporan. Esto tiene como resultado una mejor "humectación" del recubrimiento sobre la superficie metálica. "Humectación" es el término utilizado en la especialidad para referirse a la capacidad de un recubrimiento, en particular un recubrimiento de soporte acuoso, de recubrir un sustrato con una película continua, sustancialmente libre de defectos. El uso de composiciones que comprenden los aditivos de la presente invención tiene como resultado un revestimiento muy completo de la superficie metálica de la lata, en particular, con el flujo líquido que se salpica dentro de las latas y en el área de la cabeza de la lata, que constituyen históricamente los puntos en los que puede resultar difícil de conseguir un recubrimiento del revestimiento adecuado. Un recubrimiento del revestimiento mejor se corresponde con una mejor resistencia a la corrosión. De manera significativa, los aditivos de la presente invención mejoran el comportamiento del revestimiento sin producir ningún impacto negativo sobre el revestimiento. Resulta difícil encontrar aditivos que no afecten negativamente al comportamiento del revestimiento, ya que los requisitos para la aplicación del revestimiento son muy rígidos: en el revestimiento de las latas se emplea un curado a una alta temperatura y muy rápido y se somete a las latas a temperaturas y presiones muy altas tras el rellenado. Las latas recubiertas con revestimientos que contienen los aditivos de la presente invención también proporcionan un excelente índice de distribución del esmalte, lo que confirma que las latas quedan sustancialmente revestidas. Una ventaja adicional de las composiciones de la presente invención es que tienen un bajo contenido en sustancias volátiles orgánicas (VOC). Así pues, su utilización resulta beneficiosa para el medioambiente.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a un aditivo que comprende a) un ácido carboxílico, b) una amina y c) un alcohol.

El ácido carboxílico puede tener de aproximadamente 2 a aproximadamente 18 átomos de carbono. Se podrá apreciar que los ácidos carboxílicos que tienen de 2 a 7 átomos de carbono por lo general desprenden mal olor y, por consiguiente, su uso puede ser no deseable en ciertas aplicaciones. Los ácidos carboxílicos que tienen de 8 a 18 carbonos son por lo tanto típicamente más adecuados, en particular, para su aplicación en latas de alimentos. El ácido carboxílico puede derivarse de una grasa o aceite vegetal o animal o estar contenido en él, como por ejemplo un ácido graso. Entre los ejemplos de ácidos adecuados se incluyen, sin limitarse sólo a ellos, ácidos oleico, caproico, entánico, caprílico, cáprico, de isodecilo, pelargónico, láurico, mirístico, palmítico, linoléico, linolénico, esteárico, isosteárico, behénico, araquídico, araquidónico, erúcico, azelaico, de coco, soja, tall oil, sebo, manteca, vacuno, albaricoque, germen de trigo, aceite de maíz, aceite de semilla de algodón, ricínico, ricinoleico, colza, ácidos grasos de corazón de palma, ácidos de colofina, ácidos diméricos, ácidos triméricos, ácidos de ozono, diácidos, triácidos y combinaciones de ellos, así como otros ácidos de fuentes naturales y sintéticas. Son particularmente adecuados el ácido oleico y el ácido caprílico así como mezclas de ellos. En un modo de realización, se combina el ácido carboxílico con un disolvente como pentanol y/o butanol. Los ácidos carboxílicos son ampliamente asequibles en el comercio.

El ácido carboxílico se utiliza con una amina con arreglo a la presente invención, como por ejemplo una alquilamina o alcanolamina. Entre los ejemplos de aminas adecuadas se incluyen monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina, metilamina, dimetilamina, trimetilamina, etilamina, dietilamina, trietilamina, dietiletanolamina, propilamina, isopropilamina, dipropilamina, diisopropilamina, tripropilamina, triisopropilamina u otras alquil- o alcanolaminas diversas que tienen de uno a aproximadamente 12 carbonos, o amoníaco, o combinaciones de ellos. Es particularmente adecuado dimetiletanolamina ("DMEA"); DMEA proporciona una buena estabilidad y una buena resistencia a las ampollas.

