JP2008231398A - Aqueous coating composition and coated product using the same - Google Patents

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州弘 乾
Yoshimoto Nakajima
由元 中嶋
Hideya Yoshioka
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous coating composition capable of forming a coating film that has excellent water resistance, further has all of sufficient processability, corrosion resistance and slip property, when the composition is used as can coating, particularly lid coating, and can form a coating film having both flavor property and adhesion, when used as an inner surface coating for a can body part. <P>SOLUTION: An epoxy resin (a1), an acrylic resin (a2) of 10 to 135 mg KOH/g acid value, and an acrylic resin (a3) of 180 to 450 mg KOH/g acid value are allowed to react with each other to form an acryl-modified epoxy resin (A1) and the acryl-modified epoxy resin is dispersed in an aqueous medium including a basic compound (a4) to obtain the aqueous resin composition. The acryl-modified epoxy resin (A1) is obtained by allowing the epoxy resin (a1) to react with the acryl resin (a2) in the presence of a basic compound (a4-1) so that the reaction rate of the carboxyl group of the acrylic resin (a2) may become 30 to 95%, then the acrylic resin (a3) is added and they are allowed to react with each other. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、水性塗料組成物及びそれを用いてなる被塗物に関し、詳しくは、飲料を収容する飲料用包装容器被覆用の水性塗料組成物に関する。さらに詳しくは飲料用包装容器の中でも加工性、耐食性が要求される缶用の蓋用部材、その中でも特に高い耐食性が要求される炭酸飲料用缶の蓋部材内面被覆用として好適な水性塗料組成物に関する。また、本発明の水性塗料組成物は、飲料用包装容器の中でも高度な耐内容物性が要求されるアルコール飲料用缶の内面、特に缶胴部内面被覆用としても好適である。   The present invention relates to an aqueous coating composition and an article to be coated using the same, and more particularly to an aqueous coating composition for covering a beverage packaging container that contains a beverage. More specifically, among the beverage packaging containers, a lid member for a can that requires processability and corrosion resistance, and among them, an aqueous coating composition that is suitable for covering the inner surface of a lid member of a carbonated beverage can that requires particularly high corrosion resistance. About. The water-based coating composition of the present invention is also suitable for coating the inner surface of a can for alcoholic beverages, particularly for the inner surface of the can body part, which requires a high content resistance among beverage packaging containers.

芳香族系エポキシ樹脂を主成分とする塗料組成物は、加工性、耐内容性、塗膜物性に優れ、金属用、特に缶用塗料として使用されているが、芳香族系エポキシ樹脂自体は水性の媒体に溶解ないし分散しない。   A coating composition mainly composed of an aromatic epoxy resin is excellent in processability, content resistance and physical properties of a coating film, and is used as a coating for metal, particularly for cans, but the aromatic epoxy resin itself is water-based. Does not dissolve or disperse in the medium.

一方、省資源、省エネルギー、あるいは環境保全等の観点から水性の金属用の下塗り剤や塗料が検討されており、芳香族系エポキシ樹脂を主成分とする下塗り剤や塗料についても種々の提案がなされている。例えば、芳香族系エポキシ樹脂を、界面活性剤を用いて水中に分散させる方法が知られているが、界面活性剤の作用により塗料の貯蔵安定性や塗膜物性に悪影響を及ぼす傾向がある。   On the other hand, water-based undercoats and paints for metals are being studied from the viewpoints of resource saving, energy saving, environmental protection, and various proposals have been made for undercoatings and paints mainly composed of aromatic epoxy resins. ing. For example, a method of dispersing an aromatic epoxy resin in water using a surfactant is known, but the action of the surfactant tends to adversely affect the storage stability of the paint and the physical properties of the coating film.

そこで、界面活性剤を用いずに芳香族系エポキシ樹脂を水性化する方法として、一分子中にカルボキシル基とエポキシ基とを併せ持つ、いわゆる自己乳化型芳香族系エポキシ樹脂なども種々提案されてきている。   Therefore, various so-called self-emulsifying aromatic epoxy resins having a carboxyl group and an epoxy group in one molecule have been proposed as a method for making an aromatic epoxy resin aqueous without using a surfactant. Yes.

例えば、特許文献1(特開昭53−14963号公報)および特許文献2(特開昭5 5−9433号公報)には、カルボキシル基を有するアクリル系樹脂中のカルボキシル基の一部と芳香族系エポキシ樹脂中のエポキシ基の一部とを3級アミン類の存在下にエステル反応せしめ変性エポキシ樹脂を得(この手法を以後「エステル化法」と記載。)、次いで係る変性エポキシ樹脂中に残存する過剰のカルボキシル基をアンモニアもしくはアミン類等の塩基性化合物で中和せしめることによって変性エポキシ樹脂を水性媒体中に安定に分散し得ることが示されている。   For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 53-14963) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-9433), a part of the carboxyl group in an acrylic resin having a carboxyl group and an aromatic group are disclosed. A part of the epoxy group in the epoxy resin is ester-reacted in the presence of a tertiary amine to obtain a modified epoxy resin (this method is hereinafter referred to as “esterification method”), and then in the modified epoxy resin It has been shown that a modified epoxy resin can be stably dispersed in an aqueous medium by neutralizing remaining excess carboxyl groups with a basic compound such as ammonia or amines.

また、特許文献3(特開昭57−105418号公報)および特許文献4(特開昭5 8−198513号公報)には、芳香族系エポキシ樹脂中のエポキシ基の一部を、(メタ)アクリル酸等のカルボキシル基とラジカル重合性不飽和二重結合とを併せ持つモノマー中のカルボキシル基と反応せしめ、一分子中にエポキシ基とラジカル重合性不飽和二重結合とを併せ持つ化合物を得、係る化合物を、ラジカル重合性不飽和二重結合を有する種々のモノマーと(メタ)アクリル酸との混合物と共重合し(この手法を以後「直接重合法」と記載。)、得られる共重合体、即ち変性エポキシ樹脂中のカルボキシル基をアンモニアもしくはアミン類等の塩基性化合物で中和することによって変性エポキシ樹脂を水性媒体中に安定に分散し得ることが開示されている。   Further, in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 57-105418) and Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 58-198513), some of the epoxy groups in the aromatic epoxy resin are (meth) React with a carboxyl group in a monomer having both a carboxyl group such as acrylic acid and a radically polymerizable unsaturated double bond to obtain a compound having both an epoxy group and a radically polymerizable unsaturated double bond in one molecule. The compound is copolymerized with a mixture of various monomers having a radical polymerizable unsaturated double bond and (meth) acrylic acid (this method is hereinafter referred to as “direct polymerization method”), and the resulting copolymer is obtained. In other words, the modified epoxy resin can be stably dispersed in an aqueous medium by neutralizing the carboxyl group in the modified epoxy resin with a basic compound such as ammonia or amines. It is.

さらに、特許文献5(特開昭53−1228号公報)には、芳香族系エポキシ樹脂の 存在下でベンゾイルパーオキサイドなどのフリーラジカル発生剤を用いて(メタ)アクリル酸等のカルボキシル基とラジカル重合性不飽和二重結合とを併せ持つモノマーを含むラジカル重合性不飽和二重結合を有する種々のモノマーの混合物を共重合することにより、アクリル共重合体が芳香族系エポキシ樹脂にグラフトしてなる変性エポキシ樹脂(この手法を以後「グラフト法」と記載。)を、アンモニアもしくはアミン類等の塩基性化合物で中和することによって水性媒体中に安定に分散し得ることが示されている。   Furthermore, in Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 53-1228), a free radical generator such as benzoyl peroxide is used in the presence of an aromatic epoxy resin and a carboxyl group such as (meth) acrylic acid and a radical. An acrylic copolymer is grafted onto an aromatic epoxy resin by copolymerizing a mixture of various monomers having a radically polymerizable unsaturated double bond including a monomer having a polymerizable unsaturated double bond. It has been shown that a modified epoxy resin (this method is hereinafter referred to as “grafting method”) can be stably dispersed in an aqueous medium by neutralization with a basic compound such as ammonia or amines.

上記方法により得られる変性エポキシ樹脂は、いずれも変性エポキシ樹脂自身が水に対する分散性を有する自己乳化型であり、塗料組成物として用いた場合、その塗膜は界面活性剤を含まないので、化学的性能、耐水性等が優れている。しかしながら、上記自己乳化型エポキシ樹脂は、いずれもエポキシ樹脂が本来持つ下地との接着力、耐食性、加工性が良好である等の性能をアクリル樹脂に由来する部分が損ないやすいという欠点を有していた。   All of the modified epoxy resins obtained by the above methods are self-emulsifying types in which the modified epoxy resin itself has dispersibility in water, and when used as a coating composition, the coating film does not contain a surfactant. Excellent performance and water resistance. However, all of the above self-emulsifying epoxy resins have the disadvantage that the parts derived from the acrylic resin are liable to lose performance such as adhesion to the base inherent in the epoxy resin, corrosion resistance, and good workability. It was.

特に、炭酸を含む飲料を充填する飲料缶は、5℃程度の低温で内容物が充填され蓋が取り付けられた後室温まで戻される。この過程で炭酸が飲料中から揮発し、缶内部の圧力が高くなるので、缶の蓋部分は内部からの圧力により外側へ膨らむ。この後も雰囲気温度の変化により炭酸の充填物からの揮発、充填物中への溶解があり蓋は凹凸を繰り返す。これにより蓋は内容物が充填された状態で変形を受けることになり、変形部に腐食が発生しやすい。そこで、この様な内圧による変形をも考慮した種々の加工が蓋部分には施される。この種々の加工は、蓋材上の両面に塗膜を設けた後に行われるため、塗膜には種々の加工において塗膜欠陥を生じないような高い加工性、加工時に塗膜が傷つかないよう高い滑り性、内容物充填後に蓋が凹凸しても腐食が発生しないよう高い耐食性が要求される。   In particular, beverage cans filled with carbonated beverages are returned to room temperature after the contents are filled and the lid is attached at a low temperature of about 5 ° C. In this process, carbonic acid volatilizes from the beverage and the pressure inside the can increases, so the lid portion of the can swells outward due to the pressure from inside. After this, there is volatilization from the filling of carbonic acid due to changes in the atmospheric temperature and dissolution in the filling, and the lid repeats unevenness. As a result, the lid is deformed in a state where the contents are filled, and the deformed portion is easily corroded. Therefore, various processes are performed on the lid portion in consideration of such deformation due to internal pressure. Since these various processes are performed after the coating film is provided on both sides of the lid, the coating film has high workability so as not to cause a coating film defect in various processes, so that the coating film is not damaged during processing. High slipperiness and high corrosion resistance are required so that corrosion does not occur even if the lid is uneven after filling the contents.

塗膜に滑り性を付与する方法としては通常2種類ある。
1.塗料中にワックス等の滑り性付与物質を添加し、塗膜形成の際にワックス等を塗 膜表面に配向させることによって、滑り性を付与する(以後、この方法を「インナーワックス」、この態様を「インナーワックスタイプ」という。)。
2.塗料中にはワックス等の滑り性付与物質を添加せず、または少量のみ添加し、塗 膜形成後にワックス等を塗布することで滑り性を付与する(この方法を以後「アウターワックス」という。)。
最近は、工程の簡略化、生産性等の観点から、インナーワックスタイプの塗料が要求されている。
There are usually two types of methods for imparting slipperiness to the coating film.
1. A slipperiness imparting substance such as wax is added to the paint, and the slipperiness is imparted by orienting the wax or the like on the surface of the coating during the coating formation (hereinafter, this method is referred to as “inner wax”. Is called "inner wax type").
2. The slipperiness imparting substance such as wax is not added to the paint, or only a small amount is added, and the slipperiness is imparted by applying wax after forming the coating film (this method is hereinafter referred to as “outer wax”). .
Recently, an inner wax type paint has been required from the viewpoints of process simplification and productivity.

自己乳化型エポキシ樹脂を用いて塗膜の加工性を向上するために、種々の提案がなされている。特許文献6(特開平04−283218号公報)、特許文献7(特開平05−017 556号公報)では、酸価0〜70の低酸価アクリル樹脂とエポキシ樹脂との反応生成物に、さらに酸価100〜500の高酸価アクリル樹脂を反応させることによって、塗膜の加工性を向上することが提案されている。   Various proposals have been made to improve the processability of a coating film using a self-emulsifying epoxy resin. In Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 04-283218) and Patent Document 7 (Japanese Patent Laid-Open No. 05-017556), a reaction product of an acrylic resin having an acid value of 0 to 70 and an epoxy resin is further added. It has been proposed to improve the processability of the coating film by reacting a high acid value acrylic resin having an acid value of 100 to 500.

また、特許文献8(特開2000−73005号公報)には、エポキシ樹脂部分と、酸価50(mgKOH/g)未満で且つガラス転移温度(以下、「Tg」ともいう。)が50℃未満の低酸価低Tgアクリル樹脂部分と、を有する変性エポキシ樹脂、及びエポキシ樹脂部分と高酸価アクリル樹脂部分とを有する変性エポキシ樹脂を含有する水性被覆剤が提案されている。   Patent Document 8 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-73005) discloses an epoxy resin portion, an acid value of less than 50 (mgKOH / g), and a glass transition temperature (hereinafter also referred to as “Tg”) of less than 50 ° C. A modified epoxy resin having a low acid value and a low Tg acrylic resin part, and an aqueous coating agent containing a modified epoxy resin having an epoxy resin part and a high acid value acrylic resin part have been proposed.

