JP2918097B2 - 缶外面仕上げワニス用樹脂組成物 - Google Patents

缶外面仕上げワニス用樹脂組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、缶外面仕上げワニ
ス用樹脂組成物に関し、より詳しくは、加工性に優れ、
かつウエットインキ性にも優れるプレコートメタル (PC
M)用仕上げワニスに関する。
【0002】
【従来の技術】金属缶は、従来、飲料物、食品類、その
他、包装容器として広く用いられてきている。これらの
缶の外面は、金属防蝕性、美観、内容物表示の目的で印
刷および塗装がなされている。缶外面の一般的印刷、塗
装としては、表面処理された金属板にサイズコーティン
グと称するプライマーを施し、次いでホワイトコーティ
ングと称する(通常白色系)中塗りをもうけ、これに油
性インキ等で数色の印刷がなされる。さらにその上に表
面保護および仕上り外観向上のため、仕上げワニス塗装
がなされる。サイズ、ホワイトコーティングは適時、省
略されることも多い。仕上げワニスは油性インキを乾燥
しないウエット状態のまま塗装する方法が乾燥工程の省
略のため、近年用いられてきている。
【0003】仕上げワニスに対する要求性能の主なるも
のとしては、ウエットオンウエットで仕上げワニスをコ
ーティングした場合、インク層のにじみや凝集がなく、
かつ、仕上げワニス層のへこみ、ハジキ等が生じないこ
と(ウエットインキ性)、複雑な成型、加工に耐える十
分な加工性を有すること、下地との密着性が良いこと、
塗装板を重ねてもくっつかないこと(耐ブロッキング
性)、さらには食缶用途における缶内面殺菌のための耐
レトルト性(130℃×30分)処理などがあげられ
る。
【0004】従来、仕上げワニスとしては、エポキシ、
エステル系が用いられてきているが、ウエットインキ性
は良い反面、加工性が不十分で、最近のビード加工、マ
ルチネックイン、スピンネッキング等の複雑加工及び深
絞り加工に耐えない欠点がある。上述の複雑加工に耐え
る様な樹脂系としては、エポキシーアクリル系、エポキ
シ−アミノ系、もしくはエポキシ−フェノール系の各種
の熱硬化性塗料にポリエステル樹脂を添加した金属缶用
塗料が知られている(特開昭50−32230号公報、
特開昭55−5936号公報)。しかしながら、これら
の系においてもウエットインク性及び、耐レトルト性に
ついては未だ満足な性能を出すには至っていない。
【0005】一方、耐ブロッキング性については、加工
性と相反する性質であり、一般に塗膜のガラス転移点T
gが高いと耐ブロッキング性は良いが加工性に劣り、又
逆にTgが低いと加工性は良いが耐ブロッキング性が悪
く、両者とも満足のいく塗膜は現在得られるには至って
いない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状を
踏まえてなされたものであり、その目的とすることは、
ウエットインキ性があり、複雑な加工にも十分耐え、又
50〜60℃の高温においても耐ブロッキング性を有す
る缶外面仕上げワニス用樹脂組成物を提供するものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、特定の共
重合ポリエステル樹脂にアルキルエーテル化ホルムアル
デヒド樹脂を配合してなる、熱硬化性樹脂系において、
上述する問題を解決することを見い出した。即ち、本発
明はジカルボン酸成分がイソフタル酸20〜80モル
%、イソフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸20〜80
モル%、炭素数2〜12の脂肪族ジカルボン酸0〜50
モル%及び3価以上のポリカルボン酸が全酸成分に対し
て0〜10モル%であり、グリコール成分がネオペンチ
ルグリコール70〜100モル%、その他のグリコール
成分0〜30モル%及び3価以上のポリオールが全アル
コール成分に対して0〜10モル%であるポリエステル
樹脂(A)とアルキルエーテル化ホルムアルデヒド樹脂
(B)とを(A)/(B)=95〜60/5〜40(重
量部)の割合で配合してなる缶外面仕上げワニス用樹脂
