JPS6272765A - 缶外面用水性塗料組成物 - Google Patents

缶外面用水性塗料組成物

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JPS6272765A
JPS6272765A JP21259685A JP21259685A JPS6272765A JP S6272765 A JPS6272765 A JP S6272765A JP 21259685 A JP21259685 A JP 21259685A JP 21259685 A JP21259685 A JP 21259685A JP S6272765 A JPS6272765 A JP S6272765A
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organic solvent
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paint
solubility
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Yasushi Kodama
靖 児玉
Tadashi Nakamura
正 中村
Sanji Harada
三次 原田
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Toyo Ink Mfg Co Ltd
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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) 本発明は缶外面用水性塗料組成物に関し、より詳しくは
有機溶剤含有量が掘めて少なく、かつ従来の溶剤型の缶
外面用塗料と同等の塗装・印刷効果の得られる缶外面用
水性塗料組成物に関する。
(従来の技術) 飲料および食品等の包装容器として金属缶は重要な地位
を占めている。
これらの缶の外面は内容物の表示と美観および金属の腐
食防止の目的で印刷および塗装がなされることが多い。
現在缶外面の印刷・塗装としては1表面処理された金属
板に透明なサイズコーティングあるいは通常白色である
着色コーティングを塗装した上に油性インキあるいは紫
外線硬化型インキにより1色ないし数色のインキで印刷
がなされ、その上にさらに表面保護および光沢付与の目
的で仕上げワニスの塗装が行われる。またサイズコーテ
ィングないし着色コーティングが省略される場合、ある
いは仕上げワニスが省略される場合もある。
上記サイズコーティング、着色コーティング、仕上げワ
ニスの缶外面用塗料は現在ではほとんど有機溶剤の溶液
としての形態であり、有機溶剤使用のため、有機溶剤中
毒予防規則、消防法上の多くの規制を受けると共に大気
汚染等公害規制の対象となっている。従って、これらの
缶外面用塗料の水性塗料化が広く要望されていた。しか
しながら缶外面の塗装は(11表面処理坂に塗布される
綿実油、DO3等の防錆油を付着したまま行われる。(
2)内面および外面の塗装後、焼付オーブン中で他の塗
料に含有する潤滑油あるいは低分子量の樹脂成分が塗装
下地に付着する可能性が多い、(3)仕上げニスは油性
インキを乾燥しないウェット状態のまま塗装する0等の
作業方法で従来からなされている。これらの作業方法を
変更せずに外面用塗料に水性塗料を使用すると塗装下地
に対する「濡れ性」が不十分で、ハジキ状の塗装欠陥が
発生する。そのため現在までに開発された缶外面用水性
塗料はこれらの問題を解決するために水と共に大量の有
機溶剤(通常塗料中に10ないし40%)を使用する結
果となり、上記の各種規制への対策としては不十分なも
のでしかなかった。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明者等は上記の現状を打破するため現行の缶外面の
塗装・印刷方法をほとんど変更せずに使用できる有機溶
剤含有量10%以下の極めて少ない缶外面用水性塗料組
成物の開発を目的として鋭意研究を重ねてきた。
その結果本発明者等は水に対して特定の溶解性を示す有
機溶剤を塗料中の10%以下で使用することにより上記
目的を達成できることを見いだした。すなわち本発明は