特許文献6及び7に記載される塗料は、エポキシ樹脂と低酸価のアクリル樹脂との反応率が95%を超えているために、その後に反応すべき高酸価アクリル樹脂とエポキシ樹脂とが反応出来なくなるために、水分散性が低下しその結果ブツを生じてしまったり、または水分散出来ずにゲル化してしまう。   In the paints described in Patent Documents 6 and 7, the reaction rate between the epoxy resin and the low acid value acrylic resin exceeds 95%. Since the reaction cannot be carried out, the water dispersibility is lowered, resulting in sag or gelation without water dispersion.

一般に造膜性成分のTgを低くすることによって塗膜の加工性を向上し得る。通常 、アルキル基の長いモノマーを多量に使用することによって、アクリル樹脂のTgを低くすることができる。しかし、自己乳化型エポキシ樹脂の構成部分であるアクリル樹脂部分のTgを低くするためには、アルキル基の長いモノマーを多量に使用することになり、エポキシ樹脂部分とアクリル樹脂部分との相溶性が悪くなる。両部分の相溶性が悪化する結果、エポキシ樹脂と未反応のアクリル樹脂部分とが、比重、溶融粘度の違いにより、塗膜形成時に分離し、アクリル樹脂部分が塗膜表面に局在化してしまう。   In general, the processability of the coating film can be improved by lowering the Tg of the film-forming component. Usually, by using a large amount of a monomer having a long alkyl group, the Tg of the acrylic resin can be lowered. However, in order to reduce the Tg of the acrylic resin part which is a constituent part of the self-emulsifying epoxy resin, a large amount of a monomer having a long alkyl group is used, and the compatibility between the epoxy resin part and the acrylic resin part is high. Deteriorate. As a result of the poor compatibility of both parts, the epoxy resin and the unreacted acrylic resin part are separated at the time of coating film formation due to the difference in specific gravity and melt viscosity, and the acrylic resin part is localized on the coating film surface. .

上記特許文献6〜8に開示される水性樹脂組成物や水性被覆剤にワックス等の滑り性付与物質を添加し、インナーワックスタイプの塗料として用いると、低酸価アクリル樹脂のTgが低すぎるがゆえに形成される塗膜の滑り性が悪くなるというさらなる問題が生じた。Tgが低すぎるアクリル樹脂部分で自己乳化型エポキシ樹脂を構成したことによって、低Tgのアクリル樹脂部分が塗膜表面に配向し、その結果ワックス等の配向を阻害し、滑り性が悪化したものと考察される。尚、その理由は不明ではあるが、低Tgのアクリル樹脂部分がアクリル酸2−エチルヘキシルを必須とする成分から形成される場合に、滑り性の低下が著しい。   When a slipperiness imparting substance such as wax is added to the aqueous resin compositions and aqueous coating agents disclosed in Patent Documents 6 to 8 above and used as an inner wax type paint, the Tg of the low acid value acrylic resin is too low. Therefore, the further problem that the slip property of the coating film formed worsens occurred. By constituting the self-emulsifying type epoxy resin with an acrylic resin portion having a Tg that is too low, the acrylic resin portion having a low Tg is oriented on the surface of the coating film. Considered. Although the reason is unknown, when the low Tg acrylic resin portion is formed from a component that essentially requires 2-ethylhexyl acrylate, the slippage is remarkably reduced.

また、アルコールを含む飲料(以下、「アルコール飲料」とも言う。)を充填する飲料缶の塗膜は、アルコールを含まない飲料(以下、「非アルコール飲料」とも言う。)を充填する時とは挙動が異なり、内面塗膜がアルコールを含む飲料と親和しやすくなるため、塗膜が劣化しやすい。またアルコール飲料中のフレーバー成分は、非アルコール飲料中のフレーバー成分よりも塗膜に吸着され易いので、公知文献に開示される塗料は、アルコール飲料を収容するための缶の内面被覆には使用することができなかった。
特開昭53−14963号公報 特開昭55−9433号公報 特開昭57−105418号公報 特開昭58−198513号公報 特開昭53−1228号公報 特開平04−283218号公報 特開平05−017556号公報 特開2000−73005号公報
In addition, when the coating film of a beverage can filled with a beverage containing alcohol (hereinafter also referred to as “alcoholic beverage”) is filled with a beverage not containing alcohol (hereinafter also referred to as “non-alcoholic beverage”). Since the behavior is different and the inner surface coating film easily becomes compatible with a beverage containing alcohol, the coating film is likely to deteriorate. Moreover, since the flavor component in alcoholic beverages is more easily adsorbed to the coating film than the flavor component in non-alcoholic beverages, the paint disclosed in the publicly known literature is used for coating the inner surface of cans for containing alcoholic beverages. I couldn't.
Japanese Patent Laid-Open No. 53-14963 JP 55-9433 A JP-A-57-105418 JP 58-198513 A Japanese Patent Laid-Open No. 53-1228 Japanese Patent Laid-Open No. 04-283218 JP 05-017556 A JP 2000-73005 A

本発明の目的は、自己乳化型エポキシ樹脂が持つ種々の欠点を改善し、耐水性に優れ、缶用塗料、特に蓋用塗料として使用する場合には十分な加工性と耐食性及び滑り性を兼ね備え、缶胴部の内面塗料として使用する場合にはフレーバー性と密着性を兼ね備えた塗膜を形成し得る水性樹脂組成物を提供することにある。   The object of the present invention is to improve various disadvantages of the self-emulsifying type epoxy resin, to be excellent in water resistance, and to have sufficient processability, corrosion resistance and slipperiness when used as a paint for cans, especially as a paint for lids. An object of the present invention is to provide an aqueous resin composition capable of forming a coating film having both flavor and adhesion when used as an inner surface paint of a can body.

本発明は、まず、エポキシ樹脂(a1)と低酸価のカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)とを、塩基性化合物(a4−1)の存在下でアクリル樹脂(a2)のカルボキシル基の反応率が30〜95%となるように反応させ、次いで、高酸価のカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)を反応させて得られるアクリル変性エポキシ樹脂(A1)を含有する水性樹脂組成物が、上記課題を解決できることを見出したことにより成し得たものである。   In the present invention, first, an epoxy resin (a1) and a low acid value carboxyl group-containing acrylic resin (a2) are reacted with a carboxyl group reaction rate of the acrylic resin (a2) in the presence of a basic compound (a4-1). Is a water-based resin composition containing an acrylic-modified epoxy resin (A1) obtained by reacting with a high acid value carboxyl group-containing acrylic resin (a3). This has been achieved by finding out that the problem can be solved.

即ち、第1の発明は、エポキシ樹脂(a1)、酸価10〜135mgKOH/gであるカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)、及び酸価180〜450mgKOH/gであるカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)を反応させてなるアクリル変性エポキシ樹脂(A1)が、塩基性化合物(a4)を含有する水性媒体中に分散してなる水性樹脂組成物であって、
前記アクリル変性エポキシ樹脂(A1)が、まず、エポキシ樹脂(a1)とアクリル樹脂(a2)とを、塩基性化合物(a4−1)の存在下でアクリル樹脂(a2)のカルボキシル基の反応率が30〜95%となるように反応させ、次いで、
アクリル樹脂(a3)を加えて反応させてなることを特徴とする水性樹脂組成物に関する。
That is, the first invention is an epoxy resin (a1), a carboxyl group-containing acrylic resin (a2) having an acid value of 10 to 135 mgKOH / g, and a carboxyl group-containing acrylic resin (a3) having an acid value of 180 to 450 mgKOH / g. An aqueous resin composition obtained by dispersing an acrylic-modified epoxy resin (A1) obtained by reacting in an aqueous medium containing a basic compound (a4),
In the acrylic-modified epoxy resin (A1), first, the epoxy resin (a1) and the acrylic resin (a2) are reacted in the presence of the basic compound (a4-1) with the carboxyl group reaction rate of the acrylic resin (a2). React to 30-95%, then
The present invention relates to an aqueous resin composition obtained by reacting by adding an acrylic resin (a3).

第2の発明は、アクリル変性エポキシ樹脂(A1)が、アクリル樹脂(a3)を加える際に、塩基性化合物(a4−2)を共に加えて反応させてなることを特徴とする第1の発明の水性樹脂組成物に関する。   The second invention is characterized in that the acrylic-modified epoxy resin (A1) is obtained by adding and reacting the basic compound (a4-2) when adding the acrylic resin (a3). This relates to an aqueous resin composition.

第3の発明は、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)及びカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)の有するカルボキシル基の合計1モルに対して、塩基性化合物(a4)が0.1〜1.5モルであることを特徴とする第1または第2の発明の水性樹脂組成物に関する。   3rd invention is 0.1-1.5 mol of basic compounds (a4) with respect to 1 mol in total of the carboxyl group which carboxyl group-containing acrylic resin (a2) and carboxyl group-containing acrylic resin (a3) have. It is related with the aqueous resin composition of the 1st or 2nd invention characterized by being.

第4の発明は、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)及びカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)の有するカルボキシル基の合計1モルに対して、塩基性化合物(a4)が0.1〜1.5モルであり、かつ、塩基性化合物(a4−2)に対する塩基性化合物(a4−1)のモル比が、(a4−1)/(a4−2)=0.1〜100であることを特徴とする第2または第3の発明の水性樹脂組成物に関する。   4th invention is 0.1-1.5 mol of basic compounds (a4) with respect to a total of 1 mol of the carboxyl group which carboxyl group-containing acrylic resin (a2) and carboxyl group-containing acrylic resin (a3) have. And the molar ratio of the basic compound (a4-1) to the basic compound (a4-2) is (a4-1) / (a4-2) = 0.1-100. The present invention relates to the aqueous resin composition of the second or third invention.

第5の発明は、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)が、アクリル酸エチル、またはアクリル酸−2−エチルヘキシル、あるいはアクリル酸エチル及びアクリル酸−2−エチルヘキシルを50重量%以上含有するモノマーを重合してなることを特徴とする第1ないし第4いずれかの発明の水性樹脂組成物に関する。   In a fifth aspect of the invention, the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) polymerizes a monomer containing 50% by weight or more of ethyl acrylate, acrylate-2-ethylhexyl, or ethyl acrylate and -2-ethylhexyl acrylate. The aqueous resin composition according to any one of the first to fourth inventions.

第6の発明は、エポキシ樹脂(a1)、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)、及びカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)の合計100重量%中、
(a1):30〜95重量%、
(a2):0.1〜60重量%、
(a3):0.5〜69.9重量%、
であることを特徴とする第1ないし第5いずれかの発明の水性樹脂組成物に関する。
6th invention is 100 weight% in total of epoxy resin (a1), carboxyl group-containing acrylic resin (a2), and carboxyl group-containing acrylic resin (a3),
(A1): 30 to 95% by weight,
(A2): 0.1 to 60% by weight,
(A3): 0.5-69.9 wt%
The present invention relates to the aqueous resin composition according to any one of the first to fifth inventions.

第7の発明は、エポキシ樹脂(a1)、酸価10〜135mgKOH/gであるカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)、及び酸価180〜450mgKOH/gであるカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)を反応させてなるアクリル変性エポキシ樹脂(A1)を含有する水性樹脂組成物の製造方法であって、
まず、エポキシ樹脂(a1)とアクリル樹脂(a2)とを、塩基性化合物(a4−1)の存在下でアクリル樹脂(a2)のカルボキシル基の反応率が30〜95%となるように反応させ、
次いで、アクリル樹脂(a3)を加えて反応させ、得られたアクリル変性エポキシ樹脂(A1)を、塩基性化合物(a4)の存在下に水性媒体中に分散することを特徴とする水性樹脂組成物の製造方法に関する。
The seventh invention reacts the epoxy resin (a1), the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) having an acid value of 10 to 135 mgKOH / g, and the carboxyl group-containing acrylic resin (a3) having an acid value of 180 to 450 mgKOH / g. A method for producing an aqueous resin composition containing an acrylic-modified epoxy resin (A1),
First, the epoxy resin (a1) and the acrylic resin (a2) are reacted in the presence of the basic compound (a4-1) so that the reaction rate of the carboxyl group of the acrylic resin (a2) is 30 to 95%. ,
Next, an acrylic resin (a3) is added and reacted, and the resulting acrylic modified epoxy resin (A1) is dispersed in an aqueous medium in the presence of the basic compound (a4). It relates to the manufacturing method.

第8の発明は、アクリル樹脂(a3)と共に、塩基性化合物(a4−2)を加えることを特徴とする第7の発明の水性樹脂組成物の製造方法に関する。   8th invention is related with the manufacturing method of the aqueous resin composition of 7th invention characterized by adding basic compound (a4-2) with an acrylic resin (a3).

第9の発明は、第1ないし第6いずれかの発明の水性樹脂組成物を含んでなる水性塗料に関する。   A ninth invention relates to an aqueous paint comprising the aqueous resin composition of any one of the first to sixth inventions.

第10の発明は、第9の発明の水性塗料で、基材を被覆してなる被塗物に関する。   The tenth invention relates to an article to be coated, which is a base material coated with the water-based paint of the ninth invention.

