RS61893B1 - Kompozicija premaza - Google Patents

Description

Opis

[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na kompozicije premaza, premazane podloge i procese za pripremu premazane podloge.

[0002] Kompozicije premaza pogodne za premazivanje podloge, a posebno za upotrebu u nanošenju premaza na konzerve za hranu i napitke, su dobro poznate u tehnici. Ovakve kompozicije premaza treba da zadovolje mnoge zahteve: ove kompozicije treba da budu stabilne pri čuvanju i da se lako i jednostavno nanose na podlogu. Osušene kompozicije premaza treba dalje da spreče koroziju, ispolje dobar balans između čvrstine i elastičnosti, moraju dobro da prijanjaju za površinu podloge i mogu da oslobode malu količinu isparljivih organskih jedinjenja (VOC). Razvijene su brojne kompozicije premaza koje uključuju unapređene sisteme vezivanja i/ili specifične aditive. Primeri ovakvih kompozicija mogu da se nađu u WO 2012/089657, WO 13/180067 i WO 15/002961. Generalno, ovakve kompozicije i/ili vezivni sistemi su kompleksni i relativno skupi.

[0003] U nekim kompozicijama je korišćena kombinacija poliol smole i aminoplasta. WO 01/64801 otkriva kompoziciju premaza koja uključuje specifični poliol koji obuhvata fragmente politrimetilen karbonat poliola i melamin kao sredstvo za unakrsno vezivanje.

[0004] Takođe WO 01/55239 opisuje kompozicije premaza koje uključuju aminoplast i poliestar ili kopolimer poliestra i polikarbonata.

[0005] US 4,528,344 navodi kompoziciju premaza koja uključuje aminoplast i alifatični poliol koji ima molekulsku težinu ispod 230.

[0006] Opisane su kompozicije premaza koje uključuju jedan ili više poliola, kao što su akrilna smola i saharoza poliol, kako je otkriveno u Primeru 1 u WO 2012/162298 i melamin. Polioli su naneti u težinskom višku preko melamina.

[0007] US 4,154,891 otkriva kompozicije premaza koje uključuju polimer koji sadrži hidroksil izdvojen iz uretana koji ima hidroksilnu vrednost ispod 50 i kondenzat amin-aldehid.

[0008] GB 1308 697 opisuje kompozicije koje uključuju alifatični poliol i melamin jedinjenje.

[0009] WO 08/036629 otkriva kompozicije premaza koje uključuju poliol smolu i unakrsno vezivo (na primer aminoplast) i katalizator koji sadrži titanijum i/ili cirkonijum.

[0010] Ove publikacije koriste aminoplast za unakrsno vezivanje poliola, što ne mora da dovede do optimalno osušene kompozicije premaza.

[0011] Predmet ovog pronalaska je da obezbedi poboljšane kompozicije premaza.

[0012] Ovaj pronalazak se odnosi na kompoziciju premaza u skladu sa datim zahtevima koji uključuju prvu smolu, preferirano poliol i aminoplast i/ili adukt prve smole i aminoplasta, pri čemu je molarni odnos prvih funkcionalnih grupa aminoplasta i drugih funkcionalnih grupa prve smole, preferirano poliola, najmanje 1, a aminoplast je prisutan u količini od najmanje 60 mt%, na bazi ukupne težine prve smole i aminoplasta a pri čemu kompozicija premaza uključuje vodu kao rastvarač i čvrste čestice u količini od najmanje 50 mt%. Kompozicija iz pronalaska sadrži višak funkcionalnih grupa aminoplasta u poređenju sa funkcionalnim grupama prve smole, preferirano poliola. Ovo znači da će aminoplast takođe da se samokondenzuje kada se izloži uslovima sušenja. Stoga, aminoplast ne služi samo kao sredstvo za unakrsno vezivanje kao što je generalno slučaj u stanju tehnike, već takođe formira oligomere i/ili polimere aminoplasta koji mogu zatim da reaguju sa prvom smolom, preferirano poliolom. Ovo dovodi do jedinstvene smole koja nije otkrivena ni u jednoj od navedenih referenci. Kompozicija premaza iz pronalaska je osim toga relativno jednostavna u poređenju sa poznatim kompozicijama i zbog toga je mnogo atraktivnija komercijalno i ekonomski. Kompozicija je generalno laka za formulisanje. Osim toga, kompozicija premaza iz pronalaska može lako da se nanese na površinu podloge čak pri velikim brzinama koje se uobičajeno koriste u uređajima za premazivanje. Inventivna kompozicija omogućava formiranje suvog omotača koji ispoljava dobre osobine pri sterilizaciji, povećanu rezistenciju na hemikalije, dobru adheziju za veliki broj različitih podloga, dobru rezistenciju na abraziju i kompatibilnost sa velikim brojem različitih boja. Intenzitet nanete boje može da se poboljša, što omogućava upotrebu manje količine boje. Kompozicija premaza iz pronalaska generalno ima dobro nivelisane karakteristike i dovodi do suvog premaza sa unapređenim sjajem i providnošću. Kompozicija premaza dalje omogućava dobru pokrivenost dodirnih površina i strukturnih površina kao što su grube površine i omogućava da takve strukture budu prisutne (dodir i osećaj) nakon aplikacije (osušene) kompozicije premaza iz pronalaska.

[0013] Opisane su kompozicije premaza koje uključuju jedan ili više poliola kao što su akrilna smola i saharoza poliol, kako je otiriveno u Primeru 1 u WO 2012/162298 i melamin. Polioli su naneti u težinskom višku preko melamina.

