JP6569421B2 - 缶内面塗料用樹脂組成物 - Google Patents

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本発明は、缶、特に食料品ないし飲料品用の缶の内面塗料に用いる樹脂組成物に関する。
食料品用缶や飲料品用缶の内面には、内容物の風味やフレーバーを保持するとともに、内容物の温度や酸・アルカリ傾向による基材の腐食を防止するために、各種塗料がコーティングされる。そして従来、缶内面塗料用の樹脂組成物としては、密着性及び耐食性の点で、ビスフェノール型エポキシ樹脂等の各種エポキシ樹脂が賞用されてきた。
ところで近年、缶にはより複雑な意匠が施されるようになっており、基材は製缶時に高度な加工に付される。そのため、缶内面塗料には、塗膜が缶加工時の基材変形に割れや剥がれ等を伴うことなく追随する性質(以下、加工性ともいう。)のみならず、当該加工部において基材が内容物により腐食されない性質(以下、加工耐食性ともいう。)が要求されることがある。
一方、内容物を充填した後の缶は、落下や缶同士の衝突等によって大きく変形することがある。そのため、缶内面塗料には、そのように物理的な衝撃が加わったときに塗膜が割れたり剥がれたりしない性質(以下、耐衝撃性)のみならず、当該変形部においてやはり基材が内容物により腐食されない性質(以下、衝撃耐食性ともいう。)が要求されることもある。
それらの点に関し、従来賞用されてきたエポキシ樹脂の塗膜は、耐食性に優れる半面、加工性及び耐衝撃性に劣るため、製缶時や外部より衝撃が加わった時に、割れやクラック等の塗膜欠陥を生じる。
他方、特許文献1には、加工性と耐食性を両立させた缶塗料用樹脂として、特定の多価アルコールと多価カルボン酸を反応させてなる、所定水酸基価、酸価、ガラス転移温度及び数平均分子量のポリエステルポリオールが開示されている。
特開2004−256725号公報
本発明は、缶内面塗料用の樹脂組成物であって、これを用いた塗料より得られる塗膜の密着性のみならず、加工性と耐衝撃性を両立させ、かつ加工耐食性と衝撃耐食性(以下、両性質を便宜的に耐食性と総称することがある。)も両立させ得る新規な樹脂組成物を提供することを主たる課題とする。
本発明者は鋭意検討の結果、特許文献1に記載されているようなポリエステルポリオールと、トリイソシアネートとの反応物である、ネットワーク状のポリウレタンを含む樹脂組成物であって、その水酸基価、酸価、ガラス転移温度及び数平均分子量をそれぞれ一定範囲に限定したものが、前記課題を解決し得ることを見出した。
即ち、本発明は、多価アルコール(a1)及び多価カルボン酸(a2)からなるポリエステルポリオール(A)とトリイソシアネート(B)との反応物であって、酸価が1〜15mgKOH/g、水酸基価が5〜25mgKOH/g、ガラス転移温度が55〜70℃及び数平均分子量が15000〜30000のポリウレタン(C)を含む、缶内面塗料用樹脂組成物、に関する。
本発明の缶内面塗料用樹脂組成物によれば、缶内面に密着性、加工性及び加工耐食性、並びに耐衝撃性及び衝撃耐食性に優れる塗膜を形成可能な缶内面塗料が得られる。当該塗膜は耐溶剤性にも優れる。
本発明の缶内面塗料用樹脂組成物は、食料品、例えばミルクやコーヒー、紅茶、茶、清涼飲料、魚介類、肉類、果汁、果実、油脂、炭酸飲料、酒類等を内容物とする缶の内面に用いる塗料のベースポリマーとして有用である。
本発明の缶内面塗料用樹脂組成物(以下、単に樹脂組成物ともいう。)は、多価アルコール(a1)(以下、(a1)成分ともいう。)及び多価カルボン酸(a2)(以下、(a2)成分ともいう。)からなるポリエステルポリオール(A)(以下、(A)成分ともいう。)とトリイソシアネート(B)(以下、(B)成分ともいう。)との反応物である。
(a1)成分としては、各種公知のものを特に制限なく使用できる。具体的には、各種グリコール(以下、(a1−1)成分ともいう。)及び、分子内に水酸基を少なくとも3つ有する多価アルコール(以下、(a1−2)成分ともいう。)が挙げられる。
