CN105555880A - 含有油基树脂组分的水基涂料组合物 - Google Patents

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Abstract

适合作为容器涂料的水基涂料组合物，包含：(A)树脂相，其包含(i)有机油，(ii)含有反应性官能团的至少部分中和的酸官能聚合物，(iii)酚类化合物和醛或它们的反应产物；(B)水性介质，该树脂相分散在该水性介质中。

Description

含有油基树脂组分的水基涂料组合物
技术领域
本发明涉及适合作为容器涂料，特别是用于暴露于腐蚀性食品的罐内表面的水基涂料组合物。
背景技术
通常将涂料施涂于金属食品和饮料容器内部来防止内容物接触容器的金属表面。与某些食品，特别是酸性产品接触可导致金属容器被腐蚀。这种腐蚀导致食品或饮料产品的外观和味道被污染和劣化。
对于含有高水平KC1的汤类，例如鸡米汤(chickenricesoup)，腐蚀问题特别严重。虽然例如基于双酚A的多缩水甘油酯的那些的涂料组合物可以为酸性食品提供优良的腐蚀保护，但是用双酚A及其衍生物制造的涂料是有问题的。这些材料被理解为对人体健康有害。因此强烈希望从与食品接触的涂料中去除这些材料。
基于油基树脂(oleoresinous)材料(例如有机油)的涂料也已知能够提供优良的耐腐蚀性；然而，这些涂料组合物基于有机溶剂，并且具有对人体健康也有害的高水平挥发性有机化合物(VOC)。期望的是使用具有较低VOC的水基涂料组合物。
发明概述
本发明提供了一种适用于涂布与食品接触的容器内表面的水基涂料组合物，该水基涂料组合物包含：
(A)树脂相，包含
(i)有机油，
(ii)含有反应性官能团的至少部分中和的酸官能聚合物，
(iii)酚类化合物和醛或它们的反应产物；
(B)水性介质；
所述树脂相分散在所述水性介质中。
发明详述
除非另外清楚地说明，本发明使用的所有数字，例如表示数值、范围、量或百分比的那些，可以解读为如由词语“约”做前缀，即使该术语并未明确地出现。另外，应注意复数术语和/或短语涵盖它们的单数等同物，且反之亦然。例如，“一种”聚合物，“一种”交联剂，和任一其它组分表示一种或多种的这些组分。
当提及任何数值的数值范围时，这种范围应理解为包括所述范围最小值和最大值之间的每个和所有数和/或分数。
本发明使用的术语“多元醇”或其变型宽泛地表示每个分子具有平均两个或更多个羟基的材料。术语“多羧酸”表示酸及其官能衍生物，包括其中它们存在的酸酐衍生物，以及具有1-4个碳原子的低级烷基酯。
本发明使用的术语“聚合物”宽泛地表示预聚物、低聚物以及均聚物和共聚物。术语“树脂”可与“聚合物”互换使用。
除非另外清楚地指明，术语“丙烯酸类”和“丙烯酸酯”可互换使用(除非这样做会改变预期含义)，并且包括丙烯酸、酸酐及其衍生物，例如它们的C1-C5烷基酯，低级烷基取代的丙烯酸，例如C1-C2取代的丙烯酸，例如甲基丙烯酸，乙基丙烯酸等，以及它们的C1-C5烷基酯。术语“(甲基)丙烯酸类”或“(甲基)丙烯酸酯”旨在覆盖所指代材料的丙烯酸类/丙烯酸酯和甲基丙烯酸类/甲基丙烯酸酯形式，例如(甲基)丙烯酸酯单体。术语“丙烯酸类聚合物”或“(甲基)丙烯酸类聚合物”表示由一种或多种丙烯酸类单体制备的聚合物。
如本发明使用的分子量由使用聚苯乙烯标准物的凝胶渗透色谱法测定。除非另有说明，分子量基于数均基准(Mn)。
有机油(i)可以为具有10至180的碘值的动物或植物油，例如妥尔油、棉籽油、大豆油、红花油、脱水蓖麻油、亚麻籽油、桐油、墨鱼油和沙丁鱼油，或者含有羟基的动物或植物油，例如蓖麻油。也可以使用这些油的脂肪酸和这些油的二聚至四聚低聚物。
油组分(i)可以单独使用，或如果需要，可以组合使用两种或更多种这种油组分(i)。组分(i)的合适量为5至50wt％，例如10至30wt％，基于涂料组合物中树脂固体的重量计。如果以多于50wt％的量使用组分(i)，则树脂中未反应的油组分的量升高，导致发白(blush)。如果组分(i)的量低于5wt％，则耐腐蚀性受损。
