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JPH056566B2 - - Google Patents
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JPH056566B2 - - Google Patents

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JPH056566B2
JPH056566B2 JP60090974A JP9097485A JPH056566B2 JP H056566 B2 JPH056566 B2 JP H056566B2 JP 60090974 A JP60090974 A JP 60090974A JP 9097485 A JP9097485 A JP 9097485A JP H056566 B2 JPH056566 B2 JP H056566B2
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aromatic epoxy
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Kimihide Shiozawa
Masanori Ueno
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Artience Co Ltd
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Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は水性樹脂分散体に関し、更に詳しくは
金属を対象とした被覆用組成物として、特に缶内
面用塗料として有用な水性樹脂分散体に関する。 (従来の技術) 芳香族系エポキシ樹脂を主成分とする塗料は、
加工性、耐内容物性、塗膜物性等に優れ、缶用塗
料として使用されているが、芳香族系エポキシ樹
脂自体は水性の媒体に溶解ないし分散しない。 一方、省資源、省エネルギー、あるいは環境公
害等の観点から水系の缶用塗料が検討されてお
り、芳香族系エポキシ樹脂を主成分とする塗料に
ついても種々の提案がなされている。 例えば、芳香族系エポキシ樹脂を界面活性剤を
用いて水中に分散させる方法が知られているが、
界面活性剤の作用により塗料の貯蔵安定性や塗膜
物性に悪影響を及ぼす傾向がある。 芳香族系エポキシ樹脂をカルボキシル基を持つ
アクリル系樹脂で変性した自己乳化型芳香族系エ
ポキシ樹脂が種々提案されて来ている。 例えば、特開昭53−14963号公報および特開昭
55−9433号公報にはアクリル系樹脂と芳香族系エ
ポキシ樹脂とを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下
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。また、特開昭53−1228号公報には、芳香族系
エポキシ樹脂の存在下で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。 上記技術により得られる自己乳化型芳香族系エ
ポキシ樹脂は塗料中に界面活性剤を含まないので
それ自体強固な塗膜が得られるが、実用的により
速い硬化速度を得るために、通常、硬化性の良い
水溶性のアミノ樹脂が配合される。アミノ樹脂を
配合することにより、ある程度までは、塗膜の物
性を低下させることなく塗料の硬化速度を向上さ
せることができるが、硬化速度において実用上満
足し得る量を用いた場合、密着性、加工性が低下
し、特に缶内面用の塗料としては、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。 また、自己乳化型芳香族系エポキシ樹脂にフエ
ノール樹脂を配合することも知られているが、通
常のフエノール樹脂は硬化速度が遅く、速硬化性
の改良には寄与できないと考えられていた。 (発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、自己乳化型芳香族系エポキシ
樹脂塗料の硬化速度を向上させることである。 さらに、本発明の目的としては、塗膜の密着性
および加工性をを向上させることである。 さらに、本発明の目的としては、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
したものである。 〔発明の構成〕 (問題点を解決するための手段) すなわち、本発明は、一分子中に、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)部分と、芳香族系エ
ポキシ樹脂(B)部分とを有す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結
合物(D)、および、一般式が下記式()で表され
る化合物を40重量%以上含むフエノール樹脂初期
縮合物(C)を配合してなる複合樹脂組成物を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てなる水性樹脂分散
体である。 (ただし、式中、Rは水素原子または炭素数1な
いし12のアルキル基、Xは水素原子またはメチル
基、a、bは、共に、1または2であつて、a+
b=3またはa+b=4である。) 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、一分子中に、少なくと
もアクリル系樹脂(A)部分と、エポキシ系樹脂(B)と
を有するものである。 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)の第一の製造方法として
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、好ましくはアミン系のエステル化触
媒の存在下あるいは無触媒下で部分反応する。 上記アクリル系樹脂(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
の他の共重合体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。 一塩基性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%より少ないと、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
いと、塗膜の耐水性および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。 本発明のおける芳香族エポキシ樹脂(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が好ましく、
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。 アクリル系樹脂(A)と芳香族系エポキシ樹脂(B)と
の部分反応物は、親水性有機溶剤中で、アクリル
系樹脂(A)と芳香族系エポキシ樹脂(B)とを固形分比
で2対1ないし1対6使用して、アンモニアある
いはアミンの存在下において60℃ないし170℃で
10分間ないし2時間程度反応させことにより得る
ことができる。反応は、オキシラン%の測定、粘
度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測定等により
制御することができる。部分反応物の最終的なオ
キシラン基の含有率は、芳香族系エポキシ樹脂の
オキシラン含有量に対する減少率として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。 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)の第2の製造方法は、芳香
族系エポキシ樹脂(B)と、(メタ)アクリル酸のよ
うな一塩基性カルボン酸モノマーとを部分反応し
てなる一分子中に(メタ)アクリロイル基とエポ
キシ基とを有する低分子量化合物に、一塩基性カ
ルボン酸モノマーと上述した共重合モノマーとを
含むモノマー混合物をラジカル重合する。 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)の第3の製造方法は、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。 本発明における複合樹脂組成物は、下記一般式
()で表される化合物を含むフエノール樹脂初
期縮合物(C)を、アクリル系樹脂−芳香族系エポキ
シ樹脂部分結合物(D)に混合ないしは予備縮合した
ものである。 (ただし、式中、Rは水素原子または炭素数1な
いし12のアルキル基、Xは水素原子またはメチル
基、a、bは、共に、1または2であつて、a+
b=3またはa+b=4である。) 一般式が式()で表される化合物を含むフエ
ノール樹脂初期縮合物(C)は、ビスフエノールAあ
るいはビスフエノールFのようなビスフエノール
類とホルムアルデヒドとを、ビスフエノールA1
モルに対してホルムアルデヒドを5ないし10モル
およびアルカリ触媒1.5ないし4モルを使用して、
比較的温和な反応条件、すなわち、反応温度30な
いし70℃で30分間ないし4時間、より好ましくは
45〜55℃で2〜3時間反応させることにより得る
ことができる。 また、一般式()で表される化合物を含むフ
エノール樹脂初期縮合物(C)は、3官能の単核フエ
ノールである石炭酸、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
を原料フエノールとして用いて得ることができ
る。さらに、上記3官能の単核フエノールと、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、m−メトキシフエノール等の2官
能フエノールを併用することもできる。これらの
単核フエノールによるフエノール樹脂縮合物(C)の
調製は、ビスフエノール類による反応条件と同じ
で良い。 フエノール樹脂初期縮合物(C)の合成に用いられ
るアルカリ触媒は水酸化ナトリウムや水酸化カリ
ウムのような強塩基が望ましいが、炭酸ナトリウ
