Контейнеры для пищевых продуктов и напитков и способы нанесения покрытия

Контейнеры для пищевых продуктов и напитков и способы нанесения покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка на родственную заявку

Данная заявка претендует на приоритет временной заявки №60/826108, поданной 19 сентября 2006 г., на имя Cleaver et. al., озаглавленной "Food and beverage containers and methods of coating", которая целиком включена сюда в качестве ссылки.

Известный уровень техники

Различные покрытия использовались для нанесения на поверхности упаковочных изделий (например, контейнеры для пищевых продуктов и напитков). Например, на металлические банки иногда наносят покрытие с помощью операций "рулонного покрытия" или "листового покрытия", т.е. размотанный рулон или лист пригодного субстрата (например, стали или металлического алюминия) покрывают пригодной композицией и отверждают (например, отверждают в печи). Из субстрата с покрытием затем формуют концы или корпус банки. Альтернативно жидкие композиции покрытия могут быть нанесены (например, путем распыления, окунания, прокатки и т.д.) на сформованное изделие и затем отверждают (например, отверждают в печи).

Упаковочные покрытия должны предпочтительно быть пригодными для высокоскоростного нанесения на субстрат и обеспечивать необходимые свойства при отверждении для соответствия высоким требованиям данного конечного применения. Например, покрытие должно быть безопасным для контакта с пищевыми продуктами, обладать прекрасной адгезией к субстрату и противостоять деградации на протяжении длительных периодов времени, даже при воздействии суровых условий окружающей среды.

Многие известные в настоящее время упаковочные покрытия страдают от одного или нескольких технических недостатков и/или содержат экстрагируемых количеств одного или больше нежелательных соединений.

Из приведенного выше описания можно понять, что существует потребность в упаковочном контейнере (например, контейнере для пищевого продукта или напитка), особенно, имеющем покрытие из композиции, которая не содержит экстрагируемых количеств нежелательных соединений.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение предусматривает контейнер для пищевых продуктов или напитков, включающий металлический субстрат, который по меньшей мере частично имеет нанесенное покрытие, изготовленное из композиции, включающей систему смолы, сшивающий агент и катализатор.

В одном варианте воплощения предусматривается контейнер для пищевого продукта или напитка. Контейнер для пищевого продукта или напитка включает металлический субстрат, где по меньшей мере часть металлического субстрата имеет нанесенное покрытие, изготовленное из композиции, включающей систему смолы, содержащей карбоксильные группы, гидроксильные группы или их комбинации; сшивающий агент, выбранный из группы, состоящей из фенольного сшивающего агента, аминсодержащего сшивающего агента и их комбинаций; и катализатора, выбранного из группы, состоящей из титансодержащего катализатора, цирконийсодержащего катализатора и их комбинаций. Предпочтительно композиция по существу не содержит бисфенола А.

Металлический субстрат является предпочтительно сталью или алюминием. Система смолы включает предпочтительно полиэфирную смолу, акрилатную смолу, привитую полиэфир-акрилатную смолу или их комбинации. Предпочтительно система смолы является водорастворимой или вододиспергируемой системой.

В другом варианте воплощения настоящее изобретение предусматривает контейнер для пищевого продукта или напитка, включающий металлический субстрат, где по меньшей мере часть металлического субстрата имеет нанесенное покрытие, изготовленное из композиции, включающей систему смолы, содержащую полиэфирную смолу и акрилатную смолу; сшивающий агент, выбранный из группы, состоящей из фенольного сшивающего агента, аминсодержащего сшивающего агента и их комбинаций; и катализатора, выбранного из группы, состоящей из титансодержащего катализатора, цирконийсодержащего катализатора и их комбинаций.

В другом варианте воплощения настоящее изобретение предусматривает контейнер для пищевого продукта или напитка, включающий металлический субстрат, где по меньшей мере часть металлического субстрата имеет нанесенное покрытие, изготовленное из композиции, включающей систему смолы, содержащей оксирановые группы и необязательно карбоксильные группы, гидроксильные группы или их комбинации; сшивающий агент, выбранный из группы, состоящей из фенольного сшивающего агента, аминсодержащего сшивающего агента и их комбинаций; и катализатора, выбранного из группы, состоящей из титансодержащего катализатора, цирконийсодержащего катализатора и их комбинаций.

В определенных вариантах воплощения система смолы включает полиэфирную смолу. В определенных вариантах воплощения полиэфирная смола представляет собой продукт реакции компонентов, включающих многоосновную кислоту, содержащую по меньшей мере две карбоксильные группы и многоатомный спирт, содержащий по меньшей мере две гидроксильные группы. Предпочтительно полиэфирная смола представляет собой продукт реакции компонентов, включающих пропиленгликоль, триметилолпропан, терефталевую кислоту, изофталевую кислоту и малеиновый ангидрид.