Se utiliza también un alcohol con arreglo a la presente invención. Se puede utilizar cualquier alcohol que sea copatible con el ácido carboxílico. El alcohol puede estar ramificado o sin ramificar. En un modo de realización, el alcohol tiene al menos cuatro carbonos y, en otro modo de realización, el alcohol tiene de 5 a 7 carbonos. Si el número de carbonos es superior a aproximadamente 8, la resistencia a la formación de ampollas puede verse comprometida. Así pues, las personas especializadas en la técnica podrán seleccionar el alcohol apropiado en función de las necesidades del consumidor.

La relación molar del ácido carboxílico a la amina y el alcohol puede ser de 1,5-3,5:11-14,5:43-92, como por ejemplo 1,8-3,1:12-13,5:45-88. Se podrá apreciar que en algunos de los modos de realización de la presente invención, se puede introducir alguna amina a través de una resina acrílica epoxídica, y se puede introducir algún alcohol a través de un agente de reticulación fenólico.

En un modo de realización, la composición excluye específicamente las amidas de ácido graso.

Los aditivos de la presente invención encuentran una aplicación particular en revestimientos para latas de alimentos metálicas. El término "latas de alimento" se utiliza aquí para referirise a latas, contenedores o cualquier otro tipo de receptáculo de metal para retener cualquier tipo de alimento o bebida. Entre los metales típicos se incluyen acero laminado con estaño, acero sin estaño y acero laminado negro, si bien la invención no queda limitada al uso de estos metales.

La presente invención se refiere además a una composición de recubrimiento acuosa que comprende una resina de formación de película, un ácido carboxílico, una amina y un alcohol. Se puede utilizar cualquier resina de formación de película adecuada para su uso con latas de alimento con arreglo a la presente invención. Entre los ejemplos de polímeros útiles para la formación de resina se incluyen copolímeros acrílicos con contenido en ácido carboxílico o hidroxilo, polímeros de poliéster que contienen ácido carboxílico o hidroxilo, polímeros de poliuretano que contienen hidroxilo o isocianato y poliureas que contienen amina o isocianato. Estos polímeros también se describen en la patente EE.UU. Nº 5.939.491, columna 7, línea 7 a columna 8, línea 2; esta patente, así como las patentes que se citan aquí, se incorporan como referencia en el presente documento. Una resina de formación de película particularmente adecuada es una resina acrílica epoxídica como la descrita en la patente EE.UU. nº 4.212.781, que se incorpora en el presente documento como referencia. Se pueden utilizar también otras resinas acrílicas epoxídicas. Los agentes de curado para estas resinas se describen también en la patente '491 en la columna 6, líneas 6 62; entre los agentes de reticulación particularmente adecuados, especialmente para resinas acrílicas epoxídicas, se incluyen agentes de reticulación fenólicos y de melamina. "Fenólico" deberá entenderse con el significado de polímeros obtenidos a partir de uno o más monómeros fenólicos, como fenol, bisfenol A, t-butil-fenol y similares, en reacción con formaldehído. Se pueden emplear combinaciones de agentes de curado.

Se podrá apreciar que los recubrimientos de la presente invención son recubrimientos líquidos y, más específicamente son recubrimientos acuosos o de soporte acuoso. Los recubrimientos acuosos son preferibles con respecto a los recubrimientos a base de disolvente por motivos medioambientales. Se podrá entender, no obstante, que el término "acuoso" tal como se utiliza aquí significa que los recubrimientos son predominantemente agua; se pueden incluir cantidades reducidas, como por ejemplo menos de 20 por ciento en peso (en función del peso total de sustancias volátiles) de disolventes convencionales, como alcoholes, que siguen entrando dentro del alcance de la invención. De hecho la inclusión de una cantidad reducida de alcohol entra claramente dentro del marco de la presente invención.

