Композиции для контейнеров и других изделий и способы их применения
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к изделию, которое содержит упаковочный контейнер или его часть, имеющие металлическую основу; композицию покрытия, расположенную, по меньшей мере, на части основы, при этом композиция покрытия содержит простой полиэфирный полимер, который содержит, по меньшей мере, 25 мас.% арильных или гетероарильных групп и является по существу свободным от связанного бисфенольного мономера или его диэпоксида и содержит один или более сегментов приведенной ниже Формулы (II):
где Н означает атом водорода, если присутствует, каждый R1, если присутствует, независимо выбран из органической группы, серосодержащей группы или азотсодержащей группы, имеющих атомную массу, по меньшей мере, 15 Да, v означает от 0 до 4, и где две или более группы R1 могут объединяться с образованием одной или более циклических групп. Также изобретение относится к способу изготовления таких контейнеров для пищевых продуктов или напитков. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 2 табл.
Реферат
Перекрестная ссылка на родственные заявки
В данной заявке заявлен приоритет предварительной патентной заявки США номер 61/681,394, поданной 7 августа 2012 г. и международных заявок номера PCT/US 2012/024191 и PCT/US 2012/024193, поданных 7 февраля 2012 г. Каждая из указанных выше заявок включена в данную заявку полностью путем отсылки.
Уровень техники
Нанесение покрытий на металлы, для замедления возникновения или для ингибирования коррозии хорошо установлено. Это, особо верно в области упаковочных контейнеров, таких как металлические контейнеры для пищевых продуктов и напитков. Покрытия типично наносят на внутреннюю часть таких контейнеров для предотвращения контактирования содержимого с металлом контейнера. Контакт между металлом и упакованным продуктом может приводить к коррозии металлического контейнера, которая может загрязнить упакованный продукт. Это особо верно, когда содержимое контейнера химически агрессивно по природе. Защитные покрытия также наносят на внутреннюю часть контейнеров для пищевых продуктов и напитков для предотвращения коррозии в свободном пространстве контейнера между линией заполнения пищевого продукта и крышкой контейнера.
Упаковочные покрытия должны предпочтительно быть способны к высокоскоростному нанесению на основу и обеспечивать необходимые свойства при отверждении для функционирования при данном целевом использовании. Например, покрытие должно быть безопасным для контакта с пищевыми продуктами, не оказывать отрицательного влияния на вкус упакованного пищевого продукта или напитка, обладать превосходной адгезией к основе, сопротивляться окрашиванию и другим дефектам покрытия, таким как «растрескивание», «помутнение» и/или «образование пузырей», и сопротивляться распаду в течение длительных периодов времени, даже при воздействии суровых атмосферных условий. Дополнительно, покрытие должно обычно быть способно поддерживать приемлемую целостность пленки при изготовлении контейнера и быть способным выдерживать условия обработки, которым контейнер может быть подвергнут во время упаковки продукта.
Различные покрытия использовали в качестве внутренних защитных покрытий контейнеров, включая покрытия на основе поливинилхлорида и покрытия на основе эпоксидной смолы, включающие бисфенол A («ВРА»). Каждый из этих типов покрытий, однако, имеет потенциальные недостатки. Например, утилизация материалов, содержащих поливинилхлорид или родственные галогенид-содержащие виниловые полимеры, может быть проблематичной. Также существует желание уменьшить или устранить определенные соединения на основе ВРА, обычно используемые для составления контактирующих с пищевыми продуктами эпоксидных покрытий.
Необходимо на рынке улучшить систему связывания для использования в покрытиях, таких как, например, упаковочные покрытия.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение представляет полимер, полезный в различных применениях, таких как, например, в качестве связующего полимера в композиции покрытия. В то время как полимер в соответствии с настоящим изобретением может иметь любую приемлемую химию каркаса, в предпочтительных осуществлениях полимер представляет собой простой полиэфирный полимер, который предпочтительно содержит ароматические простые эфирные сегменты. Полимер является предпочтительно по существу свободным от или полностью свободным от одного или обоих из: (i) связанного бисфенола A, бисфенола F, бисфенола S и их диэпоксидов и (ii) одного или более связанных многоатомных фенольных мономеров и их эпоксидов, имеющих эстрогенную агонистическую активность для человеческого рецептора эстрогена, большую или равную активности бисфенола S, большую или равную активности 4,4′-(пропан-2,2-диил)бис(2,6-дибромфенола) или большую или равную активности 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропаноевой кислоты. В предпочтительных осуществлениях, полимер является, по существу, свободным от, более предпочтительно в значительной степени свободным от, даже более предпочтительно в значительной степени полностью свободным от и оптимально полностью свободным от: связанных бисфенольных мономеров и их эпоксидов. В некоторых осуществлениях, полимер является, по существу, свободным от, более предпочтительно полностью свободным от, любого связанного многоатомного полифенола или его эпоксида.