組成物である。
【0008】本発明のポリエステル樹脂は、ジカルボン
酸成分がイソフタル酸30〜70モル%、イソフタル酸
以外の芳香族ジカルボン酸30〜70モル%、好ましく
は70〜25モル%及び炭素数2〜12の脂肪族ジカル
ボン酸0〜40モル%よりなる。イソフタル酸以外の芳
香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸及びオルソフ
タル酸、ナフタレンジカルボン酸などが挙げられる。又
炭素数2〜12の脂肪族ジカルボン酸としては、コハク
酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン
ジカルボン酸などが挙げられる。
【0009】本発明のポリエステル樹脂において、イソ
フタル酸成分が30モル%未満では、溶解性が悪く、加
工性に劣る様になる。又70モル%を越えるとワニス安
定性が低下する。イソフタル酸以外の芳香族ジカルボン
酸成分が70モル%を越えると溶解性、密着性が低下
し、25モル%未満では、加工性に劣る傾向があり、炭
素数2〜12の脂肪族ジカルボン酸が40モル%を越え
ると、ブロッキング性が低下する傾向がある。
【0010】本発明のポリエステルはグリコール成分
が、ネオペンチルグリコール70〜100モル%、その
他のグリコール成分0〜30モル%より成る。
【0011】又ネオペンチルグリコール以外のその他の
グリ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−プロパンジオール、1,4−
ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペ
ンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、1,4−シク
ロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ルなどを挙げることができる。
【0012】本発明のポリエステル樹脂において、ネオ
ペンチルグリコール成分が70モル%未満では、ウエッ
トインキ性及び溶解性が劣る様になる。
【0013】本発明のポリエステル樹脂においては全酸
成分あるいは全アルコール成分に対して、0〜10モル
%、好ましくは、0〜8モル%以上のポリカルボン酸あ
るいはポリオール成分を含有する。ポリカルボン酸及び
ポリオール成分が10モル%を越えると、加工性に劣る
様になる。3価以上のポリカルボン酸としては、トリメ
リット酸、ピロメリット酸等の芳香族ポリカルボン酸、
ブタンテトラカルボン酸等の脂肪族ポリカル酸等を挙げ
ることができ、3価以上のポリオール成分としては、グ
リセリン、ポリグリセリン、トリメチロールプロパン、
ペンタエリスリトール等を挙げることができる。
【0014】本発明のポリエステル樹脂は還元粘度が
0.2〜0.8が好ましく、より好ましくは、0.3〜
0.7である。還元粘度が0.2未満になると加工性が
悪く、0.8を越えると溶解性とメラミン相溶性に劣る
様になる傾向が認められる。
【0015】本発明に用いるアルキルエーテル化アミノ
ホルムアルデヒド樹脂とは、たとえばメタノール、エタ
ノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブ
タノールなどの炭素原子数1〜4のアルキルアルコール
によってアルキルエーテル化されたホルムアルデヒドあ
るいはパラホルムアルデヒドなどと尿素、N,N−エチ
レン尿素、ジシアンジアミド、アミノトリアジンなどと
の縮合生成物であり、具体的にはメトキシ化メチロール
尿素、メトキシ化メチロール−N,N−エチレン尿素、
メトキシ化メチロールジシアンジアミド、メトキシ化メ
チロールメラミン、メトキシ化メチロールベンゾグアナ
ミン、ブトキシ化メチロールメラミン、ブトキシ化メチ
ロールメラミン、ブトキシ化メチロールベンゾグアナミ
ン等があげられるが、加工性の面から望ましいのはメト
キシ化メチロールメラミン、ブトキシ化メチロールメラ
ミン及びベンゾグアナミン樹脂であり、それぞれ単独、
または併用して使用することができる。
