JPH03143973A - Can coating composition - Google Patents

Can coating composition

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JPH03143973A
JPH03143973A JP28075589A JP28075589A JPH03143973A JP H03143973 A JPH03143973 A JP H03143973A JP 28075589 A JP28075589 A JP 28075589A JP 28075589 A JP28075589 A JP 28075589A JP H03143973 A JPH03143973 A JP H03143973A
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JP
Japan
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resin
weight
bisphenol
paint
cans
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Pending
Application number
JP28075589A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazushi Amanuma
天沼 一志
Hiroyuki Nemoto
裕之 根本
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Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Original Assignee
Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To improve adhesion to a base metal, processability, extractability and corrosion resistance by incorporating a product obtd. by mixing or precondensing a bisphenol A type epoxy resin and a phenol resin contg. a specified compd. CONSTITUTION:A phenol resin contg 30-90wt.% compd. of the formula (wherein R is H or a 1-12C alkyl; X is H or methyl; a and b are each 1 or 2 and a+b is 3 or 4) is obtd. by reacting 1mol of bisphenol and 5-10mol of formaldehyde in the presence of 1.5-4mol of alkali catalyst at 30-70 deg.C for 30min to 4hr. Then, a product is obtd. by mixing 50-95wt.% bisphenol A epoxy resin with an average mol.wt. of 800-5,500 and 50-5wt.% phenol resin and if necessary, precondensing the mixture at 50-150 deg.C for 10min to 3hr. Then, the product, a curing catalyst, a leveling agent, a slip agent and an eyehole preventive are compounded to obtain a can coating compsn.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、基材金属との密着姓、加工性、抽出性に優れ
、かつ基材金属の腐食性に優れる、硬化の速い新規なエ
ポキシ・フェノール系の缶用塗料に関する。
Detailed Description of the Invention [Objective of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention provides a hardened material that has excellent adhesion to a base metal, processability, and extractability, and is excellent in corrosion resistance of the base metal. This article relates to a new epoxy/phenol paint for cans that can be quickly applied.

(従来の技術) 近年、缶詰用金属缶は、側面に継目を有しないDI缶が
、その美感や生産コス1−の点から主流を成してきてお
り、その用途も従来の熱殺菌処理のない炭酸飲料からレ
トルト殺菌を必要とするコーヒーやウーロン茶等の飲料
物にまで拡大されつつある。
(Prior art) In recent years, DI cans, which do not have side seams, have become the mainstream metal cans for canning because of their aesthetic appearance and production cost. This technology is being expanded from carbonated drinks to beverages such as coffee and oolong tea that require retort sterilization.

スチールあるいはアルミニウムを基材とする金属缶には
、それら金属の保護と美感のために、缶の内外面に熱硬
化性あるいは熱可塑性樹脂から成る缶用塗料が塗装され
るが、DI缶内面塗料としては、従来からエポキシ・ア
ミノ系、エポキシ・フェノール系、変性ビニル系、ビニ
ルオルガノゾル系、ストレートビニル系などをスプレー
塗装することで使用されてきた。これらの塗料のうちエ
ポキシ・フェノール樹脂は、他の塗料に比べ、基材金属
の耐腐食性に優れるという特長がある。しかしながら、
短時間焼付(通常 170〜210℃雰囲気で30秒程
度から2分程度の範囲)が要求されるDI缶においては
、十分な硬化塗膜が得られず、レトルト殺菌処理による
内容物への塗膜成分中の低分子物質の溶出による風味(
フレーバー)の低下が認められる。このため、塗膜の硬
化を速め、溶出量の少ない内面塗料の開発が必要となっ
てきている。
Metal cans based on steel or aluminum are coated with thermosetting or thermoplastic resin paint on the inside and outside of the can to protect the metal and give it a beautiful appearance.DI can interior paint Traditionally, epoxy/amino, epoxy/phenol, modified vinyl, vinyl organosol, straight vinyl, etc. have been used by spray painting. Among these paints, epoxy phenol resin has the advantage of superior corrosion resistance of the base metal compared to other paints. however,
For DI cans that require short-time baking (usually in the range of about 30 seconds to 2 minutes in an atmosphere of 170 to 210°C), a sufficiently cured coating cannot be obtained, and the coating on the contents cannot be obtained by retort sterilization. Flavor due to elution of low molecular weight substances in ingredients (
A decrease in flavor was observed. For this reason, it has become necessary to develop an inner surface coating material that accelerates the curing of the coating film and has a reduced amount of elution.