Предпочтительные полимеры в соответствии с настоящим изобретением являются приемлемыми для применения в различных целевых использованиях, в том числе, например, в качестве пленкообразующего материала покрытия. В некоторых таких осуществлениях, полимер имеет температуру стеклования, по меньшей мере, 30°C, более предпочтительно 60°C, и среднечисленную молекулярную массу, по меньшей мере, 1000, более предпочтительно 2000. Арильные или гетероарильные группы предпочтительно составляют, по меньшей мере, 25 массовых процентов полимера.
В предпочтительных осуществлениях, полимер также содержит подвешенные гидроксильные группы (например, вторичные гидроксильные группы) и, более предпочтительно, один или более -CH2-CH(OH)-CH2- или -CH2-CH2-CH(OH)-сегментов, которые предпочтительно получены из оксирановой группы и расположены в каркасе полимера.
Полимер предпочтительно содержит один или более сегментов, и более предпочтительно множество сегментов, имеющих одну или более арильных или гетероарильных групп в каркасной части сегмента. Полимер предпочтительно содержит множество сегментов приведенной ниже Формулы (I):
-O-Ar-O-
где «Ar» представляет собой арильную или гетероарильную группу и каждый изображенный атом кислорода присоединен к атому арильной или гетероарильной группы и предпочтительно представляет собой часть сложноэфирной или простой эфирной связи, более предпочтительно простой эфирной связи.
В некоторых осуществлениях, арильная или гетероарильная группа, изображенная на Формуле (I), содержит одну или более, более предпочтительно две или более, групп заместителей (т.е., отличающихся от водорода), которые присоединены к циклу предпочтительно в орто-положении относительно одного из изображенных атомов кислорода.
В предпочтительных осуществлениях, полимер содержит один или более, и даже более предпочтительно множество, сегментов Формулы (I), как представлено ниже Формулой (II):
где «H» означает атом водорода, если присутствует,
- каждый R1, если присутствует, независимо представляет собой атом или группу, имеющие атомную массу, по меньшей мере, 15 Дальтон,
- v означает от 0 до 4, и
- где две или более группы R1 могут объединяться с образованием одной или более циклических групп.
Неограничивающие примеры групп R1 включают группы, имеющие, по меньшей мере, один атом углерода, атом галогена, серосодержащую группу или любую другую приемлемую группу, предпочтительно имеющие атомную массу, по меньшей мере, 15 Дальтон, которые предпочтительно, по существу, нереакционноспособные с эпоксигруппой. Органические группы предпочтительны в данной заявке, при этом органические группы, которые являются свободными от атомов галогенов, особо предпочтительны.
Типично, полимер является продуктом реакции ингредиентов, включая диэпоксид и диол. В некоторых осуществлениях, простой полиэфирный полимер в соответствии с настоящим изобретением является продуктом реакции ингредиентов, включая первый двухатомный монофенол и диэпоксид второго двухатомного монофенола (который предпочтительно, негенотоксичен), где первый и второй двухатомные монофенолы являются одинаковыми или различными соединениями. В одном осуществлении, простой полиэфирный полимер является продуктом реакции ингредиентов, включая один или более из: (i) замещенного или незамещенного катехина, резорцина, гидрохинона или их смеси, и (ii) диэпоксида (например, простого диглицидилового эфира) замещенного или незамещенного катехина, резорцина, гидрохинона или их смеси.
Настоящее изобретение также представляет композицию покрытия, которая содержит полимер, описанный в данной заявке, более предпочтительно простой полиэфирный полимер, описанный в данной заявке. Композиция покрытия предпочтительно содержит, по меньшей мере, пленкообразующее количество полимера и может необязательно содержать один или более дополнительных полимеров. Композиция покрытия полезна в покрытии множества основ, включая внутреннее или внешнее покрытие на металлических упаковочных контейнерах или их частях.
