JPS62127363A - 缶外面用水性塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は高度に水性化された缶外面用塗料に関し。

特にウェットオンウェット方式で印刷インキ上に施すこ
とのできる缶外面用水性塗料組成物に関する。

（従来の技術） 缶外面塗装はアンダーコート金属板に印刷後トップコー
ティング塗装している。近年、塗装コストの低減という
観点から、印刷インキの最終乾燥工程を省略してトップ
コーティング塗装を行うウェットオンウェット方式の塗
装工程が採用されている。トップコーティング塗料とし
ては、水希釈性の塗料が使用されている。例えば、水性
アクリル系樹脂を主成分とした水性トップコーティング
塗料が知られている（特開昭４９−１１５１２５号公報
、特開昭５３−９４３６２号公報、特開昭５７−２０９
９６３号公報、特開昭５８−７５５号公報）。しかしな
がら。

これらの水性塗料には未だ塗装作業に携わる作Ｉ者に対
する衛生性の点において十分に水性化されたものではな
かった。特に１通常の乳化重合で得られたアクリル系樹
脂は９粒子径が０．２〜０．５ミクロン程度であるため
、塗料の流動性と光沢に欠点があった。

流動性についていえばそのままでは粘度が低すぎてロー
ルコータ−塗装が困難である。ある種の有機溶剤には添
加することにより増粘傾向を示すものもあるが、塗料の
安定性が悪く２〜３日でゲル化してしまうという欠点が
あった。塗膜の光沢については塗料がチクソトロビ７り
性となるため半光沢状態の塗装面となることがあった。

また、塗料中に占める有機溶剤の量を衛生性の点で問題
を生じない程度にすると塗膜のはじきが発生したり、塗
膜の光沢が著しく低下する等の問題点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記現状に鑑みてなされたものであり。

作業衛生上の問題を解決し、しかも塗料の流動性。

塗膜の光沢、塗料の保存安定性等を改良したものである
。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） すなわち１本発明は、乳化重合により得られたアクリル
系樹脂５０〜８０重量部と水溶性ポリエステル樹脂もし
くは水溶性アクリル樹脂５０〜２０重量部との合計Ｎ１
００重量部に対してアミノ樹脂１０〜８０重量部を樹脂
成分として配合し、大部分の水と、塗料組成物を基準と
して５〜１０重量％の親水性有機溶剤とを溶剤成分とし
てなり、上記アクリル系樹脂の平均粒子径は０．１ミク
ロン以下であることを特徴とする缶外面用水性塗料組成
物である。

本発明のアクリル系樹脂乳化物は、］ｊ１常のアクリル
系樹脂の乳化物より粒子系がかなり小さく　０．１　Ｅ
クロン以下である。したがって、その流動性は樹脂溶液
に近い特性を示すにュートン流動に近い流動特性）。ア
クリル系樹脂乳化物の七ツマー構成としては、アクリル
酸、メタアクリル酸もしくはそのアルキルエステル、ア
クリルアミド、メチロール化アクリルアミドスチレン、
α−メチルスチレン等である。アクリル系樹脂乳化物は
上記モノマーをアニオン系界面活性剤またはノニオン系
界面活性剤との混合物を乳化状態とし、過硫酸アンモニ
ウム、過硫酸カリウムを重合触媒として得られるもので
あり、ニスシージョンソンアンドサン社から市販されて
いるジョンクリルシリーズとして入手することができる
。

本発明において、水溶性ポリエステル樹脂もしくは水溶
性アクリル樹脂は、未乾燥印刷インキ層上にトップコー
ティングする際の塗料のハジキあるいは塗膜の光沢を改
良するために配合されるものであっる。

本発明の水溶性ポリエステル樹脂は、樹脂の構成成分と
して９例えば、フタル酸、マレイン酸、トリメリット酸
もしくはその酸無水物、イソフタル酸。

テレフタル酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸。

アジピン酸、セパシン酸等の多塩基酸と、エチレングリ
コール、１．３−プロピレンジオール、ジエチレングリ
コール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコ
ール、１．６−ヘキサンジオール、トＩＪ　）　チｌ：
ｌ−ルエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、
ペンタエリスリトール等の多価アルコールを組み合せる
ものであるが２分子量の調整や物性改選のために、大豆
油脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、安息香
酸、パラターシャリ−ブチル安息香酸等の一塩基酸を少
量含んでいても良い。