一方、DI缶外面塗料としては、従来から、アルキッド
系、ポリエステル系、アクリル系、エポンエステル系樹
脂にエポキシ樹脂や、アミノ樹脂などを一般的に配合し
て戒る塗料が、使用されてきた。ところがこのDI缶外
面塗料の焼付条件も、側面に継目のある3ピ一ス缶の外
面塗装に比べ短時間焼付であることから(3ピ一ス缶が
、180°C雰囲気−122分程の焼付であるのに対し
、DI缶は、200℃雰囲気−60〜90秒程度)程度
膜の硬化度が低く、レトルト殺菌処理による塗膜の劣化
(塗膜の軟化、ブリスター、白化等)や、それに伴う基
材金属の腐食が発生しやすい現状にある。従って、現在
、前記樹脂系を使用するかぎりにおいては、腐食性が少
なく、塗膜との密着性に優れるアルミニウムDI缶を使
用する場合においてのみ、実用可能なレベルにあり、も
う一方のスチールDI缶においては、レトルト殺菌処理
を必要とする用途には、実用不可能な状況にある。 と
ころで、この様な欠点を補う良好な手段として、特公昭
63−45689号公報にはビス(3,5−ジヒドロキ
シメチル−4−ヒドロキシフェニル)アルカンを主成分
とする固型レゾールをエーテル化した化合物をエポキシ
樹脂に配合した塗料が記載されている。このエーテル化
によりエーテル化前の固型レゾールのエポキシ樹脂との
相容性及び溶媒溶解性が改善されるが、反面エーテル化
前の固型レゾールに比べ焼付硬化速度が低下してしまう
。このため、短時間焼付が必要とされるDI缶缶内面塗
料としては、未だ不十分な塗膜性能しか得られない。
On the other hand, as paints for the exterior of DI cans, paints that are generally made by blending alkyd, polyester, acrylic, or eponester resins with epoxy resins, amino resins, etc. have been used. However, the baking conditions for this DI can exterior paint are shorter than the exterior coating for a 3-piece can with seams on the sides (3-piece cans are baked in a 180°C atmosphere for about 122 minutes). In contrast to baking, DI cans have a low degree of film hardening (about 60 to 90 seconds under 200°C atmosphere), and are susceptible to deterioration of the film due to retort sterilization (softening of the film, blistering, whitening, etc.), Corrosion of the base metal is likely to occur due to this. Therefore, at present, as long as the above resin system is used, it is only practical when using aluminum DI cans, which are less corrosive and have excellent adhesion to paint films; In this case, it is not practical for applications requiring retort sterilization treatment. By the way, as a good means to compensate for such drawbacks, Japanese Patent Publication No. 63-45689 discloses a compound obtained by etherifying a solid resol whose main component is bis(3,5-dihydroxymethyl-4-hydroxyphenyl)alkane. A paint containing epoxy resin is described. This etherification improves the compatibility with the epoxy resin and the solvent solubility of the solid resol before etherification, but on the other hand, the bake hardening rate is lower than that of the solid resol before etherification. For this reason, as a DI can inner surface paint that requires short baking time, it still provides insufficient coating performance.

特開昭57−182361号公報には、フェノールの三
核体成分を含むフェノール樹脂とエポキシ樹脂とからな
る速硬化性塗料が開示されている。しかしながら、この
フェノールニ核体は、ヒドロキシメチル基が1分子中に
2個しかないために塗膜の網状化に寄与する程度が小さ
く、レトルト殺菌処理により塗膜白化等が生じ耐腐蝕性
も劣るという欠点があった。
JP-A-57-182361 discloses a fast-curing paint comprising a phenol resin containing a phenol trinuclear component and an epoxy resin. However, since this phenol dinuclear substance has only two hydroxymethyl groups in one molecule, its contribution to the reticulation of the paint film is small, and the paint film whitens during retort sterilization treatment, resulting in poor corrosion resistance. There was a drawback.

(発明が解決しようとする課題) 本発明者らは、前記の従来の種々の欠点を改良すべく鋭
意研究を重ねた結果、従来の長時間焼付(5分〜30分
程度)だけでなく短時間焼付(30秒〜5分)において
も、基材金属との密着性、加工性、抽出性、基材金属の
腐食性に優れる缶用塗料組成物を見出したものである。
(Problems to be Solved by the Invention) As a result of intensive research to improve the various drawbacks of the conventional methods described above, the present inventors have found that not only the conventional long-time printing (approximately 5 to 30 minutes) but also the short printing time. The present inventors have discovered a can coating composition that exhibits excellent adhesion to the base metal, processability, extractability, and corrosivity of the base metal even during time baking (30 seconds to 5 minutes).

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段〉 本発明は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂50ないし
95重量%とフェノール樹脂5ないし50重量%とを混
合または予備縮合してなる生成物を含有する缶用塗料に
おいて、フェノール樹脂が下記一般弐N)で表わされる
化合物(以下化合物(+)と省略する)を全フェノール
成分中3RR (ただし、式中、Rは水素原子または炭素Diないし1
2のアルキル基、Xは水素原子またはメチル基、a、b
は共に1または2であってa +b=3またはa+b=
4である。) 本発明に用いるビスフェノールA型エポキシ樹脂はエビ
へロヒドリンとビスフェノールAをアルカリ触媒の存在
下で高分子量まで縮合させるか、あるいはエピハロヒド
リンとビスフェノールAをアルカリ触媒の存在下で低分
子量のエポキシ樹脂に縮合させ、次いで低分子量エポキ
シ樹脂とビスフェノールAとを重付加反応させることに
より製造される。一般には平均分子量は800ないし5
500のエポキシ樹脂が用いられるが、いわゆるフェノ
キシ樹脂といわれる平均分子量約30000程度のエポ
キシ基を実質的に有していない高縮合樹脂を使用するこ
ともできる。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides a paint for cans containing a product obtained by mixing or precondensing 50 to 95% by weight of a bisphenol A type epoxy resin and 5 to 50% by weight of a phenol resin. The phenol resin is a compound (hereinafter abbreviated as compound (+)) represented by the following general 2N) in all the phenol components.
2 alkyl group, X is a hydrogen atom or methyl group, a, b
are both 1 or 2, and a + b = 3 or a + b =
It is 4. ) The bisphenol A type epoxy resin used in the present invention is produced by condensing shrimp helohydrin and bisphenol A to a high molecular weight in the presence of an alkali catalyst, or by condensing epihalohydrin and bisphenol A to a low molecular weight epoxy resin in the presence of an alkali catalyst. It is produced by subjecting a low molecular weight epoxy resin to a polyaddition reaction with bisphenol A. Generally, the average molecular weight is between 800 and 5.
500 epoxy resin is used, but it is also possible to use a so-called phenoxy resin, a high condensation resin having an average molecular weight of about 30,000 and substantially free of epoxy groups.