В предпочтительных осуществлениях композиция покрытия полезна в качестве контактирующего с пищевыми продуктами покрытия на контейнере для пищевых продуктов или напитков. Композиция покрытия является предпочтительно, по существу, свободной от подвижного или связанного ВРА или простого диглицидилового эфира ВРА («BADGE»), и более предпочтительно полностью свободной от ВРА или BADGE. Более предпочтительно, композиция покрытия является, по существу, свободной от, и более предпочтительно полностью свободной от подвижных или связанных многоатомных фенолов, имеющих эстрогенную агонистическую активность большую или равную активности: 4,4′-(пропан-2,2-диил)дифенола, более предпочтительно BPS, даже более предпочтительно 4,4′-(пропан-2,2-диил)бис(2,6-дибромфенола) и оптимально 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропаноевой кислоты. В определенных предпочтительных осуществлениях, композиция покрытия является, по существу, свободной от, более предпочтительно полностью свободной от, мономеров связанного бисфенола и их эпоксидов. В некоторых осуществлениях, композиция покрытия является, по существу, свободной от, более предпочтительно полностью свободной от, мономеров связанного многоатомного бисфенола и их эпоксидов.
Композиция покрытия также может быть полезной во множестве других целевых использований покрытия, включая, например, покрытия для клапанов и фитингов, в частности клапанов и фитингов для использования с питьевой водой; трубы для транспортировки жидкостей, в частности трубы питьевой воды; и резервуары для хранения жидкостей, в частности резервуары для питьевой воды, например, соединенные болтами стальные резервуары для воды.
В одном осуществлении композиция покрытия в соответствии с настоящим изобретением представляет собой порошковую композицию покрытия, которая предпочтительно включает базовый порошок, образованный, по меньшей мере, частично из полимера в соответствии с настоящим изобретением. Композиция покрытия может содержать один или более необязательных ингредиентов в частицах базового порошка и/или в отдельных частицах. Такие необязательные ингредиенты могут включать, например агент поперечной сшивки, катализатор отверждения, окрашенный пигмент, наполнитель, добавки текучести и т.п.
Настоящее изобретение также представляет упаковочные изделия, содержащие композицию покрытия в соответствии с настоящим изобретением, нанесенную на поверхность упаковочного изделия. В одном осуществлении, упаковочное изделие представляет собой контейнер, такой как контейнер для пищевых продуктов или напитков или его часть (например, крышку типа твист-офф, торец контейнера для напитков, торец контейнера для пищевых продуктов и т.п.), при этом, по меньшей мере, часть внутренней поверхности контейнера покрыта композицией покрытия, описанной в данной заявке, которая приемлема для длительного контакта с пищевым продуктом или напитком или другим упакованным продуктом.
В одном осуществлении, представлен способ получения контейнера, который включает внутреннее контактирующее с пищевыми продуктами покрытие, в соответствии с настоящим изобретением. Способ включает стадии, на которых: обеспечивают композицию покрытия, описанную в данной заявке, которая включает связующий полимер и необязательно жидкий носитель; и наносят композицию покрытия на, по меньшей мере, часть поверхности основы до или после формования основы в контейнер или его часть, имеющую композицию покрытия, расположенную на внутренней поверхности. Типично, основа представляет собой металлическую основу, хотя композиция покрытия может быть использована для покрытия других материалов основы, при желании. Примеры других материалов основы могут включать картон, пластик (например, сложные полиэфиры, такие как, например, полиэтилентерефталаты; нейлон; полиолефины, такие как, например, полипропилен, полиэтилен и тому подобное; этиленвиниловый спирт; поливинилиденхлорид, и их сополимеры) и бумагу.
В одном осуществлении, представлен способ формования контейнеров для пищевых продуктов или напитков или их части, который включает стадии, на которых: наносят композицию покрытия, описанную в данной заявке, на металлическую основу (например, наносят композицию покрытия на металлическую основу в виде рулона тонколистового металла или листа), отверждают композицию покрытия и формируют основу в контейнер для пищевых продуктов или напитков или его часть.
