JPH11131014A - 塗料系及びその使用 - Google Patents

塗料系及びその使用

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JPH11131014A
JPH11131014A JP10231539A JP23153998A JPH11131014A JP H11131014 A JPH11131014 A JP H11131014A JP 10231539 A JP10231539 A JP 10231539A JP 23153998 A JP23153998 A JP 23153998A JP H11131014 A JPH11131014 A JP H11131014A
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JP
Japan
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aliphatic
polyester
carbon atoms
adhesion
coating
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JP10231539A
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Siegfried Hahn
ハーン ジークフリート
Rainer Spittka
シュピットカ ライナー
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Huels AG
Original Assignee
Huels AG
Chemische Werke Huels AG
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    • C09D167/00Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱可塑性ポリエステルをベースとする、エポ
キシ樹脂不含の塗料系を提供する。 【解決手段】 A)脂肪族および/または環式脂肪族お
よび芳香族の多塩基酸および/またはそのエステル形成
誘導体、B)脂肪族および/または環式脂肪族多官能性
アルコールおよびC)場合によりヒドロキシカルボン酸
および/またはその誘導体からなり、分子量500〜2
0000を有するポリエステルを付着改良添加剤として
組み込む。 【効果】 食料品の包装を含む種々の分野で使用可能で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明の対象は、熱可塑性ポ
リエステルをベースとし、ポリエステルが付着改良添加
剤として組み込まれる、エポキシ樹脂不含の塗料系であ
る。
【0002】
【従来の技術】熱可塑性ポリエステルをベースとした、
種々の使用目的のための被覆材料はかなり前から製造さ
れかつ市販されている。通例、このために配合押出また
は混練りにより、意図される適用目的にとって必要な添
加剤、例えば着色顔料、充填剤、安定剤、流展剤、光沢
剤、および/またはその他の添加剤および助剤をポリエ
ステルに組み込む。次いで該コンパウンドを溶液、シー
ト、溶融物、粉末またはその他の形で意図される使用分
野において適用する。
【0003】実地では、特に流動層法または静電法によ
る金属の粉末塗装が有利であることが証明されている。
流動層法の場合、空気により流動化された粉末状の被覆
材料の流動層中に熱い金属を浸漬することにより被覆す
る。その際に熱可塑性樹脂は表面で溶融し、かつ冷却後
に保護膜を生じる。静電被覆の場合、粉末を圧縮空気を
用いて金属部上に噴霧し、ここで直流の高圧をかけるこ
とにより付着を維持する。引き続き溶融(例えば炉中で
またはガス炎により)により同様に被膜が得られる。被
覆材料はまた別の方法で、例えば溶融物またはシートと
して使用することもできる。
【0004】熱可塑性被覆粉末の製造は、液体窒素での
低温粉砕のために比較的コストがかかるにも関わらず、
液状塗料及び反応系の競争に対するマーケットシェアを
維持することができ、しかも拡大している。この場合環
境技術的な側面が決定的である、というのも被覆粉末は
完全に溶剤なしですむからである。さらに純粋に熱可塑
性被覆材料は、反応系と比較して加工技術上の利点を有
する。というのも該材料は単に熱の供給により溶融し、
かつ冷却により硬化するからである。このことにより条
件づけられて、該材料はまた、反応系にとっては通例遅
すぎるような、極めて迅速な被覆装置、引き続きさらな
る加工にとっても適切である。反応系はもちろん化学的
に反応性の成分および硬化剤を必要とし、これらはしば
しば毒物学的に問題がある。さらに反応後、被覆中に残
