JPH0459330B2 - - Google Patents
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- JPH0459330B2 JPH0459330B2 JP60087420A JP8742085A JPH0459330B2 JP H0459330 B2 JPH0459330 B2 JP H0459330B2 JP 60087420 A JP60087420 A JP 60087420A JP 8742085 A JP8742085 A JP 8742085A JP H0459330 B2 JPH0459330 B2 JP H0459330B2
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Description
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は水性樹脂分散体の製造方法に関し、更
に詳しくは金属を対象とした焼付用の被覆用組成
物として、特に管内面用塗料として優れた皮膜を
形成することのできる水性樹脂分散体の製造方法
に関する。
(従来の技術)
従来より、缶用塗料や防食塗料は省資源、省エ
ネルギー、あるいは環境公害等の面から水系へ移
行が望まれている。水系においても溶剤型の場合
と同様、主としてエポキシ樹脂系のものが検討さ
れ、エポキシ樹脂の水中に分散させる方法として
種々の方法が提案されている。
例えば、界面活性剤を使用して、エポキシ樹脂
の水中に分散させる方法としては、アニオン系界
面活性剤を用いる方法と、ノニオン系界面活性剤
を用いる方法の2法が知られている。しかしなが
ら、前者においては、乳化過程および貯蔵中にオ
キシラン環が開環してしまい、反応性が低下して
形成塗膜の性能が劣つたり、また、時には貯蔵中
に増粘、ゲル化の問題を起し易く、一方、後者に
おいては、分散性および貯蔵安定性の点から系中
にかなり多量の界面活性剤を含んでいるためこの
界面活性剤が形成された塗膜の化学的および機械
的性質に悪影響を及ぼす傾向がある。
この解決方法として、エポキシ樹脂をアクリル
系樹脂で変性して、乳化力のあるセグメントを分
子中に導入した自己乳化型エポキシ樹脂が種々提
案されて来ている。
例えば、特開昭53−1228号公報には、エポキシ
樹脂の存在下にてベンゾイルパーオキサイドなど
のフリーラジカル発生剤を用いてカルボン酸モノ
マーを含むモノマー混合物を重合することにより
得られるグラフト化されたエポキシ樹脂が塩基を
含む水性媒体中に安定に分散され得ることが示さ
れている。特開昭53−14963号公報およ特開昭55
−9433号公報にはアクリル系樹脂と比較的高分子
量の芳香族系エポキシ樹脂と反応させたカルボキ
シル基過剰の部分反応物がアンモニアもしくはア
ミンの存在で水性媒体中に安定に分散し得ること
が示されている。特開昭55−3481号公報、および
特開昭55−3482号公報には、カルボキシル基官能
性ポリマーをアミンエステル化触媒の存在下でエ
ポキシ樹脂とエステル化したエポキシ樹脂のオキ
シラン基を実質上有しない化合物を塩基によつて
水中に自己乳化した自己乳化性エポキシエステル
コポリマーが開示されている。特開昭57−105418
号公報および特開昭58−198513号公報には、芳香
族系エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸を部分反
応させてなる一分子中にエポキシ基とアクリロイ
ル基とを有する低分子化合物とアクリル酸もしく
はメタアクリル酸を含むモノマー混合物を重合
し、塩基性化合物で中和して得られる水性の分散
体組成物が開示されている。
上記技術により得られる自己乳化型エポキシ樹
脂は塗料中に界面活性剤を含まないのでそれ自体
強固な形成塗膜が得られる。これらの塗料はより
早い硬化速度が必要とされる場合には、通常、硬
化性の良い水溶性アミノ樹脂が配合される。例え
ば、適切な量の水溶性アミノ樹脂は形成塗膜の諸
物性を低下させることなく硬化速度を向上させ、
時には架橋密度が高められることにより、好まし
い塗膜硬度を得ることができるが、特に缶内面用
の塗料として用いた場合、加熱殺菌処理によつて
缶内容物中にアミノ樹脂に起因する低分子化合物
が溶出し衛生面における問題点を有していた。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明者らは、水溶性アミノ樹脂を併用するこ
とに伴う衛生上の問題点を克服し、さらに、塗膜
の密着性を向上させるために鋭意検討を重ねた結
果、本発明に到達したものである。すなわち、本
発明は、12〜70重量%の一塩基性カルボン酸モノ
マー単位を必須成分として含むアクリル系樹脂(A)
と、一分子中に平均1.1個ないし2.0個のエポキシ
基を有する芳香族系エポキシ樹脂(B)とのカルボキ
シル基過剰の部分結合物(D)をPHが4〜11となる量
のアンモニアもしくはアミンの存在下に水性媒体
中に分散せしめた分散体に、下記一般式で表され
る化合物を主成分とするフエノール樹脂(C)を全樹
脂に対して2ないし40重量%混合し、均一かつ安
定な分散状態とせしめることを特徴とする水性樹
脂分散体の製造方法である。
(式中、R1は水素原子または炭素数1ないし12
のアルキル基、R2、R3は水素原子またはメチロ
ール基(ただし、R2とR3が同時に水素原子とな
ることはない。)nは1ないし3の整数を表す。)
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段)
本発明におけるアクリル系樹脂(A)は、アクリル
酸、メタアクリル酸などの一塩基性カルボン酸モ
ノマーとその他の共重合性モノマーからなるモノ
マー混合物を有機溶剤中でアゾビスイソブチロニ
トリル、ベンゾイルパーオキサイドなどの通常の
ラジカル重合開始剤を用いて80℃ないし150℃の
温度で共重合せしめることにより得ることができ
る。上記共重合性モノマーとしては、アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロ
ピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブ
チル、アクリル酸n−アミル、アクリル酸イソア
ミル、アクリル酸n−ヘキシル、アクリル酸2−
エチルヘキシル、アクリル酸n−オクチル、アク
リル酸デシル、アクリル酸ドデシルなどのアクリ
ル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタク
リル酸イソブチル、メタクリル酸n−アミル、メ
タクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸n−オク
チル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタク
リル酸デシル、メタクリル酸ドデシルなどのメタ
クリル酸エステル類、スチレン、ビニルトルエ
ン、2−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、
クロルスチレンなどのスチレン系モノマー、アク
リル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシ
プロピル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタ
クリル酸ヒドロキシプロピルなどのヒドロキシ基
含有モノマー、N−メチロール(メタ)アクリル
アミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルア
ミドなどのN−置換(メタ)アクリル系モノマ
ー、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシ
ジルなどのエポキシ基含有モノマー、並びにアク
リロニトリルなどの1種又は2種以上から選択す
ることができる。
一塩基カルボン酸モノマーの使用量は全モノマ
ー量に対して12ないし70重量%であつて、12重量
%より少ない使用量では水性媒体中における樹脂
の分散安定性、塗装した塗膜の金属に対する密着
性や耐溶剤性および缶内面用に使用した場合には
フレーバー適性などがいずれも悪くなるので好ま
しくなく、逆に、70重量%より多い使用量ではア
クリル系樹脂(A)を重合させる際反応系の粘度が極
端に高くなるので、製造が困難となるばかりでな
く、塗装した塗膜の耐水性および缶内面用に使用
した場合には耐ボイル性などが悪くなる。
