ES2564524T3 - Composición de revestimiento para sustratos metálicos - Google Patents

Composición de revestimiento para sustratos metálicos

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ES2564524T3
ES2564524T3 ES09161676.3T ES09161676T ES2564524T3 ES 2564524 T3 ES2564524 T3 ES 2564524T3 ES 09161676 T ES09161676 T ES 09161676T ES 2564524 T3 ES2564524 T3 ES 2564524T3
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Georg K. Bartley III
Paul E. Fuchs
Robert M. O'brien
Girish G. Parekh
Greg M. Paulson
Daniel E. Rardon
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Sherwin Williams Co
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Valspar Sourcing Inc
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Abstract

Un bote para alimentos o bebidas, que comprende: una parte estructural; y una parte de los extremos; en el que al menos una de las partes estructural y los extremos es de aluminio y está revestida en al menos una superficie principal con una composición de revestimiento que comprende: entre 60 y 95% en peso (basado en el contenido de sólido de la composición) de una o más resinas de poliéster, en que al menos una de las resinas de poliéster tiene una Tg de menos de aproximadamente 50ºC, en que la resina de poliéster se forma mediante la reacción de una o más moléculas de poliácido y una o más moléculas de poliol; uno o más copolímeros de acrilato que tienen grupos glicidilo colgantes; y un reticulante; en que la composición de revestimiento contiene menos de 1.000 ppm de cada uno de BPA móvil y unido y compuestos de glicidil-éter aromáticos.

Description

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V se extienden hasta el borde de la pieza del ensayo. La abertura en la parte superior de V tiene 4 cm de ancho en este borde. La profundidad de las líneas de puntuación debe ser de un 75% del grosor de la pieza del ensayo. Partiendo del borde de la pieza del ensayo, se usan seguidamente cizallamientos metálicos para producir un corte de 10 mm a lo largo de cada línea trazada. La pieza del ensayo es seguidamente pasteurizada como se describió bajo el apartado de pasteurización anterior.
Después de la pasteurización, se usan unos alicates para torcer la “lengüeta” cortada hasta un ángulo de 90º fuera del lado revestido del sustrato. La pieza del ensayo es colocada seguidamente en una superficie lisa, con el lado revestido orientado hacia abajo. La “lengüeta” cortada es agarrada usando los alicates y se ejerce una tracción sobre la “lengüeta” desde el panel del ensayo a un ángulo de 180º hasta que es completamente retirada. Después de retirar la “lengüeta”, se mide cualquier revestimiento que se extienda en la abertura sobre el panel del ensayo. La distancia de la mayor penetración (biselado) se expresa en milímetros.
Ejemplos
Ejemplo 1
Experimento 1: Preparación de un poliéster de baja Tg
En un matraz de 4 bocas adecuadamente equipado con agitador, termómetro, columna de relleno, condensador de agua, separador Dean Stark y entrada para nitrógeno se introdujeron 127 gramos (1,41 moles) de 2-metil-1,3propanodiol, 22,3 gramos (0,36 moles) de etilenglicol, 133,6 gramos (0,804 moles) de ácido tereftálico y 0,45 gramos de catalizador de 1-cloro-3-hidroxi-1,1,3,3-tetrabutoxi-diestannoxano (CHTD). La tanda se calentó a 220ºC, mientra se mantenía continuamente la temperatura del cabezal por encima de la columna de relleno por debajo de 100ºC. El agua condensada se recogió en un separador Dean Stark. Después de que el contenido líquido en la tanda se hizo transparente, la tanda se enfrió a 180ºC y se añadieron 97,9 gramos (0,486 moles) de ácido sebácico y 69,3 gramos (0,417 moles) de ácido isoftálico. Seguidamente la tanda se calentó a 220ºC, el agua condensada se recogió en un separador de Dean Stark. Se añadieron 25 gramos de ciclohexanona a la tanda. Seguidamente se añadieron 50 gramos de Aromatic 150 y la temperatura se elevó hasta 234ºC. Seguidamente la reacción se enfrió y se añadieron otros 300 gramos de Aromatic 150. El poliéster resultante tenía un contenido de materias no volátiles (NVM) de 49,6%, un índice de acidez de 3,3, un índice de OH de 14, un peso molecular medio ponderal Mp de 24.780, un peso molecular medio numérico Mn de 8.740, una relación Mp/Mn de 2,8 y una Tg de 5,9 ºC.
