JPH09100441A - Water-based coating material composition - Google Patents

Water-based coating material composition

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JPH09100441A
JPH09100441A JP27991895A JP27991895A JPH09100441A JP H09100441 A JPH09100441 A JP H09100441A JP 27991895 A JP27991895 A JP 27991895A JP 27991895 A JP27991895 A JP 27991895A JP H09100441 A JPH09100441 A JP H09100441A
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JP
Japan
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meth
acrylate
water
graft copolymer
epoxy resin
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Application number
JP27991895A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Mori
嘉男 森
Shiro Kojima
史郎 児島
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Toagosei Co Ltd
Original Assignee
Toagosei Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a composition, comprising a water-based polymer prepared by neutralizing an epoxy resin-modified polymer having a specific structure and carboxyl group with a base and an amino resin, excellent in water resistance and processability and useful for coating the metallic surface. SOLUTION: This water-based coating material composition comprises a water-based polymer prepared by neutralizing a modified polymer obtained by reacting (A) an epoxy resin having partially phosphoric esterified epoxy groups with (B) an acrylic or a methacrylic ester-based graft copolymer comprising preferably (i) a macromonomer, obtained by copolymerizing a hydroxyalkyl (meth)acrylate with an N-alkoxymethyl(meth)acrylamide and other α,β- ethylenically unsaturated monomers and having one radically polymerizable terminal, (ii) an α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acid, (iii) a hydroxyalkyl (meth)acrylate, etc. and (iv) other α,β-ethylenically unsaturated monomers with a base and an amino resin. The epoxy groups in the component (A) in a smaller amount than the equiv. amount based on carboxyl groups in the component (B) are reacted therewith.

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、耐水性に優れる皮膜を
与える水性塗料組成物に関するものであり、本発明の水
性塗料組成物は、金属缶、家電機器または自動車等に用
いられる金属板用の水性塗料として特に有用である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water-based coating composition that gives a film having excellent water resistance. The water-based coating composition of the present invention is used for metal plates used in metal cans, home appliances, automobiles and the like. It is especially useful as a water-based paint.

【0002】[0002]

【従来の技術及びその問題点】清涼飲料水または加工食
品等を包装する金属缶用塗料には、加熱下での耐水性及
び加工性等の物性が求められ、従来かかる金属用塗料と
しては、加熱硬化によって優れた塗膜を形成するエポキ
シ/アミノ系樹脂、アクリル/アミノ系樹脂およびポリ
エステル/アミノ系樹脂等の有機溶剤型塗料が用いられ
ていた。しかし、それらの溶剤型塗料においては、塗装
時に多量の有機溶剤が大気中に蒸散するため、環境汚染
ならびに資源浪費等の問題があった。
2. Description of the Related Art Paints for metal cans for packaging soft drinks or processed foods are required to have properties such as water resistance and processability under heating. Organic solvent-based paints such as epoxy / amino resins, acrylic / amino resins, and polyester / amino resins that form excellent coating films by heat curing have been used. However, in these solvent-based paints, a large amount of organic solvent evaporates into the atmosphere during coating, and thus has problems such as environmental pollution and waste of resources.

【0003】上記溶剤型塗料に代えて、水を媒体とする
水性塗料の採用が検討されているが、従来の水性塗料で
は、耐水性に劣り、沸騰水程度の熱水処理には耐えて
も、120℃以上の加圧スチームによる処理(レトルト
処理)を受けると、塗膜物性が著しく劣化するというの
が現状であった。加圧スチーム処理に耐える水性塗料を
目的とする多数の提案があり、例えば、特開平3−72
577号公報には、芳香族ビニル単量体及び(メタ)ア
クリル酸アルキルを主成分とし、分子中にカルボキシル
基及び水酸基を有する共重合体を塩基で中和した水性ア
クリル樹脂、水酸基含有ポリオールおよびアミノ樹脂か
らなる水性塗料が提案されている。しかしながら、得ら
れる塗膜の物性はなお実用的に満足できる水準に至って
いない。
The use of water-based paints using water as a medium instead of the solvent-based paints has been studied. However, conventional water-based paints are inferior in water resistance and can withstand hot water treatment such as boiling water. At present, when subjected to a treatment with steam under pressure of 120 ° C. or higher (retort treatment), the physical properties of the coating film are significantly deteriorated. There have been many proposals for water-based paints that can withstand pressure steam treatment.
No. 577 discloses an aqueous acrylic resin containing a vinyl aromatic monomer and an alkyl (meth) acrylate as main components and neutralizing a copolymer having a carboxyl group and a hydroxyl group in a molecule with a base, a hydroxyl group-containing polyol and A water-based paint comprising an amino resin has been proposed. However, the physical properties of the resulting coating film have not yet reached a practically satisfactory level.