アクリル系樹脂(A)は重量平均分子量で3000ない
し80000の範囲のものが好ましく、重量平均分子
量が3000より小さいと塗膜の架橋密度が増大する
結果、加工性に支障をきたし、また、40000、特
に80000より大きくなると芳香族エポキシ樹脂(B)
との反応時ゲル化を生じやすくなる傾向がある。
本発明における芳香族系エポキシ樹脂(B)はビス
フエノールAとエピハロヒドリンとをアルカリ触
媒の存在下に縮合させて得られるもので、1分子
中に平均1.1個ないし2.0個のエポキシ基を有し、
数平均分子量が300以上、好ましくは900以上のも
のが使用される。市販品としては、シエル化学株
式会社のエピコート828、エピコート1001、エピ
コート1004、エピコート1007、エピコート1009な
どがある。また、芳香族系エポキシ樹脂として上
記ビスフエノールA型エポキシ樹脂のエポキシ基
に脱水ヒマシ油、大豆油脂肪酸、ヤシ油脂肪酸な
どの植物油脂肪酸もしくはビスフエノールAなど
の変性剤を反応せしめた変性エポキシ樹脂を使用
することもできる。
本発明におけるアクリル系樹脂−芳香族系エポ
キシ樹脂部分結合物(D)は、一塩基性カルボン酸モ
ノマーを12〜70重量%含む共重合性モノマー混合
物を共重合せしめてなるアクリル系樹脂(A)と一分
子中に平均1.1個ないし2.0個のエポキシ基を有す
る芳香族系エポキシ樹脂(B)とを部分反応せしめる
ことにより製造することができる。すなわち、エ
チレングリコールモノブチルエーテルのような親
水性有機溶剤中で、後述するようなアンモニアあ
るいはアミンの存在下にてアクリル系樹脂(A)と芳
香族系エポキシ樹脂(B)とを60℃ないし170℃で10
分間ないし20時間程度かきまぜるとよい。
また、比較的高沸点の溶剤、たとえば、ヘキシ
ルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソ
ルブアセテート、エチルセロソルブアセテート中
で120℃以上で反応せしめるとアンモニアあるい
はアミンなどのエステル化触媒を共存させなくて
もアクリル系樹脂(A)と芳香族系エポキシ樹脂(B)と
の部分反応物を得ることができる。
反応の制御はオキシラン%の測定、粘度上昇の
測定あるいはゲルバーミエシヨンクロマトグラフ
イ(GPC)による分子量分布のチヤートによつ
てチエツクすることができる。
オキシラン基の減少率は原料である芳香族系エ
ポキシ樹脂のオキシラン含有量に対して5ないし
95%、より好ましくは30ないし70%である。オキ
シラン基の減少率が5%より小さいとアクリル系
樹脂−芳香族系エポキシ樹脂部分反応物が水性媒
体中に十分に自己乳化できず保存中に分離する傾
向があり、また95%より大きいと塗膜の加工性が
悪くなる傾向がある。特にオキシラン基が30ない
し70%の範囲において得られた水性樹脂は塗装適
性の点において優れている。
本発明におけるアクリル系樹脂−芳香族系エポ
キシ樹脂部分結合物(D)は、また芳香族エポキシ樹
脂(B)の存在下に一塩基性カルボン酸モノマーをを
12〜70重量%含む共重合性モノマー混合物をベン
ゾイルパーオキサイドのような有機過酸化物を比
較的多量使用して重合せしめることにより得るこ
とができる。この場合、アクリル系樹脂がグラフ
トされた芳香族エポキシ樹脂が得られる。
本発明におけるアクリル系樹脂−芳香族エポキ
シ樹脂部分結合物(D)は、また、芳香族系エポキシ
樹脂(B)と一塩基性カルボン酸モノマーを塩基の存
在下に反応させたエポキシ基と二重結合とを共に
有する化合物と一塩基性カルボン酸モノマーをを
12〜70重量%含む共重合性モノマー混合物をラジ
カル重合開始剤を使用して重合せしめることによ
り得ることができる。
上記アクリル系樹脂(A)と上記芳香族系エポキシ
樹脂(B)との固形分比は、1対1ないし1対6の範
囲から選ばれる。
アクリル系樹脂−芳香族エポキシ樹脂部分結合
物(D)による水性の分散体の調整は、前記複合樹脂
組成物に最終組成物のPHが4ないし11となる量の
アンモニアもしくはアミンを加え水性媒体中に分
散せしめればよいが、前の工程で高沸点溶剤を使
用した場合には、予め減圧下にてこれらの溶剤を
除去しておくことが好ましい。
上記アミンとしては例えば、トリメチルアミ
ン、トリエチルアミン、ブチルアミン等のアルキ
ルアミン類、2−ジメチルアミノエタノール、ジ
エタノールアミン、トリエタノールアミン、アミ
ノメチルプロパノール等のアルコールアミン類、
モルホリン等が使用される。またエチレンジアミ
ン、ジエチレントリアミン等多価アミンも使用で
きる。
本発明におい水性媒体とは少なくとも10重量%
以上が水である水単独もしくは親水性有機溶剤と
の混合物を意味し、親水性有機溶剤としてはメタ
ノール、エタノール、n−プロパノール、イソプ
ロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、
tert−ブタノール、イソブタノール等のアルキル
アルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソ
ルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、
メチルカルビトール、エチルカルビトール等のエ
ーテルアルコール類、メチルセロソルブアセテー
ト、エチルセロソルブアセテート等のエーテルエ
ステル類、その他ジオキサン、ジメチルホルムア
ミド、ダイアセトンアルコール等が使用される。
本発明における水性樹脂分散体は上述したアク
リル系樹脂−芳香族エポキシ樹脂部分結合物(D)に
よる水性の分散体に、さらに、フエノール樹脂(C)
を配合することによつて得られる。
この際、フエノール樹脂(C)は、部分結合物(D)の
水性分散体を撹拌しながら添加する。この操作に
より、フエノール樹脂(C)は、部分結合物(D)の分散
微粒子内に入り込み、部分結合物(D)との会合状態
となつて安定な樹脂の分散体が得られるものと考
えられる。
本発明におけるフエノール樹脂(C)は、フエノー
ル類とホルムアルデヒドを触媒の存在下で付加縮
合させたもので、フエノール性水酸基あるいはア
ルコール性水酸基を低分子量アルコールで変性し
たものでもよい。上記触媒としてはアンモニア、
エチルアミン、ブチルアミン、ジエタノールアミ
ン等のような有機アミン、水酸化ナトリウム、水
酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バ
リウム等の塩基性化合物、および塩酸、リン酸、
硫酸、酢酸、蓚酸等の酸性化合物がある。フエノ
ール類としてはp−クレゾール、o−クレゾー
ル、p−tertブチルフエノール、p−エチルフエ
ノール、2,3−キシレノール、2,5−キシレ
ノール等の2官能性フエノール、石炭酸、m−ク
レゾール、m−エチルフエノール、3,5−キシ
レノール、m−メトキシフエノール等の3官能性
フエノール、ビスフエノールA、ビスフエノール
B等の4官能性フエノール等がある。
特に好ましいフエノール樹脂としては、下記式
に示される比較的低分子量縮合物からなる高メチ
ロール化フエノール樹脂がある。
(式中、R1は水素原子または炭素数1ないし12
のアルキル基、R2、R3は水素原子またはメチロ
ール基、nは1ないし3の整数を表す。)
上記の高メチロール化フエノール樹脂は、アル
カリ触媒の存在下でアルキルフエノールにホルム
アルデヒドを付加縮合させて得られるが、室温な
いし60℃程度の比較的低温でアルキルフエノール
のジメチロール化物を高収率で生成させた後、縮
合を進める方法、あるいは他の公知の合成手段を
取ることができる。このようなフエノール樹脂の
生成反応条件は、前記要件を満足する範囲で自由
に選定することができる。勿論特定のn数のフエ
ノール樹脂(C)が高収率で得られる反応条件下で反
応し、さらに常法により精製し、実質的に単体と
して使用しても何らさしつかえない。またアルキ
ルフエノール類の種類を変えたものあるいはn数
を変えたもの等2種類以上作成し、混合して用い
ることもできる。
フエノール樹脂(C)の量は樹脂の全量に対して2
ないし40重量%であり、2重量%より小さいと塗
膜の硬化速度にたいする寄与が十分でなく、ま
た、40重量%以上になると塗膜の加工性などの物
性が低下する傾向がある。
本発明に係わる水性樹脂分散体は、必要に応じ
て塗工性を改良するための界面活性剤、消泡剤な
どを添加して塗料として用いることができる。
適用される基材としては、未処理鋼板、処理鋼
板、亜鉛鉄板、ブリキ板などの金属板が適してお
り、塗装方法としては、エアスプレー、エアレス
スプレー、静電スプレーなどのスプレー塗装が好
