JPH0212513B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0212513B2
JPH0212513B2 JP58146741A JP14674183A JPH0212513B2 JP H0212513 B2 JPH0212513 B2 JP H0212513B2 JP 58146741 A JP58146741 A JP 58146741A JP 14674183 A JP14674183 A JP 14674183A JP H0212513 B2 JPH0212513 B2 JP H0212513B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
epoxy
grams
monomer
copolymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58146741A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5949269A (en
Inventor
Pii Uinaa Piitaa
Shii Maruchino Fuiritsupu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GURIDEN CO ZA
Original Assignee
GURIDEN CO ZA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GURIDEN CO ZA filed Critical GURIDEN CO ZA
Publication of JPS5949269A publication Critical patent/JPS5949269A/en
Publication of JPH0212513B2 publication Critical patent/JPH0212513B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は重合体組成物および特に表面被覆組成
物の製法に関するものである。特に、特定な反応
性自己−硬化性水性分散重合体、エポキシ−アク
リル共重合体の水性分散液、好ましくはポリリン
酸塩添加剤を含む水性混合液であつて、食品、飲
料用容器およびこれに類似する衛生被覆用途用の
内部被覆のための水性の缶被覆組成物を提供する
にある。 金属製容器用の内部の衛生的な内張りとして役
立つ水性被覆組成物が米国特許第3991216号公報
に記載されている。かかる重合体は共重合可能な
アクリルアミド単量体、カルボン酸系単量体およ
び他のエチレン型不飽和単量体の相互重合体より
なる。しかしながら、かかる重合体は噴霧するこ
とが困難でしばしば不完全なフイルム変形能例え
ばエタノールに対する抵抗性の劣つたフイルムを
成形し、アルコール性飲料用容器には不適当であ
る。 エポキシ樹脂は特に車両用の表面被覆材料とし
てのぞましく顔料、充填剤および他の添加剤用の
重合体結合剤としてのぞましい。エポキシ樹脂は
硬さ、たわみ性、接着性および耐薬品性があるの
で有利である。またエポキシ樹脂を含む水分散被
覆組成物は缶被覆組成物用として非常に好まし
い。例えばソフトドリンク用およびビール缶用の
被覆には味感受性により制限がある。かかる衛生
用缶被覆は缶入り飲料の味をかえてはならない。
味の問題は飲料に被覆組成物が浸出したり、被覆
に香りが吸収されたり、ときには化学反応を起し
またこれらの複合作用により起る。普通米国特許
第4212781号公報記載の方法では、エポキシ樹脂
と附加重合可能な単量体とを単量体の重量基準で
少なくとも3%のベンゾイルパーオキシドの存在
下で適当な温度で反応させて変性させる方法が記
載されている。この反応によりエポキシ樹脂、エ
ポキシ−アクリルグラフト重合体、および非グラ
フト附加重合体を含むエポキシ−アクリル共重合
体混合物を含むその場で生成した樹脂物質の配合
物を含む反応混合物を生ずる。基質の水性媒体中
で得られた反応生成物が安定した分散をするため
にはその場で重合する単量体には酸官能性(acid
funtionality)を有する単量体を含ませる。米国
特許第4212781号公報の適当な具体例ではビスフ
エノールAのポリグリシジルエーテルはメタアク
リル酸の如きアクリル酸含有附加重合性単量体の
混合物と反応する。 エポキシ樹脂は分子量41000以上で、初期反応
混合物の50%ないし90%に相当する。反応はベン
ゾイルパーオキシドの存在下で80℃以上の温度で
起る好ましくは約110℃ないし130℃で単量体の附
加重合を行ない、エポキシ樹脂にグラフトした附
加重合体を作る。反応生成物は基質の水性媒体に
分散して水性エポキシ−アクリル共重合体混合物
を提供する。 エポキシ−アクリル共重合体と重合性リン酸塩
とを配合した特定の反応性自己硬化性の水分散重
合体は飲料および食品容器用の内部被覆に適する
すぐれた被覆を提供することがわかつて、反応性
の自己−硬化性水分散重合体は反応性カルボキ
シ、ヒドロキシ、アミンまたはアミド単量体を含
む共重合できる単量体とアルキロールアクリルア
ミド単量体とを含む。単量体は通常の1段法で共
重合できる。他方単量体は段階的に反応して重合
体粒子の表面上にアルキノールアクリルアミドを
濃化して粘度、安定性、および噴霧用の驚くべき
良好なレオロジカル特性を有する改良された水分
散重合体を提供する。重合体表面上にアルキノー
ルアクリルアミドを濃化することによつて、アル
キノールアクリルアミドは反応性単量体の少量と
エチレン型単量体との附加重合体と反応して比較
的硬い重合体粒子表面を提供し、水に分散した配
合物の粘度を安定化すると同時に配合物の次工程
の噴霧中にかなりの耐引裂き特性を提供する。 本発明の組成物の最適の熱硬化に当り、水分散
重合体は重合体中の反応性単量体と反応してアル
キノールアクリルアミドによつて自己硬化する。
反応性自己硬化性水分散重合体と水分散エポキシ
−アクリル共重合体との配合によつて、配合物は
特に飲料用缶に噴霧して適用してすぐれた内部被
覆を提供する。更に本発明の好ましい組成物はエ
ポキシリン酸塩化重合体の如きリン酸塩化重合体
を含む。リン酸塩化重合体の配合は改善された被
覆特性例えば耐溶媒性および改良されたボイド特
性をあたえる。反応性自己硬化性水分散重合体は
高分子量重合体で良好なフイルム形成特性をあた
え、高い固形分含量、良好な噴霧適応性および最
小の溶媒使用量をあたえる利点がある。本発明の
他の利点は詳細な説明および実施例から明らかに
なるであろう。 本発明はカルボキシ、ヒドロキシ、アミンまた
はアミドの官能基を有するエチレン型単量体をア
ルキロールアクリルアミド単量体と共に重合し、
その後水分散重合体をエポキシ−アクリル酸共重
合体を配合し、好ましくはリン酸塩化重合体を配
合することによつて得られた特定の自己−硬化性
水分散重合体にもとづくものである。本発明の組
成物は(a)反応性自己硬化性水分散重合体と(b)エポ
キシ−アクリル共重合体との水分散重合体配合物
を含む。更に好ましい組成物は(c)リン酸塩化重合
体を含む。アミノプラスト架橋樹脂を水分散重合
体配合物に加えて改良された硬化特性をあたえる
ことができる。 本発明では、水性組成物はエポキシ−アクリル
共重合体、リン酸塩化重合体およびアミノプラス
ト架橋樹脂を配合した特定の反応性自己−硬化性
水分散重合体を含む。 最初、反応性自己−硬化性水分散重合体に関し
て、反応性自己−硬化性重合体は(i)アルキロール
アクリルアミド、好ましくはアルキル化アルキロ
ールアクリルアミド単量体、(ii)反応性カルボキ
シ、ヒドロキシ、アミンまたはアミド単量体より
なる官能単量体および(ii)他のエチレン型不飽和単
量体を含む共重合したエチレン型不飽和単量体の
重合体であつて自己−反応性アルキノールアクリ
ルアミド水分散重合体を作るものである。自己−
硬化性水分散重合体は水中における単量体の通常
の1段共重合または段階的重合によつて合成され
る。これによつてアルキロールアクリルアミド単
量体は第2重合段階で重合する。第2段階におけ
る単量体は第1段/第2段単量体25/75ないし
75/25の重量比の配合割合である。 アルキル化アルキロールアクリルアミド単量体
はアクリルアミド、メタアクリルアミド、メタロ
ールアクリルアミドまたは類似のアルキル変性ア
クリルアミド単量体の誘導体で、例えば米国特許
第3991216;4097438;4305859号公報に記載され
ている。好ましくは、アクリルアミド単量体はア
ルキル基例えばメチル、エチル、プロピル、n−
ブチル、イソブチル、でアルキル化され、しかも
類似のアルキル化アルキロールアクリルアミド単
量体であつて、ブチル化単量体が適当である。 官能単量体はカルボキシ、ヒドロキシ、アミ
ノ、アミド官能基を含む単量体である。カルボキ
シ含有単量体はアクリル酸および低級アルキル置
換アクリル酸で、好ましいカルボン酸単量体はア
クリル酸およびメタアクリル酸である。 ヒドロキシ含有単量体はヒドロキシ含有エチレ
ン型不飽和単量体で、ヒドロキシアルキルアクリ
レート例えば2−ヒドロキシエチルアクリレート
およびメタアクリレート、2−ヒドロキシプロピ
ルアクリレートおよびメタアクリレート、および
類似のヒドロキシアルキルアクリレートを含む。
アミド含有単量体はアクリルアミド、メタアクリ
ルアミド又は類似のアルキルアルキロールアクリ
ルアミド単量体である。他の反応性単量体にはN
−メチロールアクリルアミド又はメタアクリルア
ミド単量体がある。アルキロールアクリルアミド
単量体および官能単量体と共重合して反応性自己
−硬化性重合体を作る残余の単量体はビニル単量
体のようなエチレン型不飽和単量体である。例え
ばビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビ
ニルブチレート、ビニルベンゾエート、イソプロ
ピルアセテート、および類似のビニルエステルの
ようなビニル単量体およびビニルクロライドのよ
うなビニルハライドである。他のエチレン型不飽
和単量体には例えばエチレン型二重結合を有する
単量体で、重合できるアリルアクリル基、フマル
酸残基、マレイン酸残基などのエチレン型不飽和
二重結合を有する。更にエチレン型不飽和単量体
は例えばスチレン、メチルスチレン、類似のアル
キルスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエ
ン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、ジア
リルフタレート、類似のジアリル誘導体、ブタジ
エン、アクリル酸およびメタアクリル酸のアルキ
ルエステル、類似のエチレン型不飽和単量体であ
る。更に適当なエチレン型不飽和単量体には炭素
数1ないし12のアルキル基を有するアクリル酸ま
たはメタアクリル酸の低級アルキルエステルおよ
びアクリル酸またはメタアクリル酸の芳香族誘導
体である。有用なアクリル単量体は例えばアクリ
ル酸およびメタアクリル酸、メチルアクリレート
およびメタアクリレート、エチルアクリレートお
よびメタアクリレート、ブチルアクリレートおよ
びメタアクリレート、プロピルアクリレートおよ
びメタアクリレート、2−エチルヘキシルアクリ
レートおよびメタアクリレート、シクロヘキシル
アリレートおよびメタアクリレート、デシルアク
リレートおよびメタアクリレート、イソデシルア
クリレートおよびメタアクリレート、ベンジルア
クリレートおよびメタアクリレート、各種反応生
成物例えばアクリル酸およびメタアクリル酸と反
応したブチル、フエニルおよびクレジルグリシジ
ルエーテルである。ヒドロキシアルキルアクリレ
ートおよびメタアクリレート例えばヒドロキシエ
チルおよびヒドロキシプロピルアクリレートおよ
びメタアクリレートおよびアミノアクリレートお
よびメタアクリレートである。 更に改良された自己−硬化性水分散重合体は反
応性官能単量体およびアルキロールアクリルアミ
ド単量体を含むエチレン型単量体混合物と少なく
とも1個の不飽和二重結合を有するヒドロキシア
ルキルホスフエートエステルとを重合して作るこ
とができる。ヒドロキシアルキルホスフエートエ
ステル単量体は例えばアクリルグリコールと五酸
化リンとの反応によりまたはアクリルモノエポキ
シドと過リン酸との反応によりヒドロキシアクリ
ルホスフエートエステル単量体を作ることができ
る。本発明による前記エチレン型単量体混合物は
1%ないし10%(重量)のヒドロキシアルキルホ
スフエートエステルを含み、リン酸塩化した自己
−硬化性水分散重合体を作る。 更に他の変形として、水分散自己−硬化性重合
体は反応性官能単量体とアルキロールアクリルア
ミド単量体とのエチレン型単量体混合物を高分子
量エポキシリン酸エステル界面活性剤の存在下で
重合して自己−硬化性水分散重合体を乳化するか
またはエポキシホスフエート界面活性剤で水中に
分散させる。エポキシリン酸エステルは0.05%な
いし5%リン酸と、ダウDER−333(Dow)のよ
うな低分子量エポキシ樹脂と反応したビスフエノ
ールAの比較的高分子量附加体とを反応して作つ
たエポキシ−リン酸塩を含む。重合中、エポキシ
−リン酸塩界面活性剤として作用し、自己−硬化
性共重合体の粒径を制御し、更に粒径が増大する
に従つて重合体粒子が安定になる。リン酸塩を含
む前記自己−硬化性水分散重合体は改良された自
己−硬化性反応性をあたえ、リン酸塩は架橋促進
剤として作用する。リン酸塩架橋反応で沈澱し、
フイルム特性は改善された耐腐蝕性をあたえる。 反応性自己−硬化性アルキロールアクリルアミ
ド水分散重合体は好ましくは水中で過酸化物、ア
ゾ触媒、普通のレドツクス触媒、紫外線照射など
を使用して遊離基誘導重合により前記の2段重合
によつて水中でエチレン型不飽和単量体を共重合
して作つた共重合体である。遊離基開始剤は各種
の過酸化物例えばパーサルフエート、ベンゾイル
パーオキシド、第3級ブチルヒドロパーオキシ
ド、クメンヒドロパーオキシド、および類似のパ
ーオキシド触媒およびアゾ化合物例えばアゾ−イ
ソブチロニトリル、ジメチルアゾビス−イソブチ
レートを含む。更に、開始剤系では過硫酸塩を活
性化するのに用いる還元剤を用いまたは用いない
でアルカリ金属過硫酸塩、又は過硫酸アンモニウ
ムを含む開始剤または触媒を単量体の重量基準で
約0.1%ないし1%使用する。得られた自己−硬
化性水分散重合体は1ないし20%の反応性カルボ
キシ、ヒドロキシ、アミン又はアミド単量体を含
み、残部は他のエチレン型不飽和単量体である。
適当な水分散重合体は各種の水性重合法で作るこ
とができる。これらの重合体は水溶性開始剤で単
量体を乳化剤の存在下で乳化重合して作つた乳化
重合体、懸濁剤を使用して水性懸濁重合して作つ
た懸濁重合体、単量体粒子中で水性ミクロエマル
ジヨン重合し、長鎖状脂肪族アルコールで安定化
したミクロエマルジヨン重合体、または石ケン乳
化剤を使用して水−溶媒共沸混合物中で作つた共
沸エマルジヨン共重合体である。他の有用な水分
散重合体はイオン化剤および米国特許第4218356
号公報に記載された少量の有機共存溶媒を含む水
中で単量体を共重合して作ることができる。 次にエポキシ−アクリル共重合体に関して、共
重合体はアクリル単量体を含む単量体と反応した
エポキシ樹脂又は予じめ作られたアクリル共重合
体と反応したエポキシ樹脂で、エポキシ−アクリ
ル共重合体である。適当なエポキシ−アクリル共
重合体はエポキシ樹脂を含むエポキシ−アクリル
グラフト共重合体混合物、エポキシアクリルグラ
フト共重合体、エチレン型不飽和単量体とエポキ
シ樹脂とを少なくとも3%のベンゾイルパーオキ
シド(又は当量)の存在下でエポキシ樹脂と重合
して作つた非グラフト附加重合体であり、特に米
国特許第4212781号公報に記載されている。一般
に単量体をその場で重合するにはエチレン型不飽
和単量体をエポキシ樹脂と単量体の重量基準で少
なくとも3%のベンゾイルパーオキシドで反応さ
せて行なう。エチレン型不飽和単量体はアクリル
酸のようなアクリル酸単量体を含むカルボキシ官
能単量体、メタアクリル酸のような低級アルキル
置換アクリル酸を含み、エポキシ−アクリル酸共
重合体混合物を水中に分散するカルボキシ官能基
を含む。適当なアクリル酸はメタアクリル酸であ
る。他の単量体は意図した重合条件下で非反応性
である。少量の他の反応性単量体例えば2−ヒド
ロキシエチルアクリレートのようなヒドロキシ単
量体、アクリルアミドのようなアミド単量体、N
−メチロールアクリルアミドのようなN−メチロ
ール単量体を使用することもできる。残りの単量
体は非反応性単量体でアクリレート、メタアクリ
レートのエステル例えばエチルアクリレート、メ
チルアクリレート、イソブチルアクリレート、ス
チレン、ビニルトルエン、ビニルアセテート、ビ
ニルクロリツド、ビニリデンクロリツド、アクリ
ロニトリル、アクリル酸アルキルエステル、低級
アルキルエステル、すなわち炭素数1ないし4の
エステル基を含むエステル、特にエチルアクリレ
ートである。これに属する他の有用な単量体は
C1〜15のアルキルアクリレートエステル、メタア
クリレートエステル、例えばプロピルアクリレー
ト、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレ
ート、イソブチルアクリレート、第3級ブチルア
クリレート、ペンチルアクリレート、デシルアク
リレート、ラウリルアクリレート、イソボルニル
アクリレート、メチルメタアクリレート、ブチル
メタアクリレート、イソブチルメタアクリレー
ト、ヘキシルメタ−アクリレート、2−エチルヘ
キシルメタアクリレート、オクチルメタアクリレ
ート、ノニルメタアクリレートである。他の有用
な単量体は市販のビニル単量体で、スチレン系単
量体例えばスチレン、ビニルトルエン、ジビニル
ベンゼン、イソブチレンおよびブタジエンであ
る。 その場で生成したカルボキシ官能重合体は分子
量5000ないし20000で好ましくは7000ないし15000
である。カルボキシ含量(−COOH)は単量体
混合物の少なくとも2%(重量)、好ましくは5
%以上である。エポキシ−アクリル酸共重合体の
エポキシ樹脂部分は脂肪族または芳香族であり、
芳香族エポキシ樹脂が適当である。最も好ましい
エポキシ樹脂はビスフエノールAのポリグリシジ
ルエーテルで、特に約1.3ないし2の1,2−エ
ポキシ相当の樹脂である。その分子量は350ない
し20000、好ましくは衛生用被覆組成物では4000
ないし10000である。その工場で重合する重合体
配合物が全重合体固型物の50%ないし90%(重
量)のエポキシ樹脂を含む場合には、エポキシ樹
脂は特に衛生用被覆組成物を作る場合には分子量
4000ないし10000でなければならない。モノエポ
キシドおよびジエポキシドの混合物が好ましい。
他の製法上の変形はエポキシ基と安息香酸との反
応によるオキシラン官能基を含まない芳香族ポリ
エーテル、フエノール、又は類似のモノ反応性エ
ポキシ系ブロツキング剤を導入することである。
なお他の変形はエポキシ−アクリル共重合体のエ
ポキシ樹脂成分としてエポキシリン酸塩を提供す
ることであり、エポキシリン酸塩は好ましくは約
5%(重量)以下の共反応性リン酸塩を含む、次
にエポキシリン酸塩はカルボキシル単量体を含む
アクリル単量体と反応し、単量体の重量基準で少
なくとも3%の過酸化物触媒によつてその場で共
重合してエポキシリン酸塩化アルリルグラフト共
重合体を含むエポキシ−アクリル組成物を作る。
好ましい実施では、エポキシ樹脂はオキシラン官
能基を含まない芳香族ポリエーテル、1個のオキ
シラン基を有する芳香族ポリエーテル、および2
個のオキシラン基を有する芳香族ポリエーテルの
混合物である。エポキシ官能性のあるこの混合物
は混和性を最大にする。しかしながらオキシラン
官能基を含まない芳香族ポリエーテルは後で加え
ることができる。次に混合物は加熱、撹拌して各
種成分間の結合の親密性を増大させることができ
る。 その場で生成するエポキシ−アクリル共重合体
