二(酰胺基(烷基)酚)化合物以及由其形成的聚合物的制作方法_5

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应用包括两片拉伸食品罐、=片食品罐、食品罐端部、变薄拉伸食品或饮料罐、饮料罐端部、 易拉罐端部、梓开闭合结构盖等等。
[0102] 在将涂料组合物施加于基底上之后,组合物可使用多种工艺固化,包括例如通过 常规或对流方法的烘箱烘烤,或者提供适用于使涂层固化的高溫的任何其他方法。固化工 艺可W离散步骤或组合步骤执行。例如,可在环境溫度下使基底干燥W使涂料组合物保留 在很大程度上未交联的状态。随后可加热带涂层的基底W使组合物完全固化。在某些情况 下,本发明所公开的涂料组合物可在一个步骤中干燥并且固化。
[0103] 固化条件将根据施加方法和预期最终用途变化。固化工艺可在任何合适溫度下执 行,包括例如在约100 °C至约300°C、并且更通常在约177 °C至约250°C范围内的烘箱溫度。如 果金属卷为要涂布的基底,则可例如通过在合适时间段内将带涂层金属基底加热至优选大 于约177°C的峰值金属溫度("PMT")来进行施加的涂料组合物的固化。更优选地,将带涂层 金属卷在合适时间段(如,约5至900秒)内加热至至少约218 °C的PMT。
[0104] 提供W下例子用来帮助理解本发明所公开的化合物、组合物和方法,不应理解为 是对本发明的范围进行限制。除非另外指明,否则所有分数和百分比均按重量计。聚合物诸 如实例中所述的那些可使用多种测试进行评价,所述测试包括:
[0…引耐溶剂性
[0106]涂层的"固化"或交联的程度可被测量为对溶剂的抵抗力,所述溶剂诸如甲基乙基 酬(MEK)或异丙醇(IPA)。该测试如ASTM D5402-93中所述执行。记录往复擦洗(即,一次前后 运动)的数量。
[0…7] 全局提取
[0108]全局提取测试被设计为对可潜在迁移出涂层并且进入封装在带涂层的罐中的食 品内的活动材料的总量进行评价。通常使带涂层的基底在多种条件下经受水或溶剂共混物 来模拟给定的最终用途。可接受的提取条件和介质可见于21CFR节175.300,第(d)和(e)段。 由该FDA条例限定的当前允许全局提取极限为50份每一百万份(ppm)。提取可使用21CFR节 175.300,第(e)(4)(xV)段中所述的工序进行评价,但具有W下修改W确保最坏情形下的性 能:1)将醇含量增大至10重量%并且2)将填充的容器在37.8°C下保持10天的平衡周期。运 些修改按照用于制备食品接触通知的FDA公开"Guidelines for Indus化y"(行业指南)进 行。用10重量%含水乙醇填充带涂层饮料罐并且使该饮料罐经受己氏灭菌条件(65.6°C)2 小时,然后在37.8°C下保持10天平衡周期。提取物量的确定如21CFR节175.300,第(e)(5)段 中所述确定,并且基于具有355毫升(ml)体积的283.9cm 2的罐(无端部)的表面积来计算卵m 值。优选涂层给出小于50ppm的全局提取结果,更优选小于IOppm的结果,并且甚至更优选小 于Ippm的结果。最优选地,全局提取结果最佳地为不可检测的。
[0…9] 粘附力
[0110]可执行粘附力测试来评估涂层是否粘附至带涂层的基底。粘附力测试使用 SC0TCH?610条带(可得自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company Of Saint Paul, Minnesota))根据ASTM D3359的测试方法B来执行。粘附力通常WO-IO的标度进行评级,其 中等级"10"指示没有粘附失效,等级"9"指示90%的涂层保持粘附,等级"8"指示80 %的涂 层保持粘附,W此类推。10粘附力等级通常为商业性可行涂层所需的。
