JPH05163330A - エポキシ燐酸エステル樹脂、その製造方法、及びその樹脂を含む塗料組成物 - Google Patents
エポキシ燐酸エステル樹脂、その製造方法、及びその樹脂を含む塗料組成物Info
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- JPH05163330A JPH05163330A JP35184891A JP35184891A JPH05163330A JP H05163330 A JPH05163330 A JP H05163330A JP 35184891 A JP35184891 A JP 35184891A JP 35184891 A JP35184891 A JP 35184891A JP H05163330 A JPH05163330 A JP H05163330A
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- C08G59/14—Polycondensates modified by chemical after-treatment
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、水溶液中で極めて分散安定性の良い
エポキシ燐酸エステル樹脂及びその製造方法を提供する
こと、並びに優れた防錆性、可とう性等の良好な塗膜性
能を付与しうる塗料組成物を提供することを目的とす
る。 【構成】本発明は、分子当たり平均1個より多い隣接エ
ポキシ基を有するエポキシ樹脂に、燐酸を反応させ、得
られた反応物にさらに燐酸を反応させた後、加水分解す
る工程を含むことを特徴とするエポキシ燐酸エステル樹
脂の製造方法、その方法によって得られた樹脂、及びそ
の樹脂を含む塗料組成物を提供する。
エポキシ燐酸エステル樹脂及びその製造方法を提供する
こと、並びに優れた防錆性、可とう性等の良好な塗膜性
能を付与しうる塗料組成物を提供することを目的とす
る。 【構成】本発明は、分子当たり平均1個より多い隣接エ
ポキシ基を有するエポキシ樹脂に、燐酸を反応させ、得
られた反応物にさらに燐酸を反応させた後、加水分解す
る工程を含むことを特徴とするエポキシ燐酸エステル樹
脂の製造方法、その方法によって得られた樹脂、及びそ
の樹脂を含む塗料組成物を提供する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水性コーティング材料
としても好適に利用できる水溶性エポキシ燐酸エステル
樹脂、その製造方法及びその樹脂を含む塗料組成物に関
する。本発明の樹脂は、有機溶剤系の塗料のみならず、
環境上好ましいとされている水系塗料の原料としての応
用が可能である。また本発明の塗料は、優れた速硬化
性、防錆性、耐汚染性、可とう性、硬度等を有し、中性
において透明な水溶液を供与しうるので、水系における
安定性に優れている。その為、スプレーコーティング、
ロールコーティングなどのコーティング分野への適用に
対し有効であり、特に缶コーティング、コイルコーティ
ング、ポストコーティングの分野において優れた性能を
示すものである。
としても好適に利用できる水溶性エポキシ燐酸エステル
樹脂、その製造方法及びその樹脂を含む塗料組成物に関
する。本発明の樹脂は、有機溶剤系の塗料のみならず、
環境上好ましいとされている水系塗料の原料としての応
用が可能である。また本発明の塗料は、優れた速硬化
性、防錆性、耐汚染性、可とう性、硬度等を有し、中性
において透明な水溶液を供与しうるので、水系における
安定性に優れている。その為、スプレーコーティング、
ロールコーティングなどのコーティング分野への適用に
対し有効であり、特に缶コーティング、コイルコーティ
ング、ポストコーティングの分野において優れた性能を
示すものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】エポキ
シ樹脂は、その優れた防錆性、耐汚染性、密着性、可と
う性などから、コーティング分野を含む種々の用途で広
く利用されているが、作業性の向上を目的として粘度を
下げる為、有機溶剤を用いて希釈するのが一般的であっ
た。
シ樹脂は、その優れた防錆性、耐汚染性、密着性、可と
う性などから、コーティング分野を含む種々の用途で広
く利用されているが、作業性の向上を目的として粘度を
下げる為、有機溶剤を用いて希釈するのが一般的であっ
た。
【0003】近年、有機溶剤中毒予防規則や消防法など
多くの有機溶剤の使用に関する法的規制が強化され、塗
料やその原料である樹脂の水性化は広く要望されてい
る。しかしながら、通常のエポキシ樹脂自身は水に溶解
もしくは分散することができないので、それを変性する
ことによって水性化する様々な試みがなされてきた。例
えば、アクリル変性による自己乳化型エポキシ樹脂がそ
のような変性樹脂の代表として挙げられ、特開昭第55
−3481号公報、特開昭第58−198513号公報
等に開示されている。
多くの有機溶剤の使用に関する法的規制が強化され、塗
料やその原料である樹脂の水性化は広く要望されてい
る。しかしながら、通常のエポキシ樹脂自身は水に溶解
もしくは分散することができないので、それを変性する
ことによって水性化する様々な試みがなされてきた。例
えば、アクリル変性による自己乳化型エポキシ樹脂がそ
のような変性樹脂の代表として挙げられ、特開昭第55
−3481号公報、特開昭第58−198513号公報