В определенных вариантах воплощения система смолы включает акрилатную смолу. В определенных вариантах воплощения акрилатная смола представляет собой продукт реакции компонентов, включающих сложный эфир (мет)акриловой кислоты, этиленненасыщенной моно- или полифункциональной кислоты и необязательно винильное соединение. Предпочтительно акрилатная смола представляет собой продукт реакции компонентов, включающих этилакрилат, акриловую кислоту и стирол.

В определенных вариантах воплощения сшивающий агент включает фенольный сшивающий агент. В определенных вариантах воплощения фенольный сшивающий агент включает фенольную смолу, которая представляет собой продукт реакции компонентов, включающих фенольное соединение и формальдегид. Предпочтительно фенольный сшивающий агент имеет среднемассовый молекулярный вес от 800 до 8000. Более предпочтительно фенольный сшивающий агент имеет среднемассовый молекулярный вес от 1200 до 5000.

В определенных вариантах воплощения фенольное соединение, используемое для получения фенольного сшивающего агента, выбирают из группы, состоящей из фенола, крезола, п-фенилфенола, п-трет-бутилфенола, п-трет-амилфенола, циклопентилфенола, крезиловой кислоты, бисфенола А и их комбинаций. В определенных вариантах воплощения фенольное соединение, используемое для получения фенольного сшивающего агента, выбирают из группы, состоящей из фенола, крезола, п-фенилфенола, п-трет-бутилфенола, п-трет-амилфенола, циклопентилфенола, крезиловой кислоты и их комбинаций. Предпочтительно фенольное соединение является фенолом.

В определенных вариантах воплощения сшивающий агент включает аминсодержащий сшивающий агент. В определенных вариантах воплощения аминсодержащий сшивающий агент выбирают из группы, состоящей из аминопластов. Предпочтительно аминопласт выбирают из группы, состоящей из бензогуанамин-формальдегидных смол, меламин-формальдегидных смол, эстерифицированных меламин-формальдегидных смол, гликолурил-формальдегидных смол, мочевино-формальдегидных смол и их комбинаций. Более предпочтительно аминопласт представляет собой полностью метилированную гексаметоксиметилмеламиновую смолу.

В определенных вариантах воплощения катализатор представляет собой титансодержащий катализатор. В определенных вариантах воплощения титансодержащий катализатор выбирают из группы, состоящей из ацетилацетоната титана, тетраалкилтитанатов, изопропилортотитаната, водорастворимых хелатных солей титана, триэтаноламиновых хелатов титана, тетратриэтаноламиновых хелатов титана, диаммонийдигидроксибис[лактато(2-)-O₁O₂]титанат(2-) и их комбинаций. Предпочтительно титансодержащий катализатор представляет собой диаммонийдигидроксибис[лактато(2-)-O₁O₂]титанат(2-).

В определенных вариантах воплощения, катализатор представляет собой цирконийсодержащий катализатор. В определенных вариантах воплощения цирконийсодержащий катализатор выбирают из группы, состоящей из пропионата циркония, ацетата циркония, аммонийцирконилкарбоната, цирконат(2)-бис[карбонато(2)-O]дигидроксидиаммония, хелатных солей циркония, лактата натрия-циркония, гликолята натрия-циркония, тетракис[[2,2',2''-нитрилотрис(этанолато)](1-)-N,O]циркония и их комбинаций. Более предпочтительно цирконийсодержащий катализатор представляет собой аммонийцирконилкарбонат.

В определенных вариантах воплощения композиция далее включает наполнители, красители, пигменты, тонирующие вещества, инертные наполнители, смазывающие вещества, антикоррозионные агенты, агенты, регулирующие текучесть, тиксотропные агенты, диспергенты, антиоксиданты, промоторы адгезии, светостабилизаторы, органические растворители, поверхностно-активные вещества или их комбинации.

Предусматриваются также способы нанесения покрытия на контейнер для пищевого продукта или напитка.

В одном варианте воплощения способ включает приготовление композиции, включающей систему смолы, содержащей карбоксильные группы, гидроксильные группы или их комбинации; сшивающий агент, выбранный из группы, состоящей из фенольного сшивающего агента, аминсодержащего сшивающего агента и их комбинаций; и катализатора, выбранного из группы, состоящей из титансодержащего катализатора, цирконийсодержащего катализатора и их комбинаций; где композиция по существу не содержит бисфенола А; и нанесение композиции на металлический субстрат перед или после формования из металлического субстрата контейнера для пищевого продукта или напитка или его части.