【0004】他方、特開平4−236279号公報に
は、リン酸が部分的に付加されたエポキシ樹脂とカルボ
キシル基含有アクリル樹脂の反応生成物を、塩基の存在
下に水性媒体中に溶解させた水性樹脂とアミノ樹脂から
なる水性塗料が提案されているが、それも物性的にやは
り今一歩であった。
On the other hand, in JP-A-4-236279, a reaction product of an epoxy resin partially added with phosphoric acid and a carboxyl group-containing acrylic resin is dissolved in an aqueous medium in the presence of a base. A water-based paint composed of a water-based resin and an amino resin has been proposed, but it was still a step forward in terms of physical properties.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、120℃以
上の加圧スチームによる処理を受けても、優れた耐水性
および加工性を維持する塗膜を形成し得る水性塗料組成
物を提供することを課題とした。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an aqueous coating composition capable of forming a coating film that maintains excellent water resistance and processability even when subjected to a treatment with pressurized steam at 120 ° C. or higher. That was the task.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明は、(a)エポキシ基の一
部がリン酸エステル化されたエポキシ樹脂と(b)マク
ロモノマー法によって合成され、マクロモノマーに基づ
く枝ポリマー中にヒドロキシル基またはN−アルコキシ
メチルアミド基を有し、かつ幹ポリマー中にヒドロキシ
ル基およびカルボキシル基を有する(メタ)アクリル酸
エステル系グラフト共重合体を、該グラフト共重合体に
おけるカルボキシル基に対して、前記エポキシ樹脂にお
けるエポキシ基を当量未満の割合で反応させて得られる
カルボキシル基を有するエポキシ樹脂変性重合体を、塩
基で中和してなる水性重合体およびアミノ樹脂からなる
水性塗料組成物である。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have completed the present invention. That is, the present invention comprises (a) an epoxy resin in which a part of the epoxy groups is phosphorylated and (b) a macromonomer method to synthesize a hydroxyl group or N-alkoxymethylamide in a branch polymer based on the macromonomer. (Meth) acrylic acid ester-based graft copolymer having a hydroxyl group and a carboxyl group in the trunk polymer, and the epoxy group in the epoxy resin is equivalent to the carboxyl group in the graft copolymer. A water-based coating composition comprising an amino resin and an aqueous polymer obtained by neutralizing a carboxyl group-containing epoxy resin-modified polymer obtained by reacting at a ratio of less than 1 with a base.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明について更に詳しく
説明する。本発明における(a)は、前記のとおり、エ
ポキシ基の一部がリン酸エステル化されたエポキシ樹脂
(以下リン酸エステル化エポキシ樹脂という)であり、
そのベース樹脂のエポキシ樹脂としては、ビスフェノー
ルAとエピクロルヒドリンの縮合によって得られる、ゲ
ルパーミエーション・クロマトグラフィーによるポリス
チレン換算の数平均分子量が300〜6,000のビス
フェノールA型エポキシ樹脂が好ましい。市販のビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂としては、エピコ−ト100
1、1002、1004、1009〔いずれもシェル化
学(株)製〕等がある。上記ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂は、通常1分子当たり1〜2個のエポキシ基を有
する分子から構成されている。本発明においては、かか
るエポキシ樹脂中のエポキシ基の一部をリン酸エステル
化する。エポキシ樹脂のリン酸エステル化は、エポキシ
樹脂の貯蔵安定性を向上させるための公知の技術手段で
あり、それによって、エポキシ樹脂、またはエポキシ樹
脂と他の樹脂を反応させて得られるエポキシ変性樹脂の
経時的な増粘を抑制することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. As described above, (a) in the present invention is an epoxy resin in which a part of the epoxy groups is phosphorylated (hereinafter referred to as phosphoric esterified epoxy resin),
The epoxy resin of the base resin is preferably a bisphenol A type epoxy resin obtained by condensation of bisphenol A and epichlorohydrin and having a polystyrene-reduced number average molecular weight of 300 to 6,000 by gel permeation chromatography. As a commercially available bisphenol A type epoxy resin, Epicot 100
1, 1002, 1004, 1009 (all manufactured by Shell Chemical Co., Ltd.) and the like. The bisphenol A type epoxy resin is usually composed of molecules having 1 to 2 epoxy groups per molecule. In the present invention, a part of the epoxy groups in the epoxy resin is converted into phosphoric acid ester. Phosphorylation of an epoxy resin is a known technical means for improving the storage stability of an epoxy resin, whereby an epoxy resin or an epoxy-modified resin obtained by reacting an epoxy resin with another resin is obtained. It is possible to suppress thickening with time.

【0008】上記エポキシ樹脂中のエポキシ基のうち、
リン酸エステル化させるエポキシ基の好ましい割合は5
0%以下であり、さらに好ましくは30〜50%であ
る。50%を越えるエポキシ基がリン酸エステル化され
たエポキシ樹脂では、つぎの工程で、それを(b)成分
の(メタ)アクリル酸エステル系グラフト共重合体と反
応させた場合に、反応しないエポキシ樹脂が増加し、そ
のエポキシ樹脂が水に不溶なために均質な水性塗料組成
物が得られ難い。エポキシ基と反応させる好ましいリン
酸エステル化剤としては、リン酸ジエチル、リン酸イソ
プロピルおよびリン酸n−ブチル等が挙げられる。反応
は、メチルエチルケトン、トルエン、ブタノールまたは
ブチルセルソルブ等の有機溶剤中で、温度60〜150
℃で行うことが好ましい。上記の反応により、得られる
リン酸エステル化エポキシ樹脂に含まれるエポキシ基の
量は、通常0.2〜2.4ミリモル/g程度である。
Of the epoxy groups in the above epoxy resin,
The preferred ratio of the epoxy group to be phosphoric acid ester is 5
It is 0% or less, and more preferably 30 to 50%. In the epoxy resin in which more than 50% of the epoxy groups are phosphorylated, the epoxy resin that does not react when reacted with the (meth) acrylate graft copolymer of the component (b) in the next step Since the amount of resin increases and the epoxy resin is insoluble in water, it is difficult to obtain a homogeneous aqueous coating composition. Examples of preferable phosphoric acid esterifying agent to be reacted with an epoxy group include diethyl phosphate, isopropyl phosphate and n-butyl phosphate. The reaction is carried out in an organic solvent such as methyl ethyl ketone, toluene, butanol or butyl cellosolve at a temperature of 60 to 150.
It is preferably carried out at a temperature of ° C. The amount of epoxy groups contained in the phosphoric acid esterified epoxy resin obtained by the above reaction is usually about 0.2 to 2.4 mmol / g.

【0009】本発明における(b)としては、下記ラジ
カル重合性成分に基づく単位からなり、各単位の割合
が、それらの合計量を基準にして、(イ)マクロモノマ
ーに基づく単位3〜30重量%、(ロ)に基づく単位3
〜20重量%、(ハ)に基づく単位5〜40重量%およ
び(ニ)に基づく単位10〜89重量%である(メタ)
アクリル酸エステル系グラフト共重合体が好ましい。 (イ)(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルまたはN
−アルコキシメチル(メタ)アクリルアミドとその他の
α,β−エチレン性不飽和単量体を共重合して得られる
重合体の片末端にラジカル重合性を有するマクロモノマ
ー (ロ)α,β−エチレン性不飽和カルボン酸 (ハ)(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルまたは
(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルへのε−カプロ
ラクトン付加物 (ニ)その他のα,β−エチレン性不飽和単量体 以下、上記(イ)〜(ニ)について順を追って説明す
る。
The (b) in the present invention is composed of units based on the following radically polymerizable components, and the ratio of each unit is (a) 3 to 30 weight units based on the macromonomer based on the total amount thereof. %, Unit 3 based on (b) 3
˜20 wt%, 5 to 40 wt% based on (c) and 10 to 89 wt% based on (d) (meta).
Acrylic ester-based graft copolymers are preferred. (A) Hydroxyalkyl (meth) acrylate or N
-A macromonomer having radical polymerizability at one end of a polymer obtained by copolymerizing an alkoxymethyl (meth) acrylamide with another α, β-ethylenically unsaturated monomer (b) α, β-ethylenic Unsaturated Carboxylic Acid (c) Addition of ε-caprolactone to hydroxyalkyl (meth) acrylate or hydroxyalkyl (meth) acrylate (d) Other α, β-ethylenically unsaturated monomer ) To (d) will be described in order.

