JP2003020380A - Aqueous dispersion, coating film formed therefrom, and process for producing aqueous dispersion - Google Patents

Aqueous dispersion, coating film formed therefrom, and process for producing aqueous dispersion

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JP2003020380A
JP2003020380A JP2001204666A JP2001204666A JP2003020380A JP 2003020380 A JP2003020380 A JP 2003020380A JP 2001204666 A JP2001204666 A JP 2001204666A JP 2001204666 A JP2001204666 A JP 2001204666A JP 2003020380 A JP2003020380 A JP 2003020380A
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泰業 堀田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous dispersion which contains a polyester resin, is made without using an endocrine disruptor such as bisphenol A for a raw material and is used for coating the inside of a can to form a coating film excellent in retorting resistance. SOLUTION: This aqueous dispersion contains a copolyester resin grafted with a radical-polymerizable monomer having a hydrophilic group or a functional group that can be converted into a hydrophilic group, and a hydrophobic resin. The process for producing the aqueous dispersion is characterized in that the graft polyester resin is neutralized with a basic compound. This coating film is formed from the aqueous dispersion.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は缶内面用の塗料とし
て優れたグラフトポリエステル樹脂を含む水分散体およ
びその製造方法に関する。さらに本発明は前記水分散体
により形成される塗膜に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an aqueous dispersion containing a graft polyester resin which is excellent as a paint for the inner surface of a can and a method for producing the same. Furthermore, the present invention relates to a coating film formed from the above water dispersion.

【0002】[0002]

【従来の技術】缶の内面塗装にはエポキシ樹脂を主とす
る塗料が多く使用されている。その中でも特に水分散型
(水系)のエポキシ−アクリル塗料は、自然環境の保護
および作業環境の改善のため、溶剤系の塗料に置き代わ
り缶内面用塗料として多く用いられるようになってい
る。エポキシ−アクリル樹脂は水分散化後の安定性も良
好であり、缶内面に塗装された後の加工性、耐レトルト
性なども優れている。
2. Description of the Related Art Paints mainly composed of epoxy resin are often used for coating the inner surface of cans. Among them, water-dispersed (water-based) epoxy-acrylic paints have been widely used as can inner surface paints in place of solvent-based paints in order to protect the natural environment and improve the working environment. The epoxy-acrylic resin has good stability after being dispersed in water, and also has excellent processability after being coated on the inner surface of the can and retort resistance.

【0003】しかし、エポキシ−アクリル塗料の原料で
あるビスフェノールAは外因子内分泌撹乱物質(環境ホ
ルモン)であるため、ビスフェノールAの使用を避けこ
れにに代わる水系塗料としてポリエステル樹脂が注目さ
れているが、特に耐レトルト性に問題があるため、いま
だ好適な缶内面塗装用ポリエステル樹脂は得られていな
い。
However, since bisphenol A, which is a raw material for epoxy-acrylic paints, is an endocrine disruptor (environmental hormone), polyester resins are attracting attention as an alternative water-based paint that avoids the use of bisphenol A. In particular, since there is a problem in retort resistance, a suitable polyester resin for can inner surface coating has not been obtained yet.

【0004】たとえば特開平9−296100号公報、
同11−61035号公報、同11−124542号公
報、同11−236529号公報、特開2000−26
709号公報では、ジカルボン酸、グリコール、ポリカ
ルボン酸−無水物などでポリエステル樹脂の解重合、ま
たは開環付加反応を行い樹脂末端に酸価を与えることが
望ましいとしている。さらにこれを塩基性化合物で分子
内に有するカルボキシル基を中和することで水分散し、
アミノ樹脂、保護コロイドを含有する水系塗料樹脂組成
物が提案されている。これらの塗料は硬化性、加工性に
優れるものの、アミノ樹脂は衛生性に乏しく、特にメラ
ミン−ホルムアルデヒド樹脂は耐レトルト性に乏しい。
また、この耐レトルト性を改良するために疎水性のアミ
ノ樹脂(ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド樹脂な
ど)を使用することも可能であるが、これらの特許公報
に記載の方法で得られたポリエステル樹脂はカルボキシ
ル基が分子末端に偏在しているため、分散安定性が低
い。したがって塗料の安定化を図るため保護コロイドを
使用する必要があるが、この保護コロイドが耐レトルト
性、衛生性を低下させるという問題がある。また、分散
安定性が低いために缶内面用塗料としてスプレー塗装し
た際にスプレーノズルの目詰まりや塗装後のタレを生じ
るという問題がある。
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-296100,
11-61035, 11-124542, 11-236529, and JP-A-2000-26.
According to Japanese Patent Publication No. 709, it is preferable to depolymerize a polyester resin with a dicarboxylic acid, a glycol, a polycarboxylic acid-anhydride or the like, or to perform a ring-opening addition reaction to give an acid value to the resin end. Furthermore, it is dispersed in water by neutralizing the carboxyl group in the molecule with a basic compound,
A water-based coating resin composition containing an amino resin and a protective colloid has been proposed. Although these paints have excellent curability and processability, amino resins have poor hygienic properties, and melamine-formaldehyde resins have poor retort resistance.
It is also possible to use a hydrophobic amino resin (such as benzoguanamine-formaldehyde resin) in order to improve the retort resistance, but the polyester resin obtained by the method described in these patent publications has a carboxyl group. Is unevenly distributed at the terminal of the molecule, so the dispersion stability is low. Therefore, it is necessary to use a protective colloid in order to stabilize the paint, but there is a problem that this protective colloid deteriorates retort resistance and hygiene. Further, since the dispersion stability is low, there is a problem that when spray coating as a paint for the inner surface of a can, clogging of the spray nozzle and sagging after coating occur.

【0005】特開平11−315251号公報において
はポリエステル樹脂とレゾール型フェノール樹脂を組合
せた塗料により、硬化性、加工性、耐レトルト性、衛生
性が改善するとしている。しかしながら、公報に記載さ
れているレゾール型フェノール樹脂は一部がアルキルエ
ーテル化されているため水分散性に乏しく、水中で分散
安定化させるにはやはり保護コロイドや界面活性剤など
の使用が必要となり、耐レトルト性が低下する原因とな
る。
Japanese Patent Laid-Open No. 11-315251 discloses that a coating material in which a polyester resin and a resol type phenol resin are combined improves curability, processability, retort resistance and hygiene. However, the resol type phenolic resin described in the publication is poor in water dispersibility because a part thereof is alkyl etherified, and it is necessary to use a protective colloid or a surfactant to stabilize the dispersion in water. , Which causes the retort resistance to decrease.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ビスフェノ
ールAなどの環境ホルモンを原料として用いず、耐レト
ルト性に優れた塗膜を形成する缶内面塗装用のポリエス
テル樹脂を含む水分散体を提供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides an aqueous dispersion containing a polyester resin for coating the inner surface of a can which forms a coating film excellent in retort resistance without using an environmental hormone such as bisphenol A as a raw material. The purpose is to do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の水分散体は、共
重合ポリエステル樹脂に親水性基または親水性基に変化
し得る官能基を有するラジカル重合性単量体をグラフト
化したグラフトポリエステル樹脂および疎水性樹脂を含
む。
The water dispersion of the present invention is a grafted polyester resin obtained by grafting a copolymerizable polyester resin with a radically polymerizable monomer having a hydrophilic group or a functional group capable of changing to a hydrophilic group. And a hydrophobic resin.

【0008】親水性基としてはカルボキシル基が好まし
く、疎水性樹脂としてはフェノール類とホルムアルデヒ
ドとの縮合物が好ましい。
The hydrophilic group is preferably a carboxyl group, and the hydrophobic resin is preferably a condensate of phenol and formaldehyde.

【0009】この水分散体の製造方法において、前記グ
ラフトポリエステル樹脂は塩基性化合物で中和されるこ
とを特徴とする。
In this method for producing an aqueous dispersion, the graft polyester resin is neutralized with a basic compound.

【0010】本発明の塗膜は前記水分散体により形成さ
れる。
The coating film of the present invention is formed by the above water dispersion.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明は、共重合ポリエステル樹
脂にラジカル重合性単量体をグラフト化したポリエステ
ル樹脂および疎水性樹脂を含む水分散体に関する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention relates to an aqueous dispersion containing a polyester resin obtained by grafting a radically polymerizable monomer onto a copolyester resin and a hydrophobic resin.

【0012】(共重合ポリエステル樹脂)共重合ポリエス
テル樹脂とはジカルボン酸またはジカルボン酸エステル
とグリコールの縮合またはエステル交換により一般に得
られるエステル結合を有する共重合体を意味する。
(Copolymerized Polyester Resin) The copolymerized polyester resin means a copolymer having an ester bond which is generally obtained by condensation or transesterification of dicarboxylic acid or dicarboxylic acid ester and glycol.

【0013】共重合ポリエステル樹脂の製造に使用され
るジカルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸、脂肪族
ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸、重合性二重結合を
有するジカルボン酸がある。
The dicarboxylic acid used for producing the copolyester resin includes aromatic dicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acid, alicyclic dicarboxylic acid and dicarboxylic acid having a polymerizable double bond.

【0014】芳香族ジカルボン酸としてはテレフタル
酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、ナフタレンジカル
ボン酸、ビフェニルジカルボン酸などがある。脂肪族ジ
カルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸など
がある。脂環式ジカルボン酸としては1,4−シクロヘ
キサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボ
ン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸とその無水
物などがある。また重合性二重結合を有するジカルボン
酸としては、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、
イタコン酸、シトラコン酸などのα,β-不飽和ジカル
ボン酸類、その他2,5−ノルボルネンジカルボン酸無
水物、テトラヒドロ無水フタル酸などがあり、グラフト
重合における反応効率の点でフマル酸、マレイン酸およ
び2,5−ノルボルネンジカルボン酸無水物が好まし
い。
Examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid and biphenyldicarboxylic acid. Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and dimer acid. Examples of the alicyclic dicarboxylic acid include 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid and its anhydride. The dicarboxylic acid having a polymerizable double bond, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride,
There are α, β-unsaturated dicarboxylic acids such as itaconic acid and citraconic acid, as well as 2,5-norbornene dicarboxylic acid anhydride, tetrahydrophthalic anhydride and the like, and fumaric acid, maleic acid and 2 , 5-Norbornene dicarboxylic acid anhydride is preferred.

【0015】共重合ポリエステル樹脂の製造に使用され
るグリコールとしては、炭素数2〜10の脂肪族グリコ
ール、炭素数が6〜12の脂環式グリコール、エーテル
結合を含有するグリコールなどがある。
As glycols used for producing the copolyester resin, there are aliphatic glycols having 2 to 10 carbon atoms, alicyclic glycols having 6 to 12 carbon atoms, glycols having an ether bond and the like.