(a1−1)成分としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール及び2−メチル−1,3−プロパンジオール等の脂肪族グリコールや、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ダイマー酸を水素化して得られるジオール及び水添ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物等の脂環族グリコール、カテコール、キシリレングリコール及びビスフェノールAのエチレンオキシド付加物等の芳香族グリコールが挙げられ、これらは一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせてもよい。これらの中でも、加工性及び耐食性の観点より、炭素数が2〜5程度の脂肪族グリコール及び/又は炭素数が8〜10程度の脂環族グリコールが好ましく、特にエチレングリコール、2−メチルー1,3−プロパンジオール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールからなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。
(a1−2)成分としては、例えば、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、1,2,6−ヘキサントリオール及び1,2,4−ブタントリオール等のトリオールや、ペンタエリスリトール及びジグリセリン等のテトラオールが挙げられ、これらは一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせてもよい。
(a1−1)成分と(a1−2)成分の比率(モル比)は特に限定されないが、通常、前者/後者が100/0〜97/3程度、好ましくは100/0〜99/1程度である。
(a2)成分としては、各種公知のものを特に制限なく使用できる。具体的には、各種ジカルボン酸(以下、(a2−1)成分ともいう。)及び、分子内にカルボキシル基を少なくとも3つ有する多価カルボン酸(以下、(a2−2)成分ともいう。)が挙げられる。
(a2−1)成分としては、例えば、イソフタル酸、テレフタル酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン酸及び2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸や、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸及びトリデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸無水物、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸及び1,2−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、並びにそれらの低級アルキルエステル(例えば、ジメチルエステル体、ジエチルエステル体等)が挙げられ、これらは一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせてもよい。これらの中でも、耐食性の観点より、芳香族ジカルボン酸が好ましい。
(a2−2)成分としては、例えば、トリメリット酸、無水トリメリット酸及びそれらの低級アルキルエステル等のトリカルボン酸や、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸及びそれらの低級アルキルエステル等のテトラカルボン酸等が挙げられる。
(a2−1)成分と(a2−2)成分の比率(モル比)は特に限定されないが、密着性と耐食性とのバランスの観点より、通常、前者/後者が99/1〜96/4程度、好ましくは98/2〜97/3程度である。
(A)成分は、(a1)成分及び(a2)成分を反応成分とするポリエステルポリオールである。両成分の使用モル比は特に限定されないが、通常、1:1程度となる範囲である。
(A)成分は、例えば、以下の方法により得ることができる。
方法1:(a1−1)成分及び必要に応じて(a1−2)成分、並びに(a2−1)成分及び必要に応じて(a2−2)成分を、ワンポットで反応させる方法。
方法2:方法1で得られたポリエステルポリオールに、更に(a2−2)成分を反応させる方法
方法3:(a1−1)成分及び(a2−1)成分を重縮合させてなるポリエステルポリオールに、更に(a2−2)成分を反応させる方法