В другом варианте воплощения способ включает приготовление композиции, включающей систему смолы, содержащую полиэфирную смолу и акрилатную смолу; сшивающий агент, выбранный из группы, состоящей из фенольного сшивающего агента, аминсодержащего сшивающего агента и их комбинаций; и катализатора, выбранного из группы, состоящей из титансодержащего катализатора, цирконийсодержащего катализатора и их комбинаций; нанесение композиции на металлический субстрат перед или после формования из металлического субстрата контейнера для пищевого продукта или напитка или его части.

В определенных вариантах воплощения нанесение композиции на металлический субстрат включает нанесение композиции на металлический субстрат в форме размотанного рулона или листа, отверждение композиции и формование из субстрата контейнера для пищевого продукта или напитка или его части.

Определения

В используемом тут значении "акрилатная смола" означает смолу, включающую акрилатные и/или метакрилатные мономеры, олигомеры и/или полимеризуемые полимеры.

В используемом тут значении "(мет)акрилат" является сокращенным обозначением акрилата, метакрилата или их комбинаций и "(мет)акриловый" является сокращенным обозначением акрилового, метакрилового или их комбинаций.

В используемом тут значении "сшивающий агент" относится к молекуле, способной образовывать ковалентную связь между полимерами или между двумя разными участками одного полимера.

В используемом тут значении "привитая полиэфир-акрилатная смола" относится к препарату смолы, в котором полиэфирная смола по меньшей мере частично привита к основной цепи акрилатной смолы.

В используемом тут значении "фенопласт" относится к фенольным смолам, которые в соответствии со стандартом DIN ISO 10082 являются продуктами конденсации фенолов с альдегидами, обычно с формальдегидом. В зависимости от выбора реакционных условий фенольные смолы могут быть самореактивными (термически или кислотно-реактивными) резольными смолами или несамореактивными новолачными смолами.

В используемом тут значении "многоосновная кислота" относится к органической кислоте, содержащей по меньшей мере две карбоксильные кислотные группы.

В используемом тут значении "многоатомный спирт" относится к спирту, содержащему по меньшей мере две спиртовые группы.

В используемом тут значении термин "в основном не содержащий" конкретного подвижного соединения означает, что композиции по настоящему изобретению содержат менее 1000 частей на миллион (ppm) указанного подвижного соединения. Термин "по существу не содержащий" конкретного подвижного соединения означает, что композиции по настоящему изобретению содержат менее 100 частей на миллион (ppm) указанного подвижного соединения. Термин "практически полностью не содержащий" конкретного подвижного соединения означает, что композиции по настоящему изобретению содержат менее 5 частей на миллион (ppm) указанного подвижного соединения. Термин "полностью не содержащий" конкретного подвижного соединения означает, что композиции по настоящему изобретению содержат менее 20 частей на миллиард (ppb) указанного подвижного соединения.

В используемом тут значении термин "подвижный" означает, что соединение может быть экстрагировано из отвержденного покрытия, когда покрытие (типично, с приблизительным весом пленки 1 миллиграмм на квадратный сантиметр (мг/см²)) подвергают воздействию тестируемой среды в некоторых определенных условиях, в зависимости от конечного назначения. Примером таких условий испытаний является выдерживание отвержденного покрытия в 10% мас. растворе этанола в течение двух часов при 121°С с последующим выдерживанием в течение 10 дней в растворе при 49°С.

Если вышеуказанные фразы используются без термина "подвижный" (например, "в основном не содержащий XYZ соединения"), то композиции по настоящему изобретению содержат менее вышеуказанного количества соединения, независимо от того, является соединение подвижным в покрытии или связано с компонентом покрытия.

В используемом тут значении термин "включает" и его варианты не имеют ограничивающего значения при их использовании в описании и формуле изобретения.

В используемом тут значении "a", "an", "the" (артикли единственного и множественного числа), "по меньшей мере один" и "один или больше" используются взаимозаменяемо. Так, например, композиция покрытия, которая включает "an" аминсодержащий сшивающий агент (в единственном числе), может быть интерпретирована как обозначающая, что композиция покрытия включает "один или больше" аминсодержащих сшивающих агентов.

Также в данном документе указание интервалов численных значений по их конечным точкам включает все числа, входящие в этот интервал значений (например, от 1 до 5 включает 1, 1,5, 2, 2,75, 3, 3,80, 4, 5 и т.д.).