、水溶性樹脂および/または水分散性樹脂(A)、有機
溶剤(B)、水(C)および必要に応じて着色剤ないし
添加剤(D)からなる缶外面用水性塗料組成物において
、有機溶剤(B)として常温での水に対する溶解度が5
重量%以下であって、かつ水の溶解度が10重量%以上
である特定の溶解性を有する有機溶剤(b)を含み、上
記特定の有機溶剤(b)は全塗料組成物を基準として2
重量%以上配合され、有機溶剤(B)は全塗料組成物を
基準として10重量%以下であることを特徴とする缶外
面用水性塗料組成物を提供するものである。
本発明で使用される缶外面用水性塗料組成物の樹脂成分
である水溶性樹脂および/または水分散性樹脂(A)は
、塗料組成物中で安定に存在することが可能であれば良
く樹脂の種類、官能基の特定は必要でない。通常、水溶
性あるいは水分散性のアクリル樹脂、ポリエステル樹脂
、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、エポキシエステル樹
脂、アミノ樹脂、フェノール樹脂等の一種もしくは二種
以上を使用することができる。また単独では水溶性また
は水分散性を示さなくとも、他の水溶性樹脂または水分
散性樹脂との結合ないし配位により結果的に水中に分散
し得る樹脂も使用できる。これらの樹脂成分(A)は組
成物中に20ないし75重量%で使用される。
本発明の特徴は缶外面用水性塗料組成物中の有機溶剤成
分(B)にある。有機溶剤の含有量は組成物全体の10
重量%以下で常温での水中への溶解度が5重量%以下で
かつ水の溶解度が10重量%以上である特定の水に対す
る溶解性を有する有機溶剤(b)が全体の2重量%以上
であることが必要である。
このような特定の溶解性を示す有機溶剤(b)としては
エチレングリコールモノヘキシルエーテル(水に対する
溶解度:0.99%;水の溶解度:18.8%、以下こ
の順で示す)、ジエチレングリコール七ノヘキシルエー
テル(1,7%i56.3%)、エチレングリコールモ
ノフェニルエーテル(2,7%;10゜8%)Iエチレ
ングリコールモノベンジルエーテル(0,4%;18%
)、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル(4
,8%i18.7%)等を挙げることができる。
また上記の特定の溶解性を示す有機溶剤(b)以外の有
機溶剤としては特に制限はないが2例えばメチルアルコ
ール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、 
 5ec−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メチルエーテル、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
ルエーテル等のセロソルブ系溶剤9ジエチレングリコー
ルモノメチルエーテル、ジエチレングリコール七ノエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル
等のカルビトール系溶剤等の水混和性有機溶剤が使用で
きる。
また、炭化水素系溶剤の様に全く水への熔解性を持たな
いものでも少量であれば使用できる。
この様な水に対する特異な熔解性を示す有機溶剤が汚染
物質あるいはウェット状のインキに対する濡れに優れて
いる理由は現在の所、明らかではないが。
塗料、下地界面あるいは分散樹脂の界面に吸着しやすい
事で濡れの促進剤として使用していると思われる。
また本発明の缶外面水性塗料組成物は上記成分以外に顔
料、染料等の着色剤、滑り剤、レベリング剤。
消泡剤1分散剤等の添加剤を必要に応じて添加でき。
揮発成分の大部分は水で構成されている。
以下2本発明の缶外面用塗料に関する塗装の素材を詳述
するために金属缶の製造工程の例を述べる。
金属缶はその構成から3ピ一ス缶と2ピ一ス缶があり、
2ピ一ス缶にはオーバル缶、DR缶等のプレコート缶と
DI缶等のポストコート缶がある。3ピ一ス缶および2
ピ一ス缶の中のプレコート缶は金属板に塗装、印刷した
のち製缶される。金属板としてはスズメッキ鋼板、ニッ
ケルメッキ鋼板、クロム処理鋼板、アルミ板等が使用さ
れる。これらの金属板は通常、綿実油、ジオクチルセバ