[0014] US 4,154,891 otkriva kompozicije premaza koje uključuju polimer koji sadrži hidroksil izdvojen iz uretana koji ima hidroksilnu vrednost ispod 50 i kondenzat amin-aldehid.

[0015] GB 1308 697 opisuje kompozicije koje uključuju alifatični poliol i melamin jedinjenje.

[0016] WO 08/036629 otkriva kompozicije premaza koje uključuju poliol smolu i unakrsno vezivo (na primer aminoplast) i katalizator koji sadrži titanijum i/ili cirkonijum.

[0017] U kontekstu ove aplikacije naziv "funkcionalna grupa(e)" se odnosi na reaktivnu grupu(e) koje učestvuju u procesu sušenja. Primeri ovakvih funkcionalnih grupa prve smole, preferirano poliola, uključuju hidroksilnu grupu (-OH), kiselu karboksilnu (-COOH), karboksilni estar (-COOR), linearne karbonate (R-CO3), ciklične karbonate, oksiran, oksetan, anhidride (R-CO-O-CO-R’) i tiol (-SH). Primeri funkcionalnih grupa za aminoplaste uključuju amin (-NH2), amid (-NHR), etar (-N-R-O-R’) i alkohol (N-R-OH). R i R’ predstavljaju supstituente, koji mogu da se izaberu po želji. Takođe, druge komponente kompozicije premaza iz pronalaska mogu da uključe funkcionalne grupe sposobne da reaguju sa prvim i/ili drugim funkcionalnim grupama. Primeri ovih komponenti uključuju rastvarače i druge smole. Dalje je navedeno da prva smola i/ili aminoplast mogu dalje da uključe nereaktivne funkcionalne grupe, kao što su (ne-reaktivne) etarske grupe ili alifatične ugljovodonične grupe, koje ne reaguju ni sa prvom smolom i/ili aminoplastom, ali mogu da učestvuju u poboljšanju osobina kompozicije premaza.

[0018] Molarni odnos između prvih i drugih funkcionalnih grupa je najmanje 1. Preferirano, odnos je najmanje 2, još poželjnije najmanje 5, čak još poželjnije najmanje 8, a čak još poželjnijie najmanje 10, a najpoželjnije najmanje 15, a poželjno je najviše 100, još poželjnije najviše 75, čak još poželjnije najviše 50 a najpoželjnije najviše 40. Kako je navedeno, odnos predstavlja višak aminoplasta koji je prisutan u kompoziciji premaza iz pronalaska. Ovaj višak omogućava aminoplastu da reaguje sam sa sobom pod uslovima obrade i na taj način formira jedinstvenu mrežu obrađene smole. Navedeno je da aminoplast teži da reaguje mnogo brže sa poliolom nego sam sa sobom. U stanju tehnike se generalno koristi (mnogo) manji odnos između prvih i drugih funkcionalnih grupa i zbog toga ne dolazi do samo-kondenzacije aminoplasta ili dolazi u mnogo manjoj meri nego u kompoziciji iz pronalaska. Stručnjak sa iskustvom će moći da odredi prisustvo ovakvih delova samo-kondenzovanog aminoplasta upotrebom uobičajenih analitičkih tehnika kao što su<1>H NMR,<13>C NMR,<14>N NMR, uska infracrvena spektroskopija (NIR), FT infracrvena spektroskopija (FT-IR) i Raman spektroskopija.

[0019] Prva smola pronalaska može da bude bilo koja smola poznata u tehnici koja obuhvata navedene druge funkcionalne grupe. Prva smola je preferirano poliol. Poliol iz pronalaska može da bude bilo koji poliol poznat u tehnici. Prva smola, preferirano poliol, iz pronalaska generalno obuhvata druge funkcionalne grupe od kojih je najmanje jedna izabrana iz grupe koja se sastoji od hidroksilne grupe (-OH), karboksilnog estra (-COOR), karboksilne kisele grupe (-COOH), linearnih karbonata (R-CO3), cikličnih karbonata, oksirana, oksetana, anhidrida (R-CO-O-CO-R’) i tiola (-SH). Preferirano, druga funkcionalna grupa je najmanje jedna izabrana iz grupe hidroksilne (-OH), karboksilnog estra (-COOR) i karboksilne kiseline grupe (-COOH), još poželjnije, izabrana je iz grupe koja se sastoji od hidroksilne (-OH) i karboksilne kisele (-COOH). Kada je druga funkcionalna grupa hidroksil, hidroksil može da bude primarni, sekundarni ili tercijerni alkohol. Od ovih hidroksilnih grupa, preferiran je primarni alkohol. Supstituenti R i R’ mogu da budu bilo koji pogodan supstituent poznat u tehnici i uključuju alkil(en), aril(en) i aralkil(en). Prva smola, preferirano poliol, može da ima više od jedne funkcionalne grupe, na primer prva smola, preferirano poliol, može da sadrži i hidroksilne i karboksilne kisele grupe.

[0020] Prva smola, preferirano poliol, može da ima u proseku između 2 i 8 funkcionalnih grupa. Preferirano, prosečan broj funkcionalnih grupa je najviše 5, još poželjnije najviše 4, a čak još poželjnije najviše 3. U jednom ostvarenju pronalaska, prva smola, preferirano poliol, uključuje drugu funkcionalnu grupu koja je hidroksil i prosečan broj hidroksilnih funkcionalnih grupa između 2 i 8, preferirano najviše 5, još poželjnije najviše 4 a čak još poželjnije najviše 3.