【0010】上記(イ)のマクロモノマーの好ましい数
平均分子量は、ゲルパーミエーション・クロマトグラフ
ィーによるポリスチレン換算の数平均分子量で1,00
0〜30,000である。また、マクロモノマーにおけ
るラジカル重合性基としては、(メタ)アクリロイル基
またはスチリル基等が好ましい。マクロモノマーの重合
体部分(以下単に骨格ということもある)を形成する
(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルの具体例として
は、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)ア
クリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸
3−ヒドロキシプロピルおよび(メタ)アクリル酸ヒド
ロキシブチル等が挙げられ、他方N−アルコキシメチル
(メタ)アクリルアミドの具体例としては、N−メトシ
キメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル
(メタ)アクリルアミドおよびN−イソブトキシメチル
(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。(メタ)アク
リル酸ヒドロキシアルキルまたはN−アルコキシメチル
(メタ)アクリルアミドの使用により、アミノ樹脂と反
応して架橋構造を形成するヒドロキシル基またはN−ア
ルコキシメチルアミド基が、マクロモノマーの骨格に導
入される。
The preferred number average molecular weight of the macromonomer (a) above is 1,00 in terms of polystyrene equivalent number average molecular weight by gel permeation chromatography.
0 to 30,000. Further, the radically polymerizable group in the macromonomer is preferably a (meth) acryloyl group or a styryl group. Specific examples of the hydroxyalkyl (meth) acrylate that forms the polymer portion of the macromonomer (hereinafter sometimes simply referred to as the skeleton) include hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, ( Examples thereof include 3-hydroxypropyl (meth) acrylate and hydroxybutyl (meth) acrylate, while specific examples of N-alkoxymethyl (meth) acrylamide include N-methoxymethyl (meth) acrylamide and N-butoxymethyl (meth). ) Acrylamide and N-isobutoxymethyl (meth) acrylamide. By using hydroxyalkyl (meth) acrylate or N-alkoxymethyl (meth) acrylamide, a hydroxyl group or N-alkoxymethylamide group which reacts with an amino resin to form a crosslinked structure is introduced into the backbone of the macromonomer. .

【0011】さらに、上記(メタ)アクリル酸ヒドロキ
シアルキルまたはN−アルコキシメチル(メタ)アクリ
ルアミドとともに、その他のα,β−エチレン性不飽和
単量体もマクロモノマーの骨格の構成用に使用できる。
その他のα,β−エチレン性不飽和単量体としては、
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチ
ル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2
−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル
等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、スチレン、
α−メチルスチレン、p−メチルスチレン等のスチレン
誘導体、(メタ)アクリロニトリル等のニトリル基含有
ビニル単量体および(メタ)アクリル酸アルキルアミノ
エステル等が挙げられる。
In addition to the above-mentioned hydroxyalkyl (meth) acrylate or N-alkoxymethyl (meth) acrylamide, other α, β-ethylenically unsaturated monomers can be used for constructing the skeleton of the macromonomer.
Other α, β-ethylenically unsaturated monomers include
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2
-Ethylhexyl, alkyl (meth) acrylates such as cyclohexyl (meth) acrylate, styrene,
Examples thereof include styrene derivatives such as α-methylstyrene and p-methylstyrene, nitrile group-containing vinyl monomers such as (meth) acrylonitrile, and (meth) acrylic acid alkylamino ester.

【0012】マクロモノマーの骨格における(メタ)ア
クリル酸ヒドロキシアルキルまたはN−アルコキシメチ
ル(メタ)アクリルアミド(以下これらを架橋基含有単
量体と総称する)単量体単位の好ましい割合は、同骨格
を構成する全単量体単位の合計量を基準にして3〜40
重量%であり、更に好ましくは5〜20重量%である。
架橋基含有単量体単位の量が、3重量%未満であると得
られる水性塗料組成物が耐水性に劣り、一方40重量%
を越えると塗膜の加工性が劣る。
The preferred proportion of hydroxyalkyl (meth) acrylate or N-alkoxymethyl (meth) acrylamide (hereinafter collectively referred to as crosslinking group-containing monomer) monomer units in the skeleton of the macromonomer is the same as that of the skeleton. 3-40 based on the total amount of all the monomer units constituting
%, And more preferably 5 to 20% by weight.
When the amount of the crosslinking group-containing monomer unit is less than 3% by weight, the water-based coating composition obtained has poor water resistance, while 40% by weight.
If it exceeds, the processability of the coating film will be poor.

【0013】(イ)〜(ニ)を重合して得られる(メ
タ)アクリル酸エステル系グラフト共重合体(以下単に
グラフト共重合体という)における上記マクロモノマー
に基づく単位の割合が、3重量%未満であると得られる
塗膜の物性のうち、耐水性、加工性または硬度のいずれ
かの物性に劣り、一方30重量%を越えると加工性に劣
る。グラフト共重合体における、さらに好ましいマクロ
モノマーに基づく単位の割合は、5〜20重量%であ
る。
The proportion of units based on the above macromonomer in the (meth) acrylic acid ester-based graft copolymer (hereinafter simply referred to as a graft copolymer) obtained by polymerizing (a) to (d) is 3% by weight. When the amount is less than the above, among the physical properties of the obtained coating film, the physical properties such as water resistance, processability or hardness are poor, and when it exceeds 30% by weight, the processability is poor. A more preferable ratio of the units based on the macromonomer in the graft copolymer is 5 to 20% by weight.

【0014】(ロ);α,β−エチレン性不飽和カルボ
ン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン
酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸およびイタ
コン酸等が挙げられ、好ましくは、アクリル酸およびメ
タクリル酸である。各成分を重合して得られるグラフト
共重合体におけるα,β−エチレン性不飽和カルボン酸
単位の割合が、3重量%未満であると得られるグラフト
共重合体の水性化が困難であり、一方20重量%を越え
ると塗膜の耐水性に劣る。
(B); Examples of the α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid and itaconic acid, and preferably acryl. Acid and methacrylic acid. If the proportion of α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid units in the graft copolymer obtained by polymerizing each component is less than 3% by weight, it is difficult to make the resulting graft copolymer water-soluble. If it exceeds 20% by weight, the water resistance of the coating film is poor.

【0015】(ハ);(メタ)アクリル酸ヒドロキシア
ルキルまたは(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルへ
のε−カプロラクトン付加物は、(メタ)アクリル酸エ
ステル系グラフト共重合体における幹ポリマーにアミノ
樹脂と反応性のヒドロキシル基を導入させる目的で使用
される。(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルへのε
−カプロラクトン付加物とは、具体的には、(メタ)ア
クリル酸ヒドロキシエチルの存在下にε−カプロラクト
ンを開環縮重合させることにより得られる、分子の片末
端に(メタ)アクリロイル基を有し、もう一方の分子末
端にヒドロキシル基を有する低重合ポリエステルであ
り、プラクセルFMまたはFAシリーズ〔ダイセル化学
工業(株)製〕等の市販品がある。グラフト共重合体に
おける(ハ)に基づく単位の割合が、5重量%未満であ
ると硬化が不足し塗膜の硬度に劣り、一方40重量%を
越えると加工性および耐水性に劣る。さらに好ましい
(ハ)に基づく単位の割合は、10〜30重量%であ
る。
(C): A hydroxyalkyl (meth) acrylate or an ε-caprolactone adduct to a hydroxyalkyl (meth) acrylate is reacted with an amino resin as a backbone polymer in a (meth) acrylic acid ester-based graft copolymer. It is used for the purpose of introducing a hydrophilic hydroxyl group. Ε to hydroxyalkyl (meth) acrylate
-The caprolactone adduct specifically has a (meth) acryloyl group at one terminal of the molecule obtained by ring-opening polycondensation of ε-caprolactone in the presence of hydroxyethyl (meth) acrylate. , A low-polymerization polyester having a hydroxyl group at the other molecular end, and commercially available products such as Praxel FM or FA series (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.). If the proportion of units (c) based on (c) in the graft copolymer is less than 5% by weight, curing will be insufficient and the hardness of the coating film will be poor, while if it exceeds 40% by weight, processability and water resistance will be poor. A more desirable ratio of units based on (C) is 10 to 30% by weight.