ケート等の防錆油が塗油されており2通常塗装前に脱脂
の工程はない。
この様な金属板への塗装は通常内面側に内面塗料が塗装
、焼付された後、外面側にサイズコーティングないし着
色コーティングの塗装、金属用印刷インキの印刷、仕上
げワニスの塗装がなされる。また内面と外面の塗装順が
逆になる事もある。塗装は通常ダイレクトローラーコー
ト法が用いられ、トンネル式の焼付オーブンで、130
〜300℃で20秒ないし20分程度の焼付がなされる
また印刷は通常アルキッド型、ポリエステル型のいわゆ
る油性インキ、あるいは紫外線硬化型樹脂を用いたいわ
ゆるUVインキが使用され金属印刷機にてオフセット方
式で1ないし5回印刷される。油性インキの場合、印刷
後通常100〜170℃で5分〜20程度度の乾燥焼付
が行われるが、最終の印刷後は乾燥、焼付工程をとらず
印刷インキがウェット状態のまま仕上げワニスを塗装す
るいわゆるウエソ14装が行われる。UVインキの場合
もUVインキ印刷、UV照射の後最終の印刷を油性イン
キで行い仕上げワニスをウェット塗装する例が多い。こ
のような塗装印刷工程において2本発明による缶外面用
水性塗料組成物は、金属板上の塗油面、前工程の塗装、
印刷時特に焼付オーブン中でのフユームあるいは塗装ミ
ストによる汚染物質、積み重ねによる対面の塗膜表面の
潤滑剤等の裏移りによる汚染物質ウェット状の印刷イン
キに対し優れた塗装外観を与えるものである。
またポストコートであるDI缶の製造工程は金属板から
カップ状の絞り加工を行った後1缶壁をアイアニング加
工しトリミングを行い缶とする。その後表面処理および
洗浄を行い、ベースコートの塗装。
印刷、仕上げワニスの塗装が行われる。この場合にも本
発明による缶外面用水性塗料組成物はプレコートの場合
と同様に極めて有用である。
(実施例) 以下実施例について説明する。例中「部」、「%」は、
それぞれ「重量部」、「重量%」を示す。
〔実 施 例 1〕 (合 成) フラスコにエチレングリコールモノヘキシルエーテル1
5部、n−ブタノール20部を仕込み95〜100℃に
加熱する。フラスコに接続した滴下ロートからアクリル
酸ブチル30部、メタクリル酸メチル25部、アクリル
酸8部、過酸化ベンゾイル2部の混合溶液を2時間かけ
て滴下し1滴下終了後さらに2時間95〜100℃で反
応した後、ジメチルアミンエタノール2.5部、イオン
交換水22.5部を加え、アクリル樹脂溶液とした。
次いでフラスコ内を65℃に保ちながら真空ポンプを用
いて200mmHgまで減圧とし留出する溶媒量と同量
のイオン交換水を補給した。留出液量が50部に達した
所でアクリル樹脂溶液の分析をしたところ、固形分が5
2%、エチレングリコールモノヘキシルエーテルが12
%、n−ブタノール3%、水33%であった。
(塗料の調整) 上記アクリル樹脂溶液60部にサイメル303 (三井
東圧株式会社製メチル化メラミン樹脂)8部。
BYK301(ピンクケミ−社製塗料用添加剤)1部、
イオン交換水31部を加え均一に混合し、仕上げワニス
を作成した。固形分40%で塗料中の有機溶剤は9%で
その中の7.2%でエチレングリコールモノヘキシルエ
ーテルであった。
(試 験) R1テスターを用い金属用油性インキ(MDK東洋イン
キ株式会社製)を#50ET面に印刷した直後、上記仕
上げニスをダイレクトロールコータ−で乾燥膜厚で8μ
となるように塗装し、ガスオーブンにて175℃10分
間焼付を行った。
(評 価) 塗装板の評価の結果、ウェットインキ上で塗料ハジキ、
およぎ等は観察されず光沢も良好であった。
〔実 施 例 2] (塗料の調整) 実施例1のアクリル樹脂溶液50部にタイベークCR−
58(石原産業株式会社製酸化チタン)を50部混合し
た後3本ロールで練肉しサイメル303を14部、イオ
ン交換水36部を加え、白色コーティングとした。固形
分60%で塗料中の有機溶剤はエチレングリコールモノ
ヘキシルエーテル4%、n−ブタノール1%で計5%で
あった。
(塗装・焼付) 上記白色コーティングを通常の一缶内面塗料(エポキシ
−フェノール型)で汚染したティンフリースチール板上
に乾燥膜厚8μとなるようにダイレクトロールコータ−
で塗装し2ガスオーブンで190℃10分焼付た。
(評 価) 塗装板は汚染部分、非汚染部分共に良好であり。
