JP2014201675A - 塗料組成物および塗装金属板 - Google Patents
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本発明の一実施形態である塗料組成物は、数平均分子量が5000以上100000以下でガラス転移温度が15℃以上120℃以下のポリエステル樹脂と、フェノール樹脂およびアミノ樹脂の少なくともひとつを含む硬化剤と、触媒としての有機金属化合物と、を含む。本実施形態の塗料組成物は、ビスフェノールAを含まず、安全である原料だけで構成されており、経時安定性および硬化性が高い。また、本実施形態の塗料組成物が塗布されてなる塗膜は、経時安定性が高く経時的劣化が小さく、硬化性、密着性、耐衝撃性、および耐レトルトが高く、好ましくは成形加工性にも優れる。本実施形態の塗料組成物は、その塗膜が耐レトルト製に優れているため、缶用の塗料、特に缶の内面用の塗料として用いることが好適である。
本実施形態の塗料組成物に含まれるポリエステル樹脂は、数平均分子量が5000以上100000以下であることが必要であり、8000以上30000以下であることが好ましい。数平均分子量が5000より低いと塗料組成物により形成される塗膜が硬くかつ脆くなるため加工性および耐レトルト性(120℃〜130℃の加圧熱水および水蒸気に対する耐久性をいう。以下同じ。)が低下し、数平均分子量が100000より高いと反応性および塗装作業性が低下する。
本実施形態の塗料組成物に含まれる硬化剤は、フェノール樹脂およびアミノ樹脂の少なくともひとつを含む。かかる硬化剤でポリエステル樹脂を硬化させることにより、耐レトルトを含む耐内容物性の高い塗膜が形成される。
本実施形態の塗料組成物に含まれる触媒は、有機金属化合物である。本実施形態の塗料組成物は、含まれる触媒が酸ではなく有機金属化合物であるため、ポリエステル樹脂の加水分解を抑制することができ、その経時安定性が高い。また、本実施形態の塗料組成物を塗布してなる塗膜は、酸の含有量が少ないため、その経時安定性が高く、その経時的劣化が小さい。
本発明の別の実施形態である塗装金属板は、金属板の少なくとも一方の主面に、実施形態1の塗料組成物が塗布されてなる塗膜を備える。本実施形態の塗装金属板は、実施形態1の塗料組成物により形成される塗膜を備えているため、塗膜からのビスフェノールAの流出がないため人体および環境への悪影響がなく、塗膜の硬化性および塗膜と金属板との密着性が高く、また塗膜の経時安定性が高く経時的劣化が小さい。
1.塗料組成物の製造
樹脂固形分35質量%の数平均分子量が18000でガラス転移温度が60℃のポリエステル樹脂のシクロヘキサノンおよびキシレンの質量比が1:1の混合溶液(荒川化学工業株式会社製KA−2092C−47)200質量部(樹脂固形分70質量部)と、硬化剤として41質量%のブチルエーテル化フェノール樹脂のブチルセロソルブおよびノルマルブタノールの質量比が1:1の混合溶液(昭和電工株式会社製CKS−3898)50質量部(樹脂固形分20.5質量部)と、触媒として2−エチルヘキサン酸スズ(日本化学産業株式会社製ニッカオクチックス錫)1質量部とを添加して混合し、固形分が30質量%になるまでシクロヘキサノンおよびキシレンの質量比が1:1の混合溶剤を添加混合して塗料組成物を得た。
厚さ0.25mmのブリキ板の一主面上に上記で得られた塗料組成物を厚さが8μmとなるようにバーコータで塗布し、250℃で30秒間加熱することにより焼き付けて塗装金属板を得た。
上記で得られた塗装金属板の塗膜の硬化性、密着性、耐衝撃性、耐レトルト性および経時安定性、ならびに上記で得られた塗料組成物の経時安定性を以下のようにして評価した。
1.塗料組成物の製造
触媒として2−エチルヘキサン酸亜鉛(日本化学産業株式会社製ニッカオクチックス亜鉛)1質量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして塗料組成物を得た。