【0016】炭素数2〜10の脂肪族グリコールとして
は、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコー
ル、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオー
ル、1,5−ペタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−
ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−エチ
ル−2−ブチルプロパンジオールなどがある。炭素数6
〜12の脂環式グリコールとしては、1,4−シクロヘ
キサンジメタノールなどがある。また、エーテル結合を
含有するグリコールとしては、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、ジプロピレングリコールなど
があり、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
コール、ポリテトラメチレングリコールなどがある。
As the aliphatic glycol having 2 to 10 carbon atoms, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-petanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-
Examples include pentanediol, 1,9-nonanediol, 2-ethyl-2-butylpropanediol and the like. Carbon number 6
Examples of the alicyclic glycol of to 12 include 1,4-cyclohexanedimethanol. As the glycol containing an ether bond, diethylene glycol,
Examples include triethylene glycol and dipropylene glycol, and examples include polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol.

【0017】本発明では3以上の官能基を有するポリカ
ルボン酸および/またはポリオールを使用し得る。3以
上の官能基を有するポリカルボン酸としては(無水)ト
リメリット酸、(無水)ピロメリット酸、(無水)ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸、トリメシン酸、エチレン
グルコールビス(アンヒドロトリメリテート)、グリセ
ロールトリス(アンヒドロトリメリテート)などがあ
る。一方、3以上の官能基を有するポリオールとしては
グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプ
ロパン、ペンタエリスリトールなどがある。
Polycarboxylic acids and / or polyols having three or more functional groups can be used in the present invention. Examples of the polycarboxylic acid having three or more functional groups include (anhydrous) trimellitic acid, (anhydrous) pyromellitic acid, (anhydrous) benzophenonetetracarboxylic acid, trimesic acid, ethylene glycol bis (anhydrotrimellitate), and glycerol tris. (Anhydro trimellitate) and so on. On the other hand, examples of the polyol having 3 or more functional groups include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, and pentaerythritol.

【0018】本発明において原料として用いる共重合ポ
リエステル樹脂の重量平均分子量は5000〜5000
0が好ましい。重量平均分子量が5000未満である
と、乾燥後、塗膜の加工性などの樹脂物性が低下し、ま
た樹脂が水溶化しやすくなり、後述するコアシェル構造
を形成しにくくなる。一方、重量平均分子量50000
より大きいと水に分散化しにくくなる。
The weight average molecular weight of the copolyester resin used as a raw material in the present invention is 5,000 to 5,000.
0 is preferred. When the weight average molecular weight is less than 5,000, the resin physical properties such as processability of the coating film after drying are deteriorated, and the resin is easily water-solubilized, and it becomes difficult to form a core-shell structure described later. On the other hand, weight average molecular weight 50,000
If it is larger, it becomes difficult to disperse in water.

【0019】本発明では接着性、加工性などの缶内面用
塗料として満たすべき性能を達成するために共重合した
樹脂を原料として用いる。また本発明で用いる共重合ポ
リエステル樹脂は、ラジカル重合によりグラフト化し得
る重合性二重結合を有する。かかる重合性二重結合の部
位に、親水性基を有する単量体をグラフト化することに
より、本来的に水不溶性の共重合ポリエステル樹脂を親
水性化する。
In the present invention, a copolymerized resin is used as a raw material in order to achieve the performance to be satisfied as a paint for the inner surface of a can such as adhesiveness and workability. The copolyester resin used in the present invention has a polymerizable double bond that can be grafted by radical polymerization. By grafting a monomer having a hydrophilic group to the polymerizable double bond site, the inherently water-insoluble copolyester resin is rendered hydrophilic.

【0020】芳香族ジカルボン酸は塗膜の耐水性および
水分散体としての安定性を保持するために全酸成分に対
して70〜100モル%が好ましい。脂肪族ジカルボン
酸は全酸成分に対して0〜30モル%が好ましい。ま
た、重合性二重結合を有するジカルボン酸の場合は全酸
成分に対して0.5〜10モル%が好ましく、2〜7モ
ル%がより好ましい。重合性二重結合を有するジカルボ
ン酸が0.5モル%未満の場合、共重合ポリエステル樹
脂に対するラジカル重合性単量体の効率的なグラフト化
が行われにくく、水分散時の分散粒子が大きくなり分散
安定性が低下する。一方、重合性二重結合を有するジカ
ルボン酸が10モル%より多くなると、グラフト化の後
期にあまりにも粘度が上昇し反応の均一な進行を妨げる
ようになる。
The aromatic dicarboxylic acid is preferably contained in an amount of 70 to 100 mol% with respect to the total acid components in order to maintain the water resistance of the coating film and the stability of the aqueous dispersion. The aliphatic dicarboxylic acid is preferably 0 to 30 mol% based on all acid components. Further, in the case of a dicarboxylic acid having a polymerizable double bond, it is preferably 0.5 to 10 mol% and more preferably 2 to 7 mol% based on the total acid components. When the dicarboxylic acid having a polymerizable double bond is less than 0.5 mol%, it is difficult to effectively graft the radically polymerizable monomer onto the copolyester resin, and the dispersed particles during water dispersion become large. Dispersion stability decreases. On the other hand, when the content of the dicarboxylic acid having a polymerizable double bond is more than 10 mol%, the viscosity increases too much in the latter stage of grafting, which hinders the uniform progress of the reaction.

【0021】3以上の官能基を有するポリカルボン酸お
よび/またはポリオールは、全酸成分あるいは全グリコ
ール成分に対し0〜10モル%使用することができる
が、0〜5モル%で使用するのが好ましい。5モル%よ
り多いと加工性が低下するようになる。
The polycarboxylic acid and / or polyol having 3 or more functional groups can be used in an amount of 0 to 10 mol% based on the total acid component or the total glycol component, but it is preferably 0 to 5 mol%. preferable. If it is more than 5 mol%, the workability tends to decrease.

【0022】グラフト化前の共重合ポリエステル樹脂は
グラフトポリエステル樹脂に対して95重量%以下が好
ましい。より好ましくは90重量%以下であり、さらに
好ましくは85重量%以下である。95重量%を超える
と、水に対する分散性が低下する場合がある。また高い
加工性が要求される場合には、グラフト化前の共重合ポ
リエステル樹脂は75重量%以下であることが好まし
く、さらに好ましくは73重量%以下、特に好ましくは
70重量%以下である。一方、グラフト化前の共重合ポ
リエステル樹脂の下限は、40重量%が好ましく、より
好ましくは50重量%、さらに好ましくは55重量%、
特に好ましくは60重量%である。
The copolymerized polyester resin before grafting is preferably 95% by weight or less with respect to the grafted polyester resin. It is more preferably 90% by weight or less, and even more preferably 85% by weight or less. If it exceeds 95% by weight, the dispersibility in water may decrease. When high processability is required, the copolymerized polyester resin before grafting is preferably 75% by weight or less, more preferably 73% by weight or less, and particularly preferably 70% by weight or less. On the other hand, the lower limit of the copolyester resin before grafting is preferably 40% by weight, more preferably 50% by weight, further preferably 55% by weight,
It is particularly preferably 60% by weight.

【0023】(ラジカル重合性単量体)本発明において
は共重合ポリエステル樹脂に親水性基または親水性基に
変化し得る官能基を有するラジカル重合性単量体をグラ
フト化する。グラフト化前の共重合ポリエステル樹脂は
水に分散または溶解せず、本質的に水不溶性であるが、
親水性基または親水性基に変化し得る官能基を有するラ
ジカル重合性単量体をグラフト化することにより、水不
溶性共重合ポリエステル樹脂は親水性を付与される。
(Radical Polymerizable Monomer) In the present invention, the copolymerizable polyester resin is grafted with a radical polymerizable monomer having a hydrophilic group or a functional group capable of changing into a hydrophilic group. The copolyester resin before grafting does not disperse or dissolve in water and is essentially water-insoluble,
The water-insoluble copolyester resin is rendered hydrophilic by grafting a radical-polymerizable monomer having a hydrophilic group or a functional group capable of changing to a hydrophilic group.

【0024】ラジカル重合性単量体としては、親水性基
を有するか、または親水性基に変化し得る官能基を有す
るラジカル重合性単量体を用い、その他のラジカル重合
性単量体含めることができる。親水性基としては、カル
ボキシル基、水酸基、スルホン酸基、アミド基、第4級
アンモニウム塩などがあり、親水性基に変化し得る官能
基としては、酸無水物基、グリシジル基などがある。親
水性基に変化し得る官能基は酸または塩基などの作用に
より親水性基に変化するため、本発明において親水性基
に変化し得る官能基を有するラジカル重合性単量体は親
水性基を有するラジカル重合性単量体と同様に機能して
同様の効果を発揮し得る。親水性基の中では、酸価を変
化させて水分散性をコントロールし易い点で、カルボキ
シル基が好ましい。したがってラジカル重合性単量体と
してはカルボキシル基またはカルボキシル基に変化し得
る官能基を有するものが好ましい。
As the radical-polymerizable monomer, a radical-polymerizable monomer having a hydrophilic group or a functional group capable of changing into a hydrophilic group is used, and other radical-polymerizable monomer is included. You can The hydrophilic group includes a carboxyl group, a hydroxyl group, a sulfonic acid group, an amide group, and a quaternary ammonium salt, and the functional group that can be converted into a hydrophilic group includes an acid anhydride group and a glycidyl group. Since the functional group that can be converted to a hydrophilic group is changed to a hydrophilic group by the action of an acid or a base, the radical polymerizable monomer having a functional group that can be converted to a hydrophilic group in the present invention has a hydrophilic group. It functions similarly to the radical-polymerizable monomer that it has, and can exhibit the same effect. Among the hydrophilic groups, a carboxyl group is preferable because it is easy to control the water dispersibility by changing the acid value. Therefore, the radically polymerizable monomer is preferably one having a carboxyl group or a functional group capable of being converted into a carboxyl group.

【0025】カルボキシル基を有するラジカル重合性単
量体としてはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、
フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸などがあり、グラ
フト効率および水分散体の安定性の点でアクリル酸、メ
タアクリル酸が好ましい。一方、カルボキシル基に変化
し得る官能基を有するラジカル重合性単量体としてはマ
レイン酸無水物、イタコン酸無水物、メタクリル酸無水
物などがあり、グラフト効率および水分散体の安定性の
点でマレイン酸無水物が好ましい。ラジカル重合性単量
体は単独で用いることもでき、複数種を併せて用いるこ
ともできる。
As the radically polymerizable monomer having a carboxyl group, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid,
There are fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid and the like, and acrylic acid and methacrylic acid are preferable from the viewpoints of grafting efficiency and stability of the aqueous dispersion. On the other hand, as the radically polymerizable monomer having a functional group capable of changing to a carboxyl group, there are maleic anhydride, itaconic anhydride, methacrylic anhydride and the like, and in terms of grafting efficiency and stability of the aqueous dispersion. Maleic anhydride is preferred. The radically polymerizable monomer may be used alone or in combination of two or more.