ム等も単独あるいは混合で使用することができ
る。 ホルムアルデヒドは、ホルマリン、パラホルム
アルデヒドとしても使用することができる。 この合成の重要な点は縮合反応をおさえホルム
アルデヒドのフエノール類に対する付加反応のみ
を起こさせることであり、そのために反応温度は
できるだけ低く、アルカリ触媒をフエノール類の
モル数以上使用し、ホルムアルデヒドをやはりフ
エノール類の当量数以上使用する。例えばフエノ
ール類としてビスフエノールA1モルを用いた場
合、アルカリ触媒は2モル位、ホルムアルデヒド
は8モル位の量を用いるのが適している。 反応の終点はGPC測定により求められるが、
石炭酸の反応のように縮合の程度によつて淡黄色
から暗赤色まで色相の変化するものについては、
色相の管理によつて、求めることもできる。また
反応条件を十分管理できるなら反応時間で求める
こともできる。 反応生成物から一般式()の化合物を含むフ
エノール樹脂初期縮合物(C)を分離するには、反応
混合物を塩酸、硫酸などで溶液を酸性側にして析
出物を濾過、水洗いすることにより得ることがで
きる。ビスフエノール類のように有機溶剤への溶
解度の高い反応生成物の場合は、有機溶剤と酸を
同時に加え、溶剤中へ抽出することもできる。抽
出した反応生成物は必要に応じて酸、アルカリ、
水等で洗浄して精製することができる。 フエノール樹脂初期縮合物(C)中の一般式()
で表わされる化合物の生成量は、GPC測定によ
り確認することができる。また、メチロール濃度
については核磁気共鳴スペクトルから確認するこ
とができる。 フエノール樹脂初期縮合物(C)中の一般式()
で表される化合物の含有量は、40重量%以上、好
ましくは、60重量%以上、より好ましくは、70重
量%以上である。一般式()で表される化合物
が多くなる程、速硬化性、耐熱水性、加工性、密
着性が向上する。 また、フエノール樹脂初期縮合物(C)は、アクリ
ル系樹脂(A)および芳香族エポキシ樹脂(B)を含む樹
脂の全量に対して2ないし40重量%使用する。2
重量%より小さいと塗膜の硬化速度に対する寄与
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。 本発明の水性分散体の調整は、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。 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。 本発明において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 〔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 ブチセロソルブ 288.0 過酸化ベンゾイル 12.0 上記組成物の混合物の1/4を窒素ガス置換した
4つ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3/4を2時間かけて除々に
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、以下同
じ)、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 ブチルセロソルブ 333.3 窒素ガス置換しだ4つ口フラスコに全量仕込
み、除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。 〔フエノール樹脂(C1)溶液の調製〕 ビスフエノールA228g(1モル)、37%ホルマ
リン649g(8モル)、35%水酸化ナトリウム302
g(2.64モル)を混合し、50℃で2時間反応後酢
酸エチル250gとn−ブチルアルコール250gを加
え、続いて、20%塩酸401g(2.2モル)を加え、
60℃で10分間撹拌後、静置したところ数分間で2
層に分かれた。上層が有機化合物の層で収量は
430gであつた。水とアンモニア水を用いて有機
層を洗浄、中和し、330gの淡紫色透明なフエノ
ール樹脂(C1)が得られた。固形分は30%であ
つた。この溶液を高速液体クロマトグラムおよび
核磁気共鳴吸収スペクトル分析したところ、下記
化学式で示されるビスフエノールAのテトラメチ
ロール化物を75%含むことが確認された。残り25
%はメチロール基部分で縮合したビスフエノール
Aの2量体と3量体のポリメチロール化物の混合
物であつた。 〔水性樹脂分散体の調製〕 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 上記フエノール樹脂(C1)溶液 60 イオン交換水 325.2 、、を仕込み撹拌しながら80℃で70分反
応後冷却しながらを加えたところ、反応溶液の
温度が60℃になつた。60℃で10分間撹拌後を1
時間かけて滴下し、固形分20%、粘度50cpsの乳
白色の樹脂分散体を得た。 実施例 2 実施例1において使用したエポキシ樹脂溶液、
アクリル樹脂溶液およびフエノール樹脂(C1)
溶液を用いて水性樹脂分散体を調製した。ただ
し、フエノール樹脂溶液の使用量は30部、イオン
交換水の使用量は315部とし、それ以外の成分は
実施例1と同じとした。固形分20%、粘度75cps
の乳白色の樹脂分散体を得た。 実施例 3 実施例1において使用したエポキシ樹脂溶液、
アクリル樹脂溶液およびフエノール樹脂(C1)
溶液を用いて水性樹脂分散体を調製した。ただ
し、フエノール樹脂溶液の使用量は10部、イオン
交換水の使用量は300.2部とし、それ以外の成分
は実施例1と同じとした。固形分20%、粘度
80cpsの乳白色の樹脂分散体を得た。 実施例 4 〔フエノール樹脂(C2)溶液の調製〕 ビスフエノールA228g(1モル)、37%ホルマ
リン649g(8モル)、35%水酸化ナトリウム229
g(2モル)を使用して、実施例1のフエノール
樹脂の調製と同様の方法で合成精製したところ、
固形分30%の溶液345gが得られた。このフエノ
ール樹脂(C2)溶液中のテトラメチロール化ビ
スフエノールAは63%であつた。残り37%がビス
フエノールAの2量体以上のポリメチロール化物
の混合物であつた。 〔水性樹脂分散体の調製〕 実施例1で使用したエポキシ樹脂溶液とアクリ
ル樹脂溶液およびフエノール樹脂(C1)溶液に
代えて上記フエノール(C2)溶液とした以外は
実施例1と同様にして水性樹脂分散体を得た。 実施例 5 実施例4において使用したエポキシ樹脂溶液、
アクリル樹脂溶液およびフエノール樹脂(C2)
溶液を用いて水性樹脂分散体を調製した。ただ
し、フエノール樹脂(C2)の使用量は30部、イ
オン交換水の使用量は325.2部とし、それ以外の
成分は実施例4と同じとした。固形分20%、粘度
89cpsの乳白色の樹脂分散体を得た。 実施例 6 実施例4において使用したエポキシ樹脂溶液、
アクリル樹脂溶液およびフエノール樹脂(C2)
溶液を用いて水性樹脂分散体を調製した。ただ
し、フエノール樹脂(C2)の使用量は10部、イ
オン交換水の使用量は300.2部とし、それ以外の
成分は実施例4と同じとした。固形分20%、粘度
100cpsの乳白色の樹脂分散体を得た。 実施例 7 〔フエノール樹脂(C3)溶液の調製〕 石炭酸94g(1モル)、37%ホルマリン405g
(5モル)、25%水酸化ナトリウム211g(1.32モ
ル)を混合し、50℃で2時間反応した後、70℃で
2時間反応させたところ赤色透明な溶液が得られ
た。この溶液に酢酸エチル100gとn−ブチルア
ルコール100gを加え、続いて20%塩酸200g
(1.1モル)を加え、60℃で10分間撹拌後静置した
ところ、数分間で上層が黄金色の有機層で下層が
淡褐色の水層の2層に分かれた。有機層を水150
gで2回洗浄したところ、下層が有機層となつ
た。この時の水層のPHは4.2であつた。有機層の
収量は303g、固形分26.3%であつた。溶剤を一
部除去し、固形分30%とした。この有機層は、石
炭酸の2核体のポリメチロール化物混合物が55
%、多核体ポリメチロール化物が45%のフエノー
ル樹脂(C3)であつた。 〔水性樹脂分散体の調製〕 実施例1で使用したエポキシ樹脂溶液とアクリ
ル樹脂溶液およびフエノール樹脂(C1)溶液に
代えて上記フエノール樹脂(C3)溶液とした以
外は実施例1と同様にして水性樹脂分散体を得
た。 実施例 8 実施例7において使用したエポキシ樹脂溶液、
アクリル樹脂溶液およびフエノール樹脂(C3)
溶液を用いて水性樹脂分散体を調製した。ただ
し、フエノール樹脂(C3)溶液の使用量は30部、
イオン交換水の使用量は315.2部とし、それ以外
の成分は実施例7と同じとした。固形分20%、粘
度66cpsの乳白色の樹脂分散体を得た。 実施例 9 実施例7において使用したエポキシ樹脂溶液、
アクリル樹脂溶液およびフエノール樹脂(C3)
溶液を用いて水性樹脂分散体を調製した。ただ
し、フエノール樹脂(C3)溶液の使用量は10部、
イオン交換水の使用量は300.2部とし、それ以外
の成分は実施例7と同じとした。固形分20%、粘
度70cpsの乳白色の樹脂分散体を得た。 実施例 10 〔エポキシアクリレート樹脂溶液の調製〕 エピコート1009 646部 ブチルセロソルブ 349 10%水酸化ナトリウム 1 ハイドロキノン 0.02 メタクリル酸 4 部 、を仕込み、110℃で2時間撹拌し、溶解、
確認後冷却した。100℃でを添加し、加熱しな
がらを添加した。130℃で5時間反応させ、酸
価が0.3mg KOH/gまで下がつた時点で終点と
し、冷却後取り出した。 生成物の数平均分子量は3800、エポキシ当量は
2750、1分子当りのエポキシ基の数は平均1.38、
固形分65%50℃における粘度は80000cpsであつ
た。 〔水性樹脂分散体の調製〕 メチルエチルゲトン 40部 上記エポキシアクリレート樹脂溶液 171 スチレン 16.7 アクリル酸エチル 19.5 メタクリル酸 19.5 ブチルセロソルブ 33.4 アゾビスイソブチロニトリル 2.4 アゾビスイソブチロニトリル 0.6 フエノール樹脂(C1)溶液 111 メチルエチルケトン 10 2−ジメチルアミノエタノール10%水溶液
7.0 イオン交換水 505.8 をフラスコに仕込み加熱、還流させ、その中
にからまでの混合溶液を3時間かけて少しづ
つ添加した。添加終了後90℃に昇温し、を添加