组分(i)应具有至少100的碘值。如果碘值低于100，则组分(i)与(iii)的反应性降低，并因此耐腐蚀性受损。碘值可以相当高，但是现在商购的动物和植物油具有至多210的碘值。
如所述的，该组合物的一种必要组分为含有反应性官能团的至少部分中和的酸官能聚合物(ii)。这种官能团的实例为与酚类化合物-甲醛反应产物具有反应性的羟基，以及同样与酚类化合物反应产物以及与彼此具有反应性的N-烷氧基羟甲基。酸官能聚合物可以为(甲基)丙烯酸类聚合物。
制备(甲基)丙烯酸类聚合物中使用的单体为烯属不饱和羧酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸和马来酸。
烯属不饱和羧酸以20至35wt％，例如22至33wt％的量使用，基于制备(甲基)丙烯酸类聚合物中使用的单体的总重量计。
具有反应性官能团的单体可以选自通常在羟烷基中含有2至4个碳原子的(甲基)丙烯酸的羟烷基酯，以及在N-烷氧基中含有1至4个碳原子的衍生自(甲基)丙烯酰胺的N-烷氧基羟甲基。
实例包括(甲基)丙烯酸羟乙酯和(甲基)丙烯酸羟丙酯，以及以下结构的单体：
其中R1为氢或甲基，和R2为含有1至4个碳的低级烷基。这种单体的具体实例为N-乙氧基甲基(甲基）丙烯酰胺和N-丁氧基甲基(甲基）丙烯酰胺。
含有反应性官能团的单体通常以0.2至30wt％，例如5至40wt％的量存在，基于制备(甲基)丙烯酸类聚合物中使用的单体的总重量计。
通常在制备(甲基)丙烯酸类聚合物中使用其它单体。实例包括芳香族单体，例如苯乙烯和乙烯基甲苯，其以至多10wt％，例如35wt％的量存在，基于制备(甲基)丙烯酸类聚合物中使用的单体的总重量计；在烷基中含有1至8个碳原子的(甲基)丙烯酸的烷基酯，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯，其以至多15wt％，例如45wt％的量存在，基于制备(甲基)丙烯酸类聚合物中使用的单体的总重量计。
(甲基)丙烯酸类聚合物在自由基引发剂存在下通过自由基聚合形成。引发剂的实例为偶氮化合物，例如α，α′-偶氮二(异丁腈)。其它有用的引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯(tertiary-butylperbenzoate)、新戊酸叔丁酯、过碳酸异丙酯、过氧化苯甲酰和氢过氧化枯烯。
(甲基)丙烯酸类聚合物通常具有3000至20,000的数均分子量，其由使用聚苯乙烯标准物的凝胶渗透色谱法测定。
含有官能团的部分中和的酸官能聚合物(ii)通常以20至35wt％，例如25至30wt％的量存在于组合物中，基于涂料组合物中树脂固体的重量计。低于20wt％的量不提供稳定的分散体，而高于35wt％的量导致烘烤时膜的起泡。
组分(iii)为酚和甲醛或它们的反应产物的来源。酚的实例为苯酚、甲酚、对叔丁基苯酚、对辛基苯酚、对壬基苯酚，甲醛的来源可以为多聚甲醛。
产生甲醛的物质与酚的摩尔比适合地为1.0至2.5，例如为1.5至2.0。
组分(iii)的量通常为15至60wt％，例如20至35wt％。如果组分(iii)的量超过60wt％，则涂层变为脆性并将在端部、盖子接合在罐上时断裂。低于15wt％的量导致耐腐蚀性差。
树脂相中的上述成分可以混合在一起，并通常在80至130°F(27-54℃)下加热60至180分钟。各成分可以纯净地(neat)加热，或者可以在有机溶剂中加热，并且混合物用胺部分中和并分散在水性介质中。备选地，各成分也可以首先分散在水性介质中，并在上述温度和时间加热。
此外，组分(i)可以与反应产物形式或酚类化合物和甲醛的混合物形式的至少一部分的组分(iii)缩合。通常，这在80至130°F(27-54℃)下进行。
当至少一部分的(i)和(iii)缩合时，缩合物以5至60wt％的量存在；至少部分中和的含羧酸基的丙烯酸类聚合物以20至35wt％的量存在，且酚类化合物和醛或它们的反应产物以0至60wt％的量存在。
水基涂料组合物的树脂固体含量通常为25至30wt％。
