JPS63223073A - 高加工性エポキシ樹脂系塗料 - Google Patents
高加工性エポキシ樹脂系塗料Info
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- JPS63223073A JPS63223073A JP5673687A JP5673687A JPS63223073A JP S63223073 A JPS63223073 A JP S63223073A JP 5673687 A JP5673687 A JP 5673687A JP 5673687 A JP5673687 A JP 5673687A JP S63223073 A JPS63223073 A JP S63223073A
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- JP
- Japan
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- resin
- epoxy resin
- group
- epoxy
- paint
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、高加工性エポキシ樹脂系塗料に関するもので
、より詳細には、特定の分岐度を有する高分子量エポキ
シ樹脂成分と、硬化剤樹脂成分とから成り、優れた加工
性と耐腐食性とを有し、特に罐用塗料として有用なエポ
キシ系塗料に関する。
、より詳細には、特定の分岐度を有する高分子量エポキ
シ樹脂成分と、硬化剤樹脂成分とから成り、優れた加工
性と耐腐食性とを有し、特に罐用塗料として有用なエポ
キシ系塗料に関する。
(従来の技術)
製罐業においては金属を保護する有機塗膜は高度の絞り
加工、多重ネックイン加工、ビード加工等の厳しい機械
加工を受けるので十分な加工性を有することが要求され
る。
加工、多重ネックイン加工、ビード加工等の厳しい機械
加工を受けるので十分な加工性を有することが要求され
る。
従来優れた加工性を有し、耐食性、耐薬品性などの実用
性能をも満足するものとして、エポキシ系塗料が広く使
用されている。しかしながら、公知のエポキシ系塗料は
未だその加工性において十分溝足し得るものではなく、
これを改善するためにエポキシ樹脂の分子量を上げるこ
と、及びエポキシ樹脂に対する硬化剤樹脂の使用比率を
下げる等の手段が採用されている。
性能をも満足するものとして、エポキシ系塗料が広く使
用されている。しかしながら、公知のエポキシ系塗料は
未だその加工性において十分溝足し得るものではなく、
これを改善するためにエポキシ樹脂の分子量を上げるこ
と、及びエポキシ樹脂に対する硬化剤樹脂の使用比率を
下げる等の手段が採用されている。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、前記対応策では塗膜の品質上未だ改善す
べき問題がある。即ち、前者の手段では、エポキシ樹脂
の分子量を高くすれば塗膜の密着性が低下し、加熱殺菌
処理等で塗膜が浮き、塗装罐の耐食性が低下しやすい。
べき問題がある。即ち、前者の手段では、エポキシ樹脂
の分子量を高くすれば塗膜の密着性が低下し、加熱殺菌
処理等で塗膜が浮き、塗装罐の耐食性が低下しやすい。
又後者の手段では、エポキシ樹脂成分の比率が高くなれ
ば、内容品から金属への水分或いは腐食成分が透過しや
すくなり、塗装罐の耐食性が低下する。更に、最終硬化
塗膜中に低分子量のエポキシ樹脂分が未硬化の状態で残
留するようになり、これが内容物中に溶出することから
衛生的特性及び香味保持性の点から好ましくない。
ば、内容品から金属への水分或いは腐食成分が透過しや
すくなり、塗装罐の耐食性が低下する。更に、最終硬化
塗膜中に低分子量のエポキシ樹脂分が未硬化の状態で残
留するようになり、これが内容物中に溶出することから
衛生的特性及び香味保持性の点から好ましくない。
従って、本発明の目的は、高度の絞り加工、多重ネック
イン加工、ビード加工等の製鑵上の厳しい機械加工に耐
えることができるとともに、罐詰とした後での衝撃にも
十分耐えることが可能であり、しかも優れた耐腐食性と
衛生的特性や香味保持性等を有するエポキシ系塗料を提
供するにある。
イン加工、ビード加工等の製鑵上の厳しい機械加工に耐
えることができるとともに、罐詰とした後での衝撃にも
十分耐えることが可能であり、しかも優れた耐腐食性と
衛生的特性や香味保持性等を有するエポキシ系塗料を提
供するにある。
(問題点を解決するための手段)
種々のエポキシ樹脂を罐用塗料に適用するための研究過
程において、エポキシ樹脂にはその構造中に分岐構造を
有するものがあり、その分岐鎖の数の多少が最終塗膜の
加工性と密着性乃至耐腐食性とに重大な影響をもたらす
ということがわかった。
程において、エポキシ樹脂にはその構造中に分岐構造を
有するものがあり、その分岐鎖の数の多少が最終塗膜の
加工性と密着性乃至耐腐食性とに重大な影響をもたらす
ということがわかった。
この知見に基づき数平均分子量が3000乃至3000
0及び分岐度が2乃至15%のエポキシ樹脂を硬化剤樹