反応条件は特に限定されず、通常150〜280℃程度、通常5〜10hr.時間程度である。反応は常圧下又は減圧下で行える。反応の際、三酸化アンチモンや酸化ジブチルスズ等の触媒を使用できる。
(A)成分の物性は特に限定されないが、本発明の樹脂組成物を用いた塗料より得られる塗膜の密着性、加工性及び耐食性バランスの観点より、通常、酸価が5〜19mgKOH/g、水酸基価が10〜22mgKOH/g、ガラス転移温度が54〜60℃、及び数平均分子量が10000〜17000であるのが好ましい。
(B)成分としては、各種公知のものを特に制限なく使用できる。具体的には、各種ジイソシアネートや、該ジイソシアネートの三量体が好ましい。
ジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート及びキシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート及びリジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート(HYDI)及び水添トリレンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネートが挙げられる。
ジイソシアネートの三量体としては、ヌレート体やアダクト体、ビュゥレット体等が挙げられる。該三量体は、カプロラクタム、MEKオキシム、3,5−ジメチルピラゾール、1,2−ピラゾール、1,2,4−トリアゾール及びジイソプロピルアミン等の変性物であってよい。該三量体としては、特に耐腐食性の観点より、前記脂環式ジイソシアネートの三量体が好ましく、特に前記脂環式ジイソシアネートのヌレート体及び/又はアダクト体、並びにそれらの変性物が好ましい。
(C)成分は、その酸価が1〜25mgKOH/gに、水酸基価が3〜18mgKOH/gに、ガラス転移温度が55〜70℃に、及び数平均分子量が15000〜30000に夫々限定されている点に特徴があり、該(C)成分を用いることにより、所期の効果を奏する缶内面塗料が得られる。該効果の最適化の観点より、該酸価は10〜20mgKOH/g、該水酸基価は5〜15mgKOH/g、該ガラス転移温度は58〜65℃、及び該数平均分子量は16000〜20000であるのが好ましい。
(C)成分は、前記(A)成分と(B)成分を、各種公知の条件下でウレタン化反応させることにより得られる。(A)成分と(B)成分の使用量比は特に限定されないが、特に加工性及び密着性の観点より、〔(A)成分の水酸基のモル数/(B)成分のイソシアネート基のモル数〕の比率が通常70/30〜80/20程度、好ましくは72/28〜78/22程度となる範囲であればよい。反応条件は特に限定されないが、通常は80〜150℃程度、3〜5時間程度である。必要に応じ、ジブチル錫ジ(2−エチルヘキサノエート)やジオクチル錫ジ(2−エチルヘキサノエート)等のウレタン化触媒を使用できる。
ウレタン化反応の際には、必要に応じ、反応溶媒として各種公知の有機溶剤(D)(以下、(D)成分ともいう。)を使用できる。この場合、本発明の樹脂組成物は、(D)成分を含む組成物となる。
(D)成分としては、例えば、トルエン、キシレン、ソルベッソ#100(エクソン社製)及びソルベッソ#150(同)等の芳香族炭化水素系溶剤や、ヘキサン、ヘプタン、オクタン及びデカン等の脂肪族炭化水素系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、ぎ酸エチル、プロピオン酸ブチル及びメトキシプロピルアセテート等のエステル系溶剤、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、2−エチルヘキサノール、エチレングリコール及びメトキシプロパノール等のアルコール系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びシクロヘキサノン等のケトン系及び、ジオキサン、ジエチルエーテル及びテトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤、セロソルブアセテート、エチルセロソルブ及びブチルセロソルブ等のセロソルブ系溶剤等を使用できる。(D)成分の使用量は特に限定されないが、(C)成分100重量部(固形分換算)に対して通常25〜230重量部程度となる範囲である。
