JPH04318085A - Water-based coating composition for coating of inner surface of can - Google Patents

Water-based coating composition for coating of inner surface of can

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JPH04318085A
JPH04318085A JP11262691A JP11262691A JPH04318085A JP H04318085 A JPH04318085 A JP H04318085A JP 11262691 A JP11262691 A JP 11262691A JP 11262691 A JP11262691 A JP 11262691A JP H04318085 A JPH04318085 A JP H04318085A
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JP
Japan
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epoxy resin
monomer
modified epoxy
composition
resin
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JP11262691A
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Japanese (ja)
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Tetsuo Ezawa
江沢 哲夫
Kaoru Morita
薫 森田
Tsutomu Kawamura
力 川村
Tomokuni Ihara
知邦 井原
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Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject composition having excellent processability, adhesivity, corrosion resistance, water-resistance, chemical resistance, etc., by reacting a specific carboxyl-containing resin with an epoxy resin and using an aqueous dispersion of the obtained modified epoxy resin, etc., as a main component. CONSTITUTION:The objective composition is composed mainly of an aqueous dispersion of (A) a modified epoxy resin produced by reacting (a) a carboxyl- containing resin consisting of a copolymer containing (i) one or more kinds of polybasic acid monomer containing an alpha, beta-ethylenic unsaturated group which is selected from maleic anhydride, maleic acid and fumaric acid and (ii) an ethylenic hydrocarbon as essential monomer components with (b) an epoxy resin and/or (B) a graft polymer produced by the graft polymerization of a polymerizable unsaturated vinyl monomer to the above modified epoxy resin.

Description

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

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、飲物、肉類、野菜、果
物などの食用缶の内面を被覆するのに有用な缶内面用水
性被覆組成物に関し、特に加工性、付着性、耐食性、耐
水性、耐薬品性、衛生性、フレーバー性等の性能に優れ
た缶内面用水性被覆組成物に関する。
[Field of Industrial Application] The present invention relates to an aqueous coating composition for the inner surface of cans useful for coating the inner surfaces of edible cans for beverages, meat, vegetables, fruits, etc. The present invention relates to an aqueous coating composition for the inside of a can that has excellent properties such as durability, chemical resistance, hygienic properties, and flavor properties.

【0002】0002

【従来の技術とその課題】従来、有機溶剤を溶媒又は分
散媒とする缶内面用塗料は、環境衛生上及び火災安全上
好ましくないばかりか、塗装適正粘度を維持するために
基質樹脂の分子量を低くする必要があり、そのためにフ
レーバー性などが低下するという問題があった。これら
の問題点を解決するために、有機溶剤を全くもしくは殆
ど含有しない缶内面用水性塗料の開発も行なわれている
。これまでに開発されている主な缶内面用水性塗料とし
ては、例えば、(I)カルボキシル基含有ビニル樹脂と
エポキシ樹脂とを3級アミンの存在下でエステル化して
得られる自己乳化性エマルジョン塗料(特開昭55−3
481号公報);(II)エポキシ樹脂に重合性不飽和
酸モノマーを含むビニルモノマーを過酸化物を触媒とし
てグラフト重合して得られる自己乳化型エマルジョン塗
料(特開昭53−1285号公報);及び(III)エ
ポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物と、芳
香族ビニルモノマー、α、β−エチレン性不飽和カルボ
ン酸のアルキルエステル、アクリル酸又はメタクリル酸
からなるモノマー混合物とを反応(重合)させて得られ
る自己乳化型エマルジョン塗料(特開昭58−1985
13号公報、同60−106805号公報)などがあげ
られる。
[Prior Art and its Problems] Conventionally, paints for the inside of cans that use organic solvents as solvents or dispersion media are not only unfavorable in terms of environmental hygiene and fire safety, but also reduce the molecular weight of the base resin in order to maintain an appropriate coating viscosity. There was a problem in that the flavor properties and the like deteriorated because of this. In order to solve these problems, efforts are being made to develop water-based paints for the inside of cans that contain no or almost no organic solvent. The main water-based paints for the inside of cans that have been developed so far include (I) a self-emulsifying emulsion paint obtained by esterifying a carboxyl group-containing vinyl resin and an epoxy resin in the presence of a tertiary amine ( JP-A-55-3
(II) Self-emulsifying emulsion paint obtained by graft polymerizing a vinyl monomer containing a polymerizable unsaturated acid monomer to an epoxy resin using a peroxide as a catalyst (Japanese Patent Laid-Open No. 1285/1985); and (III) reacting the reaction product of an epoxy resin and (meth)acrylic acid with a monomer mixture consisting of an aromatic vinyl monomer, an alkyl ester of an α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acid, acrylic acid or methacrylic acid. Self-emulsifying emulsion paint obtained by (polymerization)
No. 13 and No. 60-106805).

【0003】しかしながら、上記(I)〜(III)の
エマルジョン塗料について種々検討を行なった結果、こ
れらのエマルジョン塗料は塗膜の硬化性、付着性および
加工性等はすぐれているが、フレーバー性、耐食性、耐
水性、耐薬品性等が不十分であることが判明した。すな
わち、該塗料における自己乳化型樹脂の基本的構造はエ
ポキシ樹脂に軟質化された線状ビニル樹脂がペンダント
に結合してなるものと推定される。そして、該自己乳化
型樹脂において、■該樹脂の高融点化や高粘度化を抑制
して塗膜に可とう性を与え、■エポキシ樹脂とビニル樹
脂との反応や得られた樹脂の水分散化などをスムーズに
行なわしめ、■硬化剤との硬化反応を滞りなく進行させ
、さらに、■加熱による塗膜の硬化時の応力残留を抑え
、付着性および加工性などを向上させるためには、上記
線状ビニル樹脂には、その構成モノマー成分として、例
えば、直鎖アルキル基をそのエステル部分にもつα、β
−エチレン性不飽和カルボン酸のアルキルエステルなど
の軟質化ビニルモノマーが不可欠であることが見い出さ
れた。ところが、軟質化ビニルモノマーを用いることに
よって、上記■〜■の目的はほぼ達成されるが、その反
面、塗膜の衛生性及びフレーバー性などは十分でなく、
しかも、形成される塗膜の酸素、水分並びにイオンの透
過性が高くなり、かつ加水分解を受けやすくなるために
、耐薬品性、耐食性及び耐水性などが劣るということが
わかった。
However, as a result of various studies on the above emulsion paints (I) to (III), it has been found that these emulsion paints have excellent coating film curing properties, adhesion properties, processability, etc., but have poor flavor properties and It was found that corrosion resistance, water resistance, chemical resistance, etc. were insufficient. That is, it is presumed that the basic structure of the self-emulsifying resin in the paint is composed of a linear vinyl resin softened by an epoxy resin bonded to pendants. In the self-emulsifying resin, (1) suppresses the high melting point and high viscosity of the resin and gives flexibility to the coating film, (2) allows reaction between epoxy resin and vinyl resin and water dispersion of the resulting resin. In order to ensure that the curing reaction with the curing agent proceeds smoothly, and to suppress residual stress during curing of the coating film due to heating, and to improve adhesion and processability, The above-mentioned linear vinyl resin has monomer components such as α and β that have linear alkyl groups in their ester moieties.
- It has been found that softening vinyl monomers such as alkyl esters of ethylenically unsaturated carboxylic acids are essential. However, by using a softened vinyl monomer, the objectives of (1) to (3) above are almost achieved, but on the other hand, the sanitary properties and flavor properties of the coating film are not sufficient.
Furthermore, it has been found that the formed coating film has high permeability to oxygen, moisture, and ions and is susceptible to hydrolysis, resulting in poor chemical resistance, corrosion resistance, water resistance, etc.

【0004】0004

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
前記(I)〜(III)の缶内面用水性塗料におけるす
ぐれた性能を低下させることなく、前記種々の欠陥を解
消することを目的に鋭意検討した結果、エポキシ樹脂に
反応せしめるカルボキシル基含有樹脂として、(無水)
マレイン酸及び/又はフマル酸とエチレン列炭化水素と
を必須モノマー成分とする共重合体を用いることにより
、上記目的を達成できることを見い出し、本発明を完成
した。
[Means for solving the problem] Therefore, the present inventors
As a result of intensive studies with the aim of eliminating the various defects mentioned above without degrading the excellent performance of the water-based paints for the inside of cans (I) to (III), we found that a carboxyl group-containing resin that reacts with epoxy resin. ,(anhydrous)
The present invention has been completed based on the discovery that the above object can be achieved by using a copolymer containing maleic acid and/or fumaric acid and an ethylene series hydrocarbon as essential monomer components.