第11の発明は、基材が、金属、塗料で被覆された金属、及びプラスチックフィルム被覆金属からなる群より選ばれるいずれかであることを特徴とする第10の発明の被塗物に関する。   An eleventh invention relates to the article to be coated according to the tenth invention, wherein the substrate is any one selected from the group consisting of a metal, a metal coated with a paint, and a plastic film-coated metal.

第12の発明は、基材が、板状または有底円筒状であることを特徴とする第10または第11の発明の被塗物に関する。   The twelfth invention relates to the article to be coated of the tenth or eleventh invention, wherein the substrate is plate-shaped or bottomed cylindrical.

第13の発明は、第10ないし第12いずれかの発明の被塗物を用いてなる飲料用容器に関する。   A thirteenth invention relates to a beverage container using the article to be coated of any of the tenth to twelfth inventions.

本発明により、耐水性に優れ、缶用塗料、特に蓋用塗料として使用する場合には十分な加工性と耐食性及び滑り性を兼ね備え、缶胴部の内面塗料として使用する場合にはフレーバー性と密着性を兼ね備えた塗膜を形成し得る水性樹脂組成物を提供することができるようになった。   According to the present invention, it is excellent in water resistance, has sufficient processability and corrosion resistance and slipperiness when used as a paint for cans, particularly as a paint for lids, and has a flavor property when used as an internal paint for can bodies. An aqueous resin composition capable of forming a coating film having adhesiveness can be provided.

本発明の水性樹脂組成物は、加工性、耐食性を担う低酸価のカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)及び水性化機能を担う高酸価のカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)とエポキシ樹脂(a1)とをエステル化反応してなるアクリル変性エポキシ樹脂(A1)、塩基性化合物及び水性媒体を含有するものである。   The aqueous resin composition of the present invention comprises a low acid value carboxyl group-containing acrylic resin (a2) responsible for processability and corrosion resistance, and a high acid value carboxyl group-containing acrylic resin (a3) and an epoxy resin (a1) responsible for an aqueous function. And an acrylic-modified epoxy resin (A1) obtained by esterification reaction, a basic compound, and an aqueous medium.

すなわち、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)をエポキシ樹脂(a1)と特定の反応率で反応させることで、塗膜表面へのアクリル樹脂(a2)の分離や配向を抑制・防止し得る。その結果変形や加工に対する応力緩和機能が効果的に発現し得るようになり、加工性、耐食性、滑り性が良好な塗膜を得ることができる。更に高酸価アクリル樹脂部分により非常に優れた水分散性を有する。   That is, by reacting the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) with the epoxy resin (a1) at a specific reaction rate, separation and orientation of the acrylic resin (a2) on the coating film surface can be suppressed / prevented. As a result, a stress relieving function for deformation and processing can be effectively expressed, and a coating film having good workability, corrosion resistance, and slipperiness can be obtained. Furthermore, it has very excellent water dispersibility due to the high acid value acrylic resin part.

以下、本発明に用いるエポキシ樹脂(a1)、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)等について説明する。   Hereinafter, the epoxy resin (a1), carboxyl group-containing acrylic resin (a2), carboxyl group-containing acrylic resin (a3) and the like used in the present invention will be described.

本発明に用いられるエポキシ樹脂(a1)としては、ビスフェノール型、ノボラック型等の芳香族系エポキシ樹脂、脂環族系エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのうち、塗料物性等の観点からビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールB型エポキシ樹脂をそれぞれ単独で使用し、または併用するか、あるいはビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールBを2種以上共重合したエポキシ樹脂を使用することが好ましい。   Examples of the epoxy resin (a1) used in the present invention include aromatic epoxy resins such as bisphenol type and novolac type, and alicyclic epoxy resins. Of these, bisphenol A-type epoxy resin, bisphenol F-type epoxy resin, and bisphenol B-type epoxy resin are used alone or in combination, or bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol B are used in combination from the viewpoint of physical properties of the coating. It is preferable to use an epoxy resin copolymerized with more than one species.

本発明に用いるカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)及びカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)は、いずれもα,β−不飽和カルボン酸とそれと共重合可能なモノマーとを反応させて得られる共重合体である。   The carboxyl group-containing acrylic resin (a2) and the carboxyl group-containing acrylic resin (a3) used in the present invention are both copolymers obtained by reacting an α, β-unsaturated carboxylic acid with a monomer copolymerizable therewith. It is.

α,β−不飽和カルボン酸としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン 酸、フマル酸等が挙げられ、(メタ)アクリル酸が好ましい。   Examples of the α, β-unsaturated carboxylic acid include (meth) acrylic acid, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid and the like, and (meth) acrylic acid is preferable.

また、α,β−不飽和カルボン酸と共重合させる共重合性のモノマーとしては、スチレン、ビニルトルエン、2−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、クロルスチレン等のスチレン系モノマー;
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸n−アミル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸イソボニル等の(メタ)アクリル酸エステル系モノマー;
(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシメチル等のヒドロキシル基含有モノマー;
N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等のN−置換(メタ)アクリル酸モノマー等の1種もしくは2種以上が挙げられる。
Examples of the copolymerizable monomer that is copolymerized with the α, β-unsaturated carboxylic acid include styrene monomers such as styrene, vinyltoluene, 2-methylstyrene, t-butylstyrene, and chlorostyrene;
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, (meth ) Tert-butyl acrylate, n-amyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, ( (Meth) acrylic acid ester monomers such as n-octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate;
Hydroxyl group-containing monomers such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, and hydroxymethyl (meth) acrylate;
Examples thereof include one or more of N-substituted (meth) acrylic acid monomers such as N-methylol (meth) acrylamide and N-butoxymethyl (meth) acrylamide.

これらの中でもスチレンおよびアクリル酸エチルが特に好ましい。   Of these, styrene and ethyl acrylate are particularly preferred.

カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)及びカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)は、例えば上記モノマーの混合物を重合開始剤の存在下、有機溶剤中で溶液重合することにより得ることができる。   The carboxyl group-containing acrylic resin (a2) and the carboxyl group-containing acrylic resin (a3) can be obtained, for example, by subjecting a mixture of the above monomers to solution polymerization in an organic solvent in the presence of a polymerization initiator.

カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)は、酸価Xaが10mgKOH/g≦Xa≦135mgKOH/gであることが重要であり、15mgKOH/g≦Xa≦120mgKOH/gであることが好ましい。10mgKOH/g未満ではエポキシ樹脂(a1)との反応性が落ち、塗膜の十分な耐食性が得られないと共に滑り性が悪くなる。135mgKOH/gより大きいと塗膜の親水性が大きくなり耐水性が悪くなる。 Carboxyl group-containing acrylic resin (a2) has an acid value X a is important to be 10mgKOH / g ≦ X a ≦ 135mgKOH / g, is preferably 15mgKOH / g ≦ X a ≦ 120mgKOH / g. If it is less than 10 mg KOH / g, the reactivity with the epoxy resin (a1) is lowered, and sufficient corrosion resistance of the coating film cannot be obtained and the slipping property is deteriorated. When it is larger than 135 mgKOH / g, the hydrophilicity of the coating film increases and the water resistance deteriorates.

即ち、酸価が低過ぎない、特定範囲の酸価のカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)を用い、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)とエポキシ樹脂(a1)とを特定の反応率内でエステル化反応させることによって、塗膜にした際のエポキシ樹脂(a1) とカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)との分離を防止し得る。分離を防止することによって、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)が、応力緩和機能を十分に発揮し、得られる塗膜の加工性、耐食性が良好になると共に、添加されるワックスの効果を阻害せず、塗膜の滑り性も良好になる。   That is, the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) having a specific range of acid values with an acid value not too low is used to esterify the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) and the epoxy resin (a1) within a specific reaction rate. By reacting, separation of the epoxy resin (a1) and the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) when the coating film is formed can be prevented. By preventing the separation, the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) exhibits a sufficient stress relaxation function, improves the workability and corrosion resistance of the resulting coating film, and inhibits the effect of the added wax. In addition, the slipperiness of the coating film is improved.

また、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)のガラス転移温度(Tg)は特に限定するものではないが、−20℃≦Tg≦20℃であることが好ましく、−18℃≦Tg≦10℃であることがさらに好ましい。−20℃より低いと塗膜の滑り性が悪くなり、20℃より高くなると炭酸飲料缶で要求される高い加工性、耐食性が得られなる可能性がある。   Further, the glass transition temperature (Tg) of the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) is not particularly limited, but is preferably −20 ° C. ≦ Tg ≦ 20 ° C., and is −18 ° C. ≦ Tg ≦ 10 ° C. More preferably. If it is lower than −20 ° C., the slipperiness of the coating film is deteriorated, and if it is higher than 20 ° C., high workability and corrosion resistance required for a carbonated beverage can may be obtained.

さらにカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)の重量平均分子量(Mw)は特に限定するものではないが、10000≦Mw≦200000であることが好ましい。   Furthermore, the weight average molecular weight (Mw) of the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) is not particularly limited, but preferably 10,000 ≦ Mw ≦ 200000.

本発明の水性樹脂組成物を缶蓋被覆用に用いる場合、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)のMwは、30000≦Mw≦200000であることが好ましく、さらには40000≦Mw≦160000であることが好ましい。30000より小さいと塗膜中での応力緩和機能が十分ではなく、炭酸飲料缶に要求される高い加工性、耐食性が得られない可能性がある。一方200000より大きいとエポキシ樹脂(a1)との反応時に高粘度化あるいはゲル化する可能性がある。   When the aqueous resin composition of the present invention is used for covering a can lid, the Mw of the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) is preferably 30000 ≦ Mw ≦ 200000, and more preferably 40000 ≦ Mw ≦ 160000. preferable. If it is smaller than 30000, the stress relaxation function in the coating film is not sufficient, and the high workability and corrosion resistance required for carbonated beverage cans may not be obtained. On the other hand, if it is larger than 200000, there is a possibility of increasing the viscosity or gelation during the reaction with the epoxy resin (a1).

尚、このようにMwが比較的大きなカルボキシル基含有アクリル樹脂部分をグラフト法や直接重合法でエポキシ樹脂(a1)に結合することは極めて困難である。   In addition, it is extremely difficult to bond the carboxyl group-containing acrylic resin portion having a relatively large Mw to the epoxy resin (a1) by a graft method or a direct polymerization method.

グラフト法の場合、エポキシ樹脂(a1)に対するグラフト反応とアクリル系モノマー自体の重合とが競合する。エポキシ樹脂(a1)に結合するアクリル樹脂部分の分子量を大きくするためには、重合開始剤であると共にグラフト反応の触媒でもある過酸化物の使用量を減らす必要がある。過酸化物の使用量を減らすとグラフト反応が生じにくくなり、その結果エポキシ樹脂(a1)にアクリル樹脂部分がほとんど結合していない、エポキシ樹脂(a1)とアクリル樹脂との単なる混合物に近い状態の組成物が得られる。さらにアクリル系モノマー同士の共重合を阻害する物質、すなわちエポキシ樹脂(a1)が多量に存在するため、生成するアクリル樹脂の分子量は小さくなる。   In the case of the grafting method, the grafting reaction for the epoxy resin (a1) and the polymerization of the acrylic monomer itself compete. In order to increase the molecular weight of the acrylic resin portion bonded to the epoxy resin (a1), it is necessary to reduce the amount of peroxide used as a polymerization initiator and a catalyst for the graft reaction. When the amount of peroxide used is reduced, the graft reaction is less likely to occur, and as a result, the acrylic resin portion is hardly bonded to the epoxy resin (a1), which is close to a simple mixture of the epoxy resin (a1) and the acrylic resin. A composition is obtained. Furthermore, since the substance which inhibits the copolymerization of acrylic monomers, that is, the epoxy resin (a1) is present in a large amount, the molecular weight of the produced acrylic resin becomes small.

直接重合法の場合もグラフト法と同様に、エポキシ樹脂(a1)の存在によりアクリ ル樹脂の分子量は小さくなる。   In the case of the direct polymerization method, the molecular weight of the acrylic resin becomes small due to the presence of the epoxy resin (a1) as in the grafting method.

本発明の水性樹脂組成物を缶蓋被覆用に用いる場合、具体的には、本発明に用いられるカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)としては、アクリル酸もしくはメタクリル酸とアクリル酸エチルとスチレンとの共重合体が好ましい。   When the aqueous resin composition of the present invention is used for can lid coating, specifically, the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) used in the present invention includes acrylic acid or methacrylic acid, ethyl acrylate and styrene. A copolymer is preferred.

より具体的にはアクリル酸エチルを60重量%以上含有するモノマーを共重合してなる共重合体が好ましく、アクリル酸エチルを65〜90重量%含有するモノマーを共重合してなる共重合体がさらに好ましい。尚、詳細な理由はまだ不明ではあるが、共重合体自体のTgが同程度であっても、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)として、アクリル酸エチルの代わりにアクリル酸−2−エチルヘキシルを共重合してなる樹脂を用いると、アクリル酸エチルを共重合してなる樹脂に比べて、得られる塗膜の滑り性が低下する傾向にある。   More specifically, a copolymer obtained by copolymerizing a monomer containing 60% by weight or more of ethyl acrylate is preferable, and a copolymer obtained by copolymerizing a monomer containing 65 to 90% by weight of ethyl acrylate is provided. Further preferred. Although the detailed reason is still unclear, even if the Tg of the copolymer itself is about the same, carboxyl-2-ethylhexyl acrylate is used instead of ethyl acrylate as the carboxyl group-containing acrylic resin (a2). When a resin obtained by polymerization is used, the slipperiness of the resulting coating film tends to be lower than that of a resin obtained by copolymerizing ethyl acrylate.