脂と組合せて罐用塗料とすると、硬化後の塗膜の加工性
が優れ且つ実用性能(耐腐食性、衛生的特性、香味保持
性)に優れた塗料を得ることが可能となった。
0及び分岐度が2乃至15%のエポキシ樹脂を硬化剤樹
脂と組合せて罐用塗料とすると、硬化後の塗膜の加工性
が優れ且つ実用性能(耐腐食性、衛生的特性、香味保持
性)に優れた塗料を得ることが可能となった。
本発明によればビスフェノール類とエピハロヒドリンと
の重縮合により得られ、数平均分子量が3000乃至3
0000で且つ式 %式%(1) 式中、^2.♂はエポキシ樹脂の水酸基をウレタン化処
理した試料についての核磁気共鳴スペクトルにおけるケ
ミカルシフト2.8ppmのピーク群の積分強度であり
、A4゜は同スペクトルにおけるケミカルシフト4.0
99mのピーク群の積分強度であり、八s、sは同スペ
クトルにおけるケミカルシフト5.5ppmのピーク群
の積分強度を表わす、 で定義される分岐度(Nar)が2乃至15%であるエ
ポキシ樹脂と硬化剤樹脂とを配合して成ることを特徴と
する高加工性エポキシ系塗料が提供される。
の重縮合により得られ、数平均分子量が3000乃至3
0000で且つ式 %式%(1) 式中、^2.♂はエポキシ樹脂の水酸基をウレタン化処
理した試料についての核磁気共鳴スペクトルにおけるケ
ミカルシフト2.8ppmのピーク群の積分強度であり
、A4゜は同スペクトルにおけるケミカルシフト4.0
99mのピーク群の積分強度であり、八s、sは同スペ
クトルにおけるケミカルシフト5.5ppmのピーク群
の積分強度を表わす、 で定義される分岐度(Nar)が2乃至15%であるエ
ポキシ樹脂と硬化剤樹脂とを配合して成ることを特徴と
する高加工性エポキシ系塗料が提供される。
(作 用)
ビスフェノールAとエピハロヒドリンとの重縮合で得ら
れたエポキシ樹脂は一般に式 %式% で表わされ、その分子量Mには MK=340+248K (K=0.1.2−−−)・・・・・・(3)で表わさ
れている。
れたエポキシ樹脂は一般に式 %式% で表わされ、その分子量Mには MK=340+248K (K=0.1.2−−−)・・・・・・(3)で表わさ
れている。
しかしながら、このモデルは末端エポキシド基以外の官
能基、例えば =C)It−CH−CJ−X CH (a) −(JI2−CH−CHz−X ■ CH2−C)I−C)+2−X ■ CH (b) −CHz−C)I−CH2−X ■ CH。
能基、例えば =C)It−CH−CJ−X CH (a) −(JI2−CH−CHz−X ■ CH2−C)I−C)+2−X ■ CH (b) −CHz−C)I−CH2−X ■ CH。
C)It−OH−(:82−X
O)+ (d)
千〇−Ar−0−CHz−CI−GH2−0−Ar÷C
H2−CI−C)12−0−Ar−0−CH ここでX=C4,OH,及び CH5 のような主鎖骨格に懸垂した側鎖基や他の末端基の存在
を無視したものである。H,BATZER及びS 、
A 、 ZA)IIR、J 、^pply、 Poly
m、 Sct、、vol。
H2−CI−C)12−0−Ar−0−CH ここでX=C4,OH,及び CH5 のような主鎖骨格に懸垂した側鎖基や他の末端基の存在
を無視したものである。H,BATZER及びS 、
A 、 ZA)IIR、J 、^pply、 Poly
m、 Sct、、vol。
19 PP 601−807 (1975)によれ
ばエポキシ樹脂の分岐度は 式中、n+mは樹脂1にg当りの官能基、即ち基 −CTo −CH−CH2 ■ 0−R′ (R’は水素原子、またはアルキレン基である。) の合計数であって、nは主鎖骨格の部分を形成する単位
の数であり、mは懸垂基又は末端基に属する単位の数で
あり、N+Mは樹脂1にg当りの分岐点の合計数であっ
て、Nは主鎖骨格上にある分岐点の数であり、Mは側鎖
又は末端基上にある分岐点の数である、 で表わされる。
ばエポキシ樹脂の分岐度は 式中、n+mは樹脂1にg当りの官能基、即ち基 −CTo −CH−CH2 ■ 0−R′ (R’は水素原子、またはアルキレン基である。) の合計数であって、nは主鎖骨格の部分を形成する単位
の数であり、mは懸垂基又は末端基に属する単位の数で
あり、N+Mは樹脂1にg当りの分岐点の合計数であっ
て、Nは主鎖骨格上にある分岐点の数であり、Mは側鎖
又は末端基上にある分岐点の数である、 で表わされる。
エポキシ樹脂の水酸基をイソシアン酸トリクロルアセチ
ルでウレタン化処理し、この試料について核磁気共鳴ス
ペクトルを求めると上記n+m。
ルでウレタン化処理し、この試料について核磁気共鳴ス
ペクトルを求めると上記n+m。
N+Mは下記式により算出される。
式中、Pは樹脂1にg当りのエポキシド当量である。A
2. aは核磁気共鳴スペクトルのケミカルシフト2.
8ppmのピーク群の積分強度であって、末端エポキシ
ド基、 有のピー、りである。A4. Oは同スペクトルのケミ
カルシフト4.0ppmのピーク群の積分強度であって
、末端エポキシド基、 ■ エポキシ樹脂鎖中の基 0RH (Rはアルキレン基である。) の5個の水素原子及びエポキシ樹脂鎖中の基 OH ■ 0=C−N)IC,J。
2. aは核磁気共鳴スペクトルのケミカルシフト2.