【0026】本発明の実施においては、カルボキシル基
を有しないラジカル重合性単量体とカルボキシル基を有
するラジカル重合性単量体とを併せて用いるのがグラフ
ト効率の点で好ましい。カルボキシル基を有しないラジ
カル重合性単量体としては、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2−エチルヘキシル、アクリル酸2
−ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキプロピル、メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸
イソプロピル、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−ヘキシル、メタクリル酸
ラウリル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタク
リル酸ヒドロキシルプロピルなどのアクリル酸やメタク
リル酸のエステル類、その他アクリロニトリル、メタク
リロニトリル、アクリルアミド、N−メチロールアクリ
ルアミド、ジアセトンアクリルアミド、酢酸ビニル、ビ
ニルエーテル類、N−ビニルピロリドン、スチレン、α
−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、ビニルトルエ
ンなどがあり、グラフト効率の点でアクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、メタクリル
酸メチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、スチレ
ンが好ましい。これらの中から一種または複数種を選ん
で用いることもできる。
In the practice of the present invention, it is preferable from the viewpoint of grafting efficiency to use a radical polymerizable monomer having no carboxyl group and a radical polymerizable monomer having a carboxyl group together. Examples of the radically polymerizable monomer having no carboxyl group include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, and n-acrylate.
Butyl, 2-ethylhexyl acrylate, acrylic acid 2
-Hydroxyethyl, hydroxypropyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, methacrylic acid Acrylic and methacrylic acid esters such as hydroxylpropyl, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, N-methylol acrylamide, diacetone acrylamide, vinyl acetate, vinyl ethers, N-vinylpyrrolidone, styrene, α
-Methylstyrene, t-butylstyrene, vinyltoluene, etc., and methyl acrylate in terms of grafting efficiency,
Ethyl acrylate, n-butyl acrylate, methyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate and styrene are preferred. One or more of these may be selected and used.

【0027】ラジカル重合性単量体は2または3種以上
を混合して用いることが好ましい。成分が1種類であり
カルボキシル基含有単量体のみの場合はポリエステル鎖
に対するグラフト化が円滑に起こらず、良好な水分散体
に導くことが難しく、第2成分であるアクリル酸、メタ
クリル酸のエステル類などを併せて用い、共重合させる
ことによってはじめて効率の高いグラフト化が可能とな
る。
The radical-polymerizable monomers are preferably used as a mixture of 2 or 3 or more. When the component is one type and only the carboxyl group-containing monomer is present, grafting to the polyester chain does not occur smoothly, it is difficult to lead to a good water dispersion, and the second component ester of acrylic acid or methacrylic acid is used. Grafting with high efficiency can be achieved only by using a group of the like and copolymerizing them.

【0028】カルボキシル基を有するラジカル重合性単
量体の比率は、その上限についてはラジカル重合性単量
体の全量に対して95重量%以下が好ましく、90重量
%以下がより好ましい。一方、下限については5重量%
以上が好ましく、10重量%以上がより好ましい。カル
ボキシル基を有する単量体の比率はグラフトポリエステ
ル樹脂の酸価を考慮して決定することができる。
The upper limit of the ratio of the radically polymerizable monomer having a carboxyl group is preferably 95% by weight or less, more preferably 90% by weight or less, based on the total amount of the radically polymerizable monomer. On the other hand, the lower limit is 5% by weight
The above is preferable, and 10 wt% or more is more preferable. The ratio of the monomer having a carboxyl group can be determined in consideration of the acid value of the graft polyester resin.

【0029】本発明のグラフトポリエステル樹脂の中和
される前の総酸価は、500eq/106g以上が好ま
しく、600eq/106g以上がより好ましい。50
0eq/106g未満では水に分散するとき粒子径の小
さい分散体が得られにくくなり、分散安定性が低下す
る。一方、総酸化は4000eq/106g以下が好ま
しく、3000eq/106g以下がより好ましい。4
000eq/106gより大きいと水分散体から形成さ
れる塗膜の耐水性が低くなる。
The total acid value before being neutralized graft polyester resin of the present invention is preferably at least 500eq / 10 6 g, more preferably at least 600eq / 10 6 g. Fifty
If it is less than 0 eq / 10 6 g, it becomes difficult to obtain a dispersion having a small particle size when dispersed in water, and the dispersion stability decreases. On the other hand, the total oxide is preferably from 4000eq / 10 6 g, more preferably at most 3000eq / 10 6 g. Four
If it is more than 000 eq / 10 6 g, the water resistance of the coating film formed from the water dispersion becomes low.

【0030】(グラフト化)本発明のグラフトポリエス
テル樹脂は、共重合ポリエステル樹脂中の重合性二重結
合にラジカル重合性単量体をグラフト化することにより
得られる。グラフト化は、共重合ポリエステル樹脂を有
機溶剤に溶解した状態でラジカル開始剤およびラジカル
重合性単量体の混合物を反応させることにより実施され
る。グラフト化後は、グラフトポリエステル樹脂の他
に、未反応の共重合ポリエステル樹脂や未反応のラジカ
ル重合性単量体も含まれていると考えられるが、グラフ
ト化率が低く、未反応の共重合ポリエステル樹脂や未反
応のラジカル重合性単量体の比率が高い場合は安定性の
良好な水分散体を得ることができない。
(Grafting) The grafted polyester resin of the present invention can be obtained by grafting a radically polymerizable monomer to the polymerizable double bond in the copolyester resin. Grafting is carried out by reacting a mixture of a radical initiator and a radically polymerizable monomer in a state where the copolyester resin is dissolved in an organic solvent. After grafting, it is considered that unreacted copolymerized polyester resin and unreacted radically polymerizable monomer are also contained in addition to the grafted polyester resin, but the grafting rate is low and unreacted copolymerization When the ratio of the polyester resin and the unreacted radically polymerizable monomer is high, an aqueous dispersion having good stability cannot be obtained.

【0031】グラフト化に際しては、溶媒に溶解されて
いる共重合ポリエステル樹脂に、ラジカル重合性単量体
とラジカル開始剤を一時に添加することができる。また
ラジカル重合性単量体とラジカル開始剤とを別々に一定
時間をかけて滴下した後、さらに一定時間撹拌しながら
加温を継続し反応を進行させることもできる。またラジ
カル重合成性単量体の一部をさきに一時に添加しておい
てから残りのラジカル単量体とラジカル開始剤を別々に
一定時間をかけて滴下した後、さらに一定時間撹拌しな
がら加温を継続して反応を進行させることもできる。
At the time of grafting, the radically polymerizable monomer and the radical initiator can be added at once to the copolymerized polyester resin dissolved in the solvent. Alternatively, the radical-polymerizable monomer and the radical initiator may be separately added dropwise over a fixed period of time, and then the mixture may be stirred for a fixed period of time to continue heating to allow the reaction to proceed. In addition, a portion of the radical polysynthetic monomer is added at a time, and then the remaining radical monomer and radical initiator are separately added dropwise over a certain period of time, while further stirring for a certain period of time. The reaction can be progressed by continuing heating.

【0032】反応に先立って、共重合ポリエステル樹脂
と溶剤を反応機に投入し、撹拌しながら昇温して樹脂を
溶解させる。共重合ポリエステル樹脂と溶媒の重量比率
は、共重合ポリエステル樹脂とラジカル重合性単量体と
の反応性、溶剤への溶解性および重合の均一性の点か
ら、70:30〜30:70が好ましい。
Prior to the reaction, the copolymerized polyester resin and the solvent are charged into the reactor and the temperature is raised with stirring to dissolve the resin. The weight ratio of the copolymerized polyester resin and the solvent is preferably 70:30 to 30:70 from the viewpoint of the reactivity between the copolymerized polyester resin and the radical polymerizable monomer, the solubility in the solvent and the uniformity of the polymerization. .

【0033】ラジカル重合性単量体の比率は、グラフト
ポリエステル樹脂に対して60重量%以下が好ましく、
45重量%以下がより好ましく、40重量%以下が特に
好ましい。ラジカル重合性単量体が60重量%より多く
なると、共重合ポリエステル樹脂が相対的に少なくな
り、共重合ポリエステル樹脂の優れた性能、すなわち高
い加工性、優れた耐水性、各種基材への優れた密着性を
十分に発揮することができず、ラジカル重合性単量体と
して配合するアクリル樹脂などの望ましくない性能、す
なわち加工性、光沢および耐水性などが低いという欠点
が顕在化するようになる。一方、ラジカル重合性単量体
の比率は、グラフトポリエステル樹脂に対して5重量%
以上が好ましく、7重量%以上がより好ましく、10重
量%以上が特に好ましい。ラジカル重合性単量体が5重
量%未満になると、グラフト鎖中に含まれるカルボキシ
ル基などの親水性基が不足し、良好な水分散体を得るこ
とができないようになる。
The proportion of the radical-polymerizable monomer is preferably 60% by weight or less based on the graft polyester resin,
It is more preferably 45% by weight or less, particularly preferably 40% by weight or less. When the amount of the radical-polymerizable monomer is more than 60% by weight, the amount of the copolymerized polyester resin is relatively small, and the excellent performance of the copolymerized polyester resin, that is, high processability, excellent water resistance, and excellent for various base materials In addition, the adhesiveness cannot be sufficiently exerted, and undesired performances such as acrylic resin compounded as a radical-polymerizable monomer, that is, processability, gloss, and water resistance become low. . On the other hand, the ratio of the radically polymerizable monomer is 5% by weight with respect to the graft polyester resin.
The above is preferable, 7 wt% or more is more preferable, and 10 wt% or more is particularly preferable. If the amount of the radical-polymerizable monomer is less than 5% by weight, hydrophilic groups such as carboxyl groups contained in the graft chain become insufficient, and it becomes impossible to obtain a good aqueous dispersion.

【0034】グラフト化を十分に進める上で、グラフト
化の反応温度は50〜120℃、反応時間は1〜5時間
が好ましい。
In order to proceed the grafting sufficiently, the grafting reaction temperature is preferably 50 to 120 ° C., and the reaction time is preferably 1 to 5 hours.

