JPH0576979B2 - - Google Patents
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- JPH0576979B2 JPH0576979B2 JP17611085A JP17611085A JPH0576979B2 JP H0576979 B2 JPH0576979 B2 JP H0576979B2 JP 17611085 A JP17611085 A JP 17611085A JP 17611085 A JP17611085 A JP 17611085A JP H0576979 B2 JPH0576979 B2 JP H0576979B2
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- polymer
- copolymer
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- Graft Or Block Polymers (AREA)
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Description
(産業上の利用分野)
本発明は密着性と耐沸騰水性とが改善された金
属被覆用塗料およびその製造方法に関し、とくに
は飲料用缶内面塗料として内容物を衛生的に保護
するのに好適な塗料の提供を目的とするものであ
る。
(従来技術と問題点)
従来、塩化ビニルを主成分とする共重合体、特
に塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂は、優れ
た物理的特性、特に強靭性、可撓性や優れた化学
的性質、耐水性、耐酸性、耐アルカリ性、耐油
性、耐アルコール性を有し、かつ有機溶剤可溶
性、熱融着性をもつため、好適な金属塗料用ビヒ
クルとして知られている。また、飲料用缶内面の
トツプコートとして内容物食品の風味をそこなわ
ないという利点をもつている。
しかし、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体は、
ブリキ、アルミニウムやクロムメツキ鋼板などの
金属表面に対する密着性に乏しいため、例えばこ
れらの金属表面に密着性のよいエポキシ樹脂を主
体としたフエノール・エポキシ系またはエポキ
シ・アミノ系樹脂等を下塗りし、その上に、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体組成物を塗布適用し
たり、あるいはフエノール樹脂、エポキシ樹脂、
アミノ樹脂、アルキツド樹脂などを併用して、密
着性を改良するなどの工夫がなされている。
エポキシ樹脂などを下塗りしたものは望ましい
密着性が得られるが、2工程を要するという欠点
がある。また、エポキシ樹脂、フエノール樹脂等
を共重合体樹脂に混用すれば、ある程度金属表面
への密着性の改善効果は得られるが、両樹脂の相
溶性が乏しいため塩化ビニルを主体とする共重合
体組成物の密着性および耐沸騰水性と塗膜よりの
溶出という点で充分満足しうる改善手段とはなつ
ていない。
上述の欠点を改善する方法として、塩化ビニル
−酢酸ビニル−マレイン酸共重合物または、塩化
ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合物
が用いられている。前者は金属に対する密着性を
ある程度改善しうるが併用する他の樹脂との相溶
性が不充分であるため、より高度の密着性、耐薬
品、耐沸騰水性において満足できず、また、金属
箔等の柔軟性が要求される用途に対しては不適切
である。
また、後者は相溶性および顔料分散性をある程
度改善するが、密着性が劣るので、金属塗料用ビ
ヒクルとして充分満足しうるものではない。
本発明者らは、このような実情にかんがみ、金
属容器等の内外面の塗装に好適な改善された塗料
を提供すべく、特に従来使用されている塩化ビニ
ルを主成分とする酢酸ビニルとの共重合体の望ま
しい特性を失うことなく、改善された塗膜を与え
る塗料組成物について研究を重ねた結果、実用上
きわめて望ましい金属被覆用塗料を見い出し本発
明に至つた。
(発明の構成)
本発明の第1の発明は
(イ) 塩化ビニル 75〜90重量%
(ロ) カルボン酸ビニルエステル 7〜20重量%
(ハ) 不飽和カルボン酸単量体 0.4〜10重量%
からなる塩化ビニル系共重合体の幹にエポキシ基
を含む側鎖を有するグラフト重合体を含有するこ
とを特徴とする金属被覆用塗料に関するものであ
り、第2の発明はその製造方法に係るものであ
る。
以下これについて詳しく説明する。
塩化ビニル系グラフト共重合体については多く
の文献があり、特にJ.Polymer.Sci.Vol.61,185
−194(1962)には塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体を幹ポリマーとしてグリシジルメタクリレート
に例示されるエポキシ−ビニル化合物のグラフト
重合体が記載されている。しかし、これはアルミ
板およびブリキ板には優れた密着性を示すものの
耐沸騰水性試験において塗膜が白化吸水するだけ
でなく塗膜の密着性が低下するという欠点があつ
た。
本発明によるグラフト化重合体は上記の欠点を
改善したのである。
本発明は前記のように塩化ビニル系共重合体に
エポキシ基を含む側鎖を有するグラフト重合体を
金属被覆塗料用樹脂とするものである。
本発明に係る塩化ビニル系グラフト重合体は、
(イ) 成分の塩化ビニルが75〜90重量%含有するこ
とが重要である。塩化ビニルが75重量%以下で
は耐沸騰水性が劣り、耐沸騰水性試験後の密着
性が低下する。また、90重量%を超えると塗膜
が硬くなり過ぎるとともに溶解しうる溶剤が著
しく制限され実用性を失う。
(ロ) 成分のカルボン酸ビニルエステルとしては低
級脂肪酸のビニルエステル例えば酢酸ビニル、
プロピオン酸ビニル、バーサチツク酸ビニル
(シエルケミカル社製)が好適であるが、これ
らカルボン酸ビニルエステルを7〜20重量%含
有することが重要であり、7重量%より少ない
と溶解性が低下して、可使溶剤が制限され、ま
た、溶液粘度が高くなり、作業性が低下する。
また20重量%を超えると耐沸騰水性試験におい
て塗膜が白化吸水し耐沸騰水性テスト後の密着
性が低下する。
(ハ) 成分の不飽和カルボン酸単量体は、−COOH
基または
(Industrial Application Field) The present invention relates to a metal coating paint with improved adhesion and boiling water resistance, and a method for producing the same, and is particularly suitable for hygienically protecting the contents as an inner surface paint for beverage cans. The purpose is to provide paints that are of high quality. (Prior Art and Problems) Conventionally, copolymers mainly composed of vinyl chloride, especially vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resins, have excellent physical properties, especially toughness, flexibility, and excellent chemical properties. It is known as a suitable vehicle for metal paints because it has properties such as water resistance, acid resistance, alkali resistance, oil resistance, and alcohol resistance, as well as organic solvent solubility and heat fusion properties. It also has the advantage of not impairing the flavor of the food contained therein as a top coat on the inner surface of a beverage can. However, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer
Because it has poor adhesion to metal surfaces such as tinplate, aluminum, and chrome-plated steel sheets, for example, undercoating these metal surfaces with a phenol-epoxy or epoxy-amino resin based on epoxy resin, which has good adhesion, and then A vinyl chloride-vinyl acetate copolymer composition may be applied to the surface, or a phenol resin, epoxy resin,