【0016】(ニ);その他のα,β−エチレン性不飽
和単量体としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メ
タ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸2−エチル
ヘキシル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリ
ル酸シクロヘキシル等の(メタ)アクリル酸アルキル、
スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量
体、(メタ)アクリル酸アルキルアミノエステル、N−
メトキシメチル(メタ)アクリルアミドおよびN−(n
−ブトキシ)メチル(メタ)アクリルアミド等が挙げら
れ、これらは単独でまたは2種以上併用して使用でき
る。グラフト共重合体における(ニ)に基づく単位の割
合は、100重量%から前記(イ)〜(ハ)に基づく単
位の割合の合計を差し引いたものであり、10〜89重
量%となる。本発明においては、(b)の(メタ)アク
リル酸エステル系グラフト共重合体を構成する(イ)お
よび上記(ニ)のその他のα,β−エチレン性不飽和単
量体に基づく単位の一部または全部が、(メタ)アクリ
ル酸アルキル単量体単位であることが好ましく、該グラ
フト共重合体における(メタ)アクリル酸アルキル単量
体単位の割合は、グラフト共重合体の全構成単位の合計
量を基準にして、30重量%以上であることがさらに好
ましい。
(D); Other α, β-ethylenically unsaturated monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic. Butyl acid, alkyl (meth) acrylate such as cyclohexyl (meth) acrylate,
Aromatic vinyl monomers such as styrene and α-methylstyrene, (meth) acrylic acid alkylamino ester, N-
Methoxymethyl (meth) acrylamide and N- (n
-Butoxy) methyl (meth) acrylamide and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more kinds. The proportion of units based on (d) in the graft copolymer is 100% by weight minus the sum of the proportion of units based on (a) to (c) above, and is 10 to 89% by weight. In the present invention, one of the units based on (a) and the other α, β-ethylenically unsaturated monomer of (b) which constitutes the (meth) acrylic acid ester-based graft copolymer of (b). Part or all is preferably an alkyl (meth) acrylate monomer unit, and the ratio of the alkyl (meth) acrylate monomer unit in the graft copolymer is such that all the constituent units of the graft copolymer are More preferably, it is 30% by weight or more based on the total amount.

【0017】本発明においてさらに好ましいグラフト共
重合体は、塗膜が低温硬化性に優れる点で、上記(イ)
〜(ハ)に基づく単位以外に、N−アルコキシメチル
(メタ)アクリルアミド単量体単位を必須単位とするグ
ラフト共重合体であり、各構成単位の含有割合が以下の
グラフト共重合体である。 ・(イ)マクロモノマーに基づく単位3〜30重量% ・(ロ)に基づく単位3〜13重量% ・(ハ)に基づく単位5〜35重量% ・N−アルコキシメチル(メタ)アクリルアミド単量体
単位3〜20重量% ・その他のα,β−エチレン性不飽和単量体単位2〜8
6重量% 但し、(イ)〜(ハ)、N−アルコキシメチル(メタ)
アクリルアミド単量体単位およびその他のα,β−エチ
レン性不飽和単量体単位の合計は100重量%とする。
In the present invention, a more preferable graft copolymer is the above-mentioned (a) because the coating film has excellent low temperature curability.
It is a graft copolymer having an N-alkoxymethyl (meth) acrylamide monomer unit as an essential unit in addition to the units based on (c) to (c), and the content ratio of each constituent unit is the following graft copolymer. -(A) Units based on macromonomer 3 to 30% by weight-Units based on (b) 3 to 13% by weight-Units based on (c) 5 to 35% by weight-N-alkoxymethyl (meth) acrylamide monomer Unit 3 to 20% by weight Other α, β-ethylenically unsaturated monomer unit 2 to 8
6% by weight However, (A) to (C), N-alkoxymethyl (meth)
The total amount of acrylamide monomer units and other α, β-ethylenically unsaturated monomer units is 100% by weight.

【0018】上記重合性成分は、以下に概要を説明する
ラジカル重合方法により、いずれの成分もほぼ100%
の重合率で重合できるので、上記構成の共重合体を得る
には、その構成に対応する割合でマクロモノマーおよび
各単量体を重合に供すればよい。重合溶剤として、イソ
プロピルアルコール、n−ブタノール、イソブチルアル
コール、エチレングリコールモノメチルエーテルまたは
エチレングリコールモノエチルエーテル等を使用し、重
合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル等のラジカ
ル発生化合物を用い温度60〜150℃で、溶液重合を
行うことが好ましい。必要に応じ、n−ドデシルメルカ
プタン、メルカプト酢酸、チオリンゴ酸、メルカプトエ
タノール及びメルカプトプロピオン酸等の連鎖移動剤を
適量使用して、得られるグラフト共重合体の分子量を調
整することもできる。本発明におけるグラフト共重合体
の好ましい平均分子量は、数平均分子量で2,000〜
20,000であり、さらに好ましくは3,000〜1
5,000である。
The above polymerizable components are almost 100% by the radical polymerization method which will be outlined below.
Since the polymerization can be carried out at the above-mentioned polymerization rate, the macromonomer and each of the monomers can be subjected to the polymerization in a proportion corresponding to the constitution in order to obtain the copolymer having the above constitution. As a polymerization solvent, isopropyl alcohol, n-butanol, isobutyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, or the like is used, and a radical generating compound such as azobisisobutyronitrile is used as a polymerization initiator, and the temperature is 60 to 150. It is preferable to carry out the solution polymerization at ° C. If necessary, the molecular weight of the resulting graft copolymer can be adjusted by using an appropriate amount of a chain transfer agent such as n-dodecyl mercaptan, mercaptoacetic acid, thiomalic acid, mercaptoethanol and mercaptopropionic acid. The preferred average molecular weight of the graft copolymer in the present invention is 2,000-in number average molecular weight.
20,000, more preferably 3,000 to 1
5,000.