本発明の水性樹脂組成物を缶内面被覆、特に缶胴部と底部とが一体成型されてなる、いわゆる「2ピース缶」の内面被覆に用いる場合、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)は、その重量平均分子量(Mw)が10000≦Mw≦100000であることが好ましく、さらに10000≦Mw≦50000であることが好ましい。10000より小さいと塗膜の応力緩和機能が十分ではなく、アルコール飲料用2ピース缶に要求される加工性、耐食性が得られない。一方100000より大きいと塗膜の応力緩和機能が強すぎ、アルコール飲料用2ピース缶の塗膜の、基材への密着性が低下する。   When the aqueous resin composition of the present invention is used for inner surface coating of cans, particularly inner surfaces of so-called “two-piece cans” in which the can body and bottom are integrally molded, the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) The weight average molecular weight (Mw) is preferably 10,000 ≦ Mw ≦ 100,000, and more preferably 10,000 ≦ Mw ≦ 50000. If it is less than 10,000, the stress relaxation function of the coating film is not sufficient, and the processability and corrosion resistance required for a two-piece can for alcoholic beverages cannot be obtained. On the other hand, when it is larger than 100,000, the stress relaxation function of the coating film is too strong, and the adhesion of the coating film of the two-piece can for alcoholic beverages to the substrate is lowered.

本発明の水性樹脂組成物を2ピース缶の缶内面被覆に用いる場合、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)としては、アクリル酸とメタクリル酸とからなる群より選ばれるCOOH成分、メタクリル酸メチルとスチレンとからなる群より選ばれる比較的高いガラス転移温度(Tg)のホモポリマーを形成し得る高Tg成分、及びアクリル酸エチルとアクリル酸−2−エチルヘキシルとからなる群より選ばれる比較的低いTgのホモポリマーを形成し得る低Tg成分を共重合してなる共重合体が好ましい。その中でもアクリル酸エチルとアクリル酸−2−エチルヘキシルとからなる群より選ばれる低Tg成分を50重量%以上含有するモノマーを共重合してなる共重合体が好ましく、55〜90重量%含有するモノマーを共重合してなる共重合体がさらに好ましい。   When the aqueous resin composition of the present invention is used to coat the inner surface of a two-piece can, the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) is a COOH component selected from the group consisting of acrylic acid and methacrylic acid, methyl methacrylate and styrene. A high Tg component capable of forming a homopolymer having a relatively high glass transition temperature (Tg) selected from the group consisting of: and a relatively low Tg selected from the group consisting of ethyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate A copolymer obtained by copolymerizing a low Tg component capable of forming a homopolymer is preferred. Among them, a copolymer obtained by copolymerizing a monomer containing 50% by weight or more of a low Tg component selected from the group consisting of ethyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate is preferable, and a monomer containing 55 to 90% by weight A copolymer obtained by copolymerizing is more preferable.

より具体的にはアクリル酸若しくはメタクリル酸とアクリル酸エチルとスチレンとの共重合体、あるいは、アクリル酸若しくはメタクリル酸とメタクリル酸メチルとアクリル酸−2−エチルヘキシルとの共重合体が好ましい。   More specifically, a copolymer of acrylic acid or methacrylic acid, ethyl acrylate, and styrene, or a copolymer of acrylic acid or methacrylic acid, methyl methacrylate, and 2-ethylhexyl acrylate is preferable.

尚、本発明におけるTgは北岡協三著,「塗料用合成樹脂入門」(高分子刊行会、1986年、第8版)の18頁に記載されている下記式から求めることができる。
1/Tg=(W1 /Tg1 )+(W2 /Tg2 )・・・・+(Wn /Tgn
ここで、Tgは得られる樹脂のガラス転移温度(単位:K)、Tg1 、Tg2 等はそれぞれのモノマーの単独重合体のガラス転移温度(単位:K)、W1 、W2 等はそれぞれのモノマーの重量比率を表す(ただし、W1 +W2+・・・Wn=1)。
Tg in the present invention can be obtained from the following formula described on page 18 of Kyozo Kitaoka, “Introduction to Synthetic Resins for Paints” (Polymer Publishing Society, 1986, 8th edition).
1 / Tg = (W 1 / Tg 1 ) + (W 2 / Tg 2 )... + (W n / Tg n )
Here, the glass transition temperature of the resin Tg is obtained (unit: K), Tg 1, Tg 2, etc. The glass transition temperature of the homopolymer of the respective monomer (unit: K), W 1, W is like 2 respectively Represents the weight ratio of the monomer (W 1 + W 2 +... W n = 1).

また本発明における重量平均分子量や数平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)測定でのポリスチレン換算によるものとする。   In the present invention, the weight average molecular weight and number average molecular weight are based on polystyrene in gel permeation chromatography (GPC) measurement.

次にカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)について説明する。
カルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)は、その酸価XBが180mgKOH/g≦XB≦450mgKOH/gであることが重要であり、200mgKOH/g≦XB≦400mgKOH/gであることが好ましい。180mgKOH/gより低いと水性化が困難であり、450mgKOH/gより高いと塗膜の親水性が高くなり耐水性が劣る。
Next, the carboxyl group-containing acrylic resin (a3) will be described.
It is important that the carboxyl group-containing acrylic resin (a3) has an acid value X B of 180 mgKOH / g ≦ X B ≦ 450 mgKOH / g, and preferably 200 mgKOH / g ≦ X B ≦ 400 mgKOH / g. If it is lower than 180 mgKOH / g, it is difficult to make it water-based, and if it is higher than 450 mgKOH / g, the hydrophilicity of the coating film becomes high and the water resistance is poor.

また、重量平均分子量は、10000〜150000であることが好ましく、15000〜100000であることがより好ましい。さらに、ガラス転移温度は、50〜120℃であることが好ましく、55〜110℃であることがより好ましい。   The weight average molecular weight is preferably 10,000 to 150,000, and more preferably 15,000 to 100,000. Furthermore, the glass transition temperature is preferably 50 to 120 ° C, and more preferably 55 to 110 ° C.

このようなカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)は、上記のカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)と同様にして得ることができる。
具体的には、本発明に用いられるカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)としては、アクリル酸もしくはメタクリル酸とアクリル酸エチルとスチレンとの共重合体が好ましい。
Such a carboxyl group-containing acrylic resin (a3) can be obtained in the same manner as the carboxyl group-containing acrylic resin (a2).
Specifically, the carboxyl group-containing acrylic resin (a3) used in the present invention is preferably a copolymer of acrylic acid or methacrylic acid, ethyl acrylate and styrene.

アクリル変性エポキシ樹脂(A1)は、塩基性化合物をエステル化触媒として用い、まず、
(I)エポキシ樹脂(a1)のエポキシ基とカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)のカルボキシル基とを特定の反応率にて反応させ;
次いで、
(II)カルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)を加え、アクリル樹脂(a3)のカルボキシル基とエポキシ樹脂(a1)のエポキシ基とを反応させる;
ことにより得られる。
The acrylic-modified epoxy resin (A1) uses a basic compound as an esterification catalyst,
(I) the epoxy group of the epoxy resin (a1) and the carboxyl group of the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) are reacted at a specific reaction rate;
Then
(II) A carboxyl group-containing acrylic resin (a3) is added, and the carboxyl group of the acrylic resin (a3) is reacted with the epoxy group of the epoxy resin (a1);
Can be obtained.

上記アクリル変性エポキシ樹脂(A1)を得るために、エポキシ樹脂(a1)とカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)および(a3)との反応を上記の様にする理由としては、より酸価の低くエポキシ基との反応が比較的遅いカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)をエポキシ樹脂(a1)と優先的に反応させてからより酸価の高くエポキシ基との反応が比較的速いカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)をエポキシ樹脂(a1)と反応させるためである。   In order to obtain the acrylic modified epoxy resin (A1), the reason why the reaction between the epoxy resin (a1) and the carboxyl group-containing acrylic resins (a2) and (a3) is as described above is as follows. The carboxyl group-containing acrylic resin (a2), which has a relatively slow reaction with the group, is preferentially reacted with the epoxy resin (a1) and then has a higher acid value and a relatively quick reaction with the epoxy group ( This is because a3) is reacted with the epoxy resin (a1).

エポキシ樹脂(a1)とカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)および(a3)とを同時に仕込み反応させた場合、もしくはエポキシ樹脂(a1)とカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)とを先に反応させた場合には、酸価の高くエポキシ基との反応が比較的速いカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)が優先的にエポキシ樹脂(a1)と反応してしまうために、酸価の低くエポキシ基との反応が比較的遅いカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)とエポキシ樹脂(a1)とは起こりにくくなり、その結果変形や加工に対する応力緩和機能が効果的に発現しにくくなり、加工性、耐食性、滑り性が良好な塗膜を得ることが出来なくなる。   When the epoxy resin (a1) and the carboxyl group-containing acrylic resins (a2) and (a3) are charged and reacted simultaneously, or the epoxy resin (a1) and the carboxyl group-containing acrylic resin (a3) are reacted first. Since the carboxyl group-containing acrylic resin (a3) having a high acid value and a relatively fast reaction with the epoxy group preferentially reacts with the epoxy resin (a1), the reaction with the epoxy group has a low acid value. The relatively slow carboxyl group-containing acrylic resin (a2) and the epoxy resin (a1) are less likely to occur, and as a result, the stress relaxation function against deformation and processing is less likely to be effectively exhibited, and the workability, corrosion resistance, and slipperiness are reduced. A good coating film cannot be obtained.

これらの反応は、通常、有機溶剤中でおこなわれ、(I)の反応工程においては、反応温度は50〜130℃、反応時間は10分〜8時間であり、(II)の反応工程においては、反応温度は50〜130℃、反応時間は10分〜8時間である。   These reactions are usually carried out in an organic solvent. In the reaction step (I), the reaction temperature is 50 to 130 ° C., the reaction time is 10 minutes to 8 hours, and in the reaction step (II) The reaction temperature is 50 to 130 ° C., and the reaction time is 10 minutes to 8 hours.

また、前記(I)の反応工程、すなわちエポキシ樹脂(a1)とカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)とのエステル化反応は、アクリル樹脂(a2)のカルボキシル基の反応率が30〜95%であることが重要であり、さらに50〜90%であることが好ましい。   In the reaction step (I), that is, the esterification reaction between the epoxy resin (a1) and the carboxyl group-containing acrylic resin (a2), the reaction rate of the carboxyl group of the acrylic resin (a2) is 30 to 95%. It is important that it is 50 to 90%.

反応率が30%未満では、アクリル樹脂(a2)とエポキシ樹脂(a1)との反応が不十分であるために、基材に対する十分な接着力と耐食性が得られなくなる。また、反応率が95%を超えると、エポキシ樹脂(a1)として特にエポキシ当量の大きいものを用いた場合、前記(II)の反応において、アクリル樹脂(a3)とエポキシ樹脂(a1)との反応が進行しにくく、得られる樹脂組成物の、水性媒体中での分散安定性が不足し凝集してしまう。   If the reaction rate is less than 30%, the reaction between the acrylic resin (a2) and the epoxy resin (a1) is insufficient, so that sufficient adhesion and corrosion resistance to the substrate cannot be obtained. When the reaction rate exceeds 95%, when the epoxy resin (a1) having a particularly large epoxy equivalent is used, in the reaction (II), the reaction between the acrylic resin (a3) and the epoxy resin (a1). Is difficult to proceed, and the resulting resin composition is insufficiently dispersed in an aqueous medium and aggregates.

なお、カルボキシル基の反応率は、樹脂の酸価の減少率から算出することができる。   The reaction rate of the carboxyl group can be calculated from the rate of decrease of the acid value of the resin.

上記(I)及び(II)の反応工程において用いられる有機溶剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂(a1)の溶解に使用した溶剤、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)及び/またはカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)を得るための重合反応に使用した溶剤などをそのまま利用すればよい。必要に応じて、別途追加してもよい。   Although it does not specifically limit as an organic solvent used in the reaction process of said (I) and (II), For example, the solvent used for melt | dissolution of epoxy resin (a1), a carboxyl group-containing acrylic resin (a2) And / or the solvent used in the polymerization reaction for obtaining the carboxyl group-containing acrylic resin (a3) may be used as it is. If necessary, it may be added separately.

用いられる有機溶剤の具体例としては、例えば、n−プロパノール、イソプロパール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−アミルアルコール、アミルアルコール、メチルアミルアルコールなどのアルコール類;
エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3−ブチレングリコールなどのグリコール類;
エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、メチルプロピレングリコール、メチルプロピレンジグリコール、プロピルプロピレングリコール、プロピルプロピレンジグリコール、ブチルプロピレングリコールなどのグリコールエーテル類;
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテートなどのアセテート類;
等を挙げることができる。
Specific examples of the organic solvent used include, for example, alcohols such as n-propanol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-amyl alcohol, amyl alcohol, and methyl amyl alcohol;
Glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3-butylene glycol;
Glycol ethers such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, methylpropylene glycol, methylpropylene diglycol, propylpropylene glycol, propylpropylene diglycol, butylpropylene glycol;
Acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate;
Etc.

