PL181712B1

PL181712B1 - Coating composition for application on metal surfaces

Info

Publication number: PL181712B1
Application number: PL95320258A
Authority: PL
Inventors: Lawrence P Seibel
Original assignee: Dexter Corp
Priority date: 1994-11-14
Filing date: 1995-10-03
Publication date: 2001-09-28
Also published as: JPH08209063A; ATE177776T1; ES2128789T3; TW309534B; WO1996015202A1; JP2804912B2; CA2201589A1; DE69508423T2; PL320258A1; HU215175B; BR9505181A; AU4000995A; EP0792328B1; MX9703554A; KR970707248A; ZA957786B; US5491031A; EP0792328A1; HUT77332A; DE69508423D1

Abstract

1. Kompozycja powlokowa do nanoszenia na zagruntowane metalowe podloza, zna- mienna tym, ze zawiera: (a) od 13% do 30% wagowych nielotnego materialu, którym jest epoksydowana zywica nowolakowa, majaca liczbe grup epoksy od 2 do 6 i ciezar równowaznikowy epoksy od 100 do 210; (b) od 40% do 60% wagowych nielotnego materialu, którym jest zywica fenolowa; (c) od 15% do 30% wagowych nielotnego materialu, którym jest poliester, majacy sredni ciezar czasteczkowy od 1 000 do 50 000; (d) od 5% do 20% wagowych nielotnego materialu, którym jest elastomer; i (e) niewodny nosnik do 100% wagowych z wylaczeniem polimerów na bazie polimeru winylowego, zawierajacego chlorowce, przy czym stosunek epoksydowanej zywicy nowolakowej do zywicy fenolowej wynosi od 25:75 do 33:66; i stosunek elastomeru do poliestru wynosi od 1:1 do 1:2. PL PL PL PL

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy kompozycji powłokowej do metalowych podłoży, sposobów ochrony metalowych podłoży i metalowych wyrobów przez pokrywanie ochronną warstwą kompozycji powłokowej. Kompozycja powłokowa składa się z: (a) epoksydowanej żywicy nowolakowej, (b) żywicy fenolowej, (c) poliestru i (d) elastomeru, i nie zawiera polimeru winylowego, zawierającego chlorowce. Kompozycja powłokowa, po utwardzeniu jest stosowana jako warstwa nawierzchniowa wewnętrznych powierzchni metalowych zamknięć i ma doskonałą giętkość i doskonałą adhezję do farb do gruntowania i plastizolowych uszczelek.

Powszechnie wiadomo, że wodne roztwory w kontakcie z nietraktowanym podłożem metalowym mogą powodować jego korozję. Zatem, wyroby metalowe, takie jak metalowe zamknięcia lub pojemniki na produkty, zawierające wodę, jak żywność lub napoje, są uczynione odpornymi na korozję w celu zmniejszania lub eliminacji oddziaływania między produktem, zawierającym wodę a metalowym wyrobem. Zazwyczaj odporność na korozję jest nadawana metalowym wyrobom, lub ogólnie metalowym podłożom, przez pasywację metalowego podłoża za pomocą inhibitującego korozję pokrycia.

Ciągle trwają poszukiwania ulepszonych kompozycji powłokowych, które zmniejszają lub eliminują korozję metalowych wyrobów i nie oddziaływują negatywnie na zapakowany w metalowy wyrób wodny produkt. Na przykład poszukuje się zwiększenia odporności powłoki w celu zabezpieczenia jej przed korozją wywoływaną przez jony, cząsteczki tlenu, cząsteczki wody, w kontakcie i oddziaływaniu z metalową powierzchnią. Odporność może być zwiększona przez wykonanie grubszej, bardziej giętkiej i bardziej adhezyjnej powłoki, ale często, polepszenie jednej szczególnej właściwości jest osiągane kosztem innej korzystnej właściwości.

Ponadto praktyczne rozważania ograniczają grubość, właściwości adhezji i giętkość powłoki zastosowanej na metalowe podłoże. Na przykład grube powłoki są drogie, wymagają dłuższego czasu utwardzania, mogąbyć nieestetyczne i ujemnie wpływać na procesy tłoczenia i formowania pokrytego powłoką metalowego podłoża w użyteczny wyrób metalowy. Podobnie, powłoki powinny być zasadniczo tak giętkie, aby ciągłość powłoki nie była niszczona w czasie tłoczenia i formowania metalowej powierzchni w określonego kształtu metalowy wyrób.

Poszukuje się również pokryć, które posiadają odporność chemiczną obok odporności na korozję. Użyteczne powłoki do stosowania jako warstwa wewnętrzna metalowych zamknięć muszą być zdolne do wytrzymywania rozpuszczalnych właściwości pakowanego produktu. Jeżeli powłoka nie ma wystarczającej chemicznej odporności to składniki powłoki mogą być wymywane do zapakowanego produktu i oddziaływać negatywnie na produkt. Nawet małe ilości wymytych składników powłoki mogą wpływać negatywnie na wrażliwość produktów przez nadawanie im złego smaku (off-taste).

Kompozycje powłokowe na bazie organicznych rozpuszczalników tworzą utwardzone powłoki, mające doskonałą chemiczną odporność. Takie kompozycje na bazie rozpuszczalników organicznych zawierają składniki, które są nieodłącznie nierozpuszczalne w wodzie, i dlatego efektywnie ograniczają właściwości rozpuszczania metalowych pojemników przez pakowane wodne produkty.

Powłoki na bazie epoksydów i na bazie polichlorku winylu stosuje się do pokrywania wewnętrznych powierzchni metalowych zamknięć pojemników z żywnością lub napojami z powodu ich dopuszczalnych właściwości adhezji, giętkości, chemicznej odporności i hamowania korozji. Powłoki na bazie polichlorku winylu i na bazie kopolimerów octan winylu/chlorek winylu (na przykład rozpuszczalny winyl) również są stosowane jako warstwy nawierzchniowe wybrane na wewnętrzne powierzchnie metalowych zamknięć z tego powodu, że powłoki takie mają doskonałą adhezję do plastizolowych plombowanych uszczelek stosowanych na utwardzonej warstwie nawierzchniowej. Jednak powłoki na bazie polichlorku winylu mają tak poważne wady, że nadal poszukuje się sposobów ich pokonywania.

181 712

Na przykład kompozycje powłokowe na bazie polichlorku winylu są termoplastyczne. Termoplastyczne powłoki użyte jako warstwa wewnętrzna metalowych zamknięć mają takie wady, jak potencjalne mięknienie w czasie wytwarzania zamknięcia lub w warunkach wytwarzania żywności. Zatem poszukuje się kompozycji powłokowych, mających charakter termoutwardzalny.

Ponadto, pokrycia na bazie polichlorku winylu lub podobnych polimerów winylowych, zawierających chlorowce, jak chlorek poliwinylidienu, mają wyżej opisane korzystne właściwości chemicznej odporności i hamowania korozji, i są ekonomiczne. Jednak utwardzanie polichlorku winylu lub podobnych polimerów winylowych, zawierających chlorowce może wytwarzać toksyczne monomery, jak chlorek winylu, znany czynnik rakotwórczy. Ponadto, utylizacja polimerów winylowych, zawierających chlorowce, na przykład spopielanie może również wytwarzać toksyczne monomery. Tworzący się chlorek winylu stanowi potencjalne niebezpieczeństwo dla robotników w fabrykach puszek i metalowych zamknięć, w fabrykach przerabiania i pakowania żywności i w miejscach utylizacji.

Przepisy rządowe działają w kierunku eliminacji stosowania kompozycji powłokowych na bazie polichlorku winylu stykających się z żywnością, i przez to eliminują zagrożenia środowiskowe i zdrowotne związane z polimerami winylowymi, zawierającymi chlorowce. Jednak obecnie kompozycje na bazie chlorku poliwinylu są ciągle dominującymi powłokami używanymi jako warstwa wewnętrzna do pojemników i zamknięć żywności i napojów.

Aby obejść zagrożenia środowiskowe i problemy związane z wytwarzaniem kompozycji powłokowych na bazie polichlorku winylu ostatnio stosuje się kompozycje na bazie epoksydów, jako warstwy wewnętrzne pojemników z żywnością i napojami. Jednak powłoki na bazie epoksydów również mają wady. Na przykład, kompozycje powłokowe na bazie epoksydów są droższe niż kompozycje na bazie polichlorku winylu.

Metalowe zamknięcia do pojemników spożywczych, zazwyczaj mają wewnętrzną warstwę składającą się z trzech oddzielnych warstw kompozycji powłokowych, na przykład w układzie trójpowłokowym. Najpierw na metalowe podłoże nakłada się grunt epoksy/fenolowy i utwardza się go, a potem na utwardzoną farbę do gruntowania nakłada się środkową powłokę. Na koniec, po utwardzeniu środkowej powłoki, nakłada się specjalnie formułowaną warstwę nawierzchniową zdolną do adhezji z plastizolową uszczelką. Plastizolowa uszczelka jest stosowana na utwardzoną warstwę nawierzchniową, i formuje się w plombę w czasie przetwarzania arkusza metalowego pokrytego trzema utwardzonymi warstwami na metalowe zamknięcie.

Układ dwupowłokowy jest stosowany przemysłowo, ale też wykazuje wady. Dlatego czynione są wysiłki, aby usprawnić dwupowłokowy układ stosowany jako wewnętrzna warstwa metalowego zamknięcia. Idealny układ dwupowłokowy hamuje korozję, obniża koszty stosowania powłok, ma ulepszone właściwości i zwiększoną integralność utwardzonej warstwy. Oszczędność kosztów jest realizowana zarówno przez stosowanie cieńszej kompozycji powłokowej, jak i czasu oszczędzonego przy nakładaniu dwóch powłok, nie trzech powłok, na podłoże metalowe.

Układ dwupowłokowy stosowany na wewnętrzne powierzchnie metalowych zamknięć środków spożywczych składa się z farby do gruntowania (na przykład kleju) i warstwy nawierzchniowej. Metalowe zamknięcia zazwyczaj są używane w połączeniu ze szklanym lub plastikowym pojemnikiem. Warstwa nawierzchniowa musi mieć wystarczającą adhezję do farby do gruntowania albo powłoka odpadnie. Aby uzyskać wystarczającą adhezję między powłokami, chemiczne dostosowanie warstwy nawierzchniowej podyktowane jest chemicznym dostosowaniem farby do gruntowania. Poszukuje się zatem bardziej „uniwersalnych” warstw nawierzchniowych, na przykład warstw nawierzchniowych, które mogą być stosowane na różnorodne farby do gruntowania i wykazują wystarczającą międzypowłokową adhezję. Takie uniwersalne warstwy nawierzchniowe stanowiłyby znaczny postęp w technice.

