JP2611924B2 - Aqueous baking coating composition for metal cans - Google Patents

Aqueous baking coating composition for metal cans

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JP2611924B2
JP2611924B2 JP5215238A JP21523893A JP2611924B2 JP 2611924 B2 JP2611924 B2 JP 2611924B2 JP 5215238 A JP5215238 A JP 5215238A JP 21523893 A JP21523893 A JP 21523893A JP 2611924 B2 JP2611924 B2 JP 2611924B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は金属用水性焼付け塗料組
成物に関する。さらに詳しくは、金属缶の外面塗料とし
て有用な、水性焼付け塗料組成物に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an aqueous baking coating composition for metals. More specifically, it relates to an aqueous baking coating composition useful as an outer coating for metal cans.

【0002】[0002]

【従来の技術】ブリキ、ティンフリースチール、アルミ
等からなる金属缶は、清涼飲料水、酒類、果実、魚肉加
工品等の食品用包装容器や、化粧品、殺虫剤等のスプレ
ー缶等に広く使用されている。これら金属缶の外面に
は、防錆、商品の表示あるいは意匠性の向上等を目的と
して塗装が施されることが多い。従来、この塗装に使用
される水性焼付け塗料組成物として、水性のアクリル樹
脂からなるもの(たとえば特開昭63−230779号
公報、特開昭63−248874号公報)が知られてい
る。しかし、これらのものは、耐レトルト性や、折り曲
げ性、深絞り性などの後加工性が不十分であり用途が限
定される。また、水溶性のウレタン樹脂を使用するもの
(たとえば特開平1−193367号公報)が提案され
ているが、耐レトルト性が不十分という問題がある。
2. Description of the Related Art Metal cans made of tin, tin-free steel, aluminum, etc. are widely used for packaging containers for soft drinks, alcoholic beverages, fruits, processed fish products, etc., and spray cans for cosmetics, insecticides, etc. Have been. The outer surfaces of these metal cans are often coated for the purpose of preventing rust, displaying products or improving design. Hitherto, as an aqueous baking coating composition used for this coating, a composition comprising an aqueous acrylic resin (for example, JP-A-63-230779 and JP-A-63-248874) is known. However, these materials have insufficient post-workability such as retort resistance, bending property, and deep drawability, and their applications are limited. Further, there has been proposed one using a water-soluble urethane resin (for example, JP-A-1-193367), but there is a problem that the retort resistance is insufficient.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐レ
トルト性や、折り曲げ性、深絞り性などの後加工性が良
好で、金属缶の外面塗料として有用な水性焼付け塗料組
成物を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an aqueous baking coating composition which has good post-processing properties such as retort resistance, bending property and deep drawability, and is useful as an outer coating for metal cans. Is to do.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。す
なわち本発明は、水性ウレタン樹脂(A)および芳香環
含有エポキシ樹脂(B)からなり、該(A)が、有機ポ
リイソシアネート(a)、高分子ポリオール(b)、
α,α−ジメチロールモノカルボン酸(c)および必要
により伸長剤(d)からなるイソシアネート基末端プレ
ポリマーを、塩基で中和後または中和しながら水中で鎖
伸長した水性ポリウレタン樹脂であって、かつ上記
(A)と(B)の重量比が、(A)/(B)=50/5
0〜95/5であることを特徴とする金属缶用水性焼付
け塗料組成物である。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have reached the present invention. That is, the present invention comprises an aqueous urethane resin (A) and an aromatic ring-containing epoxy resin (B), wherein (A) is an organic polyisocyanate (a), a polymer polyol (b),
An aqueous polyurethane resin obtained by chain-extending an isocyanate group-terminated prepolymer composed of α, α-dimethylolmonocarboxylic acid (c) and, if necessary, an elongating agent (d) in water after or with neutralization with a base. And the weight ratio of (A) and (B) is (A) / (B) = 50/5
It is an aqueous baking coating composition for metal cans, wherein the composition is 0 to 95/5.

【0005】本発明において、(A)を構成する有機ポ
リイソシアネート(a)としては、特開平3−9951
号公報明細書に記載のものが挙げられる。これらのうち
好ましいものは2,4および/または2,6−トリレン
ジイソシアネート(TDI)、4,4’−ジフェニルメ
タンジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート(HDI)、イソホロンジイソイアネート
(IPDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイ
ソシアネート(水添MDI)およびα,α,α’,α’
−テトラメチルキシリレンジイソシアネ−ト(TMXD
I)であり、特に好ましいものはHDI、IPDIおよ
び水添MDIである。
In the present invention, the organic polyisocyanate (a) constituting (A) is described in JP-A-3-9951.
And those described in Japanese Patent Publication No. Of these, preferred are 2,4 and / or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisoyanate (IPDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI) and α, α, α ′, α ′
-Tetramethylxylylene diisocyanate (TMXD
I), and particularly preferred are HDI, IPDI and hydrogenated MDI.