所得产物然后可以与含有反应性官能度的酸官能聚合物合并，且该混合物借助于中和剂在水中分散。备选地，产物可以与组分(ii)的水性分散体混合。
除(i)、(ii)和(iii)之外，其它树脂成分也可以包括在树脂相中。实例包括聚硅氧烷树脂(polysiliconeresin)和胺官能聚酰胺，它们进一步增强涂层的粘合性和耐腐蚀性。
本发明实践中使用的硅氧烷树脂(siliconeresin)为官能硅氧烷树脂，即它们含有与(iii)相关的官能团具有反应性的官能团。通常，这些基团为活性氢基团，例如羟基。此外，硅氧烷树脂通常为含有C6H5-Si≡键的苯基化硅氧烷树脂。苯基是有利的，这在于其使硅氧烷树脂与涂料组合物中的其它树脂成分相容，这在于所有树脂成分可以均匀地溶解或分散在稀释剂中，即该硅氧烷树脂不会形成与涂料组合物中的其它树脂成分分离的相。通常在组合物中使用的苯基化硅氧烷树脂为烷基-苯基倍半硅氧烷树脂，如2012年12月7日提交的美国专利申请序列号13/707,741中所述的。当存在时，聚硅氧烷树脂以至多20wt％的量存在，基于树脂固体的重量计。
胺封端的聚酰胺描述在美国专利号7,475,786中。当存在时，胺封端的聚酰胺以至多20wt％的量存在，基于树脂固体的重量计。
本发明的组合物为水性分散体的形式，其中树脂相分散在水性介质中。在一些情况下，分散体的水性介质可以完全由水构成，但是更通常地，分散体的水性介质将由水和水溶性或水混溶性有机溶剂的混合物构成。合适的有机溶剂为醚型醇，例如乙二醇单丁醚(丁基溶纤剂)，乙二醇单乙醚(乙基溶纤剂)等，以及具有2至4个碳原子的低级烷醇，例如乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇等。较小比例的烃溶剂，例如二甲苯、甲苯等，也可以存在于水性介质中。水性介质可以含有约60wt％至约100wt％的水，和约0wt％至约40wt％的有机溶剂。所述wt％基于水性介质的总重量计。
为使树脂相分散在水性介质中，将(甲基)丙烯酸类聚合物至少部分用碱，例如胺中和。胺的实例包括氨、单乙醇胺和二乙醇胺。通常，胺将中和(甲基)丙烯酸类聚合物中至少25％，例如至少50％的酸当量。
其它树脂成分然后可以与(甲基)丙烯酸类聚合物盐合并，且该混合物分散在水性介质中。水性分散体的树脂固体含量通常为25至30wt％，例如26至28wt％，基于水性分散体的总重量计。
在某些实施方案中，本发明实践中使用的组合物基本上不含，可以实质上不含以及可以完全不含双酚A和其衍生物或残余物，包括双酚A(“BPA”)和双酚A二缩水甘油醚(“BADGE”)。这种组合物有时称作是“非有意BPA”的，因为并不有意添加BPA，包括其衍生物或残余物，但是其可以由于受环境不可避免的污染而以痕量存在。该组合物也可以基本不含以及可以实质上不含和可以完全不合双酚F和其衍生物或残余物，包括双酚F和双酚F二缩水甘油醚(“BPFG”)。本发明上下文中使用的术语“基本上不含”表示组合物含有小于1000份/百万份(ppm)，“实质上不含”表示小于100ppm，和“完全不含”表示小于20份/十亿份(ppb)的任何上述化合物、其衍生物或残余物。
本发明的涂料组合物可以施涂于各种容器，且特别良好地适合用于食品和饮料罐(例如两片罐，三片罐等)。
组合物可以通过本领域中已知的任何方式，例如辊涂、喷涂和电涂，施涂于食品或饮料容器。应理解对于两片食品罐，涂料将通常在罐被制造之后喷涂。对于三片食品罐，平板(flatsheet)通常将首先用一种或多种本发明组合物辊涂，并然后将形成罐。如上所述，组合物的固体百分比可基于施涂方式来调整。涂料可以以24mgs/4in2至12mgs/4in2，例如20mgs/4in2至14mgs/4in2的干膜重量施涂。
施涂之后，涂层随后固化。固化由本领域中的标准方法完成。对于卷材涂覆(coilcoating)，这通常为高热(highheat)(即485°F(252℃)峰值金属温度)下的短停留时间(即9秒钟至2分钟)；涂布的金属片通常在较低温度(即400°F(204℃)峰值金属温度)下固化更长时间(即10分钟)。对于两片罐上喷涂的涂料，固化可以为5至8分钟，并在415°F(213℃)至425°F(218℃)的峰值金属温度下烘烤90秒钟。