上記の塗料組成物を用いて、実施例1と同様にして、塗装金属板を得た。
実施例2の塗装金属板の上記放置前後の塗膜の硬化性、密着性、耐衝撃性および耐レトルト性、塗装金属板の塗膜の経時安定性、ならびに塗料組成物の経時安定性の評価結果を表1にまとめた。表1に示すように、実施例2の塗装金属板の上記の放置前後の塗膜の硬化性、密着性、耐衝撃性および耐レトルト性はいずれも良であった。したがって、実施例2の塗装金属板の塗膜の経時安定性は良であった。また、実施例2の塗料組成物の経時安定性も良であった。
1.塗料組成物の製造
ポリエステル樹脂溶液として数平均分子量が23000でガラス転移温度が47℃のポリエステル樹脂(東洋紡株式会社製バイロンRV−103)70質量部を、シクロヘキサノン130質量部に溶解したものを用いたこと以外は実施例1と同様にして塗料組成物を得た。
上記の塗料組成物を用いて、実施例1と同様にして、塗装金属板を得た。
実施例3の塗装金属板の上記放置前後の塗膜の硬化性、密着性、耐衝撃性および耐レトルト性、塗装金属板の塗膜の経時安定性、ならびに塗料組成物の経時安定性の評価結果を表1にまとめた。表1に示すように、実施例3の塗装金属板の上記の放置前後の塗膜の硬化性、密着性、耐衝撃性および耐レトルト性はいずれも良であった。したがって、実施例3の塗装金属板の塗膜の経時安定性は良であった。また、実施例3の塗料組成物の経時安定性も良であった。
1.塗料組成物の製造
ポリエステル樹脂溶液として数平均分子量が18000でガラス転移温度が70℃のポリエステル樹脂(エボニック・デグサ株式会社製ダイナポールL952)70質量部を、シクロヘキサノン130質量部に溶解したものを用いたこと以外は実施例2と同様にして塗料組成物を得た。
上記の塗料組成物を用いて、実施例1と同様にして、塗装金属板を得た。
実施例4の塗装金属板の上記放置前後の塗膜の硬化性、密着性、耐衝撃性および耐レトルト性、塗装金属板の塗膜の経時安定性、ならびに塗料組成物の経時安定性の評価結果を表1にまとめた。表1に示すように、実施例4の塗装金属板の上記の放置前後の塗膜の硬化性、密着性、耐衝撃性および耐レトルト性はいずれも良であった。したがって、実施例4の塗装金属板の塗膜の経時安定性は良であった。また、実施例4の塗料組成物の経時安定性も良であった。
1.塗料組成物の製造
硬化剤としてベンゾグアナミン(日本サイテックインダストリーズ株式会社製M−136)26.6質量部(樹脂固形分20.5質量部)を添加したこと、および触媒として2−エチルヘキサン酸スズ(日本化学産業株式会社製ニッカオクチックス錫)1質量部を添加したこと以外は、実施例4と同様にして塗料組成物を得た。
上記の塗料組成物を用いて、実施例1と同様にして、塗装金属板を得た。
実施例5の塗装金属板の上記放置前後の塗膜の硬化性、密着性、耐衝撃性および耐レトルト性、塗装金属板の塗膜の経時安定性、ならびに塗料組成物の経時安定性の評価結果を表1にまとめた。表1に示すように、実施例5の塗装金属板の上記の放置前後の塗膜の硬化性、密着性、耐衝撃性および耐レトルト性はいずれも良であった。したがって、実施例5の塗装金属板の塗膜の経時安定性は良であった。また、実施例5の塗料組成物の経時安定性も良であった。
1.塗料組成物の製造
ポリエステル樹脂溶液として数平均分子量が17000でガラス転移温度が16℃のポリエステル樹脂(東洋紡株式会社製バイロンGK−330)70質量部を、シクロヘキサノン130質量部に溶解したものを用いたこと以外は実施例1と同様にして塗料組成物を得た。
上記の塗料組成物を用いて、実施例1と同様にして、塗装金属板を得た。
実施例6の塗装金属板の上記放置前後の塗膜の硬化性、密着性、耐衝撃性および耐レトルト性、塗装金属板の塗膜の経時安定性、ならびに塗料組成物の経時安定性の評価結果を表1にまとめた。表1に示すように、実施例6の塗装金属板の上記の放置前後の塗膜の硬化性、密着性、耐衝撃性および耐レトルト性はいずれも良であった。したがって、実施例6の塗装金属板の塗膜の経時安定性は良であった。また、実施例6の塗料組成物の経時安定性も良であった。