【0016】本発明の塗料組成物は前記共重合ポリエス
テルとアルキルエーテル化アミノホルムアムデヒド樹脂
との割合が95/5〜60/40(重量比)であり、好
ましくは92/8〜70/30である。前記共重合ポリ
エステルの割合が90重量%を越えると、目的とする耐
ブロッキング性、耐レトルト性、塗膜硬度が不足して好
ましくない。また、70重量%未満であると加工性が劣
る傾向が認められる。
【0017】本発明の塗料組成物には硬化触媒としてp
−トルエンスルホン酸、リン酸モノアルキルエステル、
p−トルエンスルホン酸のアミン塩を添加してもよい。
触媒の使用量としては、前記ホルムアムデヒド樹脂に対
して0〜5重量%である。
【0018】本発明の塗料組成物は一般には有機溶媒に
溶解した形で使用されるものである。有機溶媒としては
たとえば、トルエン、キシレン、ソルベッソ150、ソ
ルベッソ100、スワゾール1500、酢酸エチル、セ
ロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロ
ヘキサノン、イソホロン、ブタノール、オクタノール、
ブチルカルビトール、ジエチルカルビトール、テトラヒ
ドロフランなどからその溶解性、蒸発速度によって任意
に選択することができる。
【0019】仕上げワニスは、ウエットインキ性の点よ
り、インク層を侵さない様な貧溶媒系が用いられ、例え
ばソルベッソ150、スワゾール1500、ソルベッソ
100等及びブタノール、オクタノール等のアルコール
系溶媒が主体として好ましく用いられる。
【0020】本発明の塗料組成物の製造には、ロール練
り機、ボールミル、ブレンダー等の混合機が用いられ
る。塗装にあたっては、ローラ塗り、ロールコーター、
カーテンフローコーター、スプレー塗装、静電塗装など
が適宜選択される。又、塗料組成物の焼付け温度は、鋼
板の大きさ、厚さ、また焼付け炉の能力、塗料の硬化性
などにより、任意に選択すればよい。
【0021】本発明の塗料用樹脂組成物は加工性に優れ
るため、いわゆるホワイトコーディングにも使用でき
る。又目的、用途に応じて、必要により酸化チタン、酸
化鉄、カーボン、炭酸カルシウム、タルク、アルミ系な
どの顔料及びガラスファイバー、シリカ、ワックス等の
添加剤を用いることができる。
【0022】
【実施例】以下本発明を実施例を用いて説明する。実施
例中、単に部とあるのは、重量部を示し、%とあるのは
重量%を示す。各種測定項目は、以下の方法に従い行っ
た。 (1) 還元粘度 ηsp/C (dl/g) ポリエステル樹脂の0.10gをフェノール/テトラク
ロルエタン(容量比6/4)の混合溶媒25ccに溶か
し、30℃で測定した。 (2) 溶液安定性 ポリエステル樹脂をソルベッソ100を用いて固形分5
0%に溶解したものを0℃に1ケ月保存して、溶液安定
性を判定した。判定基準は以下で行った。 ○:透明で安定、 △:半透明又は微白濁、 ×:白濁
又は不溶物発生
【0023】(3) 加工性 塗装鋼板を180度に折り曲げ、屈曲部に発生する割れ
た10倍のルーペで観察し判定した。3Tとは折り曲げ
部に同じ板厚のものを3枚挟んでた場合を示し、0Tは
板を挟まなくて180度折り曲げた場合を示す。 (4) 耐ブロッキング性 塗装鋼板を2枚重ね、50kg/cm2 の荷重、7hr/6
0℃の条件でブロッキング性を判定した。判定基準は以
下で行った。 ○:痕跡なし、 △:痕跡有、 ×:ブロッキング有
【0024】(5) 耐レトルト性 塗装鋼板を加圧容器中で加湿下130℃で30分間処理
し処理部のブリスターの発生および白化を目視判定し
た。判定基準は以下で行った。 ○:ブリスター白化無、 △:若干白化有、 ×:ブリ
スター及び白化有 (6) ウエットインキ性 塗装鋼板を10倍ルーペで観察し、インク層のにじみ、
凝集及びワニス層のへこみ等の有無を判定した。判定基
準は以下で行った。 ○:異常なし、 △:若干インク層の仕上げワニス部異
常有、×:インク層の仕上げワニス異常部が多い。
【0025】共重合ポリエステル樹脂製造例 イソフタル酸162.7部、オルソフタル酸74.0
部、セバシン酸101.0部、無水トリメリット酸3.