Efforts have been made to improve adhesion by using amino resins, alkyd resins, etc. A primer coated with epoxy resin or the like provides desirable adhesion, but has the drawback of requiring two steps. In addition, if epoxy resin, phenol resin, etc. are mixed with copolymer resin, the adhesion to metal surfaces can be improved to some extent, but since the compatibility of both resins is poor, copolymers mainly composed of vinyl chloride This method has not yet provided a satisfactory means for improving the adhesion of the composition, its resistance to boiling water, and its elution from the coating film. As a method for improving the above-mentioned drawbacks, a vinyl chloride-vinyl acetate-maleic acid copolymer or a vinyl chloride-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer is used. Although the former can improve adhesion to metals to some extent, it is insufficiently compatible with other resins used in combination, so it is not satisfactory in terms of higher adhesion, chemical resistance, and boiling water resistance, and metal foils, etc. It is unsuitable for applications that require flexibility. Furthermore, although the latter improves the compatibility and pigment dispersibility to some extent, it has poor adhesion and is therefore not fully satisfactory as a vehicle for metal coatings. In view of these circumstances, the inventors of the present invention aimed to provide an improved coating material suitable for painting the interior and exterior surfaces of metal containers, etc., in particular by combining it with vinyl acetate, which is mainly composed of vinyl chloride, which has been conventionally used. As a result of extensive research into coating compositions that provide improved coating films without losing the desirable properties of the copolymer, we have discovered a coating composition for metal coating that is highly desirable in practice, leading to the present invention. (Structure of the Invention) The first invention of the present invention is (a) vinyl chloride 75 to 90% by weight (b) carboxylic acid vinyl ester 7 to 20% by weight (iii) unsaturated carboxylic acid monomer 0.4 to 10% by weight The second invention relates to a metal coating paint characterized by containing a graft polymer having a side chain containing an epoxy group in the backbone of a vinyl chloride copolymer consisting of It is. This will be explained in detail below. There are many documents on vinyl chloride graft copolymers, especially J. Polymer. Sci. Vol. 61, 185.
-194 (1962) describes a graft polymer of an epoxy-vinyl compound, exemplified by glycidyl methacrylate, using a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer as a backbone polymer. However, although this method shows excellent adhesion to aluminum plates and tinplate plates, it has the disadvantage that the coating film not only whitens and absorbs water in the boiling water resistance test, but also that the adhesion of the coating film decreases. The grafted polymer according to the invention has improved the above-mentioned drawbacks. As described above, the present invention uses a graft polymer having a side chain containing an epoxy group on a vinyl chloride copolymer as a resin for metal coating paint. It is important that the vinyl chloride-based graft polymer according to the present invention contains 75 to 90% by weight of vinyl chloride, the component (a). If the vinyl chloride content is less than 75% by weight, the boiling water resistance will be poor and the adhesion after the boiling water resistance test will be reduced. On the other hand, if it exceeds 90% by weight, the coating film becomes too hard and the amount of solvent that can be dissolved is severely limited, impractical. (b) As the carboxylic acid vinyl ester component, vinyl esters of lower fatty acids such as vinyl acetate,
Vinyl propionate and vinyl versatate (manufactured by Schiel Chemical Co., Ltd.) are preferred, but it is important to contain 7 to 20% by weight of these carboxylic acid vinyl esters; if it is less than 7% by weight, the solubility will decrease. , the usable solvent is limited, and the viscosity of the solution increases, reducing workability.