等に開示されている。
【0004】また、工程の簡略化の為、エポキシ樹脂自
身を水分散可能とするための研究が続けられてきた。例
えば、特開平2−212570にはエポキシ樹脂に燐酸
を反応させることにより水性塗料化への応用を試みてい
る。しかしながら、燐酸は3つの水酸基を有することか
ら燐酸トリエステルを生成し易く、低粘度かつ分散安定
性の優れたエポキシ燐酸モノエステル樹脂を得るには、
過剰の燐酸を導入せざるを得なかった。それ故、結果的
に未反応の燐酸が樹脂中に混在し、沸水試験等の塗膜評
価に対し、白化現象などの問題が生じていた。
身を水分散可能とするための研究が続けられてきた。例
えば、特開平2−212570にはエポキシ樹脂に燐酸
を反応させることにより水性塗料化への応用を試みてい
る。しかしながら、燐酸は3つの水酸基を有することか
ら燐酸トリエステルを生成し易く、低粘度かつ分散安定
性の優れたエポキシ燐酸モノエステル樹脂を得るには、
過剰の燐酸を導入せざるを得なかった。それ故、結果的
に未反応の燐酸が樹脂中に混在し、沸水試験等の塗膜評
価に対し、白化現象などの問題が生じていた。
【0005】特公平1−55299号広報には、エポキ
シ樹脂に燐酸を反応させた後、加水分解を行うことによ
りモノエステル化したエポキシ燐酸エステル樹脂が開示
されている。この樹脂においては、エポキシ樹脂自身を
水性化することができるが、得られる水懸濁液中の樹脂
の粒径が比較的大きく、有機溶剤の使用量を抑えた場合
十分に満足し得る分散安定性を得る事ができない。特
に、芳香族系エポキシ樹脂を用いて調製した塗料におい
ては、完全に透明な水溶液は得られなかった。また、重
量平均分子量340〜4,000の比較的低分子量のエ
ポキシ樹脂の場合、加水分解が困難であり、水分散化し
た際に粘度が増大する問題があった。
シ樹脂に燐酸を反応させた後、加水分解を行うことによ
りモノエステル化したエポキシ燐酸エステル樹脂が開示
されている。この樹脂においては、エポキシ樹脂自身を
水性化することができるが、得られる水懸濁液中の樹脂
の粒径が比較的大きく、有機溶剤の使用量を抑えた場合
十分に満足し得る分散安定性を得る事ができない。特
に、芳香族系エポキシ樹脂を用いて調製した塗料におい
ては、完全に透明な水溶液は得られなかった。また、重
量平均分子量340〜4,000の比較的低分子量のエ
ポキシ樹脂の場合、加水分解が困難であり、水分散化し
た際に粘度が増大する問題があった。
【0006】本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑
みてなされたもので、水溶液中で極めて分散安定性の良
いエポキシ燐酸エステル樹脂及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。本発明の他の目的は、優れた防錆
性、可とう性等の良好な塗膜性能を付与しうる塗料組成
物を提供することを目的とする。
みてなされたもので、水溶液中で極めて分散安定性の良
いエポキシ燐酸エステル樹脂及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。本発明の他の目的は、優れた防錆
性、可とう性等の良好な塗膜性能を付与しうる塗料組成
物を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる問
題を解決するために、エポキシ燐酸エステル樹脂の製造
工程について種々検討の結果、エポキシ樹脂に、燐酸を
少なくとも2回反応させ、その後加水分解することによ
って得られる水溶性エポキシ樹脂が上記問題点を解決す
ることを見出し本発明を完成した。
題を解決するために、エポキシ燐酸エステル樹脂の製造
工程について種々検討の結果、エポキシ樹脂に、燐酸を
少なくとも2回反応させ、その後加水分解することによ
って得られる水溶性エポキシ樹脂が上記問題点を解決す
ることを見出し本発明を完成した。
【0008】すなわち、本発明によれば、前記目的を達
成するために、分子当たり平均1個より多い隣接エポキ
シ基を有するエポキシ樹脂に、燐酸を反応させ、得られ
た反応物にさらに燐酸を反応させ、その後加水分解する
工程を含むことを特徴とするエポキシ燐酸エステル樹脂
の製造方法及びその方法によって得られる水溶性エポキ
シ燐酸エステル樹脂が提供される。また、本発明の他の
態様は、(a)上記のようにして得られるエポキシ燐酸
エステル樹脂;(b)そのエポキシ樹脂と混合し得るア
クリル樹脂又はポリエステル樹脂;(c)少なくとも1
種の硬化剤;及び(d)水及び/又は有機溶媒を含む塗
料組成物である。
成するために、分子当たり平均1個より多い隣接エポキ
シ基を有するエポキシ樹脂に、燐酸を反応させ、得られ
た反応物にさらに燐酸を反応させ、その後加水分解する
工程を含むことを特徴とするエポキシ燐酸エステル樹脂
の製造方法及びその方法によって得られる水溶性エポキ
シ燐酸エステル樹脂が提供される。また、本発明の他の
態様は、(a)上記のようにして得られるエポキシ燐酸
エステル樹脂;(b)そのエポキシ樹脂と混合し得るア
クリル樹脂又はポリエステル樹脂;(c)少なくとも1
種の硬化剤;及び(d)水及び/又は有機溶媒を含む塗
料組成物である。
【0009】本発明において用いられるエポキシ樹脂と
しては、公知のエポキシ樹脂が用いられる。ここで用い
られる好ましいエポキシ樹脂としては、エポキシ当量が
170〜3,500、より好ましくは175〜1,00
0であり、重量平均分子量が340〜18,000、よ