用于形成食品罐所使用的任何材料可以根据本发明方法处理。特别合适的基材包括镀锡钢、无锡钢和黑钢板(black-platedsteel)。
本发明的涂料可以在首先没有任何预处理或向金属添加粘合剂助剂的情况下直接施涂于钢。另外，在本方法中使用的涂料的顶部之上不需要施加涂层。
本发明的组合物在粘合性和挠性领域均如期望地表现。
实施例
提供以下实施例来帮助理解本发明，且并不被视为限制本发明的范围。除非另有说明，所有份数和百分比按重量计。
实施例A
(甲基)丙烯酸类聚合物由以下单体混合物在2-丁氧基乙醇中通过自由基聚合制备：20wt％的甲基丙烯酸，25wt％的苯乙烯，50wt％的丙烯酸丁酯和5wt％的N-丁氧基羟甲基丙烯酰胺；wt％基于单体的总重量计。所得聚合物具有3495的Mn和在2-丁氧基乙醇中52wt％的理论固体含量。
实施例B
(甲基)丙烯酸类聚合物的水性分散体由以下方式制备：首先由以下单体混合物在正丁醇中通过自由基聚合制备(甲基)丙烯酸类聚合物：30wt％的甲基丙烯酸，25wt％的苯乙烯，43wt％的丙烯酸丁酯和2wt％的N-丁氧基羟甲基丙烯酰胺；wt％基于单体的总重量计。所得聚合物具有10,600的Mn和在丁醇中52wt％的理论固体含量。将聚合物用二甲基乙醇胺部分中和(总理论中和为30％)，并以43.5wt％的理论固体含量分散在水中。
实施例1
通过使用考雷司(cowles)分散器将以下成分混合在一起，加热获得稳定分散体，从而获得水性涂料组合物。
成分 重量份
实施例A的丙烯酸类聚合物 127.64
酚醛树脂1 484.2
聚酰胺2 30.65
硅氧烷树脂3 70.06
与酚和甲醛反应的亚麻籽油4 258.09
实施例B的丙烯酸类聚合物分散体 600.41
去离子水 763
酚醛树脂5 192.04
去离子水 268
辛酸 20
去离子水 865
1作为PR516购自Cytec的甲酚-甲醛树脂。
2作为EPIKURE3115购自Momentive的胺封端的聚酰胺(丁醇中80％固体)。
3作为XIAMETERRSN255购自DowChemical(丁醇中70％固体)。
442wt％的亚麻籽油、43wt％的甲酚和15wt％的甲醛的缩合物。
5作为29-401购自Durez的叔丁基苯酚-甲醛树脂。
实施例2
通过将以下成分混合在一起，并加热获得稳定分散体，从而获得水性涂料组合物。
实施例3(对比)
制备类似于实施例1的水性涂料组合物，但是没有使用与酚和甲醛反应的亚麻籽油。
将实施例1-3的涂料组合物以220mg±10mg的膜重喷涂于211×400电镀锡钢两片D&I罐，并以16-18mg/4in2的涂层重量涂布罐端(canend)。通过在4-区IBO烘箱中加热该罐，以在圆盖(dome)(罐的底部)上达到400°F(204℃)90秒钟，持续5分钟总烘干，从而固化该涂层。将罐端接合到含有填充至1/2英寸(1.27cm)顶部空间的鸡米汤的罐身上。将该罐在121℃蒸汽加工90分钟，并在120°F(49℃)下存储1周。从存储中取出该罐，冷却，并用四个从顶部到底部的垂直切割切开并平坦化为类似于十字，并且评价罐的内部涂布表面的粘合性和腐蚀保护，两者均以0至10的等级测定。粘合性测试根据ASIMD-3359，测试法B，使用SCOTCH610胶带进行。读数10表示无粘合性失效，读数9表示90％的涂层保持粘合，和读数0表示完全粘合失效。对于腐蚀保护而言，“0”表示涂层完全被腐蚀，观察到所有区域中的膜的膜泡(bubbling)或起泡。“10”表示无腐蚀迹象。在顶部空间区域中评价腐蚀迹象，该顶部空间是获得耐腐蚀性的两片罐的最困难部分，因为其由于拉拔工艺(drawingprocess)而含有最少量的镀锡。
关于三个罐的测试结果如下表所示。
表
粘合性和腐蚀测试结果
涂料实施例 粘合性 腐蚀
1 10 10
1 10 10
1 10 9.9
2 10 9
2 10 9
2 10 9
3 9 10
3 10 7.7
3 10 5.6