[0021] U kontekstu ove aplikacije, izraz "prosečan broj funkcionalnih grupa" ili "prosečan broj hidroksilnih funkcionalnih grupa" se odnosi na prosečan broj funkcionalnih grupa ili hidroksilnih grupa po monomeru ili monomernoj jedinici u smoli.

[0022] Prva smola, preferirano poliol, iz pronalaska može da bude monomer, oligomer ili polimer. U jednom ostvarenju, prva smola je preferirano monomer. Polimerne prve smole, preferirano polimerni polioli, mogu da uključe poliestre, poliakrilate i njihove kopolimere. Od ovih polimernih poliola, preferirani su poliestri. Oligomeri prve smole se odnose na dimere, trimere i tetramere monomera prve smole. Oligomerni polioli uključuju dimere, trimere i tetramere monomernih diola i/ili triola. U jednom ostvarenju, prva smola može da bude modifikovana monomerima, dimerima ili polimerima koji nemaju funkcionalne grupe.

Modifikacije sa monomerima, dimerima ili polimerima koji su sposobni da hidrolizuju nakon sušenja su manje poželjne. Primeri pogodnih monomernih poliola koje sadrže hidroksilne funkcionalne grupe uključuju 1,4-butandiol, 1,3-butandiol, 1,5-pentandiol, 1,6-heksandiol, 2,5-heksandiol, 2-metil-1,3-pentan-diol, 2-etil-1,3-heksandiol, 2,2-dimetil-1,3-pentandiol, 1,4-cikloheksandiol, trimetiloletan, trimetilolpropan, pentaeritritol, dipentaeritritol, 1,4-cikloheksandimetanol, 1,2-bis(hidroksimetil)cikloheksan, 1,2-bis(hidroksietil)cikloheksan, trimetilolpropan, 2,2-dimetil-3-hidroksipropil-2,2-dimetil-hidroksipropionat, dietilen glikol, trietilen glikol, dipropilen glikol, tetraetilen glikol, trimetiloletan, glicerol i sorbitol; a polioli koji sadrže oksiran funkcionalne grupe su bisfenol A, bisfenol F, bisfenol S, alkoksiliran bisfenol A kao što je etoksiliran bisfenol A i propoksiliran bisfenol A i alkoksiliran bisfenol F, kao što su etoksiliran bisfenol F i propoksiliran bisfenol F; polioli koji uključuju oksiran funkcionalne grupe bisfenol A diglicidil etar, 2,2’-bis(4-hidroksifenil)propan bis(2,3-epoksipropiletar, bisfenol F diglicidil etar, novolak glicidil etar, etoksilirani bisfenol A i propoksiliran bisfenol A. Od ovih poliol monomera preferirani su monomeri koji uključuju bisfenol A, posebno su preferirani bisfenol A, etoksilirani i/ili propoksilirani bisfenol A.

Razmatralo se da dve ili više prvih smola, preferirano poliola, može da se koristi u kompozicijama premaza iz pronalaska. Kada je u kompoziciji premaza prisutno dve ili više prvih smola, preferirano poliola, ukupan broj drugih funkcionalnih grupa u dve ili više prvih smola se koristi u izračunavanju molarnog odnosa prvih i drugih funkcionalnih grupa.

[0023] Primeri poliakrilatnih smola uključuju polimere dobijene od jednog ili više akrilata, metakrilata, etil akrilata, 2-hloretil vinil etra, 2-etilheksil akrilata, 2-hidroksietil metakrilata, butil akrilata, butil metakrilata, 2-hidroksipropil metakrilata, 3-hidroksipropil metakrilata, 2-hidroksipropil metakrilata, 3-hidroksipropil metakrilata, hidroksistearil akrilata i hidroksistearil metakrilata. Kopolimeri dve ili više prethodno pomenutih smola su takođe razmatrani sve dok nastala smola sadrži reaktivne grupe kao što se pronalaskom zahteva.

[0024] Prva smola, preferirano poliol, iz pronalaska može preferirano da ima prosečnu molekulsku težinu (Mm) od najviše 100,000, još poželjnije najviše 50,000, čak još poželjnije najviše 20,000 a najpoželjnije najviše 10,000 i poželjno je najmanje 200, još poželjnije najmanje 250 a najpoželjnije najmanje 300. Kada je prva smola, preferirano poliol, monomer, prva smola može preferirano da ima prosečnu molekulsku težinu (Mm) od najviše 10,000, još poželjnije od najviše 5,000, čak još poželjnije od najviše 2,000 a najpoželjnije od najviše 1,000 i poželjno je najmanje 200, još poželjnije najmanje 250 a najpoželjnije najmanje 300.

[0025] Prva smola, preferirano poliol, iz pronalaska može preferirano da ima vrednost hidroksila od najmanje 50, još poželjnije od najmanje 60, čak još poželjnije od najmanje 75 a najpoželjnije od najmanje 100. Vrednost hidroksila prve smole može da se izmeri standardnim postupcima kao što je postupak ASTM E-222-76. U narednom preferiranom ostvarenju pronalaska, prva smola ima najmanje jednu drugu funkcionalnu grupu po šest monomernih jedinica u prvoj smoli, preferirano najmanje jednu drugu funkcionalnnu grupu po tri monomerne jedinice, još poželjnije najmanje jednu drugu funkcionalnu grupu po monomernoj jedinici. Veći broj funkcionalnih grupa, posebno hidroksilnih grupa, prve smole generalno dovodi do poboljšanih osobina dobijenog osušenog omotača. Ovako veliki broj funkcionalnih grupa generalno ne utiče nepoželjno na lomljivost ili na smanjenje otpornosti osušene kompozicije premaza.

