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JPH0715082B2 - ポリオレフィンとの接着性に優れた焼付塗料 - Google Patents
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JPH0715082B2 - ポリオレフィンとの接着性に優れた焼付塗料 - Google Patents

ポリオレフィンとの接着性に優れた焼付塗料

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JPH0715082B2
JPH0715082B2 JP62159358A JP15935887A JPH0715082B2 JP H0715082 B2 JPH0715082 B2 JP H0715082B2 JP 62159358 A JP62159358 A JP 62159358A JP 15935887 A JP15935887 A JP 15935887A JP H0715082 B2 JPH0715082 B2 JP H0715082B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は,ポリエチレン,ポリプロピレン等のポリオレ
フィンに対して接着性を有する焼付塗料に関し,特に,
アルミニウム板基材に塗装しパッキン材としてのポリオ
レフィンを積層して容器のキャップに成型する用途にお
いて,加工性,アルミニウム基材に対する密着性および
ポリオレフィンに対する接着性等の特性に優れた焼付塗
料に関する。
(従来の技術) 従来,主に清涼飲料水の容器の金属キャップにはポリオ
レフィンのパッキン材が用いられ,金属基材の保護とポ
リオレフィンの接着性を付与するためにポリオレフィン
樹脂を分散せしめた有機溶剤型の金属用塗料組成物が使
用されている。かかる塗料は,例えば,特開昭50−1083
79号,特開昭51−124181号,特開昭54−80383号,特開
昭54−71180号等の各公報に開示されている。
しかしながら,これらの塗料は金属基材がアルミニウム
である場合,基材に対する密着性が不十分であるためポ
リオレフィンを積層しても十分な接着強度が得られず,
また,キャップに成型すると加工部に塗膜のワレやウキ
が発生するという欠点を有していた。したがって,アル
ミニウム製キャップを製造する場合には,アルミニウム
板に下塗り処理をし,その上に接着性塗料を施すことに
よって,アルミニウム基材との接着性を補っているのが
現状であった。かかるアルミニウム製キャップ製造にお
ける工程の煩雑さやコスト低減のために下塗り処理を施
さなくてもアルミニウム板に対して密着性に優れるポリ
オレフィン接着性焼付塗料が望まれていた。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は,アルミニウム基材に対して優れた密着
性を有するとともに,焼き付けた塗膜がポリオレフィン
に対して強固な接着性を示し,キャップ等に成型加工し
ても塗膜密着強度が低下しない焼付塗料を提供すること
である。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) 本発明は,有機溶剤,該有機溶剤に溶解せしめたビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂(A)およびフェノール樹脂
(B),並びに,該樹脂溶液中に分散せしめた酸価を有
するポリオレフィン樹脂(C)からなる組成物中に,リ
ン酸もしくはリン酸エステル類を配合せしめてなること
を特徴とするポリオレフィンとの接着性に優れた焼付塗
料に関するものである。
本発明におけるビスフェノールA型エポキシ樹脂(A)
は,エピハロヒドリンとビスフェノールAをアルカリ触
媒の存在下で高分子量まで縮合させるか,あるいは,エ
ピハロヒドリンとビスフェノールAをアルカリ触媒の存
在下で定分子量エポキシ樹脂に縮合させ,この低分子量
エポキシ樹脂とビスフェノールAとを重付加反応させる
ことにより製造される。本発明においては上記と同様の
方法で製造されるより高分子量化合物であるビスフェノ
ールA型フェノキシ樹脂をビスフェノールA型エポキシ
樹脂の一部に置き換えて使用してもよい。特に加工性を
要求される用途にはビスフェノールA型フェノキシ樹脂
の配合が好ましい。
本発明におけるフェノール樹脂(B)は,石炭酸,p−ク
レゾール,m−クレゾール,p−エチルフェノール,p−tert
−ブチルフェノール,p−ノニルフェノール,ビスフェノ
ールA等のフェノール類をホルムアルデヒドと塩基性触
媒の存在下において反応させることによって得られるも
のである。
本発明における酸価を有するポリオレフィン樹脂(C)