り好ましくは340〜5,000のものである。ここで
用いられるエポキシ樹脂として、例えば、分子当たり平
均2個の隣接エポキシ基を有するエポキシ樹脂が好適で
あり、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールK、
ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビスフェノール
AD、脂肪族フェノール及びそれらの混合物のグリシジ
ルエーテルが挙げられる。最も好ましいエポキシ樹脂と
しては、ビスフェノールAもしくは脂肪族フェノールの
グリシジルエーテルである。
しては、公知のエポキシ樹脂が用いられる。ここで用い
られる好ましいエポキシ樹脂としては、エポキシ当量が
170〜3,500、より好ましくは175〜1,00
0であり、重量平均分子量が340〜18,000、よ
り好ましくは340〜5,000のものである。ここで
用いられるエポキシ樹脂として、例えば、分子当たり平
均2個の隣接エポキシ基を有するエポキシ樹脂が好適で
あり、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールK、
ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビスフェノール
AD、脂肪族フェノール及びそれらの混合物のグリシジ
ルエーテルが挙げられる。最も好ましいエポキシ樹脂と
しては、ビスフェノールAもしくは脂肪族フェノールの
グリシジルエーテルである。
【0010】なお、本発明においては、上記のエポキシ
樹脂に限定されず、公知のエポキシ樹脂が使用できる。
そのようなエポキシ樹脂は、例えば、特開平第1−15
3715号公報、特にその第5頁左上欄第2行〜同頁右
下欄第8行等に記載されている。
樹脂に限定されず、公知のエポキシ樹脂が使用できる。
そのようなエポキシ樹脂は、例えば、特開平第1−15
3715号公報、特にその第5頁左上欄第2行〜同頁右
下欄第8行等に記載されている。
【0011】市販のエポキシ樹脂としては、例えば、D.
E.R. 331L; D.E.R. 383J; D.E.R.661; D.E.R. 664; D.
E.R. 732; D.E.N. 438(いずれもザ・ダウ・ケミカル・
カンパニーの商標)などが使用できる。
E.R. 331L; D.E.R. 383J; D.E.R.661; D.E.R. 664; D.
E.R. 732; D.E.N. 438(いずれもザ・ダウ・ケミカル・
カンパニーの商標)などが使用できる。
【0012】また、本発明で用いられるエポキシ樹脂
は、市販の液状エポキシ樹脂と、分子当り平均1個より
多い水酸基を有するフェノール化合物と重量比で、好ま
しくは60:40〜99:1、より好ましくは75:2
5〜99:1で反応し生成することもできる。ここで、
フェノール成分が40重量%を越えると、フェノール化
合物の水酸基がエポキシ基に対して過剰になり、得られ
る生成物のエポキシ基が少なくなるため、エポキシ樹脂
特有の良好な性能を失い、かつ燐酸との反応が困難とな
る。
は、市販の液状エポキシ樹脂と、分子当り平均1個より
多い水酸基を有するフェノール化合物と重量比で、好ま
しくは60:40〜99:1、より好ましくは75:2
5〜99:1で反応し生成することもできる。ここで、
フェノール成分が40重量%を越えると、フェノール化
合物の水酸基がエポキシ基に対して過剰になり、得られ
る生成物のエポキシ基が少なくなるため、エポキシ樹脂
特有の良好な性能を失い、かつ燐酸との反応が困難とな
る。
【0013】本発明におけるエポキシ成分と燐酸成分と
の反応においては、公知の触媒を用いる事ができ、例え
ば、2−メチルイミダゾール等のイミダゾール類;トリ
エチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン
等の第3級アミン類;エチルトリフェニルホスホニウム
ホスフェート、エチルトリフェニルホスホニウムアセテ
ート酢酸錯体、エチルトリトリルホスホニウムホスフェ
ート等のホスホニウム塩類;ベンジルトリメチルアンモ
ニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒド
ロキシド等のアンモニウム塩類が挙げられる。
の反応においては、公知の触媒を用いる事ができ、例え
ば、2−メチルイミダゾール等のイミダゾール類;トリ
エチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン
等の第3級アミン類;エチルトリフェニルホスホニウム
ホスフェート、エチルトリフェニルホスホニウムアセテ
ート酢酸錯体、エチルトリトリルホスホニウムホスフェ
ート等のホスホニウム塩類;ベンジルトリメチルアンモ
ニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒド
ロキシド等のアンモニウム塩類が挙げられる。
【0014】なお、上記以外の公知の触媒も用いること
ができ、例えば、特公平第2−11613号公報の第7
頁左欄第26行〜第44行に示されている。
ができ、例えば、特公平第2−11613号公報の第7
頁左欄第26行〜第44行に示されている。
【0015】本発明においては、酸性触媒の方が好適で
ある。触媒の使用量は、例えば、反応混合物全量中、
0.001〜1重量%、より好ましくは0.01〜0.