はエチレン単量体とエポキシ樹脂とのその場での
重合で作ることができる。エポキシ樹脂は反応器
中で加熱し、ここで重合可能な単量体は少なくと
も2時間または3時間に亘つて溶媒および遊離基
開始剤と共に徐々に加えることができる。反応は
溶媒なしで実施できるが、溶媒を用いることがエ
ポキシ樹脂の存在で単量体のその場の重合には適
当である。好ましい溶媒系は2種の混和性溶媒を
含み、そのうちの一つはエポキシ樹脂を溶解し、
他の一つは単量体を溶解する。エポキシ樹脂に満
足する特定の溶媒はキシレン、ベンゼン、エチル
ベンゼン、トルエン、およびアルコキシアルカノ
ールである。単量体については、アルコール例え
ばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタ
ノール等が適する。特にブタノールが適当であ
る。エチレングコールモノブチルエーテル、エチ
レングリコールモノブチルエーテルアセテート
等、ヘキサン、ミネラルスピリツト、等が適当で
ある。次工程の水中分散液では、溶媒は水溶性物
質例えばアセトン、ブタノール、エタノール、プ
ロパノール、エチレングリコールモノエチルエー
テル、等である。通常溶媒の量は他の成分の合計
の重量基準で5ないし30%(重量)であつてもよ
い。実際、エポキシ樹脂および重合可能な単量体
の混合物は遊離基開始剤、好ましくはパーオキシ
ツド型の存在下で反応させベンゾイルパーオキシ
ドが最も好ましい。代表的なしかも有用な遊離基
開始剤はクメンヒドロパーオキシド、ベンゾイル
パーオキシド、第3級パーベンゾエート、第3級
ブチルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、
メチルエチルケトンパーオキシド、クロロベンゾ
イルパーオキシド等である。ベンゾイルパーオキ
シドが本発明の実施で使用する遊離基開始剤とし
て好ましい。遊離基触媒の量は使用温度における
重合できる単量体の全重量当りのベンゾイルパー
オキシドの重量%または当量で表わされる。触媒
量は単量体の重量基準でベンゾイルパーオキシツ
ドの少なくとも3%、好ましくは4%(重量)ま
たは当量である。反応温度は80℃ないし130℃が
好ましい。温度は混合物の反応性にもとづいて比
較的広い範囲で調節できる。この場合、操作温度
は30℃ないし200℃で目的および操作条件で選ば
れる。単量体を加えた後、反応温度に3時間以内
維持され、単量体の変換を終了させる。単量体の
その場の重合により単量体の全重量基準で少なく
とも約20%の重合したモノエチレン型不飽和カル
ボン酸モノマーを含むその場で生成したカルボキ
シ官能重合体、エポキシ−アクリルグラフト重合
体および非グラフトエポキシ樹脂を生成し、米国
特許第4212781号公報に記載されている。 エポキシ−アクリル共重合体はまた前記エポキ
シ樹脂およびカルボキシ単量体を含む共重合した
単量体から作つたエポキシ−アクリルエステル共
重合体である。エポキシ−アクリル共重合体はエ
ポキシ樹脂でエステル化された酸性またはカルボ
キシ共重合体を含む。エポキシ−アクリルエステ
ルは溶媒可溶性カルボキシ官能重合体をエポキシ
樹脂でエステル化して作ることができる。ここで
エステル化反応は好ましくは有機溶媒中で充分量
のアミン触媒の存在下で実施してゲル化していな
いエポキシエステル共重合体を作ることができ
る。エステル化反応はゲル化をさけるため0.3%
の触媒量より多い量のアミン触媒の存在下で実施
できる。また好ましくはエステル化する反応体の
重量基準で2%以上のアミンエステル化触媒の存
在下で実施してエポキシ−アクリルエステルを製
造する。予じめ生成したアクリル重合体は好まし
くは共重合体の全重量基準で少なくとも約20%
(重量)の共重合したモノエチレン型不飽和カル
ボン酸単量体を含む共重合したエチレン型不飽和
単量体を含む。エポキシ樹脂部分は少なくとも約
40%のエポキシ−アクリルエステル重合体を含
み、カルボキシル基を前以て生成した重合体にお
いてカルボキシ官能基に対して化学量論的不足に
おいてオキシラン官能基を約1:2ないし1:20
の比率で含み、エポキシ−アクリルエステルにお
ける過剰のカルボキシ官能基は基質と反応して重
合体を水に分散する手段をあたえ、反応生成物を
水中に自己−乳化できるようにする。その詳細は
ヨーロツパ特許公報第0006334号公報(1980、1
月9日公開)に記載されている。エポキシ−アク
リル共重合体を製造する他の方法はエポキシ樹脂
と、重合したエチレン型不飽和単量体の予じめ生
成したカルボキシ重合体とをアミンと著量の水と
の存在下で反応させてエポキシ−アクリル共重合
体中で複雑な第4級アンモニウム−アミン塩結合
を作ることにある。その詳細は米国特許第
4247439号公報に記載されている。なおエポキシ
−アクリル共重合体の更なる変形はカルボキシ単
量体を含む重合したエチレン単量体の予じめ生成
したカルボキシ重合体をメラミン樹脂の存在下で
作り、次いで予じめ生成したカルボキシ重合体を
エポキシ樹脂と多量のアミン存在下で反応させる
ことにあり、米国特許第4289811号公報に記載し
てある。 更にエポキシ−アクリル共重合体はエポキシリ
ン酸塩エステルおよびアクリル共重合体よりな
り、自己−硬化性水分散重合体を含む混合物のエ
ポキシ−アクリル部分を作る。エポキシホスフエ
ートエステルは高分子エポキシ樹脂と0.05%ない
し5%のリン酸との反応で作ることができる。ア
クリル共重合体は好ましくはアクリル単量体とイ
オン化できる官能単量体例えばアクリル酸または
メタアクリル酸を官能単量体の官能基をイオン化
するイオン化剤を含む水中で重合して作つた樹脂
状の高分子電解質重合体である。 本発明の重合体配合物へ任意に添加できるしか
も添加するのが好ましいリン酸塩化重合体に関し
て、このリン酸塩化重合体のリン酸のモノおよび
ジアルキルエステル、リン酸塩化エポキシ化油、
リン酸塩化エポキシ化ポリブタジエン共重合体、
リン酸塩化アクリル共重合体、リン酸塩化ポリエ
ステル、共重合したリン酸塩化単量体を含むリン
酸塩化共重合体、エポキシホスフエート、および
リン酸塩化エポキシ−アクリル共重合体である。 アルキルアルコールのリン酸塩エステルはリン
酸と炭素数2ないし20、好ましくは、4ないし8
の脂肪族アルコールとの反応で作つたリン酸モノ
およびジアルキルエステルの混合物で、米国特許
第2005619号公報に記載されている。他の水分散
リン酸塩化共重合体はイオン化剤と少量の有機共
溶媒例えば米国特許第4218356号公報記載の共溶
媒を含む水中で単量体を重合して作ることができ
る。重合体はリン酸塩化されている。水分散リン
酸塩化共重合体は水中でエチレン型不飽和単量体
を附加重合して生成した樹脂状高分子電解質の水
性分散液を含み、カルボキシル基のような水中で
イオン化できる官能基を有する単量体を少なくと
も1部含有している。ここで水は得られた共重合
体中に少なくとも1部の官能基を中和するための
イオン化剤を含み、米国特許第4218356号公報に
記載されている。リン酸塩化樹脂状高分子電解質
は共溶媒を含む水性媒体を作り、単量体に先立つ
て又は単量体と交互にイオン化剤を加えて、単量
体を遊離基重合により重合して水分散樹脂状高分
子電解質を作る。次に残留オキシラン基をリン酸
塩にして水分散リン酸塩化重合体を作る。リン酸
塩化エポキシ化油はエポキシ化油のリン酸塩エス
テルまたはエポキシポリブタジエン共重合体を含
み、エポキシ化重合体と5%までのリン酸との反
応で作られる。リン酸塩化アクリル共重合体はオ
キシランまたはヒドロキシ官能基を含むアクリル
共重合体をリン酸と反応させることによつて作る
ことができる。アクリル共重合体はエチレン型不
飽和単量体特にグリシジルアクリレートまたはメ
タアクリレートもしくはヒドロキシ官能単量体お
よび他のエチレン型不飽和単量体例えばメチルメ
タアクリレート、ブチルメタアクリレート、ヘキ
シルメタアクリレート、オクチルメタアクリレー
ト、イソデシルメタアクリレート、ステアリルメ
タアクリレート、メチルアクリレート、エチルア
クリレート、ブチルアクリレート、ヘキシルアク
リレート、2−エチルヘキシルアクリレート、オ
クチルアクリレート、デシルアクリレート、およ
びドデシルアクリレート、置換アルキルエステル
例えばヒドロキシエチルおよびヒドロキシプロピ
ルアクリレートおよびメタアクリレート、スチレ
ン、α−メチルスチレン、α−クロロスチレンお
よびビニルトルエンのようなヒドロキシアルキル
エステルと反応して作ることもできる。リン酸塩
化アクリル共重合体はオキシランまたはヒドロキ
シ官能基を有するアクリル共重合体とリン酸との
反応により作ることができる。ここでアクリル共
重合体は共重合したエチレン単量体例えばグリシ
ジルアクリレートまたはメタアクリレートまたは
ヒドロキシ官能単量体を含む。 リン酸塩化ポリエステルはリン酸と反応した末
端にヒドロキシ基を有するポリエステルで、もと
のポリエステルは簡単なグリコールでエステル化
したジカルボン酸飽和または不飽和酸のポリエス
テルである。グリコールはエチレングリコール、
プロピレングリコール、ジエチレングリコール、
ジプロピレングリコール、1,3または1,4ブ
タンジオール、ヘキサンジオール、および少量の
ポリオール例えばペンタエリスリトール、トリエ
チレングリコール、トリメチロールプロパン、又
はグリセロールである。不飽和ジカルボン酸成分
はα−β不飽和ジカルボン酸又は無水物例えばマ
レイン酸、フマル酸、イタコン酸などである。飽
和ジカルボン酸または無水物はフタル酸無水物、
又はフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ア
ジピン酸、セバチン酸、コハク酸又は類似の飽和
酸またはその無水物である。モノカルボン酸また
は脂肪酸も少量添加することもでききる。また低
級アルキル酸およびラウリル酸、パルミチン酸、
ミリスチン酸およびステアリン酸を含むこともで
きる。ヒドロキシ末端ポリエステルは過剰当量の
グリコールおよびポリオールと不足当量のカルボ
ン酸との反応で作られる。ここで過剰のヒドロキ
シ基はリン酸でリン酸塩にする。同様に末端にグ
リシジル基を含むポリエステルはリン酸と反応し
てリン酸塩化ポリエステルを作る。リン酸塩化共
重合体はエチレン系単量体とリン酸塩化ヒドロキ
シエチルアクリレートまたは類似のリン酸塩化単
量体と共重合し作ることができる。エチレン型不
飽和単量体とリン酸塩化エチレン型不飽和単量体
との共重合によるリン酸塩化共重合体は前記エチ
レン型単量体をリン酸塩化単量体と水性重合法例
えば懸濁、乳化、水性イオン化樹脂高分子分散
剤、ミクロエマルジヨン共沸法および前記のこれ
に類似した方法で重合して作ることができる。 リン酸塩化エポキシ−アクリル共重合体はエチ
レンカルボキシ単量体を含むエチレン型単量体を
エポキシリン酸塩化樹脂の存在下でその場で重合
してリン酸塩化エポキシグラフト共重合体を作る
ことができる。他のリン酸塩化エポキシ−アクリ
ル共重合体はエポキシ樹脂と予じめ作つたアクリ
ルカルボン酸共重合体とを多量のアミンの存在下
で反応してエポキシ−アクリルエステル共重合体
を作るかまたはアミンと水との存在下でエポキシ
−アクリル第4級アンモニウム共重合体を作るこ
とができる。ここでリン酸はエポキシアクリル共
重合体生成後またはその前に反応させる。他のリ
ン酸塩化エポキシ重合体はリン酸と反応してリン
酸塩化エポキシエステル重合体を作るエポキシ重
合体を含む。リン酸塩化エポキシ重合体はエポキ
シ1当量当り少なくとも約0.1当量のリン酸塩、
好ましくは0.1ないし1当量のリン酸塩を含む。
この場合、モノエポキシ重合体の1モルは約1モ
ルまでのリン酸塩を含むことができる。一方ジエ
ポキシ重合体の1モルは2モルまでのリン酸塩を
含むことができる。リン酸塩化エポキシ重合体は
約0.05%ないし5%、好ましくは0.1%ないし3
%の反応したリン酸を含む。かなり過剰量のリン
酸塩反応体はのぞましくない。リン酸塩化エポキ
シ樹脂は適当な溶媒例えばメチルエチルケトンま
たは2−ブトキシエタノールに分散したエポキシ
重合体溶媒を加熱し、次にリン酸または好ましく
はポリリン酸と120℃ないし145℃の還流温度で2
ないし8時間反応させて反応するエポキシ基とリ
ン酸との反応を完了させる。エポキシリン酸塩化
樹脂の製法は米国特許第4289812号および第
4316922号公報に記載されている。本発明のさら
なる変形において、エポキシリン酸塩はリン酸塩
化していないエポキシ樹脂と多量のリン酸塩を含
むエポキシ樹脂との反応によつて作ることができ
る。この際得られたエポキシ樹脂混合物は共反応
したリン酸約0.05%ないし5%(重量)含んでい
る。例えば、9重量部のリン酸塩化していないエ
ポキシ樹脂と1重量部のリン酸塩化したエポキシ
樹脂とを約120℃で少なくとも2時間反応して1
%の反応したリン酸を含むエポキシリン酸塩をあ
たえる。実際、リン酸塩化していないエポキシ樹
脂はリン酸塩化(10%)したエポキシ樹脂と充分
高温でしかも充分長時間反応して混合物を主とし
てモノリン酸塩にかえることができる。リン酸塩
化した混合物を加水分解するため固形物基準で約
2%の水を添加して加水分解を促進することがで
きる。また好ましくは混合物を主としてモノリン
酸塩化したエポキシ樹脂にかえることができる。
0.05%ないし5%の反応したリン酸を含むエポキ
シリン酸塩は次にアミンと水との混合物中に機械
的混合により分散させることができる。得られた
水分散エポキシリン酸塩はエポキシ−アクリル共
重合体組成物に加えて自己−硬化性水分散重合体
とすることができる。 非常にのぞましい噴霧できる被覆組成物は反応
性自己−硬化性重合体とエポキシ−アクリル共重
合体とリン酸塩化重合体とをマトリツクス重合体
として混合して製造することができる。一般に組
成物は約5%ないし99%の自己−硬化性重合体、
1ないし70%エポキシ−アクリル共重合体および
0ないし50%リン酸塩重合体を含む。 本発明の好ましい被覆組成物は重量基準で40%
ないし90%の反応性自己−硬化性重合体、約1%
ないし30%エポキシ−アクリル共重合体および0
ないし30%、好ましくは3ないし20%、最も好ま
しくは3%ないし15%のリン酸塩重合体を含む。
前記結合剤のマトリツクス重合体組成物は次に水
分散架橋成分と混合してエポキシ−アクリル共重
合体混合物のカルボキシ官能基と熱硬化および架
橋結合するに適するアミノプラスト樹脂として役
立つ。被覆組成物接着剤は重合体の重量基準で0
%ないし15%、好ましくは1%ないし10%のアミ
ノプラスト架橋樹脂と前記マトリツクス重合体組
成物の85%ないし100%とを混合した組成物であ
る。 アミノプラスト架橋樹脂に関し、アミノプラス
トはメラミンまたはメラミン誘導体例えばメチロ
ールメラミンまたは類似のアルキル化メラミン−
ホルムアルデヒド樹脂である。更にアミノプラス
トはベンゾグアナミン、アセトグアナミンおよび
尿素−ホルムアルデヒドを含む。この目的のため
の水溶性または水−分散性の市販のアミノプラス
トはクメル301(cymel)、クメル303、クメル370
およびクメル373(アメリカンシアナミド製、スタ
ンフオードコネチカツト米国)(American
cyanamid、Stamford、Conn.、)が含まれる。前
記アミノプラストはメラミンベースで、例えばヘ
キサメトキシ−メチルメラアミン(クメル301)
(およびビートル80(Beetle)(アメリカンシアナ
ミド製)でメチル化またはブチル化尿素である。
他の適当なアミノプラスト樹脂はアルデヒドとホ
ルマールグアナミン;アメリン;2−クロロ−
4,6−ジアミン−1,3,5−トリアジン;2
−フエニル−P−オキシ−4,6−ジアミノ−
1,3,5−トリアジンおよび2,4,6−トリ
エチル−トリアミノ−1,3,5−トリアジンと
の反応生成物である。モノ、ジ−またはトリアリ
ールメラミン例えば2,4,6−トリフエニル−
トリアミノ−1,3,5−トリアジンが適当であ
る。 水分散被覆組成物は各種の水分散重合体と一緒
に混合して作ることができる。自己−硬化性重合
体は水性溶媒中で作られる。アミノプラスト重合
体は機械混合によつて水中に分散できる。エポキ
シ−アクリル共重合体およびリン酸塩重合体は溶
媒中で作り、次に逸散性塩基例えば第1級、第2
級および第3級アルキル、アルカノール、芳香族
アミン、またはアルカノールアルキル混合アミン
例えばモノ−エタノールアミン、ジメチルエタノ
ールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルア
ミン、ジメチルアニリン、水酸化アンモニア等を
用いて水に分散することができる。米国特許第
4212781号公報に記載されている。他方配合物の
重合体の一つは本発明の重合体配合物中で他の重
合体の一つの存在で製造できる。アルキルアルキ
ロールアクリルアミド単量体を含む水分散自己−
硬化性重合体はエポキシ−アクリル共重合体また
はリン酸塩化重合体またはこれらの混合物の存在
下で重合できる。同様にエポキシ−アクリル共重
合体またはリン酸塩化重合体は単量体を他の予じ
め生成した重合体の存在下でその場で重合して作
るかまたは自己−硬化性重合体の存在下でその場
で重合して作ることができる。エポキシ−アクリ
ル共重合体、反応性自己−硬化性重合体、リン酸
塩化重合体およびアミノプラスト樹脂を含む被覆
組成物に含まれる水分量は使用法に関連してのぞ
む粘度に調整される。噴霧用として、好ましい被
覆組成物は重合体固形分10%ないし30%(重量)
および少量の溶媒のような他の揮発成分を含む水
70ないし90%(重量)を含む。噴霧以外の用途で
は、水性重合体分散液は約10%ないし40%の水を
含むことができる。有機溶媒が噴霧または他の用
途に利用できる。他の溶媒はノルマル−ブタノー
ル、2−ブトキシ−エタノール−1、キシレン、
トルエンを含む。また好ましくはノルマル−ブタ
ノールは2−ブトキシ−エタノール−1と組合せ
て使用される。本発明の被覆組成物は公知の顔料
および不透明物質で着色および/または不透明化
できる。食品用を含む多くの用途では、適当な顔
料は二酸化チタンである。得られた水性被覆組成
物は塗装工業で公知の普通の方法を満足に適用で
きる。この場合、噴霧、ローリング、浸漬、フロ
ーコーテイングの使用法が透明でしかも着色した
フイルムに使用できる。しかも噴霧が適当であ
る。被覆は金属物質に適用した後約95℃ないし
235℃またはそれ以上の温度で充分に高い温度で
熱的に硬化して硬化を完了するか揮発性成分を揮
発させることができる。熱硬化に当り、反応性自
己−硬化性重合体は反応性でしかも自己−硬化性
になる。ここでアルコキシアクリルアミドのアル
キル基はアルキロールアクリルアミド鎖から分裂
し、重合体のアクリルアミド鎖はカルボキシ、ヒ
ドロキシ、またはアミド基の官能単量体と反応す
るかまたはエポキシ−アクリル共重合体混合物お
よびエポキシリン酸塩およびアミノプラスト樹脂
におけるカルボキシまたはヒドロキシ官能基と反
応できる。 飲料用容器特にビールなどのような炭酸化飲料
用容器のメタルシート材料には被覆は露出した金
属表面の平方インチ当り重合体被覆0.5ないし15
ミリグラムで使用しなければならない。適用に当
り水分散被覆は0.1ないし1ミルの厚さであつて
もよい。 次に実施例を掲げて本発明を説明する。すべて
の部は重量部、すべてのパーセントは重量パーセ
ント、すべての温度は0℃である。 実施例 1 自己−硬化性共重合体の製法 スチレン/エチルアクリレート/メタアクリル
酸/N−イソブトキシメチロールアクリルアミド
を含む2段熱硬化アクリル乳化共重合体は100部
の脱イオン水と0.80部のナトリウムジヘキシルス
ルホサクシネートを反応器に仕込み、窒素気流中
で撹拌しつつ76−77℃に加熱した。調節された反
応温度で、窒素の吹き込みが中止され、0.10部の
重炭酸アンモニウム塩が加えられる。次にスチレ
ン3.0部とエチルアクリレート2.0部の混合物が反
応器に加えられ、10分間乳化した。ここで0.25部
の過硫酸アンモニウムが加えられ、単量体段階No.