Claims (24)

1.一种水基涂料组合物，包含：
(A)具有以下的树脂相
(i)有机油，
(ii)含有反应性官能团的至少部分中和的酸官能聚合物，
(iii)酚类化合物和醛或它们的反应产物；
(B)水性介质，
所述树脂相分散在所述水性介质中。
2.权利要求1的水基涂料组合物，其中将(i)、(ii)和(iii)一起加热。
3.权利要求2的水基涂料组合物，其中将(i)、(ii)和(iii)在80至130°F(27至54℃)下一起加热。
4.权利要求3的水基涂料组合物，其中将(i)、(ii)和(iii)在一起加热60至180分钟。
5.权利要求1的水基涂料组合物，其中使所述酚类化合物与醛缩合，且使至少一部分所得缩合物与有机油在80至130°F(27至54℃)下反应。
6.权利要求1的水基涂料组合物，其中将至少一部分所述酚类化合物、至少一部分所述醛和至少一部分所述有机油在80至130°F(27至54℃)下一起同时加热。
7.权利要求1的水基涂料组合物，其中所述酚类化合物选自苯酚和烷基化苯酚。
8.权利要求1的水基涂料组合物，其中所述醛为甲醛。
9.权利要求1的水基涂料组合物，其中所述有机油具有10至180的碘值。
10.权利要求1的水基涂料组合物，其中所述有机油为植物油。
11.权利要求1的水基涂料组合物，其中所述有机油为桐油。
12.权利要求1的水基涂料组合物，其中所述酸官能聚合物为(甲基)丙烯酸类单体的共聚物。
13.权利要求1的水基涂料组合物，其中酸基团为羧酸基。
14.权利要求12的水基涂料组合物，其中所述反应性官能团选自羟基和N-烷氧基羟甲基。
15.权利要求1的水基涂料组合物，其中
(i)以5至50wt％的量存在，
(ii)以20至35wt％的量存在，和
(iii)以15至60wt％的量存在；
所述wt％基于涂料组合物中树脂固体的重量计。
16.权利要求1的水基涂料组合物，在所述树脂相中含有胺封端的聚酰胺。
17.权利要求1的水基涂料组合物，在所述树脂相中含有聚硅氧烷树脂。
18.权利要求1的水基涂料组合物，含有不含酸官能度并含有反应性官能团的(甲基)丙烯酸类单体的共聚物。
19.一种涂布制品，包含：
(A)基材，和
(B)由权利要求1的组合物沉积在所述基材的至少一部分上的的涂层。
20.权利要求19的涂布制品，其中所述基材为容器。
21.权利要求20的涂布制品，其中所述容器为食品或饮料容器。
22.权利要求21的涂布制品，其中所述涂层位于所述容器的内表面上。
23.一种水基涂料组合物，包含：
(A)具有以下的树脂相
(i)以下的缩合物
(a)有机油、酚和醛，或
(b)有机油和酚-甲醛，
(ii)含有反应性官能团的至少部分中和的酸官能聚合物，和任选的
(iii)酚、醛或它们的反应产物；
(B)水性介质，
所述树脂相分散在所述水性介质中。
24.权利要求23的水基涂料组合物，其中
(i)以5至60wt％的量存在，
(ii)以20至35wt％的量存在，和
(iii)以0至60wt％的量存在；
所述wt％基于涂料组合物中树脂固体的重量计。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109810593A (zh) * 2017-11-22 2019-05-28 东洋油墨Sc控股株式会社 水性涂料、涂装板及被覆罐
CN115279852A (zh) * 2020-03-26 2022-11-01 米切尔曼公司 低雾浊的涂料制剂及相关用途