Moreover, if it exceeds 20% by weight, the coating film will absorb water and become white in the boiling water resistance test, and the adhesion after the boiling water resistance test will decrease. (c) The component unsaturated carboxylic acid monomer is -COOH
base or
【式】基含有単量体成分を全
共重合体中に0.4〜10重量%含有することが重
要であり0.4重量%より少なくてもまた10重量
%を超えても耐沸騰水性試験において塗膜が白
化吸収し同時に密着力も低下する。
これは具体的にはマレイン酸、フマル酸、イタ
コン酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸
等の不飽和カルボン酸、それらの無水物、不飽和
ジカルボン酸のモノエステルなどが例示される。
この他に塩化ビニルと共重合し得る単量体とし
て例えばアクリル酸エステル類、メタクリル酸エ
ステル、イタコン酸ジエステル、マレイン酸ジエ
ステル、フマル酸ジエステル、アルキルビニルエ
ーテル、エチレン、プロピレン、イソブチレン、
アクリルニトリル、アクリルアマイドなども任意
成分として可能であるが、本発明に係るグラフト
重合体の機能を損なわぬためには10重量%以下に
抑えるべきである。
本発明に係る塩化ビニル系共重合体樹脂は、上
記単量体より通常知られた重合方法により容易に
製造することができる。重合方法は溶液重合、懸
濁重合、乳化重合、塊状重合等いずれの方法でも
よい。一例として懸濁重合によつて製造する場合
は、水または単量体不溶性の有機溶剤類を媒体と
して単量体類を油溶性重合開始剤の存在下に加熱
撹拌して行ない、通常、系内にポリビニルアルコ
ール、メチルセルロース、ヒドロキシアルキルセ
ルロース、ポリビニルピロリドンやポリスチレ
ン、マレイン酸等の水溶性高分子懸濁剤や、非イ
オン系界面活性剤等が添加使用され、安定な懸濁
状共重合体スラリーを得ることができる。このス
ラリーも通常知られた方法により分離、水洗、乾
燥される。上記いずれの重合方法においても、必
要に応じて分子量調節剤やレドツクス系開始剤が
使用でき、また選択された単量体の連続的あるい
は断続的遅延添加など公知の重合技術を適宜採用
しうることはもちろもである。このようにして得
られた塩化ビニル共重合体を幹として、これにエ
ポキシ基を分子内にもつビニル化合物を反応させ
るのである。ビニル化合物としては次のようなも
のがあげられる。
グリシジルメタクリレート[Formula] It is important to contain the group-containing monomer component in the total copolymer in an amount of 0.4 to 10% by weight. absorbs whitening and at the same time, adhesion strength decreases. Specific examples include unsaturated carboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid, their anhydrides, and monoesters of unsaturated dicarboxylic acids. Other monomers that can be copolymerized with vinyl chloride include acrylic esters, methacrylic esters, itaconic diesters, maleic acid diesters, fumaric acid diesters, alkyl vinyl ethers, ethylene, propylene, isobutylene,
Acrylonitrile, acrylamide, etc. can be used as optional components, but should be kept at 10% by weight or less in order not to impair the function of the graft polymer according to the present invention. The vinyl chloride copolymer resin according to the present invention can be easily produced from the above-mentioned monomers by a commonly known polymerization method. The polymerization method may be any method such as solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, or bulk polymerization. For example, when producing by suspension polymerization, the monomers are heated and stirred in water or a monomer-insoluble organic solvent in the presence of an oil-soluble polymerization initiator. Water-soluble polymer suspending agents such as polyvinyl alcohol, methyl cellulose, hydroxyalkyl cellulose, polyvinyl pyrrolidone, polystyrene, and maleic acid, and nonionic surfactants are added to create a stable suspended copolymer slurry. Obtainable. This slurry is also separated, washed with water, and dried by commonly known methods. In any of the above polymerization methods, molecular weight regulators and redox initiators can be used as necessary, and known polymerization techniques such as continuous or intermittent delayed addition of selected monomers can be employed as appropriate. Of course. Using the vinyl chloride copolymer thus obtained as a backbone, a vinyl compound having an epoxy group in the molecule is reacted with it. Examples of vinyl compounds include the following. glycidyl methacrylate
【化】 グリシジルアクリレート[ka] glycidyl acrylate
【化】 ブタジエンモノエポキシド[ka] butadiene monoepoxide
【化】 アリルグリシジルエーテル[ka] Allyl glycidyl ether
【化】 グリシジルビニルエーテル[ka] glycidyl vinyl ether
【化】