181 712

Powłoki używane na wewnętrzną powierzchnię metalowych zamknięć środków spożywczych muszą również spełniać inne dodatkowe kryteria. Na przykład powłoki muszą mieć inkorporowane składniki akceptowane przez U.S. Food and Drug Administration (FDA), ponieważ utwardzone powłoki kontaktują się z żywnością.

Utwardzona farba do gruntowania i warstwa nawierzchniowa wymagają wystarczającej adhezji, aby tworzyły integralny film w czasie wytwarzania zamknięcia. Utwardzona farba do gruntowania i warstwa nawierzchniowa wymagają również dostatecznej giętkości, aby wytrzymywały wytwarzanie zamknięć. Wystarczająca adhezja powłoki i jej giętkość są konieczne dla zamknięć metalowych, aby wytrzymywały warunki, którym są poddawane zamknięcia w czasie pakowania produktu.

Inne wymagane parametry utwardzonej powłoki to ochrona przed korozją i odpowiednia adhezja do plastizolowych uszczelek stosowanych na utwardzoną warstwę nawierzchniową. Również, wymagane są wystarczająca chemiczna odporność i wystarczająca odporność na ścieranie i uszkadzanie.

W czasie wytwarzania metalowych zamknięć, arkusz metalu jest pokrywany kompozycją powłokową, każda powłoka jest utwardzana indywidualnie, potem arkusz metalu formuje się w kształt metalowego zamknięcia. Zamknięcia są wytwarzane w różnej wielkości w zakresie średnicy od 27 mm do 110 mm. W czasie wytwarzania materiał plastizolowy jest formowany w postaci uszczelki, i zazwyczaj jest to uszczelka na bazie polichlorku winylu. Uszczelka jest stosowana na utwardzoną powłokę wewnętrznej powierzchni metalowego zamknięcia, aby zapewnić efektywną plombę między metalowym zamknięciem a szklanym pojemnikiem, i utrzymać warunki próżni pakowanego produktu spożywczego.

Pakowanie produktu jest przeprowadzane w warunkach, w których plastizolowa uszczelka jest zmiękczana. Kiedy metalowe zamknięcie jest dociskane do szklanego pojemnika, gwint szklanego pojemnika tworzy odcisk w zmiękczonej uszczelce plastizolowej. Metalowe zamknięcie jest zabezpieczane na miejscu, z jednej strony przez odcisk gwintu i przez próżnię wytworzoną przez chłodzenie. Ten rodzaj metalowych zamknięć jest stosowany do pojemników z żywnością dla niemowląt i do innych pakowanych produktów spożywczych i napojów, jak soki. Inne rodzaje zamknięć zabezpieczają szklane pojemniki występem, nie przez odcisk gwintu w plastizolu.

Kompozycje warstwy nawierzchniowej na bazie chlorku winylu są zmiękczane zarówno przez warunki wytwarzania produktu, jak i przez warunki występujące w czasie wytwarzania zamknięcia, co prowadzi do niszczenia zamknięcia. Niniejszy wynalazek prowadzi, w części, do obejścia takich zniszczeń zamknięć.

Wynalazcy szukali dwupowłokowego układu na wewnętrzną powierzchnię metalowych zamknięć stosowanych do próżniowo pakowanych produktów spożywczych. Szczególnie wynalazcy szukali warstwy nawierzchniowej bez chlorowcowinylu na wewnętrzną powierzchnię metalowego zamknięcia dla żywności i napojów, która posiada korzystne właściwości warstw nawierzchniowych na bazie chlorku winylu, jak adhezja, giętkość, chemiczna odporność, hamowanie korozji i dopuszczalność ekonomiczna. Wynalazcy zwłaszcza poszukiwali kompozycji powłokowych, które mają te korzystne właściwości, a również zmniejszają wpływ na środowisko i toksykologię, związanymi z polimerami winylowymi, zawierającymi chlorowce.

Dwupowłokowy układ był badany i używany do stosowania na wewnętrzną powierzchnię metalowych zamknięć. Wynalazcy poszukiwali i stosowali kompozycje warstwy nawierzchniowej dającą wystarczająco giętką utwardzoną powłokę, tak aby pokryta powierzchnia metalowa mogła być deformowana bez niszczenia ciągłości filmu. Tradycyjne żywice epoksydowe stosowane w warstwach nawierzchniowych wytwarzają dobrą adhezję do plastizolowych uszczelek, ale często wytwarzają sztywne utwardzone filmy, co utrudnia pokrywanie podłoża metalowego przed deformowaniem, na przykład kształtowaniem, metalowego podłoża w metalowy wyrób, jak metalowe zamknięcie. Pokrywanie metalowego podłoża przed jego kształtowaniem jest obecnie standardem w przemysłowej praktyce.

181 712

Na przykład publikacja P. Palackdhany i inni, „Interior two-Coat System Covers Metal Food Closures”, Modem Paint and Coatings, Lipiec, 1989, str. 78, 82 i 85, ujawnia kompozycje warstwy nawierzchniowej, zawierającej względnie niską ilość żywicy fenolowej, poliestru i elastomeru w stosunku do kompozycji według wynalazku. Japoński patent JP 86/038744 ujawnia kompozycje powłokowe do metalowych puszek, zawierające poliester, żywicę fenolową i epoksydową. Ujawniona kompozycja zawiera również polichlorek winylu.

Wyżej opisane, patent i publikacja ujawniają kompozycje, zawierające żywicę epoksydową poliester i żywicę fenolową. Patent i publikacja nie ujawniają kompozycji, zawierającej epoksydowaną żywicę nowolakową poliester; żywicę fenolową i elastomer w ilościach i stosunkach ujawnionych w niniejszym zgłoszeniu, przy czym kompozycja powłokowa nie zawiera polimeru winylowego, zawierającego chlorowce.

Jakkolwiek opisane wyżej, patent i publikacja ujawniają kompozycje na wewnętrzne powierzchnie metalowych zamknięć żywności, patent i publikacja nie ujawniają kompozycji warstwy nawierzchniowej, która zawiera epoksydowaną żywicę nowolakową żywicę fenolową poliester i elastomer, przy czym kompozycja taka nie zawiera polimeru winylowego, zawierającego chlorowce, i która po utwardzeniu, wykazuje: (1) doskonałą giętkość; (2) doskonałą adhezję do gruntowego pokrycia; (3) doskonałą chemiczną odporność i zahamowanie korozji; (4) doskonałą adhezję do plastizolowej uszczelki; i (5) zmniejszone środowiskowe i toksykologiczne zagrożenia.

Jako dalsze korzyści, warstwa nawierzchniowa kompozycji powłokowej według wynalazku jest udoskonalonym układem dwóch powłok, który eliminuje czas i wydatki związane ze stosowaniem tradycyjnej trzeciej powłoki na metalowe podłoże. Kompozycja powłokowa warstwy nawierzchniowej według wynalazku może być używana z różnymi typami farb do gruntowania bez znaczącego obniżenia właściwości powłoki.

Niniejszy wynalazek dotyczy kompozycji powłokowej, która po utwardzeniu, efektywnie hamuje korozję metalowego podłoża, jest giętka i wykazuje doskonałą adhezję zarówno do podłoża zagruntowanego, jak i różnych plastizolowych uszczelek stosowanych dla zapewnienia próżniowej plomby metalowego zamknięcia szklanych pojemników. Kompozycja powłokowa według wynalazku zawiera: epoksydowaną żywicę nowolakową żywicę fenolową poliester i elastomer. Kompozycja nie zawiera polimeru winylowego, zawierającego chlorowce, takiego jak polichlorek winylu. Po utwardzeniu i usieciowaniu powłoka wykazuje doskonałą adhezję zarówno do pokrycia gruntowego, jak i do plastizolowej uszczelki.

Kompozycja powłokowa efektywnie hamuje korozję żelaznych i nie żelaznych metalowych podłoży, gdy jest stosowana jako warstwa nawierzchniowa na metalowe podłoże, potem utwardzana w wystarczającym czasie i wystarczającej temperaturze do wytworzenia usieciowanej powłoki. Utwardzona i usieciowana powłoka wykazuje wystarczające chemiczne i fizyczne właściwości do stosowania jako warstwa nawierzchniowa dwupowłokowego układu na wewnętrznych metalowych zamknięciach stosowanych do pakowania żywności i napojów. Kompozycja powłokowa nie oddziałowuje negatywnie z produktem pakowanym w pojemnik, mający metalowe zamknięcie pokryte od wewnętrznej powierzchni utwardzoną powłoką.

Kompozycja powłokowa według wynalazku zawiera: (a) od 13% do 30% wagowych nielotnego materiału, którym jest epoksydowana żywica nowolakową; (b) od 40% do 60% wagowych nielotnego materiału, którym jest żywica fenolowa; (c) od 15% do 30% wagowych nielotnego materiału, którym jest poliester; i (d) od 5% do 20% wagowych nielotnego materiału, którym jest elastomer, z wyłączeniem polimerów na bazie polimeru winylowego, zawierającego chlorowce. Zgodnie z wynalazkiem stosunek wagowy epoksydowanej żywicy nowolakowej do żywicy fenolowej wynosi od 33:66 do 25:75. Elastomer i poliester są obecne w stosunku wagowym elastomeru do poliestru od 1:1 do 1:2.

Składniki (a) do (d) są zdyspergowane w niewodnym nośniku tak, że cała kompozycja powłokowa zawiera od 20% do 50% wagowych liczonych na całą kompozycję, składników (a), (b), (c) i (d). Inne ewentualne składniki, jak pigment, wypełniacz lub środek poślizgowy

181 712 również mogą być włączone do kompozycji, i odpowiednio zwiększać procent wagowy nielotnego materiału w kompozycji do 50% wagowych liczonych na całą kompozycję.