В определенных осуществлениях, формование основы в изделие включает формование основы в торец контейнера или корпус контейнера. В определенных осуществлениях, изделие представляет собой вытянутый контейнер для пищевых продуктов из двух элементов, контейнер для пищевых продуктов из трех элементов, торец контейнера для пищевых продуктов, вытянутый и покрытый железом контейнер для пищевых продуктов или напитков, торец контейнера для напитков, легко открываемый торец контейнера, крышку типа твист-офф и т.п. Приемлемые металлические основы включают, например, сталь или алюминий.
В определенных осуществлениях, представлен упаковочный контейнер, имеющий: (a) композицию покрытия в соответствии с настоящим изобретением, расположенную на, по меньшей мере, части внутренней или внешней поверхности контейнера и (b) продукт, упакованный в него, такой как пищевой продукт, напиток, косметический продукт или лекарственное средство.
В одном осуществлении, представлен упаковочный контейнер, имеющий композицию покрытия в соответствии с настоящим изобретением, расположенную на внутренней поверхности, который содержит упакованный продукт, предназначенный для контакта с человеком или для потребления, например, пищевой продукт или напиток, косметический продукт или лекарственное средство.
Приведенное выше краткое описание настоящего изобретения не предназначено для описания каждого раскрытого осуществления или каждой реализации в соответствии с настоящим изобретением. Приведенное ниже описание, более конкретно, иллюстрирует иллюстративные осуществления. В нескольких местах в данной заявке обеспечено руководство посредством списков примеров, где примеры могут быть использованы в различных комбинациях. В каждом случае указанный список служит только в качестве репрезентативной группы и не должен быть интерпретирован как исключительный список. Если не указано иное, структурные представления, входящие в данную заявку, не предназначены для указания любой определенной стереохимии и предназначены для охватывания всех стереоизомеров.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Как используют в данной заявке, термин «органическая группа» означает углеводородную группу (с необязательными элементами, отличными от углерода и водорода, такими как кислород, азот, сера и кремний), которая классифицируется как алифатическая группа, циклическая группа или комбинация алифатических и циклических групп (например, алкарильные и аралкильные группы).
Термин «циклическая группа» означает углеводородную группу замкнутого цикла, которая классифицируется как алициклическая группа или ароматическая группа, обе из которых могут включать гетероатомы.
Термин «алициклическая группа» обозначает циклическую углеводородную группу, имеющую свойства, напоминающие свойства алифатических групп.
Термин «арильная группа» (например, ариленовая группа) относится к замкнутому ароматическому циклу или циклической системе, такой как фенилен, нафтилен, бифенилен, флуоренилен и инденил, а также гетероариленовым группам (т.е. замкнутой ароматической или подобной ароматической циклической углеводородной или циклической системе, в которой или более атомов в цикле являются элементом отличным от углерода (например, азотом, кислородом, серой, и т.д.)). Приемлемые гетероарильные группы включают фурил, тиенил, пиридил, хинолинил, изохинолинил, индолил, изоиндолил, триазолил, пирролил, тетразолил, имидазолил, пиразолил, оксазолил, тиазолил, бунзофуранил, бензотиофенил, карбазолил, бензоксазолил, пиримидинил, бензимидазолил, хиноксалинил, бензотиазолил, нафтиридинил, изоксазолил, изотиазолил, пуринил, хиназолинил, пиразинил, 1-оксидопиридил, пиридазинил, триазинил, тетразинил, оксадиазолил, тиадиазолил и т.п. Когда такие группы являются двухвалентными, они типично называются «ариленовыми» или «гетероариленовыми» группами (например, фуриленовыми, пирилиденовыми и т.п.).
Группа, которая может быть одинаковой или разной, называется как «независимая» в чем то.