3重量%である。
ある。触媒の使用量は、例えば、反応混合物全量中、
0.001〜1重量%、より好ましくは0.01〜0.
3重量%である。
【0016】次に、本発明においては、上記のエポキシ
樹脂に、燐酸を反応させ、得られた反応物にさらに燐酸
を反応させ、その後加水分解によりモノエステル化し、
エポキシ燐酸モノエステル樹脂を得る。
樹脂に、燐酸を反応させ、得られた反応物にさらに燐酸
を反応させ、その後加水分解によりモノエステル化し、
エポキシ燐酸モノエステル樹脂を得る。
【0017】本発明において用いられる燐酸成分として
は、例えば、100%正燐酸、少なくとも18%以上の
濃度を有する燐酸水溶液、種々の燐酸縮合体(例えば、
過燐酸、部分無水物)、ピロ燐酸、オルト燐酸等が挙げ
られる。さらに好ましい燐酸成分は、85〜120%濃
度の燐酸であり、最も好ましいものは、105〜116
%の過燐酸である。
は、例えば、100%正燐酸、少なくとも18%以上の
濃度を有する燐酸水溶液、種々の燐酸縮合体(例えば、
過燐酸、部分無水物)、ピロ燐酸、オルト燐酸等が挙げ
られる。さらに好ましい燐酸成分は、85〜120%濃
度の燐酸であり、最も好ましいものは、105〜116
%の過燐酸である。
【0018】エポキシ成分と燐酸成分との反応は、エポ
キシ成分に対し、燐酸成分を、例えば100〜135℃
の温度下、1〜110分間、好ましくは5〜15分間に
わたって少量ずつ滴下し、滴下終了後、10〜120分
間加熱攪拌して行なう。本発明においては、このように
して得られた反応生成物に対し、燐酸成分を最初の反応
と同様な操作で反応させる。必要に応じて、この操作は
必要な回数繰り返される。2回分の燐酸を1度に反応さ
せても水溶性のエポキシ燐酸エステル樹脂が得られる
が、生成物が高粘度化し、生成物中に未反応の燐酸やト
リエステル並びにジエステルがより多く混在する為、水
溶化した際の安定性に劣る。
キシ成分に対し、燐酸成分を、例えば100〜135℃
の温度下、1〜110分間、好ましくは5〜15分間に
わたって少量ずつ滴下し、滴下終了後、10〜120分
間加熱攪拌して行なう。本発明においては、このように
して得られた反応生成物に対し、燐酸成分を最初の反応
と同様な操作で反応させる。必要に応じて、この操作は
必要な回数繰り返される。2回分の燐酸を1度に反応さ
せても水溶性のエポキシ燐酸エステル樹脂が得られる
が、生成物が高粘度化し、生成物中に未反応の燐酸やト
リエステル並びにジエステルがより多く混在する為、水
溶化した際の安定性に劣る。
【0019】本発明におけるエポキシ燐酸エステル樹脂
の製造において、高分子量のエポキシ燐酸エステル樹脂
を製造する場合、有機溶剤を用いて反応系中の粘度を下
げ、攪拌効率を上げることにより、均一な反応を行うこ
とができる。
の製造において、高分子量のエポキシ燐酸エステル樹脂
を製造する場合、有機溶剤を用いて反応系中の粘度を下
げ、攪拌効率を上げることにより、均一な反応を行うこ
とができる。
【0020】この時に用いられる有機溶剤は、エポキシ
樹脂への溶解度が高く、かつ沸点が110℃、好ましく
は140℃以上の有機溶剤が望ましい。その様な有機溶
剤として、ダワノールEB、ダワノールDPM、ダワノ
ールPnB(いずれもザ・ダウ・ケミカル・カンパニー
の商標)等のグリコールエーテル系溶剤;酢酸ブチル、
ダワノールPMA(ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーの
商標)等のアセテート系溶剤;n−ブタノール、アミル
アルコール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶
剤;キシレン、ソルベッソ100(エッソスタンダード
社製)等の芳香族系溶剤;エチル3−エトキシプロピオ
ネート等のエステル系溶剤を用いることができる。希釈
された反応系の不揮発成分濃度は70〜100%が望ま
しく、近年水性塗料中における有機溶剤量は規制される
傾向にある故、不揮発成分濃度は許容粘度範囲であれば
高い程望ましい。
樹脂への溶解度が高く、かつ沸点が110℃、好ましく
は140℃以上の有機溶剤が望ましい。その様な有機溶
剤として、ダワノールEB、ダワノールDPM、ダワノ
ールPnB(いずれもザ・ダウ・ケミカル・カンパニー
の商標)等のグリコールエーテル系溶剤;酢酸ブチル、
ダワノールPMA(ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーの
商標)等のアセテート系溶剤;n−ブタノール、アミル
アルコール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶
剤;キシレン、ソルベッソ100(エッソスタンダード
社製)等の芳香族系溶剤;エチル3−エトキシプロピオ
ネート等のエステル系溶剤を用いることができる。希釈
された反応系の不揮発成分濃度は70〜100%が望ま
しく、近年水性塗料中における有機溶剤量は規制される
傾向にある故、不揮発成分濃度は許容粘度範囲であれば
高い程望ましい。
【0021】前記燐酸成分と前記エポキシ成分との反応
においては、エポキシ樹脂に、そのエポキシ樹脂のエポ