Описанная выше сущность настоящего изобретения не должна описывать каждый раскрытый вариант воплощения или каждую реализацию настоящего изобретения. Приведенное далее описание более конкретно раскрывает иллюстративные варианты воплощения. В нескольких местах в данной заявке предусматривается изложение ряда примеров, которые могут быть использованы в различных комбинациях. В каждом случае описанный перечень представляет собой только репрезентативную группу и не должен истолковываться как исключительный перечень.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает результаты адгезионных испытаний клейкой ленты с решетчатым надрезом после пастеризации в воде.

Фиг.2 изображает образец лакированного металла для испытаний.

Фиг.3 изображает аппарат, используемый для создания испытательного клина.

Фиг.4 изображает гибочный аппарат.

Фиг.5 показывает результаты испытаний покрытия на гибкость методом изгиба на клине.

Детальное описание иллюстративных вариантов воплощения

Настоящее изобретение предусматривает контейнер для пищевого продукта или напитка, включающий металлически субстрат, где по меньшей мере часть металлического субстрата имеет нанесенное покрытие, изготовленное из композиции, включающей систему смолы, сшивающий агент и катализатор.

Настоящее изобретение также предусматривает способ нанесения покрытия на контейнер для пищевого продукта или напитка. Способ включает приготовление описанной тут композиции и нанесение композиции на металлический субстрат перед или после формования из металлического субстрата контейнера для пищевого продукта или напитка или его части.

Металлический субстрат является металлом, типично используемым в промышленности упаковки пищевых продуктов и напитков. Предпочтительно металлический субстрат включает сталь, алюминий или их комбинацию.

Система смолы по настоящему изобретению может включать один или больше из следующего: карбоксильные группы, гидроксильные группы или оксирановые группы.

В определенных вариантах воплощения система смолы предпочтительно включает карбоксильные группы, гидроксильные группы или их комбинации. В определенных вариантах воплощения система смолы может также включать оксирановые группы.

В определенных вариантах воплощения система смолы предпочтительно включает оксирановые группы и необязательно карбоксильные группы, гидроксильные группы или их комбинации.

Предпочтительно, система смолы является водорастворимой или вододиспергируемой системой.

Система смолы предпочтительно включает полиэфирную смолу, акрилатную смолу, привитую полиэфир-акрилатную смолу, эпоксидную смолу или их комбинации. Более предпочтительно система смолы включает полиэфирную смолу и акрилатную смолу.

В дополнение к или взамен акрилатных смол, полиэфирных смол, привитых полиэфир-акрилатных смол и эпоксидных смол, другие смолы включают алифатические полиизоцианаты, например смолы, коммерчески доступные под торговыми марками RHODOCOAT WT 1000 и TOLONATE D2 (Р) (Rhodia CN 7500, Cranbury, NJ) и DESMODUR BL 3175A (Bayer Material Science AG, D-51368, Leverkusen, Germany). Также могут быть использованы углеводородные смолы, включая кумарон-инденовые смолы, например, смолы, коммерчески доступные под торговой маркой CUMAR R-21 (Neville Chemical Company, Pittsburgh, PA); и этилен-со-терполимерные смолы, например смолы, коммерчески доступные под торговой маркой MICHEM Prime 4983 (Michelman Inc., Cincinnati, ОН).

В определенных вариантах воплощения система смолы включает полиэфирную смолу. Полиэфирная смола предпочтительно является продуктом реакции компонентов, включающих (i) многоосновную кислоту, содержащую по меньшей мере две карбоксильные группы (которая может быть ангидридом) и (ii) многоатомный спирт, содержащий по меньшей мере две гидроксильные группы.

Примеры пригодных многоосновных кислот, содержащих по меньшей мере две карбоксильные группы, включают фталевую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, тетрагидрофталевую кислоту, гексагидрофталевую кислоту, эндометилентетрагидрофталевую кислоту, диметилтерефталат, малеиновую кислоту, 2-метилмалеиновую кислоту, пиромеллитовую кислоту, адипиновую кислоту, янтарную кислоту, себациновую кислоту, глутаровую кислоту, метиленглутаровую кислоту, глутаконовую кислоту, азелаиновую кислоту, аконитовую кислоту, итаконовую кислоту, 2-метилитаконовую кислоту, себациновую кислоту, лауриновую кислоту, фумаровую кислоту, цитраконовую кислоту, 1,2-, 1,3- или 1,4-циклогександикарбоновую кислоту, муконовую кислоту, мезаконовую кислоту, камфорную кислоту, тримеллитовую кислоту, трикарбаллиловую кислоту, трикарбоксиэтилен, диметилолпропионовую кислоту, бета-акрилоксипропионовую кислоту, производные указанных соединений, такие как любые возможные ангидриды любого из указанных соединений и любые комбинации любого из указанных соединений в любом соотношении. Примеры некоторых пригодных ангидридов многоосновной кислоты включают ангидриды ненасыщенных дикарбоновых кислот, такие как малеиновый ангидрид, итаконовый ангидрид, ноненилянтарный ангидрид и цитраконовый ангидрид; насыщенные ангидриды, такие как янтарный ангидрид, фталевый ангидрид и тримеллитовый ангидрид; и любые комбинации любого из указанных соединений в любом соотношении.