は,エチレン,プロピレン,ブテンのようなオレフィン
とアクリル酸,メタアクリル酸のような重合性不飽和カ
ルボン酸のランダム共重合体,グラフト共重合体,ポリ
エチレン,ポリプロピレンのようなホモポリマーもしく
はオレフィン系コポリマーをマレイン酸,フマル酸,イ
タコン酸のような不飽和カルボン酸で編成した変性ポリ
オレフィン,あるいは,ポリエチレンもしくはポリエチ
レンを主体としたコポリマーを酸化処理することにより
ポリマー中にカルボニル基を導入した酸化ポリエチレン
等がある。特にポリエチレンをパッキン材とした場合,
酸価が1〜35,分子量2000〜150000の酸化ポリエチレン
もしくは酸変性ポリエチレンを好適に用いることができ
る。
本発明において酸化を有するポリオレフィン樹脂(C)
は上記溶剤可溶性の樹脂溶液中に分散体として配合され
ている。その添加方法としては有機溶剤中で予め微分散
させた分散体を上記溶剤可溶性の樹脂溶液の組成物に配
合するか,溶液中に加熱することによって溶解した溶液
として配合して塗料中に分散させる。
本発明の焼付塗料は上述の樹脂成分のうち,エポキシ樹
脂(A)とフェノール樹脂(B)を有機溶剤に溶解さ
せ,酸化を有するポリオレフィン樹脂(C)は溶液中に
分散している。かかる有機溶剤としては,エチルセロソ
ルブ,ブチルセロソルブ等のセロソルブ系溶剤,キシレ
ン,トルエン等の芳香族炭化水素系溶剤,シクロヘキサ
ノン,メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤,n−ブ
タノール,イソブタノール等のアルコール系溶剤からを
適宜選択した混合溶剤が好ましく用いられる。
本発明の焼付塗料の各樹脂成分の配合割合は,エポキシ
樹脂(A)40〜95重量部,フェノール樹脂(B)5〜60
重量部の合成量の100重量部を基準としてポリオレフィ
ン樹脂(C)を5〜60重量部となるように使用すること
が好ましい。エポキシ樹脂(A)は加工性に寄与し,フ
ェノール樹脂(B)はエポキシ樹脂(A)の硬化性の成
分であり,塗膜の基材への密着性およびポリオレフィン
との接着性に寄与し,ポリオレフィン樹脂(C)はポリ
オレフィンとの接着性に寄与するものである。
本発明の焼付塗料における最大の特徴は,上記樹脂を含
む組成物にリン酸もしくはリン酸エステルを配合するこ
とである。ここでリン酸エステルとしては,リン酸モノ
アルキルエステあるいはリン酸ジアルキルエステルのよ
うなアルキルエステルもしくはアリールエステルであ
る。リン酸もしくはリン酸エステルは,金属基材と樹脂
との密着性に寄与し,その好ましい配合量は,エポキシ
樹脂(A)とフェノール樹脂(B)の合計量100重量部
を基準として0.01〜3重量部である。3重量部より多く
使用するとエポキシ樹脂(A)とフェノール樹脂(B)
の架橋密度が大きくなる結果,塗膜の可とう性が低下し
て加工性に悪い影響を与えるので好ましくない。
本発明においてはエポキシ樹脂(A)とフェノール樹脂
(B)とをリン酸もしくはリン酸エステルの存在下で予
備縮合させることができ,この予備縮合によってポリオ
レフィンとの接着性が向上し,長期保存による接着劣化
が少なくなる。この予備縮合の条件としては,反応温度
90〜110℃,反応時間2〜4時間が好ましい。
本発明の焼付塗料は金属板,金属箔,金属と紙あるいは
プラスチックフィルムとの積層体等の基材にロールコー
ター等通常の塗装機で塗装することができる。金属板と
しては,アルミニウム板,ティンフリ−スチールのよう
な処理鋼板,各種メッキ鋼板などがある。塗装塗膜厚と
しては5〜7μが好ましい。焼付条件としては180〜210
℃,8〜15分間から選択することができる。
本発明に係わる焼付塗料を塗装した基材はポリオレフィ
ンのフィルムもしくは溶融樹脂に対して接着性を有す
る。接着することのできるポリポリオレフィンとしては
ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリブテン,ポリ2−
メチル5−ペンテン等のポリオレフィン樹脂の他エチレ
ン−酢酸ビニル,エチレン−酢酸ビニル部分けん化物等
がある。フィルムとして積層する場合には,積層するポ
リオレフィンフィルムの軟化させるのに十分高い温度に
塗装基材あるいはフィルムを加熱し,圧着するする必要
がある。この温度はポリエチレンフィルムの場合130〜1
70℃である。
本発明の焼付塗料には必要に応じて,塗装適性を向上さ
せるため,シリコーン系,アクリル系の添加剤を配合す
ることができる。
以下実施例について説明する。例中「部」「%」はそれ
ぞれ「重量部」「重量%」である。
(実施例) エポキシ樹脂(a1)溶液の調製 エピコート1009(シェル化学社製ビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂)100部をブチルセロソルブ100部,キシレン