8ppmのピーク群の積分強度であって、末端エポキシ
ド基、 有のピー、りである。A4. Oは同スペクトルのケミ
カルシフト4.0ppmのピーク群の積分強度であって
、末端エポキシド基、 ■ エポキシ樹脂鎖中の基 0RH (Rはアルキレン基である。) の5個の水素原子及びエポキシ樹脂鎖中の基 OH ■ 0=C−N)IC,J。
のcl、clの4個の水素原子に特有のピークである。
八s、sは同スペクトルのケミカルシフト5.5ppm
のピークの積分強度であって、式CB)の基の02の1
個の水素原子に特有のピークである。
のピークの積分強度であって、式CB)の基の02の1
個の水素原子に特有のピークである。
本発明において、ケミカルシフト2.8ppm及び5.
5ppmのピーク群とは、厳密に2.8ppm、 4.
0ppm及び5.5pp11に対応するものではなく、
その近傍に位置するピーク群を含む意味である。即ち、
実際の樹脂では構造上の違い、分子量の違い、濃度の違
いによって、上記ppm位置とは多少違った位置にピー
クを生ずることがあるが、このピークを上記ケミカルシ
フトのものと同定できれば、このピークの積分強度を上
記ケミカルシフトのピークの積分強度として差支えない
。
5ppmのピーク群とは、厳密に2.8ppm、 4.
0ppm及び5.5pp11に対応するものではなく、
その近傍に位置するピーク群を含む意味である。即ち、
実際の樹脂では構造上の違い、分子量の違い、濃度の違
いによって、上記ppm位置とは多少違った位置にピー
クを生ずることがあるが、このピークを上記ケミカルシ
フトのものと同定できれば、このピークの積分強度を上
記ケミカルシフトのピークの積分強度として差支えない
。
添付図面第1図は、本発明に使用し得る分岐鎖エポキシ
樹脂のエポキシ樹脂の水酸基をウレタン化処理した試料
についての核磁気共鳴スペクトルの一例を示す。
樹脂のエポキシ樹脂の水酸基をウレタン化処理した試料
についての核磁気共鳴スペクトルの一例を示す。
本発明は、数平均分子量(Mn)が3000乃至300
00、特に3,500乃至20,000と大きく且つ分
岐度(N8r)が2乃至15%、特に5乃至14%と一
定の範囲にあるエポキシ樹脂を硬化剤樹脂と組合せて罐
用塗料に用いると、優れた加工性と耐腐食性との組合せ
が得られることに特徴を有するものである。
00、特に3,500乃至20,000と大きく且つ分
岐度(N8r)が2乃至15%、特に5乃至14%と一
定の範囲にあるエポキシ樹脂を硬化剤樹脂と組合せて罐
用塗料に用いると、優れた加工性と耐腐食性との組合せ
が得られることに特徴を有するものである。
後述する表2は、種々の数平均分子量及び分岐度を有す
るエポキシ樹脂を硬化剤樹脂(レゾール型フェノール樹
脂)と一定の比率(80:20の重量比)で組合せた罐
用塗料について、上記特性と種々の加工適性、密着性、
耐レトルト性、耐腐食性との関係を要約して示したもの
である。
るエポキシ樹脂を硬化剤樹脂(レゾール型フェノール樹
脂)と一定の比率(80:20の重量比)で組合せた罐
用塗料について、上記特性と種々の加工適性、密着性、
耐レトルト性、耐腐食性との関係を要約して示したもの
である。
エポキシ樹脂の分岐度が上記範囲内であってもエポキシ
樹脂の数平均分子量が上記範囲より小さい場合は、加工
性が著しく低下し、耐腐食性も低下する傾向がある。一
方、数平均分子量が上記範囲より大きい場合は、金属素
材との密着性が著しく低下し、加工部での塗膜の浮きが
生じ、加熱殺菌処理により塗膜の白化が生じる。
樹脂の数平均分子量が上記範囲より小さい場合は、加工
性が著しく低下し、耐腐食性も低下する傾向がある。一
方、数平均分子量が上記範囲より大きい場合は、金属素
材との密着性が著しく低下し、加工部での塗膜の浮きが
生じ、加熱殺菌処理により塗膜の白化が生じる。
またエポキシ樹脂の数平均分子量が上記範囲内であって
もエポキシ樹脂の分岐度が上記範囲よりも小さい場合は
、加熱殺菌処理により白化が生じ、耐腐食性が劣る。一
方、分岐度が上記範囲より大籾い場合は、加工性が低下
し、耐腐食性も劣る結果となる。
もエポキシ樹脂の分岐度が上記範囲よりも小さい場合は
、加熱殺菌処理により白化が生じ、耐腐食性が劣る。一
方、分岐度が上記範囲より大籾い場合は、加工性が低下
し、耐腐食性も劣る結果となる。
このように、本発明においては、数平均分子量及び分岐
度の両方が本発明で規定した範囲内にあることが、加工
性、密着性及び耐食性の点で臨界的であることがわかる
。特に、エポキシ樹脂の平均分子量の増大は、加工性の
増大や、腐食成分に対するバリヤー性の増大をもたらす
が、その反面として金属素材との密着性の低下をもたら
すことが最大の難点である。これに対して、本発明で規
定した分岐度の高分子量エポキシ樹脂を用いる場合には
、この分岐度に対応する側鎖が導入され、これが低分子
量エポキシ樹脂と同様に金属素材への密着性を高めるも
のと思われる。かかる見地からは、分岐度当りの数平均
分子量(in/Nar)は、500乃至10000.特
に600乃至5000の範囲にあることが望ましい。
度の両方が本発明で規定した範囲内にあることが、加工
性、密着性及び耐食性の点で臨界的であることがわかる
。特に、エポキシ樹脂の平均分子量の増大は、加工性の
増大や、腐食成分に対するバリヤー性の増大をもたらす
が、その反面として金属素材との密着性の低下をもたら
すことが最大の難点である。これに対して、本発明で規
定した分岐度の高分子量エポキシ樹脂を用いる場合には
、この分岐度に対応する側鎖が導入され、これが低分子
量エポキシ樹脂と同様に金属素材への密着性を高めるも
のと思われる。かかる見地からは、分岐度当りの数平均
分子量(in/Nar)は、500乃至10000.特
に600乃至5000の範囲にあることが望ましい。
エポキシ樹脂のエポキシド基濃度は、 0.033乃至
0.400eq/にg1好ましくは0.050乃至0.