【0005】かくして、本発明は、(1)カルボキシル
基含有樹脂(A)とエポキシ樹脂(B)とを反応させて
なる変性エポキシ樹脂(X)及び/又は該変性エポキシ
樹脂(X)に重合性不飽和ビニルモノマー(C)をグラ
フト重合してなるグラフト重合体(Y)の水性分散体を
主成分として含有し、かつ、上記カルボキシル基含有樹
脂(A)が、無水マレイン酸、マレイン酸及びフマル酸
から選ばれる少なくとも1種以上のα、β−エチレン性
不飽和基含有多塩基酸モノマー(以下、「多塩基酸モノ
マー」と略すことがある。)とエチレン列炭化水素(以
下、「エチレン」と略すことがある。)とを必須モノマ
ー成分とする共重合体(a)であることを特徴とする缶
内面用水性被覆組成物及び、(2)上記の変性エポキシ
樹脂(X)及び/又はグラフト重合体(Y)の水性分散
体中で重合性不飽和ビニルモノマー(D)をシード重合
してなる水分散体(Z)主成分として含有することを特
徴とする缶内面用水性被覆組成物を提供するものである
Thus, the present invention provides (1) a modified epoxy resin (X) obtained by reacting a carboxyl group-containing resin (A) and an epoxy resin (B), and/or a polymerizable resin in the modified epoxy resin (X). It contains as a main component an aqueous dispersion of a graft polymer (Y) obtained by graft polymerization of an unsaturated vinyl monomer (C), and the carboxyl group-containing resin (A) contains maleic anhydride, maleic acid, and fumaric acid. At least one kind of α,β-ethylenically unsaturated group-containing polybasic acid monomer selected from acids (hereinafter sometimes abbreviated as “polybasic acid monomer”) and ethylene series hydrocarbon (hereinafter “ethylene”) ) and (2) the above-mentioned modified epoxy resin (X) and/or An aqueous coating composition for the inside of a can, characterized in that it contains as a main component an aqueous dispersion (Z) obtained by seed polymerizing a polymerizable unsaturated vinyl monomer (D) in an aqueous dispersion of a graft polymer (Y). It provides:

【0006】本発明の組成物の主たる特徴は、エポキシ
樹脂に反応せしめるカルボキシル基含有ビニル樹脂とし
て、多塩基酸モノマーとエチレンとを必須成分とする共
重合体(a)を用いる点にある。かくして、本発明の組
成物は以下に述べる如き種々の利点を達成することがで
きる。共重合体(a)において、エチレンは多塩基酸モ
ノマーとの共重合によって結晶性が低下し、軟質成分と
して作用するので、共重合体(a)の使用により、塗膜
の付着性、可とう性及び加工性などが向上するものと思
われる。また、エチレンと多塩基酸モノマーとは極性が
著しく異なり、該両成分が明確に区分されるため、共重
合体(a)の多塩基酸モノマー成分のカルボキシル基は
被塗面に集中的に作用して被塗面への接着に有効に寄与
し、一方、塗膜表面にはエチレンが集中して耐食性、耐
水性及び耐薬品性などが著しく向上させるのに貢献する
ものと推察される。さらに、共重合体(a)におけるエ
チレン成分は加水分解を受けることが全くないため、水
分、酸素及びイオンなどが塗膜内を透過するのを防止す
る能力にもすぐれ、その結果、本発明の組成物から形成
される塗膜は耐水性及び耐薬品性なども改良される。ま
た、共重合体(a)は水やアルコールなどによって抽出
されることが殆どないので、本発明の組成物はフレーバ
ー(flavor)性や衛生性などにもすぐれている。
The main feature of the composition of the present invention is that a copolymer (a) containing a polybasic acid monomer and ethylene as essential components is used as the carboxyl group-containing vinyl resin reacted with the epoxy resin. Thus, the compositions of the present invention can achieve various advantages as described below. In the copolymer (a), the crystallinity of ethylene decreases due to copolymerization with the polybasic acid monomer, and it acts as a soft component. It is thought that the properties and processability will be improved. In addition, since ethylene and the polybasic acid monomer have significantly different polarities and are clearly separated, the carboxyl group of the polybasic acid monomer component of copolymer (a) acts intensively on the coated surface. On the other hand, it is presumed that ethylene concentrates on the surface of the coating film and contributes to significantly improving corrosion resistance, water resistance, chemical resistance, etc. Furthermore, since the ethylene component in the copolymer (a) does not undergo hydrolysis at all, it has an excellent ability to prevent water, oxygen, ions, etc. from permeating through the coating film, and as a result, the present invention The coating film formed from the composition also has improved water resistance and chemical resistance. Further, since the copolymer (a) is hardly extracted by water, alcohol, etc., the composition of the present invention has excellent flavor properties and hygienic properties.

【0007】さらに、本発明の組成物は、共重合体(a
)中の多塩基酸モノマー成分等に由来するカルボキシル
基がエポキシ樹脂(B)中の2級の水酸基又はオキシラ
ン基等と反応するので、架橋剤フリーでも硬化させるこ
とができる。また、共重合体(a)は粘度が低いため、
硬化反応に伴う粘度の上昇をおさえ、架橋反応を十分に
進行させることができ、その結果架橋密度の高い塗膜の
形成が可能となる。
Furthermore, the composition of the present invention comprises a copolymer (a
Since the carboxyl group derived from the polybasic acid monomer component in ) reacts with the secondary hydroxyl group or oxirane group in the epoxy resin (B), it can be cured even without a crosslinking agent. In addition, since the copolymer (a) has a low viscosity,
It is possible to suppress the increase in viscosity accompanying the curing reaction and allow the crosslinking reaction to proceed sufficiently, thereby making it possible to form a coating film with a high crosslinking density.

【0008】さらにまたは、本発明の組成物は水性媒体
を用いることができるので、環境衛生、火災安全性及び
省資源などからも有利である。
Furthermore, since the composition of the present invention can be used in an aqueous medium, it is advantageous in terms of environmental hygiene, fire safety, and resource saving.

【0009】本発明の組成物は、変性エポキシ樹脂(X
)及び/又はグラフト重合体(Y)の水分散体を主成分
として含有するものである。該変性エポキシ樹脂(X)
は、カルボキシル基含有ビニル樹脂(A)としての共重
合体(a)の1種もしくは2種以上とエポキシ樹脂(B
)とを反応させることに得られ、一方、グラフト重合体
(Y)は該変性エポキシ樹脂(X)に重合性不飽和ビニ
ルモノマー(C)をグラフト重合せしめてなるものであ
る。以下、これらの各成分についてさらに具体的に説明
する。
The composition of the present invention is a modified epoxy resin (X
) and/or an aqueous dispersion of the graft polymer (Y) as a main component. The modified epoxy resin (X)
is a combination of one or more copolymers (a) as a carboxyl group-containing vinyl resin (A) and an epoxy resin (B).
), while the graft polymer (Y) is obtained by graft polymerizing the modified epoxy resin (X) with a polymerizable unsaturated vinyl monomer (C). Each of these components will be explained in more detail below.

【0010】共重合体(a): エポキシ樹脂(B)と反応せしめるもので、エチレンと
多塩基酸モノマーとを必須のモノマー成分とする共重合
体である。該エチレンとしては、例えばエチレン、プロ
ピレン、ブチレン、ヘキシレンなどが包含される。
Copolymer (a): This is a copolymer that is reacted with the epoxy resin (B) and contains ethylene and a polybasic acid monomer as essential monomer components. The ethylene includes, for example, ethylene, propylene, butylene, hexylene, and the like.

【0011】該共重合体(a)は、エチレン及び多塩基
酸モノマーなどを必須成分とし、さらに必要に応じて、
酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリル酸
エステル、メタクリル酸エステル、ビニルエーテル、ス
チレンなどの他のエチレン性不飽和モノマーから選ばれ
る1種以上を共重合させることによって得られる。
The copolymer (a) contains ethylene and a polybasic acid monomer as essential components, and further contains, if necessary,
It can be obtained by copolymerizing one or more other ethylenically unsaturated monomers such as vinyl acetate, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylic esters, methacrylic esters, vinyl ethers, and styrene.