[01"]抗发白性
[0112]抗发白性测量涂层抵抗各种溶液攻击的能力。通常,通过被吸收到带涂层膜上的 水量来测量发白。当膜吸收水时,其通常变得浑浊或看上去为白色的。发白通常使用0-10的 标度在视觉上进行测量,其中等级"10"指示不发白并且等级"0"指示膜完全白化。至少7的 发白等级通常为商业上可行涂层所需的并且最佳地为9或更高。
[0…]耐加工性或耐蒸煮性
[0114]运是在将带涂层的基底暴露在具有液体如水的热度和压力下之后其涂层完整性 的量度。蒸煮性能并非对所有食品和饮料涂层都是必需的,但对于在蒸煮条件下封装的一 些产品类型为所需的。测试通过使带涂层的基底经受从105°C至13(TC范围内的热度W及从 0.7kg/cm 2至1.05kg/cm2范围内的压力并保持15分钟至90分钟的周期而实现。对于本发明评 价而言,可将带涂层的基底浸入去离子水中并且经受12rC的热度和1.05kg/cm 2的压力并 保持90分钟的周期。随后可如上所述对带涂层的基底进行粘附力和发白测试。在需要蒸煮 性能的食品或饮料应用中,10的粘附性等级和至少7的发白等级通常为商业上可行涂层所 雨的。
[0115] 耐开裂-反向冲击性
[0116] 耐反向冲击性测量带涂层的基底经受在受到具有半球状头部的钢冲压机冲击时 遇到的变形的能力。对于本发明评价而言,可使用BYK-GA畑肥R? 乂overal r弯曲和冲击测 试仪(可得自毕克-加特纳公司(Byk-Gardner,Inc.))使带涂层的基底经受6.35N-m的力并 且在视觉上对其进行微开裂或微压裂(通常称为开裂)的评级。将试样在未带涂层侧或反面 侧上进行冲击。等级10指示未出现裂纹而表明有足够的柔性和固化。等级0指示完全失效。 商业上可行的涂层优选对反向冲击测试显示出轻微裂纹或无裂纹。
[0117] 模形弯曲测试
[011引涂层柔性使用ERICHSEN?型号471弯曲和冲击测试仪(可得自仪力信公司 化richsen GmbH&Co.KG))和制造商所推荐的测试工序进行评价,不同的是带涂层面板为8 X 12cm而非5X14cm。结果记录为未断裂涂层长度,作为总体涂层折线的百分比。一般来讲, 至少75%的值表示良好性能,并且90%或更高的值表示极佳性能。
[0119] 206端部制造
[0120] 该测试为涂层制造能力的量度。标准206规格罐端部由带涂层钢板成型于压机中。 对各端部进行初始失效评价。随后将各端部浸入包含69份去离子水、20份无水硫酸铜、10份 缩合盐酸和1份D0WFAX?2A1表面活性剂(可得自陶氏化学公司化OW化emical Company))的 硫酸铜溶液中保持10分钟。记录未腐蚀的端部周围的百分比。
[0。1] 206端部涂层孔隙度
[0122]该测试为涂层孔隙度在形成之后的量度。带涂层的206规格罐端部如上所述制备。 将各端部浸入各种溶液中并且使其经受如上所述的蒸煮条件。将电极设置在涂层的顶上并 且使用毫安表测量从基底到电极的电流。结果W毫安电流为单位记录。
[01U]食品模拟物测试
[0124]由带涂层板形成的冲压标准202规格端部的耐受特性通过在12rC和1.05kg/cm2 下将其在=种食品模拟物中处理(蒸煮)60分钟进行评价。=种食品模拟物为去离子水、1重 量%的去离子水乳酸溶液W及去离子水中2重量%氯化钢和3重量%乙酸的溶液。在i2rc 和1.05kg/cm2下对附加模拟物,即去离子水中2%的氯化钢,进行处理保持90分钟。如上所 述执行粘附力测试。在视觉上对发白和腐蚀进行评级。
[01巧]实例1
