Композиции для контейнеров и других изделий и способы их применения
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к изделиям, содержащим контейнер для пищевых продуктов или напитков или его часть, к изделиям, содержащим упаковочный контейнер для пищевых продуктов или напитков или его часть, а также к способу формирования контейнера для пищевых продуктов или напитков или его части. Указанные контейнеры имеют металлическую основу и композицию покрытия, нанесенную на, по меньшей мере, часть металлической основы. Композиция покрытия содержит полиэфирный полимер, содержащий, по меньшей мере, 25 мас.% арильных или гетероарильных групп. Композиция покрытия является, по существу, свободной от связанного бисфенола А, бисфенола F, бисфенола S, многоатомных фенолов, имеющих эстрогенную активность, большую или равную активности бисфенола S, и их эпоксидов. Полиэфирный полимер получен взаимодействием ингредиентов, включающих (i) модифицирующий агент (например, диол, более типично многоатомный фенол, более типично двухатомный фенол) и (ii) диэпоксидное соединение (например, полиэпоксид многоатомного фенола, более типично диэпоксид двухатомного фенола). Изобретение обеспечивает получение изделий с покрытиями, проявляющими хорошую гибкость, адгезию, химическую стойкость и защиту от коррозии, имеющими гладкий и равномерный внешний вид, свободный от пузырей и других дефектов. 3 н. и 40 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Реферат
Перекрестная ссылка на родственные заявки
В данной заявке заявлен приоритет предварительной патентной заявки США №61/681,434, поданной 9 августа 2012 г. под названием «Композиции для контейнеров и других изделий и способы их применения», которая включена в данную заявку полностью путем ссылки.
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 А («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, например, в качестве связующего полимера в композиции покрытия. В предпочтительных осуществлениях, полимер не содержит каких-либо структурных звеньев, полученных из бисфенола А («ВРА»), бисфенола F («BPF»), бисфенола S («BPS») или любых их диэпоксидов (например, их диглицидиловых эфиров, таких как диглицидиловый эфир ВРА («BADGE»)). Дополнительно, полимер предпочтительно не содержит каких-либо структурных звеньев, полученных из двухатомного фенола или другого многоатомного фенола, имеющих эстрогенную агонистическую активность большую или равную активности 4,4'-(пропан-2,2-диил)дифенола. Более предпочтительно, полимер не содержит каких-либо структурных звеньев, полученных из двухатомного фенола или другого многоатомного фенола, имеющих эстрогенную агонистическую активность большую или равную активности BPS. Даже более предпочтительно, полимер не содержит (например, является, по существу, свободным от или полностью свободным от) каких-либо структурных звеньев, полученных из двухатомного фенола или другого многоатомного фенола, имеющих эстрогенную агонистическую активность большую, чем 4,4'-(пропан-2,2-диил)бис(2,6-дибромфенол). Оптимально, полимер не содержит каких-либо структурных звеньев, полученных из двухатомного фенола или другого многоатомного фенола, имеющих эстрогенную агонистическую активность большую, чем 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропановая кислота. То же самое предпочтительно верно и для любых других компонентов композиции, содержащей полимер.
В некоторых осуществлениях, полимер представляет собой полиэфирный полимер, который содержит множество сегментов ароматических эфиров. Полиэфирный полимер может быть получен, например, из реагентов, включая модифицирующий агент (например, диол, более типично многоатомный фенол, еще более типично двухатомный фенол) и диэпоксидное соединение (например, полиэпоксид многоатомного фенола, более типично диэпоксид двухатомного фенола). Не желая быть связанными какой-либо теорией, одна или более следующих структурных характеристик может помочь избежать нежелательной эстрогенной агонистической активности, если какой-либо остаточный непрореагировавший многоатомный фенол сохраняется: наличие «объемных» групп заместителя, молекулярная масса (например, в «мостиковой» области бисфенола) и наличие полярных групп.
Предпочтительные полимеры в соответствии с настоящим изобретением являются приемлемыми для применения в различных целевых использованиях, в том числе, в качестве пленкообразующего материала покрытия. В некоторых таких осуществлениях, полимер характеризуется температурой стеклования («Tg»), по меньшей мере, 30°С, более предпочтительно, по меньшей мере, 60°С, и среднечисленной молекулярной массой, по меньшей мере, 1000 или, по меньшей мере, 2000. Арильные или гетероарильные группы предпочтительно составляют, по меньшей мере, 25 массовых процентов полимера.