1−メチル−4−イソプロペニルシクロヘキ
サン−1,2オキシド[Chemical formula] 1-Methyl-4-isopropenylcyclohexane-1,2 oxide
【化】
遊離基触媒としては、ベンゾイルパーオキサイ
ド、アセチルパーオキサイド、メチルエチルケト
ンパーオキサイド、ジ−(2−エチルヘキシル)
パーオキシジカーボネート、アゾビスイソブチロ
ニトリルなどがあげられる。これらは油溶性重合
開始剤として使用されているもののうちから選択
することができる。
以下に本発明による幹となる塩化ビニル系共重
合体の合成方法、グラフト化方法およびその性能
について具体的に示す。
グラフト重合については次のようにして行われ
る。
前記塩化ビニル共重合体100重量部に、これを
溶解または分散させる有機溶剤たとえばケトン、
エステル、芳香族炭化水素、アルコール、エーテ
ル等を200〜1000重量部、有機過酸化物、アゾ化
合物等の遊離基形成剤、たとえばジ−2エチルヘ
キシルパーオキシジカーボネートを0.5〜5重量
部、エポキシ−ビニル化合物を2〜30重量部を加
え窒素雰囲気下で40〜80℃、2〜6時間加熱撹拌
して反応させる。エポキシ−ビニル化合物が2重
量部より少ないと密着性および耐沸騰水性、改良
効果が充分でなくまた30重量部より多いと塩化ビ
ニル共重合体の長所が減殺され耐薬品性および耐
沸騰水性が低下するだけでなく、塗料製造時、使
用される溶剤に不溶となる。生成物を冷却し重合
体の貧溶媒たとえば1500〜3000重量部のイソプロ
ピルアルコール(IPA)またはメタノールを撹拌
下に加え過脱液後、要すればさらにIPAまたは
メタノールで洗浄し未反応エポキシ−ビニル化合
物を除去し乾燥する。
一般にこのようなグラフト化反応では生成物は
実際上 幹ポリマー
グラフトポリマー
枝だけのホモポリマー
の3成分混合物であり、望ましいのはのグラフ
トポリマーであるが混合物からだけを分離取得
することは高コストを要し、実際上の混合
物で使用されている。本発明に係るグラフトポリ
マーにおいては金属密着力および耐沸騰水性は
の単独が最適であり、の幹ポリマーが多量存在
すれば耐沸騰水性が低下し、またのホモポリマ
ーも多量混在するとグラフトポリマーとエポキシ
系ホモポリマーは溶剤に対する溶解性が異なり実
用上、塗料化する有機溶剤に対して不溶解物、濁
り、沈殿物の生成等好ましくない結果となる。従
つて、をなるべく抑制する反応条件が選択さ
れるが、の少量の混在は実用上差し支えな
い。
グラフト効率の測定方法としては、エポキシ−
ビニル化合物のホモポリマーはグラフトポリマー
および幹ポリマーとは有機溶剤に対する溶解性が
異なるため、エポキシ−ビニル化合物ホモポリマ
ーの分離確認が可能であり、たとえばグリシジル
メタクリレート(GMA)を使用した場合、ポリ
GMAホモポリマーはメチルイソブチルケトン
(MIBK)に不溶であり、幹共重合体とグラフト
ポリマーは可溶のため得られたポリマー混合物
を、たとえばMIBKに固形分濃度10〜15重量%に
溶解させるとポリGMAホモポリマーは白濁、不
溶解物として遠心沈降法により分離除去すること
ができる。
沈殿物はMIBKを加え再度撹拌し、少量混在す
る幹ポリマーおよびグラフトポリマーを溶出せし
め、遠心分離してポリGMAを取出した。
この沈殿物はオキシラン酸素10.8%(*計算値
11.3%)塩化ビニル(VC)分が0.5%以下であ
り、実質上GMAホモポリマーであることが確認
された。
上記の操作でホモポリマーを除去した後のポリ
マー溶液はイソプロピルアルコールまたはメタノ
ールで再沈殿し、脱液後乾燥しポリマー粉末を得
る。このポリマーのオキシラン酸素を定量し次の
ようにしてGMAのグラフト効率fを求めた。
f=(GMAホモポリマー除去後のポリマー中
のGMA成分量)/(GMAホモポリマー分離前のGMAの全量
)
本発明に係る金属被覆塗料用樹脂はグラフトに
よるエポキシ基をもつが、さらに−COOH基お
よび[Chemical] Free radical catalysts include benzoyl peroxide, acetyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, di-(2-ethylhexyl)
Examples include peroxydicarbonate and azobisisobutyronitrile. These can be selected from those used as oil-soluble polymerization initiators. The synthesis method, grafting method, and performance of the core vinyl chloride copolymer according to the present invention will be specifically described below. Graft polymerization is carried out as follows. An organic solvent for dissolving or dispersing the vinyl chloride copolymer in 100 parts by weight, such as a ketone,
200 to 1000 parts by weight of esters, aromatic hydrocarbons, alcohols, ethers, etc., 0.5 to 5 parts by weight of free radical forming agents such as organic peroxides and azo compounds, such as di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, and epoxy. Add 2 to 30 parts by weight of a vinyl compound and react by heating and stirring at 40 to 80° C. for 2 to 6 hours under a nitrogen atmosphere. If the epoxy-vinyl compound is less than 2 parts by weight, the adhesion and boiling water resistance will not be sufficiently improved, and if it is more than 30 parts by weight, the advantages of the vinyl chloride copolymer will be diminished and the chemical resistance and boiling water resistance will decrease. Not only that, but it is also insoluble in the solvents used during paint manufacturing. The product is cooled and a poor solvent for the polymer, such as 1,500 to 3,000 parts by weight of isopropyl alcohol (IPA) or methanol, is added under stirring to remove the liquid, and if necessary, the unreacted epoxy-vinyl compound is further washed with IPA or methanol. Remove and dry. In general, in such a grafting reaction, the product is actually