【0006】高分子ポリオール(b)としては、特開平
3−9951号公報明細書に記載のものが挙げられる。
これらのうち好ましいものはポリエステルポリオールお
よびポリエーテルポリオールであり、特に好ましいもの
は、分子中に芳香環を含有したポリエステルポリオール
およびポリエーテルポリオールである。(b)のOH当
量は通常150〜3000好ましくは200〜2500
である。
The polymer polyol (b) includes those described in JP-A-3-9951.
Of these, preferred are polyester polyols and polyether polyols, and particularly preferred are polyester polyols and polyether polyols containing an aromatic ring in the molecule. The OH equivalent of (b) is usually 150 to 3000, preferably 200 to 2500.
It is.

【0007】α,α−ジメチロールモノカルボン酸
(c)は、ポリウレタン樹脂(A)を水中に安定に分散
させるためのアニオン性の親水基の導入および芳香環を
含有したエポキシ樹脂(B)と反応させる架橋基の導入
のために使用される成分であり、具体例としては、α,
α−ジメチロール酢酸、α,α−ジメチロールプロピオ
ン酸およびα,α−ジメチロール酪酸が挙げられ、好ま
しいものはα,α−ジメチロールプロピオン酸である。
(A)における(c)の量は、カルボキシル基(−CO
OH)として、イソシアネート基末端プレポリマーの重
量に基づき通常0.3〜6重量%、好ましくは0.4〜
5重量%である。カルボキシル基の量が0.3重量%未
満では安定な分散体が得られず、6重量%を超えると塗
膜の耐水性が低下する。
[0007] α, α-dimethylol monocarboxylic acid (c) is an epoxy resin (B) containing an anionic hydrophilic group and an aromatic ring for dispersing the polyurethane resin (A) stably in water. It is a component used for introducing a crosslinking group to be reacted, and specific examples thereof include α,
α-Dimethylolacetic acid, α, α-dimethylolpropionic acid and α, α-dimethylolbutyric acid are preferred, with α, α-dimethylolpropionic acid being preferred.
The amount of (c) in (A) is based on the amount of carboxyl group (-CO
OH) is usually 0.3 to 6% by weight, preferably 0.4 to 6% by weight based on the weight of the isocyanate group-terminated prepolymer.
5% by weight. When the amount of the carboxyl group is less than 0.3% by weight, a stable dispersion cannot be obtained, and when the amount exceeds 6% by weight, the water resistance of the coating film decreases.

【0008】さらに必要により鎖伸長剤(d)として特
開平3−9951号公報明細書に記載の低分子ポリオー
ルおよび/またはポリアミンを使用してもよい。低分子
ポリオールとして好ましいものは、1,4−ブタンジオ
ール、3−メチルペンタンジオール、ペンタエリスリト
ールおよびトリメチロールプロパンである。ポリアミン
として好ましいものはヘキサメチレンジアミン、イソホ
ロンジアミンおよび4,4’−ジアミノジシクロヘキシ
ルメタンである。
If necessary, low-molecular polyols and / or polyamines described in JP-A-3-9951 may be used as the chain extender (d). Preferred low molecular polyols are 1,4-butanediol, 3-methylpentanediol, pentaerythritol and trimethylolpropane. Preferred as polyamines are hexamethylenediamine, isophoronediamine and 4,4'-diaminodicyclohexylmethane.

【0009】(a)、(b)、(c)および必要により
(d)からなるイソシアネート基末端プレポリマーのカ
ルボキシル基を中和する塩基としては、有機塩基(例え
ばトリメチルアミン、トリエチルアミン)、無機塩基
(例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム)が挙げら
れる。これらのうち好ましいものは有機塩基である。
As the base for neutralizing the carboxyl group of the isocyanate group-terminated prepolymer comprising (a), (b), (c) and, if necessary, (d), an organic base (eg, trimethylamine, triethylamine), an inorganic base ( For example, sodium hydroxide and potassium hydroxide). Preferred among these are organic bases.

【0010】イソシアネート基末端プレポリマーを塩基
で中和後または中和しながら、水中で鎖伸長して水性ポ
リウレタン樹脂を得るときに使用される伸長剤として
は、水、ジアミン(例えばイソホロンジアミン、ヘキサ
メチレンジアミン)およびヒドラジン誘導体(例えばヒ
ドラジン、アジピン酸ジヒドラジド)およびこれらの2
種以上の併用が挙げられる。
Water or diamines (eg, isophorone diamine, hexane) may be used to obtain an aqueous polyurethane resin by extending the chain in water after or while neutralizing the isocyanate group-terminated prepolymer with a base. Methylenediamine) and hydrazine derivatives (eg, hydrazine, adipic dihydrazide) and their 2
Combinations of more than one species may be mentioned.