Stosowane teraz i dalej określenie „kompozycja powłokowa” oznacza kompozycję, zawierającą epoksydowaną żywicę nowolakową żywicę fenolową poliester, elastomer i inne ewentualne składniki zdyspergowane w niewodnym nośniku; określenie „utwardzona powłoka” oznacza przylegające polimeryczne pokrycie wytworzone po utwardzeniu kompozycji powłokowej. Utwardzona powłoka zawiera żywicę epoksydową żywicę fenolową poliester i elastomer zasadniczo w ilościach w jakich te składniki są obecne w kompozycji powłokowej, wyrażone jako nielotny materiał.

Zatem, ważnym aspektem niniejszego wynalazku jest dostarczenie kompozycji powłokowej, która wzmaga zdolność farby do gruntowania do hamowania korozji żelaznych i nieżelaznych podłoży. Po zastosowaniu na zagruntowane metalowe podłoże jako warstwa nawierzchniowa, i następnym utwardzeniu w wystarczającej temperaturze i wystarczającym czasie, kompozycja powłokowa wytwarza przyległą warstwę utwardzonej powłoki. Utwardzona powłoka wzmaga hamowanie korozji, ma doskonałą giętkość i wykazuje doskonałą adhezję zarówno do różnych typów farb do gruntowania zastosowanych na metalowych podłożach, jak i do różnych typów plastizolowych plombowanych uszczelek zastosowanych na utwardzoną powłokę.

Z powodu tych właściwości dwupowłokowy układ nadaje się do stosowania na metalowe podłoża spełniając zasady ekonomii w odniesieniu do czasu, materiału i urządzeń w pokrywaniu metalowych podłoży. Kompozycja powłokowa również spełnia zasady ekonomii, ponieważ może być stosowana z różnymi rodzajami farb do gruntowania i uszczelkami plastizolowymi różnego chemicznego rodzaju. Przemysł zamknięć może stosować kompozycję powłokową w bardziej uniwersalnym zakresie zastosowań, aby wyeliminować konieczność poszukiwań różnych warstw nawierzchniowych i eliminować zmiany wyposażenia.

Zgodnie z innym ważnym aspektem niniejszego wynalazku, utwardzone powłoki wykazują doskonałą giętkość i adhezję w odniesieniu do plastizolowych plombowanych uszczelek. Doskonała adhezja pomiędzy utwardzoną powłoką i plastizolową plombowaną uszczelką zwiększa plombowaną próżnię między metalowym zamknięciem a szklanym pojemnikiem, aby utrzymywać produkt niepodzielnym, i doskonała giętkość ułatwia przetwarzanie pokrytego powłoką metalowego podłoża na pokryty powłoką metalowy wyrób, jak w etapach formowania lub wytłaczania, tak, że utwardzona powłoka pozostaje w ciągłym i bliskim kontakcie z farbą do gruntowania na metalowym podłożu.

Zgodnie z jeszcze jednym ważnym aspektem niniejszego wynalazku, utwardzona powłoka posiada doskonałą giętkość i adhezję, nawet gdy kompozycja powłokowa nie zawiera polimeru winylowego, zawierającego chlorowce. Tradycyjne kompozycje powłokowe zawierają polichlorek winylu, aby zwiększyć giętkość utwardzonej powłoki i zapewnić adhezję do plastizolowych uszczelek. Jednak obecność polichlorku winylu oddziałowuje negatywnie na oporność cieplną utwardzonej powłoki. Kompozycja powłokowa zgodna z wynalazkiem, która nie zawiera polimeru winylowego, zawierającego chlorowce, ma doskonałą wytrzymałość cieplną i co zadziwiające doskonałą giętkość.

Zgodnie z jeszcze jednym aspektem niniejszego wynalazku, zagruntowane metalowe podłoże pokryte na co najmniej jednej powierzchni utwardzoną powłoką według wynalazku może być formowane w metalowe zamknięcie do szklanych lub plastikowych pojemników, które zawierają produkty spożywcze. Tradycyjnie, określonego rodzaju warstwy nawierzchniowe były stosowane na określone farby do gruntowania w celu osiągnięcia wystarczającej wewnątrzpokryciowej adhezji. Kompozycja powłokowa według wynalazku omija te niedogodności, i wytwarza utwardzoną powłokę, która posiada wystarczającą wewnątrzpokryciową adhezję do różnych rodzajów farb do gruntowania, i do różnych rodzajów plastizolowych plomb.

181 712

Te oraz inne aspekty i korzyści wynikające z niniejszego wynalazku będą wynikały z dalszego szczegółowego opisu korzystnych postaci wynalazku.

Kompozycja powłokowa, po utwardzeniu wytwarza utwardzoną powłokę, która efektywnie wzmaga hamowanie korozji zagruntowanego metalowego podłoża, takiego jak, wymienione bez ograniczenia, aluminium, żelazo, stal i miedź. Przedstawiona kompozycja powłokowa, po utwardzeniu również wykazuje doskonałą adhezję do farby do gruntowania zastosowanej na metalowym podłożu i do plastizolowej uszczelki; doskonałą chemiczną odporność i odporność na zarysowanie; i doskonałą giętkość.

Odpowiednio, powłoka między farbą gruntującą a warstwą nawierzchniową, tj. powłoka środkowa, jest eliminowana. Zatem przedstawiona kompozycja powłokowa jest użyteczna do ulepszania układu dwupowłokowego, składającego się z farby do gruntowania i warstwy nawierzchniowej. Przedstawione kompozycje powłokowe są specjalnie użyteczne jako warstwy nawierzchniowe układu dwupowłokowego na wewnętrznych powierzchniach metalowych zamknięć próżniowo pakowanych produktów spożywczych.

Kompozycją powłokową pokrywa się metalowe podłoże sposobem zgodnym z wynalazkiem. Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że (a) nanosi się kompozycję gruntującą na co najmniej jedną powierzchnię metalowego podłoża;

(b) ogrzewa się metalowe podłoże, mające nałożoną gruntującą kompozycję w temperaturze utwardzania gruntującej kompozycji utwardzającej, przy czym wytwarza się zagruntowane metalowe podłoże;

(c) nanosi się kompozycję powłokową na zagruntowane metalowe podłoże, przy czym kompozycja powłokowa zawiera:

(i) od 13% do 30% wagowych nielotnego materiału, którym jest epoksydowana żywica nowo lakowa, mająca liczbę grup epoksy od 2 do 6 i ciężar równoważnikowy epoksy od 100 do 210;

(ii) od 40% do 60% wagowych nielotnego materiału, którym jest żywica fenolowa;

(iii) od 15% do 30% wagowych nielotnego materiału, którym jest poliester, mający średni ciężar cząsteczkowy od 1 000 do około 50 000;

(iv) od 5% do 20% wagowych nielotnego materiału, którym jest elastomer; i (v) niewodny nośnik do 100% wagowych z wyłączeniem polimerów na bazie polimeru winylowego, zawierającego chlorowce, przy czym stosunek epoksydowanej żywicy nowolakowej do żywicy fenolowej wynosi od 25:75 do 33:66, i stosunek elastomeru do poliestru wynosi od 1:1 do 1:2;

(d) wygrzewa się zagruntowane metalowe podłoże, mające nałożoną kompozycję powłokową, korzystnie w czasie od 8 do 12 minut w temperaturze usuwania niewodnego nośnika z kompozycji, korzystnie od 194°C (350°F) do 222°C (400°F), przy czym wytwarza się usieciowaną, utwardzoną powłokę.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się korzystnie tym, że nanosi się kompozycję powłokową zawierającą ewentualnie dodatkowo do 2% wagowych nielotnego materiału, którym jest środek poślizgowy; i ewentualnie do 50% wagowych nielotnego materiału, którym jest pigment.

Ogólnie, przedstawiona kompozycja powłokowa składa się z: (a) epoksydowanej żywicy nowolakowej; (b) żywicy fenolowej; (c) poliestru; (d) elastomeru i (e) niewodnego nośnika. Kompozycja powłokowa według wynalazku nie zawiera polimeru winylowego, zawierającego chlorowce. Dodatkowo przedstawiona kompozycja powłokowa może zawierać ewentualne składniki, które zwiększają estetykę kompozycji, które ułatwiają przetwarzanie kompozycji, lub które zwiększają funkcjonalne własności kompozycji. Poniżej opisano bardziej szczegółowo pojedyncze składniki kompozycji.

181 712 (a) Epoksydowana żywica nowolakowa

Kompozycja powłokowa według wynalazku składa się z epoksydowanej żywicy nowolakowej w ilości od około 13% do około 30%, korzystnie około 15% do około 25% wagowych nielotnego materiału. Aby osiągnąć pełne korzyści z niniejszego wynalazku, kompozycja powłokowa zawiera od około 20% do około 25% epoksydowanej żywicy nowolakowej, liczonej jako % wagowy nielotnego materiału.

Epoksydowana żywica nowolakowa odpowiednia do stosowania w kompozycji powłokowej według wynalazku jest polifiinkcjonalną żywicą epoksydową, mającą liczbę grup epoksy około 2, i korzystnie więcej niż około 2, do około 6, i najkorzystniej więcej niż około 2 do około 5. Epoksydowana żywica nowolakowa jest żywicą o niskim ciężarze cząsteczkowym, mająca ciężar równoważnikowy epoksy (epoxide equivałent weight EEW) od około 100 do około 220, korzystnie EEW wynosi około 150 do około 210.

Epoksydowane żywice nowolakowe dogodne do stosowania w niniejszym wynalazku to na przykład, ale wymienione bez ograniczania, epoksydowane fenolowe żywice nowolakowe. Epoksydowane fenolowe żywice nowolakowe przedstawiono wzorem strukturalnym (I), w którym n oznacza około 0,2 do około 4.

wzór (I)

Wielofunkcjonalne epoksydowane żywice nowolakowe zawierają fenolową grupę hydroksy w pierścieniu fenylowym w przypadkowych kombinacjach para-para', orto-para' i orto-orto'. Epoksydacja za pomocą epichlorohydryny nadaje wysoką liczbę grup epoksy epoksydowanym żywicom nowolakowym. Epoksydowana żywica nowolakowa może mieć wysoką lepkość cieczy (np. n oznacza 0,2) lub ciała stałego (np. n jest większe niż 3).