【0035】(グラフト化のラジカル開始剤など)ラジ
カル開始剤としては、よく知られた有機過酸化物や有機
アゾ化合物を使用することができる。有機過酸化物とし
てはベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ
ピバレート、有機アゾ化合物としては2,2’−アゾビ
スイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−
ジメチルバレロニトリル)などがある。ラジカル開始剤
は、反応温度におけるラジカル生成速度すなわち半減期
を考慮して選定し、一般にその温度における半減期が1
分〜2時間であるラジカル開始剤が好ましい。
Well-known organic peroxides and organic azo compounds can be used as the radical initiator (eg, grafting radical initiator). Benzoyl peroxide and t-butylperoxypivalate are used as the organic peroxide, and 2,2′-azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (2,4-) are used as the organic azo compound.
Dimethyl valeronitrile) etc. The radical initiator is selected in consideration of the radical generation rate at the reaction temperature, that is, the half-life, and the half-life at that temperature is generally 1
Radical initiators that are minutes to 2 hours are preferred.

【0036】ラジカル開始剤の使用量は、ラジカル反応
を開始し十分なグラフト化を行なうようにする点でラジ
カル重合性単量体に対して02重量%以上が好ましく、
0.4重量%以上がより好ましい。
The amount of the radical initiator used is preferably 02% by weight or more based on the radical-polymerizable monomer from the viewpoint of initiating the radical reaction and performing sufficient grafting.
It is more preferably 0.4% by weight or more.

【0037】連鎖移動剤、たとえばオクチルメルカプタ
ン、メルカプトエタノールはグラフト鎖の重合度を調節
する点でラジカル重合性単量体に対して0〜5重量%使
用するのが好ましい。
A chain transfer agent such as octyl mercaptan or mercaptoethanol is preferably used in an amount of 0 to 5% by weight based on the radical-polymerizable monomer from the viewpoint of controlling the degree of polymerization of the graft chain.

【0038】(反応溶媒)グラフト化で使用する溶媒
は、親水性基を有するラジカル重合性単量体を容易に溶
解する点で水性溶媒が好ましく、本来的に水不溶性の共
重合ポリエステル樹脂を容易に溶解する点で有機溶媒が
好ましい。かかる水性の有機溶媒としては20℃におけ
る水に対する溶解性が10g/L以上の有機溶媒が好ま
しく、20g/L以上である有機溶媒がより好ましい。
また、溶媒の沸点は50〜250℃が好ましい。沸点が
250℃より高いと蒸発速度がおそく、塗膜を高温焼付
しても十分に溶媒を取り除くことができない。一方沸点
が50℃未満であると、50℃未満でラジカルを発生す
る開始剤を使用しなければならないので取扱上の危険が
増大する。
(Reaction Solvent) The solvent used in the grafting is preferably an aqueous solvent because it readily dissolves the radically polymerizable monomer having a hydrophilic group, and it is easy to use a water-insoluble copolyester resin originally An organic solvent is preferable in that it dissolves in. As such an aqueous organic solvent, an organic solvent having a solubility in water at 20 ° C. of 10 g / L or more is preferable, and an organic solvent having a solubility of 20 g / L or more is more preferable.
The boiling point of the solvent is preferably 50 to 250 ° C. When the boiling point is higher than 250 ° C, the evaporation rate is slow and the solvent cannot be sufficiently removed even by baking the coating film at a high temperature. On the other hand, if the boiling point is less than 50 ° C, an initiator that generates radicals at less than 50 ° C must be used, which increases the handling risk.

【0039】このような特性を有する第一群の水性有機
溶媒としては、共重合ポリエステル樹脂をよく溶解し、
かつカルボキシ基などの親水性基を有する重合性単量体
などを比較的よく溶解し、さらに反応後のグラフトポリ
エステル樹脂も溶解する溶媒である。具体的には酢酸エ
チルなどのエステル類、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、テ
トラヒドロフラン、ジオキサン、1,3−ジオキソラン
などの環状エーテル類、エチレングリコールジメチルエ
ーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピ
レングリコールプロピルエーテル、エチレングリコール
エチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテルな
どのグリコールエーテル類、メチルカルビトール、エチ
ルカルビトール、ブチルカルビトールなどのカルビトー
ル類、エチレングリコールジアセテート、エチレングリ
コールエチルエーテルアセテートなどのグリコール類も
しくはグリコールエーテルの低級エステル類、ダイアセ
トンアルコールなどのケトンアルコール類、さらにジメ
チルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチル
ピロリドンなどのN−置換アミド類などがある。
As the first group of aqueous organic solvents having such characteristics, the copolyester resin is well dissolved,
In addition, it is a solvent which dissolves a polymerizable monomer having a hydrophilic group such as a carboxy group relatively well, and also the graft polyester resin after the reaction. Specifically, esters such as ethyl acetate, ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, cyclic ethers such as tetrahydrofuran, dioxane and 1,3-dioxolane, ethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol methyl ether, propylene glycol propyl Ether, glycol ethers such as ethylene glycol ethyl ether and ethylene glycol butyl ether, carbitols such as methyl carbitol, ethyl carbitol and butyl carbitol, glycols or glycol ethers such as ethylene glycol diacetate and ethylene glycol ethyl ether acetate. Lower esters, ketone alcohols such as diacetone alcohol, and Le formamide, dimethyl acetamide, and the like N- substituted amides such as N- methylpyrrolidone.

【0040】共重合ポリエステル樹脂をほとんど溶解し
ないが、カルボキシル基などの親水性基を有するラジカ
ル重合性単量体およびグラフトポリエステル樹脂などを
比較的よく溶解する第二群の水性有機溶媒としては、
水、低級アルコール類、低級カルボン酸類、低級アミン
類などがあるが、本発明においては塗工時の塗工性、作
業性の点で炭素数1〜8のアルコール類およびグリコー
ル類が好ましい。
As the second group of aqueous organic solvents, which hardly dissolve the copolyester resin, but relatively well dissolve the radical polymerizable monomer having a hydrophilic group such as a carboxyl group and the graft polyester resin,
There are water, lower alcohols, lower carboxylic acids, lower amines and the like, but in the present invention, alcohols and glycols having 1 to 8 carbon atoms are preferable from the viewpoint of coatability and workability during coating.

【0041】グラフト化を単一溶媒で行なう場合は、第
一群の水性有機溶媒から一種を選んで行なうことができ
る。混合溶媒で行なう場合は第一群の水性有機溶媒から
のみ複数種選んで行なうことができ、また第一群の水性
有機溶媒から少なくとも一種を選びそれに第二群の水性
有機溶媒から選んだ少なくとも一種を加えて行なうこと
もできる。しかしグラフト化の進行、挙動、グラフトポ
リエステル樹脂およびそれから導かれる水分散体の外
観、性状などの点で、第一群および第二群の水性有機溶
媒からそれぞれ一種選び混合する溶媒が好ましい。また
共重合ポリエステル樹脂分子鎖は、第一群の溶媒中では
広がりが大きく鎖の伸びた状態にあるが、第一群と第二
群からの混合溶媒中では広がりが小さく糸まりのように
絡まった状態にあることが粘度測定により確認されてい
る。したがって共重合ポリエステル樹脂の溶解状態を調
節し分子間架橋を起こりにくくすることがゲル化防止に
有効であるから、グラフト化を効率化しゲル化を抑制す
る点で、第一群および第二群の水性有機溶媒のそれぞれ
一種からなる混合溶媒が好ましい。
When the grafting is carried out with a single solvent, one kind can be selected from the first group of aqueous organic solvents. When a mixed solvent is used, it is possible to select plural kinds only from the first group of aqueous organic solvents, and at least one kind is selected from the first group of aqueous organic solvents, and at least one kind selected from the second group of aqueous organic solvents. Can also be added. However, from the viewpoints of the progress and behavior of grafting, the appearance and properties of the graft polyester resin and the water dispersion derived therefrom, and the like, solvents selected from the first group and the second group of aqueous organic solvents and mixed are preferable. The copolyester resin molecular chain has a large spread in the solvent of the first group and is in a stretched state, but it is small in the mixed solvent from the first group and the second group and entangled like a thread. It has been confirmed by viscous measurement that it is in a closed state. Therefore, it is effective to prevent gelation by adjusting the dissolution state of the copolyester resin to prevent intermolecular cross-linking. Therefore, in terms of efficient grafting and suppressing gelation, the first group and the second group A mixed solvent consisting of one kind of an aqueous organic solvent is preferable.

【0042】第一群の溶媒と第二群の溶媒との混合溶媒
とする場合には、第一群の溶媒の配合量は混合溶媒の全
量に対して95重量%以下が好ましく、90重量%以下
がより好ましく、85重量%以下が特に好ましい。また
下限については10重量%以上が好ましく、20重量%
以上がより好ましく、30重量%以上が特に好ましい。
各反応における溶媒の混合比率は原料とする共重合ポリ
エステル樹脂の溶解性などに応じて具体的に決定され
る。
When the mixed solvent of the first group solvent and the second group solvent is used, the compounding amount of the first group solvent is preferably 95% by weight or less, and 90% by weight or less, based on the total amount of the mixed solvent. The following is more preferable, and 85% by weight or less is particularly preferable. The lower limit is preferably 10% by weight or more, and 20% by weight
The above is more preferable, and 30% by weight or more is particularly preferable.
The mixing ratio of the solvent in each reaction is specifically determined depending on the solubility of the copolyester resin used as the raw material.

【0043】(疎水性樹脂)本発明の水分散体は、グラフ
トポリエステル樹脂の微粒子のほかに疎水性樹脂を含
む。疎水性樹脂を配合することにより、水分散体により
形成される塗膜の耐レトルト性が向上し、缶内面用塗料
として適合するようになる。
(Hydrophobic Resin) The water dispersion of the present invention contains a hydrophobic resin in addition to the fine particles of the graft polyester resin. By blending the hydrophobic resin, the retort resistance of the coating film formed by the water dispersion is improved and it becomes suitable as a paint for the inner surface of a can.