【0011】本発明における(A)の製造法は特に限定
されないが、例えば分子内に活性水素基を含まない有機
溶剤(アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフ
ラン、N,N−ジメチルホルムアミド等)の存在下、ま
たは非存在下で上記(a)と(b)と(c)と必要によ
り(d)とを、(a)のイソシアネート(NCO)基と
(b)+(c)+(d)の活性水素基との当量比(NC
O/活性水素基)が、通常1.05〜2.0、好ましく
は1.1〜1.6の範囲でワンショット法または多段法
により、通常20℃〜150℃、好ましくは60℃〜1
10℃で2〜10時間反応させて、末端NCO基含有ウ
レタンプレポリマーとし、次いで該プレポリマーを塩基
で中和した後または中和しながら、通常10℃〜60
℃、好ましくは20℃〜40℃で水、ジアミンまたはジ
ビドラジジン誘導体から選ばれる少なくとも一種の鎖伸
長剤を含む水溶液と混合して、NCO基がなくなるまで
乳化伸長反応を行い、必要により有機溶剤を溜去する方
法が具体例として挙げられる。
The method for producing (A) in the present invention is not particularly limited. For example, in the presence of an organic solvent containing no active hydrogen group in the molecule (eg, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide), or In the absence of (a), (b), (c) and, if necessary, (d), an isocyanate (NCO) group of (a) and an active hydrogen group of (b) + (c) + (d) Equivalent ratio with (NC
O / active hydrogen group) in a range of usually 1.05 to 2.0, preferably 1.1 to 1.6, by a one-shot method or a multistage method, usually at 20 ° C to 150 ° C, preferably at 60 ° C to 1 ° C.
The mixture is reacted at 10 ° C. for 2 to 10 hours to obtain a urethane prepolymer containing a terminal NCO group, and then, after neutralizing the prepolymer with a base or while neutralizing, usually from 10 ° C. to 60 ° C.
C., preferably at 20 ° C. to 40 ° C., mixed with an aqueous solution containing at least one chain extender selected from water, diamine or dividrazidine derivative, and subjected to an emulsion extension reaction until the NCO group disappeared. A specific example is the method of removing.

【0012】本発明のもう一方の必須成分である芳香環
含有エポキシ樹脂(B)としては、例えば、ビスフェノ
ールA、ビスフェノールF、ノボラック型フェノール樹
脂(フェノールノボラック樹脂、オルソクレゾールノボ
ラック樹脂等)などとエピクロロヒドリンとの縮合反応
で得られるエポキシ樹脂;ビスフェノールA、ビスフェ
ノールF、ノボラック型フェノール樹脂(フェノールノ
ボラック樹脂、オルソクレゾールノボラック樹脂)など
のアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド付加物とエピ
クロロヒドリンとの縮合反応で得られるエポキシ樹脂;
およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。これら
のうち好ましいものは、ビスフェノールAから誘導され
るエポキシ樹脂である。該(B)のエポキシ当量は通常
120〜3000、好ましくは180〜2000であ
る。エポキシ当量が120未満では十分な塗膜硬度が得
られず、3000を超えると耐屈曲性等の加工性が低下
する。
The aromatic ring-containing epoxy resin (B), which is another essential component of the present invention, includes, for example, bisphenol A, bisphenol F, and novolak type phenol resins (phenol novolak resin, orthocresol novolak resin, etc.). Epoxy resin obtained by condensation reaction with chlorohydrin; alkylene (C2-4) oxide adduct such as bisphenol A, bisphenol F, novolak type phenol resin (phenol novolak resin, orthocresol novolak resin) and epichlorohydrid Epoxy resin obtained by a condensation reaction with phosphorus;
And mixtures of two or more of these. Preferred among these are epoxy resins derived from bisphenol A. The epoxy equivalent of (B) is usually 120-3000, preferably 180-2000. If the epoxy equivalent is less than 120, sufficient coating film hardness cannot be obtained, and if it exceeds 3,000, workability such as bending resistance deteriorates.