a three-component mixture of a trunk polymer, a graft polymer, and a branch homopolymer, and although it is desirable to obtain a graft polymer, it is expensive to separate and obtain only the graft polymer from the mixture. It is used in practical mixtures. In the graft polymer according to the present invention, metal adhesion and boiling water resistance are optimal when used alone; if a large amount of the main polymer exists, the boiling water resistance decreases, and if a large amount of homopolymer is also mixed, the graft polymer and epoxy Homopolymers have different solubility in solvents, and in practical use, they produce undesirable results such as the formation of insoluble matter, turbidity, and precipitates in organic solvents used in coatings. Therefore, reaction conditions are selected to suppress as much as possible, but the presence of a small amount of is not a practical problem. As a method for measuring grafting efficiency, epoxy
Since vinyl compound homopolymers have different solubility in organic solvents than graft polymers and backbone polymers, it is possible to separate epoxy-vinyl compound homopolymers. For example, when using glycidyl methacrylate (GMA),
GMA homopolymer is insoluble in methyl isobutyl ketone (MIBK), and the backbone copolymer and graft polymer are soluble, so when the resulting polymer mixture is dissolved in MIBK to a solid content of 10 to 15% by weight, GMA homopolymer can be separated and removed as a cloudy, undissolved substance by centrifugal sedimentation. MIBK was added to the precipitate and the mixture was stirred again to elute a small amount of the stem polymer and graft polymer, which were then centrifuged to remove polyGMA. This precipitate has 10.8% oxirane oxygen (*calculated value
11.3%) The vinyl chloride (VC) content was 0.5% or less, and it was confirmed that it was essentially a GMA homopolymer. The polymer solution after removing the homopolymer in the above operation is reprecipitated with isopropyl alcohol or methanol, and after the liquid is removed, it is dried to obtain a polymer powder. The oxirane oxygen content of this polymer was quantified, and the grafting efficiency f of GMA was determined as follows. f=(Amount of GMA component in the polymer after removing the GMA homopolymer)/(Total amount of GMA before separating the GMA homopolymer) The resin for metal coating paint according to the present invention has an epoxy group due to grafting, but it also has a -COOH group. and
【式】基を同一分子内にもつため、
塗膜の加熱焼付けにより有利に架橋し、性能にお
いて従来よりも格段の差を示したものとなる。
例えば高化式フローテスター(島津製作所製)
によるフロー曲線を求めると塩ビ−酢ビ幹重合体
へのGMAグラフト重合体は昇温と共に全量溶融
流動するのに対し、本発明に係るグラフト重合体
は昇温の初期は溶融流動するが、110〜180℃で架
橋して流れず、また160〜200℃に20分加熱焼付け
した塗膜の耐溶剤性試験では本発明品に係るグラ
フト重合体は酢酸エチルに不溶になるが、前記塩
ビ−酢ビ幹重合体へのGMAグラフト重合体は可
溶であるなど、本発明に係るグラフト重合体は金
属被覆塗料用樹脂として優れた性能を示す。
以下実施例をあげる。
実施例 1
1 オートクレーブ内を窒素で置換し、これに下
記のものを仕込んだ。
塩化ビニル 168重量部
酢酸ビニル 56 〃
無水マレイン酸 8 〃
脱イオン水 680 〃
ポリビニルアルコール 2 〃
過酸化ベンゾイル 2 〃
上記成分を撹拌しながら65℃に昇温して反応さ
せた。さらに塩化ビニル(VC)168重量部を6時
間かけて連続圧入し、器内圧が1.0Kg/cm2G以下
になつたところで、残存VCを除去し、冷却後得
られたスラリーを過、脱イオン水で3回洗浄脱
液し、乾燥して、共重合体粉末360重量部を得た。
これを幹共重合体Aとする。この分析結果は、
VC分86.2%、酢酸ビニル(VAc)12.7%、マレ
イン酸分1.1%で重合度430であつた。
次に撹拌機付きフラスコを窒素置換し下記成分
を仕込み、溶解させ、60℃で1.5時間撹拌反応さ
せた。
幹共重合体A 200重量部
メチルエチルケトン 600 〃
グリシジルメタクリレート 28.4〃
ベンゾイルパーオキサイド 4.0〃
反応後冷却し、2500重量部のIPAを滴下、ポリ
マーを沈殿させた。これを過し、さらに1250重
量部のIPAで3回洗浄乾燥して未反応GMAを除
き、グラフト重合体粉末212重量部を得た。オキ
シラン酸素は、1.18%であり、グラフト効果は
0.91であつた。これをポリマーとして実用試験
に供した。
2 塗料の製造
ポリマー 100重量部
メチルイソブチルケトン 150 〃
メチルエチルケトン 150 〃
トルエン 100 〃
上記成分を50℃に加温溶解し、金属被覆用塗料