Experimento 2: Preparación de poliéster de baja Tg
En un matraz de 4 bocas adecuadamente equipado con agitador, termómetro, columna de relleno, condensador de agua, separador Dean Stark y entrada para nitrógeno se introdujeron 128,7 gramos (1,43 moles) de 2-metil-1,3propanodiol, 22,3 gramos (0,36 moles) de etilenglicol, 148,5 gramos (0,894 moles) de ácido tereftálico y 0,45 gramos de catalizador CHTD. La Tanda se calentó a 220ºC, mientras se mantenía continuamente la temperatura del cabezal por encima de la columna de relleno por debajo de 100ºC. El agua condensada se recogió en un separador Dean Stark. Después de que el contenido líquido de la tanda se hizo transparente, la tanda se enfrió a 180ºC y se añadieron 75,2 gramos (0,372 moles) de ácido sebácico y 76,8 gramos (0,462 moles) de ácido isoftálico. Seguidamente la tanda se calentó a 220ºC y el agua condensada se recogió en un separados Dean Stark. Se añadieron 25 gramos de ciclohexanona a la tanda. Seguidamente se añadieron 50 gramos de Aromatic 150 y la temperatura se elevó hasta 234ºC. Seguidamente a reacción se enfrió y se añadieron otros 300 gramos de Aromatic
150. El poliéster resultante tenía una NVM de 52,6%, índice de acidez de 2,7, índice de OH de 10, Mp de 12.890, Mn de 4.780, Mp/Mn de 2,7 y Tg de 13,5ºC.
Experimento 3: Preparación de poliéster de baja Tg
Este experimento se preparó de forma similar al ejemplo 1, experimento 2 anterior, con la excepción de que se usaron 225,3 gramos (1,36 moles) de ácido tereftálico en lugar de la combinación de ácido tereftálico y ácido isoftálico. El poliéster resultante tenía una NVM de 52,7%, índice de acidez de 4,6, índice de OH de 7, Mp de 23,667, Mn de 5,797, Mp/Mn de 4,1 y Tg de 15,9ºC.
Experimento 4: Preparación de poliéster de baja Tg
Este experimento fue similar al ejemplo 1, experimento 1, con la excepción de que el catalizador usado fue ácido butil-estannoico en lugar de CHTD. El poliéster resultante tenía una NVM de 52,6%, índice de acidez de 3,0, índice de OH de 17, Mp de 24,270, Mn de 7.032, Mp/Mn de 3,45 y Tg de 5,8ºC.
Experimento 5: Preparación de poliéster de baja Tg
En un matraz de 4 bocas adecuadamente equipado con agitador, termómetro, columna de relleno, condensador de agua, separador Dean Stark y entrada para nitrógeno se introdujeron 127 gramos (1,41 moles) de 2-metil-1,3propanodiol, 22,3 gramos (0,36 moles) de etilenglicol, 262,5 gramos (1,58 moles) de ácido tereftálico y 0,45 gramos de catalizador de ácido butil-estannoico. La tanda se calentó a 220ºC mientras se mantenía continuamente la temperatura del cabezal por encima de la columna de relleno por debajo de 100ºC. El agua condensada se recogió en un separador Dean Stark. Después de que el contenido líquido de la tanda se hizo transparente, la tanda se enfrió a 180ºC y se añadieron 69,3 gramos (0,12 moles) de Empol 1008 (ácido graso dímero) y 69,3 gramos (0,417
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6.270, Mp/Mn de 3,6 y Tg de 61,6ºC.