本発明の水性樹脂組成物とは、アクリル変性エポキシ樹脂(A1)を主体とした固形成分が、塩基性化合物(a4)の存在下に水性媒体中に分散してなる分散体である。   The aqueous resin composition of the present invention is a dispersion in which a solid component mainly composed of an acrylic-modified epoxy resin (A1) is dispersed in an aqueous medium in the presence of a basic compound (a4).

なお、前記水性媒体とは、水のみであってもよいし、上記有機溶剤の中で20℃での水への溶解度が1重量%以上である水溶性の有機溶剤と水との混合物でもよい。   The aqueous medium may be water alone or a mixture of a water-soluble organic solvent having a solubility in water at 20 ° C. of 1% by weight or more in the above organic solvent and water. .

また、前記(I)の反応工程、すなわちエポキシ樹脂(a1)とカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)との反応においては、エステル化用触媒として、塩基性化合物(a4−1)を使用することが重要である。   In the reaction step (I), that is, the reaction between the epoxy resin (a1) and the carboxyl group-containing acrylic resin (a2), the basic compound (a4-1) may be used as the esterification catalyst. is important.

エステル化用触媒としての塩基性化合物は、種々のものを用いることができるが、揮発性塩基性化合物であることが好ましく、具体的には例えばアンモニア、ジメチルエタノールアミン、ジメチルベンジルアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、モルホリン等が挙げられる。
ここで揮発性塩基性化合物とは、25℃で液体であり、沸点が200℃未満の塩基性化合物をいう。
Various basic compounds can be used as the esterification catalyst, but volatile basic compounds are preferred, and specific examples thereof include ammonia, dimethylethanolamine, dimethylbenzylamine, ethanolamine, Examples include diethanolamine and morpholine.
Here, the volatile basic compound means a basic compound that is liquid at 25 ° C. and has a boiling point of less than 200 ° C.

前記反応工程(II)、すなわちエポキシ樹脂(a1)とカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)との反応に際しては、さらに塩基性化合物(a4−2)を加えることが好ましい。塩基性化合物(a4−2)としては、塩基性化合物(a4−1)と同様のものを用いることができ、それらの中でも揮発性塩基性化合物であることが好ましい。   In the reaction step (II), that is, in the reaction between the epoxy resin (a1) and the carboxyl group-containing acrylic resin (a3), it is preferable to further add a basic compound (a4-2). As the basic compound (a4-2), the same compounds as the basic compound (a4-1) can be used, and among them, a volatile basic compound is preferable.

また、前記反応工程(II)を経て得られるアクリル変性エポキシ樹脂(A1)を水性化する、すなわち水性媒体中に分散させるにあたって、分散安定性の向上などを目的として、さらに塩基性化合物(a4−3)を加えてもよい。塩基性化合物(a4−3)としては、塩基性化合物(a4−1)と同様のものを用いることができ、それらの中でも揮発性塩基性化合物であることが好ましい。   In addition, when the acrylic modified epoxy resin (A1) obtained through the reaction step (II) is made aqueous, that is, dispersed in an aqueous medium, the basic compound (a4- 3) may be added. As the basic compound (a4-3), the same compounds as the basic compound (a4-1) can be used, and among them, a volatile basic compound is preferable.

本発明で用いられる塩基性化合物(a4)とは、塩基性化合物(a4−1)と、必要に応じて用いられる塩基性化合物(a4−2)及び(a4−3)とから構成されるものである。   The basic compound (a4) used in the present invention is composed of the basic compound (a4-1) and the basic compounds (a4-2) and (a4-3) used as necessary. It is.

塩基性化合物(a4)を反応工程ごとに分割添加するのが好ましい理由は、エポキシ樹脂(a1)とカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)との反応率の制御を容易に、また再現性よく行うためである。   The reason why it is preferable to add the basic compound (a4) in each reaction step is that the reaction rate between the epoxy resin (a1) and the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) can be easily controlled with good reproducibility. It is.

このように塩基性化合物(a4)を反応工程ごとに分割添加するのは反応工程(I)における反応固形分がより高固形分、具体的には50重量%以上の場合が好ましい。これは反応固形分が高い方がエポキシ樹脂(a1)とカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)とのエステル化がより速く起こるため、塩基性化合物(a4)を分割した方がより反応制御し易くなる理由による。またこのような高固形分でのエステル化反応は近年の環境問題における有機溶剤減量対策として、さらには脱溶剤量を低減もしくはコストダウンを図るためにも必須となってきている。   Thus, the basic compound (a4) is preferably added separately for each reaction step when the reaction solid content in the reaction step (I) is a higher solid content, specifically 50% by weight or more. This is because the esterification of the epoxy resin (a1) and the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) occurs faster when the reaction solid content is higher, and therefore the reaction control is easier when the basic compound (a4) is divided. Depending on the reason. Such esterification reaction at a high solid content has become indispensable as a measure for reducing the amount of organic solvent in recent environmental problems, and also for reducing the amount of solvent removal or cost reduction.

カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)及びカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)の有するカルボキシル基の合計1モルに対して、塩基性化合物(a4)は0.1〜1.5モルであることが好ましく、0.3〜1.0モルであることがより好ましい。
また、前記反応工程(II)において塩基性化合物(a4−2)を加える場合には、塩基性化合物(a4−2)に対する塩基性化合物(a4−1)のモル比が、(a4−1)/(a4−2)=0.1〜100であることが好ましく、(a4−1)/(a4−2)=0.3〜100であることがより好ましい。
The basic compound (a4) is preferably 0.1 to 1.5 mol with respect to 1 mol in total of the carboxyl groups of the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) and the carboxyl group-containing acrylic resin (a3). It is more preferable that it is 0.3-1.0 mol.
When the basic compound (a4-2) is added in the reaction step (II), the molar ratio of the basic compound (a4-1) to the basic compound (a4-2) is (a4-1) /(A4-2)=0.1-100 is preferable, and (a4-1) / (a4-2) = 0.3-100 is more preferable.

塩基性化合物(a4)が0.1モルよりも少ないと全体の塩基性化合物量が不足するために安定な水分散液の水系塗料を得ることが出来ない場合がある。
一方、塩基性化合物(a4)が1.5モルよりも多いと非常に高粘度になり水性塗料として不適切となる場合がある。
When the amount of the basic compound (a4) is less than 0.1 mol, the total amount of the basic compound is insufficient, and a stable aqueous dispersion of an aqueous dispersion may not be obtained.
On the other hand, when the amount of the basic compound (a4) is more than 1.5 mol, the viscosity becomes very high and it may be inappropriate as an aqueous paint.

(a4−1)/(a4−2)=0.1よりも小さいとエポキシ樹脂(a1)とカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)との反応が進行しにくくなるために、その結果変形や加工に対する応力緩和機能が効果的に発現しにくくなり、加工性、耐食性、滑り性が良好な塗膜を得ることが出来なくなる場合がある。
一方、(a4−1)/(a4−2)=100より大きくなるとエポキシ樹脂(a1)とカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)との反応が進行しすぎるために、反応系のゲル化や水転相時の分散不良が起こってしまう場合がある。
When (a4-1) / (a4-2) = 0.1 is smaller, the reaction between the epoxy resin (a1) and the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) is difficult to proceed. In some cases, the stress relieving function is not effectively exhibited, and a coating film having good workability, corrosion resistance, and slipperiness cannot be obtained.
On the other hand, when (a4-1) / (a4-2) = 100 is exceeded, the reaction between the epoxy resin (a1) and the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) proceeds too much. There may be occasional poor dispersion.

アクリル変性エポキシ樹脂(A1)を構成する成分である、エポキシ樹脂(a1)、 カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)、及びカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)の割合は、(a1)+(a2)+(a3)=100重量%とした場合に、(a1)/(a2)/(a3)=30〜95/0.1〜60/0.5〜69.9(重量%)であることが好ましく、(a1)/(a2)/(a3)=50〜92/3〜30/5〜30(重量%)であることがより好ましく、60〜85/5〜20/10〜25(重量%)であることがさらに好ましい。カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)が0.1重量%より少ないと、得られる塗膜の耐食性が不十分となりやすく、60重量%より多いと相対的にエポ キシ樹脂の量が少なくなるため、塗膜の密着性が低下する傾向にある。カルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)が0.5重量%より少ないと水性化が困難になる傾向にあり、69.9重量%より多いと塗膜の耐水性が低下しやすい。   The ratio of the epoxy resin (a1), the carboxyl group-containing acrylic resin (a2), and the carboxyl group-containing acrylic resin (a3), which are components constituting the acrylic-modified epoxy resin (A1), is (a1) + (a2) + When (a3) = 100% by weight, it is preferable that (a1) / (a2) / (a3) = 30 to 95 / 0.1 to 60 / 0.5 to 69.9 (% by weight). (A1) / (a2) / (a3) = 50 to 92/3 to 30/5 to 30 (wt%), more preferably 60 to 85/5 to 20/10 to 25 (wt%) More preferably. If the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) is less than 0.1% by weight, the resulting coating film tends to have insufficient corrosion resistance, and if it exceeds 60% by weight, the amount of the epoxy resin is relatively small. There exists a tendency for the adhesiveness of a film | membrane to fall. If the carboxyl group-containing acrylic resin (a3) is less than 0.5% by weight, it tends to be difficult to make it water-based, and if it is more than 69.9% by weight, the water resistance of the coating film tends to decrease.

アクリル変性エポキシ樹脂(A1)を水性化する方法としては、例えば、以下のような方法を挙げることができる。   Examples of the method for making the acrylic-modified epoxy resin (A1) water-based include the following methods.

1.得られたアクリル変性エポキシ樹脂(A1)を水性媒体中に添加して、アクリル変性エポキシ樹脂(A1)を分散させる。   1. The obtained acrylic modified epoxy resin (A1) is added to an aqueous medium to disperse the acrylic modified epoxy resin (A1).

2.得られたアクリル変性エポキシ樹脂(A1)に塩基性化合物(a4−3)を加えた後、これを水性媒体中に添加して、アクリル変性エポキシ樹脂(A1)を分散させる。   2. After adding a basic compound (a4-3) to the obtained acrylic modified epoxy resin (A1), this is added in an aqueous medium to disperse the acrylic modified epoxy resin (A1).

3.得られたアクリル変性エポキシ樹脂(A1)を、塩基性化合物(a4−3)を含有する水性媒体中に添加して、アクリル変性エポキシ樹脂(A1)を分散させる。   3. The obtained acrylic modified epoxy resin (A1) is added to an aqueous medium containing the basic compound (a4-3) to disperse the acrylic modified epoxy resin (A1).

4.得られたアクリル変性エポキシ樹脂(A1)に水性媒体を添加して、アクリル変性エポキシ樹脂(A1)を分散させる。   4). An aqueous medium is added to the obtained acrylic modified epoxy resin (A1) to disperse the acrylic modified epoxy resin (A1).

5.得られたアクリル変性エポキシ樹脂(A1)に塩基性化合物(a4−3)を加えたのち、さらに水性媒体を添加して、アクリル変性エポキシ樹脂(A1)を分散させる。   5. After adding a basic compound (a4-3) to the obtained acrylic modified epoxy resin (A1), an aqueous medium is further added to disperse the acrylic modified epoxy resin (A1).

6.得られたアクリル変性エポキシ樹脂(A1)に、塩基性化合物(a4−3)を含有する水性媒体を添加して、アクリル変性エポキシ樹脂(A1)を分散させる。   6). An aqueous medium containing the basic compound (a4-3) is added to the resulting acrylic-modified epoxy resin (A1) to disperse the acrylic-modified epoxy resin (A1).

本発明の水性樹脂組成物に、必要に応じて、レゾール型フェノール樹脂又はメラミン樹脂もしくはベンゾグアナミン樹脂等のアミノ樹脂などの硬化剤、界面活性剤、消泡剤、ワックス、顔料などを添加することにより、水性塗料とすることができる。   By adding a curing agent such as a resol type phenol resin or an amino resin such as a melamine resin or a benzoguanamine resin, a surfactant, an antifoaming agent, a wax, or a pigment to the aqueous resin composition of the present invention as necessary. It can be a water-based paint.

本発明の水性塗料は、種々の基材に適用することができ、水性塗料によって被覆された被塗物を得ることができる。基材としては、例えばアルミニウム板、鋼板、ブリキ板等の無処理の又は表面処理された各種金属や、これらの金属にプライマーを塗装した金属、あるいはこれらの金属にポリエステルフィルム(PET)をラミネートしたPET被覆金属などが挙げられる。   The water-based paint of the present invention can be applied to various substrates, and an object to be coated covered with the water-based paint can be obtained. As the base material, for example, various kinds of untreated or surface-treated metals such as an aluminum plate, a steel plate, and a tin plate, a metal coated with a primer on these metals, or a polyester film (PET) laminated on these metals. Examples include PET-coated metals.

また基材の形状は、板状であっても有底円筒状であってもよい。さらに本発明の水性塗料をこれら基材に塗布、硬化した後に、さらに変形加工を加えてもよい。種々の加工工程を経て、飲料用容器を得ることができる。   Further, the shape of the substrate may be a plate shape or a bottomed cylindrical shape. Furthermore, after applying the water-based paint of the present invention to these substrates and curing, further deformation processing may be applied. A beverage container can be obtained through various processing steps.