本発明におけるフェノール樹脂は、化合物(I)を様々
な合成方法により、合成及び精製単離した上で、他のフ
ェノール樹脂と混合もしくは予備縮合させたものを、塗
料中のフェノール樹脂成分とする場合と、以下の合成方
法で合成することにより、化合物(I)を30%〜90
重量%割合で含有するフェノール樹脂初期縮合物(II
)を得て、これを単独あるいは、他のフェノール樹脂と
混合もしくは予備縮合させたものを塗料中のフェノール
樹脂成分とする場合とに分けることができる。
In the present invention, the phenolic resin is obtained by synthesizing, purifying and isolating compound (I) using various synthesis methods, and then mixing or precondensing the compound with other phenolic resins to form the phenolic resin component in the paint. By synthesizing with the following synthesis method, compound (I) can be synthesized from 30% to 90%.
Phenol resin initial condensate (II
) can be used alone, or mixed or precondensed with other phenolic resins and used as the phenolic resin component in paints.

フェノール樹脂初期縮合物(II)は、ビスフェノール
Aあるいは、ビスフェノールFのようなビスフェノール
類とホルムアルデヒドとを、ビスフェノールAの1モル
に対してホルムアルデヒドを5ないし10モルおよびア
ルカリ触媒1.5ないし4モルを使用して、比較的温和
な反応条件、すなわち、反応温度30ないし70℃で3
0分間ないし4時間、より好ましくは45〜55℃で2
〜3時間反応させることにより得ることができる。
The phenolic resin initial condensate (II) is a mixture of bisphenol A or bisphenols such as bisphenol F and formaldehyde, and 5 to 10 moles of formaldehyde and 1.5 to 4 moles of an alkali catalyst per mole of bisphenol A. using relatively mild reaction conditions, i.e., at a reaction temperature of 30 to 70°C.
from 0 minutes to 4 hours, more preferably at 45-55°C for 2 hours.
It can be obtained by reacting for ~3 hours.

化合物(I)を精製単離してから使用する場合には、化
合物(I)は、石炭酸、m−エチルフェノール、3.5
−キシレノール、m−メトキシフェノール等の3官能の
単核フェノールを原料として用いて得ることができる。
When the compound (I) is used after being purified and isolated, the compound (I) is purified and isolated in the following manner:
- It can be obtained using trifunctional mononuclear phenol such as xylenol and m-methoxyphenol as a raw material.

更に、フェノール樹脂初期縮合物(II)は、上記3官
能の単核フェノールを原料フェノールとして用いて得る
か、あるいは、上記3官能の単核フェノールとp−クレ
ゾール、0−クレゾール、ptert−ブチルフェノー
ル、p−エチルフェノール、2.3−キシレノール、m
−メトキシフェノール等の2官能フエノールを併用して
得ることもできる。又、ビスフェノールAもしくは、ビ
スフェノールFとの併用でも可能である。これらの単核
フェノール及びビスフェノールAもしくはビスフェノー
ルFとの併用系によるフェノール樹脂初期縮合物(II
)の調整は、ビスフェノール類による反応条件と同じで
良い。
Furthermore, the phenolic resin initial condensate (II) can be obtained by using the above trifunctional mononuclear phenol as a raw material phenol, or by using the above trifunctional mononuclear phenol and p-cresol, 0-cresol, ptert-butylphenol, p-ethylphenol, 2,3-xylenol, m
- It can also be obtained in combination with a difunctional phenol such as methoxyphenol. It is also possible to use it in combination with bisphenol A or bisphenol F. A phenol resin initial condensate (II
) may be adjusted under the same reaction conditions as those for bisphenols.

フェノール樹脂初期縮合物(If)の合成に用いられる
アルカリ触媒は、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムの
様な強塩基が望ましいが炭酸ナトリウム等も単独あるい
は混合で使用することができる。ホルムアルデヒドは、
ホルマリン、バラホルムアルデヒドとしても使用するこ
とができる。
The alkali catalyst used in the synthesis of the phenol resin initial condensate (If) is preferably a strong base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, but sodium carbonate or the like can also be used alone or in combination. Formaldehyde is
It can also be used as formalin and rose formaldehyde.

この合成の重要な点は縮合反応をおさえホルムアルデヒ
ドのフェノール類に対する付加反応のみを起こさせるこ
とであり、そのために反応温度はできるだけ低く、アル
カリ触媒をフェノール類のモル数以上使用し、ホルムア
ルデヒドをやはりフェノール類の当量数以上使用する。
The important point in this synthesis is to suppress the condensation reaction and allow only the addition reaction of formaldehyde to the phenols to occur.To this end, the reaction temperature is as low as possible, an alkaline catalyst is used in excess of the number of moles of the phenols, and formaldehyde is also added to the phenols. Use more than the equivalent number of the class.

例えばフェノール類としてビスフェノールAを1モルを
用いた場合、アルカリ触媒は2モル位、ホルムアルデヒ
ドは8モル位の量を用いるのが通している。
For example, when 1 mole of bisphenol A is used as the phenol, it is customary to use about 2 moles of the alkali catalyst and about 8 moles of formaldehyde.

反応の終点はGPC測定により求められるが、石炭酸の
反応のように縮合の程度によって淡黄色から暗赤色まで
色相の変化するものについては、色相を管理することに
より求めることもできる。
The end point of the reaction is determined by GPC measurement, but in cases where the hue changes from pale yellow to dark red depending on the degree of condensation, such as in the reaction of carbolic acid, it can also be determined by controlling the hue.

また反応条件を十分管理できるなら反応時間で求めるこ
ともできる。
Furthermore, if the reaction conditions can be controlled sufficiently, it can also be determined by the reaction time.