【0019】上記グラフト共重合体と前記(a)のエポ
キシ樹脂の反応においては、反応の後に、得られる重合
体中のカルボキシル基を塩基で中和することにより、水
性重合体を得る必要から、グラフト共重合体におけるカ
ルボキシル基の量に対して、エポキシ樹脂におけるエポ
キシ基の量が少ないモル比で、両者を反応させる。
(a)に関する項で説明したとおり、リン酸エステル化
エポキシ樹脂におけるエポキシ基の量は、通常0.2〜
2.4ミルモル/g程度であり、これに対してグラフト
共重合体におけるカルボキシル基の量は、0.4〜2.
8ミルモル/g程度である。これらの官能基の濃度に基
づき、グラフト共重合体とリン酸エステル化エポキシ樹
脂の反応比率は設定すれば良い。本発明において、グラ
フト共重合体100重量部当たり、リン酸エステル化エ
ポキシ樹脂の好ましい使用量は、1〜45重量部であ
り、さらに好ましくは3〜25重量部である。リン酸エ
ステル化エポキシ樹脂の割合が、1重量部未満である
と、水性塗料組成物による塗膜の金属基材に対する密着
性および塗工基材の加工性に劣り、一方45重量部を越
えると塗膜の光沢が低下し、また黄変し易くなる。
In the reaction of the above graft copolymer with the epoxy resin (a), it is necessary to obtain an aqueous polymer by neutralizing the carboxyl group in the obtained polymer with a base after the reaction. Both of them are reacted in a molar ratio in which the amount of epoxy groups in the epoxy resin is small with respect to the amount of carboxyl groups in the graft copolymer.
As described in the section regarding (a), the amount of epoxy groups in the phosphoric acid esterified epoxy resin is usually 0.2 to
The amount of carboxyl groups in the graft copolymer is 0.4-2.
It is about 8 mmol / g. The reaction ratio between the graft copolymer and the phosphoric acid esterified epoxy resin may be set based on the concentrations of these functional groups. In the present invention, the amount of the phosphoric acid esterified epoxy resin used is preferably 1 to 45 parts by weight, more preferably 3 to 25 parts by weight, based on 100 parts by weight of the graft copolymer. When the proportion of the phosphoric acid esterified epoxy resin is less than 1 part by weight, the adhesion of the coating film with the aqueous coating composition to the metal substrate and the processability of the coated substrate are poor, while when it exceeds 45 parts by weight. The gloss of the coating film is reduced and it tends to turn yellow.

【0020】上記グラフト共重合体とリン酸エステル化
エポキシ樹脂の反応は、有機溶剤中で行うことが好まし
い。反応溶剤には特に限定はなく、グラフト共重合体を
合成した際に用いられるイソプロパノール、n−ブタノ
ールまたはエチレングリコールモノメチルエーテル等の
重合溶剤がそのまま使用できる。反応に際して、トリメ
チルアミン、トリエチルアミンまたはジメチルエタノー
ルアミン等の3級アミンを触媒として添加することが好
ましい。反応温度は、50〜100℃が適当であり、ま
た反応時間は、厳密にはエポキシ基が消失するまでの時
間であるが、1〜5時間程度である。反応の進行度は、
随時反応液をサンプリングして、その酸価またはエポキ
シ価を滴定法によって測定することにより確認できる。
The reaction between the above graft copolymer and the phosphoric acid esterified epoxy resin is preferably carried out in an organic solvent. The reaction solvent is not particularly limited, and a polymerization solvent such as isopropanol, n-butanol or ethylene glycol monomethyl ether used when the graft copolymer is synthesized can be used as it is. In the reaction, it is preferable to add a tertiary amine such as trimethylamine, triethylamine or dimethylethanolamine as a catalyst. The reaction temperature is preferably 50 to 100 ° C., and the reaction time is, strictly speaking, the time until the epoxy group disappears, but it is about 1 to 5 hours. The progress of the reaction is
This can be confirmed by sampling the reaction solution at any time and measuring the acid value or epoxy value by a titration method.

【0021】つぎに、上記反応で得られた、カルボキシ
ル基を有するエポキシ樹脂変性重合体(以下単にエポキ
シ樹脂変性重合体という)を塩基で中和する。塩基とし
ては、モノエタノールアミン、ジメチルアミン、ジエチ
ルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、
ジエチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン
等の有機アミンおよびアンモニア等が使用できる。具体
的な中和操作は、エポキシ樹脂変性重合体の有機溶剤溶
液を攪拌しながら、その液中に上記塩基を中和点に達す
るまで滴下し、つぎに反応液に含まれる有機溶剤を減圧
下で留去した後、水を加えることにより、水溶液または
水性分散液として水性重合体を得ることができる。水性
重合体の水溶液または水性分散液における好ましい固形
分濃度は、20〜70重量%である。
Next, the epoxy resin-modified polymer having a carboxyl group (hereinafter simply referred to as epoxy resin-modified polymer) obtained by the above reaction is neutralized with a base. As the base, monoethanolamine, dimethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine,
Organic amines such as diethylethanolamine and dimethylethanolamine, and ammonia can be used. A specific neutralization operation is performed by stirring the organic solvent solution of the epoxy resin-modified polymer while adding the above base into the solution until the neutralization point is reached, and then reducing the organic solvent contained in the reaction solution under reduced pressure. After distilling off with water, water is added to obtain an aqueous polymer as an aqueous solution or an aqueous dispersion. The preferred solid content concentration in the aqueous solution or dispersion of the aqueous polymer is 20 to 70% by weight.