Примеры пригодных многоатомных спиртов, содержащих по меньшей мере две гидроксильные группы, включают этиленгликоль, полиэтиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, гексаэтиленгликоль, неопентилгликоль, 1,3-и 1,2-пропиленгликоль, полипропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 2,2-диметилпропандиол, 1,6-гександиол, 1,2-циклогександиол, 1,4-циклогександиметанол, триметилолпропан, пентаэритрит, трициклодекандиметанол, глицерин и любые комбинации любого из указанных соединений в любом соотношении.

Полиэфир(ы) могут необязательно быть модифицированы, при необходимости, путем включения жирной кислоты, такой как жирные кислоты касторового масла, жирные кислоты кокосового масла, жирные кислоты семян хлопчатника, бензойная кислота или любые из указанных соединений в любых комбинациях и любых соотношениях, вместе с многоосновной кислотой, содержащей по меньшей мере две карбоксильные группы на молекулу многоосновной кислоты.

В особенно предпочтительных вариантах воплощения полиэфирная смола является продуктом реакции компонентов, включающих пропиленгликоль, триметилолпропан, терефталевую кислоту, изофталевую кислоту и малеиновый ангидрид (предпочтительно полученным в присутствии н-бутилоловогидроксидоксида).

Примеры коммерчески доступных полиэфирных смол, пригодных для использования в композициях покрытия по настоящему изобретению, включают насыщенные полиэфиры, доступные под торговыми марками DYNAPOL L, LH и LS (Degussa AG, 45764 Marl, Germany), аморфные сополиэфиры, доступные под торговыми марками VYLON GK330 и GK640 (Toyobo Co. Ltd., Osaka 530-8230, Japan), насыщенные термопласические полиэфиры, доступные под торговыми марками SYNOLAC 75 NA 64 (средний молекулярный вес) и SYNOLAC 0691 S 60 (высокий молекулярный вес) (оба производства фирмы Cray Valley, F-92091 Paris La Defense Cedex, France), полиэфирные смолы алкидного типа, например, коммерчески доступные под торговыми марками URALAC AN621 S-2 60 и URALAC AN637 S-2 60 (производства фирмы DSM Neoresins BV, 5140 AC Waalwijk, Netherlands) и другие полиэфиры, доступные под торговыми марками DESMOPHEN Т 1665 SN/IB и RUCOTE 552 (оба производства фирмы Bayer Material Science AG, D-51368, Leverkusen, Germany), а также URALAC SN800 S2G3-60, URALAC SN852 S2F-60 и URALAC SN859 S2G3-50 (все производства фирмы DSM Neoresins BV, 5140 AC Waalwijk, Netherlands).

В определенных вариантах воплощения композиции покрытия могут включать одну или больше полиэфирных смол в пригодном количестве для достижения желательного результата. В определенных вариантах воплощения одна или больше полиэфирных смол присутствуют в общем количестве по меньшей мере 30 массовых процентов ("% мас."), в пересчете на общий вес сухой пленки. В определенных вариантах воплощения одна или больше полиэфирных смол присутствуют в общем количестве не более 90% мас., в других - не более 70% мас., в других - не более 60% мас. и в других - не более 50% мас., в пересчете на общий вес сухой пленки.

В определенных вариантах воплощения система смолы включает акрилатную смолу. Акрилатная смола предпочтительно является продуктом реакции композиции, включающей сложный эфир (мет)акриловой кислоты, этиленненасыщенную моно- или полифункциональную кислоту и необязательно винильное соединение.

Примеры пригодных сложных эфиров (мет)акриловой кислоты включают метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, пропил(мет)акрилат, изопропил(мет)акрилат, бутил(мет)акрилат, изобутил(мет)акрилат, пентил(мет)акрилат, изоамил(мет)акрилат, гексил(мет)акрилат, 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2-этилгексил(мет)акрилат, циклогексил(мет)акрилат, децил(мет)акрилат, изодецил(мет)акрилат, бензил(мет)акрилат, 2-гидроксипропил(мет)акрилат, лаурил(мет)акрилат, изоборнил(мет)акрилат, октил(мет)акрилат и нонил(мет)акрилат.