反応生成物からフェノール樹脂初期縮合物(II)を分
離するには、反応混合物を塩酸、硫酸などで溶液を酸性
側にして析出物を濾過、水洗いすることにより得ること
ができる。ビスフェノール類のように有機溶剤への溶解
度の高い反応生成物の場合は、有機溶剤と酸を同時に加
え、溶剤中へ抽出することもできる。抽出した反応生成
物は必要に応して酸、アルカリ、水等で洗浄して精製す
ることができる。
In order to separate the phenol resin initial condensate (II) from the reaction product, the reaction mixture can be acidified with hydrochloric acid, sulfuric acid, etc., and the precipitate can be filtered and washed with water. In the case of reaction products with high solubility in organic solvents, such as bisphenols, the organic solvent and acid can be added simultaneously and extracted into the solvent. The extracted reaction product can be purified by washing with acid, alkali, water, etc., if necessary.

フェノール樹脂初期縮合物(II)中の化合物(■)の
生成量は、GPC測定により確認することができる。ま
た、メチロール濃度については核磁気共鳴スペクトルか
ら確認することができる。
The amount of compound (■) produced in the phenol resin initial condensate (II) can be confirmed by GPC measurement. Furthermore, the methylol concentration can be confirmed from nuclear magnetic resonance spectroscopy.

塗料中の樹脂組成比率は、ビスフェノールA型エポキシ
樹脂50ないし95重量%、より好ましくは、70ない
し90重量%とフェノール樹脂5ないし50重量%、よ
り好ましくは10ないし30重量%である。フェノール
樹脂の含有量が多くなる程、塗膜の硬化度が上がり耐レ
トルト性が向上するが、加工性、密着性、水抽出性が劣
化してくる。又、フェノール樹脂の含有量が少なくなる
と耐レトルト性が劣化する。
The resin composition ratio in the paint is 50 to 95% by weight of bisphenol A epoxy resin, more preferably 70 to 90% by weight and 5 to 50% by weight of phenol resin, more preferably 10 to 30% by weight. As the content of the phenolic resin increases, the degree of curing of the coating film increases and the retort resistance improves, but processability, adhesion, and water extractability deteriorate. Moreover, when the content of phenolic resin decreases, retort resistance deteriorates.

又、フェノール樹脂中の化合物(I)の含有量について
は、30ないし90重量%、より好ましくは50ないし
80重量%である。化合物(I)の含有量が多くなる程
、塗膜の硬化速度が上がり、特に耐レトルト性、水抽出
性が向上する。一般的にフェノール樹脂は、耐レトルト
性、水抽出性が向上すると、加工性、密着性が劣化し、
これらの性能全てを満足させることは、難しいのである
が、化合¥yJ(I)の硬化の速さを利用し、化合物N
)により耐レトルト性、水抽出性を比較的少量で付与さ
せることができるため化合物(I)をフェノール樹脂成
分中、70ないし90重量%含有させた上で、ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂を多量に、つまり、全樹脂成分
中95重量%まで配合することで、上記塗膜性能のバラ
ンスをとることができる。
Further, the content of compound (I) in the phenol resin is 30 to 90% by weight, more preferably 50 to 80% by weight. As the content of compound (I) increases, the curing speed of the coating film increases, and in particular, retort resistance and water extractability improve. Generally, when the retort resistance and water extractability of phenolic resin improve, the processability and adhesion deteriorate.
It is difficult to satisfy all of these properties, but by taking advantage of the curing speed of compound N
), retort resistance and water extractability can be imparted with a relatively small amount, so compound (I) is contained in the phenol resin component in an amount of 70 to 90% by weight, and a large amount of bisphenol A type epoxy resin is added. That is, by blending up to 95% by weight of the total resin components, the above-mentioned coating film performance can be balanced.

化合物(I)は、それ自体エポキシ樹脂との相容性が悪
いものであるが、化合物(【)以外のフェノール樹脂と
の比率を、フェノール樹脂中10重量%よりも大きくす
ることで、容易にエポキシ樹脂と相溶させることができ
る。この比率の変化とエポキシ樹脂との相溶性の変化は
、これらに用いるエポキシ樹脂の分子量、溶媒の種類等
によっても異なる。この比率が10重量%より小さいと
、エポキシ樹脂の分子量が5000以上のものを多量に
含有する場合あるいは芳香族系溶剤やアルコール系溶剤
を全溶剤中の30重量%程度以上含有する場合には、塗
料化後に濁りを生し、更に塗装後の塗膜表面に細かい凹
凸を生じる。この塗膜では、焼付時の硬化の不均一や塗
膜欠陥(ピンホール、オレンジビール、クレータ−)等
が生し、十分な塗膜性能が得られない。このエポキシの
分子量、溶媒の種類に影響されない化合物(I)の含有
量としては、フェノール樹脂成分中80重量%以下であ
ることが好ましい。また、化合物(I)の含有量が、フ
ェノール樹脂成分中の30重量%未満になると、化合物
N)に起因する本発明の効果が達成できなくなる。
Compound (I) itself has poor compatibility with epoxy resins, but by increasing the ratio of compound (I) with phenol resins other than compound () to more than 10% by weight in the phenol resin, it can be easily treated. Can be made compatible with epoxy resin. Changes in this ratio and changes in compatibility with the epoxy resin also vary depending on the molecular weight of the epoxy resin used, the type of solvent, etc. If this ratio is less than 10% by weight, if the epoxy resin contains a large amount of epoxy resin with a molecular weight of 5000 or more, or if it contains aromatic solvents or alcohol solvents in an amount of about 30% by weight or more of the total solvent, It becomes cloudy after being made into a paint, and also causes fine irregularities on the surface of the paint film after painting. This coating film suffers from non-uniform curing during baking and coating defects (pinholes, orange beer, craters), etc., making it impossible to obtain sufficient coating performance. The content of compound (I), which is not affected by the molecular weight of the epoxy and the type of solvent, is preferably 80% by weight or less in the phenol resin component. Furthermore, if the content of compound (I) is less than 30% by weight in the phenolic resin component, the effects of the present invention due to compound N) cannot be achieved.