留モノマーの割合が残存する。
【0005】このことはまた、溶接された缶詰用の缶の
継ぎ目保護の際に有利には熱可塑性の系が使用される理
由である。缶詰では缶の継ぎ目が熱可塑性ポリエステル
によりその都度の内容物に対して確実に保護され、ひい
ては内容物は変質しないで保存される。
【0006】必要とされる塗料技術上の特性、例えば被
覆の付着、弾性および殺菌可能性は、使用される熱可塑
性ポリエステル単独で達成されるものではない。むしろ
まず適切な添加剤を混合することにより初めて明らかな
改善が達成される。相応する処方の作用により該特性を
最適化して、今日熱可塑性ポリエステルからなる被覆は
際めて良好な使用特性を達成した。
【0007】付着改良のためにエポキシ樹脂を添加剤と
して熱可塑性ポリエステルに組み込むことは従来の技術
である。この場合、エポキシ樹脂を通例のように化学的
に架橋させるのではなく、ポリエステルと混合するだけ
である。というのも通常使用されるポリエステルは特筆
するような反応性の基を有していないからである。塗料
技術上の特性に関してエポキシ樹脂の添加の効果は優れ
ており、ひいては塗料系に対するあらゆる要求を完全に
満足する。
【0008】該塗料系を食料品包装の分野で使用する場
合は、関連する規制、例えばFDA175300(US
A)、指導要綱90/128(EU)などを満足しなく
てはならない。まさにここで熱可塑性系は、既に説明し
たように、その他の系に対して決定的な利点を有する。
【0009】最近の過去において、被覆材料として食料
品包装の分野で使用されるエポキシ樹脂は、世間で批判
されている。ビスフェノール−A−ジグリシドエーテル
Bisphenol-A-diglycidether)(BADGE)の痕跡
が、缶詰用缶の内側の被覆からのエポキシ樹脂塗料から
溶出し、かつ食料品と共にヒトの器官に取り込まれる。
しかも油含有の魚の缶詰中では認容することのできない
ほど高いBADGE濃度が測定され、これは内側の被覆
から溶出したものである。BADGEは今やヒトの器官
内に取り込まれた後で、発ガン性およびエストロゲン作
用を惹起する疑いがもたれている。このため、1996
年6月における欧州連合(EU)の食料品科学委員会(d
er wissenschaftliche Lebensmittelausschuss)(SC
F)はBADGEの毒物学的再評価を行った。これによ
れば確かに発ガン作用に関しては根拠がないが、しかし
衛生消費保護および獣医学に関する連邦機関(das Bunde
sinstitut fuer gesundheitlichen Verbraucherschutz
und Veterinaermedizin)(BgVV)は、1996年1
1月の報道機関報告で食料品の汚染を最小限に減らすた
めの工業技術上の措置を要求している。これにより1m
g/kgより多いBADGE含有量は健康上問題がある
とランク付けされた。
【0010】通例の熱可塑性塗料系は処方中に僅少な割
合のエポキシ樹脂を含有しており、該樹脂はもちろん同
様に特定の割合の残留モノマー(BADGE)を含有し
ている。従って根本的に環境学的および毒物学的に問題
のない、熱可塑性ポリエステルの塗料系は、しかしまだ
エポキシ樹脂添加により批判される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、毒物学的に完全に問題がなく、かつ少なくともエポ
キシ樹脂添加剤と同様に良好な特性を保証するような、
塗料系のための添加剤を見いだすことである。
【0012】
【課題を解決するための手段】意外なことに、請求項に
記載の特定のポリエステルは、通例の熱可塑性ポリエス
テルのための添加剤として、同様に良好な結果を有する
被覆につながり、ひいてはエポキシ樹脂に取って代わる
ことができることが判明した。特に、明らかな酸価を有
するポリエステルもまた適切であり、このことは金属上
の特に良好な付着をもたらす。
【0013】全コンパウンドに対して付着改良ポリエス
テルを0.5〜15質量%の量で使用する。該ポリエス
テルは非晶質で、かつ分子量500〜20000、有利
には1000〜15000を有し、かつ以下のモノマ
ー: A)脂肪族および/または環式脂肪族および芳香族多塩
基酸および/またはそのエステル形成誘導体と、 B)脂肪族および/または環式脂肪族多官能性アルコー
ルおよび場合により、 C)ヒドロキシカルボン酸および/またはその誘導体と
の組み合わせからなる。
【0014】有利には、非晶質の付着改良ポリエステル
は酸成分として少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸、
例えばテレフタル酸、ならびに2〜36個の炭素原子を
有する少なくとも1種の脂肪族ジカルボン酸またはその