【0044】疎水性樹脂とは、水との親和性がなく、乾
燥時に水の吸収がなく、水をはじく樹脂をいい、一般に
はエポキシ樹脂、オレフィン樹脂、フェノール樹脂など
があるが、本発明ではグラフトポリエステル樹脂との相
溶性および缶用塗料としての性能を満たすため、フェノ
ール類とホルムアルデヒドとの縮合物が好ましい。フェ
ノール類としてはアルキル化(メチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、ブチルなど)フェノール、p−te
rt−アミルフェノール、4,4’−sec−ブチリデ
ンフェノール、p−tert−ブチルフェノール、o
−,m−,p−クレゾール、p−シクロヘキシルフェノ
ール、4,4’−イソプロピリデンフェノール、p−ノ
ニルフェノール、p−オクチルフェノール、3−ペンタ
デシルフェノール、フェノール、フェニルクレゾール、
p−フェニルフェノール、キシレノールなどがあり、グ
ラフトポリエステル樹脂との相溶性および反応性の点
で、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール
が好ましい。
The hydrophobic resin is a resin that has no affinity for water, does not absorb water when dried, and repels water. Generally, there are epoxy resin, olefin resin, phenol resin and the like. Condensates of phenols and formaldehyde are preferable because they satisfy the compatibility with the graft polyester resin and the performance as a paint for cans. As phenols, alkylated (methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, etc.) phenol, p-te
rt-amylphenol, 4,4′-sec-butylidenephenol, p-tert-butylphenol, o
-, M-, p-cresol, p-cyclohexylphenol, 4,4'-isopropylidenephenol, p-nonylphenol, p-octylphenol, 3-pentadecylphenol, phenol, phenylcresol,
There are p-phenylphenol, xylenol and the like, and o-cresol, m-cresol and p-cresol are preferable from the viewpoint of compatibility and reactivity with the graft polyester resin.

【0045】疎水性樹脂の配合量は、グラフトポリエス
テル樹脂100重量部に対して0.1〜20重量部が好
ましく、0.5〜15重量部がより好ましく、1〜10
重量部が特に好ましい。配合量が0.1重量部未満にな
ると、水分散体により形成される塗膜の耐レトルト性が
十分に改善しない。一方、配合量が20重量部より多く
なると加工性が不良となる。
The blending amount of the hydrophobic resin is preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 15 parts by weight, and more preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the graft polyester resin.
Part by weight is especially preferred. If the blending amount is less than 0.1 part by weight, the retort resistance of the coating film formed by the aqueous dispersion will not be sufficiently improved. On the other hand, if the blending amount is more than 20 parts by weight, workability becomes poor.

【0046】疎水性樹脂は、有機溶媒に溶解している状
態または水に分散している状態で配合することができ
る。疎水性樹脂の配合する時期は、(1)グラフトポリ
エステル樹脂の水分散体に配合して、溶解もしくは分散
する方法、(2)グラフト化後で、水分散化の前に配合
する方法があり、疎水性樹脂の種類、性状などにより選
択することができる。また疎水性樹脂には促進剤とし
て、触媒であるドデシルベンゼンスルホン酸などを併用
することもできる。
The hydrophobic resin can be blended in a state of being dissolved in an organic solvent or dispersed in water. The hydrophobic resin may be blended in (1) a method of blending with an aqueous dispersion of a graft polyester resin to dissolve or disperse it, and (2) a method of blending after grafting but before water dispersing, It can be selected according to the type and properties of the hydrophobic resin. Further, a catalyst such as dodecylbenzene sulfonic acid may be used together with the hydrophobic resin as an accelerator.

【0047】(水分散化)本発明はグラフトポリエステ
ル樹脂を含む水分散体に関する。
(Water Dispersion) The present invention relates to an aqueous dispersion containing a graft polyester resin.

【0048】この水分散体にはグラフトポリエステル樹
脂の微粒子が水に分散している。グラフトポリエステル
樹脂の微粒子は水分散体としての安定性を保持する上で
平均粒子径が500nm以下であることが好ましい。本
発明にかかわるグラフトポリエステル樹脂は塩基性化合
物で中和することにより容易に平均粒子径500nm以
下の微粒子に分散することができる。
In this water dispersion, fine particles of the graft polyester resin are dispersed in water. The fine particles of the graft polyester resin preferably have an average particle diameter of 500 nm or less in order to maintain stability as an aqueous dispersion. The graft polyester resin according to the present invention can be easily dispersed in fine particles having an average particle diameter of 500 nm or less by neutralizing with a basic compound.

【0049】塩基性化合物としては、焼付硬化などによ
る塗膜形成時に揮散する点で、アンモニア、有機アミン
類が好ましい。有機アミン類としては、トリエチルアミ
ン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−ジメ
チルエタノールアミン、アミノエタノールアミン、N−
メチル−N,N−ジエタノールアミン、イソプロピルア
ミン、イミノビスプロピルアミン、エチルアミン、ジエ
チルアミン、3−エトキシプロピルアミン、3−ジエチ
ルアミノプロピルアミン、sec−ブチルアミン、プロ
ピルアミン、メチルアミノプロピルアミン、ジメチルア
ミノプロピルアミン、メチルイミノビスプロピルアミ
ン、3−メトキシプロピルアミン、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどが
ある。これらの中では、水分散体の安定性および焼付硬
化時の揮散性の点で、トリエチルアミン、N,N−ジエ
チルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールア
ミン、トリエタノールアミンが好ましい。
As the basic compound, ammonia and organic amines are preferable in that they volatilize at the time of forming a coating film by baking and curing. As organic amines, triethylamine, N, N-diethylethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, aminoethanolamine, N-
Methyl-N, N-diethanolamine, isopropylamine, iminobispropylamine, ethylamine, diethylamine, 3-ethoxypropylamine, 3-diethylaminopropylamine, sec-butylamine, propylamine, methylaminopropylamine, dimethylaminopropylamine, methyl Examples include iminobispropylamine, 3-methoxypropylamine, monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine. Among these, triethylamine, N, N-diethylethanolamine, N, N-dimethylethanolamine and triethanolamine are preferable from the viewpoint of stability of the aqueous dispersion and volatility at the time of baking and curing.

【0050】塩基性化合物の添加量は、安定な水分散体
を製造する観点から、グラフトポリエステル樹脂中に含
まれるカルボキシル基などの酸基の量に応じて、すくな
くとも部分中和または完全中和によりPHが5.0〜
9.0となるように調整するのが好ましい。
From the viewpoint of producing a stable aqueous dispersion, the basic compound is added in an amount of at least partial neutralization or complete neutralization depending on the amount of acid groups such as carboxyl groups contained in the graft polyester resin. PH is 5.0 ~
It is preferable to adjust so as to be 9.0.

【0051】水分散化の方法としては、グラフト化が終
了した直後に塩基性化合物を含有する水を反応生成物中
へ投入し、加熱しながら撹拌をする方法(ワン・ポット
法)が安定な水分散体を得る点で好ましい。水分散化の
別の方法としては、グラフト化後あらかじめグラフトポ
リエステル樹脂が含有する溶媒を減圧下、エクストルダ
ーなどにより除去してメルト状または固体状(ペレッ
ト、粉末などの状態)とした後、塩基性化合物を含有す
る水中へグラフトポリエステル樹脂を投じ、加熱しなが
ら撹拌する方法もある。グラフト化で用いた溶媒の沸点
が100℃以下の場合は、溶媒の一部または全部を蒸留
により容易に取り除くことができる。
As a method of water dispersion, a method of adding water containing a basic compound into the reaction product immediately after the completion of grafting and stirring with heating (one-pot method) is stable. It is preferable in terms of obtaining an aqueous dispersion. As another method of water dispersion, after the grafting, the solvent contained in the graft polyester resin is removed in advance under reduced pressure by an extruder or the like to form a melt or a solid (a state of pellets, powder, etc.), and then a base. There is also a method in which the graft polyester resin is poured into water containing a polymerizable compound and stirred while heating. When the boiling point of the solvent used for grafting is 100 ° C. or lower, part or all of the solvent can be easily removed by distillation.

【0052】水分散体中のグラフトポリエステル樹脂の
固形分濃度は、水分散体の安定性を保持するため20〜
60重量%が好ましい。
The solid content concentration of the graft polyester resin in the water dispersion is 20 to 20 in order to maintain the stability of the water dispersion.
60% by weight is preferred.

【0053】(水分散体の特徴)本発明においては、原
料である共重合ポリエステル樹脂をラジカル重合性単量
体によりグラフト化するが、グラフト化後のラジカル重
合性単量体の重合度は重量平均分子量で500〜500
00が好ましい。重量平均分子量を500未満にコント
ロールすることは一般に困難であり、500未満ではグ
ラフト化の効率も低く、共重合ポリエステル樹脂への親
水性基の導入が不十分になる。また、ラジカル重合性単
量体の重合体(グラフト鎖)は分散粒子の水和層を形成
するが、十分な厚さの水和層を形成し、安定な分散体を
得る点で重量平均分子量で500以上が好ましい。一
方、重量平均分子量の上限は溶液重合における重合性の
点で50000が好ましい。重量平均分子量500〜5
0000の範囲内での分子量のコントロールはラジカル
開始剤の量、ラジカル重合性単量体の滴下時間、グラフ
ト化の時間、反応溶媒、ラジカル重合性単量体の組成を
調整することにより、また連鎖移動剤や重合禁止剤を適
宜組み合わせて用いることにより行なうことができる。
(Characteristics of Aqueous Dispersion) In the present invention, the raw material copolymer polyester resin is grafted with a radical-polymerizable monomer. The degree of polymerization of the radical-polymerizable monomer after grafting is weight. Average molecular weight 500-500
00 is preferable. It is generally difficult to control the weight average molecular weight to less than 500, and if it is less than 500, the grafting efficiency is low and the introduction of hydrophilic groups into the copolyester resin becomes insufficient. Also, the polymer of radical-polymerizable monomer (graft chain) forms a hydrated layer of dispersed particles, but the weight average molecular weight is sufficient to form a hydrated layer of sufficient thickness and obtain a stable dispersion. It is preferably 500 or more. On the other hand, the upper limit of the weight average molecular weight is preferably 50,000 from the viewpoint of polymerizability in solution polymerization. Weight average molecular weight 500-5
The molecular weight in the range of 0000 can be controlled by adjusting the amount of the radical initiator, the dropping time of the radical-polymerizable monomer, the grafting time, the reaction solvent, and the composition of the radical-polymerizable monomer. It can be carried out by appropriately combining and using a transfer agent and a polymerization inhibitor.

【0054】本発明の水分散体は半透明ないし乳白色の
外観を呈する。水分散体の粒子径は重合方法により調整
でき、レーザ光散乱法により測定される平均粒子径で1
0〜500nmが好ましい。500nmより大きくなる
と塗膜の表面光沢が低下しやすくなる。
The aqueous dispersion of the present invention has a translucent to milky white appearance. The particle size of the aqueous dispersion can be adjusted by the polymerization method, and the average particle size measured by the laser light scattering method is 1
0-500 nm is preferable. If it is larger than 500 nm, the surface gloss of the coating film tends to be lowered.