キシ基1個に対して0.2〜0.4個、好ましくは0.
25〜0.35個のヒドロキシル基を与える量の燐酸を
反応させ、得られた反応物にさらに前記のエポキシ樹脂
のエポキシ基1個に対して0.05〜0.4個、好まし
くは0.05〜0.20個のヒドロキシル基を与える量
で燐酸を反応させる。
においては、エポキシ樹脂に、そのエポキシ樹脂のエポ
キシ基1個に対して0.2〜0.4個、好ましくは0.
25〜0.35個のヒドロキシル基を与える量の燐酸を
反応させ、得られた反応物にさらに前記のエポキシ樹脂
のエポキシ基1個に対して0.05〜0.4個、好まし
くは0.05〜0.20個のヒドロキシル基を与える量
で燐酸を反応させる。
【0022】使用される燐酸成分の量は、例えば100
%正燐酸の場合、1回の反応につき、エポキシ樹脂に対
し、好ましくは0.1〜6.0重量%、より好ましくは
0.3〜5.5重量%、最も好ましくは0.4〜4.8
重量%である。燐酸の量が0.1重量%未満では、未反
応のエポキシ基が多く残存する故、最終生成物を水に分
散した際、増粘したり、分散安定性に劣る場合がある。
また、6.0%を越える場合は、次の反応段階である加
水分解中に多くのフリーの燐酸を生成するか、或いは燐
酸が未反応のまま樹脂中に混在するので好ましくない。
フリーの燐酸は、塗膜をレトルト処理した際、白化を起
こす原因となり得る。上記燐酸はそのまま滴下されても
よいが、燐酸の自己架橋を防ぐ為、水酸基を有する溶
剤、例えば、前記のグリコールエーテル系溶剤を使用す
ることにより、均一な反応を行うことができる。このよ
うな溶剤は、燐酸のモル数に対して、2倍モル、好まし
くは4倍モル以上用いる。
%正燐酸の場合、1回の反応につき、エポキシ樹脂に対
し、好ましくは0.1〜6.0重量%、より好ましくは
0.3〜5.5重量%、最も好ましくは0.4〜4.8
重量%である。燐酸の量が0.1重量%未満では、未反
応のエポキシ基が多く残存する故、最終生成物を水に分
散した際、増粘したり、分散安定性に劣る場合がある。
また、6.0%を越える場合は、次の反応段階である加
水分解中に多くのフリーの燐酸を生成するか、或いは燐
酸が未反応のまま樹脂中に混在するので好ましくない。
フリーの燐酸は、塗膜をレトルト処理した際、白化を起
こす原因となり得る。上記燐酸はそのまま滴下されても
よいが、燐酸の自己架橋を防ぐ為、水酸基を有する溶
剤、例えば、前記のグリコールエーテル系溶剤を使用す
ることにより、均一な反応を行うことができる。このよ
うな溶剤は、燐酸のモル数に対して、2倍モル、好まし
くは4倍モル以上用いる。
【0023】以上の反応により生成されたエポキシ燐酸
エステル樹脂のほとんどはトリエステルもしくはジエス
テルの形態である故、加水分解によりモノエステル化す
ることができる。モノエステル化することによりエポキ
シ燐酸エステル樹脂の粘度が下がり、取扱いが容易とな
る。また、分子末端に燐酸残基が存在するので、燐酸自
身の持つ優れた耐食性を有効に利用できる。さらに、そ
の燐酸残基が触媒的効果をもたらす為、塗膜硬化を促進
させ、分子末端の水酸基と硬化剤が反応することにより
塗膜に可とう性を与えることが可能になる。但し、加水
分解後のエポキシ燐酸エステル樹脂には、モノエステル
以外に若干のジエステル、トリエステル及びフリーの燐
酸が含まれており、エポキシ基はほとんど残存しない。
エステル樹脂のほとんどはトリエステルもしくはジエス
テルの形態である故、加水分解によりモノエステル化す
ることができる。モノエステル化することによりエポキ
シ燐酸エステル樹脂の粘度が下がり、取扱いが容易とな
る。また、分子末端に燐酸残基が存在するので、燐酸自
身の持つ優れた耐食性を有効に利用できる。さらに、そ
の燐酸残基が触媒的効果をもたらす為、塗膜硬化を促進
させ、分子末端の水酸基と硬化剤が反応することにより
塗膜に可とう性を与えることが可能になる。但し、加水
分解後のエポキシ燐酸エステル樹脂には、モノエステル
以外に若干のジエステル、トリエステル及びフリーの燐
酸が含まれており、エポキシ基はほとんど残存しない。
【0024】上記のエポキシ燐酸エステル樹脂は、例え
ば、1種以上のアミン化合物を加えpH6〜11に調製
した後、水を滴下し、その後攪拌することにより水性化
することができる。調製された変性エポキシ燐酸エステ
ル樹脂のpHが6未満或いは11を越える場合、水溶液
の生成が困難になる。
ば、1種以上のアミン化合物を加えpH6〜11に調製
した後、水を滴下し、その後攪拌することにより水性化
することができる。調製された変性エポキシ燐酸エステ
ル樹脂のpHが6未満或いは11を越える場合、水溶液
の生成が困難になる。
【0025】ここで用いられるアミン化合物としては、
例えば、N,N−ジメチルエタノールアミン等のアルカ
ノールアミン、特に好ましくは、N,N−ジメチルエタ
ノールアミンとジエタノールアミンを50:50〜7
0:30の重量比で調製したアミン混合物などが使用で
きる。これら以外のアミン化合物であっても、例えば、
特公昭第62−3857号公報、特にその第24頁左欄
第27行〜同頁右欄第24行に記載された公知のアミン
化合物が使用できる。
例えば、N,N−ジメチルエタノールアミン等のアルカ
ノールアミン、特に好ましくは、N,N−ジメチルエタ