エステル形成誘導体を含有している。アルコール側では
該ポリエステルは2〜36個の炭素原子を有する少なく
とも1種の直鎖状1,ω−ジオール、3〜36個の炭素
原子を有する少なくとも1種の別の脂肪族ジオール、な
らびに場合によりさらに多官能性アルコールを含有して
いる。
【0015】付着改良ポリエステルはガラス転移温度0
〜70℃、有利には20〜60℃を有し、粘度は>45
ml/g、有利には>50ml/gである。
【0016】本発明による被覆材料中の熱可塑性ベース
ポリエステルとして、粘度数>60ml/g、有利には
>70ml/g、ガラス転移温度0〜50℃、有利には
10〜40℃および溶融範囲150〜200℃、有利に
は160〜180℃を有する、部分的に結晶質のポリエ
ステルを使用する。
【0017】該ベースポリマーは酸成分として少なくと
も1種の芳香族ジカルボン酸、例えばテレフタル酸、な
らびに2〜36個の炭素原子を有する少なくとも1種の
脂肪族ジカルボン酸またはそのエステル形成誘導体を有
する。ジオール側では、該ポリエステルは有利には1,
4−ブタンジオールおよび任意で2〜36個の炭素原子
を有する1種以上の脂肪族ジオールを含有する。
【0018】本発明による塗料系は付加的な成分とし
て、別のポリエステルを1種含有している。該ポリエス
テルは、部分的に結晶質で、かつ酸成分として少なくと
も1種の芳香族ジカルボン酸、例えばテレフタル酸なら
びに2〜36個の炭素原子を有する少なくとも1つの脂
肪族ジカルボン酸またはそのエステル形成誘導体であ
る。ジオール成分に関して、該ポリエステルは1,4−
ブタンジオールおよび任意に、2〜36個の炭素原子を
有する1種以上の脂肪族ジオールを含有する。該ポリエ
ステルは全コンパウンドに対して、2〜60質量%、有
利には5〜50質量%および特に有利には、10〜40
質量%の量で使用する。該ポリエステルは粘度数>60
ml/g、有利には>70ml/g、ガラス転移温度−
50〜0℃、有利には−40〜−10℃および溶融範囲
140〜200℃、有利には145〜170℃を有す
る。前記のポリエステルにより該コンパウンドは可とう
性を得、かつ特に後に機械的に変形されるような部分の
被覆のために適切である。
【0019】本発明による被覆材料は、種々の使用目的
のために使用することができる。特別な使用分野は食料
品包装の分野での被覆である。このためには、意図され
る適用目的のために必要な添加剤、例えば着色顔料、充
填剤、安定剤、流展剤、光沢剤および/またはその他の
添加剤および助剤をポリエステルに組み込む。次いで該
コンパウンドを溶液、シート、溶融物、粉末またはその
他の形で意図される使用分野において適用することがで
きる。
【0020】
【実施例】比較例1: (添加剤なしの熱可塑性ポリエステル): 熱可塑性ポリエステル(DE−A2346559によ
る)を酸化チタン20%および流展剤0.5%を添加し
て加工しコンパウンドにした。引き続き低温粉砕および
篩い分けにより、<85μmの粉末を製造した。該粉末
を静電ピストルで厚さ約0.4mmのパネルに吹き付
け、かつ炉中200℃で5分間溶融した。
【0021】厚さ約60μmの被覆は以下の特性を有し
ていた: 付着:格子GT 0、 弾性:エリクセン深さ >10mm、 熱湯試験後の付着:格子GT 0、 酢酸殺菌(3%)後の付着:格子GT 4、 乳酸殺菌(2%)後の付着:格子GT 4。
【0022】最終評価:該塗料系は酸の腐食によりその
付着性を失い、かつ実地での使用は限定される。
【0023】比較例2:(エポキシ樹脂添加剤を有する
熱可塑性ポリエステル): 被覆粉末(比較例1と同様に製造)にエポキシ樹脂添加
剤5%を添加した。例1と同様に該粉末を静電ピストル
を用いて厚さ約0.4mmのパネルに噴霧し、かつ炉中
200℃で5分間溶融した。
【0024】厚さ約60μmの被覆は以下の特性を有し
ていた: 付着:格子GT 0、 弾性:エリクセン深さ >10mm、 熱湯試験後の付着:格子GT 0、 酢酸殺菌(3%)後の付着:格子GT 0、 乳酸殺菌(2%)後の付着:格子GT 0。
【0025】例1:(付着改良ポリエステル樹脂の添加
剤を有する熱可塑性ポリエステル): 以下の組成:テレフタル酸、イソフタル酸、セバシン
酸、モノエチレングリコール、ブタンジオール−1,
4、プロパンジオール−1,2、トリメチロールプロパ
ン、のポリエステル樹脂3%を添加した被覆粉末(比較
例1と同様に製造)は、以下の物理学的データを有して
いた:粘度数約60ml/g、ガラス転移温度約45
℃、OH価KOH約5mg/g。
【0026】比較例1と同様に、該粉末を静電ピストル
で厚さ約0.4mmのパネルに吹き付け、かつ炉中20
0℃で5分間溶融した。
【0027】厚さ約60μmの被覆は以下の特性を有し