De manera significativa, las composiciones de la presente invención también pueden comprender un pigmento. Se puede utilizar cualquier pigmento adecuado incluyendo TiO_{2}, ZnO y MgO. Los pigmentos se añaden para dar color y también para ocultar o para dar resistencia al manchado a los revestimiento para las latas que contengan alimentos con un alto contenido en sulfuro, como carnes.

Las composiciones de la presente invención pueden contener también cualquier otro aditivo convencional como colorantes, ceras, lubricantes, desespumantes, agentes de humectación, plastificantes, agentes de reforzamiento y catalizadores. Se puede utilizar cualquier catalizador mineral o de ácido sulfónico como catalizador. Son particularmente adecuados para las aplicaciones de latas para alimentos el ácido fosfórico y el ácido dodecil benceno sulfónico.

La resina de formación de película está presente generalmente en la composición de recubrimiento acuosa en una cantidad superior a aproximadamente 11 por ciento en peso, como por ejemplo más de aproximadamente 12 por ciento en peso y menos de 16 por ciento en peso, basándose el porcentaje en peso en el peso total del revestimiento. Cuando se utiliza un agente de curado, por lo general está presente en una cantidad de hasta 50 por ciento en peso; este porcentaje en peso se basa en el total de sólidos de resina. El agua o la mezcla de agua /disolvente puede estar presente en cantidades comprendidas entre 60 y 77 por ciento en peso, como por ejemplo de 62 a 74 por ciento en peso basándose el porcentaje en peso en el peso total del recubrimiento. El ácido carboxílico puede estar presente en la composición en una cantidad efectiva. "Cantidad efectiva" cuando se utiliza en referencia a ácido(s) carboxílico(s), se refiere a la cantidad de ácido carboxílico que al añadirse a un recubrimiento mejore la capacidad de humectación del recubrimiento. La capacidad de humectación se puede determinar a través de medios conocidos en la técnica, como por ejemplo la prueba de comprobación de la distribución del esmalte, tal como se ha mencionado anteriormente. Se podrá apreciar que varios revestimientos conocidos en la técnica contienen cantidades traza de ácidos carboxílicos (es decir <0,1 por ciento en peso) como consecuencia de una adición inadvertida con diversos aditivos. No obstante, dichas cantidades no servirán para mejorar la humectación de la composición, por lo que no son "cantidades efectivas" tal como se utiliza aquí. Generalmente, el porcentaje en peso del ácido carboxílico estará comprendido entre 1,0 a 3,5 como por ejemplo de 1,5 a 2,0, basándose el porcentaje en peso total en el total de sólidos de resina, si bien se pueden utilizar porcentajes en peso incluso menores en determinadas formulaciones. El porcentaje en peso de amina oscila generalmente entre 17 y 23, por ejemplo entre 19 y 21, basándose el porcentaje en peso en el total de disolvente orgánico. El porcentaje en peso del alcohol puede oscilar entre 50 y 62, por ejemplo entre 52 y 58, basándose el porcentaje en peso en el peso total de disolvente orgánico. Los pigmentos y otros aditivos pueden comprender entre 11 y 15 por ciento en peso, por ejemplo entre 12 y 14 por ciento en peso de la composición, basándose el porcentaje en peso en el peso total del recubrimiento. Generalmente, las composiciones tienen un 24 a 34 por ciento de sólidos y de 76 a 66 por ciento de sustancias volátiles. Tal como se utiliza aquí, y tal como se entiende en la especialidad, el término "volátiles" incluye agua.