し反応を続けた。サンプリングした溶液が55%に
なつたのでを添加し、さらに90℃で2時間反応
を続けた後、冷却しながらを添加し、60℃にな
つた時点でを添加した後、を除々に添加し
た。固形分20%、粘度15cpsの水分散体を得た。 比較例 1 実施例1で調製したアクリル樹脂溶液およびエ
ポキシ樹脂溶液のみを樹脂成分とした他は実施例
1と同様にして水性樹脂分散体を得た。ただし、
イオン交換水は295.2部を使用した。固形分20%、
粘度125cpsの乳白色の樹脂分散体を得た。 比較例 2 〔フエノール樹脂(C4)溶液の調製〕 ビスフエノールA228g(1モル)、37%ホルマ
リン324g(4モル)、35%水酸化ナトリウム114
g(1モル)を混合し、70℃で4時間反応後、酢
酸エチル200gとn−ブチルアルコール200gを加
え、次いで20%塩酸151g(0.83モル)を加え、
60℃で10分間撹拌後静置したところ数分間で2層
に分離した。実施例1と同操作により固形分30%
の淡褐色、透明な溶液300gを得た。このフエノ
ール樹脂(C4)溶液はビスフエノールAのテト
ラメチロール化物を4.8%含み、他は縮合した多
核体混合物であつた。 〔水性樹脂分散体の調製〕 上記フエノール樹脂(C4)溶液をフエノール
樹脂(C1)溶液に代えて用いた以外は実施例1
と同様にして固形分20%、粘度45cpsの乳白色の
分散体を得た。 比較例 3 〔フエノール樹脂(C5)溶液の調製〕 石炭酸94g(1モル)、37%ホルマリン324.3g
(4モル)、25%水酸化ナトリウム211g(1.32モ
ル)を混合し、50℃で2時間反応した後、さらに
70℃で4時間反応させたところ暗赤色透明な溶液
が得られた。この溶液に酢酸エチル100gとn−
ブチルアルコール100gを加え、続いて20%塩酸
200g(1.1モル)を加えた。以後実施例1と同操
作により最終的に褐色の透明な有機層を得た。有
機層の収量は311g、固形分35.6%であつた。n
−ブチルアルコールを加え、固形分30%とした。
有機層が石炭酸の1核体9.6%、2核体26.7%、
多核体63.7%のポリメチロール化物の混合物であ
るフエノール樹脂(C5)溶液を得た。 〔水性樹脂分散体の調製〕 上記フエノール樹脂(C5)溶液をフエノール
樹脂(C1)溶液に代えて用いる以外は実施例1
と同様にして固形分20%、粘度45cpsの乳白色の
分散体を得た。 比較例 4 実施例1において、フエノール樹脂(C1)に
代えて、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と同様にして樹脂分散体を得た。得られた
樹脂分散体は、固形分20%、粘度105cpsであつ
た。 塗装試験 実施例1〜10および比較例1〜4で得られた水
性樹脂分散体を溶剤置換してヘキシルセロソルブ
4.6%、水72.4%、固形分23%の樹脂分散体にし
た。その後25%アンモニア水を少量ずつ添加し、
すべての樹脂分散体の固形分が21〜22.5%、粘度
が800〜1200cpsになるよう調製した。この調製後
の樹脂分散体はいずれも、50℃で3ケ月の保存で
粘度変化もなく、沈降も認められず、極めて安定
性のあることが確認できた。 次ぎに、調製した樹脂分散体を、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分間焼付け乾燥して試験パネルを作成し
た。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分間焼付け乾燥して内面塗装
缶を作成しその諸耐性を試験した。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
定した。 (3) 加工性:特殊ハゼ折り型デユポン衝撃試験機
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。 (4) 耐食性: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
判定した。 (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缶入の箱を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。 試験結果 (1) 密着性:165℃および200℃で焼き付けた実施
例および比較例の全ての試料は、100/100であ
つた。 (2) 耐レトルト性:判定結果を表1に、異常のな
いもの(○):わずかに白化もしくは塗膜剥離
の見られるもの(△):著しく白化もしくは塗
膜剥離見られるもの(×)で示した。 (3) 加工性:165℃および200℃で焼き付けた実施
例および比較例の全ての試料は、塗膜の亀裂長
さが10mm以下であり、合格であつた。 (4) 耐蝕性:判定結果を表1に、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(×)で示した。 (5) 過マンガン酸カリウム消費量:表1に数値
(ppm)で示した。 (6) 食塩水保存テスト:表1に数値(ppm)で示
した。 (7) 風味保存性:比較例4の内面塗装缶で若干の
変化が認められたが、その他の実施例および比
較例の内面塗装缶は何ら変化は認められなかつ
た。 〔発明の効果〕 本発明において得られる水性樹脂分散耐は、金
属用塗料として短時間で硬化し、しかも得られた
塗膜は耐蝕性に優れている。また、缶用塗料とし
て、塗膜の密着性、加工性、耐レトルト性に優れ
ている。また、塗膜中に未反応の低分子量物を含
まないので、缶用内面用塗料として用いた場合、
食品内容物中に未反応の低分子量物が移行するこ
とがなく、フレーバーの保持性も優れる。
[Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an aqueous resin dispersion, and more particularly to an aqueous resin dispersion useful as a coating composition for metals, particularly as a coating for the inside of a can. (Conventional technology) Paints whose main component is aromatic epoxy resin are
It has excellent processability, content resistance, coating film properties, etc., and is used as a paint for cans, but the aromatic epoxy resin itself does not dissolve or disperse in aqueous media. On the other hand, water-based paints for cans are being considered from the viewpoint of resource saving, energy saving, or environmental pollution, and various proposals have also been made regarding paints containing aromatic epoxy resins as a main component. For example, a method is known in which aromatic epoxy resin is dispersed in water using a surfactant.
The action of surfactants tends to have an adverse effect on the storage stability and physical properties of the paint film. Various self-emulsifying aromatic epoxy resins have been proposed, which are aromatic epoxy resins modified with acrylic resins having carboxyl groups. For example, JP-A-53-14963 and JP-A-Sho.
Publication No. 55-9433 discloses that a partial reactant containing an excess of carboxyl groups obtained by reacting an acrylic resin and an aromatic epoxy resin can be stably dispersed in an aqueous medium in the presence of ammonia or an amine. There is. JP-A-57-105418 and JP-A-58-
