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JPH0312113B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0312113B2
JPH0312113B2 JP21815086A JP21815086A JPH0312113B2 JP H0312113 B2 JPH0312113 B2 JP H0312113B2 JP 21815086 A JP21815086 A JP 21815086A JP 21815086 A JP21815086 A JP 21815086A JP H0312113 B2 JPH0312113 B2 JP H0312113B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
molecular weight
resin
epoxy
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP21815086A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6375069A (en
Inventor
Seishichi Kobayashi
Atsuhiro Yamamoto
Hiroshi Kubota
Tetsuo Myazawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Artience Co Ltd
Original Assignee
Toyo Seikan Kaisha Ltd
Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Seikan Kaisha Ltd, Toyo Ink Mfg Co Ltd filed Critical Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority to JP21815086A priority Critical patent/JPS6375069A/en
Publication of JPS6375069A publication Critical patent/JPS6375069A/en
Publication of JPH0312113B2 publication Critical patent/JPH0312113B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Paints Or Removers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は高分子量であり、かつ1分子中にエポ
キシ基および1個以上の2級水酸基を同時に含む
ビスフエノール型エポキシ樹脂組成物にこれと反
応する硬化剤樹脂を配合することで硬化特性をを
改善しその結果衛生性フレーバー保持性、耐食
性、密着性等優れた缶内面塗料を提供するもので
ある。 (従来の技術) 金属缶の缶内面用途としてビスフエノール型エ
ポキシ樹脂とフエノール樹脂、アミノ樹脂、等の
硬化剤樹脂とからなる塗料が広く用いられてい
る。この塗料系は、金属基体に対する密着性、缶
加工に耐える塗膜可撓性、レトルト処理や缶の内
容物である食品、薬品等に接しても変化しない物
理的もしくは化学的安定性を備えた缶内面用塗料
として好ましい諸特性を備えている。これら工業
用として使用されるビスフエノール型エポキシ樹
脂は、エピハロヒドリンとビス(4−ヒドロキシ
フエニル)アルカンとを強アルカリ存在下に1段
で反応させる方式(1段法)か、この1段法で製
造された低分子量のエポキシ樹脂に更にビス(4
−ヒドロキシフエニル)アルカンを付加重合させ
る方式(2段法)とのいずれかの方法により製造
されているものである。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記の何れの方法で得られるエ
ポキシ樹脂においても、異なる分子量成分の混合
物からなる組成物として得られ、ある平均的な縮
合度のものを製造する場合であつても、縮合度の
低い低分子量物の成分が混合されてくることが避
けられない。 この低分子量成分を含んだエポキシ樹脂組成物
を塗料に配合すると塗料の硬化反応に関与しない
低分子量成分がわずかながら塗膜中に残存し、経
時的に缶の内容物である食品中に塗膜から移行
し、食品のフレーバーを損なうことになつたり、
あるいは食品衛生上の問題が生じる恐れがあつ
た。 また、塗膜中に硬化反応に関与しない低分子量
成分が存在すると、塗膜と金属基体との密着性や
耐食性に長期経時的に悪い影響を与えることが予
想される。 勿論、ビスフエノール類とエピハロヒドリンと
の重縮合や、ビスエポキシドとビスフエノール類
との重付加反応を、全体にわたつて均斎に行うよ
うな配慮が行われるとしても、塗料用エポキシ樹
脂の数平均分子量が一般に500乃至10000のオーダ
ーであることから、或る確率で前記低分子量成分
が混入するのを避け得ない。 本発明は、エポキシ樹脂中の実質上全ての成分
が硬化反応に有効に寄与し、硬化塗膜から食品内
径物への低分子量物の移行が抑制され、これによ
り優れた硬化性、衛生性、フレーバー保持性、耐
腐食性、密着性が達成されるエポキシ系の缶内面
塗料を提供することを目的とする。 (問題点を解決するための手段) 即ち、本発明は、数平均分子量(Mn)が2000
〜8000で、数平均分子量と重量平均分子量
(Mw)の分散比(Mw/Mn)が1.8〜2.6の範囲
内にあり、分子量が600以上で且つ1分子当り1
個以上の2級水酸基を含むエポキシ樹脂分子成分
をエポキシ樹脂全体当り99.4重量%以上の量で含
有し、且つ1分子当りのエポキシ基の平均個数が
1.2以上であるビスフエノール型エポキシ樹脂と、
該エポキシ樹脂に対する硬化剤樹脂とを含有する
ことを特徴とする缶内面塗料に関する。 (作用) 本発明は、分子量が600以上で且つ1分子当り
1個以上の2級水酸基を含むエポキシ樹脂分子成