1.塗料組成物の製造
触媒を添加しなかったこと以外は、実施例6と同様にして塗料組成物を得た。
上記の塗料組成物を用いて、実施例1と同様にして、塗装金属板を得た。
比較例1の塗装金属板の上記放置前後の塗膜の硬化性、密着性、耐衝撃性および耐レトルト性、塗装金属板の塗膜の経時安定性、ならびに塗料組成物の経時安定性の評価結果を表1にまとめた。表1に示すように、比較例1の塗装金属板の上記放置前の塗膜の硬化性は不可であり、密着性は良であり、耐衝撃性は可であり、耐レトルト性は不可であった。また、比較例1の塗装金属板の上記放置後の塗膜の硬化性は不可であり、密着性は良であり、耐衝撃性は不可であり、耐レトルト性は不可であった。したがって、比較例1の塗装金属板の塗膜の経時安定性は可であった。また、比較例1の塗料組成物の経時安定性は良であった。しかしながら、比較例1の塗料組成物は、塗膜の硬化性の評価が不可であることから、塗料として好ましくない。
1.塗料組成物の製造
触媒として85質量%のリン酸(三井化学株式会社製精製リン酸85%)0.59質量部(酸有効成分0.5質量部)を添加したこと以外は実施例4と同様にして塗料組成物を得た。
上記の塗料組成物を用いて、実施例1と同様にして、塗装金属板を得た。
比較例2の塗装金属板の上記放置前後の塗膜の硬化性、密着性、耐衝撃性および耐レトルト性、塗装金属板の塗膜の経時安定性、ならびに塗料組成物の経時安定性の評価結果を表1にまとめた。表1に示すように、比較例2の塗装金属板の上記放置前の塗膜の硬化性は良であり、密着性は良であり、耐衝撃性は良であり、耐レトルト性は可であった。また、比較例2の塗装金属板の上記放置後の塗膜の硬化性は良であり、密着性は良であり、耐衝撃性は不可であり、耐レトルト性は不可であった。したがって、比較例2の塗装金属板の塗膜の経時安定性は不可であった。また、比較例2の塗料組成物の経時安定性は不可であった。
1.塗料組成物の製造
触媒として40質量%のドデシルベンゼンスルホン酸(DIC株式会社製C−6000)1.25質量部(酸有効分0.5質量部)を添加したこと以外は実施例4と同様にして塗料組成物を得た。
上記の塗料組成物を用いて、実施例1と同様にして、塗装金属板を得た。
比較例3の塗装金属板の上記放置前後の塗膜の硬化性、密着性、耐衝撃性および耐レトルト性、塗装金属板の塗膜の経時安定性、ならびに塗料組成物の経時安定性の評価結果を表1にまとめた。表1に示すように、比較例3の塗装金属板の上記放置前の塗膜の硬化性は良であり、密着性は良であり、耐衝撃性は良であり、耐レトルト性は良であった。また、比較例3の塗装金属板の上記放置後の塗膜の硬化性は良であり、密着性は可であり、耐衝撃性は不可であり、耐レトルト性は可であった。したがって、比較例3の塗装金属板の塗膜の経時安定性は不可であった。また、比較例3の塗料組成物の経時安定性は不可であった。
Claims (4)
- 数平均分子量が5000以上100000以下でガラス転移温度が15℃以上120℃以下のポリエステル樹脂と、フェノール樹脂およびアミノ樹脂の少なくともひとつを含む硬化剤と、触媒としての有機金属化合物と、を含む塗料組成物。
- 前記有機金属化合物は、スズおよび亜鉛からなる群から選ばれる少なくともひとつの金属元素を含む請求項1に記載の塗料組成物。
- 前記有機金属化合物は、金属塩および金属アルコキシドからなる群から選ばれる少なくともひとつを含む請求項1または2に記載の塗料組成物。
- 金属板の少なくとも一方の主面に、請求項1から請求項3のいずれかの塗料組成物が塗布されてなる塗膜を備える塗装金属板。
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