水溶性ポリエステル樹脂の製法としては、上記原料の混
合物を不活性ガス気流中で攪拌しながら１６０〜２５０
℃の温度で所望の酸価になるまで反応させた後、親水性
溶剤と水とを、トリメチルアミン。

トリエチルアミン、ブチルアミン等のアルキルアミン、
２−ジメチルエタノールアミン、ジェタノールアミン、
トリエタノールアミン、アミノメチルプロパツール、モ
ルホリン等の１価アミン、ジエチレンアミン、ジエチレ
ントリアミン等の多価アミンの存在下に加えて水溶化さ
せる。また、水溶性ポリエステル樹脂として、水性オイ
ルフリーアルキド樹脂。

水性エポンエステル樹脂を使用しても良い。

本発明の水溶性アクリル樹脂は、７〜４０ｉ１ｉ％。

好ましくは、１０〜２０重量％のアクリル酸もしくはメ
タアクリル酸等の不飽和カルボン酸を必須成分として含
み、その他の構成成分として、炭素数１ないし１２のア
ルキル基の（メタ）アクリル酸エステル、スチレンもし
くはその誘導体等を含む重合性の単量体混合物を、親水
性有機溶剤中でラジカル重合開始剤を使用して重合した
後、アンモニアもしくは上記有機アミンの存在下で水を
加えて水溶化したものである。

水溶性ポリエステル樹脂もしくは水溶性アクリル樹脂は
、アクリル系樹脂乳化物５０〜８０重量部と組み合わせ
て１００重量部となるように配合する。

水溶性樹脂が２０３［１僅部より少ないと、ウェットオ
ンウェット塗装通性および塗膜の光沢が劣り、５０重量
部より多いと、水溶性樹脂の製造時および水性化に使用
される有機溶剤の割合も多くなるので、塗料組成物中に
占める有機溶剤の量を少なくすることが困難となる。

本発明においてアミン樹脂としては、ヘキサメチロール
メラミン樹脂、メチロール化ヘンゾグアナミン柱（脂、
メチロール化メラミン樹脂、メチロール化尿素樹脂およ
びこれらのエーテル化物がある。アミノ樹脂は、アクリ
ル系樹脂乳化物と水溶性樹脂を加えたちの１００重量部
に対して１０〜８０重量部が配合され、１０重量部より
少ないと、ｉ！！！化速度、塗膜の硬度が劣り、５ｏｌ
１部より多いと塗膜の形成が不良となるので実用的では
ない。

本発明では、上述した必須の樹脂成分の他に、自己乳化
性エポキシ樹脂を配合することができる。自己乳化性エ
ポキシ樹脂は２例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂とカルボキシル基含有アクリル系樹脂とをエステル化
させアミンで水中に分散させたものがある。エポキシ樹
脂としてはエポキシ当量が５００−１０００程度のもの
が良い。

本発明において、水性の樹脂は水および少量の親水性有
機溶剤に分散、ｆ６解される。親水性有機溶剤としては
、水溶性樹脂の水溶化に使用される有機アミン類、およ
びウェットオンウェット塗装においてハジキのない均一
な塗膜を形成するために必要な有機溶剤を含む。塗料組
成物中に占める有機溶剤の量は、５〜ｌＯ重量％の範囲
である。塗装適性を得るために必要な親水性有ｔＪｓｌ
　ｉ剤としては、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ
、プロビルセロソルフ。

ブチルセロソルブ、ヘキシルセロソルブ等のセロソルブ
系の溶剤、およびメチルカルピトール、エチルカルピト
ール、メチルセロソルブアセテート１　エチルセロソル
ブアセテート、ダイア七トンアルコール等の高沸点の溶
剤が好ましいが、この他に、メチルアルコール、エチル
アルコール、ブチルアルコール等の低沸点のアルコール
類が配合されても良い。