Ejemplo 3
Preparación de poliéster de elevada Tg
En un matraz de 4 bocas adecuadamente equipado con agitador, termómetro, columna de relleno, separador Dean Stark, condensador de agua y entrada para nitrógeno se introdujeron 295,6 gramos (3,28 moles) de 2-metil-1,3propanodiol, 186,2 gramos (3 moles) de etilenglicol 346,54 gramos (4,81 moles) 1,4-ciclohexano-dimetanol (CHDM), 636,3 gramos de (7,66 moles) de ácido tereftálico. La tanda se calentó continuamente a 120ºC y se añadieron 2,2 gramos de ácido butil-estannoico. La tanda se calentó lentamente a 224ºC, mientras se mantenía continuamente la temperatura del cabezal por encima de la columna de relleno por debajo de 100ºC y se separó por destilación el agua formada. Después de que la tanda se hizo transparente, se añadieron 775,87 gramos (4,7 moles) de ácido isoftálico. La temperatura de la tanda se mantuvo a 220ºC mientras se separaba por destilación el agua formada. Seguidamente la tanda se enfrió a 170ºC y se añadieron 100 gramos de ciclohexanona. Seguidamente la temperatura se elevó hasta 220ºC mientras se separaba el agua formada. Seguidamente la columna de relleno se retiró y la temperatura se elevó hasta 232ºC. Seguidamente se añadieron 800 gramos de Aromatic 200. El poliéster resultante tenía una NVM de 53%, índice de acidez de 2,7, índice de OH de 2, Mp de 30.590, Mn de 11.500, Mp/Mn de 2,7 y Tg de 66,2ºC.
Ejemplo 4
Preparación de poliéster-poliuretano de baja Tg
Experimento 1: Preparación de intermedio de poliéster
En un matraz de 4 bocas adecuadamente equipado con agitador, termómetro, columna de relleno, separador Dean Stark, condensador de agua y entrada para nitrógeno se introdujeron 135 gramos (1,5 moles) de 2-metil-1,3propanodiol, 22,13 gramos (0,36 moles) de etilenglicol 180,3 gramos (1,086 moles) de isoftálico. La tanda se calentó a 120ºC y se añadieron 0,45 gramos de ácido butil-estannoico. La tanda se calentó lentamente a 220ºC, mientras se mantenía continuamente la temperatura del cabezal por encima de la columna de relleno por debajo de 100ºC y se separó por destilación el agua formada. Después de que la tanda se hizo transparente, se añadieron 45,2 gramos (0,7 moles) de ácido isoftálico y 75,2 gramos (0,37 moles) de ácido sebácico. La temperatura de la tanda se mantuvo a 220ºC mientras se separaba por destilación el agua formada. Seguidamente la tanda se enfrió a 170ºC y se añadieron 25 gramos de ciclohexanona. Seguidamente la temperatura se elevó a 220ºC mientras se separaba el agua formada. Seguidamente la columna de relleno se retiró y la temperatura se elevó hasta 232ºC. Seguidamente se añadieron 337 gramos de Aromatic 150. El poliéster resultante tenía una NVM de 48,6%, índice de acidez de 2,0, índice de OH de 37, Mp de 9.790, Mn de 3.100, Mp/Mn de 3,2 y Tg de 10,6ºC.
Experimento 2: Preparación de poliéster-poliuretano
En un matraz de 4 bocas adecuadamente equipado con agitador, termómetro, condensador de agua y entrada para nitrógeno se introdujeron 200 gramos del intermedio de poliéster preparado en el experimento 1 anterior, 7,2 gramos de isocianato de isoforona y 0,2 gramos de dilaurato de dibutil-estaño. La tanda se calentó y se mantuvo a 75ºC bajo una atmósfera de nitrógeno durante 6 horas. Seguidamente se añadieron 55 gramos de Aromatic 150. El poliésterpoliuretano resultante tenía un 39,8% de sólidos, Mp de 59.460, Mn de 7.800 Mp/Mn de 7,6 y Tg de 28,3ºC.