分(以下特定のエポキシ樹脂分子成分と呼ぶ)
は、フエノール樹脂、アミノ樹脂等の硬化剤樹脂
のメチロール基に対して高い反応性を示し、缶内
面塗料として適性のある硬化度の高い塗膜を与え
るという知見に基づくものである。また、本発明
は、上記特定のエポキシ樹脂分子成分がエポキシ
樹脂全体の99.4重量%以上を占めるようにする
と、塗膜からのエポキシ樹脂分の内容物への移行
を殆んど完全に抑制し得るという知見にも基づく
ものである。 エポキシ樹脂の化学構造は、ビスエポキシドの
例をとつて説明すると、 下記一般式 で表わされる。上記式中、nがゼロである場合
(以下n=0成分と呼ぶ)には、両末端にエポキ
シ基が存在するが、分子鎖中には、2級水酸基が
存在しないのに対して、nが1以上である場合に
は、分子鎖中に必らず1個以上の2級水酸基が存
在することがわかる。 実際のエポキシ樹脂中には、分子鎖末端の一方
或いは両方がグリコールとなつたものや、ビスフ
エノールとなつたものが存在し、例えばn=0成
分とn=1成分との間には、これらの中間の分子
量をもつた分子鎖末端にブチルセロソルブ等の溶
媒成分が付加したものや、ビスフエノール類が付
加したもの(これらは、当業界においてn=0.5
成分と呼ばれる)が存在している。 本明細書において、分子量が600以上であるエ
ポキシ樹脂分子成分とは、n=0成分やn=0.5
成分を排除し、n=1以上の分子成分を意味する
ものである。また、エポキシ樹脂全体当りの特定
のエポキシ樹脂分子成分の比率は、エポキシ樹脂
のゲルパーミユエーシヨンクロマトグラフイー、
(GPC)から求められる。添付図面第1図は、典
型的なエポキシ樹脂のGPCクロマトグラムであ
り、低分子量側から、n=0成分、n=0.5成分、
n=1成分…の順にピークが表われる。n=0成
分及びn=0.5成分の分子量は600よりも小さく、
全ピーク面積当りのn=1以上の成分のピーク面
積の比が、特定のエポキシ樹脂分子成分の重量%
に対応する。 従来、缶用塗料に使用されているエポキシ樹脂
における、特定のエポキシ樹脂分子成分の比率
は、殆んどの場合98.5重量%以下であり、最も高
いものでも99.0重量%程度であつた。これに対し
て、本発明に従い、特定のエポキシ樹脂分子成分
の含有量を99.4重量%以上にすると、後述する例
に示す通り、塗膜の架橋の程度を示すゲル分率が
かなり向上し、且つ内容物へのエポキシ樹脂分の
抽出乃至移行が殆んど完全に抑制されるのであ
る。従来の缶用エポキシ樹脂と本発明で用いるエ
ポキシ樹脂との特定のエポキシ樹脂分子成分の比
率の差が概して小さいものであることから、この
小さな差違に基ずく作用の顕著な相違は、本発明
の作用が予想外のものであることを物語つてい
る。この理由は正確には不明であるが、特定のエ
ポキシ樹脂分子成分が2級水酸基の存在により、
硬化剤樹脂に対して高度の反応性を示し、硬化度
の高い塗膜を生ずること、及び硬化度の向上に伴
ない低分子量成分(n=0成分、n=0.5成分)
も硬化反応に巻込まれるか、或いは架橋網目内に
包蔵されて抽出され難い構造となつていることに
よるものと推定される。 本発明におけるビスフエノール型エポキシ樹脂
の数平均分子量は2000〜8000の範囲が好ましく
2000以下では加工性が低下するので好ましくな
い。逆に分子量が8000より大きいと、樹脂溶液粘
度が高くなり低固形分の塗料しか得られないので
塗装時に安定した塗装膜厚を形成しにくい。また
本発明におけるエポキシ樹脂は1分子中に平均
1.2個以上のエポキシ基を有することが、硬化性
の点で重要である。 本発明に用いるエポキシ樹脂を得る方法は特に
制限されないが、既存のエポキシ樹脂から前述し
た低分子量成分を除去する方法が簡便に採用され
る。以下その方法について記述する。 すなわち本発明におけるエポキシ樹脂は1段法
あるいは2段法で得られた分子量分布を有するエ
ポキシ樹脂から硬化に寄与しない低分子量成分を
低減もしくは除去することによつて得ることがで
き、その具体的な手段は下記何れの方法を用いる
こともできる。 まず化学的な方法として再結晶法、溶媒抽出
法、分取型GPC等を利用して低分子量成分を分
離、除去することができる。このうち溶媒抽出法
は、抽出溶媒の選択を適切に行なえば工業的に有
利な方法である。 一方物理的な方法として分子蒸留法(以下蒸留
とよぶ)、分離膜による処理等が挙げられる。こ
のうち蒸留による低分量成分の分離除去をエポキ
シ樹脂製造工程の中に組入れる方法は次の特徴が
ある。すなわち最終的に得られるエポキシ樹脂の
純度が高い、密閉系で取扱うことができる、樹脂
中間物を精製するので所望する分子量のエポキシ
樹脂を得ることができる等の特徴が挙げられる。
通常蒸留法はビスフエノールA型エポキシ樹脂を
200℃〜280℃に加熱溶融し0.1〜1.0mmHgの条件で
減圧蒸留して行なうことができる。この場合エポ
キシ樹脂の加熱溶融粘度は200℃において1000cps
以下望ましくは300cps以下である。従つて蒸留に
供するエポキシ樹脂の分子量は600〜1500の範囲
であることが好ましい。また蒸留を行なう際低分
子量成分の分離を行ないやすくするために10%以
下の高沸点エポキシ樹脂親溶剤を添加することも
できる。一回の蒸留で所望の程度まで低分子量物
が除去まれない時は複数回の蒸留を行なうかまた
は温度、減圧度、蒸留速度等の条件を変化させて
低分子量成分の分離程度を調節する。 かくして得られたエポキシ樹脂中間精製物(以
下エポキシ樹脂中間体とよぶ)は更にビスフエノ
ールAおよび触媒と加熱して付加反応を行ない所
望する分子量のエポキシ樹脂を得ることができ
る。一方蒸留により分離された低分子量成分に含
まれる液状エポキシ樹脂(n=0)は2段法によ
り再度反応に使用することができ、従つてこの方
法は工業的にも有利なエポキシ樹脂製造技術であ
る。以上の説明は蒸留によるエポキシ樹脂中間体
を利用したエポキシ樹脂製造法の例であるが本発
明は勿論この方法によるエポキシ樹脂低分子量成
分除去法に限定するものではない。 本発明においてビスフエノール型エポキシ樹脂
の硬化剤樹脂としては、2級水酸基と反応するメ