化合物(I)以外のフェノール樹脂としては、任意のフ
ェノール成分とホルムアルデヒドを塩基性触媒あるいは
、酸性触媒の存在下で縮合して得られるレゾール型フェ
ノール樹脂あるいは、ノボラック型フェノール樹脂であ
る。これらのフェノール樹脂を構成するフェノール成分
としてはo −クレゾール、p−クレゾール、p −t
ert−ブチルフェノール、p−エチルフェノール、2
.3−キシレノール、2,5−キシレノール、p−te
rt−アミノフェノール、p−ノニルフェノール、p−
フェニルフェノール、p−シクロヘキシルフェノール等
の2官能フエノール類、石炭酸、m−クレゾール、m−
エチルフェノール、35−キシレノール、m−メトキシ
フェノール等の3官能性フエノール類、2.4−キシレ
ノール、2,6−キシレノール等のl 官n 性フェノ
ール類、ビスフェノールA、ビスフェノールB、ビスフ
ェノールF等の2価フェノール類等の単独あるいは2種
以上の組合せが使用される。
Phenol resins other than compound (I) include resol type phenol resins or novolac type phenol resins obtained by condensing any phenol component with formaldehyde in the presence of a basic catalyst or an acidic catalyst. The phenolic components constituting these phenolic resins include o-cresol, p-cresol, and p-t.
ert-butylphenol, p-ethylphenol, 2
.. 3-xylenol, 2,5-xylenol, p-te
rt-aminophenol, p-nonylphenol, p-
Bifunctional phenols such as phenylphenol and p-cyclohexylphenol, carbolic acid, m-cresol, m-
Trifunctional phenols such as ethylphenol, 35-xylenol, m-methoxyphenol, l-functional phenols such as 2,4-xylenol, 2,6-xylenol, bisphenol A, bisphenol B, bisphenol F, etc. The hydric phenols may be used alone or in combination of two or more.

この様な方法で得られたエポキシ樹脂、フェノール樹脂
を組合わせて缶用エポキシ・フェノール型塗料を作成す
るのであるが、その際に単に混合してもよいし、またン
混合後50℃ないし1000程度の温度で10分ないし
3時間程度の予備縮合を行なってもさしつかえない。
The epoxy resin and phenol resin obtained by this method are combined to create an epoxy/phenol type paint for cans, and at that time, they may be simply mixed, or they may be heated at 50°C to 1000°C after mixing. Precondensation may be carried out at a temperature of about 10 minutes to about 3 hours.

又、このエポキシ・フェノール型塗料の作成においては
、混合時あるいは予備縮合時に、少星の無機酸あるいは
有機酸を硬化触媒として、用いることができる。また、
アルミニウムブチレート、アルミニウムイソプロピレー
ト等のいわゆるアルミキレートを付加させたエポキシ樹
脂、フェノール樹脂を用いることもできる。また通常に
用いられるレベリング剤、すべり剤、アイホール防止剤
等の塗料添加剤、界面活性剤を用いることや、二酸化チ
タン、酸化亜鉛、アルミニウム等の顔料等により着色す
ることもできる。
Furthermore, in the preparation of this epoxy-phenol type coating material, an inorganic or organic acid can be used as a curing catalyst during mixing or precondensation. Also,
Epoxy resins and phenol resins to which so-called aluminum chelates such as aluminum butyrate and aluminum isopropylate are added can also be used. It is also possible to use commonly used paint additives such as leveling agents, slip agents, anti-eyehole agents, and surfactants, or to color with pigments such as titanium dioxide, zinc oxide, and aluminum.

本発明により得られた缶用内面塗料及び缶用外面塗料は
、先に述べたDI缶のみならず他の2ピ一ス缶(DR缶
、オーバル缶、プリン缶等〉あるいは、3ピ一ス缶(ハ
ンダ缶、溶接缶、接着毎)にも幅広く使用が可能である
The inner surface paint for cans and the outer surface paint for cans obtained by the present invention are applicable not only to the above-mentioned DI cans, but also to other two-piece cans (DR cans, oval cans, pudding cans, etc.) or three-piece cans. It can also be widely used for cans (solder cans, welded cans, adhesive cans).

これら缶用、内面及び外面塗料は、それぞれ、ロール塗
装、スプレー塗装、浸漬塗装等の公知の手段で塗装され
、180℃ないし330℃で15秒ないし30分程度の
焼付により硬化する。塗膜厚は、特に制限はないが1μ
ないし50部程度が適当である。
These paints for the inner and outer surfaces of cans are applied by known means such as roll coating, spray coating, dip coating, etc., and are cured by baking at 180° C. to 330° C. for about 15 seconds to 30 minutes. The coating thickness is not particularly limited, but is 1μ.
Approximately 50 to 50 copies is appropriate.

(実施例) 〔エポキシ溶液1の調整〕 AER669(旭化成社製ビスフェノールA型エポキシ
樹脂)30重量部をプロピレングリコールモノn−プロ
ピルエーテル50重量部、シクロへキサノン20重量部
に溶解した。
(Example) [Preparation of epoxy solution 1] 30 parts by weight of AER669 (bisphenol A type epoxy resin manufactured by Asahi Kasei Corporation) was dissolved in 50 parts by weight of propylene glycol mono-n-propyl ether and 20 parts by weight of cyclohexanone.