【0055】本発明の水分散体を13C−NMRで測定
すると、共重合ポリエステル樹脂のエステル部における
カルボニル基のシグナルの半値幅は300Hz以上と大
きく観測される。またラジカル重合性単量体の重合体
(グラフト鎖)が有するカルボキシル基の中和後のシグ
ナルの半値幅は150Hz以下と小さく観測される。一
般にNMRでは測定溶媒中に溶解している樹脂のシグナ
ルは半値幅が小さく、測定溶媒に不溶である樹脂のシグ
ナルは半値幅が大きく観測される。このことから本発明
の水分散体では本来水に分散または溶解しない共重合ポ
リエステル樹脂が凝集状態でコア部に存在し、その周り
を親水性基を有するラジカル重合性単量体の重合体(グ
ラフト鎖)がシェル部として包み込んだ構造、すなわち
コアシェル構造を発現しているものと解される。コアシ
ェル構造とは、分散媒に不溶で凝集状態にある樹脂から
なるコア部を、分散媒に可溶な樹脂からなるシェル部が
包み込んだ二層構造をいう。コアシェル構造は分散媒へ
の溶解性が異なる樹脂が化学結合した分散体において特
徴的に現われる構造であり、単に分散媒への溶解性が異
なる樹脂の混合によっては発現し得ない構造である。ま
た分散媒への溶解性が異なる樹脂の単なる混合物は、5
00nm以下の粒子径をもつ水分散体として存在し得な
い。
When the aqueous dispersion of the present invention is measured by 13 C-NMR, the full width at half maximum of the signal of the carbonyl group in the ester portion of the copolyester resin is as large as 300 Hz or more. Further, the full width at half maximum of the signal after neutralization of the carboxyl group of the polymer (graft chain) of the radical-polymerizable monomer is 150 Hz or less, which is small and observed. Generally, in NMR, the signal of the resin dissolved in the measurement solvent has a small full width at half maximum, and the signal of the resin insoluble in the measurement solvent has a large full width at half maximum. From this fact, in the water dispersion of the present invention, the copolyester resin, which is not originally dispersed or dissolved in water, is present in the core portion in an agglomerated state, and the periphery thereof is a polymer of a radical-polymerizable monomer having a hydrophilic group (graft). It is understood that the chain) expresses a structure in which it is wrapped as a shell part, that is, a core-shell structure. The core-shell structure refers to a two-layer structure in which a core part made of a resin insoluble in the dispersion medium and in an aggregated state is wrapped with a shell part made of a resin soluble in the dispersion medium. The core-shell structure is a structure characteristically appearing in a dispersion in which resins having different solubilities in the dispersion medium are chemically bonded, and is a structure that cannot be exhibited simply by mixing resins having different solubilities in the dispersion medium. Also, a mere mixture of resins having different solubilities in the dispersion medium is 5
It cannot exist as an aqueous dispersion with a particle size below 00 nm.

【0056】(水分散体の利用)本発明の水分散体は塗
料、インキ、コーティング材、接着剤などのベヒクルと
して、または繊維、フィルム、紙製品の加工剤として利
用することができ、優れた耐レトルト性を有する塗膜を
形成する。本発明の水分散体はそのままでも使用できる
が、架橋剤(硬化用樹脂)を配合して焼付硬化を行なう
こともでき、これにより高度の耐水性が発現され得る。
架橋剤としては、アミノ樹脂、イソシアネート化合物お
よびその各種ブロックイソシアネート化合物、多官能ア
ジリジン化合物などがある。
(Use of Water Dispersion) The water dispersion of the present invention can be used as a vehicle for paints, inks, coating materials, adhesives, etc., or as a processing agent for fibers, films and paper products. A coating film having retort resistance is formed. The aqueous dispersion of the present invention can be used as it is, but it is also possible to add a cross-linking agent (curing resin) to carry out bake curing, whereby high water resistance can be exhibited.
Examples of the crosslinking agent include amino resins, isocyanate compounds and various blocked isocyanate compounds thereof, and polyfunctional aziridine compounds.

【0057】アミノ樹脂としては、尿素、メラミン、ベ
ンゾグアナミンなどのホルムアルデヒド付加物、これら
の炭素原子数が1〜6のアルコールによるアルキルエー
テル化合物がある。具体的にはメトキシ化メチロール尿
素、メトキシ化メチロール−N,N−エチレン尿素、メ
トキシ化メチロールジシアンジアミド、メトキシ化メチ
ロールメラミン、メトキシ化メチロールベンゾグアナミ
ン、ブトキシ化メチロールメラミン、ブトキシ化メチロ
ールベンゾグアナミンなどがあり、グラフトポリエステ
ル樹脂との反応性の点でメトキシ化メチロールメラミ
ン、ブトキシ化メチロールメラミンおよびメチロール化
ベンゾグアナミンが好ましい。これらは単独で用いるこ
ともでき、併用することもできる。
Examples of amino resins include formaldehyde adducts such as urea, melamine and benzoguanamine, and alkyl ether compounds of these alcohols having 1 to 6 carbon atoms. Specifically, there are methoxylated methylolurea, methoxylated methylol-N, N-ethyleneurea, methoxylated methylol dicyandiamide, methoxylated methylol melamine, methoxylated methylol benzoguanamine, butoxylated methylol melamine, butoxylated methylol benzoguanamine, and the like. Methoxylated methylol melamine, butoxylated methylol melamine and methylolated benzoguanamine are preferable from the viewpoint of reactivity with the resin. These can be used alone or in combination.

【0058】イソシアネート化合物としては芳香族、脂
肪族のジイソシアネート、3価以上のポリイソシアネー
トがあり、低分子化合物、高分子化合物のいずれも使用
することができる。具体的には、テトラメチレンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トルエ
ンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリ
レンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネ
ート、イソホロンジイソシアネート、これらのイソシア
ネート化合物の3量体などがある。また、これらのイソ
シアネート化合物の過剰量と、たとえばエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパ
ン、グリセリン、ソルビトール、エチレンジアミン、モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミンなどの低分子活性水素化合物または各種ポリ
エステルポリオール類、ポリエーテルポリオール類、ポ
リアミド類の高分子活性水素化合物などとを反応させて
得られる末端イソシアネート基含有化合物などがある。
As the isocyanate compound, there are aromatic and aliphatic diisocyanates and polyisocyanates having 3 or more valences, and both low molecular weight compounds and high molecular weight compounds can be used. Specific examples thereof include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and trimers of these isocyanate compounds. Further, with an excess amount of these isocyanate compounds, for example, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, sorbitol, ethylenediamine, monoethanolamine, diethanolamine, low molecular weight active hydrogen compounds such as triethanolamine or various polyester polyols, Examples thereof include compounds containing a terminal isocyanate group obtained by reacting with polyether polyols, high molecular weight active hydrogen compounds such as polyamides, and the like.

【0059】ブロック化イソシアネートを用いることも
できる。ブロック化イソシアネートは、前記イソシアネ
ート化合物とイソシアネートブロック化剤とを通常の方
法より付加させることにより得ることができる。イソシ
アネートブロック化剤としては、フェノール、チオフェ
ノール、メチルチオフェノール、クレゾール、キシレノ
ール、レゾルシノール、ニトロフェノール、クロロフェ
ノールなどのフェノール類、アセトキシム、メチルエチ
ルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシムなどのオキ
シム類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタ
ノールなどのアルコール類、エチレンクロルヒドリン、
1,3−ジクロロ−2−プロパノールなどのハロゲン化
アルコール類、t−ブタノール、t−ペンタノールなど
の3級アルコール類、ε−カプロラクタム、δ−バレロ
ラクタム、γ−ブチロラクタム、β−プロピルラクタム
などのラクタム類、その他芳香族アミン類、イミド類、
アセチルアセトン、アセト酢酸エステル、マロン酸エチ
ルなどの活性メチレン化合物、メルカプタン類、イミン
類、尿素類、ジアリール化合物類、重亜硫酸ソーダなど
がある。
Blocked isocyanates can also be used. The blocked isocyanate can be obtained by adding the isocyanate compound and an isocyanate blocking agent by a usual method. As the isocyanate blocking agent, phenols such as phenol, thiophenol, methylthiophenol, cresol, xylenol, resorcinol, nitrophenol and chlorophenol, acetoxime, oximes such as methylethylketoxime and cyclohexanone oxime, methanol, ethanol, propanol and butanol. Alcohols such as ethylene chlorohydrin,
Halogenated alcohols such as 1,3-dichloro-2-propanol, tertiary alcohols such as t-butanol and t-pentanol, ε-caprolactam, δ-valerolactam, γ-butyrolactam, β-propyllactam and the like. Lactams, other aromatic amines, imides,
Examples include active methylene compounds such as acetylacetone, acetoacetate and ethyl malonate, mercaptans, imines, ureas, diaryl compounds and sodium bisulfite.

【0060】架橋剤の配合方法としては、(1)直接水
分散体に溶解または分散する方法、(2)グラフト化後
で水分散化の前に架橋剤を加え、コア部でポリエステル
樹脂と共存させる方法があり、架橋剤の種類、性状によ
り選択することができる。これらの架橋剤には硬化剤あ
るいは促進剤を添加することもできる。
The method of blending the crosslinking agent is (1) a method of directly dissolving or dispersing in an aqueous dispersion, (2) adding a crosslinking agent after grafting and before water dispersion, and coexisting with a polyester resin in the core portion. There is a method of making it possible, and it can be selected depending on the type and properties of the crosslinking agent. A curing agent or an accelerator may be added to these crosslinking agents.

【0061】硬化反応は、一般に本発明の水分散体10
0重量部(固形分)に対して架橋剤(硬化用樹脂)5〜
40重量部(固形分)を配合し、硬化剤の種類に応じて
60〜250℃で0.5〜60分間程度加熱することに
より行うことができる。本発明の水分散体には、顔料、
染料、各種添加剤などを配合することができる。本発明
の水分散体は、他の水性樹脂、水分散体と混合して使用
することにより加工性を向上させることができる。
The curing reaction generally involves the aqueous dispersion 10 of the present invention.
Cross-linking agent (curing resin) 5 to 0 parts by weight (solid content)
It can be performed by blending 40 parts by weight (solid content) and heating at 60 to 250 ° C. for about 0.5 to 60 minutes depending on the type of the curing agent. The aqueous dispersion of the present invention includes a pigment,
Dyes, various additives and the like can be added. The processability of the water dispersion of the present invention can be improved by using it in combination with other aqueous resin and water dispersion.