1が開始される前20分間反応した。 単量体段階No.1は33.0部のスチレン、26.5部の
エチルアクリレート、および3.50部のメタアクリ
ル酸を含有した。単量体段階は反応器に一定速度
で加えた。添加は3.0時間後に終了した。単量体
段階No.2は14.0部のスチレン、11.5部のエチルア
クリレート、1.5部のメタアクリル酸、および0.5
部のN−イソブトキシメチロールアクリルアミド
より成る。次に反応器に連続的に1.25時間を要し
て加えた。単量体混合物No.2が完了後、バツチは
反応温度に2時間維持した。その後冷却および
過した。 単量体段階の大きさはこの実施例に限定されな
い。満足すべき噴霧特性は第1段/第2段比率が
25/27ないし75/25の重量比に維持した。 実施例 2−10 実施例1と同様にして他の自己−硬化性共重合
体が第2単量体段階でアルキロールアクリルアミ
ドで製造された。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to methods for making polymeric compositions and, in particular, surface coating compositions. In particular, aqueous dispersions of certain reactive self-curing aqueous dispersion polymers, epoxy-acrylic copolymers, preferably aqueous mixtures containing polyphosphate additives, for use in food and beverage containers and the like. The present invention provides an aqueous can coating composition for internal coating for similar sanitary coating applications. Aqueous coating compositions useful as internal sanitary linings for metal containers are described in US Pat. No. 3,991,216. Such polymers consist of interpolymers of copolymerizable acrylamide monomers, carboxylic acid monomers and other ethylenically unsaturated monomers. However, such polymers are difficult to spray and often form films with poor film deformability, such as poor resistance to ethanol, making them unsuitable for alcoholic beverage containers. Epoxy resins are particularly desirable as surface coating materials for vehicles and as polymeric binders for pigments, fillers and other additives. Epoxy resins are advantageous because of their hardness, flexibility, adhesion, and chemical resistance. Aqueous dispersion coating compositions containing epoxy resins are also highly preferred for use in can coating compositions. For example, coatings for soft drinks and beer cans are limited by taste sensitivity. Such sanitary can coatings must not alter the taste of the canned beverage.
Taste problems can result from leaching of the coating composition into the beverage, absorption of aroma into the coating, sometimes chemical reactions, or a combination of these effects. In the method described in U.S. Pat. No. 4,212,781, an epoxy resin is modified by reacting an addition polymerizable monomer in the presence of at least 3% benzoyl peroxide, based on the weight of the monomer, at a suitable temperature. It describes how to do this. This reaction produces a reaction mixture containing a blend of in-situ resinous materials including an epoxy resin, an epoxy-acrylic graft polymer, and an epoxy-acrylic copolymer mixture containing a non-grafted polymer. In order to achieve stable dispersion of the reaction product obtained in the aqueous medium of the substrate, the monomer polymerized in situ must have an acid functionality (acid functionality).
contain monomers with a certain level of funtionality. In a suitable embodiment of U.S. Pat. No. 4,212,781, a polyglycidyl ether of bisphenol A is reacted with a mixture of addition polymerizable monomers containing acrylic acid, such as methacrylic acid. The epoxy resin has a molecular weight of 41,000 or more and accounts for 50% to 90% of the initial reaction mixture. The reaction occurs in the presence of benzoyl peroxide at a temperature above 80°C, preferably from about 110°C to 130°C, to effect addition polymerization of the monomers to form an addition polymer grafted onto the epoxy resin. The reaction product is dispersed in the substrate aqueous medium to provide an aqueous epoxy-acrylic copolymer mixture. Certain reactive, self-curing, water-dispersed polymers formulated with epoxy-acrylic copolymers and polymerizable phosphates have been found to provide excellent coatings suitable for internal coatings for beverage and food containers. The reactive self-curing water-dispersed polymers include copolymerizable monomers including reactive carboxy, hydroxy, amine or amide monomers and alkylolacrylamide monomers. The monomers can be copolymerized using a conventional one-step method. On the other hand, the monomers react stepwise to concentrate the alkynol acrylamide on the surface of the polymer particles, resulting in improved water-dispersed polymers with surprisingly good viscosity, stability, and rheological properties for spraying. I will provide a. By concentrating the alkynol acrylamide on the polymer surface, the alkynol acrylamide reacts with an addition polymer of a small amount of reactive monomer and an ethylene-type monomer to form a relatively hard polymer particle surface. and stabilize the viscosity of the water-dispersed formulation while providing significant tear resistance during subsequent spraying of the formulation. For optimal thermal curing of the compositions of this invention, the water-dispersed polymer reacts with the reactive monomers in the polymer to self-cure with the alkynol acrylamide.
By combining a reactive self-curing water-dispersed polymer with a water-dispersed epoxy-acrylic copolymer, the formulation provides an excellent internal coating, particularly when applied by spraying onto beverage cans. Additionally, preferred compositions of the invention include phosphated polymers, such as epoxy phosphated polymers. Incorporation of phosphated polymers provides improved coating properties such as solvent resistance and improved void properties. Reactive self-curing water-dispersed polymers are high molecular weight polymers that provide good film-forming properties and have the advantage of high solids content, good sprayability and minimal solvent usage. Other advantages of the invention will become apparent from the detailed description and examples. The present invention involves polymerizing an ethylene type monomer having a carboxy, hydroxy, amine or amide functional group together with an alkylolacrylamide monomer,
It is based on a particular self-curing water-dispersed polymer obtained by subsequently blending the water-dispersed polymer with an epoxy-acrylic acid copolymer and preferably with a phosphated polymer. The compositions of the present invention include a water-dispersed polymer blend of (a) a reactive self-curing water-dispersed polymer and (b) an epoxy-acrylic copolymer. More preferred compositions include (c) a phosphated polymer. Aminoplast crosslinked resins can be added to water-dispersed polymer formulations to provide improved curing properties. In the present invention, the aqueous composition includes certain reactive self-curing water-dispersed polymers formulated with epoxy-acrylic copolymers, phosphated polymers, and aminoplast crosslinked resins. Initially, with respect to reactive self-curing water-dispersed polymers, the reactive self-curing polymer includes (i) an alkylolacrylamide, preferably an alkylated alkylolacrylamide monomer, (ii) a reactive carboxy, hydroxy, A self-reactive alkynol acrylamide polymer of copolymerized ethylenically unsaturated monomers comprising a functional monomer consisting of an amine or amide monomer and (ii) another ethylenically unsaturated monomer. It is used to make water-dispersed polymers. Self-
Curable water-dispersed polymers are synthesized by conventional one-stage copolymerization or stepwise polymerization of monomers in water. This causes the alkylolacrylamide monomer to polymerize in the second polymerization stage. The monomer in the second stage is the first stage/second stage monomer 25/75 or
The weight ratio is 75/25. Alkylated alkylolacrylamide monomers are derivatives of acrylamide, methacrylamide, metallolacrylamide or similar alkyl-modified acrylamide monomers, and are described, for example, in US Pat. Preferably, the acrylamide monomer contains alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, n-
Butyl, isobutyl, and similar alkylated alkylolacrylamide monomers, butylated monomers are suitable. Functional monomers are monomers containing carboxy, hydroxy, amino, amide functional groups. Carboxy-containing monomers are acrylic acid and lower alkyl-substituted acrylic acids; preferred carboxylic acid monomers are acrylic acid and methacrylic acid. Hydroxy-containing monomers are hydroxy-containing ethylenically unsaturated monomers, including hydroxyalkyl acrylates such as 2-hydroxyethyl acrylate and methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate and methacrylate, and similar hydroxyalkyl acrylates.
The amide-containing monomer is acrylamide, methacrylamide or similar alkylalkyloacrylamide monomers. Other reactive monomers include N
- methylol acrylamide or methacrylamide monomers. The remaining monomers that are copolymerized with the alkylolacrylamide monomer and the functional monomer to form the reactive self-curing polymer are ethylenically unsaturated monomers such as vinyl monomers. For example, vinyl monomers such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, isopropyl acetate, and similar vinyl esters and vinyl halides such as vinyl chloride. Other ethylenically unsaturated monomers include monomers with ethylenically unsaturated double bonds, such as polymerizable allyl acrylic groups, fumaric acid residues, maleic acid residues, etc. . Furthermore, ethylenically unsaturated monomers include, for example, styrene, methylstyrene, similar alkylstyrenes, chlorostyrene, vinyltoluene, vinylnaphthalene, divinylbenzene, diallyl phthalate, similar diallyl derivatives, butadiene, alkyls of acrylic acid and methacrylic acid. Esters, similar ethylenically unsaturated monomers. Further suitable ethylenically unsaturated monomers are lower alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and aromatic derivatives of acrylic acid or methacrylic acid. Useful acrylic monomers include, for example, acrylic and methacrylic acids, methyl acrylate and methacrylate, ethyl acrylate and methacrylate, butyl acrylate and methacrylate, propyl acrylate and methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate and methacrylate, cyclohexyl arylate and Methacrylate, decyl acrylate and methacrylate, isodecyl acrylate and methacrylate, benzyl acrylate and methacrylate, various reaction products such as butyl, phenyl and cresyl glycidyl ether reacted with acrylic acid and methacrylic acid. Hydroxyalkyl acrylates and methacrylates such as hydroxyethyl and hydroxypropyl acrylates and methacrylates and aminoacrylates and methacrylates. A further improved self-curing water-dispersed polymer comprises a hydroxyalkyl phosphate having at least one unsaturated double bond and an ethylene-type monomer mixture comprising a reactive functional monomer and an alkylolacrylamide monomer. It can be made by polymerizing with ester. Hydroxy alkyl phosphate ester monomers can be made, for example, by reaction of acrylic glycol with phosphorus pentoxide or by reaction of acrylic monoepoxide with perphosphoric acid. The ethylene type monomer mixture according to the invention contains 1% to 10% (by weight) of hydroxyalkyl phosphate ester to form a phosphated self-curing water-dispersed polymer. In yet another variation, water-dispersed self-curing polymers are prepared by combining an ethylene-type monomer mixture of a reactive functional monomer and an alkylolacrylamide monomer in the presence of a high molecular weight epoxy phosphate ester surfactant. The self-curing water-dispersed polymer is polymerized to emulsify or dispersed in water with an epoxy phosphate surfactant. Epoxy phosphate ester is an epoxy compound made by reacting 0.05% to 5% phosphoric acid with a relatively high molecular weight adduct of bisphenol A reacted with a low molecular weight epoxy resin such as Dow DER-333 (Dow). Contains phosphates. During polymerization, it acts as an epoxy-phosphate surfactant, controlling the particle size of the self-curing copolymer and further stabilizing the polymer particles as the particle size increases. The self-curing water-dispersed polymer containing phosphate provides improved self-curing reactivity, with the phosphate acting as a crosslinking promoter. Precipitated by phosphate cross-linking reaction,
The film properties provide improved corrosion resistance. The reactive self-curing alkylolacrylamide water-dispersed polymers are prepared by free radical-induced polymerization, preferably in water, using peroxides, azo catalysts, conventional redox catalysts, ultraviolet irradiation, etc., by the two-step polymerization described above. It is a copolymer made by copolymerizing ethylenically unsaturated monomers in water. Free radical initiators include various peroxides such as persulfate, benzoyl peroxide, tertiary butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, and similar peroxide catalysts and azo compounds such as azo-isobutyronitrile, dimethylazobis- Contains isobutyrate. In addition, the initiator system contains about 0.1% initiator or catalyst, based on the weight of monomer, containing an alkali metal persulfate, or ammonium persulfate, with or without a reducing agent used to activate the persulfate. Use 1% to 1%. The resulting self-curing water-dispersed polymer contains from 1 to 20% of reactive carboxy, hydroxy, amine or amide monomers, with the remainder being other ethylenically unsaturated monomers.
Suitable water-dispersed polymers can be made by a variety of aqueous polymerization techniques. These polymers include emulsion polymers made by emulsion polymerization of monomers with a water-soluble initiator in the presence of an emulsifier, suspension polymers made by aqueous suspension polymerization using a suspending agent, and microemulsion polymers polymerized in aqueous microemulsion polymers in bulk particles and stabilized with long-chain aliphatic alcohols, or azeotropic emulsion co-emulsions made in water-solvent azeotropes using soap emulsifiers. It is a polymer. Other useful water-dispersed polymers are ionizing agents and U.S. Pat. No. 4,218,356
It can be produced by copolymerizing monomers in water containing a small amount of an organic co-solvent as described in the above publication. Next, regarding the epoxy-acrylic copolymer, the copolymer is an epoxy resin reacted with a monomer including an acrylic monomer or an epoxy resin reacted with a pre-made acrylic copolymer. It is a polymer. Suitable epoxy-acrylic copolymers include epoxy-acrylic graft copolymer mixtures containing an epoxy resin, epoxy-acrylic graft copolymers, ethylenically unsaturated monomers and epoxy resins containing at least 3% benzoyl peroxide (or is a non-grafted addition polymer prepared by polymerization with an epoxy resin in the presence of an equivalent amount of epoxy resin, and is described in particular in U.S. Pat. No. 4,212,781. Generally, in situ polymerization of the monomers is accomplished by reacting the ethylenically unsaturated monomers with an epoxy resin and at least 3% benzoyl peroxide, based on the weight of the monomers. Ethylenically unsaturated monomers include carboxy-functional monomers, including acrylic acid monomers such as acrylic acid, lower alkyl-substituted acrylic acids such as methacrylic acid, and the epoxy-acrylic acid copolymer mixture is dissolved in water. contains carboxy functional groups dispersed in A suitable acrylic acid is methacrylic acid. Other monomers are non-reactive under the intended polymerization conditions. Small amounts of other reactive monomers such as hydroxy monomers such as 2-hydroxyethyl acrylate, amide monomers such as acrylamide, N
- It is also possible to use N-methylol monomers such as -methylol acrylamide. The remaining monomers are non-reactive monomers such as esters of acrylates and methacrylates such as ethyl acrylate, methyl acrylate, isobutyl acrylate, styrene, vinyltoluene, vinyl acetate, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, and acrylic acid alkyl esters. , lower alkyl esters, ie esters containing ester groups having 1 to 4 carbon atoms, especially ethyl acrylate. Other useful monomers belonging to this category are
C1-15 alkyl acrylate esters, methacrylate esters, such as propyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, tertiary butyl acrylate, pentyl acrylate, decyl acrylate, lauryl acrylate, isobornyl acrylate, methyl methacrylate, They are butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, octyl methacrylate, and nonyl methacrylate. Other useful monomers are commercially available vinyl monomers, such as styrenic monomers such as styrene, vinyltoluene, divinylbenzene, isobutylene and butadiene. The carboxy-functional polymer produced in situ has a molecular weight of 5,000 to 20,000, preferably 7,000 to 15,000.
It is. The carboxy content (-COOH) is at least 2% (by weight) of the monomer mixture, preferably 5%.
% or more. The epoxy resin part of the epoxy-acrylic acid copolymer is aliphatic or aromatic,
Aromatic epoxy resins are suitable. The most preferred epoxy resins are polyglycidyl ethers of bisphenol A, especially resins with a 1,2-epoxy equivalent of about 1.3 to 2. Its molecular weight is between 350 and 20,000, preferably 4,000 for sanitary coating compositions.
or 10,000. If the polymer formulation polymerized at the plant contains 50% to 90% (by weight) of the total polymer solids epoxy resin, the epoxy resin has a molecular weight
Must be between 4000 and 10000. Mixtures of monoepoxides and diepoxides are preferred.
Another process variation is to introduce aromatic polyethers, phenols, or similar monoreactive epoxy blocking agents that do not contain oxirane functionality by reaction of epoxy groups with benzoic acid.
Yet another variation is to provide an epoxy phosphate as the epoxy resin component of the epoxy-acrylic copolymer, the epoxy phosphate preferably containing no more than about 5% (by weight) of co-reactive phosphate. , the epoxy phosphate is then reacted with an acrylic monomer containing a carboxyl monomer and copolymerized in situ with a peroxide catalyst of at least 3% based on the weight of the monomer to form an epoxy phosphate. An epoxy-acrylic composition is made that includes an allyl chloride graft copolymer.
In a preferred implementation, the epoxy resin is an aromatic polyether containing no oxirane functionality, an aromatic polyether having one oxirane group, and two
It is a mixture of aromatic polyethers having oxirane groups. This mixture of epoxy functionality maximizes miscibility. However, aromatic polyethers that do not contain oxirane functionality can be added later. The mixture can then be heated and agitated to increase the intimacy of the bond between the various components. In situ epoxy-acrylic copolymers can be made by in situ polymerization of ethylene monomers and epoxy resins. The epoxy resin is heated in a reactor where the polymerizable monomer can be added slowly along with the solvent and free radical initiator over a period of at least 2 or 3 hours. Although the reaction can be carried out without a solvent, the use of a solvent is suitable for the in situ polymerization of the monomers in the presence of the epoxy resin. A preferred solvent system includes two miscible solvents, one of which dissolves the epoxy resin;
The other one dissolves the monomer. Particular solvents that are satisfactory for epoxy resins are xylene, benzene, ethylbenzene, toluene, and alkoxyalkanols. As for monomers, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, etc. are suitable. Butanol is particularly suitable. Ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, hexane, mineral spirits, etc. are suitable. In the next step, the dispersion in water, the solvent is a water-soluble substance such as acetone, butanol, ethanol, propanol, ethylene glycol monoethyl ether, and the like. Typically the amount of solvent may be from 5 to 30% (by weight) based on the total weight of other ingredients. In fact, the mixture of epoxy resin and polymerizable monomer is reacted in the presence of a free radical initiator, preferably of the peroxide type, most preferably benzoyl peroxide. Representative and useful free radical initiators are cumene hydroperoxide, benzoyl peroxide, tertiary perbenzoate, tertiary butyl peroxide, lauroyl peroxide,
These include methyl ethyl ketone peroxide and chlorobenzoyl peroxide. Benzoyl peroxide is preferred as a free radical initiator for use in the practice of this invention. The amount of free radical catalyst is expressed in weight percent or equivalents of benzoyl peroxide based on the total weight of polymerizable monomers at the temperature used. The amount of catalyst is at least 3%, preferably 4% (by weight) or equivalent of benzoyl peroxide based on the weight of monomer. The reaction temperature is preferably 80°C to 130°C. The temperature can be adjusted within a relatively wide range depending on the reactivity of the mixture. In this case, the operating temperature is selected from 30°C to 200°C depending on the purpose and operating conditions. After adding the monomers, the reaction temperature is maintained for no more than 3 hours to complete the conversion of the monomers. Epoxy-acrylic graft polymers, in-situ formed carboxy-functional polymers containing at least about 20% polymerized monoethylenically unsaturated carboxylic acid monomers, based on the total weight of monomers, by in-situ polymerization of the monomers. and non-grafted epoxy resins and are described in US Pat. No. 4,212,781. Epoxy-acrylic copolymers are also epoxy-acrylic ester copolymers made from the epoxy resin and copolymerized monomers including carboxy monomers. Epoxy-acrylic copolymers include acidic or carboxy copolymers esterified with epoxy resins. Epoxy-acrylic esters can be made by esterifying solvent-soluble carboxy-functional polymers with epoxy resins. The esterification reaction is preferably carried out in an organic solvent in the presence of a sufficient amount of an amine catalyst to produce a non-gelled epoxy ester copolymer. Esterification reaction is 0.3% to avoid gelation.
can be carried out in the presence of an amount of amine catalyst greater than the amount of catalyst. The epoxy-acrylic ester is also preferably carried out in the presence of an amine esterification catalyst of 2% or more based on the weight of the reactants to be esterified. The preformed acrylic polymer preferably comprises at least about 20% based on the total weight of the copolymer.
(by weight) of copolymerized ethylenically unsaturated monomers. The epoxy resin part is at least approx.
40% epoxy-acrylic ester polymer, containing oxirane functionality in a stoichiometric deficit of about 1:2 to 1:20 to carboxy functionality in a pre-carboxyl-preformed polymer.