〔エポキシ)容ン夜2の言周整〕 フェノキシPKHH(ユニオンカーバイト社製フェノキ
シ樹脂)30重量部をプロピレングリコールモノメチル
エーテルアセテ−)50重量部、シクロへキサノン20
重量部に溶解した。
[Epoxy] 30 parts by weight of phenoxy PKHH (phenoxy resin manufactured by Union Carbide), 50 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate, 20 parts by weight of cyclohexanone
Parts by weight were dissolved.

〔フェノール樹脂初期縮合物lの調整〕ビスフェノール
A228 g (Iモル)、37%ホルマリン649g
(8モル)、35%水酸化ナトリウム302g(2,6
4モル)を混合し、50°Cで2時間反応後酢酸エチル
250gとn−ブチルアルコール250gを加え、続い
て、20%塩酸401g(2,2モル〉を加え、60°
Cで10分間撹拌後、静置したところ数分間で2層に分
かれた。上層が有機化合物の層で収量は430gであっ
た。水とアンモニア水を用いて有機層を洗浄、中和し、
330gの淡紫色透明なフェノール樹脂初!iJI縮合
物1が得られた。固形分は30%であった。この溶液を
高速液体クロマトグラムおよび核磁気共鳴吸収スペクト
ル分析したところ、2.2ビス(3,5−ジヒドロキシ
メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンを75%含
むことが確認された。残り25%はメチロール基部分で
縮合したビスフェノールAの2量体と3量体のポリメチ
ロール化物の混合物であった。
[Preparation of phenolic resin initial condensate 1] Bisphenol A 228 g (1 mol), 37% formalin 649 g
(8 mol), 302 g (2,6 mol) of 35% sodium hydroxide
After reacting at 50°C for 2 hours, 250g of ethyl acetate and 250g of n-butyl alcohol were added, followed by 401g (2.2mol) of 20% hydrochloric acid, and the mixture was heated at 60°C.
After stirring at C for 10 minutes, the mixture was allowed to stand still and separated into two layers within a few minutes. The upper layer was an organic compound layer and the yield was 430 g. Wash and neutralize the organic layer using water and aqueous ammonia,
330g light purple transparent phenolic resin first! iJI condensate 1 was obtained. Solid content was 30%. When this solution was analyzed by high performance liquid chromatography and nuclear magnetic resonance absorption spectroscopy, it was confirmed that it contained 75% of 2.2bis(3,5-dihydroxymethyl-4-hydroxyphenyl)propane. The remaining 25% was a mixture of polymethylolated bisphenol A dimers and trimers condensed at the methylol group.

〔2,2−ビス(3,5−ジヒドロキシメチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパンの調整〕 上記フェノール樹脂初期縮合物1中の2.2−ビス(3
5−ジヒドロキシメチル−4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパンを液体クロマトグラムで分離した後、40℃で減
圧脱溶媒を行ない、淡褐色固体を得た。この固体を高速
液体クロマトクラムおよび核磁気共鳴スペクトル分析し
たところ、2.2ビス(35−ジヒドロキシメチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロパンを99%含むことが確
認された。
[Preparation of 2,2-bis(3,5-dihydroxymethyl-4-hydroxyphenyl)propane] 2,2-bis(3
After separating 5-dihydroxymethyl-4-hydroxyphenyl)propane by liquid chromatography, the solvent was removed under reduced pressure at 40°C to obtain a light brown solid. High performance liquid chromatography and nuclear magnetic resonance spectroscopy of this solid revealed that 2.2bis(35-dihydroxymethyl-4
-Hydroxyphenyl)propane was confirmed to contain 99%.

〔フェノール樹脂初期縮合物2の調整〕石炭酸188 
g (2モル)、37%ホルマリン974g(I2モル
)、35%水酸化ナトリウム302g(2,64モル)
を混合し、50℃で1時。
[Preparation of phenolic resin initial condensate 2] Carbolic acid 188
g (2 mol), 37% formalin 974 g (I2 mol), 35% sodium hydroxide 302 g (2.64 mol)
Mix and heat at 50°C for 1 hour.

間30分反応させた。その後の操作はフェノール樹脂初
期縮合物Iの調整と同様の方法で調整、分析し、下記構
造式の化合物を82%含有する初期縮合物2を得た。
The reaction was allowed to proceed for 30 minutes. The subsequent operations were carried out in the same manner as the preparation and analysis of phenolic resin initial condensate I, and initial condensate 2 containing 82% of the compound having the following structural formula was obtained.

〔フェノール樹脂lの調整〕[Adjustment of phenolic resin l]

ビスフェノールA1モルを37%ホルムアルデヒド水溶
液2.4モルに溶かし、25%アンモニア水0.2モル
を加え95℃で1時間反応させた。得られた縮合生成物
をメチルイソブチルケトン(MIBK)30部、シクロ
へキサノン30部、キシレン40部からなる混合溶剤に
抽出し、水洗後I昼夜静置し水層を分離し、30%固形
分のレゾール溶液を得た。
1 mol of bisphenol A was dissolved in 2.4 mol of 37% formaldehyde aqueous solution, 0.2 mol of 25% aqueous ammonia was added, and the mixture was reacted at 95° C. for 1 hour. The resulting condensation product was extracted into a mixed solvent consisting of 30 parts of methyl isobutyl ketone (MIBK), 30 parts of cyclohexanone, and 40 parts of xylene, and after washing with water, it was left to stand day and night to separate the aqueous layer, and the solid content was 30%. A resol solution was obtained.

