JP2528501B2 - 缶内面用塗料組成物 - Google Patents

缶内面用塗料組成物

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JP2528501B2 JP63183081A JP18308188A JP2528501B2 JP 2528501 B2 JP2528501 B2 JP 2528501B2 JP 63183081 A JP63183081 A JP 63183081A JP 18308188 A JP18308188 A JP 18308188A JP 2528501 B2 JP2528501 B2 JP 2528501B2
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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,加工性,密着性,耐食性,衛生性等に優れ
た缶内面塗料組成物に関する。
缶は素材としてブリキ,テインブリースチール,アル
ミニウム等を用いるもので,通常これらの金属の腐食や
内容物中への金属溶出を防止するために缶の内外面には
保護塗料が使用されている。そして缶内面の保護塗料
(以下内面塗料という)としてはエポキシ樹脂−フェノ
ール樹脂系塗料,エポキシ樹脂−アミノ樹脂系塗料等が
通常用いられている。これらの内面塗料は金属素材との
密着性に優れ,また素材の腐食を防止する上で有効であ
る。しかしながらこれら従来の塗料は加工性においては
十分とは言えず,製蓋のプレス加工,缶胴のフランジ加
工,サイドシーム部のハゼ折り加工,2ピース缶としての
絞り加工,巻締め等の加工により,素地金属の露出が起
る場合がある。そのため加工後に金属露出部分の補修を
行なうことが多く,このような補修は製缶工程を複雑化
し,コスト面で不利となるため補修を必要としない加工
製の優れた塗料が要望されている。
この要求に対して塩化ビニル樹脂系のオルガノゾル塗
料が開発されている。このオルガノゾル塗料は,分散用
のストレート塩化ビニル樹脂,溶液型の塩化ビニル共重
合体,可塑剤の他に接着成分として,エポキシ樹脂,フ
ェノール樹脂,さらに可塑剤として,また,安定化剤と
して,エポキシ化油を配合するものである。このような
オルガノゾル塗料は金属素材の加工性に優れており補修
を必要としない塗料として有用である。しかしながら,
これらの塗料にも特に缶蓋の内面塗料として用いた場
合,密着性が不十分なため,缶蓋のプルタブを開口した
時に,その口に沿って塗膜が残存しやすく,ひどい場合
には,開口部全体が塗膜でふさがれてしまう状態にな
る。また,エポキシ化油等の可塑剤は内容物中へ抽出移
行し,衛生上好ましくなく,内容物のフレーバーにも悪
影響を及ぼす等の問題点がある。また,内容物がスポー
ツ飲料などのように塩(えん)や酸を含む場合には,こ
れら可塑剤を用いると塗膜は,耐食性を保持できなくな
る。
上記問題点を解決するために,例えば特開昭59−6837
6号公報には,ストレート塩化ビニル樹脂に特定のポリ
エステル樹脂,フェノール樹脂,およびエポキシ樹脂を
配合した,特に缶蓋開口性に優れた塗料組成物が提案さ
れているが,不満足な点が多く,未だ,全ての要求特性
を満足する缶蓋用塗料組成物は見い出されていないのが
現状である。
(発明が解決しようとする課題) 本発明者等は,上記の問題点を改善すべく検討を行っ
たところ,ストレート塩化ビニル樹脂に,カルボキシル
基含有塩化ビニル共重合樹脂,フェノール樹脂,アミノ
樹脂,エポキシ樹脂,さらに特定の分子量のポリエステ
ル樹脂と特定のガラス転移温度を有するアクリル系樹脂
を配合することにより可塑剤を実質的に含まず,金属素
材との密着性,加工性,耐食性および衛生性等に優れた
缶内面用オルガノゾル塗料の開発に成功した。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) すなわち,本発明は,塩化ビニル樹脂系オルガノゾル