本発明の樹脂組成物は、各種公知の硬化剤と組み合わせることにより、缶内面塗料として使用できる。該硬化剤としては、例えば、尿素、メラミン及びベンゾグアナミン等とアルデヒド類との縮合反応物であるアミノ樹脂や、その一部若しくは全部がアルコキシ化してなる変性アミノ樹脂、レゾール型フェノール樹脂及びノボラック型フェノール樹脂等のフェノール樹脂等が挙げられる。該硬化剤の使用量は特に限定されないが、通常、(C)成分100重量部(固形分換算)に対し、5〜25重量部程度となる範囲である。
前記缶内面塗料には、添加剤として、硬化触媒、レベリング剤、紫外線吸収剤、粘度調節剤、顔料等を配合できる。
前記缶内面塗料は、基材である金属板(鉄板、アルミ板等)に塗布した後、加熱処理することにより硬化し、被塗装基材を与える。そして、該基材を各種公知の方法で成形することにより、食料品用缶や飲料品用の缶が得られる。当該缶は、陰圧缶及び陽圧缶のどちらであってもよく、3ピース缶(溶接缶)、2ピース缶(アルミ・スチール、アルミ、スチール)の別を問わない。
以下、実施例及び比較例を通じて本発明を詳細に説明するが、これらによって本発明の範囲が限定されことはない。各例中、部は特記しない限り重量基準である。
各実施例及び比較例における恒数は以下のようにして求めた値である。
水酸基価:JIS K0070に準じて求めた測定値
酸価:JIS K5601−2−1に準じて求めた測定値
ガラス転移温度(℃):市販の測定装置(製品名「DSC 8230B」、理学電機(株)製)を用いて得た測定値
数平均分子量:ゲルパーメーションクロマトグラフィー法(測定装置:東ソー(株)製HLC-8120、カラム:TSKgelG2000H、TSKgelG4000H)によるポリスチレン換算値
製造例1
撹拌機、温度計及び窒素ガス導入管、還流脱水装置を備えたフラスコに、テレフタル酸168.8部及びイソフタル酸675.2部、並びに2−メチル−1,3−プロパンジオール448.5部及びシクロヘキサンジメタノール307.5部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら反応系を250℃まで反応系を徐々に昇温させ、更に3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、更にテトラブチルチタネート0.16部を加え30分保温した後、3〜5torrで1時間減圧重縮合反応を行い、その後、トリメリット酸24.6部を仕込み180℃〜200℃で1時間保温することにより、酸価が10.3mgKOH/g、水酸基価が22.0mgKOH/g、ガラス転移温度が56℃及び数平均分子量が10000のポリエステルポリオール(A−1)を得た。
製造例2
製造例1と同様のフラスコに、テレフタル酸170.0部及びイソフタル酸680.1部、並びにエチレングリコール111.1部、1,4−ブタンジオール225.8部及びシクロヘキサンジメタノール413.0部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら反応系を250℃まで反応系を徐々に昇温させ、更に3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、更にテトラブチルチタネート0.16部を加え30分保温した後、3〜5torrで1時間減圧重縮合反応を行い、その後、トリメリット酸24.6部を仕込み180℃〜200℃で1時間保温することで、酸価が10.3mgKOH/g、水酸基価が22.0mgKOH/g、ガラス転移温度が55℃及び数平均分子量が10000のポリエステルポリオール(A−2)を得た。
製造例3
製造例1と同様のフラスコに、テレフタル酸169.0部、イソフタル酸665.8部及びトリメリット酸8.6部、並びに2−メチル−1,3−プロパンジオール448.9部及びシクロヘキサンジメタノール307.8部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら反応系を250℃まで反応系を徐々に昇温させ、更に3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、更にテトラブチルチタネート0.16部を加え30分保温した後、3〜5torrで4時間減圧重縮合反応を行い、その後、トリメリット酸10.9部を仕込み180℃〜200℃で1時間保温した後、ソルベッソ#100 944.2部、シクロヘキサノン944.2部を仕込み、希釈することによって、不揮発分40.0%、酸価が5.0mgKOH/g、水酸基価が11.0mgKOH/g、ガラス転移温度が60℃及び数平均分子量が16000のポリエステルポリオール(A−3)の溶液を得た。
