JPH0586312A - 塗 料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 滑性付与剤として、溶剤中に分散させた状態
でカルボキシル基を有するワックスとエポキシ基を有す
るシリコーン化合物とを反応させて得た生成物を含有す
る。 【効果】 塗膜形成後の滑性が優れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗膜形成後の滑性が優
れるだけでなく、熱水処理等による滑性の劣化が少ない
塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄，アルミニウム等で作られた金属製品
は、金属の腐食防止や装飾のため印刷や、塗装が施され
ている場合が多い。これらの金属製品の塗装塗膜には、
製造時、輸送時、そして使用時の移送や傷付きを防止す
るために滑性が付与されているのが一般的である。さら
に、缶容器などの食品用容器では、殺菌処理時に熱水シ
ャワ−やレトルト処理が行われ滑性が悪くなりやすい。
従来、このような用途を満足させるため、パラフィン系
ワックス、マイクロクリスタリン系ワックスのような合
成ワックス、カルナバ系、モンタン系、パ−ム油のよう
な天然ワックスに代表されるワックス類や、シリコ−ン
系化合物が用いられていた。

【０００３】しかし、これらの従来用いられていた滑性
用添加剤には、次のような問題点があった。 目的を達成するためには、多量の添加量を必要とする
ため、塗膜表面への浮きが多くなり、被塗物の光沢を低
下させたり表面に粘着性を与えたりすることが多かっ
た。

【０００４】水、溶媒等の処理により化合物が抽出さ
れ滑性が悪くなりやすい。 塗膜にハジキ、アイホ−ル等が発生する事がある。

【０００５】しかしながら、これらの問題点を解決する
ため特開昭６３−２４８８７７、特開昭６３−２６５９
５５、特開昭６４−８１８６５、特開昭６４−８１８６
７等には、ワックスと樹脂、ワックスとシリコ−ン系化
合物を予め反応させ、水または有機溶媒中に微分散させ
る方法が提出されている。

【０００６】しかし、これらの方法にも次のような問題
点があった。 ワックスと樹脂、ワックスとシリコ−ン系化合物の反
応に対し１４０℃以上の加熱が必要である。

【０００７】潤滑性反応生成物は、微分散しなければ
ならない。 微分散に際し界面活性剤を用いる場合もあり、製造コ
スト、塗膜の耐水性、密着性に悪影響を及ぼすことが多
い。

【０００８】予め微分散されたワックスや微粉末ワッ
クスにこれらの方法を適用する場合、その特徴であるワ
ックスの微粒子を破壊することになり、微粒子ワックス
の特徴を活かせない。

【０００９】このように、従来の技術では、塗膜への滑
性付与、滑剤の物理的離脱、水や溶媒等の処理による滑
性劣化防止には問題点が多く残されていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明が目的とすると
ころは、滑性が優れ、特に、熱水処理で滑性の劣化の少
ない塗料を簡単、且つ、経済的に作る事に関する。

【００１１】

【課題を解決する為の手段】本発明者等は、滑性付与剤
として、溶媒中に分散させた状態でカルボキシル基を有
するワックスと、エポキシ基を有するシリコ−ン化合物
とを反応させて得た生成物（以下、ワックス・シリコ−
ン生成物と呼ぶ。）を含有する塗料が塗膜形成後の滑性
に優れることを見出だし、本発明に到達した。

【００１２】また、本発明者等は、ワックス・シリコ−
ン生成物を含有する本発明の塗料は塗膜形成後の滑性が
優れ、特に、熱水処理後の滑性の劣化が少なく、ハジキ
・アイホ−ル等の塗膜欠陥が発生しにくい長所を有する
ことを見出だした。

【００１３】また、本発明者等は、微粒子化された酸性
ワックスとエポキシ基を持つシリコ−ン化合物との反応
による滑性付与剤としてのワックス・シリコ−ン生成物
を、常温付近の低反応温度で得ることができ、且つ、該
ワックス・シリコ−ン生成物を塗料組成物に加える際、
複雑な分散工程が不要で、簡単な混合工程によって塗膜
形成後の滑性の優れる塗料を調整することが出来ること
を見出だした。