Замещение рассматривают на органических группах соединений в соответствии с настоящим изобретением. В качестве средства упрощения обсуждения и упоминания определенной терминологии, используемой по всей данной заявке, термины «группа» и «фрагмент», используют для дифференциации между химическими соединениями, допускающими замещение или которые могут быть замещены, и теми, которые не допускают или не могут быть таким образом замещены. Таким образом, когда термин «группа» используют для описания химического заместителя, описанное химическое вещество включает незамещенную группу, и такую группу с атомами O, N, Si или S, например, в цепи (как в алкоксигруппе), а также карбонильные группы или другие стандартные заместители. Когда термин «фрагмент» используют для описания химического соединения или заместителя, только незамещенное химическое вещество предназначено для включения. Например, фраза «алкильная группа» предназначена для включения не только чистых алкильных заместителей насыщенной углеводородной открытой цепи, таких как метил, этил, пропил, трет-бутил и т.п., но также и алкильных заместителей, имеющих дополнительные заместители, известные в данной области техники, такие как гидрокси, алкокси, алкилсульфонил, атомы галогена, циано, нитро, амино, карбоксил и т.п. При этом «алкильная группа» включает простые эфирные группы, галоалкилы, нитроалкилы, карбоксиалкилы, гидроксиалкилы, сульфоалкилы и т.п. С другой стороны, фраза «алкильный фрагмент» отграничивается включением только чистых алкильных заместителей насыщенной углеводородной открытой цепи, таких как метил, этил, пропил, трет-бутил и т.п. Как используют в данной заявке, термин «группа» предназначен для указания как конкретного фрагмента, так и указания более широкого класса замещенных и незамещенных структур, включающих данный фрагмент.
Термин «многоатомный фенол» как используют в данной заявке широко относится к любому соединению, содержащему одну или более арильных или гетероарильных групп (более типично одну или более фениленовых групп) и, по меньшей мере, две гидроксильные группы, присоединенные к тому же или другому арильному или гетероарильному циклу. При этом, например, как гидрохинон, так и 4,4′-бифенол рассматривают как многоатомные фенолы. Как используют в данной заявке, многоатомные фенолы типично имеют шесть атомов углерода в арильном цикле независимо от того, что предполагается, что могут быть использованы арильные или гетероарильные группы, имеющие цикла других размеров.
Термин «многоатомный монофенол» относится к многоатомному фенолу, который (i) содержит арильную или гетероарильную группу (более типично фениленовую группу), содержащую, по меньшей мере, две гидроксильные группы, присоединенные к арильному или гетероарильному циклу и (ii) не содержит любых других арильных или гетероарильных циклов, имеющих гидроксильную группу, присоединенную к циклу. Термин «двухатомный монофенол» относится к многоатомному монофенолу, который содержит только две гидроксильные группы, присоединенные к арильному или гетероарильному циклу.
Термин «многоатомный полифенол» (который включает бисфенолы) относится к многоатомному фенолу, который содержит две или более арильных или гетероарильных групп, каждая из которых содержит, по меньшей мере, одну гидроксильную группу, присоединенную к арильному или гетероарильному циклу.
Термин «бисфенол» относится к многоатомному полифенолу, содержащему две фениленовые группы, каждая из которых содержит циклы с шестью атомами углерода, и гидроксильную группу, присоединенную к атому углерода цикла, где циклы двух фениленовых групп не имеют какие-либо общие атомы.
Термин «фенилен», как используют в данной заявке, относится к арильному циклу с шестью атомами углерода (например, как в группе бензола), который может иметь любые группы заместителей (в том числе, например, атомы водорода, галогены, углеводородные группы, гидроксильные группы, простые эфирные связи, сложноэфирные связи и т.д.). При этом, например, следующие арильные группы, каждая, являются фениленовыми циклами: -C6H4-, -C6H3(CH3)- и -C6H(CH3)2Cl-. Дополнительно, например, каждый из арильных циклов нафталиновой группы является фениленовым циклом.
Термин «по существу свободный от» конкретного подвижного или связанного соединения означает, что указанное вещество и/или композиция содержит менее, чем 1000 миллионных долей (м.д.) указанного подвижного или связанного соединения. Термин «в значительной степени свободный от» конкретного подвижного или связанного соединения, означает, что указанное вещество и/или композиция содержит менее, чем 100 миллионных долей (м.д.) указанного подвижного или связанного соединения. Термин «в значительной степени полностью свободный от» конкретного подвижного или связанного соединения означает, что указанное вещество или композиция содержит менее, чем 5 миллионных долей (м.д.) указанного подвижного или связанного соединения. Термин «полностью свободный от» конкретного подвижного или связанного соединения, означает, что указанное вещество и/или композиция содержит менее, чем 20 миллиардных долей (ppb) указанного подвижного или связанного соединения. Если указанные выше фразы используют без термина «подвижный» или «связанный» (например, «по существу свободный от ВРА»), то указанное вещество или композиция содержит менее, чем указанное выше количество соединения, не смотря на то является соединение подвижным или связанным.