【0022】上記水性重合体の水溶液または水性分散液
と、以下に説明するアミノ樹脂を混合することにより、
本発明の水性塗料組成物が得られる。アミノ樹脂として
は、メチルエーテル化メラミン、ブチルエーテル化メラ
ミン等のアルキルエーテル化メラミン;アルキルエーテ
ル化尿素樹脂;メチルエーテル化ベンゾグアナミンおよ
びエチルエーテル化ベンゾグアナミン等のアルキルエー
テル化ベンゾグアナミン等が挙げられ、これらは単独で
または2種以上併用して使用できる。さらに、上記アル
キルエーテル化メラミン、アルキルエーテル化尿素樹脂
およびアルキルエーテル化ベンゾグアナミン等は、それ
らの単量体以外に2量体、3量体等の多量体も使用で
き、またアルキルエーテル化度に関しては、アミノ基の
活性水素原子の全てまたは一部がアルキルエーテル基に
置換されたもののいずれも使用できる。アミノ樹脂は、
水性塗料組成物の用途に応じて選択することが好まし
く、食品包装用金属缶等の高度な耐水性の要求される用
途には、アルキルエーテル化ベンゾグアナミンが適して
おり、耐候性の求められる自動車関係の用途には、アル
キルエーテル化メラミンが適している。アミノ樹脂の好
ましい使用量は、水性重合体の固形分100重量部当た
り、10〜80重量部(アミノ樹脂固形分)である。な
お、アミノ樹脂は、通常アルコールまたは水を媒体とし
た溶液で取り扱われる。得られる水性塗料組成物の固形
分濃度は、30〜70重量%が好ましい。
By mixing the aqueous solution or dispersion of the above aqueous polymer with the amino resin described below,
The aqueous coating composition of the present invention is obtained. Examples of the amino resin include alkyl etherified melamine such as methyl etherified melamine and butyl etherified melamine; alkyl etherified urea resin; alkyl etherified benzoguanamine such as methyl etherified benzoguanamine and ethyl etherified benzoguanamine. Alternatively, two or more kinds can be used in combination. Further, with respect to the alkyl etherified melamine, alkyl etherified urea resin, alkyl etherified benzoguanamine and the like, dimers, trimers and other multimers can be used in addition to those monomers, and the degree of alkyl etherification is Any of those in which all or part of the active hydrogen atom of the amino group is substituted with an alkyl ether group can be used. Amino resin is
It is preferable to select according to the application of the water-based coating composition, and for applications requiring high water resistance such as metal cans for food packaging, alkyl etherified benzoguanamine is suitable, and automobile-related products requiring weather resistance. Alkyl etherified melamine is suitable for use in. The preferred amount of the amino resin used is 10 to 80 parts by weight (amino resin solid content) per 100 parts by weight of the solid content of the aqueous polymer. The amino resin is usually handled as a solution using alcohol or water as a medium. The solid content concentration of the obtained aqueous coating composition is preferably from 30 to 70% by weight.

【0023】本発明の水性塗料組成物には、上記水性重
合体及びアミノ樹脂以外に、各種塗料用添加剤が配合さ
れても良く、その一例としては、シリコーン系レベリン
グ剤または成膜助剤のエチレングリコールモノブチルエ
ーテル等のが挙げられる。水性塗料組成物を塗布する対
象としては、アルミニウム、ステンレス、ブリキ、亜鉛
処理鋼板およびその他の各種処理鋼板等が挙げられる。
金属表面に直接塗布する以外に、インクやプライマ−上
に塗布しても良く、下塗り、中塗りまたは上塗りのいず
れの使い方も可能である。
The water-based coating composition of the present invention may contain various paint additives in addition to the above-mentioned water-based polymer and amino resin. One example thereof is a silicone-based leveling agent or film-forming aid. Examples thereof include ethylene glycol monobutyl ether. Targets to which the aqueous coating composition is applied include aluminum, stainless steel, tinplate, zinc-treated steel sheets, and various other treated steel sheets.
Instead of directly applying to the metal surface, it may be applied to ink or a primer, and any of undercoating, intermediate coating and topcoating can be used.

【実施例及び比較例】[Examples and Comparative Examples]

【0024】以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明
を更に具体的に説明する。 <参考例1> (グラフト共重合体の合成)以下の単量体を混合して、
一つの単量体溶液として重合に供した。なお、本例にお
いては、マクロモノマーとして、メタクリル酸シクロヘ
キシル単位/メタクリル酸2−エチルヘキシル単位/メ
タクリル酸2−ヒドロキシエチル単位/スチレン単位=
5/55/25/15(重量%)の構成を有し、数平均
分子量3,300の重合体の片末端にメタクリロイル基
を有するマクロモノマーM−1を使用した。 マクロモノマーM−1 ─────25.0g スチレン(以下Stという) ─────24.4g アクリル酸エチル(以下EAという) ─────18.1g アクリル酸n−ブチル(以下BAという) ─────15.0g アクリル酸(以下AAという) ───── 6.9g メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(以下HEMAという)───10.6g 上記成分の混合液の1/3、メルカプトエタノール0.
38g、ブチルセロソルブ18.0g及びイソプロピル
アルコール42.0gを撹拌機、還流冷却機、2個の滴
下ロート、ガス導入管及び温度計を取り付けたガラスフ
ラスコに仕込み、87℃まで昇温した。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. Reference Example 1 (Synthesis of Graft Copolymer) The following monomers were mixed,
Polymerization was performed as one monomer solution. In this example, as the macromonomer, cyclohexyl methacrylate unit / 2-ethylhexyl methacrylate unit / 2-hydroxyethyl methacrylate unit / styrene unit =
A macromonomer M-1 having a structure of 5/55/25/15 (wt%) and having a methacryloyl group at one end of a polymer having a number average molecular weight of 3,300 was used. Macromonomer M-1 ───── 25.0 g Styrene (hereinafter referred to as St) ───── 24.4 g Ethyl acrylate (hereinafter referred to as EA) ───── 18.1 g n-Butyl acrylate (hereinafter referred to as BA) ────── 15.0 g Acrylic acid (hereinafter referred to as AA) ───── 6.9 g 2-Hydroxyethyl methacrylate (hereinafter referred to as HEMA) 10.6 g 1 of the above mixture liquid / 3, mercaptoethanol 0.
38 g, butyl cellosolve 18.0 g and isopropyl alcohol 42.0 g were charged into a glass flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, two dropping funnels, a gas introduction tube and a thermometer, and the temperature was raised to 87 ° C.

【0025】次いで、一方の滴下ロートから、前記混合
液の残りの2/3及びメルカプトエタノール0.38g
の混合液を3時間かけて滴下しながら、同時にもう一方
の滴下ロートから、ブチルセロソルブ6.0g、イソプ
ロピルアルコール14.0g及び2,2’−アゾビス
(2−メチルブチロニトリル)0.2gからなる重合開
始剤溶液を3時間かけて滴下した。その後、さらにブチ
ルセロソルブ6.0g、イソプロピルアルコール14.
0g及びABN−E0.46gを2時間かけて滴下し
た。その後2時間攪拌を続け、目的の重合体を合成し
た。該共重合体の数平均分子量は8600であった。得
られた重合体溶液を40℃に加熱して、減圧下でイソプ
ロピルアルコールを留去した後、固形分濃度が70重量
%のグラフト共重合体溶液Aを得た。
Next, from the one dropping funnel, the remaining 2/3 of the mixed solution and 0.38 g of mercaptoethanol were added.
While dripping the mixed solution of 3 hours at the same time, from the other dropping funnel, 6.0 g of butyl cellosolve, 14.0 g of isopropyl alcohol and 0.2 g of 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile) were formed. The polymerization initiator solution was added dropwise over 3 hours. Then, butyl cellosolve 6.0 g and isopropyl alcohol 14.
0 g and ABN-E 0.46 g were added dropwise over 2 hours. Then, stirring was continued for 2 hours to synthesize a target polymer. The number average molecular weight of the copolymer was 8,600. The obtained polymer solution was heated to 40 ° C., and isopropyl alcohol was distilled off under reduced pressure to obtain a graft copolymer solution A having a solid content concentration of 70% by weight.