塗料ハジキ等の欠陥は認められなかった。
〔比較例1〕 エチレングリコールモノヘキシルエーテルの代すにエチ
レングリコールモノブチルエーテル(水に対しては任意
の割合で熔解する)を使用した以外は実施例1と同様に
仕上げニスを調整し、試験を行った。
塗装板の評価の結果ウェットインキ上で塗料ハジキが多
く実用にならない水準であった。
〔比較例2〕 実施例1の合成でエチレングリコールモノヘキシルエー
テルの代りにジエチレングリコールモノブチルエーテル
(水とは任意の割合で混合する)を用いた以外は実施例
1と同様に合成および塗料の調整を行った。白色コーテ
ィングは固形分60%で有Mi剤としてジエチレングリ
コール上2ノブチルエーテル4%、n−ブタノール1%
が含有されていた。
また実施例1と同様に塗装・焼付を行ったところ。
塗装板の非汚染部分は良好な外観であったが、汚染部分
は塗料ハジキおよびアイホールが認められた。
〔実施例3〜5および比較例3〜7〕 (水溶性アルキッド樹脂の合成と塗料の調整)フラスコ
にヤシ油脂肪M12部、ネオペンチルグリコール27部
、イソフタール酸5部を仕込み窒素気流中で210°C
にて生成する水を除きながら反応を進め、酸価が10に
Yl達した時、無水トリメリット酸を18部加え反応温
度190℃で酸?1lli50になるまで反応した。そ
の後ジメチルアミノエタノール5部、イオン交換水35
部を加え、水溶性アルキッド樹脂溶液とした。固形分6
0%であり、有機溶剤は含有していない。次いで表1の
配合により有機溶剤の異なる水性仕上げニスを調整した
(以下余白) 表  1 アルキッド樹脂溶液   bo   60  60  
60  60  60イオン交換水      36 
 31  34  23  36  29*(水とは任
意の割合で熔解する) (塗装・焼付および評価) #50ブリキ板に実施例2で調整した白色コーティング
を乾燥膜厚で8μとなるようにダイレクトロールコータ
−にて塗装してガスオーブンにて190“C10分間焼
付た。次いで白色コーティング上に金属用インキをRI
テスターにて印刷し、印刷インキがウェノトの状態で実
施例3〜5および比較例3〜5の仕上げニスを乾燥膜厚
で8μになるように塗装し、170℃10分間焼付・塗
装板の表面状態を観察した。
その結果、実施例3〜5は表面状態は極めて良好であっ
た。また比較例4.比較例5はインキ上で塗料ハジキお
よび泳ぎがあり、不良であった。比較例3は外観が良好
であったが、これは有機溶剤が塗料中に16%含有され
ており1作業環境、公害対策の点から好ましくないもの
であった。
〔発明の効果〕
本発明による缶外面用水性塗料組成物は金属缶用の素材
である金属板自体の塗装、印刷、製缶等の塗装前処理工
程による金属板の汚染物質、および印刷直後のウェット
状態での印刷インキに対しての濡れ。
ハジキ等の塗装欠陥を発生せず、美麗な塗装外観を有す
るものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、水溶性樹脂および/または水分散性樹脂(A)、有
    機溶剤(B)、水(C)および必要に応じて着色剤ない
    し添加剤(D)からなる缶外面用水性塗料組成物におい
    て、有機溶剤(B)として常温での水に対する溶解度が
    5重量%以下であって、かつ水の溶解度が10重量%以
    上である特定の溶解性を有する有機溶剤(b)を含み、
    上記特定の有機溶剤(b)は全塗料組成物を基準として
    2重量%以上配合され、有機溶剤(B)は全塗料組成物
    を基準として10重量%以下であることを特徴とする缶
    外面用水性塗料組成物。 2、缶外面用水性塗料組成物が印刷インキの印刷下地で
    あるサイズコーティングまたは着色コーティングである
    特許請求の範囲第1項記載の缶外面用水性塗料組成物。 3、缶外面用水性塗料組成物が印刷インキ上に塗装され
    る仕上げワニスである特許請求の範囲第1項記載の缶外
    面用水性塗料組成物。
JP21259685A 1985-09-27 1985-09-27 缶外面用水性塗料組成物 Granted JPS6272765A (ja)

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