[0026] Aminoplast iz pronalaska može da bude bilo koji aminoplast poznat u tehnici.

Aminoplast je generalno kondenzacioni produkt aldehida i melamina, benzogvanamina, uree ili sličnih jedinjenja od kojih nastaje amin smola ili amid smola. Aminoplast iz pronalaska generalno uključuje prve funkcionalne grupe od kojih je bar jedna izabrana iz grupe koja sadrži amin (-NH2), amid (-NHR), etar (-N-R-O-R’) i alkohol (N-R-OH). Preferirano, druga funkcionalna grupa je najmanje jedna izabrana iz grupe amida (-NHR) i etra (-N-R-O-R’). Supstituenti R i R’ mogu da budu bilo koji pogodni supstituenti poznati u tehnici i uključuju alkil(en), aril(en) i aralkil(en). Aminoplast može da ima više od jedne funkcionalne grupe, na primer aminoplast može da sadrži i etarsku i alkoholnu grupu.

[0027] Aminoplast u proseku može da ima između 2 i 8 funkcionalnih grupa. Preferirano, prosečan broj funkcionalnih grupa je najviše 7, najpoželjnije je najviše 6, poželjno je najmanje 3 a najpoželjnije je najmanje 4.

[0028] Aminoplast iz pronalaska može da bude monomer, oligomer ili polimer. Polimerni aminoplasti mogu da uključe melamin smolu, dicijanimid smolu, glikoluril smole, urea smole i njihove kopolimere. Od ovih polimernih aminoplasta su preferirane melamin smole.

Oligomerni aminoplasti uključuju dimere, trimere i tetramere monomernih aminoplasta. Primeri pogodnih monomernih aminoplasta uključuju kondenzacione produkte aldehida i metiluree, glikolurila, benzouree, dicijanidiamida, formagvanamina, acetogvanamina, amelina, 2-hlor-4,6-diamino-1,3,5-triazina, 6-metil-2,4-diamino-1,3,5-triazina, 3,5-diaminotriazola, triaminopirimidina, 2-merkapto-4,6-diaminopirimidina, 2,4,6-trietiltriamino-1,3,5-triazina, 1,3,5-triaminobenzena i melamina. Od ovih aminoplasta, preferirani su produkti kondenzacije aldehida sa melaminom. Pogodni aldehidi uključuju formaldehid, acetaldehid, krotonaldehid, akrolein, benzaldehid i furfural. Formaldehid je preferirani aldehid. Takođe su razmatrane dalje modifikacije aminoplasta, uključujući eterifikaciju sa monoalkoholom, kao što su metanol, etanol, propanol, butanol, pentanol, heksanol i heptanol. Primeri ovakvih aminoplasta uključuju heksametoksimetil melamin (Cymel 300 i Cymel 303), butilirani melamin formaldehid smolu (Cymel 1156 i Cymel 1158 i Cymel MB-14) i delimično butiliranu, metiliranu melamin formaldehid smolu (Cymel 1130) i butoksiliranu glikoluril formaldehid smolu, kao što je Cymel 1170. Od ovih je preferiran heksametoksimetil melamin. Dalji primeri aminoplasta uključuju derivate metiluree, glikolurila, benzouree, dicijanidiamida, formagvanamina, acetogvanamina, amelina, 2-hlor-4,6-diamino-1,3,5-triazina, 6-metil-2,4-diamino-1,3,5-triazina, 3,5-diaminotriazola, triaminopirimidina, 2-merkapto-4,6-diaminopirimidina, 2,4,6-trietil-triamino-1,3,5-triazina, 1,3,5-triaminobenzena i melamina, pri čemu derivat uključuje funkcionalne grupe izabrane iz grupe koja se sastoji od vinil, oksetan, karboksilne kisele, hidroksilne i tiol grupe. Primeri ovakvih derivata uključuju derivate glikolurila kao što su TA-G, TG-G, TC-G, TH-G i TS-G. Pronalazak takođe razmatra upotrebu dva ili više ovakvih aminoplasta. Kada su dva ili više aminoplasta prisutna u kompoziciji premaza, ukupan broj prvih funkcionalnih grupa u dva ili više aminoplasta se koristi u izračunavanju molarnog odnosa prvih i drugih funkcionalnih grupa.

[0029] Aminoplast iz pronalaska može preferirano da ima prosečnu molekulsku težinu (Mm) od najviše 5,000, još poželjnije od najviše 2,000, čak još poželjnije od najviše 1,000 a najpoželjnije ispod 600 i preferirano od najmanje 200, još poželjnije od najmanje 250 a najpoželjnije od najmanje 300.