400eq/Kgの範囲にあることが塗料の硬化特性、
塗膜の特性上値まれる。即ち、エポキシ当量が上記範囲
より大きい場合は塗料の硬化が遅くなる傾向が見られ、
エポキシ当量が上記範囲より小さい場合は、塗膜の加工
性が低下する傾向が見られる。
0.400eq/にg1好ましくは0.050乃至0.
400eq/Kgの範囲にあることが塗料の硬化特性、
塗膜の特性上値まれる。即ち、エポキシ当量が上記範囲
より大きい場合は塗料の硬化が遅くなる傾向が見られ、
エポキシ当量が上記範囲より小さい場合は、塗膜の加工
性が低下する傾向が見られる。
また、エポキシ樹脂の低分子量物は未硬化の状態では加
熱殺菌中、充填後の貯蔵中に内容物に溶出し、衛生的特
性及び香味保持性を損うおそれがある。従って、エポキ
シ樹脂中に含まれる分子量900以下の成分の1%以下
にすることが望ましい。
熱殺菌中、充填後の貯蔵中に内容物に溶出し、衛生的特
性及び香味保持性を損うおそれがある。従って、エポキ
シ樹脂中に含まれる分子量900以下の成分の1%以下
にすることが望ましい。
本発明に使用するエポキシ樹脂は、ビスフェノール類と
エピハロヒドリンとの重縮合により製造されるが、ビス
フェノール類としては、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A1 2.2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン−ビス
フェノールB1 1.1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、 ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン−ビスフェノー
ルF 等が挙げられる。一般には、ビスフェノールAが好まし
い。従って、以下にはビスフェノールAを例にとって説
明する。
エピハロヒドリンとの重縮合により製造されるが、ビス
フェノール類としては、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A1 2.2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン−ビス
フェノールB1 1.1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、 ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン−ビスフェノー
ルF 等が挙げられる。一般には、ビスフェノールAが好まし
い。従って、以下にはビスフェノールAを例にとって説
明する。
本発明に使用される高分子量エポキシ樹脂は、ビスフェ
ノールAとエピハロヒドリンとから先ず分子鎖中に平均
約1個のビスフェノールA骨格を有する液状エポキシ樹
脂を調製し、この液状エポキシ樹脂とビスフェノールA
とを、触媒の存在下で加温して重付加反応させて得られ
る。得られたエポキシ樹脂の分子量、分岐度等の特性は
その時の製造条件によって大きく影響される。高分子量
エポキシ樹脂の分子量は上記液状エポキシ樹脂の純度、
液状エポキシ樹脂とビスフェノールAの化学量論的配合
比、反応温度、反応時間によって変化する。即ち、液状
エポキシ樹脂の純度が高くなると分子量が大きくなる。
ノールAとエピハロヒドリンとから先ず分子鎖中に平均
約1個のビスフェノールA骨格を有する液状エポキシ樹
脂を調製し、この液状エポキシ樹脂とビスフェノールA
とを、触媒の存在下で加温して重付加反応させて得られ
る。得られたエポキシ樹脂の分子量、分岐度等の特性は
その時の製造条件によって大きく影響される。高分子量
エポキシ樹脂の分子量は上記液状エポキシ樹脂の純度、
液状エポキシ樹脂とビスフェノールAの化学量論的配合
比、反応温度、反応時間によって変化する。即ち、液状
エポキシ樹脂の純度が高くなると分子量が大きくなる。
液状エポキシ樹脂とビスフェノールAの配合比が化学量
論的に1:1に近い方が高分子量になる。また、反応温
度が高く、反応時間が長くなれば高分子量になる。
論的に1:1に近い方が高分子量になる。また、反応温
度が高く、反応時間が長くなれば高分子量になる。
また、高分子量エポキシ樹脂の分岐度は、触媒の種類及
び量、反応温度、反応時間によって変化する。即ち触媒
の種類によってエポキシド基とフェノール性水酸基との
反応性及びエポキシド基とエポキシ樹脂中の水酸基との
反応性が異なるため、前者の反応速度をKl とし、後
者の反応速度をに2とすれば、K 2 /−x lが大
きければ分岐度が大きくなるのである。また、触媒の量
、反応温度、反応時間は触媒の前記選択反応性に影響を