Ejemplo 5
Preparación de poliéster-poliuretano de elevada Tg
Experimento 1: Preparación de intermedio de poliéster
En un matraz de 4 bocas adecuadamente equipado con agitador, termómetro, columna de relleno, separador Dean Stark, condensador de agua y entrada para nitrógeno se introdujeron 634,8 gramos (3,27 moles) de tereftalato de dimetilo, 520,6 gramos (2,68 moles) de isoftalato de dimetilo, 204,9 gramos (2,27 moles) de 2-metil-1,3-propanodiol, 493,7 gramos (7,95 moles) de etilenglicol, 242,6 gramos (1,68 moles) de ciclohexano-dimetanol y 0,35 gramos de catalizador Tyzor TOT. La tanda se calentó bajo una atmósfera de nitrógeno a 220ºC, mientras se mantenía continuamente la temperatura del cabezal por encima de la columna de relleno por debajo de 64ºC y se separó por destilación el metanol formado. Después de que se recogieran 352 gramos de metanol, la tanda se enfrió a 170ºC. Seguidamente la columna de de relleno se retiró. Después de que la tanda se hizo transparente, se añadieron 45,2 gramos (0,27 moles) de ácido isoftálico y 75,2 gramos (0,37 moles) de ácido sebácico. La temperatura de la tanda se mantuvo a 220ºC mientras se separaba por destilación el agua formada. Seguidamente la tanda se enfrió a 170ºC y se añadieron 25 gramos de ciclohexanona. Seguidamente la temperatura se elevó hasta 220ºC mientras se separaba el agua formada. Seguidamente la columna de relleno se retiró y la temperatura se elevó bajo vacío hasta 232ºC a 5 mm de mercurio. Seguidamente se recogieron 370 gramos de condensado de poliol. Seguidamente la tanda se enfrió y se aisló en forma de sólidos al 100 por ciento. El poliéster resultante tenía un índice de OH de 25, Mp de 10.960 Mn de 4.140, Mp/Mn de 2,6 y Tg de 59,2ºC.
imagen9
Ejemplo 9
Ensayo de diversas composiciones de revestimiento
Se aplicaron revestimientos sobre paneles de aluminio limpiados por medios químicos y tratados con cromo comercialmente usando una varilla aplicadora de alambre enrollado para obtener un grosor de película seca de aproximadamente 1,16 mg/cm2. Los paneles revestidos fueron curados durante 14 segundos a una temperatura de metal pico (PMT) de 249ºC en una estufa de bovinas de aire a velocidad elevada encendida con gas. Los paneles eran enfriados con aire.
Tabla 1
Propiedades de las películas (muestras (A-I)
A
B C D E F G H I
Deslizamientos dobles de MEK
>100 11 30 45 12 4 40 17
Agrietamiento por impacto inverso
Ninguno Ninguno Ninguno Ninguno Ninguno Ninguno Ninguno Ninguno Ninguno
Pasteurización con agua (48 minutos a 85ºC
Deterioro superficial
10 10 10 10 10 10 10 10 10
Adhesión
10 10 10 10 10 10 10 10 10
Desgaste con agua (90 minutos a 121ºC)
Deterioro superficial
9 10 9 10 10 5 10 9 5
Adhesión
10 10 10 10 10 10 10 10 10
Torcedura IT (miliamperios)
0,4 0,2 0,5 0,2 0,1 12,0 0,0 0,0 3,0
Biselado (mm)
0,8 0,1 0,1 0,3 0,1 0,2 0,1 0,9 0,1
Tabla 2
Propiedades de las películas (muestras J y K)
A (ensayo repetido)
J K
Deslizamientos dobles de MEK
35 9 75
Agrietamiento por impacto inverso
Ninguno Ninguno Ninguno
Pasteurización con agua (48 minutos a 85ºC
Deterioro superficial
10 10 10
Adhesión
10 10 10
Desgaste con agua (90 minutos a 121ºC)
Deterioro superficial
9/10 9/10 10/10
Adhesión
10/10 10/10 10/10
Torcedura IT (miliamperios)
0,1 0,0 0,8
Biselado (mm)
0,2 0,6 0,6
Fabricación del extremo para bebidas
Exposiciones de metales (ma)
0,1 0,4 0,5
Corrosión de CuCl
Moderada-grave Ligera Muy ligera
Tras haber descrito las realizaciones preferidas de la presente invención, lo expertos en la técnica apreciarán fácilmente que las explicaciones que aparecen en la misma pueden ser aplicadas a otras realizaciones dentro del alcance de las reivindicaciones anejas a la presente memoria descriptiva. La descripción completa de todas las patentes, documentos de patentes y publicaciones se incorporan como referencia a la presente memoria descriptiva como si hubieran sido incorporados individualmente.

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