Nieograniczające przykłady epoksydowanych fenolowych żywic nowolakowych do stosowania w niniejszym wynalazku to ARALDITE® EPN 1139 dostępna z firmy Dow Chemical Co., Midland, MI. Te epoksydowane fenolowe żywice nowolakowe mają wartość n (we wzorze strukturalnym I) wynoszącą 2,2 i dostarczają użytecznych mieszanek powłokowych, które efektywnie hamują korozje metalowego podłoża. Innymi nieograniczającymi przykładami epoksydowanych fenolowych żywic nowolakowych są D.E.N. 438 i ARALDITE® EPN 1138, dostępne odpowiednio z firm Dow Chemical Co. i CIBA-GEIGY Corp., i mające wartość n 1,6; EEW 178 i liczbę grup epoksy 3,6; i D.E.N. 439 dostępna z firmy Dow Chemical Co. i mająca wartość n 1,8; EEW 200 i liczbę grup epoksy 3,8.

Inną nadającą się do stosowania klasą epoksydowanych żywic nowolakowych jest epoksydowana krezolowa żywica nowolakowa przedstawiona wzorem strukturalnym (II), w którym n oznacza około 1,7 do około 4,4.

181 712

wzór (II)

Epoksydowane krezolowe żywice nowolakowe są wytwarzane przez glicydylację kondensatów o-krezolo-formaldehydowych w ten sam sposób jak epoksydowane fenolowe żywice nowolakowe. Liczba grup epoksy w epoksydowanych żywicach nowolakowych wynosi około 2,7 do około 5,4.

Innymi dogodnymi do stosowania epoksydowanymi żywicami nowolakowymi, np. wielofunkcyjnymi epoksydowanymi żywicami są, nie ograniczająco wymienione, żywice wielojądrowe fenol-eter glicydowy, takie jak tetraglicydowy eter tetrakis(4-hydroksyfenylo)etanu przedstawiony wzorem strukturalnym (III), mający EEW około 185 do około 210 i teoretyczną liczbę grup epoksy cztery.

wzór (III)

Żywica tetraglicydylometylenodianilidowa przedstawiona wzorem strukturalnym (IV), jako N,N,N',N'-tetraglicydylo-4,4'-diaminofenylometan, mająca EEW około 117 do około 133 i liczbę grup epoksy około 4, może również być stosowana jako epoksydowana żywica nowolakowa.

wzór (IV)

181 712

Dodatkowo, żywica triglicydylo p-aminofenolowa dostępna z firmy CIBA-GEIGY Corp., mająca EEW około 105 do około 114 i liczbę grup epoksy około 3 może być stosowana jako epoksydowana żywica nowolakowa.

Inną przykładową epoksydowaną żywicą nowo lakową jest przedstawiona wzorem strukturalnym (V) i mająca liczbę grup epoksy około 3 i EEW około 108.

Epoksydowane żywice nowolakowe dostarczają wystarczającej liczby położeń usieciowania, tak że kompozycja powłokowa może być sieciowana i wytwarzają wystarczające chemiczne i fizyczne właściwości utwardzonej powłoce. Utwardzona powłoka również wykazuje doskonałe fizyczne właściwości, jak odporność na zarysowania, adhezję i giętkość. Epoksydowane żywice nowolakowe dostarczają wystarczającej liczby położeń usieciowania tak, że utwardzona powłoka ma doskonałe własności barierowe (np. wykazują doskonałe własności hamujące korozję).

(b) żywica fenolowa

Dodatkowo do epoksydowanej żywicy nowolakowej, kompozycja powłokowa zawiera również od około 40% do około 60%, korzystnie około 40% do około 50% wagowo nielotnego materiału, którym jest żywica fenolowa. Aby osiągnąć pełne korzyści z niniejszego wynalazku, kompozycja powłokowa ma około 45% do około 50% wagowych nielotnego materiału, którym jest żywica fenolowa.

Żywica fenolowa występuje w dostatecznej ilości, aby sieciować z epoksydowaną żywicą nowolakową i wytwarzać utwardzoną powłokę, mającą wystarczającą giętkość, aby być odporną na pękanie i mającą wystarczające chemiczne i fizyczne właściwości, aby być odporną na oddziaływania chemiczne i zarysowania.

Ogólnie, żywice fenolowe nadające się do stosowania w kompozycjach według wynalazku są produktami kondensacji otrzymanymi w reakcji między fenolem i formaldehydem, i mają ciężar cząsteczkowy około 1 000 do około 8 000, a korzystnie około 3 000 do około 5 000. Fenol, lub zasadniczo inny związek, mający ugrupowanie hydroksyfenylowe, jak kwas krezolowy, może być stosowany jako składnik fenolowy żywicy fenolowej. Nieograniczającymi przykładami odpowiednich fenolowych związków są fenol, krezolowy kwas i bisfenol A. Bisfenol A jest korzystnym składnikiem fenolowym żywicy fenolowej.

Aby osiągnąć pełne korzyści z wynalazku, bisfenol A i formaldehyd są stosowane jako składniki fenolowej żywicy. Kombinacja bisfenolu A i formaldehydu dostarcza żywicy fenolowej, która po włączeniu do kompozycji powłokowej według wynalazku, zwiększa wspaniale adhezję kompozycji powłokowej zarówno do farby do gruntowania, jak i do różnych plastizolowych uszczelek, które mogą być stosowane na utwardzoną powłokę. Kwas krezolowy może być włączony do żywicy fenolowej dla dalszego wzmocnienia właściwości hamowania korozji kompozycji powłokowej.

Przykładowa żywica fenolowa nadająca się do stosowania w przedstawianych kompozycjach powłokowych zawiera około 24% wagowych bisfenolu A i około 7% wagowych

181 712 formaldehydu. Żywica fenolowa włączana jest do kompozycji powłokowej według wynalazku jako roztwór, zawierający około 50% wagowych żywicy fenolowej.

Zgodnie z ważną postacią niniejszego wynalazku, epoksydowana żywica nowolakowa i żywica fenolowa występują w mieszance według wynalazku w stosunku wagowym epoksydowanej żywicy nowolakowej do fenolowej żywicy nowolakowej około 25:75 (na przykład 1:3) do około 33:66 (na przykład 1:2), korzystnie około 30:70 do około 40:60. Jak zostanie przedstawione dalej, właściwości utwardzonej powłoki są optymalne, gdy stosunek epoksydowanej żywicy nowolakowej do żywicy fenolowej utrzymuje się w tym zakresie wagowym.

(c) poliester

Dodatkowo do epoksydowanej żywicy nowolakowej i żywicy fenolowej, przedstawiona kompozycja powłokowa zawiera poliester, aby dodawać giętkości utwardzonej powłoce. Poliester występuje w ilości około 15% do około 30%, korzystnie około 15% do około 25% wagowych nielotnego materiału. Aby osiągnąć pełne korzyści z niniejszego wynalazku poliester występuje w ilości około 20% do około 25% wagowych nielotnego materiału.

Poliester ma ciężar cząsteczkowy około 1 000 do około 50 000, korzystnie około 1 000 do około 10 000. Aby osiągnąć pełnię korzyści z niniejszego wynalazku poliester ma ciężar cząsteczkowy około 1 500 do około 6 000. Tożsamość poliestru nie jest specjalnie ograniczona. Tym niemniej ważne jest, aby szczególny poliester miał wystarczająco niski ciężar cząsteczkowy, aby dodawać giętkości utwardzonej powłoce.

Poliester jest wytwarzany dobrze znanymi metodami z diolu, triolu, poliolu lub ich mieszanin i wielozasadowego kwasu karboksylowego lub bezwodnika, lub ich mieszanin. Przykładami dioli, trioli i polioli, podanymi nieograniczająco, są glikol etylenowy, glikol propylenowy, glicerol, glikol dietylenowy, glikol dipropylenowy, glikol trietylenowy, glikol tripropylenowy, glikol neopentylowy, pentaerytriol, 1,4-butanediol, trimetylopropan, izopropylideno bis(p-fenylenoksypropanol-2) i ich mieszaniny

Przykładami wielozasadowych kwasów karboksylowych lub bezwodników są, podane nieograniczająco, bezwodnik maleinowy, kwas maleinowy, kwas fumarowy, bezwodnik bursztynowy, kwas bursztynowy, kwas adypinowy, kwas ftalowy, bezwodnik ftalowy, bezwodnik tetrahydroftalowy, bezwodnik heksahydroftalowy, bezwodnik endometylenotetrahydroftalowy, kwas azelainowy, kwas sebacynowy, bezwodnik tetrachloroftalowy, kwas chlorendynowy, kwas izoftalowy, bezwodnik trójmelitowy i ich mieszaniny.

Typowe poliestry zilustrowane w przykładzie 1 przygotowano przez zmieszanie następujących składników i wygrzewanie w temperaturze około 210°F, następnie podniesiono temperaturę do około 430°F, aż osiągnięto liczbę kwasową około 10.

Przykład 1 Poliester

Składnik	% wagowy I
glikol neopentylowy	33,3
kwas adypinowy	33,7
kwas izoftalowy	3,6 . .. . I
bezwodnik trójmelitowy	^4,1 i
karbitol butylu	21,8
woda dejonizowana	3.5 ,

181 712

Składniki z przykładu 1 mieszano, a otrzymaną mieszaninę ogrzewano aż liczba kwasowa osiągnęła wartość 7,6. Poliester z przykładu 1, mający średni ciężar cząsteczkowy około 3 000 był obecny w mieszaninie w ilości około 75% wagowych nielotnego materiału.

Przygotowano inne porcje poliestru z przykładu 1. Te różne porcje dostarczyły poliestru, mającego średni ciężar cząsteczkowy około 1 500 do około 6 000. Te poliestry z każdej porcji, utworzyły kompozycje powłokowe według wynalazku do stosowania w ulepszonych układach dwupowłokowych.

(d) elastomer

Dodatkowo do epoksydowanej żywicy nowolakowej, żywicy fenolowej i poliestru kompozycje powłokowe według wynalazku zawierają elastomer, aby zwiększyć adhezję kompozycji powłokowej do farby do gruntowania i zwłaszcza do plastizolowych uszczelek, które są stosowane na utwardzone powłoki. Elastomer obecny jest w ilości od około 5% do około 20%, korzystnie w ilości około 55% do około 15% wagowych nielotnego materiału. Aby osiągnąć pełnię korzyści z niniejszego wynalazku, elastomer jest obecny w ilości od około 105% do około 155% wagowych nielotnego materiału.

Przykładowymi elastomerami, podanymi bez ograniczenia, są kopolimer butadienoakrylonitrylowy, jak NIPOL® 1042U, dostępny z firmy Zeon Chemicals Inc., Cleveland, OH. Innymi użytecznymi kopolimerami butadienoakrylowymi są Nysyn® 35-8 i NYsyn® 33-8HM, dostępne z firmy DSM Copolimers, Inc., Baton Rouge, LA.