【0013】本発明において、該(B)は通常水に乳化
または分散させて使用される。(B)を水に乳化または
分散させる方法としては特に限定されないが、例えば
乳化剤を通常エポキシ樹脂の重量に基づき2〜30重量
%配合し、水を加えて転相乳化して水分散体を得る方
法、乳化剤をエポキシ樹脂の重量に基づき2〜30重
量%配合し、水に自己分散させる方法、ビスフェノー
ルAに親水基としてエチレンオキサイドを通常5〜20
モル付加させたものにエピクロロヒドリンを縮合反応さ
せて、得られるエポキシ樹脂を水中に自己分散または自
己乳化させる方法;などが挙げられる。乳化剤として
は、ノニルフェノールのエチレンオキサイド付加物など
のノニオン界面活性剤、ラウリルアルコール硫酸エステ
ルナトリウム塩などのアニオン界面活性剤およびこれら
の混合物が挙げられる。
In the present invention, (B) is usually used by emulsifying or dispersing in water. The method of emulsifying or dispersing (B) in water is not particularly limited. For example, an emulsifier is usually blended in an amount of 2 to 30% by weight based on the weight of the epoxy resin, and water is added to perform phase inversion emulsification to obtain an aqueous dispersion. Method: A method in which an emulsifier is blended in an amount of 2 to 30% by weight based on the weight of an epoxy resin and self-dispersed in water.
A method in which epichlorohydrin is subjected to a condensation reaction with the mole-added product, and the obtained epoxy resin is self-dispersed or self-emulsified in water. Examples of the emulsifier include a nonionic surfactant such as an ethylene oxide adduct of nonylphenol, an anionic surfactant such as lauryl alcohol sulfate sodium salt, and a mixture thereof.

【0014】本発明の水性焼付け塗料組成物は、必要に
応じて他の水性樹脂、顔料、安定剤、界面活性剤、消泡
剤、防腐剤、凍結防止剤、増粘剤などの添加剤を含有し
てもよい。これらの具体例としては下記のものが挙げら
れる。 水性樹脂:アクリル系、ポリエステル系、ポリオレフィ
ン系エマルションなど。 顔料:チタン白、炭酸カルシウム、カーボン黒など。 安定剤:ヒンダードフェノール系、ヒドラジン系、燐
系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、オキザ
リックアシッドアニリド系またはヒンダードアミン系安
定剤。 界面活性剤:ノニルフェノールのエチレンオキサイド付
加物などのノニオン界面活性剤。ラウリルアルコール硫
酸エステルナトリウム塩などのアニオン界面活性剤。 消泡剤:シリコーン系またはフッ素系消泡剤など。 防腐剤:有機窒素硫黄化合物系、有機硫黄ハロゲン化合
物系防腐剤など。 凍結防止剤:エチレングリコール、プロピレングリコー
ルなど。 増粘剤:セルロース誘導体、でんぷん誘導体、ポリビニ
ールアルコールなど。
The aqueous baking coating composition of the present invention may contain, if necessary, additives such as other aqueous resins, pigments, stabilizers, surfactants, antifoaming agents, preservatives, antifreezing agents and thickeners. May be contained. Specific examples of these are as follows. Aqueous resin: acrylic, polyester, and polyolefin emulsions. Pigment: titanium white, calcium carbonate, carbon black, etc. Stabilizer: Hindered phenol, hydrazine, phosphorus, benzophenone, benzotriazole, oxalic acid anilide or hindered amine stabilizer. Surfactant: a nonionic surfactant such as an ethylene oxide adduct of nonylphenol. Anionic surfactants such as lauryl alcohol sulfate sodium salt. Antifoaming agent: silicone-based or fluorine-based antifoaming agent. Preservatives: organic nitrogen sulfur compound-based, organic sulfur halogen compound-based preservatives, etc. Antifreeze: ethylene glycol, propylene glycol, and the like. Thickeners: cellulose derivatives, starch derivatives, polyvinyl alcohol, etc.

【0015】本発明の水性焼き付け塗料組成物における
(A)と(B)の配合比(固形分の重量比)は、通常
(A)/(B)=50/50〜95/5、好ましくは6
0/40〜90/10である。(B)の比率が5未満で
は塗膜の硬化が不十分となり、50を超えると塗膜が脆
くなり後加工性が低下する。
The mixing ratio (weight ratio of solid content) of (A) and (B) in the aqueous baking coating composition of the present invention is usually (A) / (B) = 50/50 to 95/5, preferably 6
0/40 to 90/10. When the ratio of (B) is less than 5, the curing of the coating film becomes insufficient, and when it exceeds 50, the coating film becomes brittle and the post-processability decreases.

【0016】本発明の水性焼き付け塗料組成物の塗装対
象となる金属としては、例えばブリキ板、ティンフリー
スチール板およびアルミ板が挙げられる。
The metal to be coated with the aqueous baking coating composition of the present invention includes, for example, a tin plate, a tin-free steel plate and an aluminum plate.