塗料組成物において, ストレート塩化ビニル樹脂(A) 20〜80重量部 カルボキシル基含有塩化ビニル共重合樹脂(B) 0〜70
重量部 フェノール樹脂,エポキシ樹脂,アミノ樹脂から選ばれ
る1種もしくは2種以上の樹脂(C) 1〜30重量部 数平均分子量10000より小さいオイルフリーポリエステ
ル樹脂(D) 1〜60重量部 ガラス転移温度が100〜120℃のアクリル系樹脂(E) 1
〜20重量部 を合計量が100重量部になるように有機溶剤に分散もし
くは溶解させてなることを特徴とする缶内面塗料組成物
である。
本発明におけるストレート塩化ビニル樹脂(A)は,
塩化ビニルのホモポリマーであり,平均重合度が1000〜
1800程度のいわゆる塩化ビニルペーストレジンを用いる
ことができる。市販されている樹脂として電気化学
(株)製の電化ビニルSE−130,三井石油化学(株)製ビ
ニクロンペーストレジン,日本ゼオン(株)製ゼオン12
1,ゼオン103EPF,鐘淵化学工業(株)製カネペーストXP
−900,XP−1700,ベークライト社製QXPA,QYNL等が使用で
きる。
本願発明におけるカルボキシル基含有塩化ビニル共重
合樹脂(B)は,その酸価が0.5〜15のものが好まし
く,酸価が0.5より小さいと金属素材との密着性が不十
分であり,15より大きいと塗膜と耐水性が悪くなる。こ
のような塩化ビニル共重合樹脂としては,塩化ビニル−
酢酸ビニル−マレイン酸共重合樹脂が一般的で,市販の
樹脂としては,ベークライト社のビニライトVMCA,VMCC,
VMCH,日本ゼオン製の400×110A,電気化学製の電化ビニ
ル1000C等がある。
本発明における(C)成分を構成する樹脂について説
明すると,フェノール樹脂は,石炭酸,p−クレゾール,o
−クレゾール,m−クレゾール,p−t−ブチルフェノー
ル,p−アミルフェノール,ビスフェノール等とアルデヒ
ドとの縮合物であり,ノボラック型,レゾール型いずれ
も使用でし,またメチロール型がアルキルエーテル化さ
れていてもさしつかえない。アミノ樹脂は,尿素,メラ
ミン,ベンゾグアナミン,アセトグアナミン等のアミノ
化合物とアルデヒドの縮合物であり,メチロール基がア
ルキルエーテル化されていてもさしつかえない。これら
フェノール樹脂やアミノ樹脂は硬化剤として用いるもの
であり,そのほかフェノール樹脂は耐食性を向上させる
働きがある。またエポキシ樹脂はエピクロルヒドリンと
ビスフェノールAから生成されるエポキシ樹脂であり,
ビニル樹脂の熱安定剤として用いられる。その分子量は
5800以下のものが使用されるが2000以下の分子量が好ま
しく,分子量が2000以上になるとビニル樹脂との相溶性
が低下する。
本発明の塗料組成物が,可塑剤を使用する必要がな
く,金属素材への密着性,加工性,耐食性,衛生性の主
要4性能が達成されるためには,上記ストレート塩化ビ
ニル樹脂(A),カルボキシル基含有塩化ビニル共重合
樹脂(B),フェノール樹脂,エポキシ樹脂,アクリル
系樹脂のいずれか一種(C)の他に以下に述べるポリエ
ステル樹脂(D),特定アクリル樹脂(E)成分が必須
の成分となる。
本発明における数平均分子量10000より小さいオイル
フリーポリエステル樹脂(D)は,塗膜に引き裂き性を
与えるために有効で,缶蓋のプルタブ開口性に優れた効
果がある。これら,ジカルボン酸とグリコールによる実
質的に線状のポリエステル樹脂,または,3官能以上の多
塩基酸ないしは3官能以上の多価アルコールを含む分岐
ポリエステル樹脂でもよく,また,分子量を調節するた
めモノカルボン酸あるいは1価アルコール成分を用いる
ものでもよいが,分子量は10000より小さいものであ
る。分子量が10000以上となると,加工性に優れるもの
の,缶蓋のプルタブ開口性,耐食性が不十分になる恐れ
がある。
なお,オイルフリーポリエステル樹脂の酸成分として