Примеры пригодных этиленненасыщенных моно- или полифункциональных кислот включают метакриловую кислоту, акриловую кислоту, кретоновую кислоту, итаконовую кислоту, малеиновую кислоту, мезаконовую кислоту, цитраконовую кислоту, сорбиновую кислоту и фумаровую кислоту.

Примеры пригодных винильных соединений включают стирол, галоидстирол, изопрен, конъюгированный бутадиен, альфа-метилстирол, винилтолуол, винилнафталин, винилхлорид, акрилонитрил, метакрилонитрил, винилацетат, винилпропионат, винилциклогексан, винилциклооктан, винилциклогексен и винилстеарат.

Предпочтительно акрилатная смола представляет собой продукт реакции компонентов, включающих этилакрилат, акриловую кислоту и стирол (предпочтительно в присутствии инициаторов свободных радикалов 2,2'-азобис(2-метилбутиронитрила) и трет-бутилпероксибензоата).

Примеры коммерчески доступных акрилатных смол, пригодных для композиций покрытия по настоящему изобретению, включают материалы, доступные под торговыми марками VIACRYL SC 454/50BSNB, VIACRYL SC383w/50WA и VANCRYL 2900 DEV (все производства фирмы Cytec Industries Inc., West Patterson, NJ), а также NEOCRYL A-639, NEOCRYL XK-64, URACON CR203 МЗ и URACON CSl 13 SlG (все производства фирмы DSM Neoresins BV, 5140 AC Waalwijk, Netherlands).

В определенных вариантах воплощения композиции покрытия могут включать одну или больше акрилатных смол в пригодном количестве для достижения желательного результата. В определенных вариантах воплощения одна или больше акрилатных смол присутствуют в общем количестве по меньшей мере 5% мас., в пересчете на общий вес сухой пленки. В определенных вариантах воплощения одна или больше акрилатных смол присутствуют в общем количестве не более 40% мас., в других - не более 30% мас., в других - не более 20% мас. и в других - не более 10% мас., в пересчете на общий вес сухой пленки.

В определенных вариантах воплощения привитая полиэфирная акрилатная смола может быть приготовлена из компонентов, включающих триметилолпропан, терефталевую кислоту, изофталевую кислоту, бутилгидроксиоксостаннановый катализатор (доступный под торговой маркой FASCAT 9100 от фирмы Atofina, Paris, France), малеиновый ангидрид, ксилол, бутилгликоль, н-бутанол, этилакрилат, акриловую кислоту, стирол, инициатор свободных радикалов 2,2'-азобис(2-метилбутиронитрил) (доступный под торговой маркой VAZO 67 от фирмы Du Pont de Nemours, Wilmington, DE), трет-бутилпероксибензоатный инициатор свободных радикалов (доступный под торговой маркой TRIGONOX от фирмы Akzo Nobel, Arnem, The Netherlands), диметилэтаноламин и деминерализованную воду.

В определенных вариантах воплощения привитая полиэфирная акрилатная смола может быть приготовлена из триметилолпропана, неопентилгликоля, терефталевой кислоты, малеинового ангидрида, фталевого ангидрида, этилакрилата, акриловой кислоты, лауриновой кислоты, адипиновой кислоты, стирола, инициатора свободных радикалов 2,2'-азобис(2-метил-бутиронитрила), инициатора свободных радикалов трет-бутилпероксибензоата, диметилэтаноламина и деминерализованной воды.

В определенных вариантах воплощения привитая полиэфирная акрилатная смола может быть приготовлена из триметилолпропана, пропиленгликоля, терефталевой кислоты, малеинового ангидрида, изофталевой кислоты, бутилгликоля, этилакрилата, акриловой кислоты, стирола, диметиламиноэтанола, катализаторов 2,2'-азобис(2-метилбутиронитрила) и трет-бутилпероксибензоатных инициаторов свободных радикалов и воды.

В определенных вариантах воплощения композиции покрытия могут включать одну или больше привитых полиэфир-акрилатных смол в пригодном количестве для достижения желательного результата. В определенных вариантах воплощения одна или больше привитых полиэфир-акрилатных смол присутствуют в общем количестве по меньшей мере 45% мас., в других вариантах воплощения - по меньшей мере 65% мас. и в других вариантах воплощения - по меньшей мере примерно 75% мас., в пересчете на общий вес сухой пленки. В определенных вариантах воплощения одна или больше привитых полиэфир-акрилатных смол присутствуют в общем количестве не более 95% мас. и в других вариантах воплощения - не более 85% мас. в пересчете на общий вес сухой пленки.