及ぼす。
び量、反応温度、反応時間によって変化する。即ち触媒
の種類によってエポキシド基とフェノール性水酸基との
反応性及びエポキシド基とエポキシ樹脂中の水酸基との
反応性が異なるため、前者の反応速度をKl とし、後
者の反応速度をに2とすれば、K 2 /−x lが大
きければ分岐度が大きくなるのである。また、触媒の量
、反応温度、反応時間は触媒の前記選択反応性に影響を
及ぼす。
本発明においては、上記エポキシ樹脂を、硬化剤樹脂と
組合せて罐用塗料とする。硬化剤樹脂としては、エポキ
シ樹脂中のエポキシ基や水酸基に対して反応性を有する
官能基を備えた任意の樹脂、例えばフェノールアルデヒ
ド樹脂、アミノ樹脂(尿素樹脂、メラミン樹脂、グアナ
ミン樹脂)、キシレン−ホルムアルデヒド樹脂、アクリ
ル樹脂等を挙げることができる。硬化剤樹脂がレゾール
型フェノール樹脂の場合は50乃至1000ミリモル/
100g樹脂の濃度のメチロール基又はエーテル化メチ
ロール基を有することが塗料の硬化特性、塗膜物性上望
ましい。硬化剤樹脂がアミノアルデヒド樹脂の場合は5
0乃至500ミリモル/100g樹脂の濃度のメチロー
ル基又はエーテル化メチロール基を含有することが好ま
しい。
組合せて罐用塗料とする。硬化剤樹脂としては、エポキ
シ樹脂中のエポキシ基や水酸基に対して反応性を有する
官能基を備えた任意の樹脂、例えばフェノールアルデヒ
ド樹脂、アミノ樹脂(尿素樹脂、メラミン樹脂、グアナ
ミン樹脂)、キシレン−ホルムアルデヒド樹脂、アクリ
ル樹脂等を挙げることができる。硬化剤樹脂がレゾール
型フェノール樹脂の場合は50乃至1000ミリモル/
100g樹脂の濃度のメチロール基又はエーテル化メチ
ロール基を有することが塗料の硬化特性、塗膜物性上望
ましい。硬化剤樹脂がアミノアルデヒド樹脂の場合は5
0乃至500ミリモル/100g樹脂の濃度のメチロー
ル基又はエーテル化メチロール基を含有することが好ま
しい。
また、硬化剤樹脂がアクリル樹脂の場合は、10乃至5
00ミリモル/100g樹脂の濃度のカルボキシル基、
酸無水物基又は水酸基を含有することが好ましい。
00ミリモル/100g樹脂の濃度のカルボキシル基、
酸無水物基又は水酸基を含有することが好ましい。
本発明に使用されるエポキシ樹脂と上記硬化剤樹脂とが
97;3乃至40 : 60、特に95:5乃至60
: 40の重量比で存在することが望ましい。エポキシ
樹脂と硬化剤樹脂は単に混合するだけでもよく、予め両
樹脂を予備縮合してもよい。
97;3乃至40 : 60、特に95:5乃至60
: 40の重量比で存在することが望ましい。エポキシ
樹脂と硬化剤樹脂は単に混合するだけでもよく、予め両
樹脂を予備縮合してもよい。
両樹脂を有機溶剤で溶解した溶剤型塗料、両樹脂を微粉
化した粉体塗料や両樹脂を分散剤を利用して水に分散し
た水性塗料として利用することができる。
化した粉体塗料や両樹脂を分散剤を利用して水に分散し
た水性塗料として利用することができる。
金属素材としては無処理鋼板、スズメッキ鋼板、亜鉛メ
ッキ鋼板、リン酸処理鋼板、クロム酸処理鋼板、無処理
アルミ板、クロム酸処理アルミ板等がある。
ッキ鋼板、リン酸処理鋼板、クロム酸処理鋼板、無処理
アルミ板、クロム酸処理アルミ板等がある。
塗装方法として井浸漬塗り、ロールコート、スプレー塗
り等従来公知の方法が採用できる。
り等従来公知の方法が採用できる。
塗料の硬化条件としては焼付温度100乃至300℃、
焼付時間2乃至30分から選ぶことができる。
焼付時間2乃至30分から選ぶことができる。
本発明の塗料には上記樹脂成分の他、塗料のレベリング
改質剤、滑剤としてシリコーン系樹脂やワックス類、酸
化チタンやアルミニウムペースト等を配合することがで
きる。
改質剤、滑剤としてシリコーン系樹脂やワックス類、酸
化チタンやアルミニウムペースト等を配合することがで
きる。
(実施例)
本発明を以下の実施例で詳細に説明する。
本実施例に使用した樹脂は、以下の方法で製造した。
五ヱ土ヱ里皇工11
攪拌器、温度計、滴下濾斗及びエピクロルヒドリンと水
との共沸混合物を凝縮分離して、下層のエピクロルヒド
リン層を反応器に戻すための装置を備えた反応器に、エ
ピクロルヒドリン1,850軸)とビスフェノールA
456 (g)を入れた。攪拌しながら、この溶液を1
19℃に加熱還流させ、これに40%水酸化ナトリウム
水溶液aoa(g)を3.5時間で滴下した。水酸化ナ
トリウム水溶液の添加の割合及び反応器の加熱は、反応
物の温度が99℃〜119℃になる様に調節した。水酸
化ナトリウム水溶液の滴下終了後、更に、15分間加熱
を続けて、水を完全に除去してから、未反応のエピクロ