ましいが浸漬塗装、ロールコーター塗装、電着塗
装なども可能である。また焼付条件は、温度150
℃ないし230℃、時間としては2ないし30分の範
囲から選ぶことができる。
本発明の水性樹脂分散体は、用途に応じて、適
当な防錆剤、顔料、充填剤などを配合して防錆プ
ライマー、印刷インキ、防食性塗料などに使用す
ることもできる。
以下、本発明を実施例により説明する。なお、
例中、「部」、「%」はそれぞれ「重量部」、「重量
%」を示す。
(実施例)
実施例 1
〔フエノール樹脂溶液の調製〕
p−tert−ブチルフエノール136部、37%ホル
ムアルデヒド水溶液162部、25%水酸化ナトリウ
ム水溶液160部をフラスコに仕込み50℃にて3時
間反応させた後塩酸で中和し、水を分離した。水
分離後、p−tert−ブチルフエノール250部、10
%塩酸3.7部および水250部を加え約30分撹拌し、
発熱が終了した時点で、25%水酸化ナトリウム
160部、37%ホルムアルデヒド水溶液120部を加え
50℃、3時間反応させ塩酸で中和し水層を分離さ
せた後、水洗、水分離を3回繰り返し、n−ブタ
ノール/キシレン/=1/1の混合溶剤に溶解
し、60%のフエノール樹脂溶液を得た。得られた
樹脂をGPCにて分析した結果、p−tert−ブチル
フエノールの3量体のジメチロール化物が91%で
あり、その他は1量体のジメチロール化物、2量
体のジメチロール化物、4量体のジメチロール化
物が少量づつ含有されていた。
〔アクリル樹脂溶液の調製〕
スチレン 300.0部
アクリル酸エチル 210.0
メタクリル酸 90.0
エチレングリコールモノブチルエーテル 388.0
過酸化ベンゾイル 12.0
上記組成の混合物の1/4を窒素ガス置換した四
ツ口フラスコに仕込み80〜90℃に加熱し、その温
度に保ちつつ残りの全量を2時間かけて徐々に滴
下し、滴下終了後、更にその温度で2時間かきま
ぜた後冷却し、酸価93(固形分換算)、固形分59.7
%、粘度4100cps(25℃、以下粘度はすべて25℃に
おける測定結果を示す)カルボキシル基含有樹脂
溶液を得た。
〔エポキシ樹脂溶液の調製〕
エピコート1007 500部
エチレングリコールモノブチルエーテル 333.3
窒素ガス置換した四ツ口フラスコに全量仕込み
徐々に加熱して内温を100℃まで上げ、1時間撹
拌完全に溶解した後80℃まで冷却し、固形分60%
のエポキシ樹脂溶液を得た。
〔水性分散体の調製〕
上記アクリル樹脂溶液 50部
上記エポキシ樹脂溶液 100
2−ジメチルアミノエタノール 4.8
イオン交換水 355.2
上記フエノール樹脂溶液 30
四ツ口フラスコに、を仕込み撹拌しながら
を添加して中和を行つた後、80℃まで昇温さ
せ、30分間反応した後冷却した。反応前後の
GPCの測定によりアクリル樹脂とエポキシ樹脂
の結合を確認した。冷却後、撹拌しながらを
徐々に添加して均一な分散体溶液とし、更に撹拌
しながら、徐々にを加えたところ、固形分20
%、粘度405cpsの乳白色の分散体を得た。得られ
た分散体は50℃で3ケ月間保存したが異常は認め
られなかつた。
実施例 2
〔フエノール樹脂溶液の調製〕
p−クレゾール108部、37%ホルムアルデヒド
水溶液162部、25%水酸化ナトリウム水溶液160部
をフラスコに仕込み50℃にて2時間反応させた
後、100℃まで昇温し100℃でさらに1時間反応さ
せ、塩酸で中和後、n−ブタノール/キシレン=
1/1の混合溶剤で抽出し60%のフエノール樹脂
溶液を得た。GPCで分析した結果、50℃、2時
間の時点での反応生成物の90%以上はp−クレゾ
ールのジメチロール化合物であり最終生成物は9
%がp−クレゾールのジメチロール化物、36%が
2量体のジメチロール化物、41%が3量体のジメ
チロール化物、9%が4量体のジメチロール化
物、5%が5量体以上のジメチロール化物であつ
た。
アクリル樹脂溶液、エポキシ樹脂溶液は実施例
1と同様に調製した。また水性分散体の調製は、
フエノール樹脂溶液を上記フエノール樹脂溶液と
した以外は実施例1と同様に行つた。得られた分
散体は、固形分20%、粘度450cpsであつた。得ら
れた分散体を50℃で3ケ月間保存したが異常は認
められなかつた。
実施例 3
〔エポキシ樹脂の調製〕
実施例1と同様に調製した。
〔水性樹脂分散体の調製〕
上記エポキシ樹脂溶液 150部
ブチルセロソルブ 30
メタクリル酸 30
スチレン 18
アクリル酸エチル 2
過酸化ベンゾイル 3.5
2−ジメチルアミノエタノール 4.8部
イオン交換水 560
実施例2のフエノール樹脂溶液 30
、を四ツ口フラスコに仕込み撹拌しながら
液温を115℃に昇温する。次いでからの混合
物を1時間で滴下しさらに2時間115℃にて反応
する。冷却後を添加し撹拌した後を徐々に加
え、樹脂の分散体とした後、撹拌しながらを
徐々に加え安定な水性分散体を得た。得られた分
散体は、固形分20%、粘度403cpsであつた。得ら
れた分散体を50℃で3ケ月間保存したが異常は認
められなかつた。
比較例 1
アクリル樹脂溶液およびエポキシ樹脂溶液は実
施例1と同様に調製した。
〔水性分散体の調製〕
上記アクリル樹脂溶液 50部
上記エポキシ樹脂溶液 100
2−ジメチルアミノエタノール 4.8
イオン交換水 295.2
四ツ口フラスコに、、を仕込み液温を80
℃に上げ、30分間反応させ冷却した。反応前後の
GPC測定で、エポキシ樹脂とアクリル樹脂の反
応を確認した。更に撹拌しながらを徐々に添加
したところ、固形分20%、粘度362cpsの乳白色の
分散体を得た。得られた分散体は50℃3ケ月の保
存で異常は認められなかつた。
比較例 2
アクリル樹脂溶液、エポキシ樹脂溶液は実施例
1と同様に調製した。また水性分散体の調製は、
フエノール樹脂溶液30部の代わりにサイメル325
(三井東圧(株)製水溶性アミノ樹脂、固形分80%)
を22.5部使用した以外は、実施例1と同様に行つ
た。得られた水性分散体は固形分20%、粘度
360cpsであつた。
実施例1〜3、比較例1〜2で得られた水性分
散体をブリキ板上に8〜10μになるように塗布
し、165℃および200℃で各々5分間焼き付け乾燥
して試験パネルを作成した。諸耐性の試験結果を
表に示す。また内容量250mlブリキ2ピース缶
の内面に上記水性分散体をスプレーにて塗布し、
165℃および200℃で各々5分間焼き付け乾燥して
内面塗布缶を作成しその諸耐性を試験した。結果
を表に示す。
表および表よりフエノール樹脂あるいはメ
ラミン樹脂を含む実施例1ないし3および比較例
2は耐レトルト性、耐食性および食塩水保存テス
トにおいて、比較例1より優れた性能を示してい
る。しかしながら、実施例1ないし3は比較例2
と比べて過マンガン酸カリウム消費量が極めて小
さく抽出特性に優れており、また風味保持性に優
れている。
表および表における各種の試験法は下記の
とおりである。
(1) 密着性:塗膜面にナイフを使用して約1.5mm
の巾で縦、横それぞれ11本の切り目をゴバン目
に入れる。24mm巾のセロハン粘着テープを密着
させ、強く剥離した時のゴバン目部の未剥離数
を分子に表わす。
(2) 耐レトルト性:125℃−30分で水中処理後、
塗膜を視覚およびセロハン粘着テープ剥離で判
定する。
(3) 加工性:特殊ハゼ折り型デユポン衝撃試験器
を用い、下部に2つ折りにした試料を置き、接
触面が平な重さ1Kgの鉄の錘りを高さ50cmから
落下させた時に生じる折り曲げ部分の塗膜の亀
裂の長さを測定した。
0〜10mm……○印
10〜20mm……△印
20mm以上……×印で示した。
(4) 耐蝕性:塗膜面にナイフを使用して×印の切
り目を入れた試験片を1%食塩水中で125℃30
分間処理を行い、×印部近傍の腐食の程度を判
定する。
異常のないもの…… ○
わずかに腐食の見られるもの…… △
著しく腐食の見られるもの…… ×
(5) 過マンガン酸カリウム消費量:内面塗装缶に
イオン交換水250mlを充填し、巻締を行い、60
℃−30分および100℃−30分の処理を行い、食
品衛生法記載の試験法に準じて測定した。
(6) 食塩水保存テスト:内面塗装缶に1%食塩水
250mlを充填し、巻締を行つた後、ダンボール
箱につめ(30缶入の箱に15缶)振動機にて5時
間振動を与え、缶同士を衝突させた後25℃にて
1ケ月保存した。以上のテスト缶を開缶した原
子吸光法により食塩水中の鉄溶出量を測定し
た。(n:15の平均)
(7) 風味保持性:内面塗装缶にイオン交換水250
mlを充填し巻締を行い、100℃−30分の殺菌処
理後、更に50℃−6ケ月間保存して得た缶内容
液について風味試験を行つた。