本発明の水性塗料組成物を基材に塗装する方法としては、公知の各種の方法、例えばロールコータ塗装、スプレー塗装、浸漬塗装や電着塗装等が適用できる。乾燥後の塗膜厚さは用途によって適宜選定すればよいが、通常1〜20μm程度が好ましい。塗装した塗膜の乾燥条件としては、通常、基材最高到達温度が120〜300℃となる条件で10秒〜30分間が好ましい。   Various known methods such as roll coater coating, spray coating, dip coating, and electrodeposition coating can be applied as a method of coating the aqueous coating composition of the present invention on the substrate. The thickness of the coating after drying may be appropriately selected depending on the use, but is usually preferably about 1 to 20 μm. As drying conditions for the coated film, it is usually preferably 10 seconds to 30 minutes under the condition that the maximum substrate temperature reaches 120 to 300 ° C.

次に本発明を実施例により具体的に説明する。なお、例中の「部」及び「%」はそれぞれ「重量部」及び「重量%」である。   Next, the present invention will be specifically described with reference to examples. In the examples, “parts” and “%” are “parts by weight” and “% by weight”, respectively.

製造例1:エポキシ樹脂(a1−1)溶液の製造
(1)エピコート4250(ジャパンエポキシレジン(株)社製、エポキシ当量8000、重量平均分子量60000) 500部
(2)エチレングリコールモノブチルエーテル 500部
4つ口フラスコに(1)、(2)を入れ110℃で5時間撹拌し、固形分50%のエポキシ樹脂(a1−1)溶液を得た。
Production Example 1: Production of epoxy resin (a1-1) solution (1) Epicoat 4250 (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., epoxy equivalent 8000, weight average molecular weight 60000) 500 parts (2) Ethylene glycol monobutyl ether 500 parts 4 (1) and (2) were placed in a one-necked flask and stirred at 110 ° C. for 5 hours to obtain an epoxy resin (a1-1) solution having a solid content of 50%.

製造例2:エポキシ樹脂(a1−2)溶液の製造
(1)エピコート1010(ジャパンエポキシレジン(株)社製、エポキシ当量4000、重量平均分子量12000) 500部
(2)エチレングリコールモノブチルエーテル 500部
4つ口フラスコに(1)、(2)を入れ110℃で3時間撹拌し、固形分50%のエポキシ樹脂(a1−2)溶液を得た。
Production Example 2: Production of Epoxy Resin (a1-2) Solution (1) Epicoat 1010 (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., epoxy equivalent 4000, weight average molecular weight 12000) 500 parts (2) Ethylene glycol monobutyl ether 500 parts 4 (1) and (2) were placed in a one-necked flask and stirred at 110 ° C. for 3 hours to obtain an epoxy resin (a1-2) solution having a solid content of 50%.

製造例3:カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2−1)溶液の製造
(1)メタクリル酸 150部
(2)スチレン 150部
(3)アクリル酸エチル 700部
(4)ベンゾイルパーオキサイド 10部
(5)エチレングリコールモノブチルエーテル 90部
(6)エチレングリコールモノブチルエーテル 900部
4つ口フラスコに上記(6)を仕込み、窒素気流下で110℃に加熱撹拌し、(1)〜(5)の混合液を110℃で3時間を要して滴下した。滴下終了から110℃で3時間撹拌し、冷却して、固形分50%のカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2−1)溶液を得た。樹脂の酸価98mgKOH/g、Tg:8℃、重量平均分子量74000であった。
Production Example 3: Production of carboxyl group-containing acrylic resin (a2-1) solution (1) 150 parts of methacrylic acid (2) 150 parts of styrene (3) 700 parts of ethyl acrylate (4) 10 parts of benzoyl peroxide (5) ethylene 90 parts of glycol monobutyl ether (6) 900 parts of ethylene glycol monobutyl ether Charge the above (6) into a four-necked flask and heat and stir to 110 ° C. under a nitrogen stream, and mix the liquid mixture of (1) to (5) to 110 ° C. It was added dropwise over 3 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 110 ° C. for 3 hours and cooled to obtain a carboxyl group-containing acrylic resin (a2-1) solution having a solid content of 50%. The acid value of the resin was 98 mgKOH / g, Tg: 8 ° C., and the weight average molecular weight was 74,000.

製造例4〜17:カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2−2)〜(a2−15)溶液の製造
表1に示す配合に従い、製造例3と同様にしてカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2−2)〜(a2−15)溶液を得た。
Production Examples 4 to 17: Production of carboxyl group-containing acrylic resins (a2-2) to (a2-15) solutions According to the formulation shown in Table 1, the carboxyl group-containing acrylic resins (a2-2) to (A2-15) A solution was obtained.

製造例18〜23:カルボキシル基含有アクリル樹脂(a3−1)〜(a3−6)溶液の製造
表2に示す配合に従い、製造例3と同様にしてカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3−1)〜(a3−6)溶液を得た。
Production Examples 18 to 23: Production of carboxyl group-containing acrylic resins (a3-1) to (a3-6) solutions Carboxy group-containing acrylic resins (a3-1) to (A3-6) A solution was obtained.

製造例24:レゾール型フェノール樹脂溶液の製造
4つ口フラスコにp−クレゾール 417.7部、ホルマリンの40%n−ブタノール溶液 580.1部、水酸化マグネシウム2.2部を仕込み、窒素気流下で100℃にて2.5時間反応させた後、リン酸にて中和し、キシレン/n−ブタノール/シクロヘキサノン=1/1/1(重量比)の混合溶剤と多量の水とを加えて5時間放置し、生成塩を含む水層を分離除去し、更に共沸脱水して固形分30%のレゾール型フェノール樹脂溶液を得た。
Production Example 24: Production of resol type phenolic resin solution A 4-necked flask was charged with 417.7 parts of p-cresol, 580.1 parts of a 40% n-butanol solution of formalin, and 2.2 parts of magnesium hydroxide under a nitrogen stream. And then neutralized with phosphoric acid, and a mixed solvent of xylene / n-butanol / cyclohexanone = 1/1/1 (weight ratio) and a large amount of water were added. The solution was allowed to stand for 5 hours, and the aqueous layer containing the produced salt was separated and removed, followed by azeotropic dehydration to obtain a resol type phenol resin solution having a solid content of 30%.

実施例1
(1)製造例1で得たエポキシ樹脂(a1−1)溶液 462部
(2−1)製造例3で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2−1)溶液 48部
(2−2)ジメチルアミノエタノール 10部
(3−1)製造例18で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3−1)溶液 112部
(4)イオン交換水 338部
(5)ハイディスパー3028[(株)岐阜セラック製造所製、カルナバワックスの水 分散体、ワックス成分10%]30部
4つ口フラスコに(1)、(2−1)を仕込み100℃まで加熱後(2−2)を加え、100℃で2時間撹拌を続けた。酸価の減少率から算出される、アクリル樹脂(a2−1)のカルボキシル基の反応率は90%であった。
その後(3−1)を仕込み100℃で2時間撹拌を続け、70℃まで冷却し、(4)を1時間かけて徐々に添加した。最後に(5)を添加し、固形分30%の水性塗料を得た。
Example 1
(1) Epoxy resin (a1-1) solution obtained in Production Example 1 462 parts (2-1) Carboxyl group-containing acrylic resin (a2-1) solution obtained in Production Example 3 48 parts (2-2) Dimethylamino Ethanol 10 parts (3-1) Carboxyl group-containing acrylic resin obtained in Production Example 18 (a3-1) solution 112 parts (4) Ion-exchanged water 338 parts (5) Hydisper 3028 [manufactured by Gifu Shellac Factory , Carnauba wax in water dispersion, 10% wax component] 30 parts Charge (1) and (2-1) into a 4-neck flask, heat to 100 ° C, add (2-2), and stir at 100 ° C for 2 hours Continued. The carboxyl group reaction rate of the acrylic resin (a2-1) calculated from the acid value decrease rate was 90%.
Thereafter, (3-1) was charged, and stirring was continued at 100 ° C. for 2 hours, followed by cooling to 70 ° C., and (4) was gradually added over 1 hour. Finally, (5) was added to obtain an aqueous paint having a solid content of 30%.

実施例2
(1)製造例1で得たエポキシ樹脂(a1−1)溶液 462部
(2−1)製造例3で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2−1)溶液 48部
(2−2)ジメチルアミノエタノール 5部
(3−1)製造例18で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3−1)溶液 112部
(3−2)ジメチルアミノエタノール 5部
(4)イオン交換水 338部
(5)ハイディスパー3028[(株)岐阜セラック製造所製、カルナバワックスの水 分散体、ワックス成分10%]30部
4つ口フラスコに(1)、(2−1)を仕込み100℃まで加熱後(2−2)を加え、100℃で2時間撹拌を続けた。酸価の減少率から算出される、アクリル樹脂(a2−1)のカルボキシル基の反応率は80%であった。
その後(3−1)、(3−2)を仕込み100℃で2時間撹拌を続け、70℃まで冷却し、(4)を1時間かけて徐々に添加した。最後に(5)を添加し、固形分30%の水性塗料を得た。
Example 2
(1) Epoxy resin (a1-1) solution obtained in Production Example 1 462 parts (2-1) Carboxyl group-containing acrylic resin (a2-1) solution obtained in Production Example 3 48 parts (2-2) Dimethylamino Ethanol 5 parts (3-1) Carboxyl group-containing acrylic resin (a3-1) solution obtained in Production Example 18 112 parts (3-2) Dimethylaminoethanol 5 parts (4) Ion-exchanged water 338 parts (5) High Disper 3028 [manufactured by Gifu Shellac Co., Ltd., carnauba wax aqueous dispersion, wax component 10%] 30 parts Charge (1), (2-1) into a 4-neck flask and heat to 100 ° C. (2-2 ) Was added and stirring was continued at 100 ° C. for 2 hours. The reaction rate of the carboxyl group of the acrylic resin (a2-1) calculated from the decreasing rate of the acid value was 80%.
Thereafter, (3-1) and (3-2) were charged, and stirring was continued at 100 ° C. for 2 hours, followed by cooling to 70 ° C., and (4) was gradually added over 1 hour. Finally, (5) was added to obtain an aqueous paint having a solid content of 30%.

実施例3〜18
表3に示すエポキシ樹脂溶液、カルボキシル基含有アクリル樹脂(低酸価)溶液、カルボキシル基含有アクリル樹脂(高酸価)溶液をそれぞれ実施例1と同量用い、実施例1または実施例2と同様にして固形分30%の水性塗料を得た。
(実施例3〜17:実施例2と同様の手順、実施例18:実施例1と同様の手順。)
Examples 3-18
The epoxy resin solution, the carboxyl group-containing acrylic resin (low acid value) solution, and the carboxyl group-containing acrylic resin (high acid value) solution shown in Table 3 were used in the same amounts as in Example 1, and the same as in Example 1 or Example 2. Thus, a water-based paint having a solid content of 30% was obtained.
(Examples 3 to 17: Procedures similar to Example 2, Example 18: Procedures similar to Example 1.)

実施例19
(1)製造例1で得たエポキシ樹脂(a1−1)溶液 360部
(2−1)製造例3で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2−1)溶液 120部
(2−2)ジメチルアミノエタノール 5部
(3−1)製造例18で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3−1)溶液 150部
(3−2)ジメチルアミノエタノール 5部
(4)イオン交換水 338部
(5)ハイディスパー3028 30部
4つ口フラスコに(1)、(2−1)を仕込み100℃まで加熱後(2−2)を加え、2時間撹拌を続けた。酸価の減少率から算出される、アクリル樹脂(a2−1)のカルボキシル基の反応率は80%であった。
その後(3−1)、(3−2)を仕込み100℃で2時間撹拌を続け、70℃まで冷却し、(4)を1時間かけて徐々に添加した。最後に(5)を添加し、固形分30%の水性塗料を得た。
Example 19
(1) Epoxy resin (a1-1) solution obtained in Production Example 1 360 parts (2-1) Carboxyl group-containing acrylic resin (a2-1) solution obtained in Production Example 3 120 parts (2-2) Dimethylamino Ethanol 5 parts (3-1) Carboxyl group-containing acrylic resin (a3-1) solution obtained in Production Example 18 150 parts (3-2) Dimethylaminoethanol 5 parts (4) Ion-exchanged water 338 parts (5) High Disper 3028 30 parts (1) and (2-1) were charged into a four-necked flask, heated to 100 ° C., (2-2) was added, and stirring was continued for 2 hours. The reaction rate of the carboxyl group of the acrylic resin (a2-1) calculated from the decreasing rate of the acid value was 80%.
Thereafter, (3-1) and (3-2) were charged, and stirring was continued at 100 ° C. for 2 hours, followed by cooling to 70 ° C., and (4) was gradually added over 1 hour. Finally, (5) was added to obtain an aqueous paint having a solid content of 30%.