[0030] Pronalazak se dalje odnosi na kompozicije premaza koje uključuju adukt prve smole i aminoplasta. U kontekstu ove aplikacije, izraz "adukt" se odnosi na produkte reakcije prve smole i amonoplasta, preferirano monomera prve smole i aminoplasta, pri čemu nastali adukt zadržava najmanje dve funkcionalne grupe koje omogućavaju polimerizaciju i/ili unakrsno vezivanje adukta. Razmatrano je da kompozicija premaza uključi samo adukt i takođe kombinacije adukta i prve smole, kombinacije adukta i aminoplasta i kombinacije adukta, prve smole i aminoplasta. Primeri ovakvih adukta uključuju produkte reakcije monomera prve smole, preferirano poliola, i aminoplasta kako je prethodno opisano. Ovakvi adukti su obično formirani pod uslovima pod kojima se formira samo adukt ali ne dolazi uopšte ili u maloj meri dolazi do polimerizacije i/ili unakrsnog vezivanja. Kompozicija premaza iz pronalaska preferirano uključuje adukte prve smole i aminoplasta, pri čemu je količina polimerizovanog i/ili unakrsno povezanog produkta najviše 5 mt%, na bazi ukupne težine aminoplasta i prve smole. Preferirano, produkt polimerizacije i/ili unakrsnog vezivanja aminoplasta i prve smole je prisutan u količini od najviše 2 mt%, još poželjnije od najviše 1 mt%, čak još poželjnije od najviše 0.5 mt%. Čak još poželjnije, kompozicija premaza je skoro u potpunosti bez produkta polimerizacije i/ili unakrsnog vezivanja a najpoželjnije je da je kompozicija premaza u potpunosti bez produkta polimerizacije i/ili unakrsnog vezivanja. Izraz "potpuno bez" označava da je manje od 100 delova po milion produkta polimerizacije i/ili unakrsnog vezivanja prisutno u kompoziciji premaza. Izraz "u potpunosti bez" označava da suvi premaz sadrži manje od 20 delova po milion (ppb) produkta polimerizacije i/ili unakrsnog vezivanja.

[0031] Funkcionalne grupe adukta mogu da budu funkcionalne grupe dobijene od prve smole, preferirano poliola i/ili od aminoplasta. Molarni odnos funkcionalnih grupa u aduktima treba da se posmatra kao molarni odnos drugih funkcionalnih grupa prve smole i prvih funkcionalnih grupa monomernog aminoplasta, preferirno monomernog aminoplasta, koje su prisutne u prvoj smoli kao takve i aminoplastu kao takvom (to jest pre reakcije u adukt). Molarni odnos drugih funkcionalnih grupa prve smole adukta, preferirano monomerne prve smole, i aminoplasta adukta, preferirano monomernog aminoplasta, je najmanje 1.

Preferirano, odnos je najmanje 2, još poželjnije najmanje 5, čak još poželjnije najmanje 8, čak još poželjnije najmanje 10 i najpoželjnije najmanje 15 i preferirano najviše 100, još poželjnije najviše 75, čak još poželjnije najviše 50 i najpoželjnije najviše 40.

[0032] Kako je opisano u datim patentnim zahtevima, kompozicija premaza uključuje aminoplast u količini od najmanje 60 mt%, čak još poželjnije najmanje 65 mt% a najpoželjnije najmanje 70 mt% i preferirano najviše 99 mt%, još poželjnije najviše 95 mt%, čak još poželjnije najviše 90 mt% a najpoželjnije najviše 85 mt%, bazirano na ukupnoj težini prve smole i aminoplasta.

[0033] Kompozicija premaza iz pronalaska uključuje prvu smolu u količini od najviše 40 %, čak još poželjnije od najviše 35 mt% a najpoželjnije najviše 30 mt% i preferirano od najmanje 1 mt%, još poželjnije najmanje 5 mt%, čak još poželjnije najmanje 10 mt% a najpoželjnije najmanje 15 mt%, bazirano na ukupnoj težini prve smole i aminoplasta.

[0034] U jednom ostvarenju pronalaska, kompozicija premaza uključuje aminoplast u količini od najmanje 50 težinskih % (mt%), na bazi ukupne težine čvrstih komponenti u kompoziciji premaza. Preferirano, aminoplast je prisutan u količini od najmanje 55 mt%, još poželjnije od najmanje 60 mt%, čak još poželjnije od najmanje 65 mt% a najpoželjnije od najmanje 70 mt% i preferirano najviše 99 mt%, još poželjnije od najviše 95 mt%, čak još poželjnije od najviše 90 mt% a najpoželjnije najviše 85 mt%, na bazi ukupne težine čvrstih komponenti.

[0035] Kompozicija premaza iz pronalaska sadrži poliol u količini od najviše 40 težinskih % (mt%), na bazi ukupne težine poliola i aminoplasta. Preferirano, poliol je prisutan u količini od najviše 35 mt% a najpoželjnije od najviše 30 mt% i preferirano najmanje 1 mt%, još poželjnije najmanje 5 mt%, čak još poželjnije najmanje 10 mt% a najpoželjnije najmanje 15 mt%, na bazi ukupne težine poliola i aminoplasta.

[0036] Kompozicija premaza iz pronalaska sadrži poliol u količini od 50 težinskih % (mt%), na bazi ukupne težine čvrstih komponenti u kompoziciji premaza. Preferirano, poliol je prisutan u količini od najviše 45 mt%, još poželjnije od najviše 40 mt%, čak još poželjnije od najviše 35 mt% a najpoželjnije od najviše 30 mt% i preferirano od najmanje 1 mt%, još poželjnije najmanje 5 mt%, čak još poželjnije najmanje 10 mt% a najpoželjnije najmanje 15 mt%, na bazi ukupne težine čvrstih komponenti.