を得た。第1表には、幹共重合体A、ポリマー
のデータを示した。
3 グラフト効率は、次のようにして求めた。
前述した通り、ポリGMAホモポリマーは
MIBKに溶解しないため、前記重合体粉末100g
をMIBK650gに撹拌溶解させ不溶物は分離し、
分離後の溶液に2300gのIPAを滴下して沈殿さ
せ、過、乾燥し、ポリマー99.0gを得た。この
ポリマーのオキシラン酸素は1.09%であつた。
MIBK不溶ポリマーは、さらにMIBK50gで洗浄
後乾燥し、ポリGMAホモポリマーと思われるポ
リマー1.0gを得た。
このオキシラン酸素は10.8%であつた。Since the [Formula] group is present in the same molecule, it can be crosslinked advantageously by heating and baking the coating film, resulting in a product that shows a significant difference in performance compared to conventional products. For example, Koka type flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation)
When calculating the flow curve according to The graft polymer according to the present invention does not crosslink and flow at ~180°C, and is insoluble in ethyl acetate in a solvent resistance test of a coating film baked at 160-200°C for 20 minutes, but the PVC-vinegar The graft polymer according to the present invention exhibits excellent performance as a resin for metal coating paints, such as the fact that the GMA graft polymer is soluble in the bicarbonate polymer. Examples are given below. Example 1 1 The inside of an autoclave was purged with nitrogen, and the following items were charged into it. Vinyl chloride 168 parts by weight Vinyl acetate 56 Maleic anhydride 8 Deionized water 680 Polyvinyl alcohol 2 Benzoyl peroxide 2 The above components were heated to 65° C. with stirring and reacted. Furthermore, 168 parts by weight of vinyl chloride (VC) was continuously pressurized over a period of 6 hours, and when the internal pressure became 1.0 Kg/cm 2 G or less, the remaining VC was removed, and the slurry obtained after cooling was filtered and deionized. The mixture was washed three times with water, deliquified, and dried to obtain 360 parts by weight of copolymer powder.
This is referred to as trunk copolymer A. The results of this analysis are
The VC content was 86.2%, the vinyl acetate (VAc) 12.7%, the maleic acid content 1.1%, and the degree of polymerization was 430. Next, the flask equipped with a stirrer was purged with nitrogen, and the following components were charged, dissolved, and reacted with stirring at 60° C. for 1.5 hours. Stem copolymer A 200 parts by weight Methyl ethyl ketone 600 Glycidyl methacrylate 28.4 Benzoyl peroxide 4.0 After the reaction was cooled, 2500 parts by weight of IPA was added dropwise to precipitate the polymer. After this, unreacted GMA was removed by washing and drying three times with 1250 parts by weight of IPA to obtain 212 parts by weight of graft polymer powder. The oxirane oxygen is 1.18% and the grafting effect is
It was 0.91. This was used as a polymer for practical tests. 2 Production of paint Polymer 100 parts by weight Methyl isobutyl ketone 150 Methyl ethyl ketone 150 Toluene 100 The above components were dissolved by heating at 50°C to obtain a metal coating paint. Table 1 shows data for the trunk copolymer A and the polymer. 3 Grafting efficiency was determined as follows. As mentioned above, polyGMA homopolymer is
Because it does not dissolve in MIBK, 100g of the above polymer powder
Stir and dissolve in 650 g of MIBK, and insoluble matter is separated.
2300 g of IPA was dropped into the separated solution to precipitate it, filtered and dried to obtain 99.0 g of polymer. The oxirane oxygen content of this polymer was 1.09%.
The MIBK-insoluble polymer was further washed with 50 g of MIBK and dried to obtain 1.0 g of a polymer believed to be a polyGMA homopolymer. The oxirane oxygen content was 10.8%.