【００１４】本発明におけるカルボキシル基をもち微粒
子化されたワックスの例としては、米国アライド・シグ
ナル社のポリミストＡ−１２、ドイツ国ヘキスト社のセ
リダスト３９１０、３７１５、９６１５Ａ、９６３０Ｆ
等が微粉末で市販されている。また、酸化ポリエチレン
ワックス（例えば、ドイツ国ＢＡＳＦ社製ＯＡ、ＯＡ
２、ＯＡ３、ドイツ国ヘキスト社製ＰＥＤ１２１、１５
３、２６１、５２１、５２２、１３６、１９１、等）、
天然ワックスで遊離脂肪酸を含むもの（例えば、キャン
デリラワックス、モンタンワックス等）を加熱溶解後急
冷する方法などにより溶剤中、溶剤と水の混合物、また
は、水の中に微分散させたものでもよい。

【００１５】本発明に用いられるシリコ−ン系化合物
は、ポリシロキサン骨格の側鎖、両末端もしくは片末端
にエポキシ基を持つものであり、例えば、信越化学工業
（株）のＫＦ１００Ｔ、ＫＦ１０１、ＫＦ１０２、ＫＦ
１０３、ＫＦ１０５、Ｘ−２２−１６３Ａ、Ｘ−２２−
１６３Ｂ、Ｘ−２２−１６３Ｃ、Ｘ−２２−１６９Ａ
Ｓ、Ｘ−２２−１６９Ｂ、Ｘ−２２−１７３Ｂ等があ
る。

【００１６】本発明に用いられるワックス・シリコ−ン
生成物は、ワックスのカルボキシル基１当量にたいしシ
リコ−ン化合物のエポキシ基が０．２〜１．０当量、好
ましくは０．７〜１．０当量の比率になるように配合
し、触媒として三級アミン、金属石鹸、イミダゾ−ル化
合物等の存在下で、撹拌しながら反応させる。ワックス
が微粉末の場合は、必要量だけ水、有機溶媒、または、
それらの混合物を加えれば良い。

【００１７】反応系に使用する溶媒としてはカルボキシ
ル基、エポキシ基と反応性を有しない溶媒が好ましく、
例えば、トルエン、キシレン、ソルベッソ１００、ソル
ベッソ１５０、ソルベッソ２００、、シクロヘキサノ
ン、ミネラルスピリット、等を挙げることが出来る。

【００１８】また、場合により水や、ブチルセロソル
ブ、ｎ−プロピルセロソルブ、イソプロピルセロソル
ブ、プロピレングリコ−ルメチルエ−テル、ジプロピレ
ングリコ−ルメチルエ−テル、プロピレングリコ−ルｎ
−ブチルエ−テル、ジプロピレングリコ−ルｎ−ブチル
エ−テル、３メチル・３メトキシブタノ−ル、メトキシ
ブタノ−ル等のエ−テル系溶媒、セロソルブアセテ−
ト、プロピレングリコ−ルメチルエ−テルアセテ−ト、
プロピレングリコ−ルジアセテ−ト等のエステル系溶
媒、ｎ−ブタノ−ル、アミルアルコ−ル等のアルコ−ル
系溶媒を使用しても良い。

【００１９】溶媒中に分散されたカルボキシル基を有す
るワックスと、エポキシ基を有するシリコ−ン化合物と
の反応は、常温またはワックスの融点もしくは曇点以下
の温度で行う必要がある。反応温度をワックスの融点も
しくは曇点以上に設定するとワックスの微粒子が壊れ、
反応後にふたたびワックス・シリコ−ン生成物を微粒子
化しなければならず、好ましくない。カルボキシル基を
持つワックスとエポキシ基を持つシリコ−ン化合物との
反応時間は任意であってよいが、通常反応時間は５〜１
２時間で充分である。また、別の判断基準としては、ワ
ックス・シリコ−ン生成物を塗料に添加して塗膜欠陥が
起きなくなるまで反応させればよい。

【００２０】本発明の塗料は、上記のワックス・シリコ
−ン生成物を塗料に直接添加・混合して作ることができ
る。添加量は、ワックス・シリコ−ン生成物の不揮発分
として、０．０２％から２．０％（重量％）の範囲で塗
料固型分にたいし添加する。

【００２１】本発明の対象となる塗料としては、アクリ
ル系、ポリエステル系、エポキシエステル系、エポキシ
系、ビニ−ル系、アルキッド系等の焼き付け型塗料（溶
剤型、水性型の塗料）が好ましい。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例にて具体的に説明す
る。例中「部」及び「％」は「重量部」、「重量％」を
表す。