〔フェノール樹脂2の調整〕 p−クレゾール50部、石炭酸50部、ホルムアルデヒ
ドの37%水溶液102部、25%アンモニア水溶液1
5部を仕込み、98℃還流で3時間反応させ、得られた
縮合生成物をメチルイソブチルケトンとキシレンの1/
1の混合溶剤で抽出した後、共沸脱水により水を除去し
、レゾール型フェノール樹脂の35%溶液を得た。
[Preparation of phenolic resin 2] 50 parts of p-cresol, 50 parts of carbolic acid, 102 parts of a 37% formaldehyde aqueous solution, 1 25% ammonia aqueous solution
5 parts of methyl isobutyl ketone and 1/2 of xylene were reacted for 3 hours under reflux at 98°C.
After extraction with the mixed solvent of No. 1, water was removed by azeotropic dehydration to obtain a 35% solution of resol type phenolic resin.

〔フェノール樹脂3の調整〕 p−クレゾール50部、石炭酸50部、ホルムアルデヒ
ドの37%水溶液102部に対して、りん酸2部を加え
、98℃還流下で4時間反応させた。80℃の熱水で3
回洗滌後、静置により水を分離し、さらに減圧200℃
にて2時間乾燥した後、ブチルセロソルブとキシレンの
1/1のl見合溶剤に溶解し、ノボラック型フェノール
樹脂の35%溶液を得た。
[Preparation of Phenol Resin 3] 2 parts of phosphoric acid was added to 50 parts of p-cresol, 50 parts of carbolic acid, and 102 parts of a 37% aqueous solution of formaldehyde, and the mixture was reacted under reflux at 98°C for 4 hours. 3 with 80℃ hot water
After washing twice, the water is separated by standing, and the pressure is reduced to 200°C.
After drying for 2 hours, the mixture was dissolved in a 1/1 ratio solvent of butyl cellosolve and xylene to obtain a 35% solution of novolak type phenolic resin.

以下、実施例1〜9、比較例1〜9の各塗料を調整し、
塗装焼付し塗膜性能評価を行なった。
Below, each paint of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 9 was adjusted,
The paint was baked and the performance of the paint film was evaluated.

〔塗料の調整〕[Paint adjustment]

各塗料共、表1の樹脂組成になる様、混合あるいは予備
縮合し、固型分30%の塗料とした。22−ビス(3,
5−ジヒドロキシメチル−4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパンの配合方法は、フェノール樹脂溶液とn−ブタノ
ールの混合液に添加し、固型分30%のフェノール樹脂
溶液としてから、エポキシ樹脂溶液と混合させた。2−
2−ビス(3,5−ジヒドロキシメチル−4−ヒドロキ
シフェニル)プロパンの溶解の際には、50℃で約lO
分程度の撹拌が必要であった。又、各塗料とも固型分を
30%にするための希釈は、N−ブタノール:シクロヘ
キサノン:キシレン−40=30:30の混合溶媒で行
なった。
Each paint was mixed or precondensed to have the resin composition shown in Table 1, resulting in a paint with a solid content of 30%. 22-bis(3,
5-dihydroxymethyl-4-hydroxyphenyl)propane was added to a mixed solution of a phenol resin solution and n-butanol to form a phenol resin solution with a solid content of 30%, and then mixed with an epoxy resin solution. 2-
When dissolving 2-bis(3,5-dihydroxymethyl-4-hydroxyphenyl)propane, approximately 1O
Stirring for about a minute was required. Further, each paint was diluted to a solid content of 30% using a mixed solvent of N-butanol:cyclohexanone:xylene-40=30:30.

〔塗装方法〕[Painting method]

得られた塗料を乾燥塗膜が5μになるように#25の塗
錫量のブリキ板にロールコータ−を用いて塗装に表2中
の条件で焼付し、各塗装板を得た。
The resulting paint was baked on a #25 tin plate using a roll coater under the conditions shown in Table 2 so that the dry coating film had a thickness of 5 μm to obtain each coated plate.

ただし、過マンガン酸カリウム消費量試験用には、アル
ミ板を使用した。
However, an aluminum plate was used for the potassium permanganate consumption test.

〔試験方法〕〔Test method〕

1)過マンガン酸カリウム消費量 300cm”の塗装板を300 ccの蒸留水の中に浸
漬し、125℃−30分のレトルト殺菌処理を行なった
後、この抽出液を食品衛生法に記載された試験法に準じ
て、過マンガン酸カリウム消費量を測定した。
1) A painted plate with a consumption of 300 cm of potassium permanganate was immersed in 300 cc of distilled water and sterilized in a retort at 125°C for 30 minutes. Potassium permanganate consumption was measured according to the test method.

2)密着性 塗膜面にナイフを使用して約1.5 mmの巾で縦、横
それぞれ11本の切り目をゴバン目に入れる。
2) Adhesive Use a knife to make 11 vertical and horizontal cuts, each about 1.5 mm wide, on the surface of the adhesive coating.

24IIIrs巾のセロハン粘着テープを密着させ、強
く剥離した時のゴバン目部の未剥離数を表わす。
It represents the number of unpeeled goblin parts when a cellophane adhesive tape with a width of 24IIIrs is applied and strongly peeled off.

3)加工性 特殊ハゼ折り型デュポン衝撃試験機を用い、下部に2つ
折りにした試料を置き、接触面が平な重さ1kgの鉄の
錘りを高さ50cmから落下させた時に生じる折り曲げ
部分の塗膜の亀裂の長さを測定した。
3) Processability Using a special fold-type DuPont impact tester, place a sample folded in half at the bottom and drop a 1 kg iron weight with a flat contact surface from a height of 50 cm. The length of cracks in the paint film was measured.