ノールアミンとジエタノールアミンを50:50〜7
0:30の重量比で調製したアミン混合物などが使用で
きる。これら以外のアミン化合物であっても、例えば、
特公昭第62−3857号公報、特にその第24頁左欄
第27行〜同頁右欄第24行に記載された公知のアミン
化合物が使用できる。
【0026】本発明におけるエポキシ燐酸エステル樹脂
は、有機溶剤系としても使用可能であり、粘度調整のた
めの希釈剤として用いられる有機溶剤としては、前記の
グリコール系、グリコールエーテル系、アルコール系、
芳香族系、エステル系及びメチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤
を単独もしくは2種以上の組み合わせにより使用するこ
とができる。
は、有機溶剤系としても使用可能であり、粘度調整のた
めの希釈剤として用いられる有機溶剤としては、前記の
グリコール系、グリコールエーテル系、アルコール系、
芳香族系、エステル系及びメチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤
を単独もしくは2種以上の組み合わせにより使用するこ
とができる。
【0027】本発明において用いるエポキシ燐酸エステ
ル樹脂は、その特性を損なわない程度に公知のエポキシ
樹脂と併用することができる。
ル樹脂は、その特性を損なわない程度に公知のエポキシ
樹脂と併用することができる。
【0028】本発明においては、上記のようにして得ら
れたエポキシ燐酸エステル樹脂に、アクリル樹脂及び/
又はポリエステル樹脂、硬化剤、水及び/又は有機溶剤
等を配合して塗料組成物を調製することができる。
れたエポキシ燐酸エステル樹脂に、アクリル樹脂及び/
又はポリエステル樹脂、硬化剤、水及び/又は有機溶剤
等を配合して塗料組成物を調製することができる。
【0029】本発明において用いることのできるアクリ
ル樹脂は、塗料の配合剤として公知のアクリル樹脂であ
り、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アク
リル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)ア
クリル酸2−エチルヘキシル等の(メタ)アクリル酸ア
ルキルエステルとこれらと共重合可能なモノマーとを共
重合してなるポリマーである。ここで用いられる共重合
可能なモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル
酸、マレイン酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸2−
ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロ
ピル、アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミ
ド、スチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、酢
酸ビニル、バーサティック酸ビニル等が挙げられる。
ル樹脂は、塗料の配合剤として公知のアクリル樹脂であ
り、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アク
リル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)ア
クリル酸2−エチルヘキシル等の(メタ)アクリル酸ア
ルキルエステルとこれらと共重合可能なモノマーとを共
重合してなるポリマーである。ここで用いられる共重合
可能なモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル
酸、マレイン酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸2−
ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロ
ピル、アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミ
ド、スチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、酢
酸ビニル、バーサティック酸ビニル等が挙げられる。
【0030】本発明において用いることのできるポリエ
ステル樹脂としては、適当なアルコール成分と適当な酸
成分とから得られる、塗料の配合剤として公知のポリエ
ステル樹脂が用いられる。適当なアルコール成分として
は、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、
ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ネオペンチルグリコール、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、1,4−
シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、アンニトー