Термин «подвижный» означает, что соединение может быть экстрагировано из отвержденного покрытия, когда покрытие (типично ~1 мг/см2) подвергают воздействию тестовой среды для некоторого определенного набора условий, в зависимости от целевого использования. Примером таких тестовых условий является воздействие на отвержденное покрытия ВЭЖХ-градуированного ацетонитрила в течение 24 часов при 25°C.
Термин «связанный» при использовании в комбинации с одной из указанных выше фраз в контексте, например, связанного соединения полимера или другого ингредиента композиции покрытия (например, полимера, который является, по существу, свободным от связанного ВРА) означает, что полимер или другой ингредиент содержит менее указанного выше количества структурных звеньев, полученных из соединения. Например, полимер, который является, по существу, свободным от связанного ВРА, содержит менее, чем 1000 м.д. (или 0,1% по массе), если таковые имеются, структурных звеньев, полученных из ВРА.
Если фразы «не содержит какого-либо», «свободный от» (вне контекста указанных выше фраз), и тому подобное, использованы в данной заявке, такие фразы не предназначены для того, чтобы исключить присутствие следовых количеств соответствующей структуры или соединения, которые могут присутствовать в связи с загрязнителями окружающей среды.
Термин «эстрогенная активность» или «эстрогенная агонистическая активность» относится к способности соединения симулировать подобную гормону активность путем взаимодействия с эндогенным рецептором эстрогена, типично эндогенным человеческим рецептором эстрогена.
Термин «контактирующая с пищевыми продуктами поверхность» относится к поверхности основы контейнера (типично внутренней поверхности контейнера для пищевых продуктов или напитков), находящейся в контакте с, или предназначенной для контакта с, пищевыми продуктами или напитками. Путем примера внутренняя поверхность металлической основы контейнера для пищевых продуктов или напитков или его часть, является контактирующей с пищевыми продуктами поверхностью даже если на внутреннюю металлическую поверхность наносят полимерную композицию покрытия.
Термин «ненасыщенный» при использовании в контексте соединения относится к соединению, которое содержит, по меньшей мере, одну неароматическую двойную связь.
Термин «агент поперечной сшивки» относится к молекуле, способной к образованию ковалентной связи между полимерами или между двумя различными участками того же полимера.
Термин «на» при использовании в контексте покрытия, нанесенного на поверхность или основу, включает как покрытия, нанесенные непосредственно или опосредованно на поверхность или основу. При этом, например, покрытие нанесенное на грунтовочный слой, расположенный на основе, составляет покрытие, нанесенное на основу.
Если не указано иное, термин «полимер» включает как гомополимеры, так и сополимеры (например, полимеры двух или более различных мономеров). Аналогичным образом, если не указано иное, использование термина, определяющего класс полимера, такого как, например, «простой полиэфир» предназначено для включения как гомополимеров, так и сополимеров (например, простых полиэфир-сложноэфирных сополимеров).
Термин «содержит» и его вариации не имеют ограничивающего значения, где термины встречаются в описании и формуле изобретения.
Термины «предпочтительный» и «предпочтительно» относятся к осуществлениям настоящего изобретения, которые могут придавать определенные преимущества при определенных обстоятельствах. Однако другие осуществления также могут быть предпочтительны при тех же или других обстоятельствах. Дополнительно, указание на один или более предпочтительных осуществлений не заключается в том, что другие осуществления не полезны и не предназначены для исключения других осуществлений из объема изобретения.
Как используют в данной заявке, указания на единственное число, «по меньшей мере, один» и «один или более» используют взаимозаменяемо. При этом, например, композиция покрытия, которая включает простой полиэфир, может быть интерпретирована, чтобы означать, что композиция покрытия включает «один или более» простых полиэфиров.
Также в данной заявке указание численных диапазонов по конечным точкам включает все числа, входящие в категорию в том диапазоне (например, от 1 до 5 включает 1, 1,5, 2, 2,75, 3, 3,80, 4, 5, и т.д.). Дополнительно, описание диапазона включает описание всех поддиапазонов, включенных в более широкий диапазон (например, от 1 до 5 раскрывает от 1 до 4, от 1,5 до 4,5, от 4 до 5 и т.д.).