本発明に係わるウェットオンウェット塗装方法としては
１例えは、ホワイトコーティング塗装した金属板上にア
ルキド系、ポリエステル系の印刷インキで印刷し１次い
で、トップコーティング塗料を施し。

印刷インキとトップコーティング塗料とを同時に乾燥、
硬化させる。

本発明の缶外面用水性塗料組成物は、ウェットオンウェ
ット塗装通性のあるトップコーティング塗料として、ま
た顔料を配合してベースコート塗料あるいはカラーワニ
スとして用いることができる。

本発明の缶外面用水性塗料組成物には表面平滑剤。

消泡剤、顔料分散助剤などの添加剤を配合することがで
きる。

塗装方法としては、ロールコート塗装が最モ好マしいが
、エアースプレー塗装、エアレススプレー塗装、静電ス
プレー盗装、浸漬塗装、電着塗装等も可能である。

本発明の缶外面用水性塗料組成物は温度１５０〜２５０
℃１時間５秒〜２０分の加熱条件で焼付することができ
る。

以下１本発明を実施例にて具体的に説明する。例中「部
」、「％」とあるのは「重量部」、「重量％」を示す。

（実施例） 実施例　１ 粒子系０．１　ミクロン以下のアクリル系樹脂乳化物ジ
ョンクリル５４０　（ニスシージョンソンアンドサン社
商品名、固形分４５％）　　　　　　　１５６部水溶性
ポリエステル樹脂（固形分６５％）４７部アミノ樹脂サ
イメツル０３　（三井東圧化学株式会社商品名）　　　
　　　　　　　　　　　　　　２０部キャタリスト３０
０６Ｂ（三井東圧株式会社商品名）０．６部 ヘキシルセロソルブ　　　　　　　　　　　８部ブチル
セロソルブ　　　　　　　　　　　　３部脱イオン水　
　　　　　　　　　　　　７０部上記の配合で各成分を
よく混合した後ジメチルエタノールアミンによりｐＨを
７．３に調整し、水性シリコン溶液を０．５％添加し、
固形分３９．５％、有機溶剤含有量７．５％、粘度３０
５ｃｐｓの半透明の水性ワニスを得た。

ここで使用した水溶性ポリエステル樹脂は、ネオペンチ
ルグリコール、イソフタル酸、無水トリメリット酸を原
料として、２２０℃にて６時間反応させて得られた酸化
５５のブチルセロソルブ８０％溶液を、ジメチルエタノ
ールアミンを酸成分に対して等モル数を加えて中和して
得られた。固形分６５％。

ｐ　Ｈ７，２の透明な溶液である。

上記水性ワニスを厚さ０．２４　Ｉｎのブリキ板上に油
性アルキド系の印刷インキで絵柄を印刷し、ウェットオ
ンウェット方式で乾燥塗膜にしてｌＯミクロンの厚さに
なるようにロールコータ−で塗布した後。

１８０°Ｃ，１０分間焼付乾燥を行った。得られた塗膜
の平滑性は従来の溶剤系ワニスと同等であり、６０部反
射率の測定値は１００．塗膜の鉛筆硬度は２Ｈであった
。

実施例　２ 粒子系０．１　ミクロン以下のアクリル系樹脂乳化物ジ
ョンクリル５３８　（固形分４５％）　　　１５５部水
溶性アクリル樹脂　　（固形分５０％）６０部アミノ樹
脂サイメツル０３　　　　　　　３０部キャタリス）３
００６Ｂ　（三井東圧株式会社商品名）０．５部 ヘキシルセロソルブ　　　　　　　　　　　７部ブチル
セロソルブ　　　　　　　　　　　　１部脱イオン水　
　　　　　　　　　　　　　６７部上記の配合で各成分
をよく混合した後ジメチルエタノールアミンによりｐＨ
を７．２に調整し、水性シリコン溶液を０．６％添加し
、固形分３９．９％、有機溶剤含有量８．０％、粘度３
１３ｃｐｓの半透明の水性ワニスを得た。