ル、トリメチロールエタン、ヘキサントリオール、ペン
タエリスリトール等が例示される。適当な酸成分として
は、例えば、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサ
ヒドロフタル酸、トリメット酸、ピロメリット酸、イソ
フタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマル酸、イタ
コン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハ
ク酸、これらの酸の存在しうる無水物等が例示される。
ステル樹脂としては、適当なアルコール成分と適当な酸
成分とから得られる、塗料の配合剤として公知のポリエ
ステル樹脂が用いられる。適当なアルコール成分として
は、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、
ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ネオペンチルグリコール、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、1,4−
シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、アンニトー
ル、トリメチロールエタン、ヘキサントリオール、ペン
タエリスリトール等が例示される。適当な酸成分として
は、例えば、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサ
ヒドロフタル酸、トリメット酸、ピロメリット酸、イソ
フタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマル酸、イタ
コン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハ
ク酸、これらの酸の存在しうる無水物等が例示される。
【0031】本発明の組成物に配合される硬化剤として
有機系では、メラミン・ホルムアルデヒド、ウレア・ホ
ルムアルデヒド等のアミノ樹脂;そのアミノ樹脂をメタ
ノール、エタノール等の低級アルコールでエーテル化し
たアルキルエーテル化アミノ樹脂;イソホロンジイソシ
アネート、m−キシレンジイソシアネート等のポリイソ
シアネート;そのポリイソシアネートにメタノール等の
アルコール類やクレゾール等のフェノール類のブロック
剤を導入したブロックイソシアネート;アリルエーテル
モノメチロールフェノール等のアルキルエーテル化フェ
ノール樹脂等が挙げられる。また水系では、水に対し希
釈可能なものであれば、公知の硬化剤を用いることがで
きる。
有機系では、メラミン・ホルムアルデヒド、ウレア・ホ
ルムアルデヒド等のアミノ樹脂;そのアミノ樹脂をメタ
ノール、エタノール等の低級アルコールでエーテル化し
たアルキルエーテル化アミノ樹脂;イソホロンジイソシ
アネート、m−キシレンジイソシアネート等のポリイソ
シアネート;そのポリイソシアネートにメタノール等の
アルコール類やクレゾール等のフェノール類のブロック
剤を導入したブロックイソシアネート;アリルエーテル
モノメチロールフェノール等のアルキルエーテル化フェ
ノール樹脂等が挙げられる。また水系では、水に対し希
釈可能なものであれば、公知の硬化剤を用いることがで
きる。
【0032】本発明の塗料組成物の好ましい配合比は、
例えば、 (a)エポキシ燐酸エステル1〜30重量%、好ましく
は5〜20重量%; (b)アクリル樹脂及び/又はポリエステル樹脂50〜
90重量%、好ましくは70〜80重量%; (c)硬化剤10〜30重量%、好ましくは15〜20
重量%; であり、これらに、(d)水及び/又は有機溶剤を加え
て不揮発成分が、例えば、10〜80重量%、好ましく
は15〜40重量%となるように調製する。
例えば、 (a)エポキシ燐酸エステル1〜30重量%、好ましく
は5〜20重量%; (b)アクリル樹脂及び/又はポリエステル樹脂50〜
90重量%、好ましくは70〜80重量%; (c)硬化剤10〜30重量%、好ましくは15〜20
重量%; であり、これらに、(d)水及び/又は有機溶剤を加え
て不揮発成分が、例えば、10〜80重量%、好ましく
は15〜40重量%となるように調製する。
【0033】さらに、本発明の組成物には、必要に応じ
て顔料、可塑剤、着色剤、流れ調整剤、硬化促進用触媒
を適量添加することも可能である。
て顔料、可塑剤、着色剤、流れ調整剤、硬化促進用触媒
を適量添加することも可能である。
【0034】本発明の塗料組成物は、スプレーコーティ
ング、ロールコーティングなどのコーティング分野で有
効に利用可能であり、特に缶コーティング、コイルコー
ティング、ポストコーティングの分野において優れた性
能を示す。なお、本発明の塗料組成物は、ブリキ、TF
S(ティン・フリー・スティール)、亜鉛メッキ鋼板等
の鉄系鋼板、アルミ等の非鉄系鋼板等に塗装される塗料
として好適である。
ング、ロールコーティングなどのコーティング分野で有
効に利用可能であり、特に缶コーティング、コイルコー
ティング、ポストコーティングの分野において優れた性
能を示す。なお、本発明の塗料組成物は、ブリキ、TF