The excess carboxy functionality in the epoxy-acrylic ester reacts with the substrate to provide a means for dispersing the polymer in water, allowing the reaction product to self-emulsify in water. The details are published in European Patent Publication No. 0006334 (1980, 1
(Released on September 9th). Another method of making epoxy-acrylic copolymers involves reacting an epoxy resin with a preformed carboxy polymer of polymerized ethylenically unsaturated monomers in the presence of an amine and a significant amount of water. The goal is to create complex quaternary ammonium-amine salt bonds in epoxy-acrylic copolymers. The details are in the US Patent No.
It is described in Publication No. 4247439. A further modification of the epoxy-acrylic copolymer is to prepare a pre-formed carboxy polymer of polymerized ethylene monomers containing carboxy monomers in the presence of a melamine resin, then add the pre-formed carboxy polymer The purpose of the combination is to react with an epoxy resin in the presence of a large amount of amine, and is described in US Pat. No. 4,289,811. Additionally, the epoxy-acrylic copolymer is comprised of an epoxy phosphate ester and an acrylic copolymer to form the epoxy-acrylic portion of the mixture containing the self-curing water-dispersed polymer. Epoxy phosphate esters can be made by reacting polymeric epoxy resins with 0.05% to 5% phosphoric acid. The acrylic copolymer is preferably a resinous copolymer made by polymerizing an acrylic monomer and an ionizable functional monomer, such as acrylic acid or methacrylic acid, in water containing an ionizing agent that ionizes the functional groups of the functional monomer. It is a polyelectrolyte polymer. With regard to the phosphorylated polymers which can optionally and preferably be added to the polymer formulations of the present invention, mono- and dialkyl esters of phosphoric acid of the phosphorylated polymers, phosphorylated epoxidized oils,
Phosphated epoxidized polybutadiene copolymer,
phosphated acrylic copolymers, phosphated polyesters, phosphated copolymers containing copolymerized phosphated monomers, epoxy phosphates, and phosphated epoxy-acrylic copolymers. Phosphate esters of alkyl alcohols include phosphoric acid and carbon atoms of 2 to 20, preferably 4 to 8 carbon atoms.
A mixture of phosphoric acid mono- and dialkyl esters made by reacting with aliphatic alcohols is described in US Pat. No. 2,005,619. Other water-dispersed phosphated copolymers can be made by polymerizing the monomers in water containing an ionizing agent and a small amount of an organic cosolvent, such as those described in US Pat. No. 4,218,356. The polymer is phosphated. Water-dispersed phosphated copolymers contain an aqueous dispersion of resinous polyelectrolytes produced by addition polymerization of ethylenically unsaturated monomers in water, and have functional groups such as carboxyl groups that can be ionized in water. Contains at least 1 part of monomer. The water here contains an ionizing agent for neutralizing at least a portion of the functional groups in the resulting copolymer, as described in US Pat. No. 4,218,356. Phosphated resinous polyelectrolytes are made into an aqueous medium containing a co-solvent, an ionizing agent is added prior to or alternating with the monomers, and the monomers are polymerized by free radical polymerization and dispersed in water. Make a resinous polymer electrolyte. The remaining oxirane groups are then phosphated to form a water-dispersed phosphated polymer. Phosphated epoxidized oils include phosphate esters of epoxidized oils or epoxy polybutadiene copolymers and are made by reacting an epoxidized polymer with up to 5% phosphoric acid. Phosphated acrylic copolymers can be made by reacting acrylic copolymers containing oxirane or hydroxy functionality with phosphoric acid. Acrylic copolymers contain ethylenically unsaturated monomers, especially glycidyl acrylate or methacrylate or hydroxy-functional monomers and other ethylenically unsaturated monomers such as methyl methacrylate, butyl methacrylate, hexyl methacrylate, octyl methacrylate. , isodecyl methacrylate, stearyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, decyl acrylate, and dodecyl acrylate, substituted alkyl esters such as hydroxyethyl and hydroxypropyl acrylate and methacrylate , styrene, alpha-methylstyrene, alpha-chlorostyrene and vinyltoluene. Phosphated acrylic copolymers can be made by reacting oxirane or hydroxy functionalized acrylic copolymers with phosphoric acid. The acrylic copolymer here comprises copolymerized ethylene monomers such as glycidyl acrylate or methacrylate or hydroxy-functional monomers. Phosphated polyesters are polyesters with terminal hydroxyl groups that have been reacted with phosphoric acid, whereas the original polyesters are dicarboxylic saturated or unsaturated acid polyesters esterified with simple glycols. Glycol is ethylene glycol,
propylene glycol, diethylene glycol,
Dipropylene glycol, 1,3 or 1,4 butanediol, hexanediol, and small amounts of polyols such as pentaerythritol, triethylene glycol, trimethylolpropane, or glycerol. The unsaturated dicarboxylic acid component is an alpha-beta unsaturated dicarboxylic acid or anhydride such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and the like. Saturated dicarboxylic acids or anhydrides are phthalic anhydride,
or phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, adipic acid, sebacic acid, succinic acid or similar saturated acids or anhydrides thereof. Small amounts of monocarboxylic acids or fatty acids can also be added. Also lower alkyl acids, lauric acid, palmitic acid,
Myristic acid and stearic acid may also be included. Hydroxy-terminated polyesters are made by reacting excess equivalents of glycols and polyols with under-equivalents of carboxylic acid. Here, excess hydroxyl groups are converted into phosphates with phosphoric acid. Similarly, polyesters containing terminal glycidyl groups react with phosphoric acid to form phosphated polyesters. Phosphated copolymers can be made by copolymerizing ethylene monomers with phosphated hydroxyethyl acrylate or similar phosphated monomers. Phosphating copolymers obtained by copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer with a phosphorylated ethylenically unsaturated monomer can be obtained by combining the ethylenically unsaturated monomer with the phosphorylating monomer using an aqueous polymerization process, such as suspension. , emulsification, aqueous ionizable resin polymer dispersants, microemulsion azeotropic methods, and polymerization methods similar to those described above. Phosphated epoxy-acrylic copolymers can be made by polymerizing ethylene-type monomers, including ethylene carboxy monomers, in situ in the presence of an epoxy phosphate resin to form phosphated epoxy graft copolymers. can. Other phosphated epoxy-acrylic copolymers are prepared by reacting an epoxy resin with a pre-formed acrylic carboxylic acid copolymer in the presence of a large amount of an amine to form an epoxy-acrylic ester copolymer or An epoxy-acrylic quaternary ammonium copolymer can be made in the presence of water. Here, phosphoric acid is reacted after or before the formation of the epoxy acrylic copolymer. Other phosphated epoxy polymers include epoxy polymers that react with phosphoric acid to form phosphated epoxy ester polymers. The phosphated epoxy polymer contains at least about 0.1 equivalents of phosphate per equivalent of epoxy;
Preferably it contains 0.1 to 1 equivalent of phosphate.
In this case, one mole of monoepoxy polymer can contain up to about one mole of phosphate. On the other hand, one mole of diepoxy polymer can contain up to two moles of phosphate. The phosphated epoxy polymer is about 0.05% to 5%, preferably 0.1% to 3%.
% of reacted phosphoric acid. A significant excess of phosphate reactant is undesirable. Phosphated epoxy resins are prepared by heating an epoxy polymer solvent dispersed in a suitable solvent such as methyl ethyl ketone or 2-butoxyethanol and then reacting with phosphoric acid or preferably polyphosphoric acid at a reflux temperature of 120°C to 145°C.
The reaction is carried out for 8 to 8 hours to complete the reaction between the reacting epoxy group and the phosphoric acid. The manufacturing method of epoxy phosphate resin is disclosed in US Pat. No. 4,289,812 and US Pat.
It is described in Publication No. 4316922. In a further variation of the invention, epoxy phosphates can be made by reacting unphosphated epoxy resins with epoxy resins containing a high amount of phosphate. The resulting epoxy resin mixture contains about 0.05% to 5% (by weight) of co-reacted phosphoric acid. For example, 9 parts by weight of an unphosphated epoxy resin and 1 part by weight of a phosphated epoxy resin are reacted at about 120°C for at least 2 hours to give a
% reacted phosphoric acid containing epoxy phosphate. In fact, unphosphated epoxy resins can be reacted with phosphated (10%) epoxy resins at sufficiently high temperatures and for sufficiently long periods of time to convert the mixture primarily to monophosphates. To hydrolyze the phosphated mixture, approximately 2% water, based on solids, can be added to accelerate the hydrolysis. Preferably, the mixture can be changed to mainly a monophosphated epoxy resin.
The epoxy phosphate containing 0.05% to 5% reacted phosphoric acid can then be dispersed in the amine and water mixture by mechanical mixing. The resulting water-dispersed epoxy phosphate can be added to an epoxy-acrylic copolymer composition to form a self-curing water-dispersed polymer. A highly desirable sprayable coating composition can be prepared by mixing a reactive self-curing polymer, an epoxy-acrylic copolymer, and a phosphated polymer as a matrix polymer. Generally, the composition will include about 5% to 99% self-curing polymer;
Contains 1 to 70% epoxy-acrylic copolymer and 0 to 50% phosphate polymer. The preferred coating composition of the present invention is 40% by weight
to 90% reactive self-curing polymer, about 1%
to 30% epoxy-acrylic copolymer and 0
It contains from 3% to 30%, preferably from 3% to 20%, most preferably from 3% to 15% phosphate polymer.
The binder matrix polymer composition is then mixed with a water-dispersed crosslinking component to serve as an aminoplast resin suitable for heat curing and crosslinking with the carboxy functional groups of the epoxy-acrylic copolymer mixture. The coating composition adhesive is based on the weight of the polymer.
% to 15%, preferably 1% to 10%, of an aminoplast crosslinked resin and 85% to 100% of the matrix polymer composition. With respect to aminoplast crosslinked resins, the aminoplast is a melamine or melamine derivative such as methylolmelamine or similar alkylated melamine-
It is formaldehyde resin. Additionally, aminoplasts include benzoguanamine, acetoguanamine and urea-formaldehyde. Commercially available water-soluble or water-dispersible aminoplasts for this purpose are Cymel 301, Cymel 303, Cymel 370.
and Kumel 373 (made by American Cyanamid, Stanford, Connecticut) (American
cyanamid, Stamford, Conn.). The aminoplast is melamine-based, e.g. hexamethoxy-methylmelamine (Kumel 301).
(And Beetle 80 (manufactured by American Cyanamid) is a methylated or butylated urea.
Other suitable aminoplast resins are aldehyde and formal guanamine; amerine; 2-chloro-
4,6-diamine-1,3,5-triazine; 2
-Phenyl-P-oxy-4,6-diamino-
It is a reaction product with 1,3,5-triazine and 2,4,6-triethyl-triamino-1,3,5-triazine. Mono-, di- or triarylmelamines such as 2,4,6-triphenyl-
Triamino-1,3,5-triazine is suitable. Water-dispersed coating compositions can be made by mixing together various water-dispersed polymers. Self-curing polymers are made in aqueous solvents. Aminoplast polymers can be dispersed in water by mechanical mixing. Epoxy-acrylic copolymers and phosphate polymers are made in a solvent and then fugitive bases such as primary, secondary
Dispersions in water can be made using primary and tertiary alkyl, alkanol, aromatic amines, or mixed alkanolalkyl amines such as mono-ethanolamine, dimethylethanolamine, diethanolamine, triethylamine, dimethylaniline, ammonia hydroxide, and the like. US Patent No.
It is described in Publication No. 4212781. On the other hand, one of the polymers of the formulation can be prepared in the presence of one of the other polymers in the polymer formulation of the invention. Water-dispersed self-containing alkylalkylol acrylamide monomers
The curable polymer can be polymerized in the presence of an epoxy-acrylic copolymer or a phosphated polymer or mixtures thereof. Similarly, epoxy-acrylic copolymers or phosphated polymers are made by polymerizing the monomers in situ in the presence of other preformed polymers or in the presence of self-curing polymers. It can be made by polymerization on the spot. The amount of water contained in the coating composition containing the epoxy-acrylic copolymer, the reactive self-curing polymer, the phosphated polymer and the aminoplast resin is adjusted to the desired viscosity in relation to the method of use. For spraying, preferred coating compositions have a polymer solids content of 10% to 30% (by weight).
and water containing small amounts of other volatile components such as solvents.
Contains 70 to 90% (by weight). For applications other than spraying, the aqueous polymer dispersion can contain about 10% to 40% water. Organic solvents can be used for spraying or other uses. Other solvents are normal-butanol, 2-butoxy-ethanol-1, xylene,
Contains toluene. Also preferably normal-butanol is used in combination with 2-butoxy-ethanol-1. The coating compositions of the present invention can be colored and/or opacified with known pigments and opacifiers. For many applications, including food applications, a suitable pigment is titanium dioxide. The aqueous coating compositions obtained can be satisfactorily applied by conventional methods known in the coatings industry. In this case, spraying, rolling, dipping and flow coating methods can be used for transparent as well as colored films. Moreover, spraying is appropriate. The coating is heated to about 95°C or more after being applied to the metal material.
It can be thermally cured at a temperature of 235° C. or higher, which is sufficiently high to complete the cure or volatilize the volatile components. Upon thermal curing, the reactive self-curing polymer becomes reactive and self-curing. Here the alkyl group of the alkoxyacrylamide is split from the alkylol acrylamide chain, and the acrylamide chain of the polymer is reacted with a functional monomer of carboxy, hydroxy, or amide group or with an epoxy-acrylic copolymer mixture and an epoxy phosphoric acid. Can react with carboxy or hydroxy functional groups in salts and aminoplast resins. Metal sheet materials for beverage containers, especially containers for carbonated beverages such as beer, are coated with 0.5 to 15 polymer coats per square inch of exposed metal surface.
Must be used in milligrams. For application, the water dispersion coating may be 0.1 to 1 mil thick. Next, the present invention will be explained with reference to Examples. All parts are parts by weight, all percentages are percent by weight, and all temperatures are at 0°C. Example 1 Method of Preparing a Self-Curing Copolymer A two-step heat-curing acrylic emulsion copolymer containing styrene/ethyl acrylate/methacrylic acid/N-isobutoxymethylol acrylamide was prepared using 100 parts deionized water and 0.80 parts sodium. Dihexyl sulfosuccinate was charged to the reactor and heated to 76-77° C. with stirring under nitrogen flow. At the controlled reaction temperature, nitrogen bubbling is discontinued and 0.10 part of ammonium bicarbonate salt is added. A mixture of 3.0 parts styrene and 2.0 parts ethyl acrylate was then added to the reactor and emulsified for 10 minutes. Now 0.25 parts of ammonium persulfate is added and monomer stage no.
1 was reacted for 20 minutes before starting. Monomer stage No. 1 contained 33.0 parts styrene, 26.5 parts ethyl acrylate, and 3.50 parts methacrylic acid. The monomer stage was added to the reactor at a constant rate. Addition was completed after 3.0 hours. Monomer stage No. 2 is 14.0 parts styrene, 11.5 parts ethyl acrylate, 1.5 parts methacrylic acid, and 0.5 parts methacrylic acid.
of N-isobutoxymethylol acrylamide. It was then added continuously to the reactor over a period of 1.25 hours. After monomer mixture No. 2 was completed, the batch was maintained at reaction temperature for 2 hours. It was then cooled and filtered. The size of the monomer stages is not limited to this example. Satisfied spray characteristics are determined by the 1st stage/2nd stage ratio.
A weight ratio of 25/27 to 75/25 was maintained. Examples 2-10 Other self-curing copolymers were prepared with alkylolacrylamides in the second monomer stage in a manner similar to Example 1.

【表】 3 ヒドロキシエチルアクリレート
実施例 11−13 実施例1−10と対比して、乳化重合体は両単量
体段階において等量のアルキロールアクリルアミ
ドを含むように調整した。
TABLE 3 Hydroxyethyl Acrylate Examples 11-13 In contrast to Examples 1-10, the emulsion polymers were prepared to contain equal amounts of alkylolacrylamide in both monomer stages.

【表】 ミドレベル
[Table] Mid-level

【表】 実施例 14 (A) エポキシ−アクリル共重合体の製造 エポキシ−アクリルグラフト共重合体は次の
処方に従つて作つた。 エポキシ樹脂(DER−333)1047.8グラム
(2.31ポンド)は撹拌付反応器中で約82℃に加
熱した。ビスフエノールA530.7グラム(1.17ポ
ンド)は撹拌しながら添加した。次に反応器は
約191℃で2時間加熱した。さらに2時間加熱
した。周期的に粘度とオキシラン含量とを調べ
た。目標とするオキシラン価は約0.6%で、粘
度は25℃でZとZ1との間であつた(ガードナー
−ホルト)(Gardner−Holt)。これらの価に達
したとき、2−ブトキシ−エタノール−1612.4
グラム(1.35ポンド)を加え、次にN−ブタノ
ール920.8グラム(2.03ポンド)を加えた。こ
の時点でエポキシ樹脂の分子量はオキシラン含
量基準で約5500であつた。別の容器にメタアク
リル酸290.3グラム(0.64ポンド)、スチレン
18.1グラム(0.4ポンド)、エチルアクリレート
199.6グラム(0.44ポンド)およびベンゾイル
パーオキシド45.4グラム(0.1ポンド)を仕込
んで混合した。単量体混合物はエポキシ樹脂を
含む反応器に2時間を要して一定速度で加え
た。反応温度は118℃に維持した。粘度は周期
的にチエツクした。バツチは85℃に冷却した。
酸価は固形分で85であつた。 次に樹脂バツチは脱イオン水(抵抗値少なく
とも50000オーム−センチメーター)4966.9グ
ラム(10.95ポンド)とジメチルエタノールア
ミン258.6グラム(0.57ポンド)との混合物を
含む撹拌した還元容器に供給した。得られた混
合物の温度は50℃であつた。約1時間この温度
に維持し、次に配合物に冷却した脱イオン水
2268グラム(5ポンド)を加えて32℃以下に冷
却した。 (B) 組成物の変化の影響 上記実施例において、反応中に用いたベンゾ
イルパーオキシドの量は単量体混合物の重量基
準で約6.8%(重量)であつた。単量体混合物
中のエポキシ樹脂と数種の単量体との比率にお
ける組成物中の変化の影響は第3表に示した。
[Table] Example 14 (A) Production of epoxy-acrylic copolymer An epoxy-acrylic graft copolymer was produced according to the following recipe. 1047.8 grams (2.31 pounds) of epoxy resin (DER-333) was heated to about 82°C in a stirred reactor. Bisphenol A 530.7 grams (1.17 pounds) was added with stirring. The reactor was then heated to about 191°C for 2 hours. It was heated for an additional 2 hours. The viscosity and oxirane content were checked periodically. The target oxirane number was approximately 0.6% and the viscosity was between Z and Z 1 at 25°C (Gardner-Holt). When these values are reached, 2-butoxy-ethanol-1612.4
grams (1.35 lbs.) and then 920.8 grams (2.03 lbs.) of N-butanol. At this point, the molecular weight of the epoxy resin was approximately 5500 based on oxirane content. 290.3 g (0.64 lb) methacrylic acid, styrene in separate container
18.1 g (0.4 lb), ethyl acrylate
199.6 grams (0.44 lb) and 45.4 grams (0.1 lb) of benzoyl peroxide were charged and mixed. The monomer mixture was added at a constant rate to the reactor containing the epoxy resin over a period of 2 hours. The reaction temperature was maintained at 118°C. Viscosity was checked periodically. The batch was cooled to 85°C.
The acid value was 85 based on solid content. The resin batch was then fed to a stirred reduction vessel containing a mixture of 4966.9 grams (10.95 pounds) of deionized water (resistance of at least 50,000 ohm-centimeters) and 258.6 grams (0.57 pounds) of dimethylethanolamine. The temperature of the resulting mixture was 50°C. Maintain this temperature for approximately 1 hour, then add cooled deionized water to the formulation.
2268 grams (5 pounds) was added and cooled to below 32°C. (B) Effect of changes in composition In the above examples, the amount of benzoyl peroxide used during the reaction was about 6.8% (by weight) based on the weight of the monomer mixture. The effect of changes in the composition in the ratio of epoxy resin and several monomers in the monomer mixture is shown in Table 3.