Publication No. 198513 describes a monomer mixture containing a low-molecular compound having an epoxy group and an acryloyl group in one molecule, which is obtained by partially reacting an aromatic epoxy resin and (meth)acrylic acid, and acrylic acid or methacrylic acid. An aqueous dispersion composition obtained by polymerizing and neutralizing with a basic compound is disclosed. In addition, JP-A-53-1228 discloses a grafting method 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 aromatic epoxy resin. It has been shown that the prepared epoxy resins can be stably dispersed in aqueous media containing bases. Since the self-emulsifying aromatic epoxy resin obtained by the above technology does not contain surfactants in the paint, it can itself provide a strong coating film. Contains a highly water-soluble amino resin. By blending an amino resin, the curing speed of the paint can be improved to a certain extent without deteriorating the physical properties of the paint film, but when used in an amount that is practically satisfactory in terms of curing speed, the adhesion, Processability deteriorates, and especially as a paint for the inner surface of a can, low-molecular-weight compounds derived from the amino resin are eluted into the contents of the can during heat sterilization, resulting in hygienic problems. It is also known to incorporate a phenolic resin into a self-emulsifying aromatic epoxy resin, but it was thought that ordinary phenolic resins have a slow curing speed and cannot contribute to improving fast curing properties. (Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to improve the curing speed of a self-emulsifying aromatic epoxy resin coating. Furthermore, it is an object of the present invention to improve the adhesion and processability of the coating film. Furthermore, an object of the present invention is to overcome the hygienic problems associated with the combined use of water-soluble amino resins. [Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) That is, the present invention provides an acrylic resin (A) containing 12 to 70% by weight of monobasic carboxylic acid monomer units in one molecule as an essential component. and a carboxyl-excess acrylic resin-aromatic epoxy resin partial bond (D) having an aromatic epoxy resin (B) moiety, and a compound whose general formula is represented by the following formula (). A composite resin composition containing a phenolic resin initial condensate (C) containing 40% by weight or more has a pH of 4.
It is an aqueous resin dispersion prepared by dispersing it in an aqueous medium in the presence of ammonia or amine in an amount of ~11. (In the formula, R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, X is a hydrogen atom or a methyl group, a and b are both 1 or 2, and a+
b=3 or a+b=4. ) The acrylic resin-aromatic epoxy resin partial bond (D) in the present invention has at least an acrylic resin (A) portion and an epoxy resin (B) in one molecule. In the first method for producing the acrylic resin-aromatic epoxy resin partially bonded product (D) in the present invention, 12 to 70% by weight of a monobasic carboxylic acid monomer is used.
An acrylic resin (A) formed by copolymerizing a copolymerizable monomer mixture containing Partial reaction occurs in the presence of an esterification catalyst or in the absence of a catalyst. The above acrylic resin (A) is prepared by mixing a monomer mixture consisting of monobasic carboxylic acid monomers such as acrylic acid and methacrylic acid with other copolymer monomers in an organic solvent such as azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, etc. It can be obtained by copolymerization using a conventional radical polymerization initiator 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,
Styrenic monomers such as 2-methylstyrene, t-butylstyrene, and chlorostyrene, hydroxy group-containing monomers such as hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, and hydroxypropyl methacrylate, N-methylol (meth) Select from one or more of N-substituted (meth)acrylic monomers such as acrylamide and N-butoxymethyl (meth)acrylamide, epoxy group-containing monomers such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, and acrylonitrile. I can do it. The amount of monobasic carboxylic acid monomer used is 12 to 70% by weight based on the total amount of monomers. If it 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. This is not preferable because it deteriorates the properties, solvent resistance, flavor suitability, etc. Conversely, if it exceeds 70% by weight, the water resistance and boiling resistance of the coating film deteriorate. 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 preferably one obtained by condensing bisphenol A and epihalohydrin in the presence of an alkali catalyst,
Those having an average of 1.1 to 2.0 epoxy groups in one molecule and a number average molecular weight of 300 or more, preferably 900 or more are used. Commercially available products include Epicote 828 and Epicote 1001 from Ciel Chemical Co., Ltd.