【0012】該共重合における各モノマーの構成比率は
特に制限されるものではなく、本発明の組成物に要求さ
れる特性等に応じて任意に選択できるが、一般には、エ
チレンと多塩基酸モノマーなどとの両成分の合計重量に
基いて、エチレンは98〜5重量%、特に95〜90重
量%の範囲内が好ましく、多塩基酸モノマーなどは2〜
95重量%、特に5〜10重量%の範囲内が適している
。さらに、必要に応じて使用できる酢酸ビニルなどの他
のエチレン性不飽和モノマーはエチレンと多塩基酸モノ
マーなどとの合計100重量部あたり500重量部以下
の量で用いるのが好ましい。また、多塩酸モノマーとし
て、無水マレイン酸を用いて得られる共重合体(a)は
樹脂(B)と反応させる前に水により開環を行なって無
水カルボキシル基をカルボキシル基にしておくことが必
要である。
The composition ratio of each monomer in the copolymerization is not particularly limited and can be arbitrarily selected depending on the properties required for the composition of the present invention, but generally, ethylene and polybasic acid monomers are used. Based on the total weight of both components, ethylene is preferably in the range of 98 to 5% by weight, particularly 95 to 90% by weight, and polybasic acid monomers are in the range of 2 to 5% by weight.
A content of 95% by weight, particularly in the range from 5 to 10% by weight, is suitable. Furthermore, other ethylenically unsaturated monomers such as vinyl acetate, which can be used as needed, are preferably used in an amount of 500 parts by weight or less per 100 parts by weight of the total of ethylene and polybasic acid monomers. In addition, copolymer (a) obtained using maleic anhydride as a polyhydrochloric acid monomer must be ring-opened with water to convert anhydride carboxyl groups into carboxyl groups before reacting with resin (B). It is.

【0013】共重合体(a)は上記モノマー成分を例え
ば高圧重合反応によって共重合せしめること及びエチレ
ン(共)重合体の存在下で多塩基酸モノマーをグラフト
共重合させることによって得られる。
The copolymer (a) can be obtained by copolymerizing the above monomer components, for example, by high-pressure polymerization reaction, and by graft copolymerizing a polybasic acid monomer in the presence of an ethylene (co)polymer.

【0014】エポキシ樹脂(B): 1分子中にエポキシ基を有する化合物で、フェノール性
水酸基を1分子中に2個以上有するビスフェノール化合
物とエピクロルヒドリンとの縮合物が一般に好適であり
、具体的には、例えば2,2’−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン(通称:ビスフェノールA)、ハロ
ゲン化ビスフェノールA、ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)メタン(通称:ビスフェノールF)、2,2’−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)ブチル、ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)スルホン(通称:ビスフエノールS)
、レゾルシノール、テトラヒドロキシエタン、フェノー
ルまたはクレゾールとホルマリンとより縮合されるノボ
ラック型多官能フェノールなどのビスフェノール化合物
とエピクロルヒドリンとの縮合物が挙げられる。さらに
具体的には、エピクロルヒドリン1モルに対してビスフ
ェノール化合物0.5〜2.0モル、好ましくは0.8
〜1.2モルを配合した混合物を、アルカリ金属系触媒
又はアルカリ土類金属系触媒の存在下で、反応生成物が
分子量約1,000〜約29,000の範囲内になるま
で反応を続けるか、或は上記ビスフェノール化合物とエ
ピクロルヒドリンとを上記触媒の存在下で反応させて得
られる1分子中に2個のエポキシ基を有する低分子量縮
合物出発原料として、該低分子量縮合物1モルに対して
ビスフェノール化合物を0.5〜1.5モル、好ましく
は0.8〜1.2モル配合した混合物を縮合触媒の存在
下に反応生成物の分子量が約1,000〜約29,00
0の範囲内になるまで反応を続けることによって得られ
るものが包含される。上記アルカリ(土類)金属系触媒
としては、たとえば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム等が挙げられ、ま
た、上記縮合触媒としては、上記のアルカリ(土類)金
属系触媒の他に、n−ブチルアミン、トリn−ブチルア
ミン、トリエタノールアミン、ピリジン、炭酸カルシウ
ム、塩化カルシウム、第4級アンモニウム塩等が使用で
きる。
Epoxy resin (B): A compound having an epoxy group in one molecule, a condensate of a bisphenol compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule and epichlorohydrin is generally preferred, and specifically, For example, 2,2'-bis(4-hydroxyphenyl)propane (common name: bisphenol A), halogenated bisphenol A, bis(4-hydroxyphenyl)methane (common name: bisphenol F), 2,2'-bis(4 -Hydroxyphenyl)butyl, bis(4-hydroxyphenyl)sulfone (common name: bisphenol S)
, resorcinol, tetrahydroxyethane, phenol, or a condensate of epichlorohydrin and a bisphenol compound such as a novolak type polyfunctional phenol that is condensed with cresol and formalin. More specifically, the bisphenol compound is 0.5 to 2.0 mol, preferably 0.8 mol per mol of epichlorohydrin.
A mixture containing ~1.2 mol is continued to react in the presence of an alkali metal catalyst or an alkaline earth metal catalyst until the reaction product has a molecular weight in the range of about 1,000 to about 29,000. Or, as a starting material for a low molecular weight condensate having two epoxy groups in one molecule obtained by reacting the above bisphenol compound and epichlorohydrin in the presence of the above catalyst, per mol of the low molecular weight condensate. A mixture containing 0.5 to 1.5 moles, preferably 0.8 to 1.2 moles, of a bisphenol compound is added in the presence of a condensation catalyst until the molecular weight of the reaction product is about 1,000 to about 29,00.
This includes those obtained by continuing the reaction until the value falls within the range of 0. Examples of the alkali (earth) metal catalysts include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate, calcium carbonate, etc.; In addition to the above-mentioned alkali (earth) metal catalysts, n-butylamine, tri-n-butylamine, triethanolamine, pyridine, calcium carbonate, calcium chloride, quaternary ammonium salts, etc. can be used.

【0015】本発明で使用するエポキシ樹脂(B)は、
一般に、1分子中に平均0.6〜2.0個、好ましくは
0.8〜1.9個のエポキシ基を有し、また分子量は約
1,000〜約29,000、好ましくは1,600〜
6,000の範囲内にあることが望ましい。1分子中の
エポキシ基が0.6個より少なくなると共重合体(a)
に化学的に結合する未反応のエポキシ樹脂成分が多くな
り、形成される変性エポキシ樹脂(X)の水分散性や貯
蔵性も悪くなるおそれがある。
[0015] The epoxy resin (B) used in the present invention is
Generally, one molecule has an average of 0.6 to 2.0, preferably 0.8 to 1.9 epoxy groups, and has a molecular weight of about 1,000 to about 29,000, preferably 1, 600~
It is desirable that it be within the range of 6,000. When the number of epoxy groups in one molecule is less than 0.6, the copolymer (a)
There is a possibility that the amount of unreacted epoxy resin components chemically bonded to increases, and the water dispersibility and storage stability of the modified epoxy resin (X) thus formed may also deteriorate.

【0016】しかして、本発明の組成物において使用し
うるエポキシ樹脂(B)としては、例えば、EPON8
28、1001、1007、1009及び1010(以
上、シェル・ケミカル社製品)、XAC5025、60
71、7072、6084、7097、6097及び6
099(以上、チバ・ガイギー社製品)、DER662
、664、667、668及び669(以上、ダウ・ケ
ミカル社製品)等の市販品を挙げることができる。
[0016] As the epoxy resin (B) that can be used in the composition of the present invention, for example, EPON8
28, 1001, 1007, 1009 and 1010 (all Shell Chemical Company products), XAC5025, 60
71, 7072, 6084, 7097, 6097 and 6
099 (all Ciba Geigy products), DER662
, 664, 667, 668 and 669 (all of which are products of Dow Chemical Company).

【0017】変性エポキシ樹脂(X):共重合体(a)
の少なくとも1種とエポキシ樹脂(B)との反応によっ
て得られる。この反応では主として、3級アミンの存在
下で、■共重合体(a)が有するカルボキシル基とエポ
キシ樹脂(B)中のエポキシ基とのエステル化反応、及
び■共重合体(a)が有するカルボキシル基とエポキシ
樹脂(B)中のエポキシ基と3級アミンとから形成され
る第4級アンモニウム塩化反応とのいずれか一方もしく
は■と■が同時に行なわれているものと思われる。この
反応において、共重合体(a)とエポキシ樹脂(B)と
比率は形成される変性エポキシ樹脂(X)に望まれる物
性等に応じて任意に選択できるが、たとえば、共重合体
(a)とエポキシ樹脂(B)との合計重量に基づいて、
共重合体(a)は5〜90重量%、特に10−50重量
%、エポキシ樹脂(B)は10〜95重量%、特に50
〜90重量%の範囲内とするのが好ましい。
Modified epoxy resin (X): copolymer (a)
It is obtained by reacting at least one of the following with an epoxy resin (B). This reaction mainly involves, in the presence of a tertiary amine, (1) an esterification reaction between the carboxyl group of the copolymer (a) and the epoxy group in the epoxy resin (B); It seems that either one of the carboxyl group, the epoxy group in the epoxy resin (B), and the quaternary ammonium salt reaction formed from the tertiary amine, or both (1) and (2) are carried out simultaneously. In this reaction, the ratio of copolymer (a) and epoxy resin (B) can be arbitrarily selected depending on the desired physical properties of the modified epoxy resin (X) to be formed. Based on the total weight of and epoxy resin (B),
The copolymer (a) is 5 to 90% by weight, especially 10 to 50% by weight, and the epoxy resin (B) is 10 to 95% by weight, especially 50% by weight.
It is preferably within the range of 90% by weight.