Подробное описание иллюстративных осуществлений
В одном аспекте, настоящее изобретение представляет собой композицию покрытия, которая включает полимер, более предпочтительно связующий полимер и даже более предпочтительно простой полиэфирный связующий полимер. Независимо от того, что данное обсуждение сосредоточено преимущественно на целевом использовании покрытий, рассматривается, что полимер в соответствии с настоящим изобретением, а также его промежуточные соединения, могут иметь полезность во множестве других целевых использований, таких как, например, в адгезивах или композитах.
Композиции покрытий в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно включают, по меньшей мере, пленкообразующее количество полимера, описанного в данной заявке. В дополнение к полимеру, композиция покрытия может также включать один или более дополнительных ингредиентов, таких как, например, агент поперечной сшивки, жидкий носитель, и любые другие приемлемые необязательные добавки. Хотя любой приемлемый механизм отверждения может быть использован, термореактивные композиции покрытий предпочтительны. Дополнительно, независимо от того, что композиции покрытий, включающие жидкий носитель, в данной заявке предпочтительны, рассматривается, что полимер в соответствии с настоящим изобретением может иметь полезность в методах нанесения твердых покрытий, таких как, например, порошковое покрытие, слоистые покрытия и т.д.
Композиции покрытий в соответствии с настоящим изобретением могут быть полезны в различных целевых использованиях, включая целевые использования упаковочных покрытий. Другие целевые использования покрытий могут включать промышленные покрытия, корабельные покрытия (например, для корпусов судов), резервуары для хранения (например, металлические или бетонные), архитектурные покрытия (например, на облицовке, металлической кровле, потолках, дверях гаражей и т.д.), садовые инструменты и оборудование, игрушки, автомобильные покрытия, покрытия металлической мебели, койлкоутинговые покрытия для бытовой техники, напольные покрытия и тому подобное.
В предпочтительных осуществлениях, композиция покрытия приемлема для использования в качестве адгезивного упаковочного покрытия и, более предпочтительно, в качестве адгезивного покрытия на внутренней и/или внешней поверхности контейнера для пищевых продуктов или напитков. Таким образом, в предпочтительных осуществлениях, композиция покрытия приемлема для использования в качестве контактирующего с пищевыми продуктами покрытия. Также предполагается, что композиция покрытия может быть полезной в целевых использованиях покрытий косметических или медицинских упаковок, и в качестве контактирующего с лекарственными средствами покрытия, в частности (например, в качестве внутреннего покрытия контейнера дозирующего ингалятора - обычно имеющего название «MDI» контейнер). Также предполагается, что композиция покрытия может быть полезной для применений покрытий, в которых основа с покрытием будет контактировать с жидкостями организма, таких как, например, в качестве внутреннего покрытия виал для крови.
В предпочтительных осуществлениях, полимер в соответствии с настоящим изобретением, который представляет собой предпочтительно простой полиэфирный полимер, содержит один или более сегментов приведенной ниже Формулы (I):
где каждый «Ar» в Формуле (I) представляет собой арильную или гетероарильную группу и каждый из изображенных атомов кислорода присоединен к атому арильного или гетероарильного цикла и предпочтительно присутствует в простой эфирной или сложноэфирной связи, более предпочтительно простой эфирной связи. Группы Ar, содержащие шестичленные циклы, предпочтительны, при этом особо предпочтительны группы Ar, имеющие шестичленные углеродные циклы.
Предпочтительные группы Ar содержат менее, чем 20 атомов углерода, более предпочтительно менее, чем 11 атомов углерода, и даже более предпочтительно менее, чем 8 атомов углерода. Группы Ar предпочтительно имеют, по меньшей мере, 4 атома углерода, более предпочтительно, по меньшей мере, 5 атомов углерода, и даже более предпочтительно, по меньшей мере, 6 атомов углерода. Замещенные или незамещенные фениленовые группы являются предпочтительными группами Ar.
В некоторых осуществлениях, группа Ar Формулы (I) может быть двумя или более конденсированными арильными циклами. Нафталиновая группа является одним примером такой группы Ar.