【００２３】 実施例１（微粉末ワックスを用いる場合） （ワックス・シリコ−ン生成物Ａの調整）微粉末酸化ポ
リエチレンワックス（米国アライド・シグナル社製ポリ
ミストＡ−１２酸価３０）１０．０部と両末端エポキシ
基変性シリコーン化合物（信越化学工業（株）製Ｘ−２
２−１６３Ａ）５．１部、ブチルセロソルブ１００．５
部を広口ビンに配合し、さらに触媒としてジメチルエタ
ノールアミン０．５部添加し１０〜１５分ほど均一にな
るまで撹拌する。密栓した後約４０℃の湯浴にいれ加温
し５時間放置する。

【００２４】（塗料の調整）水溶性アクリル樹脂（大日
本インキ化学工業（株）製ウォーターゾールＳ−７５
１；固形分５０％）６０．００部とメラミン樹脂（三井
サイアナミド（株）製サイメル３０１；１００％）２
０．００部および上記ワックス・シリコ−ン生成物Ａ
０．８２部とイオン交換水１９．１８部を混合し、アク
リル・アミノ型水溶性熱硬化性塗料Ａを調整した。

【００２５】実施例２ （ワックス・シリコ−ン生成物Ｂの調整）酸化ポリエチ
レンワックス（ドイツ国ヘキスト社ＰＥＤ１５３、酸価
約２５）１０．０部をブチルセロソルブ９０．０部と配
合し加熱、溶解する。容器を急冷し撹拌しながら室温ま
でさげ、ワックスの微分散した懸濁液を得る。

【００２６】このようにして得られたワックス微分散液
９５．７部に実施例１に用いたシリコ−ン化合物３．８
部と同じくアミン０．５部をくわえ撹拌後実施例１と同
じ操作により本発明のワックス・シリコ−ン生成物Ｂを
得る。

【００２７】（塗料の調整）実施例１で用いた水溶性ア
クリル樹脂６０．０部、同じくメラミン樹脂２０．０部
と上記ワックス・シリコ−ン生成物Ｂ２．５部及びイオ
ン交換水１７．５部を混合し、アクリル・アミノ型水溶
性熱硬化性塗料Ｂを調整した。

【００２８】実施例３ （ワックス・シリコ−ン生成物Ｃの調整）実施例２と同
じ酸価ポリエチレンワックス１０．０部をキシレン４
５．０部と配合し加熱、溶解する。つぎに、高速で撹拌
しながらブチルセロソルブ４５．０部を室温のまま急激
に添加し３０℃に冷えるまで撹拌を続ける。

【００２９】このようにして得られたワックス微分散液
９５．７部に対し実施例２と同様の操作により本発明の
ワックス・シリコ−ン生成物Ｃを得る。

【００３０】（塗料の調整）アクリル樹脂（大日本イン
キ化学工業（株）製アクリデックＡ−４３０−６０固形
分６０％）５０．０部とメラミン樹脂（三井東圧化学
（株）製ユ−バン１２０；固形分１００％）２０．０部
及び上記ワックス・シリコ−ン生成物Ｃ３．７部とキシ
レン１６．３部、ブチルセロソルブ１０．０部を混合し
アクリル・アミノ型熱硬化性塗料Ｃを調整した。

【００３１】比較例１ 実施例１で用いた水溶性アクリル樹脂６０．００部、ア
ミノ樹脂２０．００部、微粉末酸化ポリエチレンワック
ス０．０７部、シリコ−ン化合物０．０４部さらにイオ
ン交換水１９．８９部を混合し、アクリル・アミノ型水
溶性熱硬化性塗料を調整した。

【００３２】比較例２ 実施例１で用いた水溶性アクリル樹脂６０．００部、ア
ミノ樹脂２０．００部、シリコ−ン化合物０．１０部、
さらに、実施例２で調整したワックス微分散液２．４０
部、とイオン交換水１７．５０部を混合し、アクリル・
アミノ型水溶性熱硬化性塗料を調整した。

【００３３】比較例３ （ワックス・シリコ−ン生成物の調整）酸化ポリエチレ
ンワックス（ドイツ国ヘキスト社ＰＥＤ１５３、酸価約
２５）９．５７部と両末端エポキシ基変性シリコ−ン化
合物（信越化学工業（株）Ｘ−２２−１６３Ａ）３．８
０部、キシレン４０．００部を四ッ口フラスコにいれ加
熱溶解する。温度１４０℃で７時間反応を行う。反応生
成物を１４０℃のまま４６．６３部の常温のキシレン中
に撹拌しながら滴下し固形分１３．３７％の懸濁液を得
る。懸濁液は、サンドミルで再分散することによりツブ
ゲ−ジで最大１５μｍまで分散した。