【0018】さらに上記反応を促進させるための触媒と
して、例えばジメチルエタノールアミン、ジメチルベン
ジルアミン、トリエタノールアミン、モノメチルジエタ
ノールアミン、モルフォリンなどを使用することが好ま
しく、その使用量は、共重合体(a)とエポキシ樹脂(
B)との合計固型分を基準して1〜20重量%の範囲内
が適している。
Further, as a catalyst for promoting the above reaction, it is preferable to use, for example, dimethylethanolamine, dimethylbenzylamine, triethanolamine, monomethyldiethanolamine, morpholine, etc., and the amount used is determined depending on the copolymer (a ) and epoxy resin (
A suitable range is 1 to 20% by weight based on the total solids content with B).

【0019】上記共重合体(a)とエポキシ樹脂(B)
との反応はこれらの各成分を溶解もしくは分散しうる有
機溶剤中で行なうことが好ましく、このような有機溶剤
としては例えば、n−ブチルアルコール等のアルコール
系溶剤、エチレングリコールモノブチルエーテル等のセ
ロソルブ系溶剤が挙げられる。反応温度及び時間は樹脂
の種類、溶剤の種類等により異なるが、一般に反応温度
は40℃〜200℃、特に60℃〜150℃の範囲内が
好ましい。得られる変性エポキシ樹脂(X)の酸価は通
常10〜400、特に20〜100の範囲内にあるのが
好都合である。
[0019] The above copolymer (a) and epoxy resin (B)
It is preferable to carry out the reaction with an organic solvent capable of dissolving or dispersing each of these components. Examples of such organic solvents include alcohol solvents such as n-butyl alcohol, and cellosolve solvents such as ethylene glycol monobutyl ether. Examples include solvents. The reaction temperature and time vary depending on the type of resin, the type of solvent, etc., but generally the reaction temperature is preferably within the range of 40°C to 200°C, particularly 60°C to 150°C. It is convenient that the acid value of the resulting modified epoxy resin (X) is usually in the range of 10 to 400, particularly 20 to 100.

【0020】グラフト重合体(Y): 以上に述べた如き変性エポキシ樹脂(X)に重合性不飽
和ビニルモノマー(C)をグラフト重合したものであり
、具体的には、例えば変性エポキシ樹脂(X)に、有機
溶剤溶液中で、フリーラジカル発生剤の存在下に、重合
性不飽和ビニルモノマヘ(C)をグラフト重合せしめる
ことによって製造することができる。
Graft polymer (Y): A polymer obtained by graft polymerizing a polymerizable unsaturated vinyl monomer (C) onto a modified epoxy resin (X) as described above. ) can be produced by graft polymerizing (C) onto a polymerizable unsaturated vinyl monomer in an organic solvent solution in the presence of a free radical generator.

【0021】グラフト重合しうる重合性不飽和ビニルモ
ノマー(C)は1分子中に重合性不飽和結合を1つ以上
有する化合物で、例えば、次のものが挙げられる。
The polymerizable unsaturated vinyl monomer (C) capable of graft polymerization is a compound having one or more polymerizable unsaturated bonds in one molecule, and examples thereof include the following.

【0022】■メチルアクリレート、メチルメタクリレ
ート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、n
−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、i
−ブチルアクリレート、i−ブチルメタクリレート、t
ert−ブチルアクリレート、tert−ブチルメタク
リレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシ
ルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、
2−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルアクリレ
ート、ラウリルメタクリレート、ステアリルアクリレー
ト、ステアリルメタクリレート、アクリル酸デシル等の
如きアクリル酸又はメタクリル酸の炭素原子数が1〜2
4個のアルキル又はシクロアルキルエステル;
■Methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n
-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, i
-butyl acrylate, i-butyl methacrylate, t
ert-butyl acrylate, tert-butyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate,
Acrylic acid or methacrylic acid having 1 to 2 carbon atoms, such as 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl acrylate, lauryl methacrylate, stearyl acrylate, stearyl methacrylate, decyl acrylate, etc.
4 alkyl or cycloalkyl esters;

【002
3】■スチレン、ビニルトルエン、プロピオン酸ビニル
、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、アクリロニトリル
、メタアクリロニトリル、ビニルプロピオネート、ビニ
ルピバレート、ベオバモノマヘ(シェル化学製品)の如
きビニル単量体:
002
3] ■ Vinyl monomers such as styrene, vinyltoluene, vinyl propionate, α-methylstyrene, vinyl acetate, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl propionate, vinyl pivalate, and beoba monomer (Shell Chemicals):

【0024】■2−ヒドロキシエチルアクリレート、2
−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピ
ルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート等
の如きアクリル酸又はメタクリル酸の炭素原子数が1〜
8個のヒドロキシアルキルエステル;
■2-Hydroxyethyl acrylate, 2
- The number of carbon atoms of acrylic acid or methacrylic acid, such as hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, etc. is 1 or more
8 hydroxyalkyl esters;

【0025】■アクリルアミド、メタクリルアミド、N
−メチルアクリルアミド、N−エチルメタクリルアミド
、ジアセトンアクリルアミド、N−メチロールアクリル
アミド、N−メチロールメタクリルアミド、N−メトキ
シメチルアクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリル
アミドの如き官能性アクリル又はメタクリルアミド;
■Acrylamide, methacrylamide, N
- functional acrylic or methacrylamides such as methylacrylamide, N-ethylmethacrylamide, diacetone acrylamide, N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide, N-methoxymethylacrylamide, N-butoxymethylacrylamide;


0026】■アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、
イタコン酸などのカルボキシル基含有ビニルモノマーな
ど。これらのモノマーは1種もしくは2種以上組合わせ
て用いることができる。
[
■Acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid,
Carboxyl group-containing vinyl monomers such as itaconic acid. These monomers can be used alone or in combination of two or more.

【0027】また用いうるフリーラジカル発生剤として
は、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、パーブチルオ
クテート、t−ブチルハイドロパーオキサイド、アゾビ
スイソブチロニトリル、アゾビスバレロニトリル、2,
2’−アゾビス(2−アミノプロパン)ハイドロクロラ
イド等が挙げられ、これらは変性エポキシ樹脂(X)と
重合性不飽和ビニルモノマー(C)との合計量100重
量部に対し一般に0.5〜20重量部の割合で使用する
ことができる。
Examples of free radical generators that can be used include benzoyl peroxide, perbutyl octate, t-butyl hydroperoxide, azobisisobutyronitrile, azobisvaleronitrile, 2,
Examples include 2'-azobis(2-aminopropane) hydrochloride, which is generally used in an amount of 0.5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of modified epoxy resin (X) and polymerizable unsaturated vinyl monomer (C). It can be used in parts by weight.

【0028】グラフト重合における変性エポキシ樹脂(
X)とビニルモノマー(C)との構成比率は、厳密に制
限されるものではないが、一般には、該両成分の合計重
量に基づいて、変性エポキシ樹脂(X)は10〜95重
量%、特に50〜90重量%、ビニルモノマー(C)は
90〜5重量%、特に50〜10重量%の範囲内がそれ
ぞれ好ましい。
Modified epoxy resin in graft polymerization (
The composition ratio of X) and the vinyl monomer (C) is not strictly limited, but generally, based on the total weight of both components, the modified epoxy resin (X) is 10 to 95% by weight, In particular, the content is preferably 50 to 90% by weight, and the vinyl monomer (C) is preferably 90 to 5% by weight, particularly preferably 50 to 10% by weight.