ていた: 付着:格子GT 0、 弾性:エリクセン深さ >10mm、 熱湯試験後の付着:格子GT 0、 酢酸殺菌(3%)後の付着:格子GT 0、 乳酸殺菌(2%)後の付着:格子GT 0。
【0028】最終評価:該塗料系は、耐殺菌性であり、
付着は酸の作用後にもまた極めて良好であり、該系は全
ての適用分野で使用することができる。
【0029】比較例1では、熱可塑性ポリエステルもま
た塗料系の全ての要求を満足することはできないことが
明らかである。比較例2では技術的に現在使用されてい
る系を示しているが、しかし該組成物はBADGEを放
出する。
【0030】例1では本発明による、付着改良ポリエス
テルの適用を示している。これは同様に良好な使用特性
の際に完全に等価のエポキシ樹脂の使用を提供する。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性ポリエステル、着色顔料、充填
    剤、流展剤およびその他の通例の助剤をベースとする塗
    料系において、該塗料系が付着改良添加剤として、 A)脂肪族および/または環式脂肪族および芳香族の多
    塩基酸および/またはそのエステル形成誘導体、 B)脂肪族および/または環式脂肪族多官能性アルコー
    ルおよび C)場合によりヒドロキシカルボン酸および/またはそ
    の誘導体 からなり、分子量500〜20000を有するポリエス
    テルを、全コンパウンドに対して0.5〜15質量%の
    量で、含有することを特徴とする、熱可塑性ポリエステ
    ル、着色顔料、充填剤、流展剤およびその他の通例の助
    剤をベースとする塗料系。
  2. 【請求項2】 付着改良ポリエステルが0〜70℃のガ
    ラス転移温度および45ml/gより大の粘度を有す
    る、請求項1記載の塗料系。
  3. 【請求項3】 付着改良ポリエステルが20〜60℃の
    ガラス転移温度および50ml/gより大の粘度を有す
    る、請求項1または2記載の塗料系。
  4. 【請求項4】 付着改良ポリエステルが、A)少なくと
    も1種の芳香族多塩基ジカルボン酸および2〜36個の
    炭素原子を有する少なくとも1種の脂肪族ジカルボン酸
    および/またはそのエステル形成誘導体、およびB)2
    〜36個の炭素原子を有する少なくとも1種の直鎖状脂
    肪族ジオール、ならびに3〜36個の炭素原子を有する
    少なくとも1種の別の脂肪族ポリオールからなる、請求
    項1から3までのいずれか1項記載の塗料系。
  5. 【請求項5】 ベースポリエステルが0〜50℃のガラ
    ス転移温度、150〜200℃の溶融範囲および60m
    l/gより大の粘度を有する、請求項1記載の塗料系。
  6. 【請求項6】 ベースポリエステルが10〜40℃のガ
    ラス転移温度、160〜180℃の溶融範囲および70
    ml/gより大の粘度を有する、請求項1記載の塗料
    系。
  7. 【請求項7】 ベースポリエステルが、 A)少なくとも1種の芳香族多塩基ジカルボン酸および
    2〜26個の炭素原子を有する少なくとも1種の脂肪族
    ジカルボン酸またはそのエステル形成誘導体および B)1,4−ブタンジオールまたは2〜36個の炭素原
    子を有する1種以上の脂肪族ジオールを有する1,4−
    ブタンジオールからなる、請求項1から6までのいずれ
    か1項記載の塗料系。
  8. 【請求項8】 塗料系が柔軟剤として、 A)少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸ならびに2〜
    36個の炭素原子を有する少なくとも1種の脂肪族ジカ
    ルボン酸またはそのエステル形成誘導体および B)1,4−ブタンジオールまたは2〜36個の炭素原
    子を有する1種以上の脂肪族ジオールを有する1,4−
    ブタンジオールからなり、かつ−50〜0℃のガラス転
    移温度、140〜200℃の溶融範囲および>60ml
    /gの粘度を有する別のポリエステルを、全コンパウン
    ドに対して2〜60質量%の量で含有する、請求項1か
    ら7までのいずれか1項記載の塗料系。
  9. 【請求項9】 請求項1から8までのいずれか1項記載
    の塗料系の、食料品包装用の被覆のための使用。
JP10231539A 1997-08-20 1998-08-18 塗料系及びその使用 Pending JPH11131014A (ja)

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DE19736130.7 1997-08-20

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