【００３４】（塗料の調整）このようにして得られたワ
ックス・シリコ−ン生成物３．７部を、実施例３で用い
たアクリル樹脂５０．０部、アミノ樹脂２０．０部と配
合し、さらにキシレン１６．３部、ブチルセロソルブ１
０．０部を加え撹拌しアクリル・アミノ型熱硬化性塗料
を調整した。

【００３５】比較例４ （ワックス・シリコ−ン生成物の調整）酸化ポリエチレ
ンワックス（ドイツ国ヘキスト社ＰＥＤ１５３、酸価約
２５）９．５７部と両末端エポキシ基変性シリコ−ン化
合物（信越化学工業（株）Ｘ−２２−１６３Ａ）３．８
０部を四つ口フラスコにいれ加熱溶解した。温度１４０
℃にて７時間反応を行う。温度を１００℃まで下げ、ト
リエタノ−ルアミン３．２０部を添加し、約３０分撹拌
を行い反応生成物を中和した。この中和物にステアリン
酸ナトリウムを３．２０部添加した後、９５℃の水８
０．２３部を３０分を要して徐々に添加して固形分約１
３％の水性分散体を得た。

【００３６】（塗料の調整）実施例１で用いたアクリル
樹脂６０．０部、アミノ樹脂２０．０部にこの水性分散
体２．５部、イオン交換水１７．５部を混合し、水溶解
型アクリル・アミノ型熱硬化性塗料を調整した。

【００３７】実施例１〜３、比較例１〜４について次の
性能を評価し、その結果を表１に示した。評価した性
能、方法は次のとうりである。

【００３８】１．テストパネル作成方法 厚さ０．２３ｍｍのブリキ板にバ−コ−タ−を用いて乾
燥後の塗膜厚７μｍとなるように塗料を塗布し、１８０
℃のオ−ブン中で１０分間乾燥させてテストパネルを作
成する。

【００３９】２．評価した性能 反応時の加熱の有無（１４０℃以上）、反応生成物
の微分散の必要性、界面活性剤の有無などを経済性と
して表に記載すると共に、テストパネル塗膜の塗膜状態
・光沢・耐煮沸性・滑性を下記の方法により測定し、表
にまとめた。

【００４０】２−１．塗膜状態 アイホ−ル、ハジキを視覚判定

【００４１】２−２．光沢 視覚判定

【００４２】２−３．耐煮沸性 沸騰水中に３０分浸漬したあと次の項目を評価。 碁盤目セロハンテ−プ剥離試験 塗膜状態（白化、ブリスタ−等視覚判定）

【００４３】２−４滑性 動摩擦係数の測定（三点鋼球式摩擦体を用い荷重１００
０グラム引っ張り速度１２００ｍｍ／分の条件で測定） 焼き付け直後の動摩擦係数 煮沸後の動摩擦係数 尚、視覚判定に於ける判定基準は次のとうりである。

【００４４】○： 良好 △： やや不良 ×： 不良

【００４５】

【表１】

【００４６】

【発明の効果】本発明の塗料は塗膜形成後の滑性が優
れ、特に、熱水処理後の滑性の劣化が少なく、ハジキ・
アイホ−ル等の塗膜欠陥が発生しにくい長所を有する。
また、微粒子化された酸性ワックスとエポキシ基を持つ
シリコ−ン化合物との反応による滑性付与剤としての生
成物を、常温付近の低反応温度で得ることができ、且
つ、該反応生成物を塗料組成物に加える際、複雑な分散
工程が不要で、簡単な混合工程によって塗膜形成後の滑
性の優れる塗料を調整することが出来る点で、従来の方
法に比べ大変経済的である。該反応生成物は種々の塗料
の滑性付与剤として甚だ有益である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 滑性付与剤として、溶媒中に分散させた
   状態でカルボキシル基を有するワックスとエポキシ基を
   有するシリコ−ン化合物とを反応させて得た生成物を含
   有することを特徴とする塗料。
2. 【請求項２】 塗料が溶剤系塗料である請求項１記載の
   塗料。
3. 【請求項３】 塗料が水性塗料である請求項１記載の塗
   料。