[0037] Kako je opisano u prisutnim patentnim zahtevima, kompozicija premaza sadrži čvrste komponente u količini od najmanje 50 mt%, još poželjnije od najmanje 60 mt%, čak još poželjnije od najmanje 65 mt% a najpoželjnije od najmanje 70 mt% i preferirano najviše 95 mt%, još poželjnije najviše 90 mt%, čak još poželjnije najviše 80 mt% a najpoželjnije najviše 75 mt%, na bazi ukupne težine kompozicije premaza. Naziv "čvrste komponente" je poznat stručnjaku sa iskustvom u tehnici i generalno se odnosi na čvrst ili neisparljiv materijal u kompoziciji premaza; uobičajeno čvrste komponente uključuju smole, pigmente, boje, katalizatore, itd., a ne uključuju rastvarače koji isparavaju u toku procesa sušenja. Količina čvrstih komponenti može takođe da se označi kao "sadržaj čvrstih komponenti".

[0038] Preostali deo kompozicije premaza može da sadrži druge komponente koje se uobičajeno koriste u kompozicijama premaza. Sa prvom smolom i aminoplastom druge komponente čine do 100 mt% ukupne težine kompozicije premaza.

[0039] Kako je opisano u datim patentnim zahtevima, kompozicija premaza sadrži vodu kao rastvarač, posebno kao reaktivni rastvarač.

[0040] Primeri ne-reaktivnih rastvarača uključuju Solvent Naphtha®, teški benzen, Solvesso® različitih stepeni, Shellsol® različitih stepeni i Deasol®, različite pirolitičke benzine, mineralno terpentinsko ulje, tetralin, dekalin, metil etil keton, aceton i metil n-propil keton. Preferirani su ne-reaktivni rastvarači koji su inkorporirani bar delimično a preferirano kompletno, u osušenu smolu. Preferirano, ne-reaktivni rastvarač ima tačku ključanja iznad temperature sušenja, preferirano iznad 250 °C. Kompozicija premaza iz pronalaska može da sadrži reaktivni rastvarač i ne-reaktivni rastvarač, kombinaciju dva ili više rastvarača ili

1

kombinaciju dva ili više reaktivnih rastvarača. Preferirane su kompozicije premaza koje uključuju reaktivni rastvarač.

[0041] Kompozicija premaza iz pronalaska može da sadrži ne-reaktivni rastvarač i/ili reaktivni rastvarač u količini najviše 30 % težinskih procenata (mt%), na bazi ukupne težine kompozicije premaza. Preferirano, ne-reaktivni rastvarač i/ili reaktivni rastvarač je prisutan u količini od najviše 25 mt%, još poželjnije najviše 20 mt%, čak još poželjnije najviše 15 mt% a najpoželjnije najviše 30 mt% i preferirano najmanje 1 mt%, još poželjnije najmanje 2 mt%, čak još poželjnije najmanje 5 mt% a najpoželjnije najmanje 10 mt%, na bazi ukupne težine kompozicije premaza.

[0042] Kompozicija premaza može dalje da sadrži aditive koji se uobičajeno koriste u kompozicijama premaza, uključujući pigmente i boje, surfaktante, sredstva za kontrolu protoka, tiksotropna sredstva, anti-gasirajuća sredstva, stabilizatore ultraljubičastog svetla, promotere pojačavanja adhezije, voskove, punioce, matirajuća sredstva, antipeneća sredstva i katalizatore sušenja. Aditiv može da bude bilo koji aditiv poznat u tehnici. U primere pigmenata i boja spadaju oksidi metala kao što su titanijum dioksid, gvožđe oksid, cink oksid i hrom oksid; hidroksidi metala; sulfidi metala, sulfati metala, karbonati metala kao što je kalcijum karbonat; čađ, kaolin, ftalo plave i zelene, organo crvene i druge organske boje. Kompozicije premaza iz pronalaska mogu da pojačaju intenzitet boje pigmenata i boja. Ovo može da dovede do smanjenja ukupne količine korišćenog pigmenta i/ili boja. Katalizator sušenja je preferirano jedna ili više superkiselina i/ili prekursora superkiselina. Primeri pogodnih katalizatora sušenja uključuju p-toluensulfonsku kiselinu, ksilensulfonsku kiselinu, dodecil benzen sulfonsku kiselinu, dinonil naftalen sulfonsku kiselinu, dinonil naftalen disulfonsku kiselinu, fluorosumpornu kiselinu, trifuorometan sulfonsku kiselinu, jedinjenja heksafluoro antimonata i njihove dobijene katalizatore, fosfornu kiselinu i sumpornu kiselinu. U primere stabilizatora ultravioletnog svetla spadaju benzofenoni, kao što su hidroksidodecil benzofenon, 2,4-dihidroksi-3’,5’-di-t-butilbenzofenon, 2-hidroksi-4-akriloksietoksibenzofenon i 2-hidroksi-4-metoksi-2’-karboksibenzofenon.

[0043] Kompozicija premaza iz pronalaska može da sadrži aditive u količini od najviše 30 % težinskih procenata (mt%), na bazi ukupne težine kompozicije premaza. Preferirano, aditiv je prisutan u količini od najviše 25 mt%, još poželjnije najviše 20 mt%, čak još poželjnije najviše 15 mt% a najpoželjnije najviše 30 mt% i preferirano najmanje 1 mt%, još poželjnije najmanje 2 mt%, čak još poželjnije najmanje 5 mt% a najpoželjnije najmanje 10 mt%, na bazi ukupne težine kompozicije premaza.