Przykładami innych nadających się do zastosowania elastomerów są, podane nieograniczająco, naturalny kauczuk, kopolimer butadien-styren, polibutadien, kopolimer izobutylen-izopren, polichloropren, poliuretan, elastomer akrylowy, kopolimer styren-izopren, kopolimer akrylonitryl-chloropren, kopolimer pirydyna-butadien, i ich mieszaniny.

Korzystnym elastomerem jest kopolimer akrylonitrylu.

(e) niewodny nośnik

Kompozycja powłokowa według wynalazku jest kompozycją niewodną, w której epoksydowana żywica nowolakowa, żywica poliestrowa, poliester i elastomer są jednorodnie zdyspergowane w niewodnym nośniku. Należy rozumieć, że przedstawiona kompozycja może zawierać względnie małą ilość wody, jak do około 5% całkowitej wagi kompozycji, bez zmniejszenia właściwości hamowania korozji kompozycji powłokowej, zarówno przed jak i po utwardzaniu. Woda może być dodawana do kompozycji celowo, lub może być obecna w kompozycji nieumyślnie, jak wtedy, gdy występuje w poszczególnych składnikach kompozycji powłokowej.

Ogólnie, niewodny nośnik ma wystarczającą lotność, aby odparować zasadniczo całkowicie z kompozycji powłokowej w czasie procesu utwardzania, jak w czasie ogrzewania w temperaturze około 350°F do około 400°F przez około 8 do 12 minut. Odpowiednie niewodne nośniki są znane w dziedzinie mieszanek powłokowych, i są to na przykład, nieograniczająco podane niżej, etery glikolowe, jak eter etylenoglikolomonometylowy, eter etylenoglikolomonoetylowy, eter etylenoglikolomonobutylowy i eter propyloglikolomonometylowy; ketony, jak cykloheksanon, ketony etyloarylowe, ketony metyloarylowe i keton metyloizoamylowy; aromatyczne węglowodory, jak toluen, benzen i ksylen; alifatyczne węglowodory, jak benzyna lakowa, nafta i wysoko M&P nafta; alkohole, jak izopropylowy alkohol, n-butylowy alkohol i etylowy alkohol; protonowe rozpuszczalniki, jak tetrahydrofuran; chlorowcowane rozpuszczalniki; estry; estry glikolowo-eterowe, jak octan eteru propylenoglikolomonoetylowego; i ich kombinacje.

Niewodny nośnik występuje w kompozycji zazwyczaj w wystarczającej ilości, aby wytworzyć kompozycję, zawierającą od około 20% do około 50% wagowych kompozycji, liczonych na całkowitą wagę (a), (b), (c) i (d). Ilość niewodnego nośnika jest ograniczona tylko wymaganiami, lub koniecznością otrzymania kompozycji o odpowiednich własnościach Teologicznych. Zazwyczaj wystarczająca ilość niewodnego nośnika jest włączana do kompozycji

181 712 powłokowej, aby mogła być łatwo wytwarzana oraz łatwo i jednolicie stosowana na metalowe podłoże, i wystarczająco usuwalna z kompozycji w czasie utwardzania w pożądanym czasie utwardzania.

Zatem, zasadniczo każdy niewodny nośnik może być stosowany w mieszance według wynalazku, jeżeli tylko odpowiednio dysperguje i/lub rozpuszcza składniki kompozycji; jest nieaktywny w stosunku do współdziałania ze składnikami kompozycji; nie działa negatywnie na stabilność kompozycji lub jej zdolność do hamowania korozji metalowych powierzchni, i odparowuje szybko, zasadniczo całkowicie i względnie szybko wytwarza utwardzoną powłokę, która hamuje korozję metalowego podłoża, posiada dobrą adhezję i giętkość, i ma dobre własności fizyczne i chemiczne.

(i) inne ewentualne składniki

Kompozycja powłokowa według wynalazku może również zawierać inne ewentualne składniki, które nie działają negatywnie na kompozycję powłokową lub na wytworzoną z niej utwardzoną powłokę. Takie ewentualne składniki są znane w stanie techniki, i są włączane do mieszanek powłokowych, w celu podnoszenia ich estetyki, aby ułatwić wytwarzanie, przetwarzanie, operowanie i stosowanie mieszanek; i aby bardziej zwiększać szczególne funkcjonalne własności mieszanek powłokowych lub z nich wytworzonych powłok.

Takimi ewentualnymi składnikami są na przykład: barwniki, pigmenty, napełniacze, wypełniacze, środki poślizgowe, środki przeciwkorozyjne, środki poprawiające płynność, środki tiksotropowe, środki dyspergujące, przeciwutleniacze, promotory adhezji, stabilizatory na działanie światła, i ich mieszaniny. Każdy ewentualny składnik jest włączany do kompozycji w ilości wystarczającej do zapewnienia osiągnięcia pożądanego celu, ale nie w ilości działającej negatywnie na kompozycję powłokową lub wytworzoną z niej utwardzoną powłokę.

Jednym z ewentualnych składników jest środek poślizgowy, jak lanolina, która ułatwia wytwarzanie pokryć metalu przez zwiększenie smarowności do powierzchni pokrytego metalowego podłoża. Środek poślizgowy występuje w kompozycji powłokowej w ilości od 0% do około 2%, korzystnie około 0,1% do około 2% wagowych nielotnego materiału.

Innym użytecznym składnikiem jest pigment, jak dwutlenek tytanu. Pigment występuje w mieszance powłokowej w ilości od 0% do około 50%, korzystnie około 10% do około 50% wagowych nielotnego materiału.

Zgodnie z ważną postacią wynalazku, kompozycja powłokowa nie zawiera polimeru winylowego, zawierającego chlorowce, jak polichlorek winylu. Zwrot „nie zawiera polimeru winylowego, zawierającego chlorowce” oznacza 1,5% lub mniej polimeru winylowego, zawierającego chlorowce, liczonego w % wagowych nielotnego materiału, jak opisano dalej.

Tradycyjnie, polichlorek winylu był włączany do kompozycji powłokowych, aby zwiększyć ekonomikę kompozycji i aby zwiększyć adhezję plastizolowych uszczelek do utwardzonej powłoki. Jednak, polimer winylowy, zawierający chlorowce oddziałuje negatywnie na wytrzymałość cieplną utwardzonej powłoki.

Kompozycja według wynalazku nie zawiera polimeru winylowego, zawierającego chlorowce, jednak ma wystarczającą adhezję do plastizolowych uszczelek, aby przeciwdziałać defektom metalowych zamknięć produktów spożywczych. Ponadto, niniejsza kompozycja wykazuje doskonałą odporność cieplną.

Zgodnie z ważnym wykonaniem niniejszego wynalazku, polimer winylowy, zawierający chlorowce nie jest celowo dodawany do kompozycji powłokowej. Jednak, 1,5% lub mniej polimeru winylowego, na przykład do 1,5% wagowego nielotnego materiału, może być obecne w mieszance powłokowej, jako składnik nieumyślny. Na przykład, różne elastomery są pokryte polimerem winylowym, zawierającym chlorowce, jako dodatkiem. Włączenie pokrytego elastomeru do kompozycji powłokowej według wynalazku może wprowadzić polimer winylowy, zawierający chlorowce do kompozycji w ilości do 1,5% wagowych nielotnego materiału. Ta ilość polimeru winylowego, zawierającego chlorowce nie oddziałowuje negatywnie na utwardzoną powłokę.

181 712

Kompozycja powłokowa według wynalazku, jest wytwarzana przez proste domieszanie epoksydowanej żywicy nowolakowej, żywicy fenolowej, poliestru, elastomeru i innych ewentualnych składników, w dowolnej kolejności do niewodnego nośnika, z wystarczającym mieszaniem. Otrzymana mieszanina jest mieszana, aż wszystkie składniki zostaną jednorodnie zdyspergowane w niewodnym nośniku. Następnie, dalsze ilości niewodnego nośnika mogą być dodawane do kompozycji powłokowej, aby dostosować ilość nielotnego materiału w kompozycji powłokowej do wcześniej założonego poziomu.

Aby przedstawić użyteczność kompozycji powłokowych według wynalazku, wytworzono następujące przykłady kompozycji, potem zastosowano je na metalowe podłoża, jako warstwę nawierzchniową, i na koniec utwardzano, aby wytworzyć powłokę na metalowej powierzchni. Pokryte powłoką metalowe podłoża, następnie testowano, porównawczo, jako zaniknięcia do środków spożywczych lub pojemników z napojami. Utwardzone powłoki badano na zdolność do hamowania korozji metalowego podłoża; na adhezję do metalowego podłoża i do plastizolowych uszczelek; na chemiczną odporność; na giętkość; i na odporność na zadrapania i zniszczenia.

Następujący przykład 2 ilustruje jedną z ważnych postaci wykonania kompozycji powłokowej według wynalazku i sposób jej wykonania.

Przykład 2

Składnik	% wagowy (całkowitej kompozycji)	% wagowy I (nielotnych składników)
epoksydowana żywica nowolakowa	9,0	22,6
żywica fenolowa	36,3	45,4
poliester	10,8	20
4) elastomer	4,0	10
środek poślizgowy ⁵⁾	2,7	2
aromatyczny rozpuszczalnik	4,9
alkohol diacetonowy	3,6
keton diizobutylowy	3,7
izoforon	25,0

ARALDITE® EPN 1139, dostępna z firmy CIBA-GEIGY Corporation, zawierająca 100% wagowych wielofunkcjonalnej epoksydowanej żywicy nowolakowej;

²⁾ żywica fenolowa na podstawie bisfenolu A i formaldehydu, zawierająca około 50% wagowych nielotnego materiału i mieszany rozpuszczalnik, zawierający toluen, dejonizowaną wodę i glikol etylenowy, eter monobutylowy do wytworzenia około 18,15% wagowych całkowitej kompozycji z przykładu 2, żywicy fenolowej;

³⁾ poliester z przykładu 1, zawierający około 75% poliestru wagowo nielotnego materiału w rozpuszczalniku mieszanym, zawierającym karbitol butylu i wodę do wytworzenia około 8% wagowych całkowitej kompozycji z przykładu 2, poliestru;

⁴⁾ N1POL® 1042U dostępny z firmy Zeon Chemicals, Inc., zawierający 100% wagowych kopolimeru butadien-akrylonitryl, ⁵⁾ Lanolina dodanajako 29,8% aktywnego materiału.