【0062】本発明の水分散体を基材とする塗料、イン
キ、コーティング剤、接着剤および各種加工剤は再分散
性に優れているので、ディップコート法、はけ塗り法、
ロールコート法、スプレー法、各種印刷法のすべてに適
用することができる。
Since the paints, inks, coating agents, adhesives and various processing agents based on the water dispersion of the present invention have excellent redispersibility, they are subjected to the dip coating method, the brush coating method,
It can be applied to all of the roll coating method, spraying method and various printing methods.

【0063】[0063]

【実施例】(共重合ポリエステル樹脂の製造)撹拌機、
温度計および部分還流式冷却器を具備したステンレスス
チール製オートクレーブにジメチルテレフタレート45
5重量部、ジメチルイソフタレート455重量部、エチ
レングリコール472重量部、ジエチレングリコール3
5重量部およびテトラ−n−ブチルチタネート0.37
重量部を仕込み、160〜220℃で4時間かけてエス
テル交換反応を行なった。次いでフマル酸29重量部を
加え、200℃から220℃まで1時間かけて昇温し、
エステル化反応を行なった。次に255℃まで昇温し、
反応系を徐々に減圧した後、26.6Pa下で1時間3
0分反応させ共重合ポリエステル樹脂(A−1)を得
た。共重合ポリエステル樹脂(A−1)は淡黄色透明で
重量平均分子量は12000であり、NMRなどにより
測定した結果、表1に示す組成を有する共重合ポリエス
テル樹脂であった。
[Example] (Production of copolymerized polyester resin) Stirrer,
Dimethyl terephthalate 45 was added to a stainless steel autoclave equipped with a thermometer and a partial reflux condenser.
5 parts by weight, dimethyl isophthalate 455 parts by weight, ethylene glycol 472 parts by weight, diethylene glycol 3
5 parts by weight and tetra-n-butyl titanate 0.37
Part by weight was charged and the transesterification reaction was carried out at 160 to 220 ° C. for 4 hours. Then, 29 parts by weight of fumaric acid was added, and the temperature was raised from 200 ° C to 220 ° C over 1 hour.
An esterification reaction was performed. Then raise the temperature to 255 ° C,
After the pressure of the reaction system was gradually reduced, the pressure was reduced to 26.6 Pa for 1 hour 3
The reaction was carried out for 0 minutes to obtain a copolyester resin (A-1). The copolyester resin (A-1) was light yellow and transparent and had a weight average molecular weight of 12000. As a result of measurement by NMR or the like, it was a copolyester resin having a composition shown in Table 1.

【0064】[0064]

【表1】 [Table 1]

【0065】同様の方法により種々の共重合ポリエステ
ル樹脂(A−2)〜(A−5)を製造した。各共重合ポ
リエステル樹脂のNMRによる組成分析の結果を表1に
示す。
Various copolyester resins (A-2) to (A-5) were produced by the same method. Table 1 shows the results of the composition analysis by NMR of each copolyester resin.

【0066】実施例1 撹拌機、温度計、還流装置と定量滴下装置を備えた反応
器に共重合ポリエステル樹脂(A−1)を90重量部と
メチルエチルケトン137重量部を入れ65℃で撹拌し
共重合ポリエステル樹脂を溶解した。樹脂が完全に溶解
した後、イソプロピルアルコール46重量部を添加し混
合した。次にアクリル酸11重量部およびアクリル酸エ
チル19重量部の混合物ならびにベンゾイルパーオキサ
イド0.74重量部をメチルエチルケトン45重量部と
イソプロピルアルコール15重量部に溶解した溶液を
0.2ml/分で共重合ポリエステル樹脂溶液中に滴下
し、さらに2時間30分撹拌を続けた。反応溶液から分
析用のサンプリング(5g)を行なった後、N,N−ジ
メチルエタノールアミン14重量部と水244重量部を
反応溶液に加え、1時間撹拌した。その後、分散体の温
度を100℃に上げ、メチルエチルケトン、イソプロピ
ルアルコールを蒸留により溜去した。生成した白色のグ
ラフトポリエステル樹脂の分散体100重量部にフェノ
ール樹脂(昭和高分子株式会社製PCE1050)5重
量部、ドデシルベンゼンスルホン酸0.3重量部を配合
して水分散体(B−1)を得た。水分散体(B−1)をア
ルミ板上に乾燥後の膜厚が10μmになるように塗布
し、200℃雰囲気下で0.5分間焼付し塗膜を形成し
た。
Example 1 90 parts by weight of copolymerized polyester resin (A-1) and 137 parts by weight of methyl ethyl ketone were placed in a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux device and a constant amount dropping device, and stirred at 65 ° C. The polymerized polyester resin was dissolved. After the resin was completely dissolved, 46 parts by weight of isopropyl alcohol was added and mixed. Next, a solution of a mixture of 11 parts by weight of acrylic acid and 19 parts by weight of ethyl acrylate, and 0.74 parts by weight of benzoyl peroxide in 45 parts by weight of methyl ethyl ketone and 15 parts by weight of isopropyl alcohol was copolymerized polyester at 0.2 ml / min. The solution was added dropwise to the resin solution, and stirring was continued for another 2 hours and 30 minutes. After sampling for analysis (5 g) from the reaction solution, 14 parts by weight of N, N-dimethylethanolamine and 244 parts by weight of water were added to the reaction solution and stirred for 1 hour. Then, the temperature of the dispersion was raised to 100 ° C., and methyl ethyl ketone and isopropyl alcohol were distilled off. An aqueous dispersion (B-1) was prepared by adding 5 parts by weight of a phenol resin (PCE1050 manufactured by Showa High Polymer Co., Ltd.) and 0.3 part by weight of dodecylbenzenesulfonic acid to 100 parts by weight of the generated white graft polyester resin dispersion. Got The water dispersion (B-1) was applied on an aluminum plate so that the film thickness after drying was 10 μm, and baked in an atmosphere of 200 ° C. for 0.5 minutes to form a coating film.

【0067】水分散体(B−1)の固形分濃度、粒子径
およびB型粘度ならびに形成された塗膜の耐レトルト
性、加工性および耐溶剤性の評価結果を表2に示す。
Table 2 shows the solid content concentration, particle size and B-type viscosity of the water dispersion (B-1), and the evaluation results of the retort resistance, processability and solvent resistance of the formed coating film.

【0068】なお各特性はつぎの方法により評価した。 (1)水分散体の粒子径 水分散体をイオン交換水だけを用いて固形分濃度0.1
重量%に調整し、レーザ光散乱粒度分布計Coulte
r model N4(Coulter社製)により2
0℃で測定した。
Each characteristic was evaluated by the following methods. (1) Particle size of water dispersion The solid dispersion concentration of the water dispersion is 0.1 using only ion-exchanged water.
Adjusted to wt%, laser light scattering particle size distribution meter Coulte
2 by r model N4 (manufactured by Coulter)
It was measured at 0 ° C.

【0069】(2)水分散体のB型粘度 回転粘度計(東京計器株式会社製のEM型粘度計)を用
い、25℃で測定した。
(2) Viscosity of water dispersion The viscosity was measured at 25 ° C. using a rotational viscosity viscometer (EM viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.).

【0070】(3)耐レトルト性 塗装アルミ板を立てた状態でステンレスカップに入れ、
イオン交換水をアルミ板の半分位の高さまで入れた後、
水蒸気雰囲気下125℃で30分間処理する。液相部に
ついては白化の状態を、また気相部については塗膜の荒
れ状態を目視により観察し、液相部については白化がな
ければ○、あれば×と評価し、また気層部については塗
膜の荒れがなければ○、あれば×と評価した。
(3) Retort resistant coated aluminum plate is placed in a stainless steel cup in an upright state,
After adding ion-exchanged water to about half the height of the aluminum plate,
Treatment is carried out at 125 ° C. for 30 minutes in a steam atmosphere. For the liquid phase part, visually observe the roughened state of the coating film for the gas phase part, and for the gas phase part, if there is no whitening for the liquid phase part, evaluate as ○, and if there is, for the gas phase part Was evaluated as ◯ if the coating film was not rough, and was evaluated as x if there was.

【0071】(4)加工性 塗装アルミ板と同じ厚さの金属板を1枚挟み180度方
向に万力で折り曲げる。この曲げ加工部に1%NaCl
水溶液を含浸したスポンジを接触し、5.5Vの電圧を
かけたときの電流値を測定した。電流値が小さいほど加
工性は良好である。
(4) Workability A metal plate having the same thickness as the coated aluminum plate is sandwiched and bent in a 180 ° direction with a vise. 1% NaCl in this bent part
A sponge impregnated with the aqueous solution was brought into contact with the sponge, and a current value when a voltage of 5.5 V was applied was measured. The smaller the current value, the better the workability.

【0072】(5)耐溶剤性 塗装アルミ板の塗膜をメチルエチルケトンを含浸したガ
ーゼで擦り、下地が現われるまでの回数を記録した。
(5) Solvent resistant coating The coating film of an aluminum plate was rubbed with gauze impregnated with methyl ethyl ketone, and the number of times until the undercoat appeared was recorded.

【0073】[0073]

【表2】 [Table 2]

【0074】実施例2、5、6、10、12および13 実施例1と同様にして、表2および表3に示す組成で種
々の水分散体(B−2)、(B−5)、(B−6)、
(B−10)、(B−12)および(B−13)を製造
し、塗膜を形成して、各種特性を評価した。その結果を
表2および表3に示す。
Examples 2, 5, 6, 10, 12 and 13 In the same manner as in Example 1, various aqueous dispersions (B-2), (B-5), having the compositions shown in Tables 2 and 3 were prepared. (B-6),
(B-10), (B-12) and (B-13) were produced, a coating film was formed, and various characteristics were evaluated. The results are shown in Tables 2 and 3.

