JPH10120971A

JPH10120971A - 熱溶融型塗工剤および塗工物

Info

Publication number: JPH10120971A
Application number: JP27762696A
Authority: JP
Inventors: Kinya Shiraishi; 欣也白石; Yoshiko Suzuki; 美子鈴木; Minoru Nakamura; 稔中村; Takashi Ishikawa; 崇石川; Satoru Otsuji; 哲尾辻
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 1996-10-21
Filing date: 1996-10-21
Publication date: 1998-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】低沸点有機溶剤を使用したプライマー等を使用
することなしに各種金属を始めとして紙、木材、ガラ
ス、プラスチック等に優れた接着性を有し、５〜10μｍ
の厚さにコーティングされることによって加工性、耐溶
剤性、耐薬品性等に優れた塗工物を得ることができる熱
溶融型塗工剤の提供。【解決手段】ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
によるポリスチレン換算の重量平均分子量が４０，００
０〜８０，０００であるエポキシ樹脂を含有する熱溶融
型塗工剤および基材に上記熱溶融型塗工剤を熱溶融塗工
してなる塗工物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面被覆用の熱溶
融型塗工剤、特にティンフリースチール、ぶりき、アル
ミニウム等の金属板を始めとして紙、木材、ガラス、プ
ラスチックフィルム等の種々の基材に熱溶融塗工でき、
加工性に優れた熱溶融型塗工剤およびそれを用いた塗工
物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属材料の防食、防錆、電気絶縁
等を目的として、表面に樹脂皮膜を形成させるため、有
機溶剤を使用した塗料の塗布、塗工が種々の方法によっ
て行われてきた。しかしながら近年、環境汚染防止、省
エネルギー等の観点から、無溶剤型システムへの移行は
避けることはできない。無溶剤型コーティング法として
は粉末コーティング法があるが、薄膜コーティング性や
塗膜均一性において欠点を有している。また、ポリエス
テルフィルム等をラミネートする方法も考えられるが、
薄膜ラミネートの困難さや、種々の低沸点溶剤を含有し
たプライマーを使用しなければ諸性能が発揮されない欠
点がある。

【０００３】金属被覆材料として、エポキシ樹脂が一般
に使用されているが、金属面への接着力という点では非
常に優れた性能を示すものの、耐煮沸性や酸、アルカリ
といった耐薬品性に関しては特に優れた性能は有してい
ない。また、金属面被覆後に折り曲げ、成形といった加
工を施した際の加工性についても、満足な性能を得るこ
とは困難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低沸
点有機溶剤を使用したプライマー等を使用することなし
に各種金属を始めとして紙、木材、ガラス、プラスチッ
ク等に優れた接着性を有し、５〜10μｍの厚さにコーテ
ィングされることによって加工性、耐溶剤性、耐薬品性
等に優れた塗工物を得ることができる熱溶融型塗工剤の
提供にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ゲルパー
ミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換
算の重量平均分子量が４０，０００〜８０，０００であ
るエポキシ樹脂は、各種金属を始めとして紙、木材、ガ
ラス、プラスチック等に優れた接着性を有し、その皮膜
は加工性、耐溶剤性、耐薬品性等に優れていることを見
出し、本発明に至った。

【０００６】すなわち、本発明は、ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の重量平
均分子量が４０，０００〜８０，０００であるエポキシ
樹脂を含有する熱溶融型塗工剤に関する。また、本発明
は、エポキシ樹脂の分子量分布（重量平均分子量／数平
均分子量）が１．０〜４．０である上記熱溶融型塗工剤
に関する。また、本発明は、エポキシ樹脂が、エピハロ
ヒドリンとビスフェノール類とを反応させてなるエポキ
シ樹脂である上記熱溶融型塗工剤に関する。また、本発
明は、エポキシ樹脂が、数平均分子量３００〜１０００
のビスフェノール型エポキシ樹脂とビスフェノール類と
を付加重合させてなるエポキシ樹脂である上記熱溶融型
塗工剤に関する。さらに、本発明は、基材に、上記熱溶
融型塗工剤を熱溶融塗工してなる塗工物に関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明で使用されるエポキシ樹脂
は、エピハロヒドリンとビスフェノール類との反応、あ
るいは数平均分子量３００〜１０００のビスフェノール
型エポキシ樹脂とビスフェノール類との付加重合により
得られ、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（Ｇ
ＰＣ）によるポリスチレン換算の重量平均分子量が４
０，０００〜８０，０００の高分子量エポキシ樹脂であ
って、常法により合成されたものである。重量平均分子
量が４０，０００未満のエポキシ樹脂は、加工性、耐薬
品性等が劣り、８０，０００を越えるエポキシ樹脂は、
流動性に著しく劣り、取り扱いが困難である。