製造例4
製造例1と同様のフラスコに、テレフタル酸174.0部及びイソフタル酸695.9部、並びにエチレングリコール108.3部、シクロヘキサンジメタノール316.9部、1,4−ブタンジオール297.1部及びトリメチロールプロパン7.9部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら反応系を250℃まで反応系を徐々に昇温させ、更に3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、更にテトラブチルチタネート0.16部を加え30分保温した後、3〜5torrで4時間減圧重縮合反応を行い、その後、トリメリット酸24.6部を仕込み180℃〜200℃で1時間保温することにより、酸価が13.3mgKOH/g、水酸基価が10.0mgKOH/g、ガラス転移温度が59℃及び数平均分子量が16000のポリエステルポリオール(A−4)を得た。
製造例5
撹拌機、温度計及び窒素ガス導入管、還流脱水装置を備えたフラスコに、ナフタレン酸ジカルボン酸458,3部、イソフタル酸429.1部及びアゼライン酸87.5部並びにエチレングリコール89.8部、2−メチル−1,3−プロパンジオール430.0部及びネオペンチルグリコール105.4部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら反応系を250℃まで反応系を徐々に昇温させ、更に3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、更にテトラブチルチタネート0.16部を加え30分保温した後、3〜5torrで1時間減圧重縮合反応を行い、その後、トリメリット酸44.7部を仕込み180℃〜200℃で1時間保温することにより、酸価が18.5mgKOH/g、水酸基価が19.0mgKOH/g、ガラス転移温度が54℃及び数平均分子量が10000のポリエステルポリオール(A−5)を得た。
比較製造例1
製造例1と同様のフラスコに、テレフタル酸170.9部、イソフタル酸572.5部及びセバチン酸135.2部、並びにエチレングリコール部111.7部、シクロヘキサンジメタノール415.1部及び1,4−ブタンジオール194.6部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら反応系を250℃まで反応系を徐々に昇温させ、更に3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、更にテトラブチルチタネート0.16部を加え30分保温した後、3〜5torrで1時間減圧重縮合反応を行い、その後、トリメリット酸24.6部を仕込み180℃〜200℃で1時間保温することで、酸価が10.0mgKOH/g、水酸基価が22.0mgKOH/g、ガラス転移温度が38℃及び数平均分子量が10000のポリエステルポリオール(A’−1)を得た。
比較製造例2
製造例1と同様のフラスコに、テレフタル酸280.1部及びイソフタル酸623.4部、並びにエチレングリコール部141.7部及びネオペンチルグリコール554.7部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら反応系を250℃まで反応系を徐々に昇温させ、更に3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、更にテトラブチルチタネート0.16部を加え30分保温した後、3〜5torrで3時間減圧重縮合反応を行い、その後、トリメリット酸24.6部を仕込み180℃〜200℃で1時間保温することで、酸価が10.3mgKOH/g、水酸基価が10.0mgKOH/g、ガラス転移温度が70℃及び数平均分子量が14000のポリエステルポリオール(A’−2)を得た。
比較製造例3