は,無水物水フタル酸,イソフタル酸,テレフタル酸,
ナフタレンジカルボン酸等の芳香族カルボン酸,アジピ
ン酸,セバシン酸等の脂肪酸カルボン酸が,また,アル
コール成分としては,エチレングリコール,プロピレン
グリコール,1,3−ブタンジオール,ネオペンチルグリコ
ール等のグリコール,その他にグリセリン,ペンタエリ
スリトール等の多価アルコールが例示できる。
本発明におけるガラス転移温度が100〜120℃のアクリ
ル系樹脂(E)は,ポリエステル樹脂と併用することに
よって,缶蓋のプルタブ開口性に優れた効果がある。ア
クリル樹脂(E)を構成する単量体としては,アクリル
酸メチル,アクリル酸エチル,アクリル酸イソプロピ
ル,アクリル酸n−ブチル,アクリル酸イソブチル,ア
クリル酸n−アミル,アクリル酸イソアミル,アクリル
酸n−ヘキシル,アクリル酸2−エチルヘキシル,アク
リル酸n−オクチル,アクリル酸デシル,アクリル酸ド
デシルなどのアクリル酸エステル類,メタクリル酸メチ
ル,メタクリル酸エチル,メタクリル酸プロピル,メタ
クリル酸n−ブチル,メタクリル酸n−アミル,メタク
リル酸n−ヘキシル,メタクリル酸n−オクチル,メタ
クリル酸2−エチルヘキシル,メタクリル酸デシル,メ
タクリル酸ドデシルなどのメタクリル酸エステル類,ス
チレン,ビニルトルエン,2−メチルスチレン,t−ブチル
スチレン,クロルスチレンなどのスチレン系モノマー,
アクリル酸ヒドロキシエチル,アクリル酸ヒドロキシル
プロピル,メタクリル酸ヒドロキシエチル,メタクリル
酸ヒドロキシプロピルなどのヒドロキシ基含有モノマ
ー,N−メチロール(メタ)アクリルアミド,N−ブトキシ
メチル(メタ)アクリルアミドなどのN−置換(メタ)
アクリル系モノマー,アクリル酸グリシジル,メタクリ
ル酸グリシジルなどのエポキシ基含有モノマー,並びに
アクリロニトリルなどの1種または2種以上から選択す
ることができる。
本発明のアクリル系樹脂(E)を構成する単量体とし
てはメタクリル酸メチルが好ましく,ガラス転移温度と
しては,100〜120℃である。ガラス転移温度が35℃より
小さいと缶蓋のプルタブ開口性が不十分となる。
本発明缶内面用塗料組成物の各成分の配合比は,スト
レート塩化ビニル樹脂(A)20〜80重量部(好ましくは
30〜40重量部),カルボキシル基含有塩化ビニル共重合
樹脂(B)0〜70重量部(好ましくは30〜40重量部),
フェノール樹脂,エポキシ樹脂,アミノ樹脂から選ばれ
る1種もしくは2種以上の樹脂(C)1〜30重量部(好
ましくは10〜15重量部),数平均分子量10000より小さ
いオイルフリーポリエステル樹脂(D)1〜60重量部
(好ましくは10〜20重量部),ガラス転移温度が100〜1
20℃のアクリル系樹脂(E)1〜20(好ましくは5〜10
重量部)重量部の範囲内で適当であり,これを逸脱した
場合には本発明の目的である金属素材との密着性,加工
性,耐食性および衛生性が維持されない。
本発明の缶内面用塗料組成物は,上記不揮発成分の他
に有機溶剤が用いられる。このような有機溶剤としては
ストレート塩化ビニル樹脂(A)を溶解せず,他の
(B)(C)(D)(E)成分を溶解するものであれば
いずれも使用可能であるが,塗料の保存安定性の面か
ら,多量に使用する樹脂組成,配合比による選択は必要
である。有機溶剤としては,アルコール系溶剤,ケトン
系溶剤,炭化水素系溶剤,エステル系溶剤,エーテルア
ルコール系溶剤等が使用でき,1種または2種以上の混合
溶剤として使用できる。
本発明の缶内面用塗料組成物は金属素材上に公知の手
段,すなわちロールコート,スプレーコート,ハケ塗り
等の手段で塗装することができる。塗料厚は3〜20μの
範囲が適当であり,160〜280℃,0.5〜20分間の焼付乾燥
により硬化塗料が得られる。
(実施例) 以下,本発明および比較例により本発明を説明する。
例中,部とは不揮発分の重量部を表わす。