【０００８】一般に、エポキシ樹脂の分子量は、合成時
にエピハロヒドリンとビスフェノール類を用いる場合、
そのモル比によって決まり、通常２．０〜１．０：１の
モル比の範囲で反応させるが、本発明で好適に使用され
る高分子量エポキシ樹脂を得るためには、１．１〜１．
０：１のモル比で反応させることが好ましい。一方、低
分子量のビスフェノール型エポキシ樹脂とビスフェノー
ル類を用いる場合、理論的にエポキシ基と水酸基の比が
１：１のときに高分子量のエポキシ樹脂が得られ、エポ
キシ基１個に対して水酸基が０．９０〜１．１０個とな
るような比率で付加重合させることが好ましい。

【０００９】本発明で使用される高分子量エポキシ樹脂
は、分子量分布が１．０〜４．０であることが好まし
い。分子量分布が４．０を超えるエポキシ樹脂は、低分
子量物や、分岐反応による高分子量物を多く含むため、
加工性、耐薬品性等が損なわれるため好ましくない。エ
ピハロヒドリンの例としては、エピクロルヒドリン、エ
ピブロムヒドリン等が挙げられる。

【００１０】ビスフェノール類の例としては、ビスフェ
ノールＦ（ビス（ヒドロキシフェニル）メタン）、ビス
フェノールＡ（２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）プロパン）、ビスフェノールＢ（２，２−ビス（４
−ヒドロキシフェニル）ブタン）、ビスフェノールＳ
（ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン）等が挙げ
られる。ビスフェノール類は、単独でまたは２種以上を
混合して用いられる。また、必要に応じて、これらのビ
スフェノール類にモノフェノール類、例えばフェノー
ル、クレゾール、オクチルフェノール、ノニルフェノー
ル、ナフトール等を併用することもできる。

【００１１】数平均分子量３００〜１０００のビスフェ
ノール型エポキシ樹脂の例としては、ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＢ型エ
ポキシ樹脂等が挙げられる。これらのビスフェノール型
エポキシ樹脂は、単独でまたは２種以上を混合して用い
られる。

【００１２】本発明の熱溶融型塗工剤中に配合される他
の成分としては、特に制限はない。例えば、性能や特性
向上の目的で、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ウレタン
樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹
脂、他のエポキシ樹脂等の樹脂類を配合することができ
る。その他、必要に応じて染料、顔料等の着色料や、各
種添加剤、例えばフィラー類、レベリング剤、潜在性硬
化剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、帯
電防止剤、滑剤、また少量の高沸点溶剤を配合すること
ができる。

【００１３】本発明の熱溶融型塗工剤を金属等の基材上
に熱溶融塗工する方法としては、例えば、Ｔダイから塗
工剤を溶融押出しして塗布する方法が挙げられるが、こ
の方法に限定されるものではない。基材の例としては、
ティンフリースチール、ぶりき、アルミニウム等の金属
板を始めとして紙、木材、パーティクルボード、ガラ
ス、プラスチックフィルム等が挙げられる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例を示し本発明を具体的に説明す
るが、これらは本発明に何ら制限を与えるものではな
い。なお、実施例においては、特に断らない限り「部」
は重量部を意味する。また、「Ｍｗ」は重量平均分子量
を、「Ｍｗ／Ｍｎ」は分子量分布を意味する。［合成例１］攪拌装置を備えた反応容器に、ビスフェノ
ールＡ１０００部と１０重量％水酸化ナトリウム水溶液
２２８０部を仕込み、４５℃に加熱攪拌して溶解させた
後、攪拌下にエピクロルヒドリン４０６部を急速に加え
た。温度を１００℃に保ち８時間反応させた後、攪拌を
停止して２層に分離した上層の水層をデカンテーション
により除去した。得られた生成物を中性になるまで沸騰
水で洗浄後、１５０℃で加熱脱水し、Ｍｗ＝５０，００
０、Ｍｗ／Ｍｎ＝３．７の高分子量エポキシ樹脂を得
た。

【００１５】［合成例２］攪拌装置を備えた反応容器
に、数平均分子量３８０、エポキシ当量１９０のビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ株式会
社製「エピコート８２８」）１０００部および分子量２
２８、水酸基価１１４のビスフェノールＡ６００部を仕
込み、窒素気流下１２０℃に加熱攪拌して溶解させた
後、トリフェニルホスフィン４．８部を添加して１２０
℃で８時間反応を行い、Ｍｗ＝６０，０００、分子量分
布Ｍｗ／Ｍｎ＝３．２の高分子量エポキシ樹脂を得た。