8部、ネオペンチルグリコール416部、チタンブトキ
サイド0.20部を1 フラスコに仕込み、4時間かけ
て230℃まで徐々に昇温し、エステル化反応を行っ
た。次いで、30分間で20〜25mmHgの減圧にし、
さらに260℃で50分間重縮合反応を行った。得られ
た共重合ポリエステル樹脂(a)はNMR等の組成分析
の結果、酸成分がモル%比でイソフタル酸/オルソフタ
ル酸/セバシン酸/トリメリット酸=49/25/25
/1、グリコール成分がネオペンチルグリコール100
であり、還元粘度ηsp/C=0.35dl/gであっ
た。
【0026】以下、同様の製造方法によって、ただし、
原料の配合割合及び重縮合反応時間を変えて、表1に示
した共重合ポリエステル(b)及び(c)を製造した。
次いで共重合ポリエステル樹脂(a)〜(c)を各々ソ
ルベッソ100に溶解し、固形分50%に調整した。
【0027】
【表1】
【0028】実施例及び比較例 共重合ポリエステル樹脂(A) 溶液200部にブチルエー
テル化メチロールメラミン(商品名:スーパーベッカミ
ンL−116−70、大日本インキ化学工業(株)製)
30部、キャタリスト296−9(三井サイアナミッド
(株)製)2部を加え均一に混合し、仕上げワニスを作
製した。次いでブリキ板(JIS−G3303に準拠)
を化成処理した試験片を用意し、これにサイズ剤、ホワ
イトコーディングなしでインク層(AV−142:東洋
紡績(株)製)を設け、これにウエットオンウエットで
仕上げワニスをアプリケータを用いて塗膜厚が15μに
なる様にコーデイングし、次いで180℃で10分間焼
付けを行い、塗装板を得た。所定の各種評価を行った。
得られた結果は表2に示す。
【0029】
【表2】
【0030】以上の結果より、本発明における特定共重
合ポリエステル樹脂にアミノホルムアルデヒド樹脂を配
合した熱硬化性樹脂系において、本発明の目的とする加
工性、耐ブロッキング性のバランスに優れ、尚かつウエ
ットインク性にも優れた缶外面仕上げワニス用樹脂組成
物が得られることが見い出された。
【発明の効果】本発明による缶外面仕上げワニス用樹脂
組成物は美観、内容物表示の目的による印刷直後のウエ
ット状態での、印刷インキに対して、にじみ、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
あり、尚かつ複雑加工及び深絞りも十分耐え、最近の耐
レトルト性にも優れる缶外面仕上げワニスに適したもの
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−57746(JP,A) 特開 昭48−929(JP,A) 特開 昭48−90327(JP,A) 特開 昭60−90268(JP,A) 特公 昭49−38687(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09D 5/00,167/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジカルボン酸成分がイソフタル酸30〜
    70モル%、イソフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸3
    0〜70モル%、炭素数2〜12の脂肪族ジカルボン酸
    0〜40モル%及び3価以上のポリカルボン酸が全酸成
    分に対して0〜10モル%であり、グリコール成分がネ
    オペンチルグリコール70〜100モル%、その他のグ
    リコール成分0〜30モル%及び3価以上のポリオール
    が全アルコール成分に対して0〜10モル%であるポリ
    エステル樹脂(A)とアルキルエーテル化ホルムアルデ
    ヒド樹脂(B)とを(A)/(B)=95〜60/5〜
    40(重量部)の割合で配合してなる缶外面仕上げワニ
    ス用樹脂組成物。
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