実施例1〜6および比較例1〜4 厚さ0.3mmのアルミニウム板に表Iに示した組成から
なるビニルオルガノゾル塗料を乾燥膜厚が15ミクロンに
なるようにロールコーターで塗装し,200℃で10分間焼付
した。それらの塗装板について下記の性能評価を行い,
その結果を表IIに示した。
(性能評価方法) (1)折り曲げ加工性 塗装板を2つ折りにした試料の間に,同じ厚さのアル
ミ板を1枚はさみ,接触面の平らな1kgの重りを高さ20c
mから落下させ,折曲部を1%食塩水に浸し,6Vの電圧を
かけたときの電流値を測定する。0.5mA以下を◎,0.5〜2
mAを○,2〜5mAを△,それ以上を×とした。
(2)セロハンテープ密着性 塗装板に縦,横それぞれ1mm巾,11本の切れ目をゴバン
目に入れ,セロハン粘着テープで剥離試験を行い,未剥
離%を測定した。
(3)開口性 塗装面を内面としてエンドシェルを打抜いた後, 0.3%塩化ナトリウム,0.7%クエン酸水溶液に浸漬し,
30分間煮沸した。その後プルタブ部分を引き,開口した
時の塗膜の残り状態を観察した。
◎:全く塗膜が残存していない。
○:開口部面積の5%以下の塗膜が残っている。
△: 〃 5〜20% 〃 ×: 〃 20%以上 〃 (4)耐食性 塗装板にデュポン衝撃(1/2インチ,荷重500g,高さ20
cm)を施した後,塩化ナトリウム,クエン酸をそれぞれ
5重量%含む蒸留水中に浸漬し,90℃で1週間保存した
後の塗膜の状態を観察した。
◎:異常なし ○:加工部がわずかに腐食 △:加工部がかなり腐食 ×:加工部だけでなく平板部も腐食 (5)過マンガン酸カリウム消費量 蒸留水300ml中に塗膜面積300cm2の塗装板を入れ,1時
間煮沸騰したときの蒸留水中への抽出物の量を過マンガ
ン酸カリウムにより測定し,5ppm以下を◎,5〜10ppmを
○,10〜15ppmを△,15ppm以上を×とした。
注1)ゼオン121(日本ゼオン製,塩化ビニルペースト
レジン)40部をスワゾール1000(丸善石油製,芳香族系
溶剤)20部,ブチロセロソルブ20部,メチルシソブチル
ケトン20部に高速分散したものを使用した。
2)VMCC(ユニオンカーバイド製,塩化ビニル−酢酸ビ
ニル−マレイン酸共重合体)25部をスワゾール1000 25
部,ブチルセロソルブ25部,メチルイソブチルケトン25
部に溶解して使用した。
3)日立化成工業製,フェノール樹脂 4)富士化成工業製,ブチル化ベンゾグアナミン樹脂 5)シェル化学製,エポキシ樹脂 6)東洋紡績製,ポリエステル樹脂 分子量4,000 バイロンGV−730 50部をセロソルブアセテート50部
に溶解して使用した。
7)日本合成化学製,ポリエステル樹脂 分子量7,000 TP−218 50部をセロソルブアセテート50部に溶解し
て使用した。
8)三菱レーヨン製,アクリル樹脂 ガラス転移温度 105℃ 9)日立化成工業製,アクリル樹脂 ガラス転移温度 32℃

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ストレート塩化ビニル樹脂(A)20〜80重
    量部 カルボキシル基含有塩化ビニル樹脂(B) 0〜70重量部 フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂から選ばれ
    る1種もしくは2種以上の樹脂(C) 1〜30重量部 数平均分子量10000より小さいオイルフリーポリエステ
    ル樹脂(D) 1〜60重量部 ガラス転移温度が100〜120℃のアクリル系樹脂(E) 1
    〜20重量部 を合計量が100重量部になるように有機溶剤に分散もし
    くは溶解させてなる缶内面塗料組成物。
JP63183081A 1988-07-22 1988-07-22 缶内面用塗料組成物 Expired - Lifetime JP2528501B2 (ja)

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