【表】【table】

【表】 実施例 15 方法A エポキシリン酸塩は次の処方に従つて作つた。 ブチルセルソルブにエポキシ樹脂(DER−
333)1005グラムとビスフエノールA340.5グラム
とを撹拌機、冷却器および温度計をそなえた内容
5の丸底フラスコに仕込み、140℃に加熱した。
温度が140℃になつたとき、加熱を外熱にかえ188
℃にあげた。外熱温度がピークに達したとき、バ
ツチを175℃に維持し、さらに5時間加熱した。
周期的に粘度とオキシラン含量とを測定した。目
的のオキシラン価は約2.28%でしかも40%の非揮
発性で粘度IないしJの間であつた。この値に達
したときブチルセルソルブ227グラムを加えた。
バツチは120℃に冷却した。バツチ温度が120℃に
達したとき、85%リン酸63.64グラムとブチルセ
ルソルブ20グラムの混合物を滴下した。外熱によ
りバツチの温度を145℃にあげた。バツチを120℃
に冷却し、30分この温度に維持した。水27グラム
を反応混合物に加えた。バツチは120℃でさらに
4時間加熱した。その後ブタノール241グラム、
ブチルセルソルブ78グラム、ジメチルエタノール
アミン122.5グラムおよび脱イオン水2500グラム
をそれぞれ加えた。最終混合物は2時間加熱し安
定した乳化液を得た。 方法B エポキシリン酸塩はエポキシ樹脂(DER−
333)816グラム、ビスフエノールA384グラムお
よびブチルセルソルブ163グラムを撹拌機、冷起
器および温度計付の内容5の丸底フラスコに添
加し、140℃に加熱して作つた。温度が140℃に達
したとき、加熱を中止し、外部加熱温度を155℃
まであげた。外部加熱温度が最高になつたとき、
175℃で更に2時間その温度に維持した。粘度と
オキシラン含量(%)を周期的に測定した。オキ
シラン価は約0.87%であつた。粘度はブチルセル
ソルブ中で40%NVでX−Yであつた。これらの
価が得られたとき、ブチルセルソルブ163グラム
を加え、バツチは125℃に冷却した。 ポリリン酸(FMC)14.2グラムとブチルセル
ソルブ50グラムとの混合物を45分間を要して添加
した。過剰のブチルセルソルブ30グラムを加え
た。バツチは120℃で1時間維持した。次に脱イ
オン水23グラムを反応混合物に加えた。バツチは
さらに2時間120℃に維持した。その後加熱を中
止し、ブタノール203グラムを8分間を要して加
えた。脱イオン水1550グラムおよびジメチルエタ
ノールアミン17.4グラムを容器中で60℃に加熱し
た。上記樹脂は徐々に水性アミン混合物中に滴下
し安定な乳化液を得た。得られた乳化液は脱イオ
ン水1000グラムを加えて25%NVに調節した。次
に2時間撹拌をつづけ均一の混合物を得た。 A法またはB法に従つて各種エポキシリン酸塩
が次の分子量変化で製造した。
[Table] Example 15 Method A Epoxy phosphate was made according to the following recipe. Butyl cellosolve with epoxy resin (DER-
333) 1005 grams and 340.5 grams of bisphenol A were charged into a round bottom flask, size 5, equipped with a stirrer, condenser and thermometer and heated to 140°C.
When the temperature reaches 140℃, change the heating to external heat188
I raised it to ℃. When the external heat temperature reached its peak, the batch was maintained at 175°C and heated for an additional 5 hours.
Viscosity and oxirane content were measured periodically. The desired oxirane number was about 2.28%, with a non-volatile property of 40% and a viscosity between I and J. When this value was reached 227 grams of butyl cellosolve was added.
The batch was cooled to 120°C. When the batch temperature reached 120° C., a mixture of 63.64 grams of 85% phosphoric acid and 20 grams of butyl cellosolve was added dropwise. The temperature of the batch was raised to 145°C using external heat. 120℃
and maintained at this temperature for 30 minutes. 27 grams of water was added to the reaction mixture. The batch was heated at 120°C for an additional 4 hours. Then 241 grams of butanol,
78 grams of butyl cellosolve, 122.5 grams of dimethylethanolamine and 2500 grams of deionized water were each added. The final mixture was heated for 2 hours to obtain a stable emulsion. Method B Epoxy phosphate is epoxy resin (DER-
333) by adding 816 grams of bisphenol A, 384 grams of bisphenol A, and 163 grams of butyl cellosolve to a 5-size round bottom flask equipped with a stirrer, cooler, and thermometer and heating to 140°C. When the temperature reaches 140℃, stop heating and increase the external heating temperature to 155℃
I gave it up to When the external heating temperature reaches its maximum,
The temperature was maintained at 175°C for an additional 2 hours. Viscosity and oxirane content (%) were measured periodically. The oxirane value was approximately 0.87%. The viscosity was X-Y at 40% NV in butyl cellosolve. When these values were obtained, 163 grams of butyl cellosolve was added and the batch was cooled to 125°C. A mixture of 14.2 grams of polyphosphoric acid (FMC) and 50 grams of butyl cellosolve was added over a period of 45 minutes. An excess of 30 grams of butyl cellosolve was added. The batch was maintained at 120°C for 1 hour. Then 23 grams of deionized water was added to the reaction mixture. The batch was maintained at 120°C for an additional 2 hours. Heating was then discontinued and 203 grams of butanol was added over a period of 8 minutes. 1550 grams of deionized water and 17.4 grams of dimethylethanolamine were heated to 60° C. in a container. The above resin was gradually dropped into the aqueous amine mixture to obtain a stable emulsion. The resulting emulsion was adjusted to 25% NV by adding 1000 grams of deionized water. Next, stirring was continued for 2 hours to obtain a homogeneous mixture. Various epoxy phosphates were prepared according to Method A or Method B with the following molecular weight changes.

【表】 実施例 16 重合体配合物 実施例1から得られた乳化共重合体約860グラ
ムを脱イオン水と共に内容5の反応フラスコに
加え約23%のNVMを作つた。得られた混合物は
泡立ちを防ぐため約15分間徐々に撹拌した。その
後DMEA15.5グラムと水82.8との予じめ混合した
ものを加え約30分間連続して撹拌した。ブトキシ
エタノール約72.8グラムを加え、30分間撹拌し
た。その後実施例15から得られたエポキシリン酸
塩220.8グラムおよび実施例14から得られたエポ
キシアクリル共重合体815グラムを約1時間を要
して徐々に加えた。ノルマル−ブタノール259.3
グラムを加え約15分間はげしく撹拌しつつ混合し
た。次にアミノプラスト樹脂クメル303約31.3グ
ラムを添加し、約15分間混合した。脱イオン水約
68.1グラムを加え、約1時間混合して過した。 得られた重合体混合物は缶の内部に噴霧被覆す
る組成物としてすぐれている。エポキシリン酸
塩、水分散共重合体およびエポキシアクリル共重
合体の組成をかえた場合の効果を表わすため、数
種の配合組成物を第5表に示した。エポキシリン
酸塩は実施例15であつた。エポキシアクリルは実
施例14(a)であつた。また水分散共重合体は実施例
1ないし10からのものであつた。
Table: Example 16 Polymer Formulation Approximately 860 grams of the emulsion copolymer obtained from Example 1 was added to a Content 5 reaction flask along with deionized water to produce approximately 23% NVM. The resulting mixture was gently stirred for approximately 15 minutes to prevent foaming. Thereafter, a premix of 15.5 grams of DMEA and 82.8 grams of water was added and stirred continuously for about 30 minutes. Approximately 72.8 grams of butoxyethanol was added and stirred for 30 minutes. Thereafter, 220.8 grams of the epoxy phosphate obtained from Example 15 and 815 grams of the epoxy acrylic copolymer obtained from Example 14 were slowly added over a period of about 1 hour. Normal-butanol 259.3
grams and mixed with vigorous stirring for about 15 minutes. Approximately 31.3 grams of the aminoplast resin Kumel 303 was then added and mixed for approximately 15 minutes. Deionized water approx.
68.1 grams were added and mixed for approximately 1 hour. The resulting polymer mixture is excellent as a composition for spray coating the interior of cans. Several formulations are shown in Table 5 to show the effects of varying the compositions of epoxy phosphate, water-dispersed copolymer, and epoxy acrylic copolymer. The epoxy phosphate was Example 15. The epoxy acrylic was Example 14(a). The water-dispersed copolymers were those from Examples 1 to 10.

【表】【table】

【表】 実施例 17 被覆用重合体配合物 実施例16と同様にして、被覆組成物は次の如く
して作つた。 実施例13からの乳化液1031グラムを脱イオン水
922グラムと共に内容5の反応フラスコに加え
た。混合物はアワ立ちを防ぐため徐々に撹拌し
た。DMEA18.7グラムと水40.0グラムとを予じめ
混合したものを加え、約30分間予じめ撹拌した。
次にブトキシエタノール73.6グラムを加え、30分
間撹拌した。その後、ノルマル−ブタノール
263.7グラムを加え、約15分間はげしく撹拌して
混合した。次に実施例14からのエポキシアクリル
共重合体354.0グラムと実施例15からのエポキシ
リン酸塩183.0グラムとを約1時間を要して徐々
に加えた。得られた重合体混合物にアミノプラス
ト樹脂クメル303 31.3グラムを加え、飲料用缶の
内部に噴霧により被覆を施すのに適するすぐれた
噴霧用組成物を提供する。噴霧による被覆を施し
た缶は熱硬化し、すぐれた硬化した缶被覆を提供
する。 実施例 18 被覆用重合体配合物 実施例16と同様にして、被覆組成物は次の如く
して作つた。実施例1から得られた乳化共重合体
約1000グラムを徐々に撹拌しつつ内容5の反応
フラスコに加えた。DMEA18.1グラムと水37グ
ラムとを予じめ混合したものをたえず撹拌しつつ
ラテツクスに徐々に加えた。ブタノール約226グ
ラムを1時間を要して加えた。その後、実施例14
から得られたエポキシアクリル共重合体約711グ
ラムを15分を要して加えた。次にブトキシエタノ
ール約72.5グラムを加え、次に脱イオン水900グ
ラムを加えた。混合物は徐々に更に1時間撹拌し
た。得られた重合体混合物はアミノプラスト架橋
剤と混合して缶の内部を噴霧被覆するに適するす
ぐれた被覆組成物を提供する。缶に噴霧により施
した被覆は硬化し、すぐれた缶被覆物が得られ
た。 実施例 19 被覆用重合体配合物 実施例16と同様にして、次の如く被覆組成物を
作つた。実施例13からの水分散共重合体約1000グ
ラムをゆるやかに撹拌しつつ内容5のフラスコ
に脱イオン水770グラムと共に加えた。
DEMA18.4グラムと水100グラムとを予じめ混合
した混合物をたえず撹拌しつつ約30分を要して加
えた。次にブトキシエタノール72グラム、ノルマ
ルブタノール226グラムおよび水130グラムを予じ
め混合したものを30分を要して添加、混合した。
実施例15からのエポキシアクリル共重合体約
716.8グラムを約30分を要して加え次にアミノプ
ラスト樹脂クメル303 32.8グラムと水80グラムと
を加えた。得られた重合体混合物は更に2時間撹
拌して完全混合した。得られた被覆組成物は缶の
内部に噴霧し、熱硬化してすぐれた内部缶被覆を
あたえた。 実施例 20 被覆用重合体配合物 実施例16と同様にして、被覆組成物は次の如く
して作つた。実施例1からの乳化共重合体500グ
ラムと脱イオン水500グラムとの混合物を内容5
の反応フラスコに仕込んだ。DMEA10グラム
と脱イオン水100グラムとの予じめ混合した溶液
を乳化液に30分を要して加えた。次に実施例15か
らのエポキシリン酸塩243.0グラムおよび実施例
14からのエポキシアクリル共重合体1326.1グラム
とを1時間を要してはげしく撹拌しつつ加えた。
約87グラムのノルマルブタノールと30.5グラムの
クメル303とを加え、脱イオン水340グラムを加え
た。最終重合体混合物はさらに1時間撹拌した。
この方法により得られた被覆はすぐれた噴霧塗布
に適する。硬化したフイルムはすぐれた完全な特
性を有するものであつた。 実施例 21 エポキシ−アクリルエステル共重合体の製法 (a) エポキシ樹脂、内容12の丸底四頚フラスコ
に、液状の噴霧用樹脂DER−333(ダウケミカ
ルカンパニーミツドランドミシガン州)(Dow
Chemical Company、Midland、Michigan)
4144g、ビスフエノール−A2135グラムおよび
2−ブトキシ−エタノール−1 409gを仕込
んだ。フラスコの一の頚に水冷式冷却器を設け
た。空気駆動機械撹拌機を第2の頚に設けた。
窒素ガスの供給は第3の頚を通して行なつた。
温度計は第4の頚に設けた。フラスコ内で混合
物は38.1センチ(15インチ)の真空下で撹拌し
た。温度を140℃に上げ、加熱と真空とを中止
した。揮発物約40グラムを集めた。これは水、
キシレン(DER333から)および2−ブトキシ
−エタノール−1より成る。反応温度は外部よ
りの加熱で約175℃に上げた。この温度に5時
間維持した。1時間後エポキシ樹脂の粘度はY
ガートナー−ホルト(Gardner−Holt)(2−
ブトキシエタノール−1 40%溶液)であつ
た。3時間後Y+、5時間後Zであつた。5時
間後、2−ブトキシ−2−エタノール−1を
1012グラム加えた。エポキシ溶液は室温に放冷
した。 (b) アクリル系三元重合体、内容12の四頚丸底
フラスコにブタノール5503グラムを仕込んだ。
四つの頚には水冷式冷却器、空気駆動機械式撹
拌機、温度計−窒素導入口および単量体滴下
斗を設けた。溶媒は113℃に加熱した。メタア
クリル酸1764グラム、スチレン924グラム、ア
クリル酸エチル26グラムおよびベンゾイルパー
オキシド182グラムの単量体混合物を徐々に還
流下で溶媒に加えた。添加は2時間実施し、反
応混合物はさらに1時間114℃に維持した後室
温まで冷却した。反応混合物の非揮発分は347
であつた。 エポキシ−アクリルエステル共重合体 内容5の丸底四頚フラスコにエポキシ樹脂(a)
1306グラム、およびアクリル樹脂(b)694グラムを
仕込んだ。反応混合物は窒素を吹き込みながら撹
拌した。この温度に4時間維持した。その後、ジ
メチルエタノールアミン23.6グラムと2−ブトキ
シ−エタノール−1 144グラムとを4分間で加
えた。反応混合物は102ないし105℃で1/2時間維
持した。樹脂の粘度はU1/4である(樹脂1部、
ピロール1部から)。内容5.57(2ガロン)の
ステンレス製容器に脱イオン水2043グラムとジメ
チルエタノールアミン86.1グラムとを仕込んだ。
容器はホツトプレート上におき、水の温度は50℃
であつた。その後内容5立のフラスコから樹脂
1500グラムを撹拌しつつある水中に滴下した。乳
化液が容易に生成した。乳化液の非揮発分は23.5
%粘度フイード#4カツプで38秒、酸価34.1およ
びアルカリ価76.4であつた。 粘着組成物 粘着組成物は次の成分を混合して作つた。 実施例1の乳化共重合体1200グラム、 脱イオン水893グラム、 ジメチルエタノールアミン21.7グラム、 脱イオン水86.8グラム、 2−ブトキシ−エタノール−1 106.7グラム、 エポキシリン酸塩225.5グラム、 上記からのエポキシ−アクリルエステル284.3
グラム、 ノルマルブタノール363.6グラム、 クメル303 32.7グラム、 脱イオン水400.5グラム、 上記配合物は缶の内部被覆として評価した。
NVMは18.8%であつた。粘度は#4フオードカ
ツプで15秒であつた。酸価35.5;アルカリ価29;
中和価81.7%;有機溶媒/固形分比0.9;2−ブ
トキシ−エタノール−1/ノルマルブタノール比
30/70;およびクメルは固形物基準で5%であつ
た。 被覆は空気乾燥および焼付けできれいな連続し
た被覆物を形成した。被覆は24%のくさび形曲り
欠〓を有し、75.5℃(170〓)10分間パストリゼ
イシヨンによりわづかに赤くなつた。赤色の接着
はすぐれていた。ボイド比は1以下、MEKまさ
つは全体で24および一般的フイルム特性はすぐれ
ていた。 実施例 22 エポキシ−アクリルグラフト第4級アンモニウ
ム共重合体の製法 高分子量エポキシ樹脂はエポン828〔セルケミカ
ルカンパニー、ヒーストン、テキサス(Shell
CHemical Co.、Houston、Texas)からの液状
エポキシ樹脂ビスフエノール型〕438グラムとビ
スフエノールA248グラムとを2−ブトキシ−エ
タノル−1 125グラムとキシレン23グラムとの
中で反応して作つた。ナトリウムアセテートトリ
ハイドレート0.32グラムと水3.6グラムに溶解し
た溶液を加えた。反応混合物は内容12の四頚丸
底フラスコに仕込んだ。第1番目の頚には空気駆
動機械撹拌機を設け、第2番目の頚には水冷式冷
却器を設け、第3番目の頚には温度計と窒素導入
口を設けまた第4番目の頚には添加用斗を設け
た。加熱は加熱用マントルで行なつた。温度が
140℃に達したとき、加熱を中止し、外部加熱に
より反応混合物の温度を175℃にした。温度は175
℃で5時間維持した。その後、エポキシ樹脂の粘
度は(2−ブトキシ−エタノール−1の40%溶
液)A1−Z2(ガードナーホルト粘度)であつた。
加熱を中止し、ノルマルブタノール484グラムを
注意深く加えた。ブタノール添加後の温度は約
115℃であつた。メタアクリル酸114グラム、スチ
レン60グラム、アクリル酸エチル1.6グラム、ベ
ンゾイルパーオキシド(水中で78%活性)および
2−ブトキシ−エタノール−145グラムをエポキ
シ樹脂に2時間を要して加えた。温度は115℃に
維持した。単量体混合物を加えた後ノルマルブタ
ノール25グラムを斗を用いて添加し、115℃、
1時間維持した。スチレン888グラム、アクリル
酸エチル350グラム、メタアクリル酸186グラム、
ベンゾイルパーオキシド(水中で78%活性)36.4
グラム、2−ブトキシ−エタノール−1 289グ
ラムおよびノルマル−ブタノール148グラムをエ
ポキシ−アクリルグラフト共重合体に115℃で
徐々に加えた。添加には3時間を要した。反応混
合物は115℃で更に30分間維持した後ノルマルブ
タノール719グラムを加えた。混合物は115℃から
85℃に冷却し、エポキシ樹脂エポン828.450グラ
ムを徐々に添加し、次に90℃で1/2時間維持した。
次にジメチルエタノールアミン80グラムと水50グ
ラムを加え、反応混合物を80℃で1時間維持し
た。次にジメチルエタノール29グラムを加え、20
%NVMの分散液を得た。得られた共重合体は第
4級アンモニウム官能基を含むエポキシ−アクリ
ルグラフト共重合であると確信する。フイルムの
沸騰ジヨイおよびポイドは著しく改良された。 実施例 23 懸濁重合によるN−イソプトキシメチルアクリ
ルアミド(NiBMA)自己−硬化性共重合体 (a) 内容5の丸底四頚フラスコに脱イオン水
2211グラムを仕込んだ。フラスコは窒素ガス入
口、温度計、水冷冷却器、および空気駆動型機
械式撹拌機を設けている。水は60℃に加熱後、
ビノール523(Vinol)(エアープロダクトアン
ドケミカル、ウアイネ、バアからのポリビニル
アルコール)(Air Proact and Chemical、
Wayne、Pa.)110グラムを加え、約20分を要
して溶解した。単量体混合物はスチレン544グ