【0029】グラフト重合反応は、通常有機溶剤系中で
行なうことが好ましく、使用しうる有機溶剤は変性エポ
キシ樹脂(X)、ビニルモノマー(C)、該ビニルモノ
マーから形成される重合体およびグラフト重合体(Y)
などを溶解しかつ水との混和性がすぐれている溶剤が好
ましい。そのような有機溶剤としては、例えば一般式H
O−R1  HO−Cm H2m−O−R2 及び HO−Cm H2m−O−Cm H2m−O−R2上記
各式中、R1 は炭素原子数1〜12個のアルキル基を
表わし、R2 は炭素原子数1〜6個のアルキル基を表
わし、mは1〜6の整数である、で示されるアルコール
系溶剤、セロソルブ系溶剤及びカルビトール系溶剤があ
げられる。かかる有機溶剤として具体的には、イソプロ
パノール、n−ブチルアルコール、2−ヒドロキシ−4
−メチルペンタン2−エチルヘキシルアルコール、シク
ロヘキサノール、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、1,3−ブチレングリコール、エチレングリコ
ールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル
等を挙げることができる。また、水と混合しない不活性
有機溶剤もまた使用可能であり、かかる有機溶剤として
は、例えばトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;アセトン、メ
チルエチルケトン等のケトン類などである。これらの有
機溶剤は、反応終了後に常圧又は減圧下での蒸留により
除去できるものが好ましい。
The graft polymerization reaction is usually preferably carried out in an organic solvent system, and the organic solvents that can be used include the modified epoxy resin (X), the vinyl monomer (C), the polymer formed from the vinyl monomer, and the graft polymer. Combine (Y)
Solvents that can dissolve and have excellent miscibility with water are preferred. Such organic solvents include, for example, those of the general formula H
O-R1 HO-Cm H2m-O-R2 and HO-Cm H2m-O-Cm H2m-O-R2 In each of the above formulas, R1 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and R2 represents the number of carbon atoms Examples include alcohol solvents, cellosolve solvents, and carbitol solvents, each of which represents 1 to 6 alkyl groups, and m is an integer of 1 to 6. Specifically, such organic solvents include isopropanol, n-butyl alcohol, 2-hydroxy-4
-Methylpentane 2-ethylhexyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3-butylene glycol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, and the like. In addition, inert organic solvents that are immiscible with water can also be used, such as aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;
These include esters such as ethyl acetate and butyl acetate; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. These organic solvents are preferably those that can be removed by distillation under normal pressure or reduced pressure after the completion of the reaction.

【0030】グラフト重合におけるモノマー組成は、最
終の塗料及び硬化塗膜に要求される特性等により任意に
選択することができる。たとえばカルボキシル基官能性
モノマーをグラフト重合モノマー組成に組み込むことに
より、未反応のエポキシ樹脂とも反応して水性化するこ
とができ、その結果、塗料の安定性、硬化時の造膜性等
を向上させることができる。
The monomer composition in the graft polymerization can be arbitrarily selected depending on the properties required of the final coating material and cured coating film. For example, by incorporating a carboxyl group-functional monomer into the graft polymerization monomer composition, it is possible to react with unreacted epoxy resin and make it water-based, thereby improving the stability of the paint and film-forming properties during curing. be able to.

【0031】グラフト重合時の温度、時間等の反応条件
は特別なものではなく、それ自体既知の条件を用いて行
なうことができる。このグラフト重合は開始剤の存在下
での水素引き抜き反応によるものと思われる。
[0031] Reaction conditions such as temperature and time during graft polymerization are not special, and conditions known per se can be used. This graft polymerization appears to be due to a hydrogen abstraction reaction in the presence of an initiator.

【0032】また、グラフト反応点は、エポキシ樹脂骨
格中では、3級の水素(2級の水酸基が結合している炭
素上の水素)であり、そしてビニル樹脂骨格中では、エ
チレン骨格中の分枝により生じた炭素上の3級の水素等
が考えられる。
[0032] In addition, in the epoxy resin skeleton, the grafting reaction point is tertiary hydrogen (hydrogen on the carbon to which the secondary hydroxyl group is bonded), and in the vinyl resin skeleton, it is the tertiary hydrogen in the ethylene skeleton. Tertiary hydrogen on carbon generated by branches is considered.

【0033】最終的に得られるグラフト共重合体(Y)
は、一般に10〜400、特に20〜100の範囲内の
酸価をもつことが好ましい。
Graft copolymer (Y) finally obtained
generally preferably has an acid value within the range of 10 to 400, particularly 20 to 100.

【0034】本発明の組成物は、上記変性エポキシ樹脂
(X)および/またはグラフト重合体(Y)をそのまま
水性媒体中に分散させるか、又は塩基性化合物などで中
和してから水性媒体中に溶解もしくは分散することによ
って得られる。
The composition of the present invention can be prepared by dispersing the above-mentioned modified epoxy resin (X) and/or graft polymer (Y) in an aqueous medium as it is, or by neutralizing it with a basic compound or the like and then dispersing it in an aqueous medium. It can be obtained by dissolving or dispersing in.

【0035】中和剤の塩基性化合物としてはそれ自体既
知のものが使用でき、好ましい具体例とては例えば、一
般式R3 R4 R5 N(式中、R3 およびR4 
は各々アルキル部分中に1または2個の炭素原子を含有
する置換または未置換の一価アルキル基を表わし、そし
てR5 は1〜4個の炭素原子を含有する置換または未
置換の一価アルキルを表わす)で示される化合物、N−
メチルピロリジン、N−メチルモルホリン、ピリジン、
N−メチルピロール、N−メチルピペリジン、およびそ
れらの混合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種が
あげられる。 上記式R3R4R5 Nで示される化合物の具体例には
、次のものが挙げられる:トリメチルアミン、ジメチル
エタノールアミン(ジメチルアミノエタノール)、メチ
ルジエタノールアミン、エチルメチルエタノールアミン
、ジメチルエチルアミン、ジメチルプロピルアミン、ジ
メチル−3−ヒドロキシ−1−プロピルアミン、ジメチ
ルベンジルアミン、ジメチル−2−ヒドロキシ−1−プ
ロピルアミン、ジエチルメチルアミン、ジメチル−1−
ヒドロキシ−2−プロピルアミンおよびそれらの混合物
。最も好ましくはトリメチルアミンまたはジメチルエタ
ノールアミンが使用される。
As the basic compound of the neutralizing agent, those known per se can be used, and preferred specific examples include those of the general formula R3 R4 R5 N (wherein R3 and R4
each represents a substituted or unsubstituted monovalent alkyl group containing 1 or 2 carbon atoms in the alkyl moiety, and R5 represents a substituted or unsubstituted monovalent alkyl group containing 1 to 4 carbon atoms. ), N-
Methylpyrrolidine, N-methylmorpholine, pyridine,
At least one selected from the group consisting of N-methylpyrrole, N-methylpiperidine, and mixtures thereof. Specific examples of compounds represented by the above formula R3R4R5N include the following: trimethylamine, dimethylethanolamine (dimethylaminoethanol), methyldiethanolamine, ethylmethylethanolamine, dimethylethylamine, dimethylpropylamine, dimethyl-3 -Hydroxy-1-propylamine, dimethylbenzylamine, dimethyl-2-hydroxy-1-propylamine, diethylmethylamine, dimethyl-1-
Hydroxy-2-propylamine and mixtures thereof. Most preferably trimethylamine or dimethylethanolamine is used.

【0036】中和は通常0.1〜2の中和当量で行なう
ことが好ましい。このように中和すると変性エポキシ樹
脂(X)および/またはグラフト共重合体(Y)は自己
乳化型となり、水性媒体中に溶解もしくは分散するため
に乳化剤や分散剤などを併用する必要がなくなる。
Neutralization is preferably carried out at a neutralization equivalent of 0.1 to 2. When neutralized in this way, the modified epoxy resin (X) and/or the graft copolymer (Y) become self-emulsifying, and there is no need to use an emulsifier, dispersant, etc. in order to dissolve or disperse them in an aqueous medium.

【0037】さらに、本発明によれば、別の態様として
、上記変性エポキシ樹脂(X)および/又はグラフト重
合体(Y)の水性分散液中で、フリーラジカル発生剤の
存在下に、重合性不飽和ビニルモノマー(D)をシード
重合せしめてなる水性分散体(Z)を主成分として含有
する缶内面用水性被覆組成物もまた提供される。
Furthermore, according to the present invention, in another embodiment, in the aqueous dispersion of the modified epoxy resin (X) and/or graft polymer (Y), in the presence of a free radical generator, the polymerizable Also provided is an aqueous coating composition for the inside of a can, which contains as a main component an aqueous dispersion (Z) formed by seed polymerizing an unsaturated vinyl monomer (D).

【0038】シード重合せしめうる重合性不飽和ビニル
モノマー(D)としては、前記重合性不飽和ビニルモノ
マー(C)として前述したモノマーの中から選ばれる少
なくとも1種のモノマーが適している。
As the polymerizable unsaturated vinyl monomer (D) that can be seed-polymerized, at least one monomer selected from the monomers described above as the polymerizable unsaturated vinyl monomer (C) is suitable.