全く変化なし…… ○
若干変化あり…… △
著しく変化あり…… ×
で表示した。
〔発明の効果〕
本発明において得られる水性樹脂分散体は、実
質的に水性の媒体に溶解もしくは単独では分散し
得ないフエノール樹脂を配合しているにもかかわ
らず分散安定に優れている。
また、本発明において得られる水性樹脂分散体
は硬化性に優れており、かつ、得られた塗膜は、
耐蝕性、密着性、加工性、耐レトルト性等缶用塗
料として、実用的な性能を有している。また、塗
膜中に未反応の低分子量物あを含まないので衛生
性に優れる。
[Purpose of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to a method for producing an aqueous resin dispersion, and more specifically to a coating composition for baking metals, particularly a coating excellent as a coating for the inner surface of a pipe. The present invention relates to a method for producing an aqueous resin dispersion that can form a water-based resin dispersion. (Prior Art) Conventionally, it has been desired to shift paints for cans and anticorrosion paints to water-based paints from the viewpoints of resource saving, energy saving, and environmental pollution. As in the case of aqueous systems, epoxy resin systems have been mainly studied, and various methods have been proposed for dispersing epoxy resins in water. For example, as a method for dispersing epoxy resin in water using a surfactant, two methods are known: a method using an anionic surfactant and a method using a nonionic surfactant. However, in the former case, the oxirane ring opens during the emulsification process and storage, resulting in decreased reactivity and poor performance of the formed coating, and sometimes problems with thickening and gelation during storage. On the other hand, in the latter case, from the viewpoint of dispersibility and storage stability, the system contains a fairly large amount of surfactant, so this surfactant may cause chemical and mechanical damage to the formed coating film. tends to have an adverse effect on character. As a solution to this problem, various self-emulsifying epoxy resins have been proposed in which epoxy resins are modified with acrylic resins and segments with emulsifying power are introduced into the molecules. For example, JP-A-53-1228 discloses a grafted polymer obtained by polymerizing a monomer mixture containing a carboxylic acid monomer using a free radical generator such as benzoyl peroxide in the presence of an epoxy resin. It has been shown that epoxy resins can be stably dispersed in aqueous media containing bases. JP-A-53-14963 and JP-A-55
Publication No. 9433 shows that a partial reactant containing an excess of carboxyl groups obtained by reacting an acrylic resin with a relatively high molecular weight aromatic epoxy resin can be stably dispersed in an aqueous medium in the presence of ammonia or amine. has been done. JP-A-55-3481 and JP-A-55-3482 disclose that epoxy resins containing substantially oxirane groups are obtained by esterifying a carboxyl group-functional polymer with an epoxy resin in the presence of an amine esterification catalyst. A self-emulsifying epoxy ester copolymer is disclosed that is self-emulsifying in water with a base. Japanese Patent Publication No. 57-105418
No. 58-198513 discloses that a low molecular compound having an epoxy group and an acryloyl group in one molecule obtained by partially reacting an aromatic epoxy resin and (meth)acrylic acid, and acrylic acid or An aqueous dispersion composition obtained by polymerizing a monomer mixture containing methacrylic acid and neutralizing it with a basic compound is disclosed. Since the self-emulsifying epoxy resin obtained by the above technique does not contain a surfactant in the coating material, a strong coating film can be obtained by itself. When a faster curing speed is required for these paints, a water-soluble amino resin with good curability is usually blended. For example, an appropriate amount of water-soluble amino resin can improve the curing speed without reducing the physical properties of the formed coating film.