ルヒドリンを蒸留によって除いた。粗生成物から食塩の
分離を容易にするため、トルエン110(g)を加えて
、粗生成物を溶解し、濾過して食塩を除いた後、減圧蒸
留でトルエンを完全に除き、数平均分子量380、エポ
キシド基濃度5.18(eq/にg)の低分子量エポキ
シ樹脂を得た。
との共沸混合物を凝縮分離して、下層のエピクロルヒド
リン層を反応器に戻すための装置を備えた反応器に、エ
ピクロルヒドリン1,850軸)とビスフェノールA
456 (g)を入れた。攪拌しながら、この溶液を1
19℃に加熱還流させ、これに40%水酸化ナトリウム
水溶液aoa(g)を3.5時間で滴下した。水酸化ナ
トリウム水溶液の添加の割合及び反応器の加熱は、反応
物の温度が99℃〜119℃になる様に調節した。水酸
化ナトリウム水溶液の滴下終了後、更に、15分間加熱
を続けて、水を完全に除去してから、未反応のエピクロ
ルヒドリンを蒸留によって除いた。粗生成物から食塩の
分離を容易にするため、トルエン110(g)を加えて
、粗生成物を溶解し、濾過して食塩を除いた後、減圧蒸
留でトルエンを完全に除き、数平均分子量380、エポ
キシド基濃度5.18(eq/にg)の低分子量エポキ
シ樹脂を得た。
この低分子量エポキシ樹脂とビスフェノールA1触媒、
溶剤(ツルペッツ1oo(Qを表1の仕込量に従って、
攪拌器、温度計、冷却器、窒素ガス供給装置を備えた反
応容器に入れ、窒素ガスを流しながら反応温度、反応時
間を表1に従って設定し高分子量エポキシ樹脂E−1乃
至E−8を得た。
溶剤(ツルペッツ1oo(Qを表1の仕込量に従って、
攪拌器、温度計、冷却器、窒素ガス供給装置を備えた反
応容器に入れ、窒素ガスを流しながら反応温度、反応時
間を表1に従って設定し高分子量エポキシ樹脂E−1乃
至E−8を得た。
このようにして得られたエポキシ樹脂の特性は、以下の
方法で求めた。その結果も合わせて表1に記す。
方法で求めた。その結果も合わせて表1に記す。
飽mとL員
エポキシ樹脂濃度が2.4.6.8.10重量%の二塩
化エチレン溶液を作り、各濃度での沸点上昇6丁を測定
した測定した。試料の数平均分子量Mnは次式で与えら
れる。
化エチレン溶液を作り、各濃度での沸点上昇6丁を測定
した測定した。試料の数平均分子量Mnは次式で与えら
れる。
Kb 二モル沸点上昇(二塩化エチレンでは3.12)
ωI :二塩化エチレンの重量(g)
ω、:エポキシ樹脂の重量(g)
先に作成したそれぞれの濃度の二塩化エチレン溶液に対
して、上式よりLを求め、Mnとω2/ω1のグラフを
書き、ω2/ω、をOに補性した時のM。の値を数平均
分子量とした。
して、上式よりLを求め、Mnとω2/ω1のグラフを
書き、ω2/ω、をOに補性した時のM。の値を数平均
分子量とした。
1区厘
NMRサンプル管に約0.1gのエポキシ樹脂を入れ、
Q、5 vajLの重水素化クロロホルムに溶解し、
これにイソシアン酸トリクロルアセチルを0.1g加え
、5分後に重水を2〜3滴添加し、測定用試料とした。
Q、5 vajLの重水素化クロロホルムに溶解し、
これにイソシアン酸トリクロルアセチルを0.1g加え
、5分後に重水を2〜3滴添加し、測定用試料とした。
この試料をJEOL−JNM−FX60、NMRスペク
トロメーターを用いてNMRを測定した。得られたスペ
クトルより、次式を用いて分岐度Narを求めた。
トロメーターを用いてNMRを測定した。得られたスペ
クトルより、次式を用いて分岐度Narを求めた。
ただし、A4. o :ケミカルシフト4.Oppm付
近のピーク群の積分強度 A6.:ケミカルシフト5.5ppm付近のピーク群の
積分強度 A2. a :ケミカルシフト2.8ppm付近のピー
ク群の積分強度 を表わす。
近のピーク群の積分強度 A6.:ケミカルシフト5.5ppm付近のピーク群の
積分強度 A2. a :ケミカルシフト2.8ppm付近のピー
ク群の積分強度 を表わす。
土工]」d5配1厘
0.6〜0.9 mg当量のエポキシ基を含有する試
料を100mjlの三角フラスコに精秤し、クロロホル
ム10mjlを加えて溶解させる。これにテトラエチル
アンモニウムブロマイド溶液10tQとクリスタルバイ
オレット指示薬2〜3滴を加え、0、I N過塩素酸酢
酸溶液で滴定した。又、同様の方法で空試験を行ないエ
ポキシド基濃度は、下式により求めた。
料を100mjlの三角フラスコに精秤し、クロロホル
ム10mjlを加えて溶解させる。これにテトラエチル
アンモニウムブロマイド溶液10tQとクリスタルバイ
オレット指示薬2〜3滴を加え、0、I N過塩素酸酢
酸溶液で滴定した。又、同様の方法で空試験を行ないエ
ポキシド基濃度は、下式により求めた。
W:試料重量(g)