【0039】ここで、シード重合は、水分散化した前記
変性エポキシ樹脂(X)および/又はグラフト重合体(
Y)の粒子がビニルモノマー(D)の重合場となり、該
水分散化した粒子内でモノマー(D)の重合を行なわせ
る重合である。シード重合時の温度、時間等の重合条件
は、使用するモノマー種、開始剤種等により異なるが、
普通、反応温度は約30〜約100℃の範囲内であり、
また、重合時間は30分〜10時間程度とすることがで
きる。
[0039] Here, the seed polymerization is carried out using the water-dispersed modified epoxy resin (X) and/or graft polymer (X).
In this polymerization, the particles of Y) serve as polymerization sites for the vinyl monomer (D), and the monomer (D) is polymerized within the water-dispersed particles. Polymerization conditions such as temperature and time during seed polymerization vary depending on the monomer type and initiator type used, but
Typically, the reaction temperature is within the range of about 30 to about 100°C;
Further, the polymerization time can be about 30 minutes to 10 hours.

【0040】使用できるモノマー(D)の量は一般に変
性エポキシ樹脂(X)および/またはグラフト樹脂(Y
)の固形分100重量部に対して1〜300重量部、好
ましくは10〜150重量部の範囲内が適当である。
The amount of monomer (D) that can be used is generally determined by the amount of modified epoxy resin (X) and/or graft resin (Y).
1 to 300 parts by weight, preferably 10 to 150 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content.

【0041】このようなシード重合によって得られる水
性分散体(Z)は、該組成物中の(B)成分の割合を、
変性エポキシ樹脂(X)やグラフト重合体(Y)を主成
分とする、前記の組成物に比べ低くすることができたの
で、被覆組成物のコストの低減が可能となる。
The aqueous dispersion (Z) obtained by such seed polymerization has a proportion of component (B) in the composition,
Since the coating composition can be made lower than the above-mentioned compositions containing the modified epoxy resin (X) and the graft polymer (Y) as main components, it is possible to reduce the cost of the coating composition.

【0042】本発明によれば、さらに別の態様として、
前記変性エポキシ樹脂(X)および/またはグラフト重
合体(Y)の水性分散体を主成分とする組成物、或いは
水性分散体(Z)を主成分とする組成物に、さらにマレ
イン酸を必須モノマー成分とする重合体(E)を含有さ
せてなる缶内面用水性被覆組成物が提供される。
According to the present invention, as a further aspect,
Maleic acid is further added as an essential monomer to a composition containing an aqueous dispersion of the modified epoxy resin (X) and/or graft polymer (Y) as a main component, or a composition containing an aqueous dispersion (Z) as a main component. An aqueous coating composition for the inner surface of a can is provided, which contains a polymer (E) as a component.

【0043】該共重合体(E)はマレイン酸(無水物も
含む)を必須モノマー成分としており、マレイン酸と共
重合させうるコモノマー成分としては、例えばメチルビ
ニルエーテル、スチレン、塩化ビニル、アクリル酸エス
テル、メタクリル酸エステル、エチレン、酢酸ビニルな
どから選ばれる少なくとも1種のモノマーを挙げること
ができる。
The copolymer (E) contains maleic acid (including anhydride) as an essential monomer component, and comonomer components that can be copolymerized with maleic acid include, for example, methyl vinyl ether, styrene, vinyl chloride, and acrylic acid ester. , methacrylic acid ester, ethylene, vinyl acetate, and the like.

【0044】共重合体(D)におけるマレイン酸とコモ
ノマー成分との構成比率は、一般には、該両成分の合計
重量に基いて、マレイン酸は2〜100重量%、特に3
0〜70重量%、コモノマー成分は98〜0重量%、特
に70〜30重量%の範囲内がそれぞれ好ましい。
The composition ratio of maleic acid and the comonomer component in the copolymer (D) is generally 2 to 100% by weight, particularly 3% by weight, based on the total weight of both components.
The content of the comonomer component is preferably 0 to 70% by weight, and the comonomer component is preferably 98 to 0% by weight, particularly 70 to 30% by weight.

【0045】また、共重合体(D)の使用量は、組成物
中に含まれるエポキシ樹脂(B)100重量部あたり、
通常5〜100重量部の範囲内が適している。
[0045] The amount of copolymer (D) to be used is per 100 parts by weight of epoxy resin (B) contained in the composition.
Usually, a range of 5 to 100 parts by weight is suitable.

【0046】以上述べたとおり、本発明の組成物は、前
記変性エポキシ樹脂(X)およびグラフト重合体(Y)
から選ばれる1種以上の未中和物または中和物の水性分
散液、或いは前記水性分散体(Z)を必須成分とする缶
内面用水性被覆用組成物である。
As described above, the composition of the present invention comprises the modified epoxy resin (X) and the graft polymer (Y).
This is an aqueous dispersion of one or more unneutralized or neutralized products selected from the following, or an aqueous coating composition for the inner surface of a can, which contains the aqueous dispersion (Z) as an essential component.

【0047】本発明の組成物には、さらに必要に応じて
、硬化剤(架橋剤)として水溶性もしくは疎水性の尿素
樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂など(これらには
、メチロール化物やアルキルエーテル化物も含む)混合
することもできる。本発明の組成物から形成される塗膜
は加熱するとすみやかに架橋硬化し、高度の耐沸騰水性
や加工性等にすぐれた塗膜を形成することができ、さら
に、ポリエステル樹脂、ポリブタジエンおよびその変性
樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−共重合体系樹脂等を混
合することも可能である。
The composition of the present invention may further contain water-soluble or hydrophobic urea resins, melamine resins, phenol resins, etc. as curing agents (crosslinking agents) (these include methylol compounds and alkyl ether compounds), if necessary. ) can also be mixed. The coating film formed from the composition of the present invention is rapidly crosslinked and cured when heated, and can form a coating film with excellent boiling water resistance and processability. It is also possible to mix resins, vinyl chloride-vinyl acetate-copolymer resins, and the like.

【0048】本発明の組成物を缶内面に適用するには、
例えば、缶用金属素材の表面にが組成物を塗布し、次い
で形成塗膜を焼付ける。缶用金属素材としては、アルミ
ニウム板、鉄鋼板及び鉄鋼板の表面に亜鉛、クロム、ス
ズ、アルミニウム等をメッキしたメッキ鋼板、或いは鉄
鋼板の表面をクロム酸、リン酸鉄、リン酸亜鉛で化成処
理した処理鋼板等が使用できる。また、缶用金属素材の
表面に該組成物を塗布する手段としては例えば、ロール
コーティング、スプレー塗装、刷毛塗り、吹付け塗り、
浸漬、電着等でのそれ自体既知の任意の方法を用いるこ
とができる。塗布膜厚は通常5〜30μmの範囲で充分
と思われる。塗膜の焼付けは一般に、約150〜約22
0℃、好ましくは約180〜約200℃で60〜600
秒、好ましくは約60〜300秒間行なわれる。
[0048] To apply the composition of the present invention to the inner surface of a can,
For example, the composition is applied to the surface of a metal material for a can, and then the formed coating is baked. Metal materials for cans include aluminum plates, steel plates, plated steel plates whose surfaces are plated with zinc, chromium, tin, aluminum, etc., or steel plates whose surfaces are chemically coated with chromic acid, iron phosphate, or zinc phosphate. Treated steel plates etc. can be used. In addition, examples of means for applying the composition to the surface of the metal material for cans include roll coating, spray coating, brush coating, spray coating,
Any method known per se can be used, such as dipping, electrodeposition, etc. A coating thickness of 5 to 30 μm is usually considered sufficient. The baking of the paint film is generally about 150 to about 22
60 to 600 at 0°C, preferably about 180 to about 200°C
seconds, preferably about 60 to 300 seconds.

【0049】次に本発明を実施例、比較例により、さら
に具体的に説明する。実施例、比較例中の部及び%は特
にことわらない限り重量に基づくものである。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. Parts and percentages in Examples and Comparative Examples are based on weight unless otherwise specified.