181 712

Kompozycja przykładu 2 została wytworzona przez zmieszanie aromatycznego rozpuszczalnika, alkoholu diacetonowego i ketonu diizobutylowego w naczyniu, z utworzeniem mieszaniny niewodnego nośnika. Następnie dodano elastomer do mieszaniny niewodnego nośnika i mieszano. Następnie dodano pojedynczo poliester, epoksydowaną żywicę nowolakową, żywicę fenolową i środek poślizgowy, mieszaninę mieszano aż składniki kompozycji zostały jednorodnie zdyspergowane. Po wystarczającym mieszaniu powstała kompozycja powłokowa według wynalazku, zawierająca około 40% wagowych nielotnego materiału. Kompozycję powłokową z przykładu 2 stosowano na metalowe podłoże na farbę do gruntowania jako warstwę nawierzchniową, następnie utwardzano w wystarczającym czasie i wystarczającej temperaturze, jak przez około 8 do około 12 minut w około 350°F do około 400°F, wytworzono przylegającą, usieciowaną, utwardzoną powłokę na metalowym podłożu.

Główną funkcją utwardzonej powłoki z przykładu 2 jest wytworzenie warstwy powłoki, która: (1) zwiększa hamowanie korozji metalowego podłoża i (2) tworzy powłokę zdolną do przylegania do plastizolowej uszczelki. Standardowo, farba gruntowa ma wystarczające właściwości hamowania korozji, aby odpowiednio chronić metalowe podłoże, jednak, sporadycznie hamowanie korozji było niewystarczające, gdy stosowano tylko jedną warstwę nawierzchniową na utwardzoną farbę gruntową. Zatem często stosowano dwie warstwy nawierzchniowe (na przykład układ trójpo włokowy). Farba gruntowa nie ma wystarczającej adhezji do plastizolowych uszczelek, aby utrzymać uszczelkę na miejscu w czasie wytwarzania lub przetwarzania środków spożywczych.

Nieoczekiwanie, stwierdzono, że kompozycja powłokowa według wynalazku, po utwardzeniu ma doskonałe fizyczne i chemiczne właściwości, wykazuje wystarczającą adhezję do farby do gruntowania, aby nie stosować drugiej warstwy nawierzchniowej i wzmacnia hamowanie korozji farby do gruntowania. Kompozycja zapewnia również doskonałą adhezję do plastizolowej uszczelki. Ponadto utwardzona powłoka utworzona z kompozycji według wynalazku jest wystarczająco przyległa do różnorodnych typów farb do gruntowania, zatem kompozycja powłokowa może być stosowana w bardziej uniwersalnym zakresie.

Kompozycja powłokowa z przykładu 2 wytwarza utwardzoną powłokę, która ma doskonałą giętkość. Giętkość jest bardzo ważną własnością utwardzonej powłoki, ponieważ metalowe podłoże jest pokrywane farbą do gruntowania i warstwą nawierzchniową przed wytłaczaniem lub innym kształtowaniem metalowego podłoża do odpowiedniego kształtu metalowego wyrobu, jak metalowy pojemnik lub metalowe zamknięcie do butelek. Plastizolowa uszczelka, jeżeli występuje, jest stosowana na warstwę nawierzchniową w czasie procesu wytłaczania.

Podłoże pokryte powłoką przechodzi wiele deformacji w czasie procesu nadawania kształtu, i jeżeli utwardzona powłoka nie ma dostatecznej giętkości, powłoka może pękać i rozłupywać się. Takie pęknięcia powodują korozje metalowego podłoża, ponieważ wodna zawartość pojemnika lub butelki ma większy dostęp do metalowego podłoża. Ponadto utwardzona powłoka wytworzona z kompozycji powłokowej według wynalazku jest wystarczająco przyległa i pozostaje wystarczająco przyległa do farby do gruntowania w czasie wytwarzania metalowego wyrobu, przez co zwiększa hamowanie korozji.

Opisane wyżej korzyści powodują, że kompozycja powłokowa według wynalazku nadaje się do stosowania jako wewnętrzna powierzchnia różnorodnych metalowych wyrobów, jak wnętrze metalowych pojemników do próżniowego pakowania. Kompozycja powłokowa jest szczególnie odpowiednia, po utwardzeniu, jako powłoka hamująca korozje na metalowych zamknięciach do szklanych lub plastikowych pojemników, zawierających środki spożywcze, jak żywność dla niemowląt, lub środków spożywczych, zawierających lotne kwasy, jak przyprawy, pikle i pieprze.

181 712

Kompozycje następujących przykładów 3 do 27, włączając przykłady porównawcze, przygotowano według ogólnej metody opisanej w przykładzie 2. Kompozycje z przykładów 2 do 27 stosowano na metalowe powierzchnie, jako warstwę nawierzchniową na farbę do gruntowania, i utwardzano. Utworzone powłoki badano na różne właściwości, w tym adhezję i integralność.

Przykład 3

Składnik	% wagowy (całkowitej kompozycji)	% wagowy (nielotnych składników)
epoksydowana żywica nowolakowa ^l>	6,5	20,3
żywica fenolowa ²⁾	26,2	41,0
poliester³⁾	7,9	18,2
1 6) elastomer	38,5	18,5
środek poślizgowy ⁵⁾	2,1	2,0
aromatyczny rozpuszczalnik	6,0
alkohol di aceton owy	4,5
keton diizobutylowy	4,5
izoforon	2,8
całkowity materiał nielotny - 32% wagowych

⁶⁾ NIPOL® 1042U rozpuszczony w mieszaninie aromatycznego rozpuszczalnika, diacetonowego alkoholu i ketonu diizobutylowego z wytworzeniem roztworu, zawierającego 15% wagowych NIPOL® 1042U.

Kompozycja z przykładu 3 była stosowana na pokryte warstwą chrom-tlenek chromu, wykonane ze stali bezcynowej panele, w wystarczającej ilości do wytworzenia 10 mg utwardzonej powłoki na 4 cale kwadratowe powierzchni stalowego panelu. Kompozycja według przykładu 3 była stosowana na przemysłową farbę do gruntowania. Po nałożeniu na stalowy panel, kompozycja z przykładu 3 była utwardzana przez 10 minut w 380°F. Kompozycja z przykładu 3 była porównywana z przemysłowo stosowaną warstwą nawierzchniową do wnętrz metalowych zamknięć, na przykład z MICOFLEX® kompozycją na bazie polichlorku winylu (na przykład, zawierającą 70% wagowych dyspersji winylu) dostępną z firmy Dexter Corporation, Waukegan, IL.

Po utwardzeniu powłoki stalowe panele pokryte zarówno kompozycją według przykładu 3 jak i MICOFLEX® były przekształcane w metalowe zamknięcia o średnicy 51 mm. Badania wykazały, że kompozycja według przykładu 3 przeszła przekształcanie na zamknięcia o średnicy 51 mm spełniając wymagania jednorodności w temperaturze pokojowej, jak również badania adhezji powłoki.

Badania adhezji powłoki były prowadzone dwiema metodami. Pierwsza metoda polegała na nakładaniu na długość plastizolu za pomocą aplikatora na pokryty powłoką panel.

Plastizol był nakładany w postaci pasma o szerokości 0,5 cala i grubości 50 milicala. Panel był następnie przyginany nad 0,25 calowym trzpieniem. Następnie wykonano prostopadłe nacięcia przez plastizol i powłokę do metalowego podłoża w punkcie największego zakrzywienia przygięcia. Panele następnie poddano warunkom przetwarzania.

W teście umieszczano przyginane panele w kolbie i w ciągu 5 minut ogrzewano w wodzie do 250°F. Następnie panele wyjęto i badano na: (1) trzaskanie plastizolu od powłoki i (2) trzaskanie plastizolu i powłoki od metalowego podłoża. Każde zaobserwowane trzaskanie jest uznawane za niedopuszczalne i uważane za wadę.

Panele były również badane na względną wytrzymałość połączenia i adhezję międzyfazową przez łuszczenie plastizolu. Stosowano doświadczalny zakres 0 do 5, w którym 0 oznacza najlepszy wynik oznaczający bardzo trudny do odciągnięcia i 5 oznacza najgorszy wynik oznaczający łatwe łuszczenie się. Ten test jest stosowany przed wytwarzaniem plastizolowych zamknięć.

W czasie wytwarzania zamknięć, przeprowadza się testy adhezji przez próżniowe zamykanie zarówno pojemników wypełnionych wodą mających 10% powierzchnię główki jak i pustych pojemników. Te opakowania przechodzą warunki wytwarzania żywności od pasteryzacji przez 30 minut w 180°F w wodzie do trudniejszych warunków 90 minut w 256°F i przy ciśnieniu 38 psi (funt na cal kwadratowy). Pojemniki następnie są chłodzone i badane na jednorodność. Pojemniki są testowane pod próżnią. Pojemniki są otwierane i bada się adhezję uszczelki do powłoki. Każda utrata próżni, lub przesunięcie plastizolu lub podnoszenie się plastizolu są uważane za wadę.

W czasie specyficznych etapów wytwarzania zamknięcia, gorące narzędzia mogą się kontaktować z metalem pokrytym powłoką. W pewnych wypadkach powłoki mogą mięknąć i tracić adhezję do metalowego podłoża, zostawiając miejsca podatne na korozję. Jest ważne, aby integralność filmu była zachowana w podwyższonych temperaturach. Jest to symulowane w teście, w którym pokryte powłoką panele wystawia się na działanie ogrzanych narzędzi. Badane, pokryte powłoką panele są umieszczane między dwoma matrycami w niższą i wyższą. Niższa matryca jest zamocowana i ustawiona na temperaturę 350°F, podczas gdy wyższa matryca jest ruchoma i ustawiona na temperaturę 500°F. Pokryte panele są umieszczane między matrycami, które są zamykane pod ciśnieniem powietrza 60 psi. Pokryte panele są wystawiane na działanie w różnych przedziałach czasowych i następnie badane mikroskopowo na integralność filmu i adhezję.

Kompozycja z przykładu 3 przewyższała MICOFLEX® w 60 dniowym przyspieszonym teście korozji. Zamknięcia były również badane na procesach wytwarzania pożywienia dla psów, adhezje plastizolowych uszczelek i giętkość. Kompozycja z przykładu 3 przeszła wszystkie te testy.