Un modo de realización particularmente adecuado consiste en una composición en la que se utiliza ácido cáprílico en solitario o conjuntamente con ácido oleico con una resina acrílica epoxídica y un agente de reticulación fenólico. Cuando se utilizan los ácidos tanto oleico como caprílico, la relación molar de ácidos oleico a caprílico oscila entre 1,0-2,5:1,0-7,5. Se ha descubierto de manera sorprendente que el uso de ácido caprílico da cabida a un significativo aumento del contenido en sólidos de la formulación de recubrimiento. La cantidad de ácido utilizada en la formulación es la que se ha descrito anteriormente. Por ejemplo, se puede aumentar el contenido en sólidos de 22 por ciento en peso de sólidos a 24, 25, 26 o incluso un porcentaje en peso de sólidos mayor a través del uso de ácido caprílico. Un producto con alto contenido en sólidos así (es decir, más de un 22 por ciento en peso en sólidos) puede aplicarse a una lata a un peso de aproximadamente 250 mg sin formación de ampollas. Este resultado es significativo. Típicamente, se aplican revestimientos acrílicos epoxídicos que tienen un contenido en sólidos de aproximadamente 22 por ciento en peso sólo a un peso de aproximadamente 210 a 220 mg a una lata, y se sigue produciendo la formación de ampollas. Así pues, se ha descubierto de manera sorprendente que al usar la presente invención en una cantidad mayor se pueden reducir realmente, si no eliminar, la formación de ampollas. Por consiguiente, la presente invención se refiere además a un revestimiento para latas de alimento que tiene un 24 por ciento en peso de sólidos o más que comprende ácido caprílico. Entra dentro de la presente invención también una lata para alimentos revestida y horneada con 250 mg de esta composición sin una formación de ampollas sustancial.

El ácido carboxílico, la amina y el alcohol se pueden incorporar en el recubrimiento acuoso en un punto apropiado durante la formación del recubrimiento. En un modo de realización particularmente adecuado, se añaden el ácido carboxílico y la amina por separado durante la dispersión del pigmento. Primero se añade la amina, opcionalmente seguido de un desespumante y después el (los) ácido(s) carboxílico(s). La amina y el (los) ácido(s) carboxílico(s) no se mezclan previamente, de manera que las sales de amina del (los) ácido(s) carboxílico(s) que se pueden formar no son intencionados. La adición del (los) ácido(s) carboxílico(s) y la amina a la dispersión de pigmento proporciona una buena humectación de pigmento y una dispersión del pigmento a través de todo el recubrimiento. Si se utiliza un medio diferente para humedecer y dispersar el pigmento, se pueden incluir los aditivos de la presente invención en la composición como un post-aditivo. En cualquier caso, el recubrimiento tendrá una humectación excelente cuando se aplique sobre un sustrato metálico. Una ventaja adicional del primer método es que los aditivos de la presente invención ayudan a la formulación del revestimiento favoreciendo la dispersión del pigmento. En ausencia del ácido carboxílico de la presente invención, puede ser necesario triturar por molino de arena la pasta triturada, lo que es más costoso y requiere más tiempo que los métodos de la presente invención.

El componente de alcohol del aditivo de la presente invención puede introducirse en las composiciones acuosas a través de la propia resina de formación de película si un alcohol comprende parte del disolvente en el que está contenida la resina. Alternativamente, se puede añadir el alcohol por separado o en cualquier otro punto durante la formulación.

La presente invención por tanto se refiere también a un método para preparar una composición de recubrimiento acuosa pigmentada que comprende el triturado del pigmento con un "componente de ácido carboxílico" que comprende un ácido carboxílico y una amina y el mezclado del pigmento triturado en un "componente de resina" que comprende una resina de formación de película; o bien el componente de ácido carboxílico o bien el componente de resina comprenderán además un alcohol. Se pueden emplear los métodos normales para el triturado del pigmento. Se puede mezclar el pigmento triturado en la resina de formación de película a través de medios conocidos en la especialidad; uno de los métodos adecuados en particular emplea un mezclador de tipo Cowles. Otras mezcladoras adecuadas incluyen molinos de arena y molinos horizontales.