[0044] Pronalazak se dalje odnosi na proces za izradu premazane podloge uključujući faze: (a) nanošenje kompozicije premaza u skladu sa pronalaskom na podlogu i (b) sušenje kompozicije premaza. Proces može dalje da uključi fazu oblikovanja premazane podloge u kontejner za hranu ili napitak.

[0045] Pronalazak se takođe odnosi na premazanu podlogu koja uključuje podlogu i suvu kompoziciju premaza nanetu na najmanje deo podloge, kompoziciju premaza koja je u skladu sa pronalaskom. U jednom ostvarenju pronalaska, premazana podloga je kontejner za hranu ili napitak. Suva kompozicija premaza ima sve prednosti kako je prethodno opisano za suvu kompoziciju premaza. Dalja prednost suve kompozicije premaza je da je nivo isparljivih organskih jedinjenja (VOC) generalno vrlo nizak. VOC nivo se obično određuje po standardnom metodu ASTM D3960-05(2013). Količina VOC u kompoziciji premaza iz pronalaska je generalno najviše 100 g/l, preferirano najviše 75 g/l, još poželjnije od najviše 60 g/l i najpoželjnije najviše 50 g/l.

[0046] Podloga iz pronalaska može da bude bilo koja podloga poznata u tehnici. Podloga može da bude porozna ili neporozna. Primeri pogodnih podloga uključuju metale kao što su aluminijum, legure aluminijuma, čelik, legure čelika, kalaj, legure kalaja, cink, legure cinka, hrom i legure hroma; staklo kao što je topljeno silicijumovo staklo, aluminosilikatno staklo, soda-kreč-silicijumsko staklo, borsilikatno staklo i olovno staklo; keramike, kao što su porcelan, koštani porcelan, glinica, cerijum, cirkonijum, karbidi, boridi, nitridi i silicidi; plastiku kao što su funkcionalizovani polietilen (PE), funkcionalizovani polipropilen (PP), polietilen tereftalat (PET), polivinil hlorid (PVC) i najloni; i drvo. Preferirano, podloga je metal, posebno aluminijum.

[0047] U kontekstu ove prijave, naziv "suv" ili "osušen" se odnosi na proces očvršćavanja kompozicije premaza polimerizacijom i/ili unakrsnim vezivanjem. Ovaj proces sušenja može da se započne izlaganjem ultravioletnom zračenju, toploti, kao što je infracrveno zračenje, zračenju mikrotalasima ili zagrevanjem, na primer u pećnici, zracima elektrona i hemijskim aditivima. Kompozicije premaza iz pronalaska se preferirano suše izlaganjem ultravioletnom zračenju i zagrevanjem, preferirano toplotom.

[0048] U narednom ostvarenju pronalaska, kompozicija premaza iz pronalaska može da se koristi u prijavi gde se zahteva zaštita od korozije i/ili fleksibilnost i formabilnost osušenog omotača. Primeri ovakvih primena uključuju aplikacije coil coating, poliranje automobila i automotivne aplikacije.

[0049] Pronalazak je predstavljen narednim Primerima.

Primeri

Primeri 1 do 5

[0050] Svetle aluminijumske konzerve zapremine 33 cl su dobijene sa 40 do 60 mg boje korišćenjem sistema valjka za premazivanje. Boje se obično koriste u izradi dvodelne konzerve za pivo i napitke. Ispitivane boje, nabavljene od INX International Ink Co, su bile crna, zelena, crvena, plava i žuta. Bela boja je nabavljena od DIC Corporation.

[0051] Sveže obojene konzerve su dobijene sa 90 mg završnog premaza nanetog valjkom za premazivanje. U toku nanošenja nije uočeno odizanje boje. Nađeno je da je kvašenje slojem 2 preko sloja 1 odlično, bez curenja boje. Premazane konzerve su zagrevane 30 sekundi u pećnici na 210 °C. Konzerve su fizički proverene na lepljivost i odgovor na sušenje. Nakon toga, konzerve su ostavljene da se suše 3 minuta na 210 °C. Kao referenca, sveže obojene konzerve su takođe premazane sa komercijalno raspoloživim premazom na bazi vode NovoShield 4718E (Komparativni Primer A). Težina suvog filma je bila približno 80 mg. Nakon hlađenja, premazi su testirani na sledeće osobine:

<•>adheziju (na podlogu i međupremaz test trakom sa unakrsnim presekom)

<•>rezistenciju na pasterizaciju vodom i vodenom parom

<•>otpornost na ogrebotine/mrlje

<•>očvršćavanje/umrežavanje (trenje)

<•>boju i sjaj (optički)

<•>oštećenja površine na osušenom filmu (Digitalni mikroskop)

<•>deformabilnost (istezanje i kompresija)

[0052] Završni premazi su pripremljeni na sledeći način: staklena posuda zapremine 250 ml je napunjena sa jedinjenjima opisanim u Tabeli 1 i dobro homogenizovim uz mešanje. Sastojci kompozicija za premaz komparativnog Primera A i Primera 1 do 5 su navedeni u Tabeli 1.

1

Tabela 1: kompozicije premaza

[0053] Nakon hlađenja, premazi su testirani na sledeće osobine:

<•>adheziju (na podlogu i međupremaz test trakom sa unakrsnim presekom)<•>rezistenciju na pasterizaciju vodom i vodenom parom

<•>otpornost na ogrebotine/mrlje

<•>očvršćavanje/umrežavanje (trenje)

<•>boju i sjaj (optički)

<•>oštećenja površine na osušenom filmu (Digitalni mikroskop)

<•>deformabilnost (istezanje i kompresija)

[0054] Rezultati ovih testova su pokazani u niže datoj tabeli.