In some cases, desirable coating film hardness can be obtained by increasing the crosslinking density, but especially when used as a coating for the inner surface of a can, heat sterilization can remove low-molecular compounds caused by amino resins in the contents of the can. was leached out, which caused problems in terms of hygiene. (Problems to be Solved by the Invention) The present inventors have conducted extensive studies in order to overcome the hygienic problems associated with the combined use of water-soluble amino resins and further improve the adhesion of the coating film. As a result of repeated efforts, the present invention was arrived at. That is, the present invention provides an acrylic resin (A) containing 12 to 70% by weight of monobasic carboxylic acid monomer units as an essential component.
and an aromatic epoxy resin (B) having an average of 1.1 to 2.0 epoxy groups in one molecule, and a partial bond with an excess of carboxyl groups (D) in an amount of ammonia or amine such that the pH becomes 4 to 11. A phenol resin (C) whose main component is a compound represented by the following general formula is mixed with 2 to 40% by weight of the total resin into a dispersion dispersed in an aqueous medium in the presence of a homogeneous and stable This is a method for producing an aqueous resin dispersion, which is characterized by producing a dispersion state. (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 12
The alkyl group, R 2 and R 3 are a hydrogen atom or a methylol group (However, R 2 and R 3 are never hydrogen atoms at the same time.) n represents an integer of 1 to 3. ) [Structure of the invention] (Means for solving the problems) The acrylic resin (A) in the present invention is composed of a monobasic carboxylic acid monomer such as acrylic acid or methacrylic acid and other copolymerizable monomers. It can be obtained by copolymerizing a monomer mixture in an organic solvent using a common radical polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile or benzoyl peroxide at a temperature of 80°C to 150°C. The copolymerizable monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-amyl acrylate, isoamyl acrylate, n-hexyl acrylate, and 2-acrylate.
Acrylic esters such as ethylhexyl, n-octyl acrylate, decyl acrylate, dodecyl acrylate, methyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-amyl methacrylate, n- methacrylate Methacrylic acid esters such as hexyl, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, decyl methacrylate, dodecyl methacrylate, styrene, vinyltoluene, 2-methylstyrene, t-butylstyrene,
Styrenic monomers such as chlorstyrene, hydroxy group-containing monomers such as hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, N-methylol (meth)acrylamide, N-butoxymethyl (meth)acrylamide It can be selected from one or more of N-substituted (meth)acrylic monomers such as N-substituted (meth)acrylic monomers, epoxy group-containing monomers such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, and acrylonitrile. The amount of monobasic carboxylic acid monomer used is 12 to 70% by weight based on the total monomer amount. If the amount is less than 12% by weight, the dispersion stability of the resin in an aqueous medium may be affected, and the adhesion of the painted film to the metal may be affected. When used for the interior of cans, it is undesirable because it deteriorates the flavor suitability, etc. On the other hand, if the amount used is more than 70% by weight, the reaction system when polymerizing the acrylic resin (A) is undesirable. The viscosity of the paint becomes extremely high, which not only makes manufacturing difficult, but also deteriorates the water resistance of the painted film and the boiling resistance when used on the inside of a can. The weight average molecular weight of the acrylic resin (A) is preferably in the range of 3,000 to 80,000; if the weight average molecular weight is less than 3,000, the crosslinking density of the coating film will increase, which will impede processability; Especially when it is larger than 80000, aromatic epoxy resin (B)
There is a tendency for gelation to occur when reacting with. The aromatic epoxy resin (B) in the present invention is obtained by condensing bisphenol A and epihalohydrin in the presence of an alkali catalyst, and has an average of 1.1 to 2.0 epoxy groups in one molecule,
Those having a number average molecular weight of 300 or more, preferably 900 or more are used. Commercially available products include Epicote 828, Epicote 1001, Epicote 1004, Epicote 1007, and Epicote 1009 manufactured by Ciel Chemical Co., Ltd. In addition, as an aromatic epoxy resin, a modified epoxy resin in which the epoxy group of the bisphenol A type epoxy resin is reacted with a vegetable oil fatty acid such as dehydrated castor oil, soybean oil fatty acid, or coconut oil fatty acid or a modifier such as bisphenol A is used. You can also use The acrylic resin-aromatic epoxy resin partial bond (D) in the present invention is an acrylic resin (A) obtained by copolymerizing a copolymerizable monomer mixture containing 12 to 70% by weight of a monobasic carboxylic acid monomer. It can be produced by partially reacting the aromatic epoxy resin (B) with an aromatic epoxy resin (B) having an average of 1.1 to 2.0 epoxy groups in one molecule. That is, acrylic resin (A) and aromatic epoxy resin (B) are heated at 60°C to 170°C in a hydrophilic organic solvent such as ethylene glycol monobutyl ether in the presence of ammonia or amine as described below. in 10
It is best to stir for a minute to 20 hours. In addition, if the reaction is carried out in a relatively high boiling point solvent such as hexyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, or ethyl cellosolve acetate at 120°C or higher, acrylic resin ( A partial reaction product of A) and aromatic epoxy resin (B) can be obtained. Control of the reaction can be checked by measuring the percentage of oxirane, measuring the increase in viscosity or charting the molecular weight distribution by gel permeation chromatography (GPC). The reduction rate of oxirane groups is 5 to 5% relative to the oxirane content of the aromatic epoxy resin as a raw material.