【0026】<参考例2〜3,比較参考例1>表1に記
載の成分を使用して、参考例1と同様な重合方法によ
り、グラフト共重合体溶液BおよびC(参考例2、3)
と直鎖状ランダム共重合体溶液D(比較参考例1)を合
成した。
<Reference Examples 2 to 3 and Comparative Reference Example 1> Graft copolymer solutions B and C (Reference Examples 2 and 3) were prepared in the same manner as in Reference Example 1, except that the components shown in Table 1 were used. )
And a linear random copolymer solution D (Comparative Reference Example 1) were synthesized.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】表1中、M−2、HA、NMMAおよびプ
ラクセルFM3は、それぞれ以下の化合物を表す。 M−2:アクリル酸エチル単位/N−メトキシメチルア
クリルアミド単位=93/7(重量%)の構成を有し、
数平均分子量4,100の重合体の片末端にメタクリロ
イル基を有するマクロモノマー HA:アクリル酸2−エチルヘキシル、NMMA:N−
メトキシメチルアクリルアミド、プラクセルFM3:メ
タクリロイル基を有するポリカプロラクトン単量体
In Table 1, M-2, HA, NMMA and Praxel FM3 represent the following compounds, respectively. M-2: having a structure of ethyl acrylate unit / N-methoxymethyl acrylamide unit = 93/7 (wt%),
Macromonomer having methacryloyl group at one end of polymer having number average molecular weight of 4,100 HA: 2-ethylhexyl acrylate, NMMA: N-
Methoxymethyl acrylamide, Praxel FM3: polycaprolactone monomer having methacryloyl group

【0029】[0029]

【実施例1】リン酸エステル化エポキシ樹脂を以下の方
法で合成した。フラスコ内で、ブチルセルソルブ91.
4g中に、エピコート1001〔シェル化学(株)製ビ
スフェノ−ルA型エポキシ樹脂、Mn =1000〕;2
00gを溶解し、次いでリン酸ジブチル13.2gを反
応させて、固形分濃度70重量%のリン酸エステル化エ
ポキシ樹脂溶液を得た。該エポキシ樹脂中のエポキシ基
含有量は1.11ミリモル/gであった。参考例1で得
られたグラフト共重合体Aのブチルセルソルブ溶液12
9g(固形分濃度70重量%、固形分換算90g)およ
び上記リン酸エステル化エポキシ樹脂溶液14.3g
(固形分換算10g)を85℃で攪拌溶解させた後、触
媒としてジメチルエタノールアミン3gを添加し2時間
反応させた。その後、室温に冷却し、ジメチルエタノー
ルアミンをさらに3gおよび水17gを添加して、中和
および水性化を行い、固形分濃度60重量%の水性重合
体溶液を得た。
Example 1 A phosphoric acid esterified epoxy resin was synthesized by the following method. In a flask, butyl cellosolve 91.
Epicoat 1001 [Bisphenol A type epoxy resin manufactured by Shell Chemical Co., Ltd., Mn = 1000] in 4 g; 2
00 g was dissolved, and then 13.2 g of dibutyl phosphate was reacted to obtain a phosphoric acid esterified epoxy resin solution having a solid content concentration of 70% by weight. The epoxy group content in the epoxy resin was 1.11 mmol / g. Butyl cellosolve solution 12 of graft copolymer A obtained in Reference Example 1
9 g (concentration of solid content: 70% by weight, solid content: 90 g) and 14.3 g of the phosphoric acid esterified epoxy resin solution
(10 g of solid content) was stirred and dissolved at 85 ° C., 3 g of dimethylethanolamine was added as a catalyst, and the mixture was reacted for 2 hours. Then, the mixture was cooled to room temperature, 3 g of dimethylethanolamine and 17 g of water were added to carry out neutralization and hydration to obtain an aqueous polymer solution having a solid content concentration of 60% by weight.

【0030】得られた水性重合体溶液(固形分で100
重量部)に対して、アミノ樹脂マイコート106〔ジメ
チルイミノ型ベンゾグアナミン、三井サイアナミド
(株)製〕を70重量部加えて、水性塗料組成物を得
た。上記水性塗料組成物に、さらにシリコン系レベリン
グ剤、ブチルセロソルブ及び水を加えて、有機溶剤;2
5重量%、水;40重量%および固形分濃度;35重量
%の水性組成物とした。この組成物をアルミ板上にバー
コーターで、膜厚5〜6μmとなる様に塗布し、200
℃で10分間加熱硬化させた。得られた硬化塗膜、並び
にプレッシャークッカー装置による加圧スチーム処理
(130℃のスチーム中に30分間放置)後の塗膜につ
いて、各種物性を評価した。結果は表2のとおりであ
る。
The resulting aqueous polymer solution (100 solids)
70 parts by weight of amino resin Mycoat 106 [dimethylimino-type benzoguanamine, manufactured by Mitsui Cyanamid Co., Ltd.] was added to 70 parts by weight of the resin composition to obtain an aqueous coating composition. A silicon-based leveling agent, butyl cellosolve and water are further added to the above aqueous coating composition to prepare an organic solvent; 2
The composition was 5% by weight, water; 40% by weight, and solid concentration: 35% by weight. This composition was applied onto an aluminum plate with a bar coater to a film thickness of 5 to 6 μm,
It was cured by heating at 0 ° C. for 10 minutes. Various physical properties were evaluated for the obtained cured coating film and the coating film after pressure steam treatment by a pressure cooker device (standing in steam at 130 ° C. for 30 minutes). The results are as shown in Table 2.

【0031】[0031]

【実施例2〜3】参考例2,3で得られたグラフト共重
合体B(実施例2)またはグラフト共重合体C(実施例
3)を使用して、実施例1と同様な方法により水性塗料
組成物を合成し、引き続き該組成物から塗膜を形成し、
その性能を評価した。
Examples 2 to 3 Using the graft copolymer B (Example 2) or the graft copolymer C (Example 3) obtained in Reference Examples 2 and 3, the same procedure as in Example 1 was carried out. A water-based coating composition is synthesized, and then a coating film is formed from the composition,
Its performance was evaluated.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】表2における塗膜の物性は、いずれもJI
S K 5400に規定の測定法により測定した。 a.耐衝撃性──デュポン式衝撃試験(撃芯1/2イン
チ、荷重500g)。 b.耐水性────耐沸騰水性試験に準じた方法(試料
浸漬時間は60分)。 c.密着性────碁盤目テープ法試験法に準じた方法
(テープ剥離後の塗膜残存率で評価)。 d.硬度────鉛筆引っかき試験の試験機法。
The physical properties of the coating films in Table 2 are all JI
It was measured by the measurement method specified in SK 5400. a. Impact resistance: DuPont impact test (having a 1/2 inch, 500 g load). b. Water resistance: A method based on the boiling water resistance test (sample immersion time is 60 minutes). c. Adhesion ──── A method according to the cross-cut tape method test method (evaluated by the coating film residual rate after tape peeling). d. Hardness ──── Test method for pencil scratch test.