ラム、アクリル酸エチル435グラム、メタアク
リル酸54.5グラム、NiBMA単量体(イソブタ
ノール中85%)64グラムおよびラウロイルパー
オキシド13グラムを約70℃で水溶液に加え、重
合を70℃で約5時間行なつた。この時間の終り
に重合混合物を室温に冷却し、懸濁液の非揮発
部分は29.2%で、粘度はフオード#4カツプで
25秒であつた。 懸濁重合体(a)、エポキシ−アクリルグラフト共
重合体(実施例14a)およびエポキシリン酸塩
(実施例15)の混合物を次の如くして作つた。 内容5の四頚丸底フラスコに懸濁重合体(a)
1000グラム、および脱イオン水754.5グラムを仕
込んだ。フラスコには窒素ガス入口、温度計、水
冷却凝縮器および空気駆動型機械式撹拌機を取付
けた。混合物は38℃に加熱し、ジメチルアミンエ
タノール18グラムおよび脱イオン水83.6グラムを
加えた。温度は48℃に上昇した。混合は15時間継
続した。次に2−エトキシ−ブタノール−155.9
グラムを加え、次に脱イオン水2.8グラムを加え
た。混合物は43℃で40分間撹拌した。エポキシ−
ホスフエート(実施例15)200.3グラムを30分を
要して添加し、次に脱イオン水68.2グラムを15分
を要して添加した。次にエポキシ−アクリルグラ
フト共重合体378.1グラムを30分を要して加え、
次に脱イオン水77.1グラムを5分間を要して加え
た。次にノルマルブタノール168.4グラムを10分
を要して加えた。更にシメル303 29.1グラムを添
加した。更にノルマルブタノール55.2グラムを15
分を要して加え、次に脱イオン水205.4グラムを
加えた。配合物の非揮発性成分は15.1%で、粘度
はフオード#4カツプで13秒であつた。フイルム
はガラスプレート上に画かれ、次に194℃(380
〓)で5分間ポツトプレート上で焼付け、なめら
かな被覆をあたえた。 実施例 24 エポキシグラフトアクリル−含有リン酸塩単量
体を含む配合物 撹拌機、温度計、冷却器および窒素ガス入口を
そなえた内容5のフラスコに2−ブトキシエタ
ノール434.5グラムを仕込み150℃に加熱した。温
度が150℃に上昇したとき、固形エポキシ樹脂
(エポン1009〓)1000グラムを徐々に加え、溶媒
に溶解した。すべてのエポキシ樹脂が溶解したと
き、温度を115℃に低下させ、ノルマルブタノー
ル507.7グラムを徐々に添加し、温度115℃に維持
した。メタアクリル酸159.1グラム、スチレン
83.2グラム、アクリル酸エチル2.3グラム、グリ
シジルメタアクリレートホスフエート25.6グラ
ム、ベンゾイルパーオキシド21.7グラムおよび2
−ブトキシエタノール62.4グラムの混合物をエポ
キシ溶液は1−1/2時間を要して添加した。すべ
ての単量体混合物を添加した後、ノルマルブタノ
ール34.9グラムを添加用斗を使用して加えた。
反応混合物は115℃、3時間に維持し重合を完結
させた。次に樹脂を脱イオン水2550グラムおよび
DMEA103グラムとの混合物を含む撹拌した還元
容器に仕込んだ。得られた配合物の温度は50℃で
あつた。この温度に約1時間維持し、次に配合物
は冷却した脱イオン水100グラムを添加して32℃
以下に冷却した。リン酸塩化エポキシ−アクリル
グラフト共重合体は実施例1からの乳化共重合体
と混合してすぐれた噴霧用の缶の内部被覆を作つ
た。 実施例 25 エポキシアクリルメラミングラフト共重合体を
含む配合物 実施例1からの乳化共重合体125グラムを内容
5のフラスコに112.5グラムの脱イオン水と共
に加えた。この混合物は約15分間徐々に撹拌し
た。ジメチルアミノエタノールアミン1.3グラム
と脱イオン水12.5グラムをたえず撹拌しつつ添加
した。次に2−ブトキシエタノール9.5グラムを
加え、次に実施例15からのエポキシリン酸塩25.2
グラムおよび米国特許第4289811号公報実施例1
の方法によつて作つたエポキシアクリルメラミン
グラフト重合体56.4グラムを加えた。その後、ノ
ルマル−ブタノール28.5グラムとアミノプラスト
樹脂3.7グラムとクメル303、3.7グラムを加え、
よく混合した。次にDMEA0.5グラムと脱イオン
水3.7グラムを加えて1時間混合した。得られた
重合体混合物は缶の内部に噴霧によりすぐれた被
覆をあたえた。 実施例 26 加リン酸化ヒドロキシ末端ポリブタジエン配合
物 適当な反応器にヒドロキシ末端ポリブタジエン
(ハイカー1300×29ビー・エフ・グツドリツチ)
(Hycar1300×29、B.F.Goodrich)184部と2−
ブトキシエタノール79部とを加えた。窒素ガスを
吹き込んで加熱と撹拌とを行なつた。50℃で1.84
部の過リン酸と44部の2−ブトキシエタノールと
の混合物を11分間を要して徐々に添加した。反応
物の温度は125℃で25分間維持した。その後、水
3.7部を加え、反応混合物は温度125℃、2時間維
持した。その後温度を75℃に低下させ、ジメチル
アミノエタノールアミン3.7部を添加し、次に水
303.2部を加えた。次に110部の2−ブトキシエタ
ノールを加え、次にブタノール25部を加えた。
DMEA26部を加え次に水200部を加えて固形物を
所望量に調節した。 配合組成物: 5の反応フラスコに実施例13からの水分散共
重合体100グラムを水754グラムと共に加えた。混
合物は15分間徐々に撹拌した。DMEA18グラム
と水200グラムとを予じめ混合した混合物をたえ
ず撹拌しつつ加えた。次に前記実施例からのポリ
プタジエンリン酸塩341.7グラムを加え、水17グ
ラムを添加した。その後実施例14からエポキシア
クリル共重合体379.1グラムを加え、水19グラム
を添加した。次に、ノルマル−ブタノール228.7
グラムを徐々に加えた後、ブタノール8.73グラム
とクメル303 29.1グラムとの混合物を加えた。得
られた混合物を所望の固形含量に調整するため、
水63.4グラムを加えた。得られた混合物は噴霧用
被覆物の良好なフイルムを生成した。 実施例 27 加リン酸化ポリエステル含有配合物 撹拌機、冷却器、水分離器、温度計および窒素
導入口をそなえた普通の重合反応器にトール油脂
肪酸(シルフアツトV−18)(Sylfat V−18)を
仕込み、80℃まで加熱した。温度が80℃になつた
とき、樹脂状ポリオール(モンサント製RJ−
101)(Monsanto)5120グラムを加え、125℃に
なるまで加熱した。RJ−101で捕促された水を引
きぬくためには45.7センチメーター(18インチ)
の真空が必要であつた。反応混合物は240℃に加
熱し、必要に応じてキシレンを加え、水の除去を
助けた。温度は240℃で2−1/2時間維持し固形物
の酸価は3.9であつた。加熱を中止し、反応混合
物は120℃まで冷却した。温度が120℃になつたと
きアセトン1567グラムを非常に徐々に加えた。添
加後、バツチの温度は51℃であつた。得られたポ
リエステルは次の如く加リン化処理を行なつた。
撹拌機、冷却器および温度計をそなえた普通の容
器に前記からの樹脂386.1グラムを仕込んだ。25
℃で五酸化リン固形物15グラムを撹拌しつつ加え
た。反応混合物は125℃まで加熱し、2−ブトキ
シエタノール79グラムを加え、固形分77.9%にな
るように希釈した。次に加リン酸化ポリエステル
を水分散共重合体(実施例13)とエポキシ−アク
リル共重合体(実施例14)とに加え缶の内部に噴
霧してすぐれた被覆物をあたえる。 実施例 28 リン酸塩化エポキシ−アクリルグラフト重合体
の製法 エポキシリン酸塩化アクリル共重合体は次の如
くして作つた。キシレン中の95%エポン828、
1141グラム、ビスフエノールA614グラムおよび
2−ブトキシエタノール310グラムを撹拌機、温
度計、窒素入口、冷却器および滴下斗をそなえ
た内容5のフラスコに仕込んだ。混合物を90℃
で窒素を吹き込みながら加熱した。温度が90℃に
達したとき、酢酸ソーダ0.52グラム、および水3
グラムの混合物を加え、加熱は140℃まで続けた。
温度が140℃に達したとき加熱を中止した。外部
加熱により温度を160℃に加熱した。加熱により
温度を175℃に上げた。反応混合物は175℃で5時
間維持し、2−ブトキシエタノール360グラムを
加えて125℃まで冷却した。温度が125℃になつた
とき、ポリリン酸7.32グラムと2−ブトキシエタ
ノール20グラムとの混合物を徐々に加え、その温
度に30分間維持した。次に、水347グラムを徐々
に反応混合物に加え、125℃で2時間維持した。
2時間後、ブタノール888グラムを反応混合物に
加えた。温度は113℃に低下した。メタアクリル
酸283グラム、スチレン148グラム、アクリル酸エ
チル4グラム、ベンゾイルパーオキシド38.5グラ
ムおよび2−ブトキシエタノール32.4グラムの混
合物を2時間を要して加え、次に反応混合物を
114℃でさらに2時間維持した。次に得られた樹
脂を脱イオン水3867グラムとジメチルエタノール
アミン162グラムとの混合液中に滴下した。リン
酸塩化エポキシ−アクリルグラフト共重合体をラ
テツクス(実施例13)と混合した。得られた乳化
液は5%クメル303で硬化したとき安定な乳白色
乳化液であつてソフトドリンクに使用するスチー
ル缶用のすぐれた保護被覆をあたえた。 実施例 29 アルキルヒドロキシリン酸塩界面活性剤を含む
熱硬化性共重合体 アルキルヒドロキシリン酸塩は過リン酸とアル
キルエポキシドとを米国特許第3487130号公報記
載の方法によつて反応させて作つた。1,2−エ
ポキシヘキサデカンを使用することによつて、
1,2−エポキシヘキサデカン240部を、過リン
酸105部をテトラヒドロフラン200部に溶解した溶
液に撹拌しつつ滴下した。エポキシヘキサデカン
を添加する間、反応混合物を10ないし15℃に維持
した。その後、徐々に室温まで上昇した。次にジ
エチルエーテル300部をバツチに加え、溶液は飽
和塩化ナトリウム溶液200ミリ立2部で洗滌した。
有機層は硫酸ナトリウムで乾燥し溶媒を蒸発し、
約300部のヘキサデカンヒドロキシリン酸塩を得
た。この製造条件では、モノおよびジエステルは
多量の反応生成物を含む。ヒドロキシリン酸塩モ
ノおよびジエステルの分離は水分散共重合体また
はエポキシ/アクリル混合物では使用する必要が
ない。 界面活性剤として前記アルキルヒドロキシリン
酸塩を含む熱硬化性乳化共重合体は反応器に脱イ
オン水115部およびヘキサデカンヒドロキシリン
酸塩0.10部を仕込み50ないし52℃に加熱した。50
℃で溶液のPHを8.5〜9.0にジメチルエタノールア
ミンの添加により調節し、次に76℃ないし78℃で
撹拌しつつ窒素ガスを吹込みつつ加熱した。反応
温度が平衡に維持されたき、窒素ガスの吹込みを
中止し、スチレン1.2部とアクリル酸エチル0.80
部との混合物を反応器に加え、10分間乳化した。
その後、過硫酸アンモニウム0.30部を反応器に加
え、単量体の供給開始前少なくとも20分間反応し
た。 供給した単量体はスチレン55.0部、アクリル酸
エチル26.0部、メタアクリル酸5.0部およびN−
イソブトキシメチルアクリルアミド12.0部よりな
る。単量体は反応器に一定速度で4.5ないし5.0時
間を要して添加し、その間バツチは76℃ないし78
℃の温度に維持した。次にバツチは反応温度にさ
らに2時間維持した後冷却および過した。 実施例 30 リン酸塩官能基を含む熱硬化性共重合体 リン酸塩官能基を含む単量体は五酸化リンとヒ
ドロキシエチルアクリレートとの反応により米国
特許第3686371号公報記載の方法で作つた。この
方法では、五酸化リン140部をヒドロキシエチル
アクリレート350部とMEHQ防止剤0.05部との溶
液をはげしく撹拌しつつ徐々に加えた。反応温度
は外部からの冷却により25ないし35℃に維持し
た。五酸化リンの添加が終了後、反応は30℃で
2.5時間撹拌し、次に45℃で2時間加熱して反応
を完結した。モノおよびジエステが反応混合物中
に存在するが重合前に分離を要しない。 リン酸塩単量体は標準の半連続法を用いて乳化
共重合または溶液共重合できる。溶液重合はブト
キシ−エタノールおよびノルマルブタノール1:
2混合物中で実施するのが最もよい。乳化重合は
さらに有機溶媒を捕給することなく水性液中で実
施できる。 リン酸塩単量体を含む熱硬化性乳化共重合体は
脱イオン水110部およびナトリウムジヘキシルス
ルホサクシネート0.10部とを反応器に仕込んだ。
溶液は76℃ないし78℃で窒素ガス流中で加熱し
た。平衡反応温度で窒素ガスは除去され、重炭酸
アンモニウム0.10部を加えた。次にスチレン1.2
部およびアクリル酸エチル0.80部を反応器に加
え、10分間乳化した。この場合過硫酸アンモニウ
ム0.30部を加え、単量体を供給開始前20分間反応
した。 単量体混合物はスチレン35.5部、アクリル酸エ
チル50.0部、メタアクリル酸4.0部、N−イソブ
トキシメチルアクリルアミド10.0部および2−ホ
スフエートエチルメタアクリレート0.50部を含ん
だ。単量体は反応器に一定速度で4.5ないし5.0時
間を要して加えた。その間反応温度は76ないし78
℃に維持した。次にバツチは反応温度で更に2時
間維持し、その間さらに脱イオン水400部を加え
て粘度を低下させた。 実施例 31 アルキルホスフエートを含む熱硬化性共重合体 アルキルホスフエートは過リン酸と脂肪族アル
コールとの反応で作つた。使用した方法は実施例
29で説明したようにホスフエートヒドロキシアル
キルアクリレートに使用した方法と同一である。 アルキルホスフエートを含む熱硬化性乳化共重
合体は反応器に脱イオン水115.0部およびオクチ
ルホスフエート0.10部を仕込み、50ないし52℃に
加熱した。50℃ないし52℃において、水性相のPH
はジメチルエタノールアミンでPH7ないし7.5に
調整した。次に窒素ガスを吹き込んで撹拌しつつ
76℃ないし78℃に加熱した。平衡した反応温度に
おいて、窒素ガスの吹込みを中止し1.2部のスチ
レンと0.8部のアクリル酸エチルとの混合物を反
応器に加えた。単量体部分は10分間乳化し、次に
過硫酸アンモニウム0.30部を反応器に加え、単量
体供給開始剤20分間反応した。 スチレン45.0部、アクリル酸エチル38.5部、メ
タアクリル酸5.0部およびN−イソブトキシメチ
ルアクリルアミド10.0部を含む単量体を用いた。
単量体は反応器に3.5ないし4.0時間を要して添加
し、バツチ温度は76℃ないし78℃であつた。単量
体を供給する間脱イオン水900部をさらにバツチ
に加え粘度を低下させた。バツチは反応温度に3
時間維持した後冷却および過した。 実施例29ないし31記載の方法で作つた上記乳化
液は本発明方法に従つてエポキシ−アクリル共重
合体と混合し、すぐれた缶の内部被覆物を作つ
た。 実施例 32 水溶性分散剤の製造 温度計、冷却器、撹拌機、および窒素ガス導入
管をそなえた内容5のフラスコに脱イオン水
1000グラムおよびジメチルアミノエタノール
114.6グラムの混合物を仕込んだ。混合物は85℃
に加熱した。単量体混合物はスチレン548グラム、
アクリル酸エチル487.1グラム、メタアクリル酸
121.7グラム、ベンゾイン24.3グラム、ブチルセ
ルソルブ379.5グラム、ノルマルブタノール379.5
グラム、N(イソブトオキシメチル)アクリルア
ミド60.9グラムおよび第3級ブチルヒドロパーオ
キシド34.8グラムを4時間を要して添加した。単
量体混合物の添加が終了後、反応混合物は85℃に
1時間維持した。次に脱イオン水900グラムを加
え、次に脱イオン水100グラムと第3級ブチルヒ
ドロパーオキシド34.8グラムとの混合物を加え
た。反応混合物はさらに2時間85℃に維持して重
合を完結させた。 配合組成物 冷却器および撹拌機付内容5のフラスコに前
記水溶性分散液からの水可溶性分散液1514グラム
を脱イオン水463グラムと共に加えた。混合物は
15分間混合した。次に実施例15からのエポキシホ
スフエート200.3グラムを加え、脱イオン水200グ
ラムで洗滌した。得られた混合物は1時間混合
し、次に実施例14からのエポキシアクリル共重合
体379.1グラムを加え、脱イオン水200グラムです
すいだ。混合物は1時間撹拌した。次にノルマル
ブタノール13グラムとシメル303 29.1グラムとの
混合物を加えた後、脱イオン水100グラムを加え
た。得られた混合物は2時間混合した後過し
た。 得られた重合体混合物は硬化し良好な缶の内部
被覆をあたえた。 実施例 33 アンモニウムホスフエートとの配合物 冷却器および撹拌機付内容5のフラスコに実
施例1からのラテツクス1000グラムを脱イオン水
1000グラムと共に加えた。ジメチルエタノールア
ミン18.1グラムと脱イオン水50グラムとの混合物
を徐々に加えた。次にブチルセルソルブ76.6グラ
ムとノルマル−ブタノール222.8グラムとを混合
物に加えた。その後実施例14からのエポキシアク
リル共重合体715グラムを加え、撹拌を2時間つ
づけた。次にリン酸アンモニウム1.33グラムを加
え、撹拌をさらに1時間つづけた。得られた混合
物には5%クメル303を混合した。被覆は硬化し、
良好なフイルム特性を有するきれいなフイルムで
あつた。
[Table] Example 17 Polymer formulation for coating Similar to Example 16, a coating composition was prepared as follows. Add 1031 grams of emulsion from Example 13 to deionized water.
Content 5 was added to the reaction flask along with 922 grams. The mixture was stirred gradually to prevent foaming. A premix of 18.7 grams of DMEA and 40.0 grams of water was added and pre-stirred for about 30 minutes.
Next, 73.6 grams of butoxyethanol was added and stirred for 30 minutes. Then normal-butanol
263.7 grams were added and mixed by vigorous stirring for approximately 15 minutes. Next, 354.0 grams of the epoxy acrylic copolymer from Example 14 and 183.0 grams of the epoxy phosphate salt from Example 15 were slowly added over a period of about 1 hour. 31.3 grams of the aminoplast resin Kumel 303 is added to the resulting polymer mixture to provide an excellent spray composition suitable for spray coating the interior of beverage cans. The spray coated cans are heat cured to provide an excellent cured can coating. Example 18 Coating Polymer Formulation Similar to Example 16, a coating composition was made as follows. Approximately 1000 grams of the emulsion copolymer obtained from Example 1 was slowly added to the Content 5 reaction flask with stirring. A premix of 18.1 grams of DMEA and 37 grams of water was gradually added to the latex with constant stirring. Approximately 226 grams of butanol was added over one hour. Then Example 14
Approximately 711 grams of the epoxy acrylic copolymer obtained from the above were added over a period of 15 minutes. Approximately 72.5 grams of butoxyethanol was then added, followed by 900 grams of deionized water. The mixture was gradually stirred for an additional hour. The resulting polymer mixture provides an excellent coating composition suitable for spray coating the interior of cans when mixed with an aminoplast crosslinker. The coating applied to the can by spraying cured to give an excellent can coating. Example 19 Polymer formulation for coating A coating composition was prepared in the same manner as in Example 16 as follows. Approximately 1000 grams of the water-dispersed copolymer from Example 13 was added to the Content 5 flask with gentle stirring along with 770 grams of deionized water.
A premixed mixture of 18.4 grams of DEMA and 100 grams of water was added over a period of about 30 minutes with constant stirring. Next, a premix of 72 grams of butoxyethanol, 226 grams of normal butanol, and 130 grams of water was added and mixed over 30 minutes.
Epoxy acrylic copolymer from Example 15 approx.
716.8 grams were added over about 30 minutes followed by 32.8 grams of aminoplast resin Kumel 303 and 80 grams of water. The resulting polymer mixture was further stirred for 2 hours to ensure complete mixing. The resulting coating composition was sprayed onto the interior of the can and heat cured to provide an excellent internal can coating. Example 20 Coating Polymer Formulation Similar to Example 16, a coating composition was made as follows. Contents 5: A mixture of 500 grams of the emulsion copolymer from Example 1 and 500 grams of deionized water.
into a reaction flask. A premixed solution of 10 grams of DMEA and 100 grams of deionized water was added to the emulsion over a period of 30 minutes. Then 243.0 grams of epoxy phosphate from Example 15 and Example
1326.1 grams of epoxy acrylic copolymer from No. 14 was added over a period of one hour with vigorous stirring.