95%, more preferably 30 to 70%. If the reduction rate of oxirane groups is less than 5%, the acrylic resin-aromatic epoxy resin partial reactant cannot be sufficiently self-emulsified in the aqueous medium and tends to separate during storage, while if it is greater than 95%, the The processability of the film tends to deteriorate. In particular, water-based resins obtained when the oxirane group content is in the range of 30 to 70% are excellent in coating suitability. In the present invention, the acrylic resin-aromatic epoxy resin partial bond (D) also contains a monobasic carboxylic acid monomer in the presence of the aromatic epoxy resin (B).
It can be obtained by polymerizing a copolymerizable monomer mixture containing 12 to 70% by weight using a relatively large amount of an organic peroxide such as benzoyl peroxide. In this case, an aromatic epoxy resin grafted with an acrylic resin is obtained. The acrylic resin-aromatic epoxy resin partially bonded product (D) in the present invention also has double epoxy groups and double A compound having both a bond and a monobasic carboxylic acid monomer
It can be obtained by polymerizing a copolymerizable monomer mixture containing 12 to 70% by weight using a radical polymerization initiator. The solid content ratio of the acrylic resin (A) and the aromatic epoxy resin (B) is selected from the range of 1:1 to 1:6. Preparation of an aqueous dispersion using the acrylic resin-aromatic epoxy resin partial bond (D) is carried out by adding ammonia or amine in an amount such that the final composition has a pH of 4 to 11 in an aqueous medium. However, if high boiling point solvents are used in the previous step, it is preferable to remove these solvents in advance under reduced pressure. Examples of the above amines include alkylamines such as trimethylamine, triethylamine, and butylamine; alcohol amines such as 2-dimethylaminoethanol, diethanolamine, triethanolamine, and aminomethylpropanol;
Morpholine etc. are used. Polyvalent amines such as ethylenediamine and diethylenetriamine can also be used. In the present invention, the aqueous medium is at least 10% by weight.
The above means water alone or a mixture with a hydrophilic organic solvent, and the hydrophilic organic solvents include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol,
Alkyl alcohols such as tert-butanol and isobutanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propyl cellosolve, butyl cellosolve,
Ether alcohols such as methyl carbitol and ethyl carbitol, ether esters such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate, and dioxane, dimethylformamide, diacetone alcohol, etc. are used. The aqueous resin dispersion in the present invention is an aqueous dispersion of the above-mentioned acrylic resin-aromatic epoxy resin partial bond (D), and further contains a phenol resin (C).
Obtained by blending. At this time, the phenol resin (C) is added to the aqueous dispersion of the partially bound product (D) while stirring. It is thought that through this operation, the phenol resin (C) enters the dispersed fine particles of the partially bound substance (D) and becomes associated with the partially bound substance (D), resulting in a stable resin dispersion. . The phenolic resin (C) in the present invention is obtained by addition condensation of phenols and formaldehyde in the presence of a catalyst, and may be one in which the phenolic hydroxyl group or the alcoholic hydroxyl group is modified with a low molecular weight alcohol. The above catalyst is ammonia,
Organic amines such as ethylamine, butylamine, diethanolamine, etc., basic compounds such as sodium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, and hydrochloric acid, phosphoric acid,
There are acidic compounds such as sulfuric acid, acetic acid, and oxalic acid. Phenols include bifunctional phenols such as p-cresol, o-cresol, p-tert-butylphenol, p-ethylphenol, 2,3-xylenol, and 2,5-xylenol, carbolic acid, m-cresol, and m-ethyl. There are trifunctional phenols such as phenol, 3,5-xylenol and m-methoxyphenol, and tetrafunctional phenols such as bisphenol A and bisphenol B. Particularly preferred phenolic resins include highly methylolated phenolic resins consisting of relatively low molecular weight condensates represented by the following formula. (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 12
an alkyl group, R 2 and R 3 represent a hydrogen atom or a methylol group, and n represents an integer of 1 to 3. ) The above-mentioned highly methylolated phenolic resin is obtained by addition condensation of formaldehyde to alkylphenol in the presence of an alkali catalyst, but dimethylolated product of alkylphenol is produced in high yield at a relatively low temperature of about room temperature to 60°C. After that, a method of proceeding with condensation or other known synthetic means can be used. The reaction conditions for producing such a phenolic resin can be freely selected within a range that satisfies the above requirements. Of course, there is no problem even if the phenolic resin (C) having a specific n number is reacted under reaction conditions that allow a high yield to be obtained, further purified by a conventional method, and used substantially as a single substance. It is also possible to prepare two or more types of alkylphenols with different types or with different n numbers, and use them by mixing them. The amount of phenolic resin (C) is 2 relative to the total amount of resin.
If it is less than 2% by weight, it will not contribute enough to the curing speed of the coating film, and if it exceeds 40% by weight, the physical properties such as processability of the coating film will tend to deteriorate. The aqueous resin dispersion according to the present invention can be used as a paint by adding a surfactant, an antifoaming agent, etc. to improve coating properties, if necessary. Suitable substrates are metal plates such as untreated steel plates, treated steel plates, galvanized iron plates, and tin plates.As for the coating method, spray painting such as air spray, airless spray, and electrostatic spray is preferable. Dip coating, roll coater coating, electrodeposition coating, etc. are also possible. Also, the baking conditions are temperature 150
You can choose from ℃ to 230℃ and time from 2 to 30 minutes. The aqueous resin dispersion of the present invention can also be used in rust-preventing primers, printing inks, anti-corrosion paints, etc. by adding appropriate rust preventive agents, pigments, fillers, etc., depending on the purpose. The present invention will be explained below using examples. In addition,
In the examples, "parts" and "%" indicate "parts by weight" and "% by weight," respectively. (Example) Example 1 [Preparation of phenolic resin solution] 136 parts of p-tert-butylphenol, 162 parts of 37% formaldehyde aqueous solution, and 160 parts of 25% sodium hydroxide aqueous solution were charged into a flask and reacted at 50°C for 3 hours. After that, the mixture was neutralized with hydrochloric acid and water was separated. After water separation, 250 parts of p-tert-butylphenol, 10
Add 3.7 parts of % hydrochloric acid and 250 parts of water and stir for about 30 minutes.
Once the exotherm has ended, add 25% sodium hydroxide.
Add 160 parts and 120 parts of 37% formaldehyde aqueous solution.