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3280763B2 (en) 2015-04-06 2023-09-27 Novelis, Inc. Water-based coating compositions and related products and processes
US9944816B2 (en) 2016-06-02 2018-04-17 Ppg Coatings Europe B.V. Crosslinkable binders for solvent based intumescent coatings
US10703920B2 (en) * 2016-09-28 2020-07-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Corrosion-resistant epoxidized vegetable oil can interior coating
CN109928026B (zh) * 2019-01-27 2019-12-17 深圳市新鸿兴包装有限公司 一种防腐包装盒及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4391640A (en) * 1980-06-05 1983-07-05 Dainippon Ink & Chemicals, Inc. Process for producing oil-modified and rosin-modified phenolic resin for printing inks
US4623680A (en) * 1985-06-03 1986-11-18 Celanese Corporation Aqueous epoxy resin dispersions for can coating use
CN87106405A (zh) * 1986-08-16 1988-07-27 巴斯福拉克和法本股份公司 含水涂层剂、其制法及其作为罐子涂料的用法
US4828136A (en) * 1986-06-24 1989-05-09 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. Can provided with easily openable closure and process for production thereof
US20030054103A1 (en) * 2001-05-21 2003-03-20 Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. Curable coating composition, curable ink, printing method thereof and printed matter
US20070032606A1 (en) * 2005-08-03 2007-02-08 Mcvay Robert L Can coatings, methods for coating can and cans coated thereby

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2091633A (en) 1935-08-07 1937-08-31 Internat Printing Ink Corp Sanitary food container and method of making
US3781210A (en) * 1972-05-16 1973-12-25 Memorex Corp Magnetic coating composition
US4164587A (en) 1975-08-27 1979-08-14 Ppg Industries, Inc. Water-borne bondable base coat and size coat for three piece, tin-free steel beverage containers
US4330445A (en) 1980-10-15 1982-05-18 De Soto, Inc. Chinawood oil-phenolic resin condensates
US4963602A (en) 1989-11-13 1990-10-16 Hi-Tek Polymers, Inc. Aqueous epoxy resin-acrylic resin coating compositions containing also phenoxy, novolac and resole resin combination
RU2145970C1 (ru) * 1995-08-22 2000-02-27 Ивановская государственная химико-технологическая академия Композиция для анодного электроосаждения
US5886128A (en) 1997-06-17 1999-03-23 Union Camp Corporation Modified phenolic resin and uses related thereto
DE102006017891A1 (de) * 2006-04-13 2007-10-25 Hexion Specialty Chemicals Gmbh Harzdispersion
US10442953B2 (en) 2011-08-29 2019-10-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Aqueous-based coating composition containing hydroxy-terminated polybutadiene
JP6096689B2 (ja) * 2013-04-26 2017-03-15 大豊工業株式会社 すべり軸受

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4391640A (en) * 1980-06-05 1983-07-05 Dainippon Ink & Chemicals, Inc. Process for producing oil-modified and rosin-modified phenolic resin for printing inks
US4623680A (en) * 1985-06-03 1986-11-18 Celanese Corporation Aqueous epoxy resin dispersions for can coating use
US4828136A (en) * 1986-06-24 1989-05-09 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. Can provided with easily openable closure and process for production thereof
CN87106405A (zh) * 1986-08-16 1988-07-27 巴斯福拉克和法本股份公司 含水涂层剂、其制法及其作为罐子涂料的用法
US20030054103A1 (en) * 2001-05-21 2003-03-20 Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. Curable coating composition, curable ink, printing method thereof and printed matter
US20070032606A1 (en) * 2005-08-03 2007-02-08 Mcvay Robert L Can coatings, methods for coating can and cans coated thereby

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109810593A (zh) * 2017-11-22 2019-05-28 东洋油墨Sc控股株式会社 水性涂料、涂装板及被覆罐
CN109810593B (zh) * 2017-11-22 2022-03-08 东洋油墨Sc控股株式会社 水性涂料、涂装板及被覆罐
CN115279852A (zh) * 2020-03-26 2022-11-01 米切尔曼公司 低雾浊的涂料制剂及相关用途

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ES2769299T3 (es) 2020-06-25

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