В предпочтительных осуществлениях, полиэфирный полимер получают путем взаимодействия ингредиентов, включающих (i) модифицирующий агент (например, диол) и (ii) диэпоксидное соединение, при этом один или оба из модифицирующего агента или диэпоксидного соединения включают один или более сегментов приведенной ниже Формулы (I), и при этом полиэфирный полимер предпочтительно содержит множество сегментов приведенной ниже Формулы (I):
где:
- каждый из пары атомов кислорода, изображенных в Формуле (I), предпочтительно присутствует в простой эфирной или сложноэфирной связи, более предпочтительно в простой эфирной связи;
- «Н» означает атом водорода;
- каждый R1, если присутствует, независимо представляет собой атом или группу, которые предпочтительно, по существу, не реакционноспособны с эпоксигруппой;
- v независимо означает от 0 до 4, если t означает 0, и v независимо означает от 0 до 3, более предпочтительно от 0 до 2, если t означает 1;
- w означает 4;
- R2, если присутствует, предпочтительно представляет собой двухвалентную группу;
- n означает 0 или 1, при условии, что если n означает 0, то фениленовые группы, изображенные в Формуле (I), необязательно могут быть соединены друг с другом с образованием конденсированной циклической системы (например, замещенной нафталиновой группы), в этом случае w означает 3 (в отличие от 4) и v означает от 0 до 2;
- t означает 0 или 1; и
- где две или более групп R1 и/или R2 могут быть соединены с образованием одной или более циклических групп.
Если t означает 1, сегмент Формулы (I) представляет собой сегмент приведенной ниже Формулы (IA).
Если t означает 0, сегмент Формулы (I) представляет собой сегмент приведенной ниже Формулы (IB).
Сегмент Формулы (IA) предпочтительно содержит, по меньшей мере, один атом водорода, присоединенный к каждому фениленовому циклу в орто-положении относительно изображенных атомов кислорода. Более предпочтительно, сегмент Формулы (IA) содержит два атома водорода, присоединенные к каждому фениленовому циклу в орто-положениях относительно изображенных атомов кислорода. В некоторых осуществлениях, сегмент Формулы (IA) содержит атомы водорода, присоединенные к каждому фениленовому циклу во всех орто- и мета-положениях относительно изображенных атомов кислорода.
В определенных предпочтительных осуществлениях, не более чем один R1 присоединен к каждому фениленовому циклу, изображенному в Формуле (IA), в орто-положении относительно изображенного атома кислорода. Неограничивающие примеры групп R1 включают группы, содержащие, по меньшей мере, один атом углерода, атом галогена, серосодержащую группу или любую другую приемлемую группу, которая предпочтительно по существу не реакционноспособна с эпоксигруппой. Если присутствуют, органические группы в данной заявке предпочтительны, где органические группы, которые являются свободными от атомов галогена, являются особо предпочтительными.
В предпочтительных осуществлениях, полимер также содержит подвешенные гидроксильные группы (например, вторичные гидроксильные группы) и, более предпочтительно, один или более -СН2-CH(OH)-СН2- или -СН2-СН2-СН(ОН)-сегментов, которые предпочтительно получены из оксирана и расположены в каркасе полимера.
Настоящее изобретение также представляет композицию покрытия, которая содержит полимер, описанный в данной заявке, более предпочтительно 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. В предпочтительных осуществлениях, композиция покрытия является, по меньшей мере, по существу, свободной от подвижных ВРА или BADGE, и более предпочтительно полностью свободной от ВРА или BADGE. Более предпочтительно, композиция покрытия является, по меньшей мере, 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. Даже более предпочтительно, композиция покрытия является, по меньшей мере, по существу, свободной от, и более предпочтительно полностью свободной от подвижных или связанных многоатомных фенолов, имеющих эстрогенную агонистическую активность большую или равную активности ВРА. Даже более предпочтительно, композиция покрытия является, по меньшей мере, по существу, свободной от, и более предпочтительно полностью свободной от подвижных или связанных многоатомных фенолов, имеющих эстрогенную агонистическую активность большую, чем активность 4,4'-(пропан-2,2-диил)бис(2,6-дибромфенола). Оптимально, композиция покрытия является, по меньшей мере, по существу, свободной от, и более предпочтительно полностью свободной от подвижных или связанных многоатомных фенолов, имеющих эстрогенную агонистическую активность большую, чем приблизительно активность 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропановой кислоты). 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 для 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: получают 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 формирования 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 формирования 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, формирование основы в изделие включает формирование 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: (а) 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 О, 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 эфирные группы, галоалкилы, нитроалкилы, карбоксиалкилы, гидроксиалкилы, сульфоалкилы и т.п. С другой стороны, фраза «алкильный фрагмент» ограничивается 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 «дифенол», как используют в данной заявке, относится к многоатомному фенольному соединению, которое содержит две арильные или гетероарильные группы (более типично две фениленовые группы), каждая из которых содержит гидроксильную группу, присоединенную к арильному или гетероарильному циклу. Так, например, гидрохинон не рассматривают как дифенол.
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, атомы кислорода, гидроксильные группы и т.д.). При этом, например, следующие арильные группы, каждая, являются фениленовыми циклами: -С6Н4-, -С6Н3(СН3)- и -С6Н(СН3)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°С.
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 мас. %), 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, «полиэфир» предназначено для включения как гомополимеров, так и сополимеров (например, 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 полиэфир, может быть интерпретирована, чтобы означать, что композиция покрытия включает «один или более» 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 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.