【表】
グラフト効率
f=99.0×9.7/100/(99.0g×9.7/100)+(1.0×9
5.9/100)=0.91
4 オキシラン酸素定量法
塩酸−ジオキサン法
1 試料0.1〜0.5g(Wg)をジオキサン25ml
に溶解させる。
2 約0.2N−HCl−ジオキサン試薬(ジオキ
サン100ml+Conc.HCl1.6ml)をエポキシ当
量の2倍以上加え室温で15分以上放置する。
3 0.1N NaOH−メタノールでフエノールフ
タレインを指示薬として滴定する(滴定量l
ml)〔苛性ソーダ所定量6ml以下ならば試料
を少なくし、もう一度やり直し〕
4 同様な操作をブランクテストとして純ジオ
キサンを用いて行う。(適定量Lml)
5 樹脂が予め酸性であれば、これを補正する
ため別途滴定により当量を測定しておく。
(x eq/100)
0.1N NaOH−メタノールの規定数Nとすると
エポキシ価
(eq/100)=(L−l)N/W×10+x
オキシラン酸素量(%)=
16×(エポキシ価)
実施例2〜4および比較例1〜7
1 第1表の共重合体組成になるようにモノマー
組成を変えた以外は実施例1と同様にして重合
し幹共重合体B、C、D、とE、F、Gを得
た。
2 グラフト反応
実施例2〜4、比較例3〜5は第1表のグラ
フト条件に示す以外は実施例1と同様にグラフ
ト反応および精製を行つて各々ポリマー〜ポ
リマーのグラフトポリマーを得た。
3 比較例1および2は実施例1および3におけ
る幹共重合体のAおよびCを比較のためにその
まま用いた。
4 比較例6および7は第1表に示すようにAお
よびBの幹共重合体にポリグリシジルメタアク
リレートホモポリマーを混合、溶解、調整した
ものである。
この溶解組成物を後述する測定法と判定基準に
従つてテストし、結果を第1表および第2表に記
載した。本実施例にもとづくポリマー〜は耐
沸騰水性およびアルミニウム板、ブリキ板、クロ
ム処理鋼板に対しての密着性がきわめて良好で、
さらに水抽出率および過マンガン酸カリ消費量に
おいても優れている。
(測定法および判定法)
1 金属板密着性試験
金属板としてアルミニウム板、ブリキ板、クロ
ムメツキ鋼板およびエポキシ樹脂塗装鋼板(いず
れも日本テストパネル工業社製)上にグラフトポ
リマー溶液組成物を#24バーコーターで塗布(乾
燥膜厚約15μm)し、1時間乾燥後、180℃×5
分加熱乾燥し、塗膜を形成させた。セロテープに
よる碁盤目試験を行なつて4段階評価した。数字
は残量碁盤目数(1mm間隔)である。
判定値:◎:100〜95
〇:94〜80
△:79〜60
×:59以下
2 耐沸騰水性試験
アルミ板およびブリキ板を用いて1と全く同様
に塗膜形成されたものを沸騰水中に1時間浸漬
後、取り出し、水で冷却し表面水を拭つて直ちに
次のような4段階評価を行つた。
判定値:◎:透明
〇:ほとんど透明
△:くもり有り
×:白化
3 耐沸騰水性試験後の金属板密着性試験
テスト2で処理したテストパネルを風乾し、テ
スト1の碁盤目試験と同様に4段階評価を行つ
た。
4 耐溶剤性試験
テスト1で作製したブリキ板上塗膜についてエ
タノール(99.5%特級エタノール)および酢酸エ
チル(特級)について2.5℃、48時間浸漬した後、
次の4段階評価を行つた。
判定値:◎:透明
〇:ほとんど透明
△:くもり有り
×:白化
5 水抽出率試験
厚生省告示第98号に基づく「PL期格第6版の
第2章、材質試験および溶出試験の方法」により
水抽出を100℃×30分で実施し、蒸発残留物
(ppm)を水抽出率として表示した。
6 過マンガン酸カリウム消費量
5と同様に規定の方法により水を用いて作つた
浸出用液について過マンガン酸カリウム消費量
(ppm)を求めた。
第1表における略号:
VeoVa#10:バーサチツク酸ビニル
(シエルケミカル製)
MA:マレイン酸
ItA:イタコン酸
MOM:モノオクチルマレエート
DBM:ジブチルマレエート
BA:アクリル酸ブチル
AGE:アリルグリシジルエーテル
GA:グリシジルアクリレート
BPO:ベンゾイルパーオキサイド
OPP:ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジ
カーボネート
PGMA:ポリグリシジルメタクリレート[Table] Grafting efficiency f=99.0×9.7/100/(99.0g×9.7/100)+(1.0×9
5.9/100) = 0.91 4 Oxirane oxygen determination method Hydrochloric acid-dioxane method 1 0.1 to 0.5 g (Wg) of sample to 25 ml of dioxane
Dissolve in. 2 Add approximately 0.2N-HCl-dioxane reagent (100ml of dioxane + 1.6ml of Conc.HCl) at least twice the epoxy equivalent and leave at room temperature for at least 15 minutes. 3 Titrate phenolphthalein with 0.1N NaOH-methanol as an indicator (titer volume 1
ml) [If the amount of caustic soda is less than the specified amount of 6 ml, use a smaller sample and try again] 4. Perform the same operation as a blank test using pure dioxane. (Appropriate amount Lml) 5. If the resin is acidic in advance, measure the equivalent weight separately by titration to correct this.
(x eq/100) If the specified number of 0.1N NaOH-methanol is N, then epoxy value (eq/100) = (L-l) N/W x 10 + x Oxyrane oxygen amount (%) = 16 x (epoxy value) Example 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 7 1 Stem copolymers B, C, D, and E were polymerized in the same manner as in Example 1, except that the monomer composition was changed to have the copolymer composition shown in Table 1. , F, and G were obtained. 2 Graft Reaction In Examples 2 to 4 and Comparative Examples 3 to 5, the graft reaction and purification were carried out in the same manner as in Example 1 except for the graft conditions shown in Table 1 to obtain graft polymers of polymers. 3 In Comparative Examples 1 and 2, the trunk copolymers A and C in Examples 1 and 3 were used as they were for comparison. 4 Comparative Examples 6 and 7 are obtained by mixing, dissolving, and adjusting a polyglycidyl methacrylate homopolymer in the trunk copolymers A and B as shown in Table 1. This dissolved composition was tested according to the measurement method and criteria described below, and the results are shown in Tables 1 and 2. The polymer ~ based on this example has extremely good boiling water resistance and adhesion to aluminum plates, tinplate plates, and chromium-treated steel plates.