製造例1と同様のフラスコに、テレフタル酸168.8部及びイソフタル酸675.2部、並びに2メチル1,3プロパンジオール448.5部及びシクロヘキサンジメタノール307.5部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら反応系を250℃まで反応系を徐々に昇温させ、更に3時間保持した。次に、このフラスコに真
空減圧装置を接続し、更にテトラブチルチタネート0.16部を加え30分保温した後、3〜5torrで1時間減圧重縮合反応を行うことで、酸価が0.8mgKOH/g、水酸基価が27.0mgKOH/g、ガラス転移温度が56℃及び数平均分子量が10000のポリエステルポリオール(A’−3)を得た。
比較製造例4
撹拌機、温度計及び窒素ガス導入管、還流脱水装置を備えたフラスコに、ナフタレン酸ジカルボン酸458,3部、イソフタル酸429.1部及びアゼライン酸87.5部並びにエチレングリコール89.8部、2−メチル−1,3−プロパンジオール430.0部及びネオペンチルグリコール105.4部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら反応系を250℃まで反応系を徐々に昇温させ、更に3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、更にテトラブチルチタネート0.16部を加え30分保温した後、3〜5torrで1時間減圧重縮合反応を行い、その後、トリメリット酸67.1部を仕込み180℃〜200℃で1時間保温することにより、酸価が28.0mgKOH/g、水酸基価が16.0mgKOH/g、ガラス転移温度が54℃及び数平均分子量が10000のポリエステルポリオール(A’−4)を得た。
Figure 0006569421
実施例1
撹拌機、温度計及び窒素ガス導入管、還流装置を備えたフラスコに、ポリエステルポリオール(A−1)を305.4部、及びソルベッソ#100 60部を仕込み、150〜170℃で10分かけて該(A−1)成分を溶解させた後、(B)成分としてイソホロンジイソシアネート三量体(商品名「VESTANAT T−1890E」、NCO:7.5%、NV60%、デグザ社製。以下、(B−1)成分というときは同様。)15.7部を仕込み、窒素雰囲気で3時間保温してから、更にソルベッソ#100を173.0部、及びシクロヘキサノンを233.0部仕込み、希釈することによって、不揮発分が40.0%、酸価が10.0mgKOH/g、水酸基価が13.0mgKOH/g、ガラス転移温度が61℃及び数平均分子量が16000のポリウレタン(C−1)の溶液を得た。
実施例2
実施例1と同様のフラスコに、ポリエステルポリオール(A−2)を305.9部、及びソルベッソ#100を60.0部仕込み、150〜170℃で10分かけて該(A−2)成分を溶解させた後、(B−1)成分を15.7部仕込み、窒素雰囲気で3時間保温してから、更にソルベッソ#100を173.0部、及びシクロヘキサノンを233.0部仕込み、希釈することによって、不揮発分40.0%、酸価が10.4mgKOH/g、水酸基価が10.0mgKOH/g、ガラス転移温度が59℃、及び数平均分子量が16000のポリウレタン(C−2)の溶液を得た。
実施例3
撹拌機、温度計及び窒素ガス導入管、還流装置を備えたフラスコに、ポリエステルポリオール(A−4)を209.1部、及びソルベッソ#100 20.5部を仕込み、150〜170℃で10分かけて該(A−4)成分を溶解させた後、(B−1)成分を5.6部仕込み、窒素雰囲気で3時間保温してから、更にソルベッソ#100を137.7部、及びシクロヘキサノンを158.2部仕込み、希釈することによって、不揮発分が40.0%、酸価が13.3mgKOH/g、水酸基価が5mgKOH/g、ガラス転移温度が64℃及び数平均分子量が19000のポリウレタン(C−3)の溶液を得た。
実施例4
撹拌機、温度計及び窒素ガス導入管、還流装置を備えたフラスコに、ポリエステルポリオール(A−5)を103.3部、及びソルベッソ#100 10.0部を仕込み、150〜170℃で10分かけて該(A−5)成分を溶解させた後、(B−1)成分を5.3部仕込み、窒素雰囲気で3時間保温してから、更にソルベッソ#100を68.8部、及びシクロヘキサノンを78.8部仕込み、希釈することによって、不揮発分が40.0%、酸価が19.0mgKOH/g、水酸基価が8mgKOH/g、ガラス転移温度が60℃及び数平均分子量が17000のポリウレタン(C−4)の溶液を得た。