La presente invención se refiere también a un método para preparar una composición de recubrimiento acuosa pigmentada que comprende la adición a una resina de formación de película pigmentada, de una composición que comprende un ácido carboxílico y una amina, comprendiendo o bien el componente de resina o bien el componente de ácido carboxílico además un alcohol.

La presente invención se refiere asimismo a un método para inhibir la corrosión en una lata para alimentos de metal que comprende la aplicación en el interior de la lata de cualquiera de las composiciones de recubrimiento que se han descrito. Se puede aplicar el recubrimiento a través de cualquiera de los métodos convencionales en la técnica, como por ejemplo rociado sin aire a alta presión, aplicación con rodillos, aplicación con bobina. Es particularmente adecuado el rociado sin aire a alta presión. El recubrimiento se puede aplicar para conseguir el grosor de película seca deseado ("DFT"). Un DFT comprendido entre aproximadamente 5 y 7 \mum (micrómetros) es típicamente el adecuado.

Tal como se ha señalado anteriormente, se puede utilizar cualquier sustrato de metal para las latas de alimento tratadas con arreglo a la presente invención. Las latas pueden ser o bien de dos piezas o bien latas de tres piezas. Los especialistas en este campo entenderán por "latas de dos piezas" las latas embutidas y luego estiradas ("DWI"). Los especialistas en la técnica entenderán por ``lata para alimentos de "tres piezas" aquellas que están revestidas con una lámina plana, fabricada y soldada. Normalmente, las latas en dos piezas se revisten tras la fabricación y la lata de tres piezas se fabrica tras el recubrimiento.

Los métodos de la presente invención, en los que se emplean las composiciones mencionadas, tienen como resultado una humectación excelente de la superficie interior de la lata. En la preparación de las latas para alimentos DWI, frecuentemente se aplica un recubrimiento en la parte exterior de la lata que salpica el interior de la lata; este recubrimiento se denomina sellador parcial y por lo general contiene una cantidad considerable de cera. De manera significativa, las composiciones de la presente invención humedecen uniformemente el sellador parcial que se ha aplicado en el interior de la lata de alimento.

La capacidad del recubrimiento de cubrir o "humedecer" el interior de la lata de alimento se mide generalmente utilizando una prueba de comprobación de la distribución del esmalte. Esta prueba implica por lo general el vertido de agua salina en la lata y hacer correr una corriente a través del agua; si la lata está completamente revestida, deberá haber una lectura en la prueba de comprobación de la distribución del esmalte de cero mA (miliamperios). Las lecturas de hasta aproximadamente 25 mA (miliamperios) son tolerables normalmente. Los recubrimientos de la presente invención pueden proporcionar de manera consistente lecturas de la comprobación de la distribución del esmalte de menos de 25, como por ejemplo menos de 4 o incluso menos de 1.

Además de las excelentes propiedades de humectación de los recubrimientos de la presente invención, los recubrimientos tienen por lo general la ventaja adicional de ser deseables para el medio ambiente. Más específicamente, los recubrimientos tienen un bajo VOC según se determina con el cálculo de VOC menos agua. Las VOC de los recubrimientos de la presente invención son típicamente menores o iguales a aproximadamente 383,4 g (3,2 libras) de disolvente por litro (por galón) menos agua. Los valores VOC de 359,5 a 383,4 (3,0 a 3,2) pueden conseguirse consistentemente pudiéndose obtener valores VOC tan bajos como 323,5 (2,7) o incluso 287,6 (2,4) con arreglo a la presente invención.

Tal como se utiliza aquí, a no ser que se especifique de manera expresa, todos los números, como por ejemplo los que expresan valores, intervalos, cantidades o porcentajes se pueden leer como antecedidos por la palabra "aproximadamente", incluso cuando no aparece de manera expresa el término. Asimismo, todos los intervalos numéricos que se citan en el presente documento incluyen todos los sub-intervalos incluidos en ellos. Tal como se utiliza aquí, el término "polímero" se refiere a oligómeros y tanto homopolímeros como copolímeros y el prefijo "poli" se refiere a dos o más.