【0017】本発明の水性焼き付け塗料組成物の塗装
は、通常ロールコート法で行われ、塗布量は固形分膜厚
で通常5〜10μmである。焼き付け温度は、通常15
0℃〜240℃、好ましくは160℃〜220℃であ
り、焼き付け時間は、通常5秒〜10分、好ましくは1
0秒〜5分である。
The application of the aqueous baking coating composition of the present invention is usually carried out by a roll coating method, and the applied amount is usually 5 to 10 μm in terms of a solid content film thickness. The baking temperature is usually 15
0 ° C. to 240 ° C., preferably 160 ° C. to 220 ° C., and the baking time is usually 5 seconds to 10 minutes, preferably 1 second.
0 seconds to 5 minutes.

【0018】[0018]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。以下にお
いて、「部」は重量部、「%」は重量%を示す。
EXAMPLES The present invention will be further described with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following, "parts" indicates parts by weight and "%" indicates% by weight.

【0019】製造例1 温度計および攪拌機を備えた密閉反応槽に、ポリカプロ
ラクトンジオール(数平均分子量2015)207.7
部、1,4−ブタンジオール15.7部、トリメチロー
ルプロパン6.4部、ジメチロールプロピオン酸20.
3部、IPDI149.9部およびアセトン171.4
部を仕込み、反応系を窒素ガスで置換したのち、攪拌下
80℃で7時間反応してNCO%含有量2.5%のNC
O末端ウレタンプレポリマーを得た。得られたアセトン
溶液を30℃に冷却してトリエチルアミン15.3部を
加えた。つぎに水600.0部を該アセトン溶液に加
え、乳化・鎖伸長反応をさせた後、減圧下50〜60℃
でアセトンを溜去し、固形分40.0%、粘度450c
p/25℃のウレタン樹脂水分散液1000部(A1)
を得た。
Production Example 1 207.7 polycaprolactone diol (number average molecular weight 2015) was placed in a closed reaction vessel equipped with a thermometer and a stirrer.
Part, 1,4-butanediol 15.7 parts, trimethylolpropane 6.4 parts, dimethylolpropionic acid
3 parts, IPDI 149.9 parts and acetone 171.4
After the reaction system was replaced with nitrogen gas, the mixture was reacted at 80 ° C. for 7 hours with stirring, and the NCO% content was 2.5%.
An O-terminal urethane prepolymer was obtained. The obtained acetone solution was cooled to 30 ° C., and 15.3 parts of triethylamine was added. Next, 600.0 parts of water was added to the acetone solution to carry out an emulsification and chain extension reaction,
The acetone is distilled off with a solid content of 40.0% and a viscosity of 450 c.
1000 parts of an aqueous urethane resin dispersion at p / 25 ° C. (A1)
I got

【0020】製造例2 温度計および攪拌機を備えた密閉反応槽に、ポリブチレ
ンアジペートジオール(数平均分子量2000)10
3.7部、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加
物(数平均分子量324)103.7部、トリメチロー
ルプロパン3.9部、ジメチロールプロピオン酸23.
8部、IPDI164.8部およびアセトン171.4
部を仕込み、反応系を窒素ガスで置換したのち、攪拌下
80℃で8時間反応してNCO%含有量2.2%のNC
O末端ウレタンプレポリマーを得た。得られたアセトン
溶液を30℃に冷却してトリエチルアミン17.9部を
加えた。つぎに水600.0部を該アセトン溶液に加
え、乳化・鎖伸長反応を行った後、減圧下50〜60℃
でアセトンを溜去し、固形分40.0%、粘度310c
p/25℃のウレタン樹脂水分散液1000部(A2)
を得た。
Production Example 2 Polybutylene adipate diol (number average molecular weight 2000) 10 was placed in a closed reaction vessel equipped with a thermometer and a stirrer.
3.7 parts, ethylene oxide adduct of bisphenol A (number average molecular weight 324) 103.7 parts, trimethylolpropane 3.9 parts, dimethylolpropionic acid
8 parts, IPDI 164.8 parts and acetone 171.4
After the reaction system was replaced with nitrogen gas, the mixture was reacted at 80 ° C. for 8 hours with stirring to obtain an NCO% content of 2.2% NC.
An O-terminal urethane prepolymer was obtained. The obtained acetone solution was cooled to 30 ° C., and 17.9 parts of triethylamine was added. Next, 600.0 parts of water was added to the acetone solution, and an emulsification / chain extension reaction was performed.
The acetone is distilled off at 40.0% solids, viscosity 310c
1000 parts of an aqueous urethane resin dispersion at p / 25 ° C. (A2)
I got