【0050】I.製造例 1.変性エポキシ樹脂(X) (X−1):エチレン/無水マレイン酸=95/5(重
量比)共重合体に脱イオン水1部を加えて開環させた共
重合体(酸価57)101部、エポン1010(シェル
化学製、商品名、エポキシ樹脂、数平均分子量5500
、エポキシ基約1個/1分子、不揮発分100%)27
部およびn−ブタノール190部を反応容器に仕込み、
100℃に加熱して各成分を溶解させてから、ジメチル
アミノエタノールを2部添加し、同温度で2時間維持し
た。エポキシ基の殆どは反応し、得られた樹脂の酸価は
43で、不揮発分は40%であった。
I. Manufacturing example 1. Modified epoxy resin (X) (X-1): Copolymer prepared by adding 1 part of deionized water to an ethylene/maleic anhydride = 95/5 (weight ratio) copolymer to open the ring (acid value 57) 101 Part, Epon 1010 (Shell Chemical Co., Ltd., trade name, epoxy resin, number average molecular weight 5500
, about 1 epoxy group/1 molecule, non-volatile content 100%) 27
and 190 parts of n-butanol into a reaction vessel,
After heating to 100°C to dissolve each component, 2 parts of dimethylaminoethanol was added and maintained at the same temperature for 2 hours. Most of the epoxy groups were reacted, and the resulting resin had an acid value of 43 and a nonvolatile content of 40%.

【0051】2.グラフト重合体(Y)(Y−1):上
記変性エポキシ樹脂液(X−1)200部を100℃に
加熱し、重合性不飽和ビニルモノマー(C−1)[メタ
クリル10%、スチレン80%およびエチルアクリレー
ト10%からなる]20部と過酸化ベンゾイル1部とか
らなる混合物を5時間を要して滴下後、2時間熟成させ
てグラフト重合を行なった。得られたグラフト重合体の
不揮発分は45%であった。
2. Graft polymer (Y) (Y-1): 200 parts of the above modified epoxy resin liquid (X-1) was heated to 100°C, and polymerizable unsaturated vinyl monomer (C-1) [10% methacrylic, 80% styrene] was added. A mixture of 20 parts of ethyl acrylate and 10% of ethyl acrylate and 1 part of benzoyl peroxide was added dropwise over a period of 5 hours, and the mixture was aged for 2 hours to carry out graft polymerization. The nonvolatile content of the obtained graft polymer was 45%.

【0052】3.水性分散体(Z) (Z−1):上記グラフト重合体液(Y−1)222部
にジメチルアミノエタノールを加えて完全中和してから
水を加えて不揮発分20%の水分散液に調製した。次い
で、減圧によって該水分散液中に含まれるn−ブタノー
ルの殆どを除去した。不揮発分は26%であった。n−
ブタノールを除去した水分散液を80℃に加熱してから
、重合性不飽和ビニルモノマー[スチレン/n−ブチル
アクリレート=80/20(重量比)からなる)30部
およびアゾイソブチロニトリル1部を3時間を要して滴
下し、同温度で3時間熟成してシード重合を行なった。
3. Aqueous dispersion (Z) (Z-1): Add dimethylaminoethanol to 222 parts of the above graft polymer liquid (Y-1) to completely neutralize it, and then add water to prepare an aqueous dispersion with a nonvolatile content of 20%. did. Next, most of the n-butanol contained in the aqueous dispersion was removed by reduced pressure. The non-volatile content was 26%. n-
After heating the aqueous dispersion from which butanol has been removed to 80°C, 30 parts of a polymerizable unsaturated vinyl monomer [consisting of styrene/n-butyl acrylate = 80/20 (weight ratio)] and 1 part of azoisobutyronitrile are added. was added dropwise over a period of 3 hours, and the mixture was aged at the same temperature for 3 hours to perform seed polymerization.

【0053】II.実施例 上記製造例で得た変性エポキシ樹脂(X−1)およびグ
ラフト重合体(Y−1)のそれぞれにジメチルアミノエ
タノールを加えて完全中和し、次いで水を加えて分散し
たのち、n−ブタノールを減圧除去して本発明が目的と
する組成物を得た。また、前記水性分散体(Z−1)は
そのまま本発明の組成物として用いることができる。
II. Example The modified epoxy resin (X-1) and graft polymer (Y-1) obtained in the above production example were completely neutralized by adding dimethylaminoethanol to each, and then water was added to disperse them. Butanol was removed under reduced pressure to obtain a composition targeted by the present invention. Moreover, the aqueous dispersion (Z-1) can be used as it is as a composition of the present invention.

【0054】III.性能試験結果 上記実施例で得た組成物及びさらに該組成物に硬化剤を
配合してなる組成物を、バーコーターを用いて、アルミ
ニウム板(アルミ5052材)およびブリキ板(#25
電気メッキブリキ)のそれぞれに硬化塗膜に基づいて1
5〜20μになるように塗装し、180℃で25分間加
熱して塗膜を硬化せしめた。該硬化塗膜の性能試験結果
は下記表−1のとおりである。
III. Performance test results The composition obtained in the above example and the composition obtained by adding a curing agent to the composition were coated on an aluminum plate (aluminum 5052 material) and a tin plate (#25) using a bar coater.
1 based on the cured coating on each of the electroplated tinplates)
It was coated to a thickness of 5 to 20 μm and heated at 180° C. for 25 minutes to cure the coating film. The performance test results of the cured coating film are shown in Table 1 below.

【表1】[Table 1]

【0055】表−1において、 (*1)比較例 (X−1′):前記(X−1)におけるエチレン/無水
マレイン酸共重合体100部をアクリル酸/スチレン/
エチルアクリレート=7.3/60/32.7(重量%
)からなる共重合体100部に代替し、それ以外は(X
−1)と同様に反応し、次いでジメチルアミノエタノー
ルで中和し、水を加えて分散したのち、n−ブタノール
を減圧除去した。
In Table-1, (*1) Comparative Example (X-1'): 100 parts of the ethylene/maleic anhydride copolymer in (X-1) was mixed with acrylic acid/styrene/
Ethyl acrylate = 7.3/60/32.7 (wt%
), and the rest was replaced with 100 parts of a copolymer consisting of (X
The mixture was reacted in the same manner as in -1), then neutralized with dimethylaminoethanol, water was added and dispersed, and n-butanol was removed under reduced pressure.

【0056】(Y−1′):前記(Y−1)における(
X−1)を上記(X−1′)に固形分に基づいて同量代
替し、それ以外はすべて(Y−1)と同様にグラフト重
合せしめ、次いでジメチルアミノエタノールで中和し、
水を加えて分散したのち、n−ブタノールを減圧除去し
た。 (z−1′):前記(Z−1)における(Y−1)を上
記(Y−1′)に固形分に基づいて同量代替し、それ以
外はすべて(Z−1)と同様にシード重合を行なった。
(Y-1'): (Y-1) (
X-1) was replaced with the above (X-1') in the same amount based on the solid content, and everything else was graft polymerized in the same manner as (Y-1), and then neutralized with dimethylaminoethanol,
After water was added and dispersed, n-butanol was removed under reduced pressure. (z-1'): Substitute the same amount of (Y-1) in the above (Z-1) with the above (Y-1') based on the solid content, and otherwise do the same as (Z-1). Seed polymerization was performed.

【0057】(*2)組成物 各実施例は同欄に記載の(X−1)…(Z−1)のそれ
ぞれを用いてなる水性被覆組成物であり、それによって
形成された塗膜の性能も併記した。
(*2) Composition Each Example is an aqueous coating composition using each of (X-1)...(Z-1) described in the same column, and the coating film formed thereby Performance is also listed.

【0058】(*3)硬化剤 同欄において「○」を付した実施例は、硬化剤として、
ヒタノール4010(日立化成工業(株)製商品名、フ
ェノール樹脂)を、組成物中の樹脂固形分100重量部
あたり、固形分に基いて10重量部配合したことを示す
。なお、同欄の「−」は硬化剤を配合していないことを
示す。
(*3) Hardening agent In the examples marked with "○" in the same column, as a hardening agent,
This indicates that 10 parts by weight of Hytanol 4010 (trade name, phenol resin, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was blended based on the solid content per 100 parts by weight of the resin solid content in the composition. Note that "-" in the same column indicates that no curing agent was blended.