[01%] 4-径基苯基乙酸甲醋与1,10-葵二胺的反应
[0127]在一系列运行中,在143°C下按2: 1.1的醋:二胺摩尔比将4-径基苯基乙酸甲醋 (CAS No. 14199-15-6)和1,10-葵二胺(CAS No.646-25-3)在回流下在二甲苯中加热24小 时,并且在存在或不存在各种催化剂的情况下进行,如下表1中进一步所述:
[012引表1
[0129]
[0130]产物为黄色至栋色的固体,在反应期间沉淀并且容易通过用氯仿洗涂纯化。未反 应原料和催化剂主要留在溶剂相中。使用质子核磁共振分析确定产物产率和结构。表1中第 1-3号运行的纯化产物的核磁共振光谱示于图1中,其中留下的少量未反应原料的疑似峰值 环绕在约3.化pm的化学位移处。通过核磁共振表明,产物为对甲酪封端二酷胺,具有97.5重 量%的纯度并且示于下式IA中: 「01911
[0132] 式IA为式I的版本,其中X和y为1,m和n为1,r1和R5为氨,并且R 3为亚葵基-(挪〇1〇-。
[0133] 适当催化剂的使用和选择、适当溶剂的选择W及适当反应条件的选择通常将影响 产物产率。例如,当不使用催化剂、使用得自DHC溶剂化学有限公司(DHC So 1 vent化emie Gm地)的HYDR0S0L A170(沸点140-200°C)作为溶剂并且加热溫度和时间为153°C下24小时 来重复反应时,没有得到任何产物。
[0。4] 实例2
[0。引 4-径基苯基乙酸甲醋与脂族聚酸二胺的反应
[0136] 使用实例1的方法,在存在或不存在异丙醇铁催化剂的情况下按2:1的醋:二胺摩 尔比,在回流下将4-径基苯基乙酸甲醋和巧FFAMI肥邸R 176聚酸二胺(可得自亨斯迈公司 化untsman Corporation))在二甲苯中或在HYDR0S0L A170溶剂中加热,如下表2中进一步 所述:
[0137] 表2 [01381
[0139]表2中第2-4号运行的纯化产物的核磁共振光谱示于图2中,其中留下的少量未反 应原料的疑似峰值环绕在约3.6ppm的化学位移处。通过核磁共振表明,产物为对甲酪封端 二酷胺,具有90重量%的纯度并且示于下式IB中: 「/"H >in1
[0141] 式IB为式I的版本,其中X和y为l,m和n为1,R哺R5为氨,并且R3为基-(C也)3〇(C也) 2〇(C也)厂。
[01创实例3
[01创 童苯基乙酸甲醋与脂族支链二胺的反应
[0144] 使用实例1的方法,在存在或不存在异丙醇铁催化剂的情况下按2:1的醋:二胺摩 尔比,在回流下将4-径基苯基乙酸甲醋和PRIAMIN 1074脂族(C36)支链二胺(可得自禾大国 际公司(化Oda International))在二甲苯中或在HYDR0S0L Al 70溶剂中加热,如下表3中进 一步所述:
[0145] 表3
[0146]
[0147] 产物未沉淀,并且在第3-2号运行中得到均质反应混合物。然而,由于PRIAMIN 1074可溶于戊烧中,因此用戊烧洗涂可用于将二(酷胺基(烷基)酪)产物纯化。
[014引 实例4
[0149] 4-(2-氨基乙基)酪与脂族二甲基醋的反应
[0150] 在两次运行中,在143°C下按2:1的胺:二醋摩尔比,在回流下将4-(2-氨基乙基)酪 (CAS No.51-67-2)和葵二酸二甲基醋(CAS No. 106-79-6)在二甲苯中加热24小时,并且在 存在或不存在异丙醇铁催化剂的情况下进行,如下表4中进一步所述:
[0151] 表4
[0152]
[015;3]实例5
[015
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