【0021】製造例3 温度計および攪拌機を備えた密閉反応槽に、ポリブチレ
ンフタレートジオール(数平均分子量1980)25
0.7部、1,4−ブタンジオール16.6部、ジメチ
ロールプロピオン酸23.2部、TDI109.5部お
よびアセトン400.0部を仕込み、反応系を窒素ガス
で置換したのち、攪拌下80℃で8時間反応してNCO
%含有量1.5%のNCO末端ウレタンプレポリマーを
得た。得られたアセトン溶液を30℃に冷却してトリエ
チルアミン17.5部を加えた。つぎに水600.0部
を該アセトン溶液に加え、乳化・鎖伸長反応をさせた
後、減圧下50〜60℃でアセトンを溜去し、固形分4
0.0%、粘度250cp/25℃のウレタン樹脂水分
散液1000部(A3)を得た。
Production Example 3 Polybutylene phthalate diol (number average molecular weight 1980) 25 was placed in a closed reaction vessel equipped with a thermometer and a stirrer.
After 0.7 parts, 16.6 parts of 1,4-butanediol, 23.2 parts of dimethylolpropionic acid, 109.5 parts of TDI and 400.0 parts of acetone were charged, the reaction system was replaced with nitrogen gas, and then stirred. NCO at 80 ° C for 8 hours
A 1.5% NCO-terminated urethane prepolymer was obtained. The obtained acetone solution was cooled to 30 ° C., and 17.5 parts of triethylamine was added. Next, 600.0 parts of water was added to the acetone solution to cause an emulsification and chain extension reaction, and then acetone was distilled off at 50 to 60 ° C. under reduced pressure to obtain a solid content of 4%.
There were obtained 1000 parts (A3) of a 0.0% urethane resin aqueous dispersion having a viscosity of 250 cp / 25 ° C.

【0022】製造例4 温度計および攪拌機を備えた密閉反応槽に、ポリカーボ
ネートジオール(数平均分子量1980)194.2
部、1,4−ブタンジオール16.5部、トリメチロー
ルプロパン3.2部、ジメチロールプロピオン酸23.
8部、水添MDI162.2部およびアセトン171.
4部を仕込み、反応系を窒素ガスで置換したのち、攪拌
下80℃で8時間反応してNCO%含有量1.85%の
NCO末端ウレタンプレポリマーを得た。得られたアセ
トン溶液を30℃に冷却してトリエチルアミン17.9
部を加えた。つぎにイソホロンジアミン5.8部を水6
08.7部に溶解したものを該アセトン溶液に加え、乳
化・鎖伸長反応を行った後、減圧下50〜60℃でアセ
トンを溜去し、固形分40.0%、粘度420cp/2
5℃のウレタン樹脂水分散液1014部(A4)を得
た。
Production Example 4 Polycarbonate diol (number average molecular weight 1980) 194.2 was placed in a closed reaction vessel equipped with a thermometer and a stirrer.
16.5 parts, 1,4-butanediol 16.5 parts, trimethylolpropane 3.2 parts, dimethylolpropionic acid
8 parts, hydrogenated MDI 162.2 parts and acetone 171.
After charging 4 parts and replacing the reaction system with nitrogen gas, the mixture was reacted at 80 ° C. for 8 hours with stirring to obtain an NCO-terminated urethane prepolymer having an NCO% content of 1.85%. The obtained acetone solution was cooled to 30 ° C. and triethylamine was 17.9.
Parts were added. Next, 5.8 parts of isophorone diamine was added to water 6
The solution dissolved in 08.7 parts was added to the acetone solution, and an emulsification / chain extension reaction was carried out. Thereafter, acetone was distilled off at 50 to 60 ° C. under reduced pressure to obtain a solid content of 40.0% and a viscosity of 420 cp / 2.
1014 parts (A4) of a 5 ° C. urethane resin aqueous dispersion were obtained.

【0023】製造例5 温度計、攪拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび窒素ガ
ス導入管を備えた四ツ口コルベンにメチルエチルケトン
600部を仕込み、窒素ガスを導入しつつ攪拌しながら
温度を80〜85℃に保ち、滴下ロートからメタクリル
酸28.7部、メチルメタクリレート285.3部、ブ
チルメタクリレート46部、2−ヒドロキシメタクリレ
ート40部、アゾビスイソブチロニトリル6部の混合物
を4時間要して滴下し、さらにアゾビスイソブチロニト
リル0.8部を加え同温度で2時間保ち重合を終了し
た。得られた重合体にトリエチルアミン29部を加えた
のち、水650部と混合した。ついで減圧下60〜70
℃でメチルエチルケトンを溜去し、固形分40.0%、
粘度450cp/25℃のアクリル樹脂水分散液100
0部(A5)を得た。
Production Example 5 600 parts of methyl ethyl ketone was charged into a four-necked kolben equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel and a nitrogen gas inlet tube, and the temperature was raised to 80 to 85 while stirring while introducing nitrogen gas. C., and a mixture of 28.7 parts of methacrylic acid, 285.3 parts of methyl methacrylate, 46 parts of butyl methacrylate, 40 parts of 2-hydroxy methacrylate, and 6 parts of azobisisobutyronitrile was dropped from the dropping funnel over 4 hours. Further, 0.8 parts of azobisisobutyronitrile was added, and the mixture was kept at the same temperature for 2 hours to complete the polymerization. After adding 29 parts of triethylamine to the obtained polymer, it was mixed with 650 parts of water. Then under reduced pressure 60-70
The methyl ethyl ketone was distilled off at 4 ° C., and the solid content was 40.0%.
Acrylic resin water dispersion 100 having a viscosity of 450 cp / 25 ° C.
0 parts (A5) were obtained.