【0059】(*4)フレーバー性:各々の水性被覆組
成物を缶内面に塗装し、200℃で5分間加熱して硬化
させたのち(膜厚15〜20μ)、この缶内に、活性炭
処理した水道水を250ml充填し巻締を行い、100
℃−30分の殺菌処理後、37℃で3ヶ月保存した後風
味試験を実施。 ◎  全く変化なし ○  ごくわずか変化あり △  少し変化あり ×  著しく変化あり
(*4) Flavor properties: After coating each aqueous coating composition on the inner surface of the can and curing it by heating at 200°C for 5 minutes (film thickness 15-20μ), the inside of the can was treated with activated carbon. Filled with 250ml of tap water, tightened, and
After 30 minutes of sterilization at -30°C, the samples were stored at 37°C for 3 months and a flavor test was conducted. ◎ No change at all ○ Very slight change △ Slight change × Significant change

【0060】(*5)衛生性:(*4)で得た缶内にイ
オン交換水250mlを充填し、巻締を行い、60℃−
30分および100℃−30分の処理を行い、食品衛生
法記載の試験法に準じて測定した。過マンガン酸カリウ
ムの消費量をppmで示した。 ◎  0〜2未満 ○  2〜5未満 △  5〜10未満 ×  10以上
(*5) Hygiene: Fill the can obtained in (*4) with 250 ml of ion-exchanged water, seal it, and heat it at 60°C.
Treatments were carried out for 30 minutes and at 100°C for 30 minutes, and measurements were made according to the test method described in the Food Sanitation Law. The amount of potassium permanganate consumed was expressed in ppm. ◎ 0 to less than 2 ○ 2 to less than 5 △ 5 to less than 10 × 10 or more

【0061】(*6)耐酸性:10%の塩酸水溶液に試
験片を浸漬し、20℃1週間浸漬後の塗膜を目視で評価
を行った。 ◎  全く異常なし ○  ごくわずか白化 △  少し白化 ×  著しく白化
(*6) Acid resistance: A test piece was immersed in a 10% aqueous hydrochloric acid solution, and the coating film was visually evaluated after being immersed at 20°C for one week. ◎ No abnormality at all ○ Very slight whitening △ Slight whitening × Significant whitening

【0062】(*7)耐アルカリ性:10%のカセイソ
ーダ水溶液に試験片を浸漬し、20℃1週間浸漬後の塗
膜を目視で評価を行った。評価は(*6)と同じ。
(*7) Alkali resistance: A test piece was immersed in a 10% caustic soda aqueous solution, and the coating film was visually evaluated after being immersed at 20°C for one week. The evaluation is the same as (*6).

【0063】(*8)耐食性:塗板を150×70mm
に切断し、塗膜を素地に達するようにクロスカットした
後、塩水噴霧試験装置に入れる。3週間後に試料を取り
出し、カット部からの片側の錆発生巾を測定した。 ◎  0〜1mm未満 ○  1〜2mm未満 △  2〜6mm未満 ×  6mm以上
(*8) Corrosion resistance: Coated plate 150 x 70 mm
After cross-cutting the coating to reach the substrate, place it in a salt spray test equipment. After 3 weeks, the sample was taken out and the width of rust on one side from the cut portion was measured. ◎ 0 to less than 1 mm ○ 1 to less than 2 mm △ 2 to less than 6 mm × 6 mm or more

【0064】(*9)耐水性:(*8)と同様にクロス
カット後、100℃−30分で水中に浸漬した後、塗膜
を室温で乾燥し、その塗面にセロハン粘着テープを貼着
し、強く剥離したのちの塗面の評価を行った。 ◎  全く剥離なし ○  ごくわずか剥離 △  少し剥離 ×  著しく剥離
(*9) Water resistance: After cross-cutting in the same manner as (*8), immerse in water at 100°C for 30 minutes, dry the coating at room temperature, and apply cellophane adhesive tape to the coating. After applying the paint and strongly peeling it off, the painted surface was evaluated. ◎ No peeling at all ○ Very slight peeling △ Slight peeling × Significant peeling

【0065】(*10)付着性:塗膜面にナイフを使用
して約1.5mmの巾で縦、横それぞれ11本の切り目
をゴバン目状に入れる。24mm巾のセロハン粘着テー
プを密着させ、強く剥離した時の残存付着ゴバン目の数
を観察した。 ◎:100コ ○:95〜99コ △:80〜94コ ×:79コ以下
(*10) Adhesion: Using a knife, make 11 vertical and horizontal cuts in the coating surface with a width of about 1.5 mm in a grid pattern. A cellophane adhesive tape with a width of 24 mm was attached to the sample, and when it was strongly peeled off, the number of remaining adhered goblets was observed. ◎: 100 pieces ○: 95-99 pieces △: 80-94 pieces ×: 79 pieces or less

【0066】(*11)衝撃加工性:塗板を大きさ40
mm×50mmに切断し、塗膜を外側にして、試験部位
が40mmになるように2つ折りにし、この2つ折りに
した試験片の間に厚さ0.23mmのテインフリースチ
ールを2枚はさみ、3kgの荷重を高さ42cmから折
り曲げ部に落下させた後、折り曲げ先端部に6.5V×
6秒通電し、加工部2cm巾の電流値(mA)を測定し
た。 ◎  0〜1未満 ○  1〜3未満 △  3〜10未満 ×  10以上
(*11) Impact workability: Coated plate size 40
Cut into pieces of mm x 50 mm, fold in half so that the test area is 40 mm with the coating film on the outside, and sandwich two pieces of 0.23 mm thick stain-free steel between the folded test pieces. After dropping a 3kg load onto the bend from a height of 42cm, a voltage of 6.5V x
Electricity was applied for 6 seconds, and the current value (mA) of a 2 cm width of the processed area was measured. ◎ 0 to less than 1 ○ 1 to less than 3 △ 3 to less than 10 × 10 or more

【0067】(*12)硬化性:被塗物から分離させた
硬化塗膜をメチルエチルケトン還流下で2時間溶剤抽出
を行い、溶剤抽出後の残存塗膜の重量変化により評価し
た。 ◎  100〜97% ○  96〜90% △  89〜80% ×  79%以下
(*12) Curability: The cured coating film separated from the object to be coated was subjected to solvent extraction for 2 hours under refluxing methyl ethyl ketone, and evaluated by the change in weight of the remaining coating film after solvent extraction. ◎ 100-97% ○ 96-90% △ 89-80% × 79% or less

【0068】(*13)引張り加工性:硬化塗膜の伸び
率をテンシロン(「テンシロンUTN  II−20」
、東洋ボールドウィン(株)製、商品名)を使用して測
定した。なお引張り速度は20℃4mm/minで行い
、10試料の伸び率の平均値より加工性の評価を行った
。 伸び率  0〜10%:× 11%〜20%:△ 21〜30%:○ 31%以上:◎
(*13) Tensile workability: The elongation rate of the cured coating film was determined by Tensilon (“Tensilon UTN II-20”)
, manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd., trade name). The tensile speed was 4 mm/min at 20° C., and the workability was evaluated based on the average elongation rate of 10 samples. Elongation rate 0-10%: × 11%-20%: △ 21-30%: ○ 31% or more: ◎

【0069】(*14) A:アルミニウムに塗装した試験板の性能B:ブリキに
塗装した試験板の性能
(*14) A: Performance of the test plate painted on aluminum B: Performance of the test plate painted on tin

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  カルボキシル基含有樹脂(A)とエポ
キシ樹脂(B)とを反応させてなる変性エポキシ樹脂(
X)及び/又は該変性エポキシ樹脂(X)に重合性不飽
和ビニルモノマー(C)をグラフト重合してなるグラフ
ト重合体(Y)の水性分散体を主成分として含有し、か
つ、上記カルボキシル基含有樹脂(A)が、無水マレイ
ン酸、マレイン酸及びフマル酸から選ばれる少なくとも
1種以上のα、β−エチレン性不飽和基含有多塩基酸モ
ノマーとエチレン列炭化水素とを必須モノマー成分とす
る共重合体(a)であることを特徴とする缶内面用水性
被覆組成物。
Claim 1: A modified epoxy resin (
X) and/or contains as a main component an aqueous dispersion of a graft polymer (Y) obtained by graft polymerizing a polymerizable unsaturated vinyl monomer (C) to the modified epoxy resin (X), and The resin (A) contains at least one α,β-ethylenically unsaturated group-containing polybasic acid monomer selected from maleic anhydride, maleic acid, and fumaric acid and an ethylene series hydrocarbon as essential monomer components. An aqueous coating composition for the inside of a can, characterized in that it is a copolymer (a).
【請求項2】  請求項1に記載の変性エポキシ樹脂(
X)及び/又はグラフト重合体(Y)の水性分散体中で
重合性不飽和ビニルモノマー(D)をシード重合してな
る水性分散体(Z)を主成分として含有することを特徴
とする缶内面用水性被覆組成物。
[Claim 2] The modified epoxy resin according to Claim 1 (
A can containing as a main component an aqueous dispersion (Z) obtained by seed polymerizing a polymerizable unsaturated vinyl monomer (D) in an aqueous dispersion of X) and/or a graft polymer (Y). Aqueous coating composition for internal surfaces.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012052039A (en) * 2010-09-02 2012-03-15 Hosokawa Yoko Co Ltd Polyolefin-based resin composition having thermal adhesivity with dissimilar material

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