Ponadto, kompozycje na bazie polichlorku winylu wykazywały problemy z pękaniem powłoki w czasie utwardzania. Kompozycja z przykładu 3 przewyższała standardową kompozycję warstwy nawierzchniowej na bazie polichlorku winylu przez wykazywanie doskonałej odporności na pękanie.

W teście zastosowano kompozycje z przykładu 3 jako warstwę nawierzchniową na wewnętrzną powierzchnię metalowego zamknięcia o średnicy 51 mm. Zamknięcia były badane na odporność na korozję z użyciem 2% kwasu octowego. 2% kwas octowy był pakowany na gorąco do szklanych pojemników i natychmiast zamykany metalowym zamknięciem. Próżnia wytworzona przez chłodzenie zostawała wewnątrz, pojemniki były przechowywane w 100°F przez jeden i pół miesiąca. Wyniki testu pokazują że kompozycja z przykładu 3 w porównaniu z powłoką kontrolną na bazie polichlorku winylu wykazywała mniejsze skazy punktowe na powierzchni, mniejsze średnie głębokości wżerów i ogólny lepszy wygląd metalowego zamknięcia.

Kompozycja z przykładu 3 została zabarwiona przez dodanie 47% wagowych dwutlenku tytanu (TiO₂). Po nałożeniu na stalowe panele i utwardzeniu, zabarwiona wersja kompozycji z przykładu 3 również przeszła przez testy konieczne dla wewnętrznych metalowych zamknięć.

Następującą kompozycję przykładu 4 wytworzono w sposób zasadniczo identyczny jak sposób wytwarzania kompozycji 2.

181 712

Przykład 4

Składnik	% wagowy (nielotnego materiału)
epoksydowana żywica nowolakowa	23,1
żywica fenolowa ²'⁾	46,3
3) poliester	20,4
elastomer	10,2

Dla dalszego zademonstrowania właściwości kompozycji według wynalazku, kompozycje z przykładu 2 zastosowano na stalowe panele w identyczny sposób, jak kompozycję z przykładu 3, pokryte stalowe panele przetworzono na zamknięcia o średnicy 51 mm. Kompozycja z przykładu 2 była stosowana na powłokę zabarwionej farby gruntowej. Kompozycja z przykładu 2 utworzyła wysokopołyskową warstwę nawierzchniową, która przeszła przez wytwarzanie metalowego zamknięcia i testy wystawiania na wysoką temperaturę narzędzi. Utwardzona kompozycja również przeszła badania adhezji do plastizolu i 60 dniowy przyspieszony test korozji z 2% kwasem octowym. Utwardzona kompozycja powłokowa z przykładu 2 miała doskonałą zdolność do wytrzymywania zadrapań ścian metalowego zamknięcia i zwiększoną adhezję.

W innym teście, kompozycja z przykładu 2 była porównywana ze standardową warstwą powierzchniową wykonaną na bazie polichlorku winylu, w 60 dniowym przyspieszonym teście korozji na metalowych zamknięciach o średnicy 63 mm. Kompozycje z przykładu 2 zastosowano na farbie do gruntowania w ilości 10 mg na 4 sq.in. Standardową kompozycję na bazie polichlorku winylu zastosowano na takiej samej farbie w ilości 35 mg na 4 sq. in. W oddzielnym teście, kompozycje były zastosowane na innych farbach podkładowych. Kompozycja z przykładu 2, zastosowana w zasadniczo mniejszych ilościach niż standardowa kompozycja na bazie chlorku winylu, wykazywała brak uszkodzeń w teście dwudziestu czterech zamknięć adhezji do nisko przetworzonego plastizolu i brak uszkodzeń w teście dwudziestu czterech zamknięć adhezji do wysokoprzetworzonego plastizolu.

Kompozycja z przykładu 4, w której nie występował smar, zachowywała się identycznie jak kompozycja z przykładu 2.

	Przykł. 5 ⁷⁾	Przykł. 6	Przykł. 7	Przykł. 8	Przykł. 9 (por.)
epoksydowana żywica nowolakowa	20,6%	20,3%	21,4%	22,8%	22,6%
żywica fenolowa ²⁾	41,1%	41,0%	42,9%	45,6%	45,4%
poliester³⁾	18,8%	18,2%	19,4%	19,5%	11,5%
elastomer	18,9%	18,5%	14,3%	10,1%	18,5%
, zr 5) sr. poślizgowy	—	2,0%	2,0%	2,0%	2,0%
% NVM ⁸⁾	29,4%	32,0%	35,0%	39,8%

7)

8) wszystkie procenty są procentami nielotnego materiału, procenty nielotnego materiału w kompozycji.

181 712

	Przykł. 10 (por.)	Przykł. 11	Przykł. 12
epoksydowana żywica nowolakowa^l)	13,1%	22,6%	15,4% i
żywica fenolowa²⁾	45,7%	45,4%	31,1% '
poliester³⁾	19,6%	20,0%	--------------------—----------1 13,8%
4) elastomer	19,6%	10,0%	14,0%
śr. poślizgowy ⁵⁾	2,0%	2,0%	_______2,0%_______
dwutlenek tytanu			23,7%
% NVM⁸⁾		40,0%

Kompozycje z przykładów 5-12 były wytworzone identycznym sposobem jak kompozycja z przykładu 2. Kompozycje z przykładów 5 i 6 są zasadniczo identyczne, z tą różnicą że do kompozycji 6 dodano smar. Kompozycję z przykładu 6 zastosowano na farbę do gruntowania jako warstwę nawierzchniową na panele ze stali nie zawierającej cyny w ilości 10 mg na 4 sq. in. i utwardzano w temperaturze 380°F przez 10 minut.

Kompozycja z przykładu 6 była porównywana z kompozycją warstwy nawierzchniowej na bazie polichlorku winylu, z zastosowaniem MICOFLEX®. Utwardzona powłoka kompozycji z przykładu 6 zachowywała się tak samo lub przewyższała porównawczą kompozycję na bazie polichlorku winylu w teście wystawiania na działanie narzędzi o wysokiej temperaturze, przyspieszonym 60 dniowym teście korozji, teście przyginania i teście adhezji do plastizolu. W teście adhezji do plastizolu, metalowe zamknięcia pokryte powłoką kompozycji z przykładu 6 miały zero uszkodzeń dla ośmiu testowanych paneli. Metalowe zamknięcia pokryte kompozycją na bazie polichlorku winylu nie przeszły testu adhezji do plastizolu.

Kompozycja z przykładu 6 była również porównywana z kompozycją z przykładu 12, która jest zabarwioną wersją kompozycji z przykładu 6. Kompozycja z przykładu 12 zachowywała się podobnie jak kompozycja z przykładu 6 zastosowana jako wewnętrzna warstwa nawierzchniowa metalowego zamknięcia w czasie 60 dniowego testu korozyjnego i testu adhezji do plastizolu.

W podobnych testach, utwardzone powłoki z przykładów 7 i 8 zachowywały się dobrze. Jednak kompozycje porównawcze z przykładów 9 i 10 nie przeszły testu adhezji do plastizolu. Porównawcza kompozycja z przykładu 9 zawierała zbyt mało poliestru, aby mieć wystarczającą adhezję i giętkość. Kompozycja porównawcza z przykładu 10 nie przeszła testów, ponieważ stosunek wagowy epoksydowanej żywicy nowolakowej do żywicy fenolowej wynosił 1:3,5. Kompozycja z przykładu 11 miała doskonałą adhezję utwardzonej powłoki zarówno do plastizolowej uszczelki, jak i do farby do gruntowania.

Następujące przykłady 13-27 ilustrują że stosunek wagowy elastomeru do poliestru jest ważny dla kompozycji powłokowej według wynalazku.

Kompozycje z przykładów 13-27 pokazują że stosunek epoksydowanej żywicy nowolakowej do żywicy fenolowej powinien wynosić około 33:66 do około 25:75, i zwłaszcza około 33:66, aby zmaksymalizować parametry kompozycji. Wytrzymałość adhezji kompozycji powłokowej do plastizolowej uszczelki zmniejsza się wraz ze stosunkiem epoksydowanej żywicy nowolakowej do żywicy fenolowej. Przykłady 13-27 pokazują również, że dla stałego stosunku wagowego 33:66 epoksydowanej żywicy nowolakowej do żywicy fenolowej wytrzymałość adhezji kompozycji powłokowej do plastizolowej uszczelki zmniejsza się ze wzrostem wagi poliestru.

181 712

Ponadto, przykłady 13, 22, 23 i 24 pokazują, że adhezja kompozycji powłokowej zmniejsza się, gdy stosunek wagowy elastomeru do poliestru jest poza zakresem około 1:1 do około 1:2. Zaobserwowano również, że jeżeli poliester jest obecny zasadniczo w ilości powyżej około 20% wagowych kompozycji powłokowej, to odporność utwardzonej powłoki na wysoką temperaturę narzędzi, jednak jeszcze akceptowalna, zmniejsza się.

Właściwości kompozycji powłokowej według wynalazku, i wytworzonej z niej utwardzonej powłoki pokazują, że polimer winylowy, zawierający chlorowce nie jest konieczny do zapewnienia adhezji do farby do gruntowania lub do plastizolowej uszczelki. Kompozycje według wynalazku zatem, są użyteczne jako warstwy nawierzchniowe na wewnętrznych powierzchniach metalowych zamknięć, zwłaszcza metalowych zamknięć pojemników z żywnością lub napojami. Eliminacja polimerów winylowych, zawierających chalogeny jest ważna w odniesieniu do eliminacji zagrożeń środowiska i toksykologicznych, związanych z takimi polimerami.

Nieoczekiwanie, wyeliminowano polimery winylowe, zawierające chlorowce, i kompozycja powłokowa według wynalazku wykazuje korzystne fizyczne i chemiczne właściwości związane z kompozycjami, zawierającymi polimery winylowe, zawierające chlorowce.