Ejemplos

Los ejemplos que se exponen a continuación tienen como fin ilustrar la invención y no deben interpretarse como limitativos de la invención en ningún modo.

Ejemplo 1

Se prepararon las muestras 1-5, que eran todas ellas pulverizados sin aire interior blancas acuosas con bajo contenido en VOC, de forma general del siguiente modo, utilizando los ingredientes y cantidades (en libras) que se muestran en la tabla 1. Se cargó en un tanque cowles una dispersión acrílica epoxídica (65 por ciento en sólidos en un disolvente y en reposo con agua hasta aproximadamente un 24 por ciento en sólidos). Se puso en marcha la mezcladora y se añadieron sucesivamente dimetiletanolamina, SURFONYL 104, y ácido oleico (muestras 1, 2, 3 y 5) o ácido cáprico/butil celosolve 50/50 (muestra 4). A continuación, se añadieron el ácido caprílico (muestras 1, 4, y 5), ácido cáprico/butil celosolve (muestra 2) o ácido caproico (muestra 3); tras la adición de este componente, la mezcla cayó significativamente y se formó torbellino, lo que permitió una agitación excelente y la dispersión del pigmento. A continuación, se añadió dióxido de titanio. Se mezcló la pasta a alta velocidad durante aproximadamente 1 hora hasta una finura de grano ("F.O.G.") de menos de 7. Una vez conseguida una dispersión de pigmento apropiada, se añadieron melamina y agua desionizada. A continuación, se bombeó la dispersión cowles anterior introduciéndola en un tanque de finos descendiente, que contenía más dispersión acrílica epoxídica, melamina, pentanol (muestras 1-4) o 2-etilhexanol (muestra 5), emulsión de carnauba, ácido oleico (muestras 1-3 y 5) o ácido cáprico/butil celosolve (muestra 4) y
agua.

El contenido en VOC de los recubrimientos fue de aproximadamente 300 g/l (2,5 libras/gal) menos agua. Se rociaron los revestimientos en condiciones sin aire a alta presión para dar una película uniforme con una humectación excelente sobre el acero laminado de estaño, una baja distribución del esmalte y un buen comportamiento en paquetes de alimentos vegetales.

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TABLA 1

1

^{1}

\begin{minipage}[t]{150mm} La
dispersión se puede obtener disolviendo la resina epoxídica en un
disolvente y haciéndolo reaccionar después el oxirano con los
carboxilos en un acrílico preformado utilizando una amina como
catalizador o disolviendo la resina epoxídica en un disolvente y
polimerizando después los monómeros acrílicos en presencia del
epoxi, lo que permite que se disperse el epoxi en agua una vez
neutralizado el acrílico con una amina.\end{minipage}

^{2} 2,4,7,9-tetrametil-5-decin-4,7-diol obtenido de Air Products como SUFYNOL 104.

^{3} Calidad alimento, kosher, obtenido de Acme Hardesty Co.

^{4} Obtenido de Acme Hardesty Co.

^{5} Ácido cáprico/butil celosolve 50/50 obtenido de Acme Hardesty Co.

^{6} Obtenido de Acme Hardesty Co.

^{7} Obtenido de Cytec Industries, Inc. como CYMEL 301.

^{8} Obtenido de Carroll Scientific.

^{9} Determinado por ASTM 1 hora a 110ºC (230ºF).

^{10} Determinado utilizando una copa Ford a 25ºC (77ºF).

^{11} Determinado haciendo correr sólidos ASTM y agua y utilizando el cálculo de VOC menos agua.

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Ejemplo 2

Se revistieron las muestras 1, 2 y 4 preparadas con arreglo al ejemplo 1 hasta un peso de película en seco de 300 a 350 mg en latas de 300 x 407. Las latas eran latas de dos piezas de lámina de estaño y se aplicó el revestimiento por pulverizado sin aire a alta presión.