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.
Предпочтительные композиции покрытий в соответствии с настоящим изобретением проявляют превосходную комбинацию признаков покрытий, таких как хорошая гибкость, хорошая адгезия подложки, хорошая химическая стойкость и защита от коррозии, хорошие свойства производства и гладкий и равномерный внешний вид покрытия, свободный от пузырей и других связанных с нанесением дефектов.
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.
Ингредиенты, используемые для того, чтобы получить полимер в соответствии с настоящим изобретением, являются предпочтительно свободными от каких-либо двухатомных фенолов или соответствующих диэпоксидов (например, диглицидиловых эфиров), которые проявляют эстрогенную агонистическую активность в MCF-7 анализе (обсуждается далее в данной заявке), большую или равную активности, которую проявляет 4,4'-(пропан-2,2-диил)дифенол в анализе. Более предпочтительно, указанные выше ингредиенты являются свободными от каких-либо двухатомных фенолов или соответствующих диэпоксидов, которые проявляют эстрогенную агонистическую активностью в MCF-7 анализе, большую или равную активности бисфенола S. Даже более предпочтительно, указанные выше ингредиенты являются свободными от двухатомных фенолов или соответствующих диэпоксидов, которые проявляют эстрогенную агонистическую активность в MCF-7 анализе, большую, чем 4,4'-(пропан-2,2-диил)бис(2,6-дибромфенол). Оптимально, указанные выше ингредиенты являются свободными от каких-либо двухатомных фенолов или соответствующих диэпоксидов, которые проявляют эстрогенную агонистическую активностью в MCF-7 анализе, большую, чем приблизительно активность 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропановой кислоты. То же самое предпочтительно верно для любых других ингредиентов композиции покрытия, содержащей полимер.
Не желая быть связанными какой-либо теорией, полагают, что двухатомный фенол, менее вероятно, проявляет любую значительную эстрогенную агонистическую активность, если химическая структура соединения достаточно отличается от соединений, имеющих эстрогенную активность, таких как диэтилстильбэстрол. Структуры предпочтительных двухатомных фенольных соединений, как будет обсуждено в данной заявке, являются достаточно различными, так что соединения не связываются и не активируют человеческий рецептор. Эти предпочтительные соединения являются, в некоторых случаях, по меньшей мере, приблизительно на 6 или более порядков менее активными, чем диэтилстильбэстрол (например, при оценке эстрогенного агонистического эффекта с использованием анализа in vitro, такого как анализ пролиферации клеток MCF-7, который обсуждают далее в данной заявке). Не будучи связанными теорией, полагают, что такое желательное структурное различие может быть введено с помощью одной или более структурных особенностей, в том числе любой их приемлемой комбинации. Например, полагают, что одна или более из следующих структурных характеристик могут быть использованы для достижения такого структурного различия:
- сегменты Формулы IB;
- молекулярная масса, которая расположена в трехмерном пространстве таким образом, что: (i) соединение не подходит, или не легко подходит, в активный сайт человеческого рецептора эстрогена или (ii) структурная конфигурация мешает активации человеческого рецептора эстрогена однократно в активном сайте, и
- наличие полярных групп (например, в дополнение к двум гидроксильным группам бисфенольного соединения).
В одном предпочтительном осуществлении, полимер в соответствии с настоящим изобретением представляет собой полиэфирный полимер, полученный путем взаимодействия: (i) модифицирующего агента (например, диола) и (ii) диэпоксидного соединения, при этом один или оба из модифицирующего агента или диэпоксидного соединения включают один или более сегментов приведенной ниже Формулы (I), и при этом полимер предпочтительно содержит множество сегментов приведенной ниже Формулы (I):
где:
- каждый из пары атомов кислорода, изображенных в Формуле (I) предпочтительно присутствует в простой эфирной или сложноэфирной связи, более предпочтительно простой эфирной связи;
- «Н» означает атом водорода, если присутствует;
- каждый R1, если присутствует, является предпочтительно, по существу, не реакционноспособным с эпоксигруппой;
- v независимо означает от 0 до 4, если t означает 0, и v независимо означает от 0 до 3, более предпочтительно от 0 до 2, если t означает 1;
- w означает 4;
- каждая из фениленовых групп, изображенных в Формуле (I), содержит, по меньшей мере, один атом водорода, присоединенный к циклу в орто-положении относительно атома кислорода (более предпочтительно 2 атома водорода в орто-положениях, даже более предпочтительно атомы водорода во всех орто- и мета-положениях);
- R2, если присутствует, предпочтительно представляет собой двухвалентную группу;
- n означает 0 или 1, при условии, что если n означает 0, то фениленовые группы, изображенные в Формуле (I), необязательно могут быть соединены с образованием конденсированной циклической системы (например, замещенной нафталиновой группы), причем в этом случае w означает 3 (в