Furthermore, it is excellent in water extraction rate and potassium permanganate consumption. (Measurement method and judgment method) 1 Metal plate adhesion test A #24 bar of the graft polymer solution composition was applied to a metal plate such as an aluminum plate, a tin plate, a chrome-plated steel plate, and an epoxy resin-coated steel plate (all manufactured by Nippon Test Panel Kogyo Co., Ltd.). Apply with a coater (dry film thickness approx. 15 μm), dry for 1 hour, then apply at 180℃ x 5
The mixture was dried by heating for 30 minutes to form a coating film. A grid test using cellophane tape was conducted and the results were evaluated in four stages. The numbers are the grid numbers (1 mm intervals) of the remaining amount. Judgment values: ◎: 100-95 〇: 94-80 △: 79-60 After being immersed for 1 hour, the samples were taken out, cooled with water, and the surface water was wiped off. Immediately, the following 4-grade evaluation was performed. Judgment values: ◎: Transparent 〇: Almost transparent △: Cloudy ×: Whitening 3 Metal plate adhesion test after boiling water resistance test The test panel treated in Test 2 was air-dried, and the same test as the grid test in Test 1 was performed. A graded evaluation was conducted. 4 Solvent Resistance Test After immersing the tinplate top coating film prepared in Test 1 in ethanol (99.5% special grade ethanol) and ethyl acetate (special grade) at 2.5℃ for 48 hours,
The following four-level evaluation was performed. Judgment value: ◎: Transparent 〇: Almost transparent △: Cloudy ×: Whitening 5 Water extraction rate test According to "Chapter 2 of PL grade 6th edition, Material test and elution test method" based on Ministry of Health and Welfare Notification No. 98 Water extraction was performed at 100°C for 30 minutes, and the evaporation residue (ppm) was expressed as the water extraction rate. 6 Potassium permanganate consumption The potassium permanganate consumption (ppm) was determined for the leaching solution prepared using water in the same manner as in 5. Abbreviations in Table 1: VeoVa #10: Vinyl versatate (manufactured by Schiel Chemical) MA: Maleic acid ItA: Itaconic acid MOM: Monooctyl maleate DBM: Dibutyl maleate BA: Butyl acrylate AGE: Allyl glycidyl ether GA: Glycidyl Acrylate BPO: Benzoyl peroxide OPP: Di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate PGMA: Polyglycidyl methacrylate
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
Claims (1)
を含む側鎖を有する塩化ビニル系グラフト重合体
を含有することを特徴とする金属被覆用塗料。 2 (イ) 塩化ビニル 75〜90重量% (ロ) カルボン酸ビニルエステル 7〜20重量% (ハ) 不飽和カルボン酸単量体 0.4〜10重量% を共重合させ、得られた塩化ビニル系共重合体に
エポキシ基を分子内にもつビニル化合物を遊離基
触媒の存在下に反応せしめ、得られたグラフト重
合体と所望塗料成分類とを混合することを特徴と
する金属被覆用塗料の製造方法。[Scope of Claims] 1. A vinyl chloride copolymer consisting of (a) 75 to 90% by weight of vinyl chloride, (b) 7 to 20% by weight of vinyl carboxylic acid ester, and (c) 0.4 to 10% by weight of unsaturated carboxylic acid monomer. A coating material for metal coating characterized by containing a vinyl chloride-based graft polymer having a side chain containing an epoxy group in the polymer trunk. 2 (a) Vinyl chloride 75 to 90% by weight (b) Carboxylic acid vinyl ester 7 to 20% by weight (c) Unsaturated carboxylic acid monomer 0.4 to 10% by weight are copolymerized to obtain a vinyl chloride copolymer. A method for producing a paint for metal coating, which comprises reacting a polymer with a vinyl compound having an epoxy group in the molecule in the presence of a free radical catalyst, and mixing the resulting graft polymer with a desired paint component. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17611085A JPS6236470A (en) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | Paint for metal coating and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17611085A JPS6236470A (en) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | Paint for metal coating and its manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6236470A JPS6236470A (en) | 1987-02-17 |
| JPH0576979B2 true JPH0576979B2 (en) | 1993-10-25 |
Family
ID=16007862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17611085A Granted JPS6236470A (en) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | Paint for metal coating and its manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6236470A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104924519A (en) * | 2015-06-04 | 2015-09-23 | 当涂县华艺金属制品有限公司 | Carbon-reinforced plastic door/window |
| CN104924485A (en) * | 2015-06-04 | 2015-09-23 | 当涂县华艺金属制品有限公司 | Heavy crosslinking plastic door and window |
| JP6500868B2 (en) * | 2016-09-26 | 2019-04-17 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Gravure ink for aluminum substrate and printed matter |
-
1985
- 1985-08-10 JP JP17611085A patent/JPS6236470A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS6236470A (en) | 1987-02-17 |
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