В определенных вариантах воплощения система смолы включает эпоксидную смолу, имеющую одну или больше оксирановых групп. Эпоксидная смола может быть, например, полиэфирдиэпоксидом, полученным в результате реакции между двухатомным фенолом, соединением, имеющим одну или больше эпоксигрупп и необязательно одним или больше другими пригодными соединениями. Примеры пригодных эпоксидных смол раскрыты в параллельно рассматриваемой заявке, озаглавленной "Food and beverage containers and methods of coating", поданной одновременно с данной заявкой, которая целиком включена в данное описание.

Предпочтительно эпоксидная смола не содержит бисфенола А. В некоторых вариантах воплощения эпоксидная смола представляет собой продукт реакции компонентов, включающих двухатомные фенолы, не содержащие бисфенола А (например, бис-4-гидроксибензоат 1,4-циклогександиметанола), такие как, например, описанные в заявке США №60/727734, которая целиком включена сюда в качестве ссылки.

В определенных вариантах воплощения композиции покрытия могут быть составлены с использованием одного или больше отверждающих агентов (т.е. сшивающие смолы, иногда называемые "сшивающими агентами"). Выбор конкретного сшивающего агента типично зависит от конкретного продукта, композиция которого составляется. Например, некоторые композиции покрытия являются интенсивно окрашенными (например, покрытия золотого цвета). Эти покрытия типично могут быть составлены с использованием сшивающих агентов, которые сами часто имеют желтоватый цвет. В отличие от них композиции белых покрытий обычно составляют с использованием нежелтеющих сшивающих агентов или только небольшого количества желтеющего сшивающего агента. Предпочтительные отверждающие агенты в основном не содержат подвижного ВРА и соединений ароматических глицидных эфиров (например, BADGE, BFDGE и эпоксидные новолаки).

Могут быть использованы различные широко известные гидроксил-реактивные отверждаемые смолы. Например, могут быть использованы фенольные сшивающие агенты (например, фенопласты), аминсодержащие сшивающие агенты (например, аминопласты) и их комбинации.

Фенольные сшивающие агенты (например, фенопласты) включают продукты конденсации альдегидов с фенолами. Формальдегид и ацетальдегид являются предпочтительными альдегидами. Могут быть использованы различные фенолы, такие как фенол, крезол, п-фенилфенол, п-трет-бутилфенол, п-трет-амилфенол, циклопентилфенол, крезиловая кислота, бисфенол А и их комбинации. Для некоторых вариантов воплощения, однако, композиции в основном не содержат бисфенола А. Предпочтительно фенольное соединение является фенолом.

В определенных вариантах воплощения фенольный сшивающий агент включает по меньшей мере одну фенольную смолу, где фенольная смола является продуктом реакции фенольного соединения и формальдегида. Предпочтительно фенольный сшивающий агент имеет среднемассовый молекулярный вес по меньшей мере 800 грамм/моль, более предпочтительно по меньшей мере 1200 грамм/моль. Предпочтительно фенольный сшивающий агент имеет среднемассовый молекулярный вес не более 8000 грамм/моль, более предпочтительно не более 5000 грамм/моль.

Пригодные коммерчески доступные фенольные сшивающие агенты могут включать, например, доступные под торговой маркой VARCUM 2227 В55 (Reichhold Corporation, Durham, NC). Раствор фенольной смолы VARCUM 2227 В55 содержит 55% мас. фенольной смолы в пересчете на общий вес раствора.

В определенных вариантах воплощения композиции покрытия могут включать один или больше фенольных сшивающих агентов в пригодном количестве для достижения желательного результата. В определенных вариантах воплощения один или больше фенольных сшивающих агентов присутствуют в общем количестве по меньшей мере 1% мас., в других - по меньшей мере 3% мас., в пересчете на общий вес сухой пленки. В определенных вариантах воплощения один или больше фенольных сшивающих агентов присутствуют в общем количестве не более 10% мас. в пересчете на общий вес сухой пленки.

Аминсодержащие сшивающие смолы (например, аминопласты) являются продуктами конденсации альдегидов, таких как формальдегид, ацетальдегид, кротональдегид и бензальдегид, с веществами, содержащими амино- или амидогруппы, такими как мочевина, меламин и бензогуанамин. Пригодные аминсодержащие сшивающие смолы включают, например, бензогуанамин-формальдегидные смолы, меламин-формальдегидные смолы, эстерифицированные меламин-формальдегидные смолы, гликолурил-формальдегидные смолы, мочевино-формальдегидные смолы и их комбинации. Предпочтительно используемый сшивающий агент включает меламин-формальдегидные смолы, такие как гексаметоксиметилмеламин.