В некоторых осуществлениях, группа Ar, изображенная на Формуле (I), содержит одну или более, более предпочтительно две или более, групп заместителей (более предпочтительно «объемных» групп заместителей). Такие приемлемые группы заместителей обсуждаются дополнительно детально в данной заявке ниже. В некоторых осуществлениях, одна или более групп заместителей предпочтительно присоединены к циклу предпочтительно в орто- или мета-положении, более предпочтительно в орто-положении, относительно, по меньшей мере, одного из изображенных атомов кислорода.
Сегменты Формулы (I) могут быть любого приемлемого размера. Типично, сегменты Формулы (I) будут иметь атомную массу менее, чем 1000, предпочтительно менее, чем 600, более предпочтительно менее, чем 400 Дальтон, даже более предпочтительно менее, чем 350 Дальтон. В некоторых осуществлениях, сегменты Формулы (I) имеют атомную массу менее, чем 250 Дальтон.
Сегменты Формулы (I) предпочтительно присутствуют в каркасе полимера.
В предпочтительных осуществлениях, Ar представляет собой фениленовую группу. Сегмент Формулы (I), в котором Ar представляет собой фениленовую группу, изображен ниже в Формуле (II).
где «H» означает атом водорода, если присутствует;
- каждый R1, если присутствует, предпочтительно независимо представляет собой атом или группу, предпочтительно имеющие атомную массу, по меньшей мере, 15 Дальтон, которые предпочтительно по существу нереакционноспособны с эпоксигруппой;
- v означает от 0 до 4; и
- две или более группы R1 могут быть необязательно объединены с образованием одной или более циклических групп.
Атомы кислорода, приведенные на Формуле (II), могут быть расположены в любых приемлемых положениях в цикле, включая орто-, мета- или пара-положения.
-O-, H и R1 фениленовой группы могут быть расположены в любом положении в цикле относительно друг друга. В некоторых осуществлениях, где v означает от 1 до 4, один или более R1 расположены в орто-положении цикла относительно, по меньшей мере, одного из изображенных атомов кислорода. В зависимости от расположения изображенных атомов кислорода относительно друг друга (например, орто, мета или пара), сегмент Формулы (II) может содержать до двух орто R1, до трех орто R1 или до четырех орто R1 относительно двух атомов кислорода. В одном осуществлении, каждый изображенный атом кислорода содержит, по меньшей мере, одну группу R1, расположенную в орто-положении к нему.
Не желая быть связанными теорией, полагают, что для многоатомных монофенольных соединений как (i) отсутствие второго фенольного цикла, так и (ii) присутствие дополнительных полярных групп в фенольном цикле, может помочь избежать эстрогенной активности. Дополнительно, предполагается, что присутствие одной или более групп заместителей в фенольном цикле многоатомных монофенольных соединений, и в частности орто-групп заместителей относительно атомов кислорода, также может помочь избежать эстрогенной активности.
Оптимальные химические компоненты, размер и/или конфигурация (например, линейная, разветвленная и т.д.) одной или более групп R1, если присутствуют, может зависеть от множества факторов, в том числе, например, от расположения группы R1 на арильной группе. Чтобы избежать путаницы, термин «группа» при использовании в контексте групп R1 относится как к одиночным атомам (например, атому галогена) или к молекулам (т.е. двум или более атомам).
Определенные предпочтительные сегменты Формулы (II) включают до четырех групп R1, имеющих атомную массу, по меньшей мере, 15 Дальтон. В некоторых осуществлениях, сегменты Формулы (II) включают до четырех групп R1, имеющих атомную массу, по меньшей мере, 25, по меньшей мере, 40 или, по меньшей мере, 50 Дальтон. В то время как максимальный приемлемый размер R1 конкретно не ограничен, типично он будет составлять менее, чем 500 Дальтон, более типично менее, чем 100 Дальтон, и даже более типично менее, чем 60 Дальтон. Неограничивающие примеры групп R1 включают группы, имеющие, по меньшей мере, один атом углерода (например, органические группы), атомы галогена, серосодержащие группы или любую другую приемлемую группу, которая предпочтительно, по существу, нереакционноспособна с эпоксигруппой.
В некоторых осуществлениях, каждый R1, если присутствует, предпочтительно содержит, по меньшей мере, один атом углерода, более предпочтительно от 1 до 10 атомов углеро