100部の混合溶液に溶解した。
フェノキシ樹脂(a2)溶液の調製 フェノキシPKHH(ユニオンカーバイド社製ビスフェノー
ルA型フェノキシ樹脂)100部をブチルセロソルブ100
部,キシレン100部の混合溶液に溶解した。
フェノール樹脂(b1)溶液の調製 ビスフェノールA288部,ホルムアルデヒドの40%n−ブ
タノール溶液225部,25%アンモニア水17部を100℃にて
5時間反応させた後,キシレン,n−ブタノール,シクロ
ヘキサノンを加えて希釈し,更に脱水して樹脂分33.3%
のフェノール樹脂(b1)を得た。
酸化ポリエチレン樹脂(c1)溶液の調製 密度0.96,平均分子量が6500,酸化20の酸化ポリエチレン
15部とキシレン85部を混合撹拌した後,120℃にて加熱溶
解した。
カルボキシル基変性ポリエチレン樹脂(c2)溶液の調製 密度0.92,平均分子量95000のポリエチレン樹脂15部とキ
シレン85部とを混合撹拌し120℃にて加熱溶解し,無水
マレイン酸1部および過酸化ベンゾイル0.2部を添加し
て120℃で1時間反応させ変性ポリエチレン樹脂(c2)
溶液を得た。
実 施 例 1 エポキシ樹脂(a1)85部,フェノール樹脂(b1)15部の
溶液にリン酸0.5を添加し,100℃にて2時間反応させ
た。冷却後,この溶液に酸化ポリエチレン(c1)を溶液
を樹脂分として20部配合して塗料を得た。
実 施 例 2〜6 下記表Iの樹脂分の配合割合で上記と同様の操作により
塗料を得た。なお実施例6と実施例7ではエポキシ樹脂
とフェノール樹脂を予備縮合しないで単に混合して用い
た。
比 較 例 1 実施例6においてリン酸を配合しないで塗料を調製し
た。
比 較 例 2 実施例7においてリン酸を配合しないで塗料を調製し
た。
各例で調製した塗料を0.24mm厚のアルミニウム板に塗膜
厚が5μとなるようにロールコート塗装し,190℃にて10
分間焼付塗装して塗装板を得た。次にこの塗装板を用い
て折り曲げ加工性,キャップ打抜き加工性,加工密着
性,ポリエチレン接着性を試験してその結果を表IIに示
した。
各試験方法は評価方法を下記の示す。
折り曲げ加工性 塗装板を180゜折り曲げ後,折り曲げ部に50cmの高さか
ら2kgの荷重を落下させた時の塗膜のワレ状態を通電量
(mA)を測定することにより評価した。
キャップ打抜き加工性 塗装板を直径3.8mm深さ5cmのキャップ状に打抜き,加工
部の塗膜のワレ状態,塗膜の浮きを拡大鏡にて観察し,
非常に良好(◎),良好(○),少し変化(△),著し
い変化(×)で段階評価を行った。
加工密着性 上記のキャップの側面部をセロハンテープにて剥離試験
を行い,塗膜の剥離表面を測定した。
ポリエチレン接着性 ポリエチレンシートを塗装以板に150℃で10秒間熱圧着
して接着部幅1cmのポリエチレンを引張試験にて90゜方
向に剥離したときの接着強度を測定した。
〔発明の効果〕 本発明の焼付塗料を金属板特にアルミニウム板に直接塗
装しポリエチレン,ポリプロピレン等のポリオレフィン
を塗装面に積層すると,金属板とポリオレフィンは一体
となって強固に接着する。また,この塗装板を折り曲げ
加工,打抜き加工しても金属板と塗膜との間に剥離が生
ずることがない。特に,本発明の焼付塗料においては従
来不可欠とされたアルミニウム板の下塗りが必要ないの
で,工程上有利であり経済的にも寄与するところが大き
い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 163/02 PKD

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機溶剤、該有機溶剤に溶解せしめたビス
    フェノールA型エポキシ樹脂(A)およびフェノール樹
    脂(B)、並びに、該樹脂溶液中に分散せしめた酸価を
    有するポリオレフィン樹脂(C)からなる組成物中に、
    リン酸もしくはリン酸エステル類を配合せしめてなるこ
    とを特徴とするポリオレフィンとの接着性に優れた焼付
    塗料。
  2. 【請求項2】酸価を有するポリオレフィン樹脂(C)が
    酸化ポリエチレンである特許請求の範囲第1項記載の焼
    付塗料。
  3. 【請求項3】アルミニウム板とポリオレフィンとを接着
    せしめることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    焼付塗料。
  4. 【請求項4】ビスフェノールA型エポキシ樹脂(A)と
    フェノール樹脂(B)とをリン酸もしくはリン酸エステ
    ルの存在下で予備縮合させてなる特許請求の範囲第1項
    記載の焼付塗料。
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