Продукты конденсации других аминов и амидов также могут быть использованы, например, конденсаты альдегидов с триазинами, диазинами, триазолами, гуанадины (guanadines), гуанамины и алкил- и арилзамещенные меламины. Некоторыми примерами таких соединений являются N,N'-диметилмочевина, бензомочевина, дициандиимид, формагуанамин, ацетогуанамин, гликолурил, аммелин-2-хлор-4,6-диамино-1,3,5-триазин, 6-метил-2,4-диамино-1,3,5-триазин, 3,5-диаминотриазол, триаминопиримидин, 2-меркапто-4,6-диаминопиримидин, 3,4,6-трис(этиламино)-1,3,5-триазин и т.п. Хотя используемым альдегидом наиболее часто является формальдегид, другие похожие продукты конденсации могут быть получены из других альдегидов, таких как ацетальдегид, кротональдегид, акролеин, бензальдегид, фурфураль, глиоксаль и т.п.

Пригодные коммерчески доступные аминсодержащие сшивающие смолы включают, например, материалы, доступные под торговыми марками CYMEL 301, 303, 370, 373 и ММ100 и RESIMENE 747 (все производства фирмы Cytec Industries Inc., West Patterson, NJ); и LUWIPAL 066 (BASF Aktiengesellschaft, 67056 Ludwigshafen, Germany). Одним конкретным примером особенно полезного сшивающего агента является полностью алкилированная меламин-формальдегидная смола, коммерчески доступная под торговой маркой CYMEL 303.

В определенных вариантах воплощения композиции покрытия могут включать один или больше аминсодержащих сшивающих агентов в пригодном количестве для достижения желательного результата. В определенных вариантах воплощения один или больше аминсодержащих сшивающих агентов присутствуют в общем количестве по меньшей мере 5% мас. в пересчете на общий вес сухой пленки. В определенных вариантах воплощения один или больше аминсодержащих сшивающих агентов присутствуют в общем количестве не более 25% мас. и в других вариантах воплощения - не более 18% мас. в пересчете на общий вес сухой пленки.

В определенных вариантах воплощения кислотный катализатор может быть использован для облегчения сшивания фенольных и/или аминсодержащих сшивающих агентов особенно при использовании низких температур отверждения. Такие кислотные катализаторы включают, например, ароматические сульфоновые кислоты (например, 70% в пропан-2-оле, производства фирмы Cytec Industries, Inc., West Paterson, NJ), фосфорная кислота и их комбинации.

Композиции по изобретению далее включают катализатор. Предпочтительно катализатор включает титансодержащий катализатор, цирконийсодержащий катализатор или их комбинации. В определенных вариантах воплощения цирконийсодержащий катализатор может быть предпочтительным (например, он может быть более эффективным, так что значительно меньшее количество катализатора может быть использовано для достижения такого же эффекта).

В определенных вариантах воплощения титансодержащий катализатор выбирают из группы, состоящей из ацетилацетоната титана, тетраалкилтитанатов, изопропилортотитаната, водорастворимых хелатных солей титана (таких как диаммонийдигидроксибис[лактато(2-)-O₁O₂]титанат(2-)), триэтаноламиновые хелаты титана, тетратриэтаноламиновые хелаты титана и их комбинации. Предпочтительно титансодержащий катализатор представляет собой диаммонийдигидроксибис[лактато(2-)-O₁O₂]титанат(2-).

Пригодные коммерчески доступные титансодержащие катализаторы могут включать, например, материалы, доступные под торговыми марками VERTEC IAlO, PI2, ТАА, ТЕТ и XL900 (все производства фирмы Johnson Matthey, Chicago IL); и TYZOR 131, LA, ТЕ и ТРТ (все производства фирмы Du Pont de Nemours, Wilmington DE).

В определенных вариантах воплощения цирконийсодержащий катализатор выбирают из группы, состоящей из пропионата циркония, ацетата циркония, аммонийцирконилкарбоната, цирконата (2)-бис [карбонато(2)-O]дигидрокси-диаммония, хелатных солей циркония (таких как тетракис[[2,2',2''-нитрилотрис(этанолато)](1-)-N,O]цирконий), лактата натрия-циркония, гликолята натрия-циркония и их комбинаций. Более предпочтительно цирконийсодержащий катализатор представляет собой аммонийцирконилкарбонат.

Пригодные коммерчески доступные цирконийсодержащие катализаторы могут включать, например, материалы, доступные под торговыми марками ВА