【００１６】［合成例３］攪拌装置を備えた反応容器
に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂「エピコート８２
８」１０００部およびビスフェノールＡ６００部を仕込
み、窒素気流下１２０℃に加熱攪拌して溶解させた後、
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド４．８部を添加
して１５０℃で１２時間反応を行い、Ｍｗ＝５０，００
０、Ｍｗ／Ｍｎ＝５．５の高分子量エポキシ樹脂を得
た。

【００１７】［合成例４］攪拌装置を備えた反応容器
に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂「エピコート８２
８」１０００部およびビスフェノールＡ６３０部を仕込
み、窒素気流下１２０℃に加熱攪拌して溶解させた後、
トリフェニルホスフィン４．８部を添加して１２０℃で
８時間反応を行い、Ｍｗ＝３０，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝
２．９の高分子量エポキシ樹脂を得た。

【００１８】［実施例１］合成例１で得られた高分子量
エポキシ樹脂１００部を、押出し機を用いて２５０℃に
加熱溶融後、スリットから薄膜状に流下させ、ヒートロ
ールで１８０℃に加熱され走行しているＪＩＳＧ３３
０３に規定されるぶりき板に押し付け、塗膜厚８μｍの
薄膜樹脂塗工物を得た。

【００１９】［実施例２］合成例２で得られた高分子量
エポキシ樹脂１００部を用いて、実施例１と同様の方法
で塗膜厚８μｍの薄膜樹脂塗工物を得た。［実施例３］合成例２で得られた高分子量エポキシ樹脂
８０部と、ポリエステル樹脂（東洋紡績株式会社製「バ
イロン２００」、ガラス転移温度＝６７℃）２０部を押
出し機を用いて２２０℃で加熱溶融、練合した後、スリ
ットから薄膜状に流下させ、ヒートロールで１６０℃に
加熱され走行している実施例１と同様のぶりき板に押し
付け、塗膜厚８μｍの薄膜樹脂塗工物を得た。

【００２０】［実施例４］合成例２で得られた高分子量
エポキシ樹脂７０部と、アクリル樹脂（ジョンソンポリ
マー株式会社製「ジョンクリル５８７」、水酸基価＝９
３、ガラス転移温度＝５０℃）３０部を押出し機を用い
て２２０℃で加熱溶融、練合した後、スリットから薄膜
状に流下させ、ヒートロールで１６０℃に加熱され走行
している実施例１と同様のぶりき板に押し付け、塗膜厚
８μｍの薄膜樹脂塗工物を得た。

【００２１】［実施例５］合成例３で得られた高分子量
エポキシ樹脂１００部を用いて、実施例１と同様の方法
で塗膜厚８μｍの薄膜樹脂塗工物を得た。［比較例１］合成例４で得られた高分子量エポキシ樹脂
１００部を用いて、実施例１と同様の方法で塗膜厚８μ
ｍの薄膜樹脂塗工物を得た。

【００２２】得られた塗工物について、曲げ試験、衝撃
変形試験、碁盤目試験、耐煮沸性試験、耐酸性試験をＪ
ＩＳＫ５４００に従い行った。結果を表１に示す。な
お、試験番号３〜５については、テープピール後の結果
を示した。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【発明の効果】本発明の熱溶融型塗工剤は、高い生産性
および経済性のもとで塗膜を形成することができる。し
かも溶剤型塗工剤のような設備投資も少なく、環境面で
も問題がないため、産業上極めて有効な技術であり、幅
広く展開できるものである。また、金属板への加工性と
密着性を満足するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石川崇東京都中央区京橋二丁目３番13号東洋インキ製造株式会社内 (72)発明者尾辻哲東京都中央区京橋二丁目３番13号東洋インキ製造株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
によるポリスチレン換算の重量平均分子量が４０，００
０〜８０，０００であるエポキシ樹脂を含有する熱溶融
型塗工剤。
【請求項２】エポキシ樹脂の分子量分布（重量平均分子
量／数平均分子量）が１．０〜４．０である請求項１記
載の熱溶融型塗工剤。
【請求項３】エポキシ樹脂が、エピハロヒドリンとビス
フェノール類とを反応させてなるエポキシ樹脂である請
求項１または２記載の熱溶融型塗工剤。
【請求項４】エポキシ樹脂が、数平均分子量３００〜１
０００のビスフェノール型エポキシ樹脂とビスフェノー
ル類とを付加重合させてなるエポキシ樹脂である請求項
１または２記載の熱溶融型塗工剤。
【請求項５】基材に、請求項１ないし４いずれか１項に
記載の熱溶融型塗工剤を熱溶融塗工してなる塗工物。