Epicote 1004, Epicote 1007, Epicote
1009 etc. 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 partial reaction product of acrylic resin (A) and aromatic epoxy resin (B) is obtained by combining the acrylic resin (A) and aromatic epoxy resin (B) in solid content ratio in a hydrophilic organic solvent. 2:1 to 1:6 in the presence of ammonia or amine at 60°C to 170°C.
It can be obtained by reacting for about 10 minutes to 2 hours. The reaction can be controlled by measuring the percentage of oxirane, measuring the viscosity, or measuring the molecular weight distribution by gel permeation chromatography (GPC). The final oxirane group content of the partial reactant is 5 to 5% as a reduction rate to the oxirane content of the aromatic epoxy resin.
95%, more preferably 30 to 70%. If the reduction rate of oxirane groups is less than 5%, the acrylic resin-aromatic epoxy resin partial reaction product 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. The second method for producing the acrylic resin-aromatic epoxy resin partially bonded product (D) in the present invention involves combining an aromatic epoxy resin (B) and a monobasic carboxylic acid monomer such as (meth)acrylic acid. A monomer mixture containing a monobasic carboxylic acid monomer and the above-mentioned copolymerizable monomer is radically polymerized into a low molecular weight compound having a (meth)acryloyl group and an epoxy group in one molecule, which is obtained by partially reacting the two. The third method for producing the acrylic resin-aromatic epoxy resin partial bond (D) in the present invention includes 12 to 70% by weight of a monobasic carboxylic acid monomer in the presence of the aromatic epoxy resin (B). The copolymerizable monomer mixture is polymerized 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. In the composite resin composition of the present invention, a phenolic resin initial condensate (C) containing a compound represented by the following general formula () is mixed or preliminarily mixed into an acrylic resin-aromatic epoxy resin partial bond (D). It is a condensed product. (In the formula, R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, X is a hydrogen atom or a methyl group, a and b are both 1 or 2, and a+
b=3 or a+b=4. ) The phenolic resin initial condensate (C) containing a compound whose general formula is represented by the formula () is a mixture of bisphenols such as bisphenol A or bisphenol F and formaldehyde into bisphenol A1
using 5 to 10 moles of formaldehyde and 1.5 to 4 moles of alkaline catalyst,
Relatively mild reaction conditions, i.e., reaction temperature of 30 to 70°C for 30 minutes to 4 hours, more preferably
It can be obtained by reacting at 45 to 55°C for 2 to 3 hours. In addition, the phenolic resin initial condensate (C) containing the compound represented by the general formula () includes hydrochloric acid, which is a trifunctional mononuclear phenol, m-ethylphenol,
It can be obtained using 3,5-xylenol and m-methoxyphenol as raw material phenols. Furthermore, the above trifunctional mononuclear phenol and p
-cresol, o-cresol, p-tert-butylphenol, p-ethylphenol, 2,3-
Bifunctional phenols such as xylenol and m-methoxyphenol can also be used in combination. The preparation of the phenolic resin condensate (C) using these mononuclear phenols may be performed under the same reaction conditions as those using bisphenols. The alkaline catalyst used in the synthesis of the phenolic resin initial condensate (C) is preferably a strong base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, but sodium carbonate and the like can also be used alone or in combination. Formaldehyde can also be used as formalin and paraformaldehyde. The important point in this synthesis is to suppress the condensation reaction and allow only the addition reaction of formaldehyde to the phenols to occur.For this purpose, the reaction temperature is kept as low as possible, an alkali catalyst is used in excess of the number of moles of the phenols, and formaldehyde is also added to the phenols. Use more than the equivalent number of the class. For example, when 1 mol of bisphenol A is used as the phenol, it is suitable to use 2 mol of the alkali catalyst and 8 mol of formaldehyde. The end point of the reaction is determined by GPC measurement,
For reactions such as carbolic acid, where the hue changes from pale yellow to dark red depending on the degree of condensation,
It can also be determined by managing hue. Furthermore, if the reaction conditions can be controlled sufficiently, it can also be determined by the reaction time. To separate the phenolic resin initial condensate (C) containing the compound of general formula () from the reaction product, the reaction mixture is made acidic with hydrochloric acid, sulfuric acid, etc., and the precipitate is filtered and washed with water. be able to. In the case of reaction products with high solubility in organic solvents, such as bisphenols, the organic solvent and acid can be added at the same time and extracted into the solvent. The extracted reaction product is treated with acid, alkali, or
It can be purified by washing with water etc. General formula () in phenolic resin initial condensate (C)
The amount of the compound represented by can be confirmed by GPC measurement. Furthermore, the methylol concentration can be confirmed from nuclear magnetic resonance spectroscopy. General formula () in phenolic resin initial condensate (C)
The content of the compound represented by is 40% by weight or more, preferably 60% by weight or more, more preferably 70% by weight or more. As the amount of the compound represented by the general formula () increases, the faster curing properties, hot water resistance, processability, and adhesion improve. Further, the phenolic resin initial condensate (C) is used in an amount of 2 to 40% by weight based on the total amount of the resin including the acrylic resin (A) and the aromatic epoxy resin (B). 2
If it is less than 40% by weight, its contribution to the curing speed of the coating film will not be sufficient, and if it exceeds 40% by weight, the physical properties such as processability of the coating film will tend to deteriorate. The aqueous dispersion of the present invention may be prepared by adding ammonia or amine to the composite resin composition in an amount such that the final composition has a pH of 4 to 11 and dispersing it in an aqueous medium. Examples of the above amines include alkylamines such as trimethylamine, triethylamine, and butylamine; alcohol amines such as 2-dimethylaminoethanol, diethanolamine, triethanolamine, and aminomethylpropanol;
Morpholine and the like are used. Polyvalent amines such as ethylenediamine and diethylenetriamine can also be used. In the present invention, the aqueous medium means water alone or a mixture with a hydrophilic organic solvent in which at least 10% by weight is water, and examples of the hydrophilic organic solvent include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, Alkyl alcohols such as sec-butanol, tert-butanol, isobutanol, ether alcohols such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl carbitol, ethyl carbitol, ethers such as methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, etc. Esters, dioxane, dimethylformamide, diacetone alcohol, etc. are used. 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
You can choose from a range of 150℃ to 230℃ and a time range of 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 with reference to Examples. In addition,
In the examples, "parts" and "%" indicate "parts by weight" and "% by weight," respectively. (Example) Example 1 [Preparation of acrylic resin solution] Styrene 300.0 parts Ethyl acrylate 210.0 Methacrylic acid 90.0 Buty cellosolve 288.0 Benzoyl peroxide 12.0 1/4 of the mixture of the above composition was placed in a four-neck flask purged with nitrogen gas. Heat the preparation to 80-90℃, and while keeping it at that temperature, gradually drop the remaining 3/4 over 2 hours. After the addition is complete, stir at that temperature for another 2 hours, cool, and give an acid value of 93 (solid). A carboxyl group-containing resin solution was obtained with a solid content of 59.7% and a viscosity of 4100 cps (25°C; all viscosities hereinafter refer to measurement results at 25°C). [Preparation of epoxy resin solution] Epicote 1007 500 parts Butyl Cellosolve 333.3 After purging with nitrogen gas, charge the entire amount into a four-necked flask, gradually heat to raise the internal temperature to 100℃, stir for 1 hour, and after completely dissolving, heat to 80℃. Cool and solids
A 60% epoxy resin solution was obtained. [Preparation of phenolic resin (C1) solution] Bisphenol A 228g (1 mol), 37% formalin 649g (8 mol), 35% sodium hydroxide 302
After reacting at 50°C for 2 hours, 250 g of ethyl acetate and 250 g of n-butyl alcohol were added, followed by 401 g (2.2 mol) of 20% hydrochloric acid.