After reacting at 50℃ for 3 hours and neutralizing with hydrochloric acid to separate the aqueous layer, washing with water and separating the water were repeated 3 times, and the solution was dissolved in a mixed solvent of n-butanol/xylene/=1/1 to obtain 60% phenol. A resin solution was obtained. As a result of analyzing the obtained resin by GPC, it was found that 91% was a dimethylolated trimer of p-tert-butylphenol, and the rest were dimethylolated monomers, dimethylolated dimers, and tetramers. It contained a small amount of dimethylolated product. [Preparation of acrylic resin solution] Styrene 300.0 parts Ethyl acrylate 210.0 Methacrylic acid 90.0 Ethylene glycol monobutyl ether 388.0 Benzoyl peroxide 12.0 1/4 of the mixture with the above composition was placed in a four-necked flask purged with nitrogen gas and heated to 80 to 90°C. Heat it up, keep it at that temperature and gradually drop the remaining amount over 2 hours, and after the dropping is finished, stir it at that temperature for another 2 hours, then cool it, and the acid value is 93 (in terms of solid content), and the solid content is 59.7.
%, and a viscosity of 4100 cps (25°C; all viscosities hereinafter indicate the measurement results at 25°C). A carboxyl group-containing resin solution was obtained. [Preparation of epoxy resin solution] Epicote 1007 500 parts Ethylene glycol monobutyl ether 333.3 Pour the entire amount into a four-necked flask purged with nitrogen gas, gradually heat to raise the internal temperature to 100℃, stir for 1 hour, and after completely dissolving, heat to 80℃. Cool to 60% solids
An epoxy resin solution was obtained. [Preparation of aqueous dispersion] 50 parts of the above acrylic resin solution 100 parts of the above epoxy resin solution 2-dimethylaminoethanol 4.8 ion-exchanged water 355.2 30 parts of the above phenol resin solution In a four-necked flask, add and neutralize with stirring. After this, the temperature was raised to 80°C, reacted for 30 minutes, and then cooled. before and after reaction
The bond between acrylic resin and epoxy resin was confirmed by GPC measurement. After cooling, the solution was gradually added while stirring to make a uniform dispersion solution, and then the solid content was gradually added while stirring.
%, a milky white dispersion with a viscosity of 405 cps was obtained. The obtained dispersion was stored at 50°C for 3 months, but no abnormality was observed. Example 2 [Preparation of phenolic resin solution] 108 parts of p-cresol, 162 parts of a 37% formaldehyde aqueous solution, and 160 parts of a 25% aqueous sodium hydroxide solution were placed in a flask, reacted at 50°C for 2 hours, and then heated to 100°C. After heating and reacting for another hour at 100℃, neutralizing with hydrochloric acid, n-butanol/xylene =
Extraction was performed with a 1/1 mixed solvent to obtain a 60% phenol resin solution. As a result of GPC analysis, more than 90% of the reaction product at 50°C for 2 hours was a dimethylol compound of p-cresol, and the final product was 9
% is dimethylolated p-cresol, 36% is dimethylolated dimer, 41% is dimethylolated trimer, 9% is dimethylolated tetramer, and 5% is dimethylolated pentamer or more. It was hot. An acrylic resin solution and an epoxy resin solution were prepared in the same manner as in Example 1. In addition, the preparation of an aqueous dispersion is
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the phenolic resin solution was replaced with the above phenolic resin solution. The resulting dispersion had a solids content of 20% and a viscosity of 450 cps. The obtained dispersion was stored at 50°C for 3 months, but no abnormality was observed. Example 3 [Preparation of epoxy resin] It was prepared in the same manner as in Example 1. [Preparation of aqueous resin dispersion] The above epoxy resin solution 150 parts Butyl cellosolve 30 Methacrylic acid 30 Styrene 18 Ethyl acrylate 2 Benzoyl peroxide 3.5 2-dimethylaminoethanol 4.8 parts Ion exchange water 560 Phenol resin solution of Example 2 30 Pour into a four-necked flask and raise the temperature of the liquid to 115°C while stirring. Next, the above mixture was added dropwise over a period of 1 hour, and the reaction was continued for an additional 2 hours at 115°C. After cooling and stirring, the mixture was gradually added to obtain a resin dispersion, and then the mixture was gradually added while stirring to obtain a stable aqueous dispersion. The resulting dispersion had a solids content of 20% and a viscosity of 403 cps. The obtained dispersion was stored at 50°C for 3 months, but no abnormality was observed. Comparative Example 1 An acrylic resin solution and an epoxy resin solution were prepared in the same manner as in Example 1. [Preparation of aqueous dispersion] 50 parts of the above acrylic resin solution 100 parts of the above epoxy resin solution 2-dimethylaminoethanol 4.8 ion-exchanged water 295.2 In a four-necked flask, charge the following and bring the temperature to 80
℃, reacted for 30 minutes, and cooled. before and after reaction
GPC measurements confirmed the reaction between epoxy resin and acrylic resin. Further, when the mixture was gradually added with stirring, a milky white dispersion with a solid content of 20% and a viscosity of 362 cps was obtained. No abnormalities were observed in the obtained dispersion when it was stored at 50°C for 3 months. Comparative Example 2 An acrylic resin solution and an epoxy resin solution were prepared in the same manner as in Example 1. In addition, the preparation of an aqueous dispersion is
Cymel 325 instead of 30 parts of phenolic resin solution
(Water-soluble amino resin manufactured by Mitsui Toatsu Co., Ltd., solid content 80%)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that 22.5 parts of . The resulting aqueous dispersion has a solids content of 20% and a viscosity of
It was 360cps. The aqueous dispersions obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 2 were applied to a tin plate to a thickness of 8 to 10μ, and dried by baking at 165°C and 200°C for 5 minutes each to prepare test panels. did. The results of various resistance tests are shown in the table. In addition, the above aqueous dispersion was sprayed onto the inner surface of a 2-piece tin can with a content of 250 ml.
Cans with internal coatings were prepared by baking and drying at 165°C and 200°C for 5 minutes each, and their various resistances were tested. The results are shown in the table. From the table and the table, Examples 1 to 3 and Comparative Example 2 containing phenolic resin or melamine resin show superior performance to Comparative Example 1 in retort resistance, corrosion resistance, and saline storage test. However, Examples 1 to 3 are compared to Comparative Example 2.
Compared to other products, the amount of potassium permanganate consumed is extremely small and the extraction properties are excellent, as well as excellent flavor retention. The table and various test methods in the table are as follows. (1) Adhesion: Approximately 1.5mm using a knife on the coating surface
Make 11 vertical and horizontal cuts in the width of the goban. When a 24 mm wide cellophane adhesive tape is attached and strongly peeled off, the number of unpeeled areas in the goblin area is expressed in the numerator. (2) Retort resistance: After treatment in water at 125℃ for 30 minutes,
The coating film is judged visually and by peeling off the cellophane adhesive tape. (3) Workability: This occurs when using a special fold-type DuPont impact tester, placing a sample folded in half at the bottom, and dropping an iron weight weighing 1 kg with a flat contact surface from a height of 50 cm. The length of the crack in the paint film at the bent part was measured. 0 to 10 mm...○ mark 10 to 20 mm...△ mark 20 mm or more...indicated by × mark. (4) Corrosion resistance: A test piece with an X cut made on the coating surface using a knife was placed in 1% saline solution at 125℃30.