【0024】実施例1 製造例1で得られた(A1)を用いて、次の処方にて水
性焼付け塗料1を作成した。 (A1) 100部 エポキシEM−0140A 20部 (三洋化成社製エポキシエマルション:ビスフェノールAエポキシ樹脂 の 水分散体、エポキシ当量1150、固形分47%) 水 45部
Example 1 Using (A1) obtained in Production Example 1, an aqueous baking paint 1 was prepared according to the following formulation. (A1) 100 parts Epoxy EM-0140A 20 parts (Epoxy emulsion manufactured by Sanyo Kasei: water dispersion of bisphenol A epoxy resin, epoxy equivalent 1150, solid content 47%) Water 45 parts

【0025】実施例2 製造例2で得られた(A2)を用いて、次の処方にて水
性焼付け塗料2を作成した。 (A2) 100部 ベコポックス EP122 10部 (ヘキスト社製;自己乳化型エポキシ樹脂、エポキシ当量192) 水 56.7部
Example 2 Using (A2) obtained in Production Example 2, an aqueous baking paint 2 was prepared according to the following formulation. (A2) 100 parts Becopox EP122 10 parts (manufactured by Hoechst; self-emulsifying epoxy resin, epoxy equivalent 192) Water 56.7 parts

【0026】実施例3 製造例3で得られた(A3)を用いて、次の処方にて水
性焼付け塗料3を作成した。 (A3) 100部 エポキシEM−0140A 20部 水 45部
Example 3 Using (A3) obtained in Production Example 3, an aqueous baking paint 3 was prepared according to the following formulation. (A3) 100 parts Epoxy EM-0140A 20 parts Water 45 parts

【0027】実施例4 製造例4で得られた(A4)を用いて、次の処方にて水
性焼付け塗料4を作成した。 (A4) 100部 ベコポックス EP122 10部 水 56.7部
Example 4 Using (A4) obtained in Production Example 4, an aqueous baking paint 4 was prepared according to the following formulation. (A4) 100 parts Becopox EP122 10 parts Water 56.7 parts

【0028】比較例1 製造例1で得られた(A1)を用いて、次の処方にて水
性焼付け塗料5を作成した。 (A1) 100部 水 33.3部
Comparative Example 1 Using (A1) obtained in Production Example 1, an aqueous baking paint 5 was prepared according to the following formulation. (A1) 100 parts water 33.3 parts

【0029】比較例2 製造例1で得られた(A1)を用いて、次の処方にて水
性焼付け塗料6を作成した。 (A1) 100部 デナコールEX−521 10部 (ナガセ化成社製;ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、エポキ シ 当量186) 水 56.7部
Comparative Example 2 Using (A1) obtained in Production Example 1, an aqueous baking paint 6 was prepared according to the following formulation. (A1) 100 parts Denacol EX-521 10 parts (manufactured by Nagase Kasei Co., Ltd .; polyglycerol polyglycidyl ether, epoxy equivalent 186) Water 56.7 parts

【0030】比較例3 製造例1で得られた(A1)を用いて、次の処方にて水
性焼付け塗料7を作成した。 (A1) 100部 サイメル325 15部 (三井サイアナミッド社製;ハイソリッド型アミノ樹脂) 水 58.3部
Comparative Example 3 Using (A1) obtained in Production Example 1, an aqueous baking paint 7 was prepared according to the following formulation. (A1) 100 parts Cymel 325 15 parts (Mitsui Cyanamid; high solid type amino resin) Water 58.3 parts

【0031】比較例4 製造例5で得られた(A5)を用いて、次の処方にて水
性焼付け塗料8を作成した。 (A5) 100部 サイメル325 20部 水 66.7部
Comparative Example 4 Using (A5) obtained in Production Example 5, an aqueous baking paint 8 was prepared according to the following formulation. (A5) 100 parts Cymel 325 20 parts Water 66.7 parts