実施例5
撹拌機、温度計及び窒素ガス導入管、還流装置を備えたフラスコに、ポリエステルポリオール(A−1)を305.4部、及びソルベッソ#100 60.0部を仕込み、140〜150℃で10分かけて該(A−1)成分を溶解させた後、(B−2)成分として水添キシレンジイソシアネート三量体(商品名「タケネートD−120N」、NCO11.5%、NV75%、三井化学社製)16.4部を仕込み、窒素雰囲気で3時間保温してから、更にソルベッソ#100を173.5部、及びシクロヘキサノンを7233.5部仕込み、希釈することによって、不揮発分が40.0%、酸価が10.2mgKOH/g、水酸基価が13.0mgKOH/g、ガラス転移温度が60℃及び数平均分子量が16000のポリウレタン(C−5)の溶液を得た。
比較例1
実施例1と同様のフラスコに、ポリエステルポリオール(A’−1)を305.4部、及びソルベッソ#100を60.0部仕込み、150〜170℃で10分かけて該(A’−1)を溶解させた後、(B−1)成分を15.7部仕込み、窒素雰囲気で3時間保温してから、更にソルベッソ#100を173.0部、及びシクロヘキサノンを233.0部仕込み、希釈することによって、ソルベッソ#100 178.4部、シクロヘキサノン238.4部を仕込み、希釈することによって、不揮発分40.0%、酸価が11.9mgKOH/g、水酸基価が7mgKOH/g、ガラス転移温度が50℃、及び数平均分子量が19000のポリウレタン(C’−1)の溶液を得た。
比較例2
実施例1と同様のフラスコに、ポリエステルポリオール(A’−2)を305.4部、及びソルベッソ#100を60.0部仕込み、150〜170℃で10分かけて該(A’−4)成分を溶解させた後、(B−1)成分を9.8部仕込み、窒素雰囲気で3時間保温してから、更にソルベッソ#100を171.5部、及びシクロヘキサノンを2341.5部仕込み、希釈することによって、不揮発分が40.0%、酸価が11.4mgKOH/g、水酸基価が7mgKOH/g、ガラス転移温度が74℃、及び数平均分子量が18000のポリウレタン(C’−2)の溶液を得た。
比較例3
実施例1と同様のフラスコに、ポリエステルポリオール(A−2)を305.4部、及びソルベッソ#100を60.0部仕込み、150〜170℃で10分かけて該(A−2)成分を溶解させた後、(B−1)成分を6.3部仕込み、窒素雰囲気で2時間保温してから、更にソルベッソ#100を170.6部、及びシクロヘキサノンを230.6部仕込み、希釈することによって、不揮発分が40.0%、酸価が12.0mgKOH/g、水酸基価が15.0mgKOH/g、ガラス転移温度が61℃、及び数平均分子量が13000及び酸のポリウレタン(C’−3)の溶液を得た。
比較例4
実施例1と同様のフラスコに、ポリエステルポリオール(A’−3)を300.0部、及びソルベッソ#100を50.0部仕込み、150〜170℃で10分かけて該(A’−5)成分を溶解させた後、(B−1)成分を15.7部仕込み、窒素雰囲気で3時間保温してから、ソルベッソ#100を178.9部、及びシクロヘキサノンを228.9部仕込み、希釈することによって、不揮発分が40.0%、酸価が0.8mgKOH/g、水酸基価が18.0mgKOH/g、ガラス転移温度が61℃及び数平均分子量が16000のポリウレタン(C’−4)の溶液を得た。
比較例5
撹拌機、温度計及び窒素ガス導入管、還流装置を備えたフラスコに、ポリエステルポリオール(A‘−4)を314.7部、及びソルベッソ#100 30.0部を仕込み、150〜170℃で10分かけて該(A‘−4)成分を溶解させた後、(B−1)成分を15.7部仕込み、窒素雰囲気で3時間保温してから、更にソルベッソ#100を210.0部、及びシクロヘキサノンを240.0部仕込み、希釈することによって、不揮発分が40.0%、酸価が28.0mgKOH/g、水酸基価が3.0mgKOH/g、ガラス転移温度が60℃、及び数平均分子量が16000のポリウレタン(C’−5)の溶液を得た。
Figure 0006569421
評価例1
<塗料組成物の調成>
(C−1)成分の溶液と、硬化剤としてのレゾール型フェノール樹脂(商品名「ショーワノールCKS−3898」、昭和電工(株)製、固形分52%)とを、前者/後者の固形分重量比が90/10となるように配合し、更に硬化触媒(商品名「Nacure5225」、キングインダストリイズ(株)製、ドデシルベンゼンスルホン酸アミン中和溶液)を対固形重量比3%となるように加えて均一に混合した後、ソルベッソ#100で希釈することにより、不揮発分35.0%の塗料組成物を調成した。