The treatment is carried out for several minutes, and the degree of corrosion near the X mark is determined. Items with no abnormalities... ○ Items with slight corrosion... △ Items with significant corrosion... × (5) Potassium permanganate consumption: Fill a can with internal coating with 250ml of ion-exchanged water, and seal it tightly. and 60
The samples were treated at -30 minutes at 100 degrees Celsius and at 100 degrees Celsius for 30 minutes, and measured according to the test method described in the Food Sanitation Law. (6) Salt solution storage test: 1% salt solution in a can with painted interior
After filling 250ml and sealing, pack them into cardboard boxes (15 cans in a box containing 30 cans). Vibrate with a vibrator for 5 hours, let the cans collide with each other, and store at 25℃ for 1 month. did. The above test cans were opened and the amount of iron eluted into the saline solution was measured by atomic absorption spectrometry. (Average of n: 15) (7) Flavor retention: ion exchange water 250% in inner coated cans
ml, the cans were sealed, sterilized at 100°C for 30 minutes, and then stored at 50°C for 6 months. The resulting liquid was subjected to a flavor test. No change at all... ○ Slight change... △ Significant change... Indicated by ×. [Effects of the Invention] The aqueous resin dispersion obtained in the present invention has excellent dispersion stability even though it contains a phenolic resin that cannot be dissolved or dispersed in a substantially aqueous medium alone. In addition, the aqueous resin dispersion obtained in the present invention has excellent curability, and the obtained coating film has
It has practical performance as a paint for cans, such as corrosion resistance, adhesion, processability, and retort resistance. In addition, the coating film does not contain unreacted low molecular weight substances, so it is highly hygienic.
【表】【table】
Claims (1)
単位を必須成分として含むアクリル系樹脂(A)と、
一分子中に平均1.1個ないし2.0個のエポキシ基を
有する芳香族系エポキシ樹脂(B)とのカルボキシル
基過剰の部分結合物(D)をPHが4〜11となる量のア
ンモニアもしくはアミンの存在下に水性媒体中に
分散せしめた分散体に、下記一般式で表される化
合物を主成分とするフエノール樹脂(C)を全樹脂に
対して2ないし40重量%混合し、均一かつ安定な
分散状態とせしめることを特徴とする水性樹脂分
散体の製造方法。 (式中、R1は水素原子または炭素数1ないし12
のアルキル基、R2、R3は水素原子またはメチロ
ール基(ただし、R2とR3が同時に水素原子とな
ることはない。)、nは1ないし3の整数を表す。) 2 アクリル系樹脂−芳香族系エポキシ樹脂部分
結合物(D)が、アクリル系樹脂(A)と芳香族系エポキ
シ樹脂(B)とを部分反応せしめてなるカルボキシル
基過剰のアクリル系樹脂−芳香族系エポキシ樹脂
部分反応物である特許請求の範囲第1項記載の水
性樹脂分散体の製造方法。 3 アクリル系樹脂(A)と芳香族系エポキシ樹脂(B)
との固形分比を2対1ないし1対6とする特許請
求の範囲第2項記載の水性樹脂分散体の製造方
法。 4 アクリル系樹脂(A)の重量平均分子量が3000な
いし80000である特許請求の範囲第2項記載ない
し第3項記載の水性樹脂分散体の製造方法。 5 芳香族エポキシ樹脂の数平均分子量が900以
上である特許請求の範囲第1項記載ないし4項記
載の水性樹脂分散体の製造方法。[Scope of Claims] 1. An acrylic resin (A) containing 12 to 70% by weight of monobasic carboxylic acid monomer units as an essential component;
Presence of ammonia or amine in an amount such that the partial bond (D) with an excess of carboxyl groups with the aromatic epoxy resin (B) having an average of 1.1 to 2.0 epoxy groups in one molecule has a pH of 4 to 11. A phenolic resin (C) whose main component is a compound represented by the following general formula is mixed into the dispersion dispersed in an aqueous medium in an amount of 2 to 40% by weight based on the total resin to achieve a uniform and stable dispersion. 1. A method for producing an aqueous resin dispersion, which comprises: (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or has 1 to 12 carbon atoms.
The alkyl group, R 2 and R 3 are hydrogen atoms or methylol groups (however, R 2 and R 3 are never hydrogen atoms at the same time), and n is an integer from 1 to 3. ) 2 Acrylic resin-aromatic epoxy resin partially bound by acrylic resin-aromatic epoxy resin (D) is obtained by partially reacting acrylic resin (A) and aromatic epoxy resin (B). Acrylic resin with excess carboxyl groups-aromatic The method for producing an aqueous resin dispersion according to claim 1, which is a partial reactant of a group-based epoxy resin. 3 Acrylic resin (A) and aromatic epoxy resin (B)
3. The method for producing an aqueous resin dispersion according to claim 2, wherein the solid content ratio between the solid content and the aqueous resin dispersion is 2:1 to 1:6. 4. The method for producing an aqueous resin dispersion according to claims 2 to 3, wherein the acrylic resin (A) has a weight average molecular weight of 3,000 to 80,000. 5. The method for producing an aqueous resin dispersion according to claims 1 to 4, wherein the aromatic epoxy resin has a number average molecular weight of 900 or more.
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| JP8742085A JPS61246263A (en) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | Production of aqueous resin dispersion |
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| JP8742085A JPS61246263A (en) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | Production of aqueous resin dispersion |
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| JPS61246263A JPS61246263A (en) | 1986-11-01 |
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| JP (1) | JPS61246263A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8712121D0 (en) * | 1987-05-22 | 1987-06-24 | Dow Chemical Rheinwerk Gmbh | Film-forming resin compositions |
| JPS6487654A (en) * | 1987-09-30 | 1989-03-31 | Dainippon Ink & Chemicals | Water-dispersible epoxyphenolic resin composition and production thereof |
| JPH0681817B2 (en) * | 1988-02-26 | 1994-10-19 | 東洋製罐株式会社 | Emulsified water-based paint |
| JPH0749552B2 (en) * | 1988-03-11 | 1995-05-31 | 東洋インキ製造株式会社 | Water-based paint for inner surface of can |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4247439A (en) * | 1973-11-06 | 1981-01-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Water-borne coating composition made from epoxy resin, polymeric acid and tertiary amine |
| CA1183641A (en) * | 1978-06-12 | 1985-03-05 | George L. Brown | Production of self-emulsifiable epoxy ester copolymer mixtures |
-
1985
- 1985-04-25 JP JP8742085A patent/JPS61246263A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61246263A (en) | 1986-11-01 |
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