チロール基を比較的高い濃度で含有し、フエノー
ル性水酸基、メチロール基、カルボシキル基等、
エポキシ基と反応性を有するこれら官能基の少な
くとも1種を樹脂中に含有するものであつて、よ
り具体的には、レゾール型あるいはノボラツク型
フエノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ベン
ゾグアナミン樹脂、等がある。 フエノール樹脂は、石炭酸、クレゾール類、エ
チルフエノール類、その他のアルキルフエノール
類あるいはビスフエノール類等のフエノール類と
ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデ
ヒド類とを塩基性触媒の存在下で反応させて得ら
れたもの、又は、それらをアルコール類と反応さ
せたアルキルエテール化フエノール樹脂を使用す
ることができる。アミノ樹脂としては、尿素、メ
ラミン、トリアジン化合物とホルムアルデヒドと
を反応させたもの、又はこれに炭素数1〜4の一
価アルコールを反応させてエーテル化したもので
あつてもよい。 ビスフエノール型エポキシ樹脂と上記硬化性樹
脂との配合割合は、エポキシ樹脂/硬化性樹脂が
95/5〜50/50の範囲が好ましい。ビスフエノー
ル型エポキシ樹脂と硬化性樹脂は単に混合しても
良いし、予め両樹脂を予備縮合しても良い。ビス
フエノール型エポキシ樹脂の一部を、該樹脂と同
じ繰り返し単位をもつ高分子量の樹脂であるフエ
ノキシ樹脂に置換えても良い。この場合フエノキ
シ樹脂に対しても本発明の方法を用いることがで
きる。すなわち蒸留により精製されたエポキシ樹
脂中間体を用いてこれを高分子量化し、フエノキ
シ樹脂を製造することもできる。 本発明の缶内面塗料は、ビスフエノール型エポ
キシ樹脂と硬化剤樹脂とを前記のエポキシ樹脂の
親溶剤あるいは低級アルコール成分を含んだ混合
系の溶剤に固形分25〜40%の範囲で溶解して缶用
金属素材に塗膜厚3〜10μの塗装をする。また、
本発明のビスフエノール型エポキシ樹脂は公知の
方法により得られる粉体塗料および水性塗料の形
で利用することもできる。金属素材としては、無
処理鋼板、スズメツキ鋼板、亜鉛メツキ鋼板、リ
ン酸処理鋼板、クロム酸処理鋼板等がある。塗装
方法としては浸漬塗り、ロールコート、スプレー
塗り等従来公知の方法が採用できる。塗料の硬化
条件としては焼付温度180〜230℃、焼付時間3分
〜30分から選ぶことができる。 本発明の缶内面塗料には上記樹脂成分と溶剤成
分の他、塗料のレベリング性改質剤、滑剤として
シリコーン系樹脂やワツクス類を配合することが
できる。 (実施例) 以下、実施例に従つて本発明を具体的に説明す
る。なお、以下において部とあるのは重量部を、
分子量とあるのは数平均分子量を意味する。 実施例 1 エポキシ樹脂(a)の製造 エピコート828(油化シエルエポキシ(株)商品名)
301.1g、ビスフエノールA88.9g、エチルトリフ
エニルホスホニウムクロリド0.4gの混合物を160
℃2時間反応させて分子量900のエポキシ樹脂390
gを得た。 次に上記エポキシ樹脂300gを250〜260℃に加
熱し、0.2mmHgの条件で減圧蒸留を7回繰返して
精製した。このようにして得られたエポキシ樹脂
中間体のの分子量は962であつた。 更に上記エポキシ樹脂中間体307.6g、ビスフ
エノールA624g、エチルトリフエニルホスホニ
ウムクロリド0.3gおよびシクロヘキサノン41g
の混合物をを170℃2時間反応させて分子量4650
のエポキシ樹脂(a)370gを得た。 エポキシ−フエノール塗料の製造及び焼付塗装
板の作成 ビスフエノールA171g(0.75モル)、p−クレ
ゾール27g(0.25モル)、ホルマリン(37%水溶
液)81g(1モル)、25%アンモニア水12gの混
合物を還流させながら30分間反応させた。反応終
了後メチルイソブチルケトン50g、n−ブタノー
ル50gを添加し共沸脱水して、少量の水を除去し
た後メチルイソブチルケトン(MIBK)/キシレ
ン/n−ブタノール(1:1:1)混合溶剤で固
型分30%に調整した。 前記処理で得られたエポキシ樹脂(a)140g、フ
エノール樹脂溶液300g(エポキシ樹脂/フエノ
ール樹脂の重量比70/30)、メチルイソブチルケ
トン20g、キシレン20g、n−ブタノール20gか
らなる混合物を100℃3時間混合撹拌しながら反
応させた。反応冷却後固型分を調整し、エポキシ
−フエノール塗料とした。 次いでこのエポキシ−フエノール塗料を#18パ
ーコーターを用いてアルミニウム板に約5μ厚で
塗布し、200℃10分間の焼付処理を行ない塗装板
を作成した。 エポキシ樹脂の測定方法および塗料の評価方法 (i) GPCによるエポキシ樹脂の測定 測定条件 装置 日本分光(株)製 TRI ROTAR カラム 昭和電工(株)製 ShodexKF801×2本
+KF803+KF804 温度・流量 40℃、1ml/分 検出器 UV−254nm (ii) MEK抽出によるゲル分率の測定 得られた処理板を塗膜の重量に対して1500倍
量のMEKに浸漬し、80℃60分間還流させその
ゲル分率を測定した。 MEK抽出によるゲル分率(%) ={1−(W1−W2/W1−W0)}×100 W0:末塗装アルミニウム板の重量 W1:塗装焼付後のアルミニウム板の重量 W2:MEK抽出し80℃30分間乾燥後のアルミニ
ウム塗装板の重量 (iii) 10%メタノール/水による抽出試験 本実施例で得られた焼付塗装板20枚を使用し
ての塗膜1cm2当り1c.c.の10%メタノール/水
(1/1)抽出液を用いて60℃30分間の条件で
抽出を行なつた。得られた抽出液10に対して
エチルエテールクロロホルム、メタノール各抽
出溶媒を各々5用いてこの順序に抽出液から
の抽出を行ない濃縮した。尚抽出物の総重量は
エチルエーテル、クロロホルム、メタノール各
溶媒による抽出物の総量を表わす。 塗膜からの抽出率(%) =抽出物の総重量/塗膜の重量×100 (iv) レトルト処理によるエポキシ成分の溶出試験 前記10%メタノール/水(1/1)抽出試験