v:o、xNJ塩素酸酢酸溶液の滴定量(on)B:空
試験での0.I N過塩素酸酢酸溶液の滴定量(m℃) N:O,lN過塩素酸酢酸溶液の規定度(eq#)F:
0.lNJ塩素酸酢酸溶液のファクターフェノールアル
デヒドUの製゛ ビスフェノールA005モルと0−クレゾール0.5モ
ルの混合フェノールと1.2モルのホルムアルデヒドの
37%水溶液とを反応器に加え、50℃に加熱攪拌して
溶解後、塩基性触媒として0.2モルのジエタノールル
アミンの25%水溶液を添加し、温度を90℃に上げ、
2時間反応させる。
試験での0.I N過塩素酸酢酸溶液の滴定量(m℃) N:O,lN過塩素酸酢酸溶液の規定度(eq#)F:
0.lNJ塩素酸酢酸溶液のファクターフェノールアル
デヒドUの製゛ ビスフェノールA005モルと0−クレゾール0.5モ
ルの混合フェノールと1.2モルのホルムアルデヒドの
37%水溶液とを反応器に加え、50℃に加熱攪拌して
溶解後、塩基性触媒として0.2モルのジエタノールル
アミンの25%水溶液を添加し、温度を90℃に上げ、
2時間反応させる。
次いで、メチルイソブチルケトン30部、シクロへキサ
ノン20部及びキシレン50部よりなる混合溶剤を加え
て縮合生成物を抽出し、脱イオン水で2回洗ったのち、
水層を取除き、更に共沸法で残った少量の水分を除去し
、冷却してフェノール・アルデヒド樹脂の30%溶液(
P−1)を得た。
ノン20部及びキシレン50部よりなる混合溶剤を加え
て縮合生成物を抽出し、脱イオン水で2回洗ったのち、
水層を取除き、更に共沸法で残った少量の水分を除去し
、冷却してフェノール・アルデヒド樹脂の30%溶液(
P−1)を得た。
この樹脂の数平均分子量(沸点上昇法で測定)は343
、NMR法により求めたメチロール基濃度は435(ミ
リモル/100g樹脂)であった。
、NMR法により求めたメチロール基濃度は435(ミ
リモル/100g樹脂)であった。
恒例1〜4 びヒ Ill〜4
エポキシ樹脂E−1〜E−8の各々とフェノールアルデ
ヒド樹脂P−1を重量比で8/2(固形分換算)に配合
した後、110℃で4時間予備綿合を行なってエポキシ
フェノール塗料を調整した。
ヒド樹脂P−1を重量比で8/2(固形分換算)に配合
した後、110℃で4時間予備綿合を行なってエポキシ
フェノール塗料を調整した。
板厚0.22n+mの電解クロム酸処理鋼板(TFS)
の片面に印刷及び仕上げニスを施し、他の面に上記エポ
キシフェノール系塗料を乾燥後の膜厚が5μmになるよ
うにロール塗装し、210℃で10分間焼付け、再度同
じ面に同一塗料を乾燥後の膜厚が5μmになるようにロ
ール塗装し、210℃で10分間焼付けた塗装板を作成
した。
の片面に印刷及び仕上げニスを施し、他の面に上記エポ
キシフェノール系塗料を乾燥後の膜厚が5μmになるよ
うにロール塗装し、210℃で10分間焼付け、再度同
じ面に同一塗料を乾燥後の膜厚が5μmになるようにロ
ール塗装し、210℃で10分間焼付けた塗装板を作成
した。
この塗装板から3C謹平方のサンプルを切り出、し、エ
ポキシフェノール塗膜を外側にして折り曲げ、間に0.
22 ma+のTFSをはさみ、3kgの錘を落下させ
ることによりIT折曲げ試験片を作成した。この試験片
の側面をワックスでシールし、1%食塩水に浸漬し、6
.4vの電圧をかけた時流れる電流値を読み取ることに
より塗膜の加工性を評価した。各サンプル10個ずつ測
定を行ない、その平均値を表2に記した。
ポキシフェノール塗膜を外側にして折り曲げ、間に0.
22 ma+のTFSをはさみ、3kgの錘を落下させ
ることによりIT折曲げ試験片を作成した。この試験片
の側面をワックスでシールし、1%食塩水に浸漬し、6
.4vの電圧をかけた時流れる電流値を読み取ることに
より塗膜の加工性を評価した。各サンプル10個ずつ測
定を行ない、その平均値を表2に記した。
また、前記塗装板から次に述べる工程により、エポキシ
フェノール塗膜が内面側にある絞り缶を作成した。即ち
、塗装板を直径161.8mmに打抜き、1段目の絞り
加工で直径105mm、高さ354 amのカップを作
成する。次いで、2段目の絞りにより直径82mn+、
高さ57.7 mmにし、最終絞りにより直径65.3
in 、高さ73mmで、内容積210mj!を持つ
缶を作成した。
フェノール塗膜が内面側にある絞り缶を作成した。即ち
、塗装板を直径161.8mmに打抜き、1段目の絞り
加工で直径105mm、高さ354 amのカップを作
成する。次いで、2段目の絞りにより直径82mn+、
高さ57.7 mmにし、最終絞りにより直径65.3
in 、高さ73mmで、内容積210mj!を持つ
缶を作成した。
このようにして作成した缶に1%食塩水を満たし、6.