After stirring at 60℃ for 10 minutes, when left to stand still, 2
Divided into layers. The upper layer is an organic compound layer and the yield is
It was 430g. The organic layer was washed and neutralized using water and aqueous ammonia to obtain 330 g of a pale purple transparent phenolic resin (C1). The solid content was 30%. When this solution was analyzed by high performance liquid chromatography and nuclear magnetic resonance absorption spectroscopy, it was confirmed that it contained 75% of a tetramethylol compound of bisphenol A represented by the following chemical formula. 25 left
% was a mixture of polymethylolated bisphenol A dimers and trimers condensed at the methylol group. [Preparation of aqueous resin dispersion] 50 parts of the above acrylic resin solution, 100 parts of the above epoxy resin solution, 4.8 parts of 2-dimethylaminoethanol, 60 parts of the above phenol resin (C1) solution, 325.2 parts of ion-exchanged water, and reacted at 80°C for 70 minutes with stirring. was added while cooling, and the temperature of the reaction solution reached 60°C. After stirring at 60℃ for 10 minutes,
The mixture was added dropwise over time to obtain a milky white resin dispersion with a solid content of 20% and a viscosity of 50 cps. Example 2 Epoxy resin solution used in Example 1,
Acrylic resin solution and phenolic resin (C1)
An aqueous resin dispersion was prepared using the solution. However, the amount of the phenolic resin solution used was 30 parts, the amount of ion exchange water used was 315 parts, and the other components were the same as in Example 1. Solid content 20%, viscosity 75cps
A milky white resin dispersion was obtained. Example 3 Epoxy resin solution used in Example 1,
Acrylic resin solution and phenolic resin (C1)
An aqueous resin dispersion was prepared using the solution. However, the amount of the phenol resin solution used was 10 parts, the amount of ion exchange water used was 300.2 parts, and the other components were the same as in Example 1. Solid content 20%, viscosity
A milky white resin dispersion of 80 cps was obtained. Example 4 [Preparation of phenolic resin (C2) solution] Bisphenol A 228g (1 mol), 37% formalin 649g (8 mol), 35% sodium hydroxide 229g
When synthesized and purified in the same manner as the preparation of the phenolic resin in Example 1 using g (2 mol),
345 g of a solution with a solids content of 30% was obtained. The content of tetramethylolated bisphenol A in this phenolic resin (C2) solution was 63%. The remaining 37% was a mixture of polymethylolated bisphenol A dimers or more. [Preparation of aqueous resin dispersion] Aqueous resin was prepared in the same manner as in Example 1, except that the above phenol (C2) solution was used in place of the epoxy resin solution, acrylic resin solution, and phenol resin (C1) solution used in Example 1. A dispersion was obtained. Example 5 Epoxy resin solution used in Example 4,
Acrylic resin solution and phenolic resin (C2)
An aqueous resin dispersion was prepared using the solution. However, the amount of phenol resin (C2) used was 30 parts, the amount of ion exchange water used was 325.2 parts, and the other components were the same as in Example 4. Solid content 20%, viscosity
A milky white resin dispersion of 89 cps was obtained. Example 6 Epoxy resin solution used in Example 4,
Acrylic resin solution and phenolic resin (C2)
An aqueous resin dispersion was prepared using the solution. However, the amount of phenol resin (C2) used was 10 parts, the amount of ion exchange water used was 300.2 parts, and the other components were the same as in Example 4. Solid content 20%, viscosity
A milky white resin dispersion of 100 cps was obtained. Example 7 [Preparation of phenolic resin (C3) solution] 94 g (1 mol) of carbolic acid, 405 g of 37% formalin
(5 mol) and 211 g (1.32 mol) of 25% sodium hydroxide were mixed and reacted at 50°C for 2 hours and then at 70°C for 2 hours to obtain a red transparent solution. Add 100 g of ethyl acetate and 100 g of n-butyl alcohol to this solution, followed by 200 g of 20% hydrochloric acid.
(1.1 mol) was added, stirred at 60°C for 10 minutes, and then allowed to stand. Within a few minutes, the mixture separated into two layers: the upper layer was a golden-yellow organic layer, and the lower layer was a light brown aqueous layer. Water the organic layer to 150%
When washed twice with g, the lower layer became an organic layer. At this time, the pH of the water layer was 4.2. The yield of the organic layer was 303 g, solid content 26.3%. A portion of the solvent was removed to give a solid content of 30%. This organic layer consists of a mixture of dinuclear polymethylolates of carbolic acid.