【0032】上記実施例1〜4および比較例1〜4で得
られた水性焼付け塗料1〜8各々を、ブリキ板に固形分
膜厚が4〜6μmになるようバーコーターで塗布し、2
00℃で2分間焼き付けて、下記の性能試験を行なっ
た。その結果を表1に示す。
Each of the aqueous baking paints 1 to 8 obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 was applied to a tin plate with a bar coater so as to have a solid content of 4 to 6 μm.
After baking at 00 ° C. for 2 minutes, the following performance tests were performed. Table 1 shows the results.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】〈性能試験項目と試験方法〉 1.密着性 塗膜にクロスカットを入れ、クロスカット部にニチバン
ソロテープ(12mm巾)を貼り、このニチバンセロテ
ープの一端を塗布面に対して直角方向に急速に引き剥し
たときの塗布面状態を観察した。 判定基準 ○:剥がれなし ×:剥がれ部分が見られる
<Performance Test Items and Test Methods> Adhesion A cross cut was made in the coating film, Nichiban Solo tape (12 mm width) was applied to the cross cut part, and the application surface condition when one end of this Nichiban cello tape was rapidly peeled off in a direction perpendicular to the application surface was observed. did. Judging criteria ○: No peeling ×: Peeled part is seen

【0035】2.耐屈曲性 JIS K5400.8.1に従って測定した。(屈曲
試験器の心棒の直径2mm、補助板の厚さ2mm) 判定基準 ○:折り曲げ部に異常なし ×:折り曲げ部に割れを生じる
2. Flex resistance Measured according to JIS K5400.8.1. (Diameter of mandrel of bending tester 2 mm, thickness of auxiliary plate 2 mm) Criteria ○: No abnormality in bent part ×: Cracks occur in bent part

【0036】3.耐レトルト性 試験片をプレッシャークッカー(平山製作所社製)に入
れ、125℃で90分間処理した後の塗膜の状態を観察
した。 判定基準 ○:塗膜に外観の変化なし ×:塗膜に亀裂ないしは白化が見られる。
3. Retort resistance A test piece was placed in a pressure cooker (manufactured by Hirayama Seisakusho), and the state of the coating film after treatment at 125 ° C. for 90 minutes was observed. Criteria :: No change in appearance of the coating film ×: Cracks or whitening are observed in the coating film.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明の金属缶用水性焼付け塗料組成物
は下記の効果を有する。 (1)水系であるので安全性が高く、有機溶剤による大
気汚染等の問題がない。 (2)従来の水性焼付け塗料に比べ、とくに耐レトルト
性並びに耐屈曲性および深絞り性等の後加工性に優れ
る。 上記効果を奏することから、本発明の組成物は、飲料
缶、食料缶、工業缶等の金属缶用塗料として極めて有用
である。
The aqueous baking coating composition for metal cans of the present invention has the following effects. (1) Since it is water-based, it has high safety and has no problems such as air pollution due to organic solvents. (2) Compared with conventional water-based baking paints, it is particularly excellent in post-workability such as retort resistance, bending resistance and deep drawability. Because of the above effects, the composition of the present invention is extremely useful as a paint for metal cans such as beverage cans, food cans, and industrial cans.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 中島 庸子 (56)参考文献 特開 平3−195738(JP,A) 特開 平1−193367(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page Examiner Yoko Nakajima (56) References JP-A-3-195738 (JP, A) JP-A-1-1933367 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 水性ウレタン樹脂(A)および芳香環含
有エポキシ樹脂(B)からなり、該(A)が、有機ポリ
イソシアネート(a)、高分子ポリオール(b)、α,
α−ジメチロールモノカルボン酸(c)および必要によ
り伸長剤(d)からなるイソシアネート基末端プレポリ
マーを、塩基で中和後または中和しながら水中で鎖伸長
した水性ポリウレタン樹脂であって、かつ上記(A)と
(B)の重量比が、(A)/(B)=50/50〜95
/5であることを特徴とする金属缶用水性焼付け塗料組
成物。
1. An aqueous urethane resin (A) and an aromatic ring-containing epoxy resin (B), wherein (A) is an organic polyisocyanate (a), a polymer polyol (b), α,
α- dimethylol monocarboxylic acid (c) and required by the extender to isocyanate terminated prepolymer consisting of (d), in water with neutralization or after neutralized with a base I aqueous polyurethane resin der that chain extension, And the above (A)
The weight ratio of (B) is (A) / (B) = 50 / 50-95.
Aqueous baking coating composition for metal cans, characterized in that the ratio is / 5 .
【請求項2】 (B)がビスフェノールAから誘導され
るエポキシ樹脂である請求項1記載の塗料組成物。
2. The coating composition according to claim 1, wherein (B) is an epoxy resin derived from bisphenol A.
【請求項3】 (B)のエポキシ当量が120〜300
0である請求項1または2記載の塗料組成物。
3. The epoxy equivalent of (B) is from 120 to 300.
3. The coating composition according to claim 1, which is 0.
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