Kompozycja powłokowa według wynalazku może być stosowana w połączeniu z różnymi typami farb do gruntowania i plastizolowych uszczelek. Zatem kompozycja powłokowa według wynalazku jest bardziej uniwersalna w zakresie zastosowań. Kompozycja według wynalazku, w przeciwieństwie do kompozycji znanych ze stanu techniki, nie wymaga dodatku pigmentu, jak TiO₂, aby osiągnąć wystarczające parametry i integralność filmu. Charakterystyczne parametry kompozycji powłokowej według wynalazku wynikają z jej nowej kombinacji składników, bez polimerów winylowych, zawierających chlorowce i bez pigmentów. Utwardzona kompozycja powłokowa ma wysoki połysk i zredukowane ścieranie w czasie wytwarzania metalowego zamknięcia.

Kompozycja powłokowa według wynalazku ma wyjątkowe własności odporności termicznej, ulepszoną integralność filmu i odpowiednio ulepszone własności odporności na korozje. Te i opisane wyżej korzyści sprawiają, że kompozycja według wynalazku jest szczególnie użyteczna do stosowania na wewnętrzne powierzchnie metalowych zamknięć pojemników z żywnością i napojami.

Oczywiście, wiele modyfikacji i wariacji wyżej opisanego wynalazku może być dokonywane bez odchodzenia od ducha i zakresu wynalazku, dlatego ograniczenia powinny wynikać tylko z załączonych zastrzeżeń.

181 712

: przykład 1 19	17,47 1______	\| 35,0 \|	\| ££'L£ \|	1 10,2 \|	33,3/ 66,7	8/0	M·
przykład 18	1 86^1 ^:	30,0 \|	38'^> \|	1 io,2 :	1 33,3/ 66,7 :	8/0	*3·
przykład 17	27,76 1	£9'1^	o Ol	OJ o	40,0/ 60,0	8/0	i-I
przykład 16	25,68 1	43,72	O Ol	OJ o	1 37,0/ 63,0	8/0	O
przykład ¹ 15	20,13	LZ'6V	O 04	?'°τ_	29,0/ 71,0	8/0	o
przykład 14	17,35 L	90'39 1	^3· O 04	ζ'οτ 1	25,0/ 75,0	1 8/0	04
przykład 13	1'83	\| ε'9& 1	20,4	04 O	33,3/ 66,7	8/0	O
	epoksydowana żywica nowolakowa¹’	1 żywica fenolowa²⁵	en P Φ -P W Φ H 0 Λ	Φ e 0 -P w (0 Φ	stosunek E/P*	adhezja do plastizolu	wytrzymałość na łuszczenie⁹’

przykład 27	20,0	o o <3·	O O Ol	o o Ol	33,3/ 66,7	8/0	3,5

d rM M LO		o	CO in	o		00	10
>1 Ol N P		m ω	04	o Ol	fO	o	en
Λ
Ό
d rM 44 10 >1 04 N P	86'^1	o o ω	Ol 10 co	o o Ol	33,3/ 66,7	co o	10 (0
Λ
Ό
d rM 44 >1 04	en	ω	10 o	o o	3,3/ 6,7	co		^4 l'
N	Ol	<3*	j—\|	04	tn	V—2
P Λ								LO
								Q
								&J0
Ό								όύ¹
d								c
rM 44 ω >1 04	en	ω ID	LD 10	o LO	cn ^ω	00	Ol	a o 03
N P Λ	Ol	«3·				V—2		s o
								O

Ό								N Ό
d								OL·
rM 44 04 >1 Ol N P	T '93	VD <3·	LD 10 Ol	o LO	33,3/ 66,7	CD O		enolowe 0 do 5,
CU
								O
								.2 <D
Ό d rM Ή >1 04 N P	96'93	O 04 10	Ol o	KT co	33,3/ 66,7	00 O	rH	wej do żyw ię w zakresi
Λ								O «Λ « ω
04 Ό								□wol; czen
(U rM Λί O >1 N	20,0	o o	OJ o	co σι 04	33,3/ 66,7	00 O	04	wicy n< na łusz
P								•δ' o
CU								__ 'V) rtP O
	(0 ϋ							[owant zymałi
	H	ΓΜ						^>ł
	>1	d					d
	•N	0			4c		C	O CL ^1X5 <u 75
	d				CU		'0	44
	c	0					'W σ>	U
	d <u	c			H	o p	0 Φ	C 05
	s £	φ	p	^P		Ό H	rM H	Σ3 CZ
	0 0	Q-i	Φ	Φ	44	0	d c	2 S
	Ό 44		-P	E	Φ	d n	g 0)	«Λ CJ
	>1 d	d		0	C	Ό H	N
	ω h	ϋ	Φ	-P	P	N P	N ϋ	N 2
	44 0	•rl	H	w	w	Φ u	P N	03
	0	£		d	0	Λ d	P W	_C
	CU o	>1	0		P	Ό H	>1 P	N O
	Φ c	•N	CU	Φ	m	d &	£ rM
								“w

181 712

Claims

1. Kompozycja powłokowa do nanoszenia na zagruntowane metalowe podłoża, znamienna tym, że zawiera:

(a) od 13% do 30% wagowych nielotnego materiału, którym jest epoksydowana żywica nowolakowa, mająca liczbę grup epoksy od 2 do 6 i ciężar równoważnikowy epoksy od 100 do 210;

(b) od 40% do 60% wagowych nielotnego materiału, którym jest żywica fenolowa;

(c) od 15% do 30% wagowych nielotnego materiału, którym jest poliester, mający średni ciężar cząsteczkowy od 1 000 do 50 000;

(d) od 5% do 20% wagowych nielotnego materiału, którym jest elastomer; i (e) niewodny nośnik do 100% wagowych z wyłączeniem polimerów na bazie polimeru winylowego, zawierającego chlorowce, przy czym stosunek epoksydowanej żywicy nowolakowej do żywicy fenolowej wynosi od 25:75 do 33:66;

i stosunek elastomeru do poliestru wynosi od 1:1 do 1:2.

2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że ewentualnie dodatkowo zawiera do 2% wagowych nielotnego materiału, którym jest środek poślizgowy; i ewentualnie do 50% wagowych nielotnego materiału, którym jest pigment.

3. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera 15% do 25% wagowych nielotnego materiału, którym jest epoksydowana żywica nowolakowa.

4. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że liczba grup epoksy w epoksydowanej żywicy nowolakowej jest większa niż 2 do 5.

5. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że epoksydowana żywica nowolakowa ma ciężar równoważnikowy epoksy około 150 do około 210.

6. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że epoksydowana żywica nowolakowa jest wybrana spośród epoksyfenolowej żywicy nowolakowej, epoksykrezolowej żywicy nowolakowej, żywicy wielojądrowej fenol eter glicydowy, żywicy tetraglicydowo metylenodianilinowej, żywicy triglicydowo metylenodianilinowej, żywicy triglicydylowo p-aminofenolowej, triglicydowego izocyjanuranu, i ich mieszanin.

7. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera od 40% do 50% wagowych nielotnego materiału, którym jest żywica fenolowa.

8. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że żywica fenolowa ma ciężar cząsteczkowy od 1 000 do 8 000.

9. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że żywica fenolowa składa się ze składnika fenolowego wybranego spośród fenolu, bisfenolu A, kwasu krezolowego i ich kombinacji.

10. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera od 15% do 25% wagowych nielotnego materiału, którym jest poliester.

11. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że poliester ma ciężar cząsteczkowy od 1 000 do 11 000.

12. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że poliester ma ciężar cząsteczkowy od 1 500 do 6 000.

13. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera od 5% do 15% wagowych nielotnego materiału, którym jest elastomer.

14. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że elastomer składa się z kopolimeru akrylonitrylu.

181 712

15. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że elastomer jest wybrany spośród butadienoakrylonitrylu, naturalnego kauczuku, kopolimeru butadienostyrenowego, polibutadienu, kopolimeru izobutylenoizoprenu, polichloroprenu, poliuretanu, elastomeru akrylowego, kopolimeru styrenoizoprenu, kopolimeru akrylonitrylochloroprenu, kopolimeru winylo pirydienobutadienowego, i ich mieszanin.

16. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że stosunek epoksydowanej żywicy nowolakowej do żywicy fenolowej wynosi 30:70 do 40:60.

17. Kompozycja według zastrz. 2, znamienna tym, że zawiera od 10% do 50% wagowych nielotnego materiału, którym jest pigment.

18. Kompozycja według zastrz. 2, znamienna tym, że pigment stanowi dwutlenek tytanu.

19. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera:

(a) od 20% do 25% wagowych nielotnego materiału, którym jest epoksydowana żywica nowolakowa, mająca liczbę grup epoksy większą niż 2 do 6 i ciężar równoważnikowy epoksy 100 do 210;

(b) od 45% do 50% wagowych nielotnego materiału, którym jest żywica fenolowa;

(c) od 20% do 25% wagowych nielotnego materiału, którym jest poliester, mający średni ciężar cząsteczkowy od 1 000 do 10 000; i (d) 10% do 15% wagowych nielotnego materiału, którym jest elastomer, przy czym kompozycja nie zawiera polimeru winylowego, zawierającego chlorowce, i ma stosunek epoksydowanej żywicy nowolakowej do żywicy fenolowej 30:70 do 40:60 i stosunek elastomeru do poliestru 1:1 do 1:2.

20. Kompozycja według zastrz. 19, znamienna tym, że ewentualnie dodatkowo zawiera do 2% środka poślizgowego i od 10% do 50% pigmentu licząc w procentach wagowych na nielotny materiał.

21. Sposób pokrywania metalowych podłoży warstwą gruntującą i warstwą powłokową znamienny tym, że:

(a) nanosi się kompozycję gruntującą na co najmniej jedną powierzchnię metalowego podłoża;

(i) od 13% do 30% wagowych nielotnego materiału, którym jest epoksydowana żywica nowolakowa, mająca liczbę grup epoksy od 2 do 6 i ciężar równoważnikowy epoksy od 100 do 210;

(iii) od 15% do 30% wagowych nielotnego materiału, którym jest poliester, mający średni ciężar cząsteczkowy od 1 000 do 50 000;

(d) wygrzewa się zagruntowane metalowe podłoże, mające nałożoną kompozycję powłokową korzystnie w czasie od 8 do 12 minut w temperaturze usuwania niewodnego nośnika z kompozycji, korzystnie od 194°C (350°F) do 222°C (400°F), przy czym wytwarza się usieciowaną utwardzoną powłokę.

22. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, ze nanosi się kompozycję powłokową zawierającą ewentualnie dodatkowo do 2% wagowych nielotnego materiału, którym jest środek poślizgowy; i ewentualnie do 50% wagowych nielotnego materiału, którym jest pigment.