%, and the polynuclear polymethylol compound was 45% phenolic resin (C3). [Preparation of aqueous resin dispersion] Aqueous resin dispersion was prepared in the same manner as in Example 1, except that the above phenolic resin (C3) solution was used in place of the epoxy resin solution, acrylic resin solution, and phenolic resin (C1) solution used in Example 1. A resin dispersion was obtained. Example 8 Epoxy resin solution used in Example 7,
Acrylic resin solution and phenolic resin (C3)
An aqueous resin dispersion was prepared using the solution. However, the amount of phenolic resin (C3) solution used is 30 parts,
The amount of ion-exchanged water used was 315.2 parts, and the other components were the same as in Example 7. A milky white resin dispersion with a solid content of 20% and a viscosity of 66 cps was obtained. Example 9 Epoxy resin solution used in Example 7,
Acrylic resin solution and phenolic resin (C3)
An aqueous resin dispersion was prepared using the solution. However, the amount of phenolic resin (C3) solution used is 10 parts,
The amount of ion-exchanged water used was 300.2 parts, and the other components were the same as in Example 7. A milky white resin dispersion with a solid content of 20% and a viscosity of 70 cps was obtained. Example 10 [Preparation of epoxy acrylate resin solution] Epicote 1009 646 parts Butyl cellosolve 349 10% sodium hydroxide 1 hydroquinone 0.02 methacrylic acid 4 parts were charged, stirred at 110°C for 2 hours, and dissolved.
After confirmation, it was cooled. was added at 100°C and while heating. The reaction was carried out at 130° C. for 5 hours, and the end point was reached when the acid value decreased to 0.3 mg KOH/g, and the reaction mixture was taken out after cooling. The number average molecular weight of the product is 3800, and the epoxy equivalent is
2750, the average number of epoxy groups per molecule is 1.38,
The viscosity at 50°C with a solid content of 65% was 80,000 cps. [Preparation of aqueous resin dispersion] Methyl ethyl getone 40 parts Above epoxy acrylate resin solution 171 Styrene 16.7 Ethyl acrylate 19.5 Methacrylic acid 19.5 Butyl cellosolve 33.4 Azobisisobutyronitrile 2.4 Azobisisobutyronitrile 0.6 Phenol resin (C1) solution 111 Methyl ethyl ketone 10 2-dimethylaminoethanol 10% aqueous solution
7.0 Ion-exchanged water 505.8 was charged into a flask, heated and refluxed, and the mixed solution of 505.8 was added little by little over a period of 3 hours. After the addition was completed, the temperature was raised to 90°C, and the reaction was continued by adding . When the sampled solution reached 55%, it was added, and the reaction was continued at 90°C for 2 hours, then added while cooling, and when the temperature reached 60°C, was added, and then was gradually added. . An aqueous dispersion with a solid content of 20% and a viscosity of 15 cps was obtained. Comparative Example 1 An aqueous resin dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that only the acrylic resin solution and epoxy resin solution prepared in Example 1 were used as resin components. however,
295.2 parts of ion-exchanged water was used. Solid content 20%,
A milky white resin dispersion with a viscosity of 125 cps was obtained. Comparative Example 2 [Preparation of phenolic resin (C4) solution] Bisphenol A 228g (1 mol), 37% formalin 324g (4 mol), 35% sodium hydroxide 114
After reacting at 70°C for 4 hours, 200 g of ethyl acetate and 200 g of n-butyl alcohol were added, followed by 151 g (0.83 mol) of 20% hydrochloric acid.
After stirring at 60°C for 10 minutes, the mixture was allowed to stand and was separated into two layers within a few minutes. The solid content is 30% by the same operation as in Example 1.
300 g of a light brown, transparent solution was obtained. This phenolic resin (C4) solution contained 4.8% of tetramethylolated bisphenol A, and the rest was a condensed polynuclear mixture. [Preparation of aqueous resin dispersion] Example 1 except that the above phenolic resin (C4) solution was used in place of the phenolic resin (C1) solution.
In the same manner as above, a milky white dispersion with a solid content of 20% and a viscosity of 45 cps was obtained. Comparative Example 3 [Preparation of phenolic resin (C5) solution] 94 g (1 mol) of carbolic acid, 324.3 g of 37% formalin
(4 mol) and 211 g (1.32 mol) of 25% sodium hydroxide were mixed, and after reacting at 50°C for 2 hours,
After reacting at 70°C for 4 hours, a dark red transparent solution was obtained. Add 100g of ethyl acetate and n-
Add 100g of butyl alcohol, followed by 20% hydrochloric acid.
200 g (1.1 mol) was added. Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed to finally obtain a brown transparent organic layer. The yield of the organic layer was 311 g, solid content 35.6%. n
- Butyl alcohol was added to make the solids content 30%.
The organic layer is 9.6% mononuclear and 26.7% dinuclear of carbolic acid.
A phenolic resin (C5) solution, which is a mixture of polymethylol compounds containing 63.7% polynuclear bodies, was obtained. [Preparation of aqueous resin dispersion] Example 1 except that the above phenolic resin (C5) solution was used in place of the phenolic resin (C1) solution.
In the same manner as above, a milky white dispersion with a solid content of 20% and a viscosity of 45 cps was obtained. Comparative Example 4 Same as Example 1 except that 22.5 parts of Cymel 325 (water-soluble amino resin manufactured by Mitsui Toatsu Co., Ltd., solid content 80%) was used instead of the phenolic resin (C1). A resin dispersion was obtained. The resulting resin dispersion had a solid content of 20% and a viscosity of 105 cps. Painting test The aqueous resin dispersions obtained in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4 were replaced with hexyl cellosolve.
4.6% water, 72.4% water, and 23% solids resin dispersion. Then add 25% ammonia water little by little.
All resin dispersions were prepared to have a solids content of 21 to 22.5% and a viscosity of 800 to 1200 cps. All of the prepared resin dispersions showed no change in viscosity or sedimentation after being stored at 50°C for 3 months, and were confirmed to be extremely stable. Next, the prepared resin dispersion was applied on a tin plate to a thickness of 8 to 10μ, and heated at 165°C and 200°C.
Each test panel was baked and dried for 5 minutes. The aqueous dispersion was sprayed onto the inner surface of a two-piece tin can with a content capacity of 250 ml, and baked and dried at 165° C. and 200° C. for 5 minutes each to prepare an inner-coated can, and its various resistances were tested. The test method is 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 was judged visually and by peeling off with cellophane adhesive tape. (3) Workability: This occurs when using a special folding type DuPont impact tester, placing a sample folded in half at the bottom, and dropping a 1 kg iron weight 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. (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°C.
The treatment was carried out for 30 minutes, and the degree of corrosion near the x mark was determined. (5) Potassium permanganate consumption: Fill the inner-coated can with 250 ml of ion-exchanged water and seal it.