Se sometieron las latas a una prueba de comprobación de la distribución del esmalte. Se llevó a cabo la prueba utilizando un aparato WACO de Wikens-Anderson Co. de Chicago, Illinois, siguiendo las instrucciones del fabricante. La solución vertida en la lata, es decir, el electrolito, consistió en 1% de NaCl y 1% de NH_{4}SCN. En la tabla 2 se muestran los resultados. Tal como se puede observar en la tabla, los resultados estuvieron bastante por debajo de 25 y con una media de menos de 1,3 para la muestra 1, menos de 1,0 para la muestra 2 y 0,7 para la muestra 4. Esto indica que se consigue un excelente recubrimiento con las composiciones de la presente invención.

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TABLA 2

2

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Ejemplo 3

Se sometieron a una prueba de envasado las latas preparadas tal como se ha descrito en el ejemplo 2 utilizando la muestra 1, en la que se rellenaron en caliente las latas con alimento a 77ºC (170ºF) y después se procesaron con vapor durante 1,5 horas a 121ºC (250ºF). En las tablas 3 y 4 se presentan los resultados para dos latas diferentes. Tal como se puede observar en las tablas, la pintura obtenida en el ejemplo 1 es comparable o mejor a la del control comercial (643E503, distribuido en el comercio por ICI) en lo que se refiere a la adherencia en el espacio de cabeza y la corrosión en el espacio de cabeza en una lata de dos piezas en maíz de tipo crema, sopa de fideos con pollo y pasta. La adherencia fue determinada separando la tapa de la lata y cortando la lata longitudinalmente. Se presionó cinta adhesiva 610 de 3M firmemente en la parte superior del espacio de cabeza (partiendo desde la parte superior y extendiéndolo hacia abajo a aproximadamente 19,1 mm (3/4 pulgadas)). A continuación, se separó la cinta en un movimiento rápido y se inspeccionó a simple vista el recubrimiento que quedaba. Un "diez" indica que no se separó revestimiento. Se determinó la corrosión por inspección visual también; las zonas en las que la cinta adhesiva desprendió el recubrimiento se consideran por lo general como corroídas.

TABLA 3

3

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TABLA 4

4

Ejemplo 4

Se preparó un revestimiento de lata de color dorado con arreglo a la presente invención disolviendo epoxi en butanol y butil celosolve y polimerizando los monómeros acrílicos en presencia del epoxi. A continuación, se añadió dimetiletanolamina al lote. A continuación, se añadió el lote a un tanque descendente de finos que contenía agua y se enfrió de aproximadamente 82ºC (180ºF) a aproximadamente 66ºC (150ºF). Se añadieron sucesivamente ácido oleico, ácido caprílico y fenólico. Se mantuvo el lote durante una hora a una temperatura comprendida entre 60ºC (140ºF) y 66ºC (150ºF), trascurrido el cual se añadió SUFYNOL 104. A continuación, se enfrió el lote por debajo de 43ºC (110ºF) y se añadió cera, una emulsión de carnauba. Se ajustó la viscosidad con agua utilizando una copa Ford Nº 4 hasta el intervalo de viscosidad deseado. Se determinó el contenido en sólidos del producto final en 28 por ciento (con arreglo a ASTM D2360 a 110ºC (230ºF) durante una hora) y 25 por ciento (con arreglo a un procedimiento similar pero a 204ºC (400ºF) durante cinco minutos). La viscosidad del producto estuvo comprendida entre 22 y 30 segundos según se determinó utilizando una copa Ford Nº 4. Se aplicó el revestimiento a una lata de 300 x 407 en una cantidad de 250 mg y después se horneó en una cuarta zona comercial dentro de un horno de cocción estando la primera zona a 99ºC (211ºF), la segunda a 236ºC (457ºF) y la tercera a 226ºC (438ºF) y la cuarta a 226ºC (438ºF) durante un total de cinco a seis minutos de tiempo de cocción. El revestimiento no formó ampollas.