4vの電圧をかけて流れる電流値を読み取ることにより
塗膜の絞り加工性を測定した。各サンプル10缶ずつ測
定を行ない、その平均値を表2に記した。
4vの電圧をかけて流れる電流値を読み取ることにより
塗膜の絞り加工性を測定した。各サンプル10缶ずつ測
定を行ない、その平均値を表2に記した。
一方、上記絞り缶10缶に1%食塩水を充填した後、蓋
を二重巻締し、125℃、1時間のレトルトを行い、缶
内面腐食状態を観察した。また缶内面側壁部塗膜に縦横
方向に金属面に達する傷を入れて1 ml平方のゴバン
目を100個作り、その上にスコッチテープ6000番
を完全に覆うように貼り付けて急激に引きはがし、塗膜
の残存するゴバン目の数を数えて密着性の評価を行なっ
た。以上の結果を表2に記す。
を二重巻締し、125℃、1時間のレトルトを行い、缶
内面腐食状態を観察した。また缶内面側壁部塗膜に縦横
方向に金属面に達する傷を入れて1 ml平方のゴバン
目を100個作り、その上にスコッチテープ6000番
を完全に覆うように貼り付けて急激に引きはがし、塗膜
の残存するゴバン目の数を数えて密着性の評価を行なっ
た。以上の結果を表2に記す。
また前記絞り缶100缶にカツオ味付けを充填した後、
二重巻締を行い、125℃で1時間のレトルトを行い、
37℃で3年間保存した後に開缶し、缶内面腐食状態を
観察した。表2に100缶中の腐食倍数を示す。
二重巻締を行い、125℃で1時間のレトルトを行い、
37℃で3年間保存した後に開缶し、缶内面腐食状態を
観察した。表2に100缶中の腐食倍数を示す。
以上の結果より、本発明のエポキシ樹脂塗料は高度の加
工性および耐腐食性を有することが確認できた。
工性および耐腐食性を有することが確認できた。
第1図は本発明に使用する分岐鎖エポキシ樹脂のウレタ
ン化処理した試料の核磁気共鳴スペクトルを示す。
ン化処理した試料の核磁気共鳴スペクトルを示す。
Claims (10)
- (1)ビスフェノール類とエピハロヒドリンとの重縮合
により得られ、数平均分子量が3000乃至30000
で且つ式 N_B_r=[(A_4_._0−4A_5_._5−
A_2_._8)/(A_4_._0+A_5_._5
−A_2_._8)]×100式中A_2_._8はエ
ポキシ樹脂の水酸基をウレタン化処理した試料について
の核磁気 共鳴スペクトルにおけるケミカルシフト - 2.8ppmのピーク群の積分強度であり、A_4_.
_0は同スペクトルにおけるケミカルシフト4.0pp
mのピーク群の積分強度であり、A_5_._5は同ス
ペクトルにおけるケミカルシフト5.5ppmのピーク
群の積分強度を表わす、 で定義される分岐度(N_B_r)が2乃至15%であ
るエポキシ樹脂と硬化剤樹脂とを配合して成ることを特
徴とする高加工性エポキシ系塗料。 (2)エポキシ樹脂が、0.033乃至0.400eq
/Kgのエポキシド基濃度を有する特許請求の範囲第1
項記載の塗料。 - (3)エポキシ樹脂が3,500乃至20,000の数
平均分子量、0.050乃至0.400eq/Kgのエ
ポキシド基濃度及び5乃至14%の分岐度を有する特許
請求の範囲第1項記載の塗料。 - (4)硬化剤樹脂がレゾール型フェノールアルデヒド樹
脂である特許請求の範囲第1項記載の塗料。 - (5)レゾール型フェノールアルデヒド樹脂が50乃至
1000ミリモル/100g樹脂の濃度のメチロール基
又はエーテル化メチロール基を有するものである特許請
求の範囲第4項記載の塗料。 - (6)硬化剤樹脂がアミノアルデヒド樹脂である特許請
求の範囲第1項記載の塗料。 - (7)アミノアルデヒド樹脂が50乃至1000ミリモ
ル/100g樹脂の濃度のメチロール基又はエーテル化
メチロール基を有する特許請求の範囲第6項記載の塗料
。 - (8)硬化剤樹脂がエポキシ樹脂に対して反応性を有す
るアクリル樹脂である特許請求の範囲第1項記載の塗料
。 - (9)アクリル樹脂が10乃至500ミリモル/100
g樹脂の濃度のカルボキシル基、酸無水物基又は水酸基
を有するものである特許請求の範囲第8項記載の塗料。 - (10)エポキシ樹脂と硬化剤樹脂とが97:3乃至4
0:60の重量比で存在する特許請求の範囲第1項記載
の塗料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056736A JPH0621270B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 高加工性エポキシ樹脂系塗料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056736A JPH0621270B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 高加工性エポキシ樹脂系塗料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63223073A true JPS63223073A (ja) | 1988-09-16 |
| JPH0621270B2 JPH0621270B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=13035801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62056736A Expired - Lifetime JPH0621270B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 高加工性エポキシ樹脂系塗料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621270B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5427857A (en) * | 1994-06-28 | 1995-06-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Cathodic electrocoating compositions containing branched epoxy amine resins |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59136357A (ja) * | 1983-01-26 | 1984-08-04 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | エポキシ系塗料の製造方法 |
| JPS61271317A (ja) * | 1985-05-22 | 1986-12-01 | ザ ダウ ケミカル カンパニ− | 缶被覆施工用の高級エポキシ樹脂及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62056736A patent/JPH0621270B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59136357A (ja) * | 1983-01-26 | 1984-08-04 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | エポキシ系塗料の製造方法 |
| JPS61271317A (ja) * | 1985-05-22 | 1986-12-01 | ザ ダウ ケミカル カンパニ− | 缶被覆施工用の高級エポキシ樹脂及びその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5427857A (en) * | 1994-06-28 | 1995-06-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Cathodic electrocoating compositions containing branched epoxy amine resins |
| US5447974A (en) * | 1994-06-28 | 1995-09-05 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Cathodic electrocoating compositions containing branched epoxy amine resins |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0621270B2 (ja) | 1994-03-23 |
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