の中で60℃30分間の抽出を行なう代りに蒸留水
を用いて115℃90分間のレトルト処理を行なつ
た。その後同様の溶媒を用いて抽水液からの抽
出を行ない濃縮した。この濃縮物を電解脱離質
量分析計(FD−MS)で測定し、エポキシ成
分の有無を調べた。 (v) 本実施例で得られた焼付塗装板を10×2.5cm
の帯状に切断し2.5cm間隔に3か所のクロスカ
ツトを施し耐食性試験の試料とした。 一方空缶にクエン酸1%、食塩0.6%、界面
活性剤0.001%の水溶液を充填した後前記試料
を1缶について5枚入れ、2重巻締めした缶を
10缶作成した。 次にこれらの缶を125℃90分間の条件でレト
ルト処理を行なつた後更に50℃で3か月間保存
し耐食性促進試験を行なつた。経時保存試験の
後開缶し試験片を取出し腐食の程度を観察し5
段階評価した。 5:異常なし 3:一部腐食 1:かなり激
しく腐食 実施例2〜3および比較例1〜2 実施例1で得られたエポキシ樹脂(a)の代りに、
減圧蒸留の回数、減圧の程度を変えて分子量が
600以上で1分子当り1個以上の2級水酸基を含
むエポキシ樹脂分子成分のエポキシ樹脂全体当り
の重量%(以下A%と略)を変化させて塗料を製
造し缶内面塗料としての性能を実施例および比較
例と共に表1に示した。
(Industrial Application Field) The present invention combines a bisphenol type epoxy resin composition that has a high molecular weight and simultaneously contains an epoxy group and one or more secondary hydroxyl groups in one molecule with a curing agent resin that reacts with the bisphenol type epoxy resin composition. By doing so, the curing properties are improved, and as a result, a can interior paint with excellent hygiene, flavor retention, corrosion resistance, adhesion, etc. is provided. (Prior Art) Paints made of bisphenol-type epoxy resins and curing resins such as phenolic resins and amino resins are widely used for the inner surfaces of metal cans. This paint system has adhesion to metal substrates, film flexibility that can withstand can processing, and physical or chemical stability that does not change even when exposed to retort processing or can contents such as food and chemicals. It has various properties desirable as a paint for the inside of cans. These bisphenol type epoxy resins used for industrial purposes are produced by a method in which epihalohydrin and bis(4-hydroxyphenyl)alkane are reacted in one step in the presence of a strong alkali (one-step method), or by this one-step method. Furthermore, bis(4) is added to the produced low molecular weight epoxy resin.
-Hydroxyphenyl) alkane is added and polymerized (two-step method). (Problems to be Solved by the Invention) However, the epoxy resin obtained by any of the above methods is obtained as a composition consisting of a mixture of components with different molecular weights, and when producing one with a certain average degree of condensation. Even in this case, it is inevitable that low molecular weight components with a low degree of condensation will be mixed. When an epoxy resin composition containing this low molecular weight component is added to a paint, a small amount of the low molecular weight component that does not participate in the curing reaction of the paint remains in the paint film, and over time, the paint film forms on the food contents of the can. and may impair the flavor of food.