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 Act. (6) Salt solution storage test: 1% salt solution in a can with painted interior
After filling 250ml and sealing, pack in a cardboard box (15 cans each 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 can
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 then subjected to a flavor test. Test Results (1) Adhesion: All samples of Examples and Comparative Examples baked at 165°C and 200°C were 100/100. (2) Retort resistance: The judgment results are shown in Table 1. No abnormalities (○): Slight whitening or peeling of the paint film (△): Significant whitening or peeling of the paint film (×) Indicated. (3) Workability: All samples of Examples and Comparative Examples baked at 165°C and 200°C had crack lengths of 10 mm or less and passed the test. (4) Corrosion resistance: The evaluation results are shown in Table 1 as follows: No abnormality (○): Slight corrosion (△): Significant corrosion (x). (5) Potassium permanganate consumption: Shown in Table 1 as a numerical value (ppm). (6) Salt solution storage test: Table 1 shows the values (ppm). (7) Flavor preservability: Some changes were observed in the inner-coated can of Comparative Example 4, but no changes were observed in the inner-coated cans of other Examples and Comparative Examples. [Effects of the Invention] The aqueous resin dispersion resistance obtained in the present invention cures in a short time as a paint for metals, and the resulting coating film has excellent corrosion resistance. Also, as a paint for cans, it has excellent coating film adhesion, processability, and retort resistance. In addition, since the coating film does not contain unreacted low molecular weight substances, when used as a paint for the inner surface of cans,
Unreacted low molecular weight substances do not migrate into food contents, and flavor retention is excellent.

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一分子中に、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)部分と、芳香族系エポキシ樹脂(B)部分と
を有す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結合物(D)、および、一
般式が下記式()で表される化合物を40重量%
以上含むフエノール樹脂初期縮合物(C)を配合して
なる複合樹脂組成物を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
散せしめてなる水性樹脂分散体。 (ただし、式中、Rは水素原子または炭素数1な
いし12のアルキル基、Xは水素原子またはメチル
基、a、bは、共に、1または2であつて、a+
b=3またはa+b=4である。) 2 一般式が式()で表される化合物を60重量
%以上含むフエノール樹脂初期縮合物(C)を配合し
てなる特許請求の範囲第1項記載の水性樹脂分散
体。 3 一般式が式()で表される化合物を70重量
%以上含むフエノール樹脂初期縮合物(C)を配合し
てなる特許請求の範囲第1項記載の水性樹脂分散
体。 4 フエノール樹脂初期縮合物(C)の重量が樹脂の
全重量に対して2ないし40重量%である特許請求
の範囲第1項記載の水性樹脂分散体。 5 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。 6 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5項記載の水
性樹脂分散体。 7 芳香族系エポキシ樹脂の数平均分子量が900
ないし6000である特許請求の範囲第5項記載の水
性樹脂分散体。 8 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5項記載の水性樹脂分散体。 9 アクリル系樹脂−芳香族系エポキシ樹脂部分
結合物(D)が、芳香族系エポキシ樹脂(B)と(メタ)
アクリル酸とを部分反応してなる一分子中に(メ
タ)アクリロイル基とエポキシ基とを有する低分
子量化合物に、一塩基性カルボン酸モノマーを含
むモノマー混合物をラジカル重合して得られる部
分結合物(D)である特許請求の範囲第1項記載の水
性樹脂分散体。
[Claims] 1. An acrylic resin (A) portion containing 12 to 70% by weight of monobasic carboxylic acid monomer units as an essential component and an aromatic epoxy resin (B) portion in one molecule. Acrylic resin with excess carboxyl groups-
40% by weight of aromatic epoxy resin partially bound product (D) and a compound whose general formula is represented by the following formula ()
An aqueous resin dispersion obtained by dispersing a composite resin composition containing the above-containing phenolic resin initial condensate (C) in an aqueous medium in the presence of ammonia or amine in an amount such that the pH becomes 4 to 11. (In the formula, R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, X is a hydrogen atom or a methyl group, a and b are both 1 or 2, and a+
b=3 or a+b=4. 2. The aqueous resin dispersion according to claim 1, which contains a phenolic resin initial condensate (C) containing 60% by weight or more of a compound represented by formula (). 3. The aqueous resin dispersion according to claim 1, which contains a phenolic resin initial condensate (C) containing 70% by weight or more of a compound represented by formula (). 4. The aqueous resin dispersion according to claim 1, wherein the weight of the phenolic resin initial condensate (C) is 2 to 40% by weight based on the total weight of the resin. 5 Acrylic resin-aromatic resin with excess carboxyl groups, which is obtained by partially reacting acrylic resin (A) with aromatic epoxy resin (B), in which the acrylic resin-aromatic epoxy resin partial bond (D) The aqueous resin dispersion according to claim 1, which is a partially reacted epoxy resin. 6. The aqueous resin dispersion according to claim 5, wherein the acrylic resin (A) has a weight average molecular weight of 3,000 to 80,000. 7 The number average molecular weight of aromatic epoxy resin is 900
6,000 to 6,000. 8 Acrylic resin (A) and aromatic epoxy resin (B)
The aqueous resin dispersion according to claim 5, having a solid content ratio of 2:1 to 1:6. 9 The acrylic resin-aromatic epoxy resin partial bond (D) is combined with the aromatic epoxy resin (B) (meth)
Partially bonded product obtained by radical polymerizing a monomer mixture containing a monobasic carboxylic acid monomer to a low molecular weight compound having a (meth)acryloyl group and an epoxy group in one molecule obtained by partially reacting with acrylic acid ( D) The aqueous resin dispersion according to claim 1, which is D).
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6284146A (en) * 1985-10-09 1987-04-17 Toyo Ink Mfg Co Ltd Aqueous resin dispersion
JPH0681820B2 (en) * 1987-05-29 1994-10-19 東洋インキ製造株式会社 Aqueous can inner coating for roll coat
JPH0672216B2 (en) * 1987-07-24 1994-09-14 大日本インキ化学工業株式会社 Aqueous coating resin composition and method for producing the same
JPH089707B2 (en) * 1991-10-31 1996-01-31 東洋製罐株式会社 Inner coating can using water-based paint
EP0829516B1 (en) * 1996-09-16 2002-01-16 Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd. Aqueous resin dispersion

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
GB1585486A (en) * 1976-05-11 1981-03-04 Scm Corp Epoxy resins processes for making and using same and substrates coated therewith
JPS5937026B2 (en) * 1978-12-05 1984-09-07 東洋インキ製造株式会社 Resin composition for aqueous coating
US4341678A (en) * 1979-09-17 1982-07-27 Inmont Corporation Water-borne epoxy-phenolic coating compositions
JPS57105418A (en) * 1980-12-23 1982-06-30 Asahi Chem Ind Co Ltd Aqueous dispersion composition
JPS57182361A (en) * 1981-05-06 1982-11-10 Kishimoto Akira Thermosetting paint
US4446260A (en) * 1981-07-24 1984-05-01 International Paint Public Limited Company Water dilutable epoxy coating composition
JPS5937287B2 (en) * 1982-05-17 1984-09-08 旭化成株式会社 Method for producing an aqueous dispersion composition

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