ここで使用した水溶性アクリル樹脂は、９５℃のブチル
セロソルブ溶液中に、メタアクリル酸／アクリル酸メチ
ル／メクアクリル酸エチルの１５０部／４５０部／４０
０部の混合物に過酸化ヘンジイル３０部を加えた混合物
を３時間を要して滴下し、さらに２時間反応させた後、
６０℃に冷却しジメチルエタノールアミンを１２４部加
え良（混合してからイオン交換水４４８部を加えて混合
して得られた粘度Ｘ−Ｙ　（ガードナー気泡粘度計、２
５℃測定）、固形分５０％、ｐＨ６，９のρ水溶性樹脂
である。

上記水性ワニスを実施例１と同様にしてウェットオンウ
ェット塗装したところ得られた膚んれχ塗膜の平滑性は
従来の溶剤系ワニスと同等であり、６０部反射率の測定
値は１００．塗膜の鉛筆硬度は２　Ｈであった。

比較例　１ アクリル系乳化物の製造 メタアクリル酸　　　　　　　　　　　　１５０部アク
リル酸エチル　　　　　　　　　　　６２０部スチレン
　　　　　　　　　　　　　　　１００部メタアクリル
酸メチル　　　　　　　　　１００部メタアクリル酸２
−ヒドロキシルエチル　　３０部過硫酸アンモニウム　
　　　　　　　　　　　　２部すポノックスＮＣＹ　（
ライオン株式会社商品名）２０部 サンノールＮＥＳ　（ライオン株式会社商品名）２０部 窒素ガス置換した四ツロフラスコにイオン交換水と混合
上ツマ−の３分の１を仕込み６５℃に加熱しその温度を
保持しつつ残りの混合上ツマ−の３分の２を２時間を要
して滴下し、さらに１時間反応を続けた。固形分４９．
６％の白色不透明のアクリル樹脂乳化物を得た。この乳
化物の粒子径は平均０．２ミクロンであった。

水性ワニスの調整 上記アクリル樹脂乳化物　　　　　　　　１４０部実施
例１で使用した水溶性ポリエステル樹脂４６．２部アミ
ン樹脂すイツル３０３　　　　　　　　２０部キャタリ
スト３００６Ｂ　　　　　　　　　　　０．６部ブチル
セロソルブ　　　　　　　　　　　　　１１部イオン交
換水　　　　　　　　　　　　　　８１．３部ジメチル
エタノールアミン　　　　　　　　　１部上記成分をｌ
昆合し、固形分３９．８％、粘度１０７５ｃｐｓ　　（
２５℃）、ｐＨ７，２の不透明な水性ワニスを得た。こ
の塗料中の有機溶剤含有量は７．６％である。

この水性ワニスを実施例１と間−条件にて塗装を行った
ところ、得られた焼付塗膜は塗装方向に著しいフロー目
が発生し、印刷インキ部分にはハジキが発生した。この
塗膜の光沢の測定値は８７．鉛筆硬度はＨ〜２Ｈであっ
た。

次ぎに、この塗料にブチルセロソルブを２３部加えたと
ころ平滑な塗膜が得られたが、この場合の塗料中の有機
溶剤量は１４．２％となった。

〔発明の効果〕

本発明の缶外面用水性塗料組成物は、流動特性の良い平
均粒子径Ｏ，１ミクロン以下のアクリル系樹脂の乳化物
と水溶性樹脂とを組み合わせて使用しているため、塗装
通性に必要な有ｔＪ３１溶剤を衛生上問題ない程度まで
少なくすることができる。さらに、ウェットオンウェッ
ト塗装性が良好であり、加工性、塗膜の光沢にも優れる
ので缶外面のクリヤートップコーティング塗料として有
用であり、顔料分散性も良好なので缶外面用のベースコ
ート塗料としても実用的である。

東洋インキ製造株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、乳化重合により得られたアクリル系樹脂５０〜８０
   重量部と水溶性ポリエステル樹脂もしくは水溶性アクリ
   ル樹脂５０〜２０重量部との合計量１００重量部に対し
   てアミノ樹脂１０〜８０重量部を樹脂成分として配合し
   、大部分の水と、塗料組成物を基準として５〜１０重量
   ％の親水性有機溶剤とを溶剤成分としてなり、上記アク
   リル系樹脂の平均粒子径は０．１ミクロン以下であるこ
   とを特徴とする缶外面用水性塗料組成物。