Or there was a risk of food hygiene problems occurring. Furthermore, if a low molecular weight component that does not participate in the curing reaction is present in the coating film, it is expected that the adhesion between the coating film and the metal substrate and corrosion resistance will be adversely affected over a long period of time. Of course, even if care is taken to uniformly perform the polycondensation reaction between bisphenols and epihalohydrin and the polyaddition reaction between bisepoxides and bisphenols, the number average of epoxy resins for paints Since the molecular weight is generally on the order of 500 to 10,000, it is inevitable that the low molecular weight components will be mixed in with a certain probability. In the present invention, substantially all the components in the epoxy resin effectively contribute to the curing reaction, and the transfer of low molecular weight substances from the cured coating film to the inner diameter of food products is suppressed, thereby providing excellent curability, hygiene, and The purpose of the present invention is to provide an epoxy-based can interior paint that achieves flavor retention, corrosion resistance, and adhesion. (Means for Solving the Problems) That is, the present invention has a number average molecular weight (Mn) of 2000
~8000, the dispersion ratio (Mw/Mn) of number average molecular weight and weight average molecular weight (Mw) is within the range of 1.8 to 2.6, and the molecular weight is 600 or more and 1 per molecule.
Contains an epoxy resin molecule component containing 1 or more secondary hydroxyl groups in an amount of 99.4% by weight or more based on the entire epoxy resin, and the average number of epoxy groups per molecule is
a bisphenol type epoxy resin having a molecular weight of 1.2 or more;
The present invention relates to a can inner surface paint characterized by containing a curing agent resin for the epoxy resin. (Function) The present invention provides an epoxy resin molecular component having a molecular weight of 600 or more and containing one or more secondary hydroxyl groups per molecule (hereinafter referred to as a specific epoxy resin molecular component).
This is based on the knowledge that it shows high reactivity with the methylol groups of curing resins such as phenolic resins and amino resins, and provides a coating film with a high degree of curing that is suitable as a coating for the inside of a can. Further, in the present invention, when the above-mentioned specific epoxy resin molecular component accounts for 99.4% by weight or more of the entire epoxy resin, the transfer of the epoxy resin from the coating film to the contents can be almost completely suppressed. This is also based on the knowledge that. The chemical structure of epoxy resin can be explained using the example of bis-epoxide as follows: It is expressed as In the above formula, when n is zero (hereinafter referred to as n=0 component), there are epoxy groups at both ends, but there is no secondary hydroxyl group in the molecular chain, whereas n is 1 or more, it is understood that one or more secondary hydroxyl groups are necessarily present in the molecular chain. In actual epoxy resins, there are those in which one or both molecular chain ends are glycol or bisphenol, and for example, between n=0 component and n=1 component, these and those with a solvent component such as butyl cellosolve added to the molecular chain end with a molecular weight between
components) are present. In this specification, an epoxy resin molecular component having a molecular weight of 600 or more refers to an n=0 component or a n=0.5 component.
Excluding components, it means molecular components where n=1 or more. In addition, the ratio of specific epoxy resin molecular components to the entire epoxy resin can be determined by gel permeation chromatography of epoxy resin,
(GPC). Figure 1 of the attached drawings is a GPC chromatogram of a typical epoxy resin, and from the low molecular weight side, n = 0 component, n = 0.5 component,
Peaks appear in the order of n=1 component... The molecular weight of the n=0 component and the n=0.5 component is smaller than 600,
The ratio of the peak area of components with n = 1 or more to the total peak area is the weight% of the specific epoxy resin molecule component
corresponds to Conventionally, the ratio of specific epoxy resin molecular components in epoxy resins used in can paints has been 98.5% by weight or less in most cases, and the highest ratio has been about 99.0% by weight. On the other hand, according to the present invention, when the content of the specific epoxy resin molecular component is increased to 99.4% by weight or more, the gel fraction, which indicates the degree of crosslinking of the coating film, increases considerably, as shown in the example below. Extraction or migration of the epoxy resin component into the contents is almost completely suppressed. Since the difference in the ratio of specific epoxy resin molecular components between conventional can epoxy resins and the epoxy resin used in the present invention is generally small, the remarkable difference in action based on this small difference is due to the difference in the effect of the present invention. This tells us that the effect is unexpected. The exact reason for this is unknown, but due to the presence of secondary hydroxyl groups in certain epoxy resin molecular components,
Shows a high degree of reactivity with the curing resin and produces a coating film with a high degree of curing, and low molecular weight components (n = 0 component, n = 0.5 component) that are associated with an improvement in the degree of curing.
It is presumed that this is due to the fact that it is involved in the curing reaction or is embedded within the crosslinked network and has a structure that makes it difficult to extract. The number average molecular weight of the bisphenol type epoxy resin in the present invention is preferably in the range of 2000 to 8000.