実施例20
(1)製造例1で得たエポキシ樹脂(a1−1)溶液 480部
(2−1)製造例3で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2−1)溶液 30部
(2−2)ジメチルアミノエタノール 5部
(3−1)製造例18で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3−1)溶液 110部
(3−2)ジメチルアミノエタノール 3部
(4)25%アンモニア水 25部
(5)イオン交換水 317部
(6)ハイディスパー3028 30部
4つ口フラスコに(1)、(2−1)を仕込み100℃まで加熱後(2−2)を加え、100℃で2時間撹拌を続けた。酸価の減少率から算出される、アクリル樹脂(a2−1)のカルボキシル基の反応率は90%であった。
その後(3−1)、(3−2)を仕込み100℃で2時間撹拌を続け、70℃まで冷却し(4)、(5)の混合物を1時間かけて徐々に添加した。最後に(6)を添加し固形分30%の水性塗料を得た。
Example 20
(1) Epoxy resin (a1-1) solution obtained in Production Example 1 480 parts (2-1) Carboxyl group-containing acrylic resin (a2-1) solution obtained in Production Example 3 30 parts (2-2) Dimethylamino Ethanol 5 parts (3-1) Carboxyl group-containing acrylic resin (a3-1) solution obtained in Production Example 18 110 parts (3-2) Dimethylaminoethanol 3 parts (4) 25% aqueous ammonia 25 parts (5) Ion 317 parts of exchanged water (6) 30 parts of High Disper 3028 (1), (2-1) was charged into a four-necked flask and heated to 100 ° C, (2-2) was added, and stirring was continued at 100 ° C for 2 hours. . The carboxyl group reaction rate of the acrylic resin (a2-1) calculated from the acid value decrease rate was 90%.
Thereafter, (3-1) and (3-2) were charged, and stirring was continued at 100 ° C. for 2 hours, followed by cooling to 70 ° C. (4), and the mixture of (5) was gradually added over 1 hour. Finally, (6) was added to obtain an aqueous paint having a solid content of 30%.

実施例21
(1)実施例1で作製した水性塗料 200部
(2)製造例24で作製したレゾール型フェノール樹脂溶液 3.4部
ガラス瓶に(1)、(2)を加えハミルトンミキサーで5分間撹拌し、固形分30%の水性塗料を得た。
Example 21
(1) 200 parts of water-based paint prepared in Example 1 (2) 3.4 parts of resol type phenolic resin solution prepared in Production Example 24 Add (1) and (2) to a glass bottle and stir for 5 minutes with a Hamilton mixer. An aqueous paint having a solid content of 30% was obtained.

実施例22
(1)製造例1で得たエポキシ樹脂(a1−1)溶液 231部
(2−1)製造例3で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2−1)溶液 48部
(2−2)ジメチルアミノエタノール 5部
(3−1)製造例18で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3−1)溶液 112部
(3−2)ジメチルアミノエタノール 5部
(4)製造例2で得たエポキシ樹脂(a1−2)溶液 231部
(5)イオン交換水 338部
(6)ハイディスパー3028 30部
4つ口フラスコに(1)、(2−1)を仕込み100℃まで加熱後(2−2)を加え、100℃で2時間撹拌を続けた。酸価の減少率から算出される、アクリル樹脂(a2−1)のカルボキシル基の反応率は80%であった。
その後(3−1)、(3−2)を仕込み100℃で2時間撹拌を続けた後、(4)を加え、80℃で1時間撹拌し、さらに(5)を1時間かけて徐々に添加した。最後に(6)を添加し、固形分30%の水性塗料を得た。
Example 22
(1) Epoxy resin (a1-1) solution obtained in Production Example 1 231 parts (2-1) Carboxyl group-containing acrylic resin (a2-1) solution obtained in Production Example 3 48 parts (2-2) Dimethylamino Ethanol 5 parts (3-1) Carboxyl group-containing acrylic resin (a3-1) solution obtained in Production Example 18 112 parts (3-2) Dimethylaminoethanol 5 parts (4) Epoxy resin (a1) obtained in Production Example 2 -2) Solution 231 parts (5) Ion-exchanged water 338 parts (6) High Disper 3028 30 parts Charge (1) and (2-1) into a four-necked flask and add (2-2) after heating to 100 ° C. And stirring was continued at 100 ° C. for 2 hours. The reaction rate of the carboxyl group of the acrylic resin (a2-1) calculated from the decreasing rate of the acid value was 80%.
Thereafter, (3-1) and (3-2) were added, and stirring was continued at 100 ° C. for 2 hours. Then, (4) was added and stirred at 80 ° C. for 1 hour, and (5) was gradually added over 1 hour. Added. Finally, (6) was added to obtain an aqueous paint having a solid content of 30%.

比較例1〜5
表4に示すエポキシ樹脂溶液、カルボキシル基含有アクリル樹脂(低酸価)溶液、カルボキシル基含有アクリル樹脂(高酸価)溶液をそれぞれ実施例1と同量用い、実施例1または実施例2と同様にして固形分30%の水性塗料を得た。
(比較例1〜4:実施例1と同様の手順、比較例5:実施例2と同様の手順。)
Comparative Examples 1-5
The epoxy resin solution, the carboxyl group-containing acrylic resin (low acid value) solution, and the carboxyl group-containing acrylic resin (high acid value) solution shown in Table 4 were used in the same amount as in Example 1, and the same as in Example 1 or Example 2. Thus, a water-based paint having a solid content of 30% was obtained.
(Comparative Examples 1 to 4: Procedures similar to Example 1, Comparative Example 5: Procedures similar to Example 2.)

比較例6
(1)製造例1で得たエポキシ樹脂(a1−1)溶液 462部
(2−1)製造例3で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2−1)溶液 48部
(2−2)ジメチルアミノエタノール 10部
(3−1)製造例18で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3−1)溶液 112部
(4)イオン交換水 338部
(5)ハイディスパー3028[(株)岐阜セラック製造所製、カルナバワックスの水 分散体、ワックス成分10%]30部
4つ口フラスコに(1)、(2−1)を仕込み100℃まで加熱後(2−2)を加え、100℃で2時間撹拌を続けた。酸価の減少率から算出される、アクリル樹脂(a2−1)のカルボキシル基の反応率は99%であった。
その後(3−1)を仕込み120℃で4時間撹拌を続け、70℃まで冷却し、(4)を1時間かけて徐々に添加した。最後に(5)を添加し、固形分30%の水性塗料を得た。
Comparative Example 6
(1) 462 parts of the epoxy resin (a1-1) solution obtained in Production Example 1 (2-1) 48 parts of the carboxyl group-containing acrylic resin (a2-1) solution obtained in Production Example 3
(2-2) Dimethylaminoethanol 10 parts (3-1) Carboxyl group-containing acrylic resin (a3-1) solution obtained in Production Example 18 112 parts (4) Ion-exchanged water 338 parts (5) High Disper 3028 [( Co., Ltd., Gifu Shellac Factory, Carnauba wax aqueous dispersion, wax component 10%] 30 parts Add (1), (2-1) to a 4-neck flask and heat to 100 ° C and add (2-2) And stirring was continued at 100 ° C. for 2 hours. The reaction rate of the carboxyl group of the acrylic resin (a2-1) calculated from the reduction rate of the acid value was 99%.
Thereafter, (3-1) was charged and stirring was continued at 120 ° C. for 4 hours, followed by cooling to 70 ° C., and (4) was gradually added over 1 hour. Finally, (5) was added to obtain an aqueous paint having a solid content of 30%.

比較例7
(1)製造例1で得たエポキシ樹脂(a1−1)溶液 462部
(2)製造例18で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3−1)溶液 112部
(3)ジメチルアミノエタノール 10部
(4)製造例3で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2−1)溶液 48部
(5)イオン交換水 338部
(6)ハイディスパー3028 30部
4つ口フラスコに(1)、(2)を仕込み80℃まで加熱後(3)を加え、80℃で2時間撹拌し、(4)を加え、ただちに(5)を1時間かけて徐々に添加し、アクリル変性エポキシ樹脂とカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2−1)との混合物の水性分散体を得、さらに(6)を添加し、固形分30%の水性塗料を得た。
Comparative Example 7
(1) Epoxy resin (a1-1) solution obtained in Production Example 1 462 parts (2) Carboxyl group-containing acrylic resin (a3-1) solution obtained in Production Example 18 112 parts (3) Dimethylaminoethanol 10 parts ( 4) 48 parts of the carboxyl group-containing acrylic resin (a2-1) solution obtained in Production Example 3 (5) 338 parts of ion-exchanged water (6) 30 parts of High Disper 3028 Add (1) and (2) to a four-necked flask. (3) is added after the preparation is heated to 80 ° C., stirred at 80 ° C. for 2 hours, (4) is added, and (5) is gradually added over 1 hour to prepare an acrylic modified epoxy resin and a carboxyl group-containing acrylic resin. An aqueous dispersion of a mixture with (a2-1) was obtained, and (6) was further added to obtain an aqueous paint having a solid content of 30%.

比較例8
(1)製造例1で得たエポキシ樹脂(a1−1)溶液 462部
(2)メタクリル酸 3.6部
(3)スチレン 3.6部
(4)アクリル酸エチル 16.8部
(5)ベンゾイルパーオキサイド 1.4部
(6)エチレングリコールモノブチルエーテル 22.6部
(7)製造例18で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3−1)溶液 112部
(8)ジメチルアミノエタノール 10部
(9)イオン交換水 338部
(10)ハイディスパー3028 30部
4つ口フラスコに(1)を仕込み100℃まで加熱後、(2)〜(6)を100℃で2時間かけて滴下した。次いで(7)、(8)を加え、80℃で3時間撹拌し、(9)を1時間かけて滴下し、さらに(10)を添加し固形分30%の水性塗料を得た。
尚、(2)〜(6)のモノマーを重合すると酸価=98mgKOH/g、Tg=8℃のアクリル樹脂が得られる。
Comparative Example 8
(1) Epoxy resin (a1-1) solution obtained in Production Example 1 462 parts (2) Methacrylic acid 3.6 parts (3) Styrene 3.6 parts (4) Ethyl acrylate 16.8 parts (5) Benzoyl Peroxide 1.4 parts (6) Ethylene glycol monobutyl ether 22.6 parts (7) Carboxyl group-containing acrylic resin (a3-1) solution obtained in Production Example 18 112 parts (8) Dimethylaminoethanol 10 parts (9) Ion-exchanged water 338 parts (10) High Disper 3028 30 parts (1) was charged into a four-necked flask and heated to 100 ° C, and then (2) to (6) were added dropwise at 100 ° C over 2 hours. Next, (7) and (8) were added, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 3 hours, (9) was added dropwise over 1 hour, and (10) was further added to obtain an aqueous paint having a solid content of 30%.
When the monomers (2) to (6) are polymerized, an acrylic resin having an acid value of 98 mg KOH / g and Tg of 8 ° C. is obtained.

比較例9
(1)製造例1で得たエポキシ樹脂(a1−1)溶液 462部
(2)ハイドロキノン 0.02部
(3)25%水酸化ナトリウム水溶液 0.2部
(4)メタクリル酸 1部
(5)メタクリル酸 2.6部
(6)スチレン 3.6部
(7)アクリル酸エチル 16.8部
(8)ベンゾイルパーオキサイド 1.2部
(9)エチレングリコールモノブチルエーテル 22.8部
(10)製造例18で得たカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3−1)溶液 112部
(11)ジメチルアミノエタノール 10部
(12)イオン交換水 336部
(13)ハイディスパー3028 30部
4つ口フラスコに(1)を仕込み100℃まで加熱後(2)〜(4)を仕込み100 ℃で3時間撹拌し、(4)に由来するメタクリロイル基と(1)に由来するエポキシ基とを有する化合物を得た。次いで(5)〜(9)の混合液を100℃で2時間かけて滴下し、更に100℃で1時間保持した。次いで(10)、(11)を加え、80℃で3時間撹拌した後、(12)を1時間かけて滴下し、さらに(13)を添加し、固形分30%の水性塗料を得た。
尚、(4)〜(7)のモノマーを重合すると酸価=98mgKOH/g、Tg=8℃のアクリル樹脂が得られる。
Comparative Example 9
(1) Epoxy resin (a1-1) solution obtained in Production Example 1 462 parts (2) Hydroquinone 0.02 parts (3) 25% aqueous sodium hydroxide solution 0.2 parts (4) Methacrylic acid 1 part (5) Methacrylic acid 2.6 parts (6) Styrene 3.6 parts (7) Ethyl acrylate 16.8 parts (8) Benzoyl peroxide 1.2 parts (9) Ethylene glycol monobutyl ether 22.8 parts (10) Production example 112 parts of the carboxyl group-containing acrylic resin (a3-1) solution obtained in 18 (11) 10 parts of dimethylaminoethanol (12) 336 parts of ion-exchanged water (13) 30 parts of High Disper 3028 30 parts (1) is added to the four-necked flask. Charge (2) to (4) after charging to 100 ° C. and stir at 100 ° C. for 3 hours, methacryloyl group derived from (4) and epoxide derived from (1) To give a compound having a sheet group. Subsequently, the liquid mixture of (5)-(9) was dripped at 100 degreeC over 2 hours, and also it hold | maintained at 100 degreeC for 1 hour. Next, (10) and (11) were added, and after stirring at 80 ° C. for 3 hours, (12) was added dropwise over 1 hour, and (13) was further added to obtain an aqueous paint having a solid content of 30%.
When the monomers (4) to (7) are polymerized, an acrylic resin having an acid value of 98 mg KOH / g and Tg of 8 ° C. is obtained.