Approximately 87 grams of normal butanol and 30.5 grams of Cumel 303 were added and 340 grams of deionized water was added. The final polymer mixture was stirred for an additional hour.
The coatings obtained by this method are excellently suitable for spray application. The cured film had excellent integrity properties. Example 21 Preparation of Epoxy-Acrylic Ester Copolymer (a) Epoxy resin, liquid spray resin DER-333 (Dow Chemical Company, Midland, Mich.) (Dow
Chemical Company, Midland, Michigan)
4144 g of bisphenol-A, 2135 g of bisphenol-A and 409 g of 2-butoxy-ethanol-1 were charged. A water-cooled condenser was installed in one neck of the flask. An air-driven mechanical stirrer was installed in the second neck.
Nitrogen gas was supplied through the third neck.
A thermometer was placed on the fourth neck. The mixture was stirred in the flask under 15 inches of vacuum. The temperature was increased to 140°C and heating and vacuum were discontinued. Approximately 40 grams of volatiles were collected. This is water,
Consists of xylene (from DER333) and 2-butoxy-ethanol-1. The reaction temperature was raised to about 175°C by external heating. This temperature was maintained for 5 hours. After 1 hour, the viscosity of the epoxy resin is Y
Gardner-Holt (2-
Butoxyethanol-1 40% solution). It was Y + after 3 hours and Z after 5 hours. After 5 hours, 2-butoxy-2-ethanol-1
Added 1012 grams. The epoxy solution was allowed to cool to room temperature. (b) Acrylic Terpolymer, 5503 grams of butanol was charged to a 12-content four-necked round-bottomed flask.
The four necks were equipped with a water-cooled condenser, an air-driven mechanical stirrer, a thermometer-nitrogen inlet, and a monomer dropping funnel. The solvent was heated to 113°C. A monomer mixture of 1764 grams of methacrylic acid, 924 grams of styrene, 26 grams of ethyl acrylate, and 182 grams of benzoyl peroxide was slowly added to the solvent under reflux. The addition was carried out for 2 hours and the reaction mixture was maintained at 114° C. for an additional hour before being cooled to room temperature. The non-volatile content of the reaction mixture is 347
It was hot. Epoxy-acrylic ester copolymer Contents: Epoxy resin (a) in a round-bottomed four-necked flask.
1306 grams and 694 grams of acrylic resin (b) were charged. The reaction mixture was stirred while bubbling nitrogen. This temperature was maintained for 4 hours. Thereafter, 23.6 grams of dimethylethanolamine and 144 grams of 2-butoxy-ethanol-1 were added over 4 minutes. The reaction mixture was maintained at 102-105°C for 1/2 hour. The viscosity of the resin is U1/4 (1 part resin,
(from 1 part pyrrole). A 2 gallon stainless steel container was charged with 2043 grams of deionized water and 86.1 grams of dimethylethanolamine.
Place the container on a hot plate and keep the water temperature at 50℃.
It was hot. Then content the resin from a five-sided flask.
1500 grams were dropped into the stirring water. An emulsion was easily formed. The non-volatile content of the emulsion is 23.5
% viscosity in feed #4 cup was 38 seconds, acid number 34.1 and alkaline number 76.4. Adhesive Composition An adhesive composition was made by mixing the following components. 1200 grams of emulsion copolymer of Example 1, 893 grams of deionized water, 21.7 grams of dimethylethanolamine, 86.8 grams of deionized water, 106.7 grams of 2-butoxy-ethanol-1, 225.5 grams of epoxy phosphate, epoxy from above. −Acrylic ester 284.3
grams, normal butanol 363.6 grams, Cumel 303 32.7 grams, deionized water 400.5 grams. The above formulation was evaluated as an internal can coating.
NVM was 18.8%. Viscosity was 15 seconds in a #4 food cup. Acid value 35.5; alkaline value 29;
Neutralization value 81.7%; organic solvent/solid content ratio 0.9; 2-butoxy-ethanol-1/n-butanol ratio
30/70; and cumel was 5% on solids. The coating was air dried and baked to form a clean continuous coating. The coating had a 24% wedge defect and became slightly red after pasteurization for 10 minutes at 75.5°C (170°C). The red adhesion was excellent. The void ratio was less than 1, the MEK Masatsu was 24 overall, and the general film properties were excellent. Example 22 Preparation of epoxy-acrylic grafted quaternary ammonium copolymer The high molecular weight epoxy resin was Epon 828 [Cell Chemical Company, Heathon, Texas (Shell
The liquid epoxy resin bisphenol type (Chemical Co., Houston, Texas) was prepared by reacting 438 grams of a liquid epoxy resin (bisphenol type) and 248 grams of bisphenol A in 125 grams of 2-butoxy-ethanol-1 and 23 grams of xylene. A solution of 0.32 grams of sodium acetate trihydrate dissolved in 3.6 grams of water was added. The reaction mixture was charged into a 12-millimeter four-necked round-bottomed flask. The first neck is equipped with an air-driven mechanical stirrer, the second neck is equipped with a water cooler, the third neck is equipped with a thermometer and nitrogen inlet, and the fourth neck is equipped with a thermometer and nitrogen inlet. was equipped with an addition funnel. Heating was performed using a heating mantle. temperature
When 140°C was reached, heating was discontinued and the temperature of the reaction mixture was brought to 175°C by external heating. temperature is 175
It was maintained at ℃ for 5 hours. Thereafter, the viscosity of the epoxy resin (40% solution of 2-butoxy-ethanol-1) was A1-Z2 (Gardner-Holdt viscosity).
Heating was discontinued and 484 grams of normal butanol was carefully added. The temperature after butanol addition is approx.
It was 115℃. 114 grams of methacrylic acid, 60 grams of styrene, 1.6 grams of ethyl acrylate, benzoyl peroxide (78% active in water) and 145 grams of 2-butoxy-ethanol were added to the epoxy resin over a period of 2 hours. The temperature was maintained at 115°C. After adding the monomer mixture, add 25 g of n-butanol using a funnel and heat at 115 °C.
It was maintained for 1 hour. 888 grams of styrene, 350 grams of ethyl acrylate, 186 grams of methacrylic acid,
Benzoyl peroxide (78% active in water) 36.4
289 grams of 2-butoxy-ethanol-1 and 148 grams of n-butanol were slowly added to the epoxy-acrylic graft copolymer at 115°C. The addition took 3 hours. The reaction mixture was maintained at 115°C for an additional 30 minutes before 719 grams of n-butanol was added. Mixture from 115℃
Cooled to 85°C and slowly added 828.450 grams of epoxy resin Epon, then maintained at 90°C for 1/2 hour.
Then 80 grams of dimethylethanolamine and 50 grams of water were added and the reaction mixture was maintained at 80° C. for 1 hour. Then add 29 grams of dimethyl ethanol and add 20
A dispersion of %NVM was obtained. The resulting copolymer is believed to be an epoxy-acrylic graft copolymer containing quaternary ammonium functionality. The film's boiling properties and voids were significantly improved. Example 23 N-Isoptoxymethylacrylamide (NiBMA) self-curing copolymer by suspension polymerization (a) Deionized water in a round bottom four-necked flask containing 5
I prepared 2211 grams. The flask is equipped with a nitrogen gas inlet, a thermometer, a water-cooled condenser, and an air-driven mechanical stirrer. After heating the water to 60℃,
Vinol 523 (Vinol) (Polyvinyl alcohol from Air Proact and Chemical, Uaine, Baa) (Air Proact and Chemical,
Wayne, Pa.) was added and took approximately 20 minutes to dissolve. The monomer mixture was prepared by adding 544 grams of styrene, 435 grams of ethyl acrylate, 54.5 grams of methacrylic acid, 64 grams of NiBMA monomer (85% in isobutanol) and 13 grams of lauroyl peroxide to an aqueous solution at approximately 70°C and polymerizing. This was carried out at 70°C for about 5 hours. At the end of this time, the polymerization mixture was cooled to room temperature, the non-volatile part of the suspension was 29.2%, and the viscosity was that of a #4 cup of food.
It was hot in 25 seconds. A mixture of suspension polymer (a), epoxy-acrylic graft copolymer (Example 14a) and epoxy phosphate (Example 15) was made as follows. Contents: Polymer (a) suspended in a four-necked round-bottomed flask.
1000 grams, and 754.5 grams of deionized water. The flask was equipped with a nitrogen gas inlet, a thermometer, a water-cooled condenser, and an air-driven mechanical stirrer. The mixture was heated to 38°C and 18 grams of dimethylamine ethanol and 83.6 grams of deionized water were added. The temperature rose to 48°C. Mixing continued for 15 hours. Then 2-ethoxy-butanol-155.9
grams and then 2.8 grams of deionized water. The mixture was stirred at 43°C for 40 minutes. epoxy
200.3 grams of phosphate (Example 15) was added over 30 minutes, followed by 68.2 grams of deionized water over 15 minutes. Next, 378.1 grams of epoxy-acrylic graft copolymer was added over a period of 30 minutes.
Next, 77.1 grams of deionized water was added over a period of 5 minutes. Next, 168.4 grams of normal butanol was added over a period of 10 minutes. An additional 29.1 grams of Schimmel 303 was added. In addition, 55.2 grams of normal butanol 15
and then 205.4 grams of deionized water. The non-volatile content of the formulation was 15.1% and the viscosity was 13 seconds in a #4 cup of food. The film was drawn onto a glass plate and then heated to 194°C (380°C).
〓) for 5 minutes on a pot plate to give a smooth coating. Example 24 Formulations Containing Epoxy-Grafted Acrylic-Containing Phosphate Monomers 434.5 grams of 2-butoxyethanol were charged to a 5-volume flask equipped with a stirrer, thermometer, condenser, and nitrogen gas inlet and heated to 150°C. did. When the temperature rose to 150°C, 1000 grams of solid epoxy resin (Epon 1009) was gradually added and dissolved in the solvent. When all the epoxy resin was dissolved, the temperature was lowered to 115°C and 507.7 grams of normal butanol was slowly added, maintaining the temperature at 115°C. 159.1 grams of methacrylic acid, styrene
83.2 grams, ethyl acrylate 2.3 grams, glycidyl methacrylate phosphate 25.6 grams, benzoyl peroxide 21.7 grams and 2
The epoxy solution was added over a period of 1-1/2 hours. After all the monomer mixture was added, 34.9 grams of normal butanol was added using an addition funnel.
The reaction mixture was maintained at 115°C for 3 hours to complete the polymerization. Then wash the resin with 2550 grams of deionized water and
Charged to a stirred reduction vessel containing a mixture with 103 grams of DMEA. The temperature of the resulting formulation was 50°C. Maintain this temperature for approximately 1 hour, then bring the formulation to 32°C by adding 100 grams of chilled deionized water.
Cooled down to below. The phosphated epoxy-acrylic graft copolymer was mixed with the emulsion copolymer from Example 1 to make an excellent spray can interior coating. Example 25 Formulation Comprising Epoxy Acrylic Melamine Graft Copolymer 125 grams of the emulsion copolymer from Example 1 was added to a Content 5 flask along with 112.5 grams of deionized water. This mixture was gently stirred for approximately 15 minutes. 1.3 grams of dimethylaminoethanolamine and 12.5 grams of deionized water were added with constant stirring. Then add 9.5 grams of 2-butoxyethanol, then add 25.2 grams of the epoxy phosphate from Example 15.
Gram and U.S. Pat. No. 4,289,811 Example 1
56.4 grams of epoxy acrylic melamine graft polymer made by the method of . Then add 28.5 grams of normal-butanol, 3.7 grams of aminoplast resin and 3.7 grams of cumel 303,
Mixed well. Next, 0.5 grams of DMEA and 3.7 grams of deionized water were added and mixed for 1 hour. The resulting polymer mixture provided an excellent spray coating on the interior of the can. Example 26 Phosphorylated Hydroxy-Terminated Polybutadiene Blend Hydroxy-terminated polybutadiene (Hiker 1300 x 29 B.F. Gutdrich) was added to a suitable reactor.
(Hycar1300×29, BFGoodrich) 184 copies and 2-
79 parts of butoxyethanol were added. Heating and stirring were performed by blowing nitrogen gas. 1.84 at 50℃
A mixture of 1 part superphosphoric acid and 44 parts 2-butoxyethanol was slowly added over a period of 11 minutes. The reaction temperature was maintained at 125°C for 25 minutes. then water
3.7 parts were added and the reaction mixture was maintained at a temperature of 125°C for 2 hours. The temperature was then lowered to 75°C and 3.7 parts of dimethylaminoethanolamine was added followed by water.
Added 303.2 copies. Next, 110 parts of 2-butoxyethanol were added, followed by 25 parts of butanol.
The solids were adjusted to the desired amount by adding 26 parts of DMEA followed by 200 parts of water. Formulation Composition: 100 grams of the water-dispersed copolymer from Example 13 was added to the reaction flask of Example 5 along with 754 grams of water. The mixture was slowly stirred for 15 minutes. A premixed mixture of 18 grams of DMEA and 200 grams of water was added with constant stirring. Next, 341.7 grams of polyptadiene phosphate from the previous example was added and 17 grams of water was added. Then 379.1 grams of epoxy acrylic copolymer from Example 14 was added and 19 grams of water was added. Next, normal-butanol 228.7
gram, followed by a mixture of 8.73 grams of butanol and 29.1 grams of Cumel 303. To adjust the resulting mixture to the desired solids content,
Added 63.4 grams of water. The resulting mixture produced a good film of spray coating. Example 27 Phosphorylated Polyester Containing Formulation Tall oil fatty acids (Sylfat V-18) were added to a conventional polymerization reactor equipped with a stirrer, a cooler, a water separator, a thermometer and a nitrogen inlet. was prepared and heated to 80℃. When the temperature reached 80℃, resinous polyol (Monsanto RJ-
101) (Monsanto) was added and heated to 125°C. 45.7 centimeters (18 inches) to draw water captured by RJ-101
A vacuum was required. The reaction mixture was heated to 240°C and xylene was added as needed to aid in water removal. The temperature was maintained at 240°C for 2-1/2 hours and the acid number of the solid was 3.9. Heating was discontinued and the reaction mixture was cooled to 120°C. When the temperature reached 120°C, 1567 grams of acetone was added very gradually. After addition, the temperature of the batch was 51°C. The obtained polyester was subjected to phosphorization treatment as follows.
A conventional vessel equipped with a stirrer, condenser and thermometer was charged with 386.1 grams of the resin from above. twenty five
15 grams of phosphorus pentoxide solids were added with stirring. The reaction mixture was heated to 125°C and diluted to 77.9% solids by adding 79 grams of 2-butoxyethanol. The phosphorylated polyester is then added to the water dispersion copolymer (Example 13) and the epoxy-acrylic copolymer (Example 14) and sprayed onto the interior of the can to provide a superior coating. Example 28 Preparation of Phosphated Epoxy-Acrylic Graft Polymer An epoxy phosphated acrylic copolymer was prepared as follows. 95% Epon 828 in xylene,
1141 grams, 614 grams of bisphenol A, and 310 grams of 2-butoxyethanol were charged to a Content 5 flask equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen inlet, condenser, and dropping funnel. Mixture at 90℃
The mixture was heated while blowing nitrogen. When the temperature reached 90℃, 0.52 grams of sodium acetate, and 3 grams of water
grams of mixture were added and heating continued to 140°C.
Heating was discontinued when the temperature reached 140°C. The temperature was increased to 160°C by external heating. The temperature was raised to 175°C by heating. The reaction mixture was maintained at 175°C for 5 hours and cooled to 125°C with the addition of 360 grams of 2-butoxyethanol. When the temperature reached 125°C, a mixture of 7.32 grams of polyphosphoric acid and 20 grams of 2-butoxyethanol was slowly added and the temperature was maintained for 30 minutes. Next, 347 grams of water was slowly added to the reaction mixture and maintained at 125°C for 2 hours.
After 2 hours, 888 grams of butanol was added to the reaction mixture. The temperature dropped to 113°C. A mixture of 283 grams of methacrylic acid, 148 grams of styrene, 4 grams of ethyl acrylate, 38.5 grams of benzoyl peroxide and 32.4 grams of 2-butoxyethanol was added over a period of 2 hours, then the reaction mixture was
It was maintained at 114°C for an additional 2 hours. The resulting resin was then dropped into a mixture of 3867 grams of deionized water and 162 grams of dimethylethanolamine. The phosphated epoxy-acrylic graft copolymer was mixed with latex (Example 13). The resulting emulsion was a stable milky emulsion when cured with 5% Kumel 303 and provided an excellent protective coating for steel cans used for soft drinks. Example 29 Thermosetting Copolymer Containing Alkyl Hydroxy Phosphate Surfactant Alkyl hydroxy phosphate was made by reacting superphosphoric acid and alkyl epoxide by the method described in U.S. Pat. No. 3,487,130. . By using 1,2-epoxyhexadecane,
240 parts of 1,2-epoxyhexadecane were added dropwise to a solution of 105 parts of superphosphoric acid dissolved in 200 parts of tetrahydrofuran while stirring. The reaction mixture was maintained at 10-15°C during the addition of epoxyhexadecane. After that, the temperature gradually rose to room temperature. 300 parts of diethyl ether were then added to the batch, and the solution was washed with 2 parts of 200 milliliters of saturated sodium chloride solution.
The organic layer was dried with sodium sulfate and the solvent was evaporated.
Approximately 300 parts of hexadecane hydroxyphosphate were obtained. Under this manufacturing condition, the mono- and diesters contain large amounts of reaction products. Separation of hydroxyphosphate mono- and diesters does not need to be used with water-dispersed copolymers or epoxy/acrylic mixtures. To prepare the thermosetting emulsion copolymer containing the alkyl hydroxyphosphate as a surfactant, 115 parts of deionized water and 0.10 parts of hexadecane hydroxyphosphate were placed in a reactor and heated to 50 to 52°C. 50
The pH of the solution was adjusted to 8.5-9.0 at 0.degree. C. by addition of dimethylethanolamine and then heated at 76.degree.-78.degree. C. with stirring and bubbling nitrogen gas. When the reaction temperature was maintained at equilibrium, the nitrogen gas blowing was stopped and 1.2 parts of styrene and 0.80 parts of ethyl acrylate were added.
The mixture was added to the reactor and emulsified for 10 minutes.
Thereafter, 0.30 parts of ammonium persulfate was added to the reactor and allowed to react for at least 20 minutes before starting the monomer feed. The monomers supplied were 55.0 parts of styrene, 26.0 parts of ethyl acrylate, 5.0 parts of methacrylic acid, and N-
Consists of 12.0 parts of isobutoxymethylacrylamide. The monomers are added to the reactor at a constant rate over a period of 4.5 to 5.0 hours, during which time the batch is heated between 76°C and 78°C.
The temperature was maintained at ℃. The batch was then maintained at reaction temperature for an additional 2 hours before being cooled and filtered. Example 30 Thermosetting Copolymer Containing Phosphate Functionality Monomers containing phosphate functionality were made as described in U.S. Pat. No. 3,686,371 by reaction of phosphorus pentoxide with hydroxyethyl acrylate. . In this method, 140 parts of phosphorus pentoxide was gradually added to a solution of 350 parts of hydroxyethyl acrylate and 0.05 parts of MEHQ inhibitor with vigorous stirring. The reaction temperature was maintained at 25-35°C by external cooling. After the addition of phosphorus pentoxide is complete, the reaction is carried out at 30°C.
The reaction was completed by stirring for 2.5 hours and then heating at 45° C. for 2 hours. Mono and diesters are present in the reaction mixture but do not require separation before polymerization. Phosphate monomers can be emulsion or solution copolymerized using standard semi-continuous methods. Solution polymerization uses butoxy-ethanol and n-butanol 1:
It is best carried out in a mixture of the two. Emulsion polymerizations can be carried out in aqueous liquids without further uptake of organic solvents. The thermoset emulsion copolymer containing phosphate monomer was charged to a reactor with 110 parts of deionized water and 0.10 parts of sodium dihexyl sulfosuccinate.