If it is less than 2000, workability decreases, which is not preferable. On the other hand, if the molecular weight is greater than 8,000, the viscosity of the resin solution will be high and only a paint with a low solids content will be obtained, making it difficult to form a stable coating film thickness during coating. In addition, the epoxy resin in the present invention has an average of
Having 1.2 or more epoxy groups is important in terms of curability. Although the method for obtaining the epoxy resin used in the present invention is not particularly limited, the method of removing the above-mentioned low molecular weight components from existing epoxy resins can be easily adopted. The method will be described below. That is, the epoxy resin in the present invention can be obtained by reducing or removing low molecular weight components that do not contribute to curing from an epoxy resin having a molecular weight distribution obtained by a one-step method or a two-step method. As the means, any of the following methods can be used. First, low molecular weight components can be separated and removed using chemical methods such as recrystallization, solvent extraction, and preparative GPC. Among these, the solvent extraction method is an industrially advantageous method if the extraction solvent is appropriately selected. On the other hand, physical methods include molecular distillation (hereinafter referred to as distillation), treatment using a separation membrane, and the like. Among these methods, the method of incorporating separation and removal of low-volume components by distillation into the epoxy resin manufacturing process has the following characteristics. Namely, the epoxy resin finally obtained has high purity, can be handled in a closed system, and since resin intermediates are purified, an epoxy resin with a desired molecular weight can be obtained.
The usual distillation method uses bisphenol A type epoxy resin.
It can be carried out by heating and melting at 200°C to 280°C and distilling under reduced pressure at 0.1 to 1.0 mmHg. In this case, the heating melt viscosity of the epoxy resin is 1000 cps at 200℃.
It is preferably 300 cps or less. Therefore, the molecular weight of the epoxy resin to be subjected to distillation is preferably in the range of 600 to 1,500. Furthermore, in order to facilitate separation of low molecular weight components during distillation, 10% or less of a high boiling point epoxy resin affinity solvent may be added. If low molecular weight substances are not removed to the desired extent in one distillation, the degree of separation of low molecular weight components is adjusted by performing multiple distillations or by changing conditions such as temperature, degree of vacuum, distillation rate, etc. The epoxy resin intermediate purified product thus obtained (hereinafter referred to as epoxy resin intermediate) can be further heated with bisphenol A and a catalyst to carry out an addition reaction to obtain an epoxy resin of a desired molecular weight. On the other hand, the liquid epoxy resin (n=0) contained in the low molecular weight components separated by distillation can be used again in the reaction by a two-stage method, and therefore this method is an industrially advantageous epoxy resin manufacturing technology. be. Although the above explanation is an example of a method for producing an epoxy resin using an epoxy resin intermediate obtained by distillation, the present invention is of course not limited to the method for removing low molecular weight components of an epoxy resin using this method. In the present invention, the curing agent resin for the bisphenol type epoxy resin contains a relatively high concentration of methylol groups that react with secondary hydroxyl groups, such as phenolic hydroxyl groups, methylol groups, carboxyl groups, etc.
The resin contains at least one of these functional groups that are reactive with epoxy groups, and more specifically, resol type or novolak type phenolic resin, melamine resin, urea resin, benzoguanamine resin, etc. be. Phenol resins are obtained by reacting phenols such as carbolic acid, cresols, ethylphenols, other alkylphenols, or bisphenols with aldehydes such as formaldehyde and acetaldehyde in the presence of a basic catalyst. Alternatively, alkyl etherified phenolic resins obtained by reacting them with alcohols can be used. The amino resin may be one obtained by reacting urea, melamine, or a triazine compound with formaldehyde, or one obtained by reacting this with a monohydric alcohol having 1 to 4 carbon atoms to etherify it. The blending ratio of bisphenol type epoxy resin and the above curable resin is epoxy resin/curable resin.
A range of 95/5 to 50/50 is preferred. The bisphenol type epoxy resin and the curable resin may be simply mixed, or both resins may be precondensed in advance. A part of the bisphenol type epoxy resin may be replaced with a phenoxy resin which is a high molecular weight resin having the same repeating unit as the resin. In this case, the method of the invention can also be used for phenoxy resins. That is, it is also possible to produce a phenoxy resin by using an epoxy resin intermediate purified by distillation and increasing its molecular weight. The can interior paint of the present invention is prepared by dissolving a bisphenol type epoxy resin and a curing agent resin in a mixed solvent containing a parent solvent for the epoxy resin or a lower alcohol component at a solid content of 25 to 40%. Paint the metal material for cans with a coating thickness of 3 to 10μ. Also,
The bisphenol type epoxy resin of the present invention can also be used in the form of powder coatings and water-based coatings obtained by known methods. Examples of metal materials include untreated steel sheets, tin-plated steel sheets, galvanized steel sheets, phosphate-treated steel sheets, and chromic acid-treated steel sheets. As the coating method, conventionally known methods such as dip coating, roll coating, and spray coating can be employed. The curing conditions for the paint can be selected from a baking temperature of 180 to 230°C and a baking time of 3 to 30 minutes. In addition to the above-mentioned resin components and solvent components, the can interior paint of the present invention may contain silicone resins and waxes as paint leveling modifiers and lubricants. (Examples) Hereinafter, the present invention will be specifically explained according to Examples. In addition, parts below refer to parts by weight.
Molecular weight means number average molecular weight. Example 1 Production of epoxy resin (a) Epicote 828 (trade name of Yuka Ciel Epoxy Co., Ltd.)