【0075】[0075]

【表3】 [Table 3]

【0076】実施例3 撹拌機、温度計、還流装置と定量滴下装置を備えた反応
器に共重合ポリエステル樹脂(A−1)を90重量部と
メチルエチルケトン137重量部を入れ65℃で撹拌し
共重合ポリエステル樹脂を溶解した。樹脂が完全に溶解
した後、イソプロピルアルコール46重量部を添加し混
合した。次にアクリル酸11重量部およびアクリル酸エ
チル19重量部の混合物ならびにベンゾイルパーオキサ
イド0.45重量部をメチルエチルケトン45重量部と
イソプロピルアルコール15重量部に溶解した溶液を
0.2ml/分で共重合ポリエステル樹脂溶液中に滴下
し、さらに2時間30分撹拌を続けた。反応溶液から分
析用のサンプリング(5g)を行なった後、N,N−ジ
メチルエタノールアミン14重量部、フェノール樹脂
(昭和高分子株式会社製PCE1015)5重量部と水
244重量部を反応溶液に加え、0.5時間撹拌した。
その後、分散体の温度を100℃に上げ、メチルエチル
ケトン、イソプロピルアルコールを蒸留により溜去し、
乳白色の水分散体(B−3)を得た。水分散体(B−
3)をアルミ板上に乾燥後の膜厚が10μmになるよう
に塗布し、200℃雰囲気下で0.5分間焼付し塗膜を
形成した。
Example 3 90 parts by weight of copolymerized polyester resin (A-1) and 137 parts by weight of methyl ethyl ketone were placed in a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux device and a metering dropping device, and the mixture was stirred at 65 ° C. The polymerized polyester resin was dissolved. After the resin was completely dissolved, 46 parts by weight of isopropyl alcohol was added and mixed. Next, a mixture of 11 parts by weight of acrylic acid and 19 parts by weight of ethyl acrylate and 0.45 parts by weight of benzoyl peroxide dissolved in 45 parts by weight of methyl ethyl ketone and 15 parts by weight of isopropyl alcohol were added to the copolymerized polyester at 0.2 ml / min. The solution was added dropwise to the resin solution, and stirring was continued for another 2 hours and 30 minutes. After sampling for analysis (5 g) from the reaction solution, 14 parts by weight of N, N-dimethylethanolamine, 5 parts by weight of a phenol resin (PCE1015 manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) and 244 parts by weight of water were added to the reaction solution. , Stirred for 0.5 hour.
Then, the temperature of the dispersion is raised to 100 ° C., methyl ethyl ketone and isopropyl alcohol are distilled off,
A milky white aqueous dispersion (B-3) was obtained. Water dispersion (B-
3) was applied on an aluminum plate so that the film thickness after drying was 10 μm, and baked in an atmosphere of 200 ° C. for 0.5 minutes to form a coating film.

【0077】水分散体(B−3)の固形分濃度、粒子径
およびB型粘度ならびに形成された塗膜の耐レトルト
性、加工性および耐溶剤性の評価結果を表2に示す。
Table 2 shows the solid content concentration, particle size and B-type viscosity of the aqueous dispersion (B-3), and the evaluation results of the retort resistance, processability and solvent resistance of the formed coating film.

【0078】実施例4、7、8、9および11 実施例3と同様にして、表2に示す組成で種々の水分散
体(B−4)、(B−7)、(B−8)、(B−9)お
よび(B−11)を製造し、塗膜を形成して、各種特性
を評価した。その結果を表2および表3に示す。
Examples 4, 7, 8, 9 and 11 In the same manner as in Example 3, various water dispersions (B-4), (B-7) and (B-8) having the compositions shown in Table 2 were prepared. , (B-9) and (B-11) were produced, a coating film was formed, and various characteristics were evaluated. The results are shown in Tables 2 and 3.

【0079】比較例1 撹拌器、温度計、還流装置と定量滴下装置を備えた反応
器に共重合ポリエステル樹脂(A−1)を90重量部と
メチルエチルケトン137重量部を入れ、65℃で撹拌
し樹脂を溶解した。樹脂が完全に溶解した後、イソプロ
ピルアルコール46重量部を添加し混合した。つぎにア
クリル酸11重量部、アクリル酸エチル19重量部およ
びベンゾイルパーオキサイド0.45重量部を、メチル
エチルケトン45重量部とイソプロピルアルコール15
重量部に溶解した溶液を0.2ml/分で共重合ポリエ
ステル樹脂溶液中に滴下し、さらに2時間30分撹拌を
続けた。反応溶液から分析用のサンプリング(5g)を
行なった後、N,N−ジメチルエタノールアミン14重
量部と水244重量部を反応溶液に加え、1時間撹拌し
た。その後、分散体の温度を100℃に上げ、メチルエ
チルケトンおよびイソプロピルアルコールを蒸留により
溜去した。生成した白色の水分散体(B−14)をアル
ミ板上に乾燥後の膜厚が10μmになるように塗布し、
200℃雰囲気下で0.5分間焼付し、塗膜を形成し
た。
Comparative Example 1 90 parts by weight of copolyester resin (A-1) and 137 parts by weight of methyl ethyl ketone were placed in a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux device and a metering dropping device, and the mixture was stirred at 65 ° C. The resin dissolved. After the resin was completely dissolved, 46 parts by weight of isopropyl alcohol was added and mixed. Next, 11 parts by weight of acrylic acid, 19 parts by weight of ethyl acrylate, 0.45 parts by weight of benzoyl peroxide, 45 parts by weight of methyl ethyl ketone and 15 parts of isopropyl alcohol.
The solution dissolved in 1 part by weight was added dropwise to the copolyester resin solution at 0.2 ml / min, and stirring was continued for 2 hours and 30 minutes. After sampling for analysis (5 g) from the reaction solution, 14 parts by weight of N, N-dimethylethanolamine and 244 parts by weight of water were added to the reaction solution and stirred for 1 hour. Then, the temperature of the dispersion was raised to 100 ° C., and methyl ethyl ketone and isopropyl alcohol were distilled off. The produced white water dispersion (B-14) was applied onto an aluminum plate so that the film thickness after drying would be 10 μm,
The coated film was formed by baking in an atmosphere of 200 ° C. for 0.5 minutes.

【0080】水分散体(B−14)の固形分濃度、粒子
径およびB型粘度ならびに形成された塗膜の耐レトルト
性、加工性および耐溶剤性の評価結果を表4に示す。
Table 4 shows the solid content concentration, particle size and B type viscosity of the water dispersion (B-14), and the evaluation results of the retort resistance, processability and solvent resistance of the formed coating film.

【0081】[0081]

【表4】 [Table 4]

【0082】比較例2および比較例3 比較例1と同様にして、表4に示す組成で水分散体(B
−15)および(B−16)を製造し、塗膜を形成し
て、各種特性を評価した。その結果を表4に示す。
Comparative Example 2 and Comparative Example 3 In the same manner as in Comparative Example 1, the water dispersion (B
-15) and (B-16) were produced, a coating film was formed, and various properties were evaluated. The results are shown in Table 4.

【0083】表2〜表4の結果により、共重合ポリエス
テル樹脂に親水性基または親水性基に変化し得る官能基
を有するラジカル重合性単量体でグラフト化したグラフ
トポリエステル樹脂および疎水性樹脂を含む水分散体
は、耐レトルト性を有する塗膜を形成し、缶内面塗装用
ポリエステル樹脂として優れていることがわかった。
From the results shown in Tables 2 to 4, the graft polyester resin and the hydrophobic resin obtained by grafting the copolymerized polyester resin with a radical polymerizable monomer having a hydrophilic group or a functional group capable of changing into a hydrophilic group are shown. It was found that the water dispersion containing water forms a coating film having retort resistance and is excellent as a polyester resin for coating the inner surface of a can.

【0084】今回開示された実施の形態および実施例は
すべての点で例示であって制限的なものではないと考え
られるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではな
くて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と
均等などの意味および範囲内でのすべての変更が含まれ
ることが意図される。
The embodiments and examples disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the scope of the claims, and is intended to include meanings equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.

【0085】[0085]

【発明の効果】本発明によれば、ビスフェノールAなど
の環境ホルモンを原料として用いず、耐レトルト性に優
れた塗膜を形成する缶内面塗装用のポリエステル樹脂を
含む水分散体を提供することができる。
According to the present invention, there is provided an aqueous dispersion containing a polyester resin for coating the inner surface of a can, which does not use an environmental hormone such as bisphenol A as a raw material and forms a coating film excellent in retort resistance. You can

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 161/06 C09D 161/06 201/00 201/00 (72)発明者 森元 修 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 (72)発明者 田中 秀樹 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 Fターム(参考) 4F070 AA47 AA71 AA72 AB03 AB05 AB06 AB08 CA01 CB02 4J002 AA01X AA03X BB00X BN17W CC03X CD00X GH01 4J038 CP121 GA06 NA06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme Coat (reference) C09D 161/06 C09D 161/06 201/00 201/00 (72) Inventor Osamu Morimoto Nii Katata, Otsu, Shiga 1-1-1, Toyobo Co., Ltd., Research Institute (72) Inventor Hideki Tanaka 2-1-1, Katata, Otsu City, Shiga Prefecture Toyobo Co., Ltd., Research Institute F-term (reference) 4F070 AA47 AA71 AA72 AB03 AB05 AB06 AB06 AB08 CA01 CB02 4J002 AA01X AA03X BB00X BN17W CC03X CD00X GH01 4J038 CP121 GA06 NA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 共重合ポリエステル樹脂に親水性基また
は親水性基に変化し得る官能基を有するラジカル重合性
単量体をグラフト化したグラフトポリエステル樹脂およ
び疎水性樹脂を含む水分散体。
1. An aqueous dispersion containing a grafted polyester resin obtained by grafting a copolymerizable polyester resin with a radically polymerizable monomer having a hydrophilic group or a functional group capable of changing into a hydrophilic group, and a hydrophobic resin.
【請求項2】 親水性基はカルボキシル基である請求項
1記載の水分散体。
2. The aqueous dispersion according to claim 1, wherein the hydrophilic group is a carboxyl group.
【請求項3】 疎水性樹脂はフェノール類とホルムアル
デヒドとの縮合物である請求項1記載の水分散体。
3. The aqueous dispersion according to claim 1, wherein the hydrophobic resin is a condensate of phenol and formaldehyde.
【請求項4】 共重合ポリエステル樹脂に親水性基また
は親水性基に変化し得る官能基を有するラジカル重合性
単量体をグラフト化したグラフトポリエステル樹脂およ
び疎水性樹脂を含む水分散体により形成される塗膜。
4. An aqueous dispersion containing a graft polyester resin in which a copolymerizable polyester resin is grafted with a radical polymerizable monomer having a hydrophilic group or a functional group capable of changing into a hydrophilic group, and a hydrophobic resin. Coating film.
【請求項5】 共重合ポリエステル樹脂に親水性基また
は親水性基に変化し得る官能基を有するラジカル重合性
単量体をグラフト化したグラフトポリエステル樹脂およ
び疎水性樹脂を含む水分散体の製造方法において、前記
グラフトポリエステル樹脂は塩基性化合物で中和される
ことを特徴とする水分散体の製造方法。
5. A method for producing an aqueous dispersion containing a graft polyester resin in which a copolymerizable polyester resin is grafted with a radical polymerizable monomer having a hydrophilic group or a functional group capable of changing to a hydrophilic group, and a hydrophobic resin. In the method for producing an aqueous dispersion, the graft polyester resin is neutralized with a basic compound.
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