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TABLA 5

6

Si bien se han descrito los modos de realización de la presente invención en particular con fines ilustrativos, para las personas especializadas en este campo será evidente que se pueden realizar numerosas variaciones de los detalles de la presente invención sin alejarse por ello de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Un aditivo que comprende:

a): un ácido carboxílico;

b): una amina; y

c): un alcohol;

siendo la relación molar entre a: b: c 1,5-3,5; 11,0-14,5:43-92.

2. El aditivo de la reivindicación 1, teniendo el ácido carboxílico de 2 a 18 átomos de carbono.

3. El aditivo de la reivindicación 2, teniendo el ácido carboxílico de 8 a 18 átomos de carbono.

4. El aditivo de la reivindicación 3, siendo el ácido carboxílico ácido oleico, ácido caprílico o mezclas de los mismos.

5. El aditivo de la reivindicación 1, siendo la amina dimetiletanolamina.

6. El aditivo de la reivindicación 1, teniendo el alcohol al menos 4 carbonos.

7. El aditivo de la reivindicación 6, teniendo el alcohol de 4 a 7 carbonos.

8. El aditivo de la reivindicación 6, siendo el alcohol pentanol.

9. Una composición de recubrimiento acuosa que comprende:

a): una resina de formación de película; y

b): el aditivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

10. La composición de la reivindicación 9 en la que la resina de formación de película es una resina acrílica epoxídica.

11. La composición de la reivindicación 9, que comprende además un pigmento.

12. La composición de la reivindicación 11, en la que el pigmento es dióxido de titanio.

13. Un método para inhibir la corrosión en una lata de alimento metálica que comprende la aplicación en el interior de dicha lata de la composición de las reivindicaciones 9 a 12.

14. El método de la reivindicación 13, en el que la lata de alimento se selecciona entre una lata de alimento en dos piezas y una lata de alimento de tres piezas.

15. Un método para preparar una composición de recubrimiento acuoso pigmentada que comprende:

a) triturado del pigmento con un componente de ácido carboxílico que comprende un ácido carboxílico y una amina; y

b) mezclado del pigmento triturado de la etapa a) en un componente de resina que comprende una resina de formación de película; comprendiendo el componente de ácido carboxílico o componente de resina además alcohol.

16. El método de la reivindicación 15, en el que el componente de ácido carboxílico comprende además el alcohol.

17. El método de la reivindicación 15, en el que el componente de formación de película comprende además el alcohol.

18. Un método para preparar una composición de recubrimiento acuosa pigmentada que comprende la adición a una composición que comprende una resina de formación de película pigmentada, un aditivo que comprende una cantidad efectiva de un ácido carboxílico (a) y una amina (b), comprendiendo o bien la resina de formación de película o bien el aditivo alcohol (c), siendo la relación molar de a: b: c 1,5-3,5:11,0-14,5:43-92.

19. El método de la reivindicación 18, en el que la resina de formación de película comprende una resina acrílica epoxídica.

20. Una composición de recubrimiento de lata de alimento según cualquiera de las reivindicaciones 9 10 que tiene un contenido en sólidos de 26 por ciento en peso o más según se determina por ASTM D2360 a 230ºF durante una hora que comprende ácido caprílico.

21. La composición de recubrimiento de la reivindicación 20, en la que el contenido en sólidos es de 28 por ciento en peso.

22. La composición de recubrimiento de la reivindicación 20, que comprende además ácido oleico.

23. La composición de recubrimiento de la reivindicación 22, en la que la relación molar de ácido oleico a ácido caprílico es de 1,0-2,5:1,0-7,5.

24. Una lata para alimento revestida y horneada con 250 mg del recubrimiento de la reivindicación 20, estando sustancialmente libre de formación de ampollas la lata para alimento revestida.

25. La composición de recubrimiento de la reivindicación 9 que comprende además un agente de reticulación, seleccionado preferiblemente entre melamina y un agente de reticulación fenólico.