A mixture of 301.1 g, bisphenol A 88.9 g, and ethyl triphenylphosphonium chloride 0.4 g
Epoxy resin 390 with a molecular weight of 900 after reacting for 2 hours at ℃
I got g. Next, 300 g of the above epoxy resin was heated to 250 to 260°C, and vacuum distillation was repeated 7 times at 0.2 mmHg for purification. The molecular weight of the epoxy resin intermediate thus obtained was 962. Additionally, 307.6 g of the above epoxy resin intermediate, 624 g of bisphenol A, 0.3 g of ethyltriphenylphosphonium chloride, and 41 g of cyclohexanone.
The mixture was reacted at 170℃ for 2 hours to obtain a molecular weight of 4650.
370 g of epoxy resin (a) was obtained. Production of epoxy-phenol paint and creation of baked painted plates A mixture of 171 g (0.75 mol) of bisphenol A, 27 g (0.25 mol) of p-cresol, 81 g (1 mol) of formalin (37% aqueous solution), and 12 g of 25% aqueous ammonia is refluxed. The reaction was allowed to proceed for 30 minutes. After the reaction was completed, 50 g of methyl isobutyl ketone and 50 g of n-butanol were added and azeotropically dehydrated to remove a small amount of water. The solid content was adjusted to 30%. A mixture consisting of 140 g of epoxy resin (a) obtained in the above treatment, 300 g of phenol resin solution (weight ratio of epoxy resin/phenol resin 70/30), 20 g of methyl isobutyl ketone, 20 g of xylene, and 20 g of n-butanol was heated at 100°C. The mixture was allowed to react while being mixed and stirred for a period of time. After cooling the reaction, the solid content was adjusted to obtain an epoxy-phenol paint. Next, this epoxy-phenol paint was applied to an aluminum plate in a thickness of about 5 μm using a #18 percoater, and baked at 200°C for 10 minutes to prepare a coated plate. Epoxy resin measurement method and paint evaluation method (i) Epoxy resin measurement by GPC Measurement conditions Equipment: JASCO Corporation TRI ROTAR Column: Showa Denko Corporation Shodex KF801 x 2 + KF803 + KF804 Temperature/flow rate 40℃, 1ml/ Minutes Detector UV-254nm (ii) Measurement of gel fraction by MEK extraction The obtained treated plate was immersed in MEK in an amount 1500 times the weight of the coating film, and refluxed at 80°C for 60 minutes to determine the gel fraction. It was measured. Gel fraction (%) by MEK extraction = {1 - (W 1 - W 2 / W 1 - W 0 )} x 100 W 0 : Weight of uncoated aluminum plate W 1 : Weight of aluminum plate after painting baking W 2 : Weight of aluminum coated plate after extracting MEK and drying at 80℃ for 30 minutes (iii) Extraction test with 10% methanol/water Per 1 cm 2 of coating film using 20 baked coated plates obtained in this example Extraction was performed using 1 c.c. of 10% methanol/water (1/1) extract at 60°C for 30 minutes. 10 of the obtained extract was extracted in this order using 5 each of ethyl ethyl chloroform and methanol extraction solvents and concentrated. Note that the total weight of the extract represents the total amount of the extract with each solvent of ethyl ether, chloroform, and methanol. Extraction rate from paint film (%) = Total weight of extract/weight of paint film x 100 (iv) Elution test of epoxy components by retort treatment 60 in the 10% methanol/water (1/1) extraction test mentioned above. Instead of performing extraction at 115°C for 30 minutes, distilled water was used to perform retort treatment at 115°C for 90 minutes. Thereafter, the extract was extracted using the same solvent and concentrated. This concentrate was measured using a electrolytic desorption mass spectrometer (FD-MS) to check for the presence of epoxy components. (v) The baked painted board obtained in this example is 10 x 2.5 cm.
The material was cut into strips and three cross cuts were made at 2.5 cm intervals to serve as samples for corrosion resistance tests. On the other hand, after filling an empty can with an aqueous solution of 1% citric acid, 0.6% salt, and 0.001% surfactant, five of the samples were added to each can, and the cans were double-sealed.
I made 10 cans. Next, these cans were subjected to retort treatment at 125°C for 90 minutes, and then stored at 50°C for 3 months to conduct an accelerated corrosion resistance test. After the storage test over time, open the can, take out the test piece, and observe the degree of corrosion.
Graded evaluation. 5: No abnormality 3: Partial corrosion 1: Quite severely corroded Examples 2 to 3 and Comparative Examples 1 to 2 In place of the epoxy resin (a) obtained in Example 1,
The molecular weight can be adjusted by changing the number of vacuum distillations and the degree of vacuum.
600 or more and containing one or more secondary hydroxyl groups per molecule, paints are manufactured by varying the weight percent (hereinafter abbreviated as A%) of the epoxy resin molecular component based on the entire epoxy resin, and the performance as a can inner surface paint is achieved. It is shown in Table 1 together with examples and comparative examples.