The solution was heated at 76°C to 78°C under a stream of nitrogen gas. At equilibrium reaction temperature, nitrogen gas was removed and 0.10 part ammonium bicarbonate was added. Then styrene 1.2
1 part and 0.80 part of ethyl acrylate were added to the reactor and emulsified for 10 minutes. In this case, 0.30 part of ammonium persulfate was added and the monomers were allowed to react for 20 minutes before starting to feed. The monomer mixture contained 35.5 parts styrene, 50.0 parts ethyl acrylate, 4.0 parts methacrylic acid, 10.0 parts N-isobutoxymethylacrylamide, and 0.50 parts 2-phosphate ethyl methacrylate. Monomer was added to the reactor at a constant rate over a period of 4.5 to 5.0 hours. Meanwhile, the reaction temperature is 76 to 78
It was maintained at ℃. The batch was then maintained at reaction temperature for an additional 2 hours, during which time an additional 400 parts of deionized water was added to reduce the viscosity. Example 31 Thermosetting Copolymer Containing Alkyl Phosphates Alkyl phosphates were made by reacting superphosphoric acid with aliphatic alcohols. The method used is an example
The method is identical to that used for phosphate hydroxyalkyl acrylates as described in 29. The thermoset emulsion copolymer containing alkyl phosphate was prepared by charging a reactor with 115.0 parts of deionized water and 0.10 parts of octyl phosphate and heating to 50-52°C. At 50°C to 52°C, the pH of the aqueous phase
The pH was adjusted to 7 to 7.5 with dimethylethanolamine. Next, while blowing in nitrogen gas and stirring
Heated to 76°C to 78°C. At equilibrium reaction temperature, the nitrogen gas blowing was stopped and a mixture of 1.2 parts styrene and 0.8 parts ethyl acrylate was added to the reactor. The monomer portion was emulsified for 10 minutes, then 0.30 parts of ammonium persulfate was added to the reactor and the monomer feed initiator reacted for 20 minutes. Monomers containing 45.0 parts of styrene, 38.5 parts of ethyl acrylate, 5.0 parts of methacrylic acid, and 10.0 parts of N-isobutoxymethylacrylamide were used.
Monomer was added to the reactor over a period of 3.5 to 4.0 hours and the batch temperature was 76°C to 78°C. An additional 900 parts of deionized water was added to the batch while the monomer was being fed to reduce the viscosity. The batch is 3 at the reaction temperature.
After maintaining for an hour, it was cooled and filtered. The above emulsions made as described in Examples 29-31 were mixed with epoxy-acrylic copolymers according to the method of the present invention to produce excellent can interior coatings. Example 32 Preparation of a water-soluble dispersant Deionized water was added to a flask of contents 5 equipped with a thermometer, a condenser, a stirrer, and a nitrogen gas inlet tube.
1000 grams and dimethylaminoethanol
114.6 grams of the mixture was charged. Mixture at 85℃
heated to. The monomer mixture is 548 grams of styrene;
487.1 grams of ethyl acrylate, methacrylic acid
121.7 grams, benzoin 24.3 grams, butyl cellosolve 379.5 grams, normal butanol 379.5 grams
60.9 grams of N(isobutoxymethyl)acrylamide and 34.8 grams of tert-butyl hydroperoxide were added over a period of 4 hours. After the monomer mixture addition was complete, the reaction mixture was maintained at 85° C. for 1 hour. Next, 900 grams of deionized water was added, followed by a mixture of 100 grams of deionized water and 34.8 grams of tertiary butyl hydroperoxide. The reaction mixture was maintained at 85° C. for an additional 2 hours to complete polymerization. Formulated Composition To a Content 5 flask equipped with a condenser and stirrer was added 1514 grams of the water soluble dispersion from the above water soluble dispersion along with 463 grams of deionized water. The mixture is
Mixed for 15 minutes. Next, 200.3 grams of epoxy phosphate from Example 15 was added and washed with 200 grams of deionized water. The resulting mixture was mixed for one hour, then 379.1 grams of the epoxy-acrylic copolymer from Example 14 was added and rinsed with 200 grams of deionized water. The mixture was stirred for 1 hour. A mixture of 13 grams of normal butanol and 29.1 grams of Shimel 303 was then added followed by 100 grams of deionized water. The resulting mixture was mixed for 2 hours and then filtered. The resulting polymer mixture cured and provided a good can interior coating. EXAMPLE 33 Blend with Ammonium Phosphate 1000 grams of the latex from Example 1 was added to a Content 5 flask with a condenser and stirrer in deionized water.
Added along with 1000 grams. A mixture of 18.1 grams of dimethylethanolamine and 50 grams of deionized water was slowly added. Next, 76.6 grams of butyl cellosolve and 222.8 grams of normal-butanol were added to the mixture. Then 715 grams of the epoxy acrylic copolymer from Example 14 was added and stirring continued for 2 hours. Then 1.33 grams of ammonium phosphate was added and stirring continued for an additional hour. The resulting mixture was mixed with 5% Kumel 303. The coating is cured;
It was a clean film with good film properties.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (i)エチレン型不飽和アルキロールアクリルア
ミド単量体と、(ii)カルボキシ、ヒドロキシ、アミ
ン及びアミド基の少なくとも1つの官能基を含有
するエチレン型不飽和官能単量体と、(iii)その他の
エチレン型不飽和単量体とを成分として備える自
己硬化性共重合体を有する水分散被覆組成物であ
つて、 上記共重合体はアルキロールアクリルアミド単
量体の重合を第2段階で行なう2段乳化重合によ
つて得られたものであり、これによりアルキロー
ルアクリルアミドを重合体の表面に集中させ小量
の上記官能単量体と架橋させて比較的硬質の重合
体粒子表面を形成できるようにした水分散被覆組
成物。 2 重合体固形物の重量基準で、前記自己硬化性
共重合体5%ないし99%を含み、さらにエポキシ
−アクリル共重合体1%ないし70%及びリン酸塩
化重合体0%ないし50%を含む特許請求の範囲第
1項記載の水分散被覆組成物。 3 前記リン酸塩化重合体は重合体固形物の重量
基準で3%ないし20%である特許請求の範囲第2
項記載の組成物。 4 前記組成物はさらに重合体固形物の重量基準
で1%ないし10%のアミノプラスト樹脂を含む前
記特許請求の範囲の何れか1項に記載の組成物。 5 前記自己硬化性共重合体のアルキロールアク
リルアミド成分はアルキル化アルキロールアクリ
ルアミドである前記特許請求の範囲の何れか1項
に記載の組成物。 6 前記エポキシ−アクリル共重合体はグラフト
共重合体であり、非グラフト重合体、エポキシ樹
脂及び非グラフトアクリル混合重合体と混ざつた
状態で存在する前記特許請求の範囲の何れか1項
に記載の組成物。 7 前記エポキシ−アクリル共重合体はリン酸塩
化エポキシ−アクリル重合体である前記特許請求
の範囲の何れか1項に記載の組成物。 8 前記エポキシ−アクリル共重合体はエポキシ
−アクリルエステル共重合体である前記特許請求
の範囲の何れか1項に記載の組成物。 9 前記自己硬化性共重合体はリン酸塩またはリ
ン酸の存在下でその構成単量体を共重合すること
によつて生成する前記特許請求の範囲の何れか1
項に記載の組成物。 10 リン酸塩化重合体を含み、そのリン酸塩化
重合体はエポキシホスフエートを含む前記特許請
求の範囲の何れか1項に記載の組成物。 11 リン酸塩化重合体を含み、そのリン酸塩化
重合体が (a) イオン化剤を含む水中でカルボキシまたはヒ
ドロキシ単量体を含むエチレン型不飽和単量体
を反応させることにより生成した樹脂状の高分
子電解質リン酸塩化重合体、 (b) リン酸塩化エポキシ化油、 (c) リン酸塩化エポキシ化ブタジエン共重合体、 (d) 共重合したリン酸塩単量体を含む重合体、 (e) リン酸塩化ポリエステル から選ばれたものである前記特許請求の範囲の何
れか1項に記載の組成物。 12 (i)エチレン型不飽和アルキロールアクリル
アミド単量体、(ii)反応性官能基を含むエチレン型
不飽和官能単量体及び(iii)他のエチレン型不飽和単
量体を共重合成分とすると共に更に共重合体成分
としてリン酸塩を含有する水分散性自己硬化重合
体を含む特許請求の範囲第1項記載の水分散性被
覆組成物。 13 リン酸塩は他の単量体と共重合したアルキ
ルリン酸塩エステル単量体である特許請求の範囲
第12項記載の組成物。 14 前記エポキシ−アクリル共重合体は第4級
アンモンニウム重合体である特許請求の範囲第2
〜6項の何れか1項に記載の組成物。 15 前記エポキシ−アクリル共重合体はエポキ
シ樹脂と、メラミンとアクリル共重合体とのメラ
ミングラフト共重合体とを十分量のアミンの存在
下で反応させ非ゲル化エポキシ−アクリルエステ
ル共重合体を作ることによつて作られる特許請求
の範囲第2〜6項の何れか1項に記載の組成物。 16 (i)アルキロールアクリルアミド、(ii)カルボ
キシ、ヒドロキシ、アミン及びアミド単量体から
選択された官能単量体及び(iii)その他のエチレン型
単量体を2段階で乳化重合する方法であつて、 その第2段階でアルキロールアクリルアミドの
重合を行ない、アルキロールアクリルアミドの小
量が前記官能単量体の小量と反応して比較的硬質
の重合体粒子表面を形成できるようにした自己硬
化性水分散重合体の製造方法。 17 前記アクリルアミドの単量体がアルキル化
アルキロールアクリルアミド単量体である特許請
求の範囲第16項記載の方法。 18 前記アルキル化アルキロールアクリルアミ
ドの単量体がブチル化アルキロールアクリルアミ
ドである特許請求の範囲第17項記載の方法。 19 前記エチレン型不飽和単量体(i)、(ii)及び(iii)
が1乃至20重量%のアルキロールアクリルアミド
単量体、1乃至20重量%の官能単量体及び残部の
その他のエチレン型単量体から成る特許請求の範
囲第16〜18項の何れか1項に記載の方法。 20 自己硬化性水分散重合体の単量体はイオン
化剤の存在下で重合して樹脂状の高分子電解質水
分散自己硬化性重合体を生成する特許請求の範囲
第16〜19項の何れか1項に記載の方法。 21 自己硬化性水分散重合体を製造した後、さ
らにこの自己硬化性水分散重合体にエポキシ−ア
クリル共重合体及び必要があればリン酸塩化重合
体を混合し、上記自己硬化性水分散重合体1%な
いし99%、前記エポキシ−アクリル共重合体1%
ないし70%およびリン酸塩化重合体0%ないし50
%を含む水分散組成物を得ることを特徴とする特
許請求の範囲第16〜20項の何れか1項に記載
の方法。 22 単量体をリン酸塩界面活性剤の存在下でリ
ン酸塩化させる特許請求の範囲第21項に記載の
方法。 23 (i)エチレン型不飽和アルキロールアクリル
アミド単量体と、(ii)カルボキシ、ヒドロキシ、ア
ミン及びアミド基の少なくとも1つの官能基を含
有するエチレン型不飽和官能単量体と、(iii)その他
のエチレン型不飽和単量体とを成分として備える
自己硬化性共重合体を有する水分散被覆組成物を
基質上に噴霧し、次に熱硬化させて前記官能基を
アルキロールアクリルアミドで架橋させる水分散
性被覆組成物の使用方法。
[Claims] 1. (i) an ethylenically unsaturated alkylolacrylamide monomer; and (ii) an ethylenically unsaturated functional monomer containing at least one functional group of carboxy, hydroxy, amine, and amide groups. and (iii) another ethylenically unsaturated monomer. It is obtained by two-stage emulsion polymerization carried out in the second stage, whereby alkylolacrylamide is concentrated on the surface of the polymer and crosslinked with a small amount of the above functional monomer to form a relatively hard polymer. An aqueous dispersion coating composition capable of forming particle surfaces. 2. Based on the weight of the polymer solids, it contains 5% to 99% of the self-curing copolymer, and further contains 1% to 70% of the epoxy-acrylic copolymer and 0% to 50% of the phosphated polymer. An aqueous dispersion coating composition according to claim 1. 3. Claim 2, wherein the phosphated polymer is 3% to 20% by weight of polymer solids.
Compositions as described in Section. 4. A composition according to any preceding claim, wherein the composition further comprises 1% to 10% aminoplast resin, based on the weight of polymer solids. 5. The composition of any one of the preceding claims, wherein the alkylolacrylamide component of the self-curing copolymer is an alkylated alkylolacrylamide. 6. The epoxy-acrylic copolymer is a graft copolymer and is present in a mixture with a non-grafted polymer, an epoxy resin and a non-grafted acrylic mixed polymer. Composition of. 7. The composition of any one of the preceding claims, wherein the epoxy-acrylic copolymer is a phosphated epoxy-acrylic polymer. 8. The composition according to any one of the preceding claims, wherein the epoxy-acrylic copolymer is an epoxy-acrylic ester copolymer. 9. Any one of the above claims, wherein the self-curing copolymer is produced by copolymerizing its constituent monomers in the presence of a phosphate or phosphoric acid.
The composition described in Section. 10. A composition according to any preceding claim, comprising a phosphorylated polymer, the phosphorylated polymer comprising an epoxy phosphate. 11 A phosphorylated polymer, the phosphorylated polymer being (a) a resin-like compound produced by reacting an ethylenically unsaturated monomer containing a carboxy or hydroxy monomer in water containing an ionizing agent; Polyelectrolyte phosphated polymers, (b) phosphated epoxidized oils, (c) phosphated epoxidized butadiene copolymers, (d) polymers containing copolymerized phosphate monomers, ( e) A composition according to any one of the preceding claims, which is selected from phosphated polyesters. 12 (i) an ethylenically unsaturated alkylolacrylamide monomer, (ii) an ethylenically unsaturated functional monomer containing a reactive functional group, and (iii) another ethylenically unsaturated monomer as a copolymer component. A water-dispersible coating composition according to claim 1, further comprising a water-dispersible self-curing polymer containing phosphate as a copolymer component. 13. The composition according to claim 12, wherein the phosphate is an alkyl phosphate ester monomer copolymerized with other monomers. 14 Claim 2, wherein the epoxy-acrylic copolymer is a quaternary ammonium polymer.
The composition according to any one of items 1 to 6. 15 The epoxy-acrylic copolymer is prepared by reacting an epoxy resin with a melamine graft copolymer of melamine and an acrylic copolymer in the presence of a sufficient amount of amine to form a non-gelling epoxy-acrylic ester copolymer. 7. A composition according to any one of claims 2 to 6 made by. 16 A method in which (i) an alkylolacrylamide, (ii) a functional monomer selected from carboxy, hydroxy, amine and amide monomers, and (iii) other ethylene type monomers are emulsion polymerized in two steps. In the second step, the alkylolacrylamide is polymerized such that a small amount of the alkylol acrylamide reacts with a small amount of the functional monomer to form a relatively hard polymer particle surface. A method for producing a water-dispersed polymer. 17. The method of claim 16, wherein the acrylamide monomer is an alkylated alkylolacrylamide monomer. 18. The method of claim 17, wherein the monomer of the alkylated alkylolacrylamide is a butylated alkylolacrylamide. 19 The ethylenically unsaturated monomers (i), (ii) and (iii)
comprises 1 to 20% by weight of an alkylolacrylamide monomer, 1 to 20% by weight of a functional monomer, and the balance other ethylene type monomers. The method described in. 20. Any one of claims 16 to 19, wherein the monomer of the self-curing water-dispersed polymer is polymerized in the presence of an ionizing agent to produce a resinous polymer electrolyte water-dispersed self-curing polymer. The method described in Section 1. 21 After producing the self-curing water-dispersed polymer, the self-curing water-dispersed polymer is further mixed with an epoxy-acrylic copolymer and, if necessary, a phosphated polymer. 1% to 99% of the above epoxy-acrylic copolymer
70% to 70% and 0% to 50% phosphated polymer
21. A method according to any one of claims 16 to 20, characterized in that an aqueous dispersion composition containing % is obtained. 22. The method according to claim 21, wherein the monomer is phosphorylated in the presence of a phosphate surfactant. 23 (i) an ethylenically unsaturated alkylolacrylamide monomer; (ii) an ethylenically unsaturated functional monomer containing at least one functional group of carboxy, hydroxy, amine, and amide groups; and (iii) others. an aqueous dispersion coating composition having a self-curing copolymer comprising as a component an ethylenically unsaturated monomer of Methods of using dispersible coating compositions.
JP14674183A 1982-08-12 1983-08-12 Water-dispersed coating composition and manufacture Granted JPS5949269A (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US40742882A 1982-08-12 1982-08-12
US407428 1982-08-12
US416911 1982-09-13
US468364 1983-02-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5949269A JPS5949269A (en) 1984-03-21
JPH0212513B2 true JPH0212513B2 (en) 1990-03-20

Family

ID=23612047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14674183A Granted JPS5949269A (en) 1982-08-12 1983-08-12 Water-dispersed coating composition and manufacture

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS5949269A (en)
ZA (1) ZA835923B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006077142A (en) * 2004-09-10 2006-03-23 Toyo Ink Mfg Co Ltd Aqueous coating composition containing polymer emulsion
JP2006077143A (en) * 2004-09-10 2006-03-23 Toyo Ink Mfg Co Ltd Aqueous coating composition containing polymer emulsion
JP4743683B2 (en) * 2004-11-26 2011-08-10 関西ペイント株式会社 Water-based paint and coated article formed by coating the water-based paint
JP5260820B2 (en) * 2005-05-10 2013-08-14 三菱レイヨン株式会社 Method for producing aqueous emulsion
JP4684149B2 (en) * 2006-03-28 2011-05-18 京セラ株式会社 Manufacturing method of surface mount module

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5425993A (en) * 1977-07-30 1979-02-27 Kansai Paint Co Ltd Preparation of corrosion-resistant coating resin
JPS5540729A (en) * 1978-09-18 1980-03-22 Kansai Paint Co Ltd Cold drying coating material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5425993A (en) * 1977-07-30 1979-02-27 Kansai Paint Co Ltd Preparation of corrosion-resistant coating resin
JPS5540729A (en) * 1978-09-18 1980-03-22 Kansai Paint Co Ltd Cold drying coating material

Also Published As

Publication number Publication date
ZA835923B (en) 1984-06-27
JPS5949269A (en) 1984-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0101307B1 (en) Aqueous self-curing polymeric blends
US4487861A (en) Aqueous polymeric blends
US4399241A (en) Base for a graft polymer, novel graft polymer compositions, solvents and water-reducible coatings incorporating the novel graft polymers, and processes for making them
US4443568A (en) Polymerization process and product
US4285847A (en) Polymerization process and product
EP0629643B1 (en) Aqueous coating composition
US4595716A (en) Base for a graft polymer, novel graft polymer compositions, solvent and water-reducible coatings incorporating the novel graft polymers, and processes for making them
US4308185A (en) Graft polymer compositions of terminated epoxy resin, processes for making and using same, and substrates coated therewith
US3919154A (en) Aqueous coating composition of acrylic polymer latex, acrylic polymer solution and aminoplast and method of making
JPH0412309B2 (en)
US4487860A (en) Aqueous self-curing polymeric blends
US4503173A (en) Self-curing water dispersed polymer blends
US4600754A (en) Phosphate epoxy acrylic copolymers
US5532297A (en) Divinyl benzene modified, aqueous dispersed, acrylic graft coatings
US5051470A (en) Epoxy-acrylic graft polymers
US4482673A (en) Aqueous coating composition comprising self-emulsifiable ester of epoxy and acid containing addition polymer and method of its preparation
EP0116225B1 (en) Aqueous coating compositions and methods for preparing same
US6034157A (en) Process for producing a coating composition
US4294737A (en) Water soluble epoxy ester copolymers for interior can use
JPH0212513B2 (en)
US4501831A (en) Aqueous coating compositions and process for their preparation from epoxy acidic acrylic polymer and polyfunctional amine
US5093392A (en) Epoxy-acrylic graft polymers with aminoplast
US4585813A (en) Aqueous coating composition comprising self-emulsifiable ester of epoxy and acid containing addition polymer and method of its preparation
US5116888A (en) Epoxy-acrylic graft copolymers with phosphonium cocatalysts carbon-graft
US4404336A (en) Water soluble epoxy ester copolymers for interior can use