<塗膜の形成>
次いで、当該塗料組成物を、チンフリースチール(TFS)板(120mm×200mm、厚さ0.3mm)に、乾燥膜厚が10μmになるように塗布し、280℃で1分間焼付することにより、試験片を作製した。次いで、塗膜の密着性、耐溶剤性、加工性、耐衝撃性及び耐食性について、以下に示す夫々の基準により評価した。
評価例3〜10
(C−2)〜(C−5)成分の溶液及び(C’−1)〜(C’−5)成分の溶液についても同様にして塗料組成物を調成し、試験片を作製した後、各評価を実施した。
評価例11
前記(A−3)成分の溶液と、硬化剤としてショーワノールCKS−3898とを、前者/後者の固形分重量比が90/10となるように配合し、更に硬化触媒(Nacure5225」)を対固形重量比3%となるように加えて均一に混合した後、ソルベッソ#100で希釈することにより、不揮発分35%の塗料組成物を調成した。次いで、前記同様にして塗料組成物を調成し、試験片を作製した後、各評価を実施した。
評価例12
前記評価例7において、前記(A−3)成分の溶液を前記(A−4)成分の溶液に置換した他は同様にして塗料組成物を調成し、試験片を作製した後、各評価を実施した。
<1.密着性>
各試験片の塗膜について、JIS K5600に準じて碁盤目剥離試験を行ったときの剥離状態を以下の基準で評価した。
5:100/100〜95/100
3:94/100〜60/100
1:59/100〜0/100
<2.耐溶剤性>
各試験片の塗膜を、メチルエチルケトンを含ませたガーゼで、該塗膜が溶解剥離し鋼板素地が露出するまで擦り、その回数(往復を1回とする)をカウントした。
5:60〜40回
3:39〜20回
1:19回以下
<3.加工性>
各試験片を、塗膜面を外側にして180℃折り曲げた際の塗膜の割れ、剥がれについて目視観察した。
5:割れ、剥がれなし
3:クラック有り
1:完全に塗膜が割れ、剥がれている
<3−1.加工耐食性>
前記加工性試験後の試験片を、食塩濃度と乳酸濃度がそれぞれ3%の水溶液に浸し、125℃で30分間滅菌処理した。次いで、非折り曲げ部の塗膜の状態(外観)と、折り曲げ部加工部の塗膜の状態を、以下の基準で評価した。
(非折り曲げ加工部の塗膜外観)
5:変化無し
3:白化あり
1:剥がれあり
(折り曲げ加工部の塗膜状態)
5:変化なし
3:クラック又は白化
1:塗膜の割れあり
<4.耐衝撃性>
各試験片を、塗膜面を下にして試験台に置き、500g加重の重りを50cmの高さより落として衝撃を加えたさいの塗膜状態を目視観察した。
5:塗膜に割れや剥がれが認められない。
3:塗膜にクラックや白化が認められる。
1:塗膜の完全な割れや剥がれ等が認められる。
<4−1.衝撃耐食性>
前記耐衝撃性試験後の試験片を、食塩濃度と乳酸濃度がそれぞれ3%である水溶液に浸し、125℃で30分間滅菌処理した。該水溶液は、食料缶内容物を意図したものである。次いで、衝撃を与えた部分の塗膜状態を、以下の基準で評価した。
5:変化なし。
3:ブリスターや白化が認められる。
1:塗膜に剥がれが認められる。
Figure 0006569421

Claims (3)

  1. 多価アルコール(a1)及び多価カルボン酸(a2)からなり、酸価が5〜19mgKOH/g、水酸基価が10〜22mgKOH/g、ガラス転移温度が54〜60℃、及び数平均分子量が10000〜17000であるポリエステルポリオール(A)と脂環式ジイソシアネートの三量体であるトリイソシアネート(B)との反応物であって、酸価が1〜25mgKOH/g、水酸基価が3〜18mgKOH/g、ガラス転移温度が55〜70℃及び数平均分子量が15000〜30000のポリウレタン(C)を含む、缶内面塗料用樹脂組成物。
  2. 〔前記ポリエステルポリオール(A)の水酸基のモル数/前記トリイソシアネート(B)のイソシアネート基のモル数〕の比率が70/30〜80/20である、請求項1の缶内面塗料用樹脂組成物。
  3. 更に有機溶剤(D)を含む、請求項1〜のいずれかの缶内面塗料用樹脂組成物。
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