【表】【table】

【表】 実施例4〜6および比較例3 エポキシ樹脂(b)の製造 エポキシ樹脂(a)のエチルトリフエニルホスホニ
ウムクロリドの代りに、テトラメチルアンモニウ
ムクロリド0.05g、ビスフエノールA103.6gを用
いた以外は実施例1と同様の方法で行なつた。そ
の結果得られたエポキシ樹脂中間体の分子量は
1060であり、最終的に得られたエポキシ樹脂の分
子量は3430であつた。 エポキシ樹脂(c)の製造 実施例1で得られたエポキシ樹脂中間体(分子
量962)318.2g、ビスフエノールA71.8gテトラ
メチルアンモニウムクロリド0.2g、シクロヘキ
サノン97gを混合した後160℃7時間反応を行な
い分子量7840のエポキシ樹脂(c)を得た。 エポキシ−尿素塗料の製造及び焼付塗装板の作
成 前記処理で得られたエポキシ樹脂(b)と(c)の
(V1)混合物253g、シクロヘキサノン87g、n
−ブタノール43g、ブチルセロソルブ380gから
なる混合物を85℃で1時間加熱溶解した。その後
エチルセロソルブ140gを加えて60℃まで冷却し、
次いで尿素樹脂メラン11E(日立化成工業株式会
社製商品名)74.4gを添加混合し、固形物30%に
調節し、エポキシ−尿素樹脂を得た。 次いで、実施例1と同様の方法で焼付塗装板を
作成し缶内面塗料としての適性を評価し表2に示
した。
[Table] Examples 4 to 6 and Comparative Example 3 Production of epoxy resin (b) Except for using 0.05 g of tetramethylammonium chloride and 103.6 g of bisphenol A in place of ethyl triphenylphosphonium chloride in epoxy resin (a). was carried out in the same manner as in Example 1. The molecular weight of the resulting epoxy resin intermediate is
The molecular weight of the epoxy resin finally obtained was 3430. Production of epoxy resin (c) 318.2 g of the epoxy resin intermediate (molecular weight 962) obtained in Example 1, 71.8 g of bisphenol A, 0.2 g of tetramethylammonium chloride, and 97 g of cyclohexanone were mixed and then reacted at 160°C for 7 hours. An epoxy resin (c) with a molecular weight of 7840 was obtained. Manufacture of epoxy-urea paint and creation of baked painted board 253 g of (V 1 ) mixture of epoxy resins (b) and (c) obtained in the above treatment, 87 g of cyclohexanone, n
- A mixture consisting of 43 g of butanol and 380 g of butyl cellosolve was heated and dissolved at 85° C. for 1 hour. Then add 140g of ethyl cellosolve and cool to 60℃.
Next, 74.4 g of urea resin Melan 11E (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was added and mixed, and the solid content was adjusted to 30% to obtain an epoxy-urea resin. Next, a baking-coated board was prepared in the same manner as in Example 1, and its suitability as a paint for the inside of a can was evaluated, and the results are shown in Table 2.

【表】 * 実施例5および比較例3に使用のエポキシ樹脂は
エポキシ樹脂(b)の蒸留回数を変えたものであ
る。
上記表2の実施例と比較例の結果は、エポキシ
フエノール塗料と同様に、エポキシ−尿素塗料を
缶用塗料に使用する場合においても、エポキシ樹
脂のA%が塗膜の硬化性に大きく影響しているこ
とを示している。
[Table] * The epoxy resins used in Example 5 and Comparative Example 3 were obtained by changing the number of distillations of epoxy resin (b).
The results of the Examples and Comparative Examples in Table 2 above show that, similar to epoxy phenol paints, even when epoxy-urea paints are used for can paints, the A% of the epoxy resin has a large effect on the hardenability of the paint film. It shows that

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図1は実施例に示した測定条件で得られた高分
子量エポキシ樹脂のGPCチヤートを示したもの
である。
FIG. 1 shows a GPC chart of a high molecular weight epoxy resin obtained under the measurement conditions shown in Examples.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 数平均分子量(Mn)が2000〜8000で、数平
均分子量と重量平均分子量(Mw)の分散比
(Mw/Mn)が1.8〜2.6の範囲内にあり、分子量
が600以上で且つ1分子当り1個以上の2級水酸
基を含むエポキシ樹脂分子成分をエポキシ樹脂全
体当り99.4重量%以上の量で含有し、且つ1分子
当りのエポキシ基の平均個数が1.2以上であるビ
スフエノール型エポキシ樹脂と、該エポキシ樹脂
に対する硬化剤樹脂とを含有することを特徴とす
る缶内面塗料。 2 上記エポキシ樹脂の硬化剤樹脂がフエノール
樹脂及び、アミノ樹脂から成る群より選ばれる少
なくとも1種の樹脂である特許請求の範囲第1項
記載の缶内面塗料。
[Claims] 1. The number average molecular weight (Mn) is 2000 to 8000, the dispersion ratio of number average molecular weight to weight average molecular weight (Mw) (Mw/Mn) is within the range of 1.8 to 2.6, and the molecular weight is 600. Bis containing the above-mentioned epoxy resin molecular components containing one or more secondary hydroxyl groups per molecule in an amount of 99.4% by weight or more based on the entire epoxy resin, and the average number of epoxy groups per molecule is 1.2 or more. A can interior paint characterized by containing a phenolic epoxy resin and a curing agent resin for the epoxy resin. 2. The can inner surface paint according to claim 1, wherein the curing agent resin of the epoxy resin is at least one resin selected from the group consisting of phenolic resins and amino resins.
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