4〉耐食性 塗膜面にナイフを使用して×印の切り目を入れた試験片
を1%食塩水中で125℃−30分間処理を行い、×印
部近傍の腐食の程度を判定した。
4> Corrosion Resistance A test piece with an x mark made on the coating surface using a knife was treated in 1% saline at 125°C for 30 minutes, and the degree of corrosion near the x mark was determined.

以下、実施例、比較例の樹脂組成と塗膜性能評価を記す
The resin compositions and coating film performance evaluations of Examples and Comparative Examples are described below.

比較例10 エポキシ溶液1 100重量部にユリア樹脂であるスー
パーベッカミンP−138(日本ライヒホールド社製、
樹脂成分60重量%)を10.6重量部混合し、MEK
を用いて固型分30%のエポキシ・ユリア系塗料を得た
Comparative Example 10 Epoxy Solution 1 100 parts by weight was added with Super Beckamine P-138 (manufactured by Nippon Reichhold Co., Ltd.), which is a urea resin.
10.6 parts by weight of 60% by weight resin component were mixed and
Using this method, an epoxy-urea paint with a solid content of 30% was obtained.

比較例11 バイロンGK−130(東洋紡績社製)50重量部をシ
クロヘキサノン25重量部とキシレン25重量部を用い
て溶解した後、ベンゾグアナミン樹脂であるスーパーベ
ッカミン15−594(日本ライヒホールド社製、樹脂
成分55重量%)を100重量部及びプロピレングリコ
ールモノn−プロピルエーテルで溶解した固型分50%
のAER661溶液20重量部を混合して、ポリエステ
ル・アミノ系塗料を得た。
Comparative Example 11 After dissolving 50 parts by weight of Byron GK-130 (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) using 25 parts by weight of cyclohexanone and 25 parts by weight of xylene, Super Beckamine 15-594 (manufactured by Nippon Reichhold Co., Ltd.), which is a benzoguanamine resin, was dissolved. Solid content 50% by dissolving 100 parts by weight of resin component (55% by weight) and propylene glycol mono-n-propyl ether
A polyester/amino paint was obtained by mixing 20 parts by weight of the AER661 solution.

比較例1,2は2.2−ビス(3,5−ジヒドロキシメ
チル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンが完全に溶解
せず塗装不可能であった。
In Comparative Examples 1 and 2, 2,2-bis(3,5-dihydroxymethyl-4-hydroxyphenyl)propane was not completely dissolved and coating was impossible.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明により次のような効果が確認された。 The following effects were confirmed by the present invention.

DI缶用塗料の焼付条件に相当する200℃−30秒焼
付において、本発明塗料は、従来のエポキシ・フェノー
ル系塗料に比べ、過マンガン酸カリウム消費量及び密着
性が従来の塗料に比べ非常に優れる。又、従来の他の樹
脂系塗料と比較すると、耐食性で特に優れる。つまり、
缶内面用塗料としては、従来のエポキシ・フェノール系
塗料やエポキシ・ユリア系塗料に比べ、過マンガン酸カ
リウム消費量、密着性、加工性、耐食性に優れ、缶外面
用塗料としては、従来のポリエステル・アミノ系塗料と
比較し、耐食性が非常に優れる。従って、缶外面塗料と
しては、耐腐食性の点でアルミニウムDI缶よりも劣る
スチールDI缶においてレトルト殺菌処理を必要とする
飲料缶のベースコート(下地に直接塗装)用として、優
れた塗膜を得ることができた:
When baked at 200°C for 30 seconds, which corresponds to the baking conditions for DI can paints, the paint of the present invention has significantly lower potassium permanganate consumption and adhesion than conventional epoxy/phenol paints. Excellent. Also, compared to other conventional resin-based paints, it has particularly excellent corrosion resistance. In other words,
As paint for the inside of cans, it has superior potassium permanganate consumption, adhesion, processability, and corrosion resistance compared to conventional epoxy/phenol paints and epoxy/urea paints, and as paint for the outside of cans, conventional polyester・Very superior corrosion resistance compared to amino-based paints. Therefore, as a paint for the exterior of cans, it can be used as a base coat (coating directly on the substrate) for steel DI cans, which are inferior to aluminum DI cans in terms of corrosion resistance, and require retort sterilization. I was able to:

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ビスフェノールA型エポキシ樹脂50ないし95重
量%とフェノール樹脂5ないし50重量%とを混合また
は予備縮合してなる生成物を含有する缶用塗料において
、フェノール樹脂が一般式( I )で表わされる化合物
を全フェノール樹脂成分中30ないし90重量%含有す
ることを特徴とする缶用塗料組成物。 一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ (ただし、式中、Rは水素原子または炭素数1ないし1
2のアルキル基、Xは水素原子またはメチル基、a,b
は共に1または2であってa+b=3またはa+b=4
である。)
[Scope of Claims] 1. A paint for cans containing a product obtained by mixing or precondensing 50 to 95% by weight of a bisphenol A type epoxy resin and 5 to 50% by weight of a phenolic resin, in which the phenolic resin has the general formula A paint composition for cans, characterized in that the compound represented by (I) is contained in an amount of 30 to 90% by weight based on the total phenolic resin component. General formula (I) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (However, in the formula, R is a hydrogen atom or has 1 or 1 carbon atoms.)
2 alkyl group, X is a hydrogen atom or methyl group, a, b
are both 1 or 2 and a+b=3 or a+b=4
It is. )
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57126859A (en) * 1981-01-30 1982-08-06 Toyo Ink Mfg Co Ltd Paint for inner surface of can
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