実施例1〜22、比較例1〜9で得られた水性塗料について貯蔵安定性を評価し、また、下記条件で作製した試験パネルについて塗膜の諸物性を評価した。結果を表5に示す。各種試験法は下記の通りである。   Storage stability was evaluated for the water-based paints obtained in Examples 1 to 22 and Comparative Examples 1 to 9, and various physical properties of the coating film were evaluated for test panels prepared under the following conditions. The results are shown in Table 5. Various test methods are as follows.

(1)貯蔵安定性:各塗料を50℃の恒温器に保存し、定期的に外観性 状を3ヶ月にわたり評価した。
○・・・・貯蔵安定性良好
×・・・・貯蔵中にゲル化、沈降、分離等の異常を生じた。
(1) Storage stability: Each paint was stored in a thermostat at 50 ° C., and appearance properties were periodically evaluated over 3 months.
○ ··· Good storage stability × ··· Abnormalities such as gelation, sedimentation and separation occurred during storage.

<試験パネル作製条件>厚さ0.30mmのアルミ板上に乾燥時の塗膜厚みが10μmになるようにバーコーターにて各水性塗料を塗装し、200℃で3分間焼き付け乾燥して試験パネルを作製した。     <Test panel preparation conditions> Each water-based paint was applied by a bar coater on an aluminum plate having a thickness of 0.30 mm so that the coating thickness when dried was 10 μm, and baked and dried at 200 ° C. for 3 minutes. Was made.

(2)加工性
上記試験パネルを大きさ30mm×50mmに切断し、塗膜を外側にして試験部位の幅が30mmになるように2つ折りにし、この2つ折りにした試験片の間に厚さ0.30mmのアルミ板を挟み、3kgの荷重を45cmの高さより折り曲げ部に落下させた。
その後、折り曲げ部の外側に1%食塩水をしみ込ませたスポンジを押し当てる。該スポンジのもう一方の側は電極としての金属板に接触しており、該金属板と折り曲げた塗装板の先端間に6V×10秒間通電し、10秒後の該金属板と折り曲げ部間の電流値を測定した。
3mA未満・・・・・・・・・・○
3〜7mA・・・・・・・・・・△
7mAを超える・・・・・・・・×
(2) Workability The test panel is cut into a size of 30 mm × 50 mm, folded in half so that the width of the test site is 30 mm with the coating film on the outside, and the thickness between the two folded test pieces A 0.30 mm aluminum plate was sandwiched, and a load of 3 kg was dropped on the bent portion from a height of 45 cm.
Thereafter, a sponge soaked with 1% saline is pressed outside the bent portion. The other side of the sponge is in contact with a metal plate as an electrode, and a current of 6 V × 10 seconds is applied between the metal plate and the tip of the bent coating plate, and the metal plate and the bent portion after 10 seconds are energized. The current value was measured.
Less than 3mA
3-7mA …… △
Over 7mA ...

(3)耐食性試験
上記試験パネルを大きさ30mm×50mmに切断し、炭酸飲料中に5℃で10日間浸漬した。5℃雰囲気下で塗装パネルを取り出し、濡れた状態で直ちに塗膜を外側にして試験部位の幅が30mmになるように2つ折りにし、この2つ折りにした試験片の間に厚さ0.30mmのアルミ板を挟み、3kgの荷重を45cmの高さより折り曲げ部に落下させた。次いで、炭酸飲料中に40℃−1ヶ月浸漬し、折り曲げ部の腐食度合いを目視判定した。
全く腐食なし・・・・・・・・・・○
一部腐食あり・・・・・・・・・・△
全体に腐食あり・・・・・・・・・×
(3) Corrosion resistance test The test panel was cut into a size of 30 mm x 50 mm and immersed in a carbonated beverage at 5 ° C for 10 days. The paint panel is taken out in an atmosphere of 5 ° C., and in a wet state, the coating film is immediately turned outward and folded in half so that the width of the test site is 30 mm, and the thickness is 0.30 mm between the folded test pieces. A 3 kg load was dropped onto the bent part from a height of 45 cm. Subsequently, it was immersed in a carbonated beverage at 40 ° C. for one month, and the degree of corrosion of the bent portion was visually determined.
No corrosion ...
Some corrosion ...
Corrosion throughout ...

(4)耐水性
上記試験パネルを125℃で40分間レトルト処理し、塗膜表面状態を下記基準で目視評価した。
○:異常が認められない。
△:白化が少し認められる。
×:著しく白化が認められる。
(4) Water resistance The test panel was retorted at 125 ° C. for 40 minutes, and the coating film surface state was visually evaluated according to the following criteria.
○: No abnormality is observed.
Δ: Some whitening is observed.
X: Remarkably whitening is observed.

(5)滑り性
上記試験パネルの塗膜面に、3個の鋼球がついた重さ1kgの錘を、鋼球が塗膜面と接するようにして乗せ、この錘を150mm/分の速さで引っ張り、このときの動摩擦係数を測定した。動摩擦係数が小さいほど滑り性は良好である。
(5) Sliding property A weight of 1 kg with three steel balls attached to the coating surface of the test panel was placed so that the steel balls were in contact with the coating surface, and this weight was applied at a speed of 150 mm / min. Then, the dynamic friction coefficient at this time was measured. The smaller the dynamic friction coefficient, the better the slipperiness.

(6)フレーバー性
上記試験パネルに、アルコールを含む飲料中で125℃−30分間レトルト処理を施し、レトルト後の処理液について、パネラーによる官能試験にて評価を行った。
なお、レトルトに使用しなかった飲料をブランクとした。
○:ブランクと同等
△:ブランクと若干差があり
×:ブランクと著しく差が認められる
(6) Flavor property The test panel was subjected to a retort treatment at 125 ° C. for 30 minutes in a beverage containing alcohol, and the treated liquid after the retort was evaluated by a sensory test using a panel.
In addition, the drink which was not used for the retort was made into the blank.
○: Equivalent to blank △: Slightly different from blank ×: Significant difference from blank

(7)密着性
上記試験パネルに、アルコールを含む飲料中で125℃−30分間レトルト処理を施し、塗膜面をカッターナイフで碁盤目状にカットし、セロハンテープにて剥離試験を行い、表面状態を目視にて評価した。
○:剥離なし
△:カット部の50%未満剥離が発生
×:カット部の50%以上剥離が発生
(7) Adhesion The test panel is subjected to a retort treatment at 125 ° C. for 30 minutes in a beverage containing alcohol, the coating surface is cut into a grid pattern with a cutter knife, and a peel test is performed with a cellophane tape. The state was evaluated visually.
○: No peeling Δ: Peeling less than 50% of the cut part ×: Peeling of 50% or more of the cut part occurred

Figure 2008231398
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Claims (13)

エポキシ樹脂(a1)、酸価10〜135mgKOH/gであるカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)、及び酸価180〜450mgKOH/gであるカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)を反応させてなるアクリル変性エポキシ樹脂(A1)が、塩基性化合物(a4)を含有する水性媒体中に分散してなる水性樹脂組成物であって、
前記アクリル変性エポキシ樹脂(A1)が、まず、エポキシ樹脂(a1)とアクリル樹脂(a2)とを、塩基性化合物(a4−1)の存在下でアクリル樹脂(a2)のカルボキシル基の反応率が30〜95%となるように反応させ、次いで、
アクリル樹脂(a3)を加えて反応させてなることを特徴とする水性樹脂組成物。
An acrylic modified epoxy obtained by reacting an epoxy resin (a1), a carboxyl group-containing acrylic resin (a2) having an acid value of 10 to 135 mgKOH / g, and a carboxyl group-containing acrylic resin (a3) having an acid value of 180 to 450 mgKOH / g An aqueous resin composition in which the resin (A1) is dispersed in an aqueous medium containing the basic compound (a4),
In the acrylic-modified epoxy resin (A1), first, the epoxy resin (a1) and the acrylic resin (a2) are reacted in the presence of the basic compound (a4-1) with the carboxyl group reaction rate of the acrylic resin (a2). React to 30-95%, then
An aqueous resin composition comprising an acrylic resin (a3) and a reaction.
アクリル変性エポキシ樹脂(A1)が、アクリル樹脂(a3)を加える際に、塩基性化合物(a4−2)を共に加えて反応させてなることを特徴とする請求項1記載の水性樹脂組成物。   2. The aqueous resin composition according to claim 1, wherein the acrylic-modified epoxy resin (A1) is prepared by adding the basic compound (a4-2) to the reaction when the acrylic resin (a3) is added. カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)及びカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)の有するカルボキシル基の合計1モルに対して、塩基性化合物(a4)が0.1〜1.5モルであることを特徴とする請求項1または2記載の水性樹脂組成物。   The basic compound (a4) is 0.1 to 1.5 mol with respect to 1 mol in total of the carboxyl groups of the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) and the carboxyl group-containing acrylic resin (a3). The aqueous resin composition according to claim 1 or 2. カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)及びカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)の有するカルボキシル基の合計1モルに対して、塩基性化合物(a4)が0.1〜1.5モルであり、かつ、塩基性化合物(a4−2)に対する塩基性化合物(a4−1)のモル比が、(a4−1)/(a4−2)=0.1〜100であることを特徴とする請求項2または3記載の水性樹脂組成物。   The basic compound (a4) is 0.1 to 1.5 mol with respect to a total of 1 mol of the carboxyl groups of the carboxyl group-containing acrylic resin (a2) and the carboxyl group-containing acrylic resin (a3), and a base The molar ratio of the basic compound (a4-1) to the functional compound (a4-2) is (a4-1) / (a4-2) = 0.1-100. The aqueous resin composition as described. カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)が、アクリル酸エチル、またはアクリル酸−2−エチルヘキシル、あるいはアクリル酸エチル及びアクリル酸−2−エチルヘキシルを50重量%以上含有するモノマーを重合してなることを特徴とする請求項1ないし4いずれか記載の水性樹脂組成物。   The carboxyl group-containing acrylic resin (a2) is obtained by polymerizing ethyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, or a monomer containing 50% by weight or more of ethyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate. The aqueous resin composition according to any one of claims 1 to 4. エポキシ樹脂(a1)、カルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)、及びカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)の合計100重量%中、
(a1):30〜95重量%、
(a2):0.1〜60重量%、
(a3):0.5〜69.9重量%、
であることを特徴とする請求項1ないし5いずれか記載の水性樹脂組成物。
In a total of 100% by weight of the epoxy resin (a1), the carboxyl group-containing acrylic resin (a2), and the carboxyl group-containing acrylic resin (a3),
(A1): 30 to 95% by weight,
(A2): 0.1 to 60% by weight,
(A3): 0.5-69.9 wt%
The aqueous resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein
エポキシ樹脂(a1)、酸価10〜135mgKOH/gであるカルボキシル基含有アクリル樹脂(a2)、及び酸価180〜450mgKOH/gであるカルボキシル基含有アクリル樹脂(a3)を反応させてなるアクリル変性エポキシ樹脂(A1)を含有する水性樹脂組成物の製造方法であって、
まず、エポキシ樹脂(a1)とアクリル樹脂(a2)とを、塩基性化合物(a4−1)の存在下でアクリル樹脂(a2)のカルボキシル基の反応率が30〜95%となるように反応させ、
次いで、アクリル樹脂(a3)を加えて反応させ、得られたアクリル変性エポキシ樹脂(A1)を、塩基性化合物(a4)の存在下に水性媒体中に分散することを特徴とする水性樹脂組成物の製造方法。
An acrylic-modified epoxy obtained by reacting an epoxy resin (a1), a carboxyl group-containing acrylic resin (a2) having an acid value of 10 to 135 mgKOH / g, and a carboxyl group-containing acrylic resin (a3) having an acid value of 180 to 450 mgKOH / g A method for producing an aqueous resin composition containing a resin (A1),
First, the epoxy resin (a1) and the acrylic resin (a2) are reacted in the presence of the basic compound (a4-1) so that the reaction rate of the carboxyl group of the acrylic resin (a2) is 30 to 95%. ,
Next, an acrylic resin (a3) is added and reacted, and the resulting acrylic modified epoxy resin (A1) is dispersed in an aqueous medium in the presence of the basic compound (a4). Manufacturing method.
アクリル樹脂(a3)と共に、塩基性化合物(a4−2)を加えることを特徴とする請求項7記載の水性樹脂組成物の製造方法。   The method for producing an aqueous resin composition according to claim 7, wherein the basic compound (a4-2) is added together with the acrylic resin (a3). 請求項1ないし6いずれか記載の水性樹脂組成物を含んでなる水性塗料。   An aqueous paint comprising the aqueous resin composition according to claim 1. 請求項9記載の水性塗料で、基材を被覆してなる被塗物。   An article to be coated, wherein the substrate is coated with the water-based paint according to claim 9. 基材が、金属、塗料で被覆された金属、及びプラスチックフィルム被覆金属からなる群より選ばれるいずれかであることを特徴とする請求項10記載の被塗物。   11. The article to be coated according to claim 10, wherein the substrate is selected from the group consisting of a metal, a metal coated with a paint, and a plastic film-coated metal. 基材が、板状または有底円筒状であることを特徴とする請求項10または11記載の被塗物。   The article to be coated according to claim 10 or 11, wherein the substrate is in the form of a plate or a bottomed cylinder. 請求項10ないし12いずれか記載の被塗物を用いてなる飲料用容器。
A beverage container comprising the article to be coated according to claim 10.
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