Tabela 2: Osobine

[0055] Ovi rezultati pokazuju da kompozicije premaza iz Primera 1 do 5 (u skladu sa pronalaskom) generalno imaju slične osobine kao kompozicija premaza Komparativnog Primera A. Sve kompozicije u skladu sa pronalaskom pokazuju veći nivo sjaja nego komparativna kompozicija premaza.

1

Primeri 6 do 10

[0056] Svetle aluminijumske konzerve zapremine 33 cl su dobijene sa 40 do 60 mg boje korišćenjem sistema valjka za premazivanje. Boje se obično koriste u izradi dvodelne konzerve za pivo i napitke. Ispitivane boje, nabavljene od INX International Ink Co, su bile crna, zelena, crvena, plava i žuta. Bela boja je nabavljena od DIC Corporation.

[0057] Sveže obojene konzerve su dobijene sa 90 mg završnog premaza nanetog valjkom za premazivanje. U toku nanošenja nije uočeno odizanje boje. Nađeno je da je kvašenje slojem 2 preko sloja 1 odlično bez curenja boje. Premazane konzerve su zagrevane 35 sekundi u pećnici na 220 °C. Konzerve su fizički proverene na lepljivost i odgovor na sušenje. Nakon toga, konzerve su ostavljene da se suše 3 minuta na 220 °C. Kao referenca, sveže obojene konzerve su takođe premazane sa kompozicijom u skladu sa US 4,154,891 (Komparativni Primer B). Težina suvog filma je bila približno 80 mg. Nakon hlađenja, premazi su testirani na sledeće osobine:

<•>adheziju (na podlogu i međupremaz test trakom sa unakrsnim presekom)

<•>rezistenciju na pasterizaciju vodom i vodenom parom

<•>rezistencija na sterilizaciju

<•>Otpornost na ogrebotine

<•>očvršćavanje/umrežavanje (trenje)

<•>boju i sjaj (optički)

<•>oštećenja površine na osušenom filmu (Digitalni mikroskop)

<•>deformabilnost (istezanje i kompresija)

[0058] Završni premazi su pripremljeni na sledeći način: staklena posuda zapremine 250 ml je napunjena sa jedinjenjima opisanim u Tabeli 3 i dobro homogenizovim uz mešanje. Sastojci kompozicija za premaz komparativnog Primera B i Primera 6 do 10 su navedeni u Tabeli 3 (Primer 8 nije inventivan)

1

Tabela 3: kompozicije premaza

[0059] Rezultati ovih testova su pokazani u niže datoj tabeli.

Tabela 4: Osobine

1

(nastavlja se)

[0060] Ovi rezulati pokazuju da kompozicije premaza iz Primera 6,7,9 i 10 (u skladu sa pronalaskom) generalno imaju bolje karakteristike od kompozicija premaza Komparativnog Primera B, u skladu sa US 4,154,891. Sve kompozicije premaza u skladu sa pronalaskom pokazuju poboljšan nivo dvostrukog MEK trenja, adhezije, rezistencije na sterilizaciju i izgled u poređenju sa komparativnom kompozicijom premaza.

1

Claims (10)

Patentni zahtevi

1. Kompozicija premaza koja uključuje prvu smolu i aminoplast, i/ili adukt prve smole i aminoplasta, naznačena time što je molarni odnos prvih funkcionalnih grupa aminoplasta i drugih funkcionalnih grupa prve smole najmanje 1 a aminoplast je prisutan u količini od najmanje 60 mt%, na bazi ukupne težine prve smole i aminoplasta i pri čemu kompozicija premaza sadrži vodu kao rastvarač i čvrste čestice u količini od najmanje 50 mt%.

2. Kompozicija u skladu sa patentnim zahtevom 1, naznačena time što je molarni odnos najmanje 2, preferirano najmanje 5.

3. Kompozicija u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1 i 2, naznačena time što je prva smola poliol.

4. Kompozicija u skladu sa bilo kojim od prethodnih patentnih zahteva, naznačena time što dalje sadrži rastvarač koji uključuje najmanje jednu funkcionalnu grupu i koji je sposoban da reaguje sa aminoplastom.

5. Kompozicija u skladu sa bilo kojim od prethodnih patentnih zahteva, naznačena time što je funkcionalna grupa prve smole najmanje jedna iziabrana od hidroksilne i karboksilne kisele grupe.

6. Premazana podloga koja uključuje podlogu i suvu kompoziciju premaza nanetu na bar deo podloge, naznačena time što je kompozicija premaza u skladu sa bilo kojim od prethodnih patentnih zahteva.

7. Premazana podloga u skladu sa patentnim zahtevom 6, naznačena time što je podloga metal, preferirano aluminijum.

8. Premazana podloga u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 6 i 7, naznačena time što je premazana podloga kontejner za hranu ili napitke.

9. Proces za izradu premazane podloge, naznačen time što uključuje faze:

(a) nanošenje kompozicije premaza u skladu sa bilo kojim od patentnih zahteva 1 do 5 na podlogu; i

(b) sušenje kompozicije premaza.

10. Proces u skladu sa patentnim zahtevom 9, naznačen time što dalje uključuje fazu oblikovanja premazane podloge substrata u kontejnere za hranu ili napitak.

Izdaje i štampa: Zavod za intelektualnu svojinu, Beograd, Kneginje Ljubice 5