【0034】<比較例1>比較参考例1で得られたラン
ダム共重合体Dを使用して、実施例1と同様な操作によ
り、リン酸エステル化エポキシ樹脂を反応させ、さらに
アミンで中和し、水性化させた重合体と、アミノ樹脂に
よる水性塗料組成物について、実施例と同様な塗膜物性
の測定を行った。その結果、スチーム処理前の物性に関
しては、実施例の水性塗料組成物と比較して格別に劣っ
てはいないが、スチーム処理後の物性が著しく低下して
おり、具体的には表3に示すとおりであった。 <比較例2>参考例1で得られたグラフト共重合体Aを
用い、これをリン酸エステル化エポキシ樹脂と反応させ
ることなく、水性化させ、以下実施例1と同様にして、
塗膜物性の測定を行った。結果は、上記比較例1と同様
なもので、スチーム処理後の物性が著しく低下してお
り、具体的には表3に示すとおりであった。
Comparative Example 1 Using the random copolymer D obtained in Comparative Reference Example 1, a phosphoric acid esterified epoxy resin was reacted in the same manner as in Example 1 and further neutralized with an amine. Then, with respect to the water-based polymer and the water-based coating composition using the amino resin, the physical properties of the coating film were measured in the same manner as in the examples. As a result, the physical properties before the steam treatment are not particularly inferior to those of the water-based coating compositions of Examples, but the physical properties after the steam treatment are remarkably deteriorated, and specifically, shown in Table 3. It was as it was. <Comparative Example 2> The graft copolymer A obtained in Reference Example 1 was used to make it aqueous without reacting it with a phosphoric acid esterified epoxy resin.
The coating film physical properties were measured. The results are the same as those in Comparative Example 1 described above, and the physical properties after the steam treatment are remarkably lowered, and specifically, as shown in Table 3.

【0035】[0035]

【表3】 [Table 3]

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の水性塗料組成物によれば、その
主成分として使用される特異な構成を有するグラフト共
重合体の特性により、水性でありながら、レトルト処理
耐性に優れる塗膜、すなわち、同処理後にも耐水性、加
工性、硬度および光沢に優れる塗膜が金属等の基材上に
形成できる。本発明の水性塗料組成物は、金属缶、家電
または自動車等の金属表面の塗装に、特に好適である。
EFFECT OF THE INVENTION According to the aqueous coating composition of the present invention, a coating film which is water-based and is excellent in retort treatment resistance due to the characteristics of the graft copolymer used as the main component and having a unique constitution, that is, Even after the same treatment, a coating film having excellent water resistance, workability, hardness and gloss can be formed on a substrate such as a metal. The aqueous coating composition of the present invention is particularly suitable for coating metal surfaces such as metal cans, home appliances and automobiles.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 161/20 PHK C09D 161/20 PHK ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display area C09D 161/20 PHK C09D 161/20 PHK

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)エポキシ基の一部がリン酸エステ
ル化されたエポキシ樹脂と(b)マクロモノマー法によ
って合成され、マクロモノマーに基づく枝ポリマー中に
ヒドロキシル基またはN−アルコキシメチルアミド基を
有し、かつ幹ポリマー中にヒドロキシル基およびカルボ
キシル基を有する(メタ)アクリル酸エステル系グラフ
ト共重合体を、該グラフト共重合体におけるカルボキシ
ル基に対して、前記エポキシ樹脂におけるエポキシ基を
当量未満の割合で反応させて得られるカルボキシル基を
有するエポキシ樹脂変性重合体を、塩基で中和してなる
水性重合体およびアミノ樹脂からなる水性塗料組成物。
1. A hydroxyl group or an N-alkoxymethylamide group in a branch polymer based on a macromonomer, which is synthesized by (a) an epoxy resin in which a part of an epoxy group is phosphorylated and (b) a macromonomer method. And a (meth) acrylic acid ester-based graft copolymer having a hydroxyl group and a carboxyl group in the trunk polymer, the epoxy group in the epoxy resin is less than the equivalent to the carboxyl group in the graft copolymer. An aqueous coating composition comprising an amino resin and an aqueous polymer obtained by neutralizing with a base an epoxy resin-modified polymer having a carboxyl group obtained by reacting at a ratio of
【請求項2】 (b)の(メタ)アクリル酸エステル系
グラフト共重合体が、下記ラジカル重合性成分(イ)〜
(ニ)に基づく単位からなり、それらの合計量を基準に
して、(イ)に基づく単位3〜30重量%、(ロ)に基
づく単位3〜20重量%、(ハ)に基づく単位5〜40
重量%および(ニ)に基づく単位10〜89重量%の構
成を有する請求項1記載の水性塗料組成物。 (イ)(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルまたはN
−アルコキシメチル(メタ)アクリルアミドとその他の
α,β−エチレン性不飽和単量体を共重合して得られる
重合体の片末端にラジカル重合性を有するマクロモノマ
ー (ロ)α,β−エチレン性不飽和カルボン酸 (ハ)(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルまたは
(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルへのε−カプロ
ラクトン付加物 (ニ)その他のα,β−エチレン性不飽和単量体
2. The (meth) acrylic acid ester-based graft copolymer of (b) is a radical-polymerizable component (a) to
Units based on (d), based on the total amount thereof, units based on (a) 3 to 30% by weight, units based on (b) 3 to 20% by weight, units based on (c) 5 40
The aqueous coating composition according to claim 1, which has a composition of 10% to 89% by weight based on (%) and (d). (A) Hydroxyalkyl (meth) acrylate or N
-A macromonomer having radical polymerizability at one end of a polymer obtained by copolymerizing an alkoxymethyl (meth) acrylamide with another α, β-ethylenically unsaturated monomer (b) α, β-ethylenic Unsaturated Carboxylic Acid (c) Addition of ε-caprolactone to hydroxyalkyl (meth) acrylate or hydroxyalkyl (meth) acrylate (d) Other α, β-ethylenically unsaturated monomers
【請求項3】 (b)の(メタ)アクリル酸エステル系
グラフト共重合体を構成する(イ)および(ニ)のその
他のα,β−エチレン性不飽和単量体に基づく単位の一
部または全部が、(メタ)アクリル酸アルキル単量体単
位である請求項1または請求項2記載の水性塗料組成
物。
3. A part of a unit based on the other α, β-ethylenically unsaturated monomer of (a) and (d) which constitutes the (meth) acrylic acid ester-based graft copolymer of (b). The water-based coating composition according to claim 1 or 2, wherein all or all are alkyl (meth) acrylate monomer units.
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