S(ティン・フリー・スティール)、亜鉛メッキ鋼板等
の鉄系鋼板、アルミ等の非鉄系鋼板等に塗装される塗料
として好適である。
【0035】本発明の樹脂組成物は鋼板用プライマー用
としても好適に使用され、この場合はトップコートとし
て通常の塗料が塗布される。このような塗料としては、
例えば、アルキド樹脂系塗料、ポリエステル樹脂系塗
料、熱硬化性アクリル樹脂系塗料、ビニル樹脂系塗料、
シリコン樹脂系塗料等が挙げられる。また、本発明の樹
脂組成物の水溶液を水溶性もしくは水分散性のアクリル
樹脂及びポリエステル樹脂等とブレンドすることによ
り、トップコート用の塗料原料として使用することも可
能である。
としても好適に使用され、この場合はトップコートとし
て通常の塗料が塗布される。このような塗料としては、
例えば、アルキド樹脂系塗料、ポリエステル樹脂系塗
料、熱硬化性アクリル樹脂系塗料、ビニル樹脂系塗料、
シリコン樹脂系塗料等が挙げられる。また、本発明の樹
脂組成物の水溶液を水溶性もしくは水分散性のアクリル
樹脂及びポリエステル樹脂等とブレンドすることによ
り、トップコート用の塗料原料として使用することも可
能である。
【0036】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて
具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。
具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。
【0037】なお、以下の実施例において、特に断らな
い限り、「部」及び「%」は、重量に基づく。
い限り、「部」及び「%」は、重量に基づく。
【0038】(実施例 1)コンデンサーを付した反応
容器に、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(D.
E.R. 331 ;ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーの商標)
777部、ビスフェノールA223部及びエチルトリフ
ェニルホスホニウムアセテート酢酸錯体の70%メタノ
ール溶液0.2部を導入し、窒素気流下、175℃で1
時間反応させた。
容器に、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(D.
E.R. 331 ;ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーの商標)
777部、ビスフェノールA223部及びエチルトリフ
ェニルホスホニウムアセテート酢酸錯体の70%メタノ
ール溶液0.2部を導入し、窒素気流下、175℃で1
時間反応させた。
【0039】その後、ダワノールPM/DPM(1:1
重量比)の混合溶剤を加えて、不揮発成分濃度を90%
とするとともに、反応系の温度を125℃まで冷却し
た。その後、105%濃度の過燐酸20部をダワノール
PM/DPM(1:1重量比)の混合溶剤で4倍に希釈
した溶液を滴下し、30分間反応させた。さらに得られ
た反応生成物に、上記と同様にして過燐酸20部を加え
てさらに反応を行なった。
重量比)の混合溶剤を加えて、不揮発成分濃度を90%
とするとともに、反応系の温度を125℃まで冷却し
た。その後、105%濃度の過燐酸20部をダワノール
PM/DPM(1:1重量比)の混合溶剤で4倍に希釈
した溶液を滴下し、30分間反応させた。さらに得られ
た反応生成物に、上記と同様にして過燐酸20部を加え
てさらに反応を行なった。
【0040】そして、得られた反応生成物に、水20部
を加え、加水分解することにより、エポキシ燐酸モノエ
ステル樹脂を得た。得られたエポキシ燐酸エステル樹脂
をジメチルエタノールアミンにより中和し、水を加える
ことにより、不揮発成分34.2%、pH7.3の透明
な水溶液を調製した。
を加え、加水分解することにより、エポキシ燐酸モノエ
ステル樹脂を得た。得られたエポキシ燐酸エステル樹脂
をジメチルエタノールアミンにより中和し、水を加える
ことにより、不揮発成分34.2%、pH7.3の透明
な水溶液を調製した。
【0041】得られたエポキシ燐酸エステル樹脂の水溶
液に、表1に示すように、アクリル樹脂又はポリエステ
ル樹脂を配合し、さらに不揮発成分が25%となるよう
にイオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
液に、表1に示すように、アクリル樹脂又はポリエステ
ル樹脂を配合し、さらに不揮発成分が25%となるよう
にイオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
【0042】(実施例 2)コンデンサーを付した反応
容器に、脂肪族のジグリシジルエーテル(D.E.R. 732
;ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーの商標)407
部、ビスフェノールA43部及びエチルトリフェニルホ
スホニウムアセテート酢酸錯体の70%メタノール溶液
0.6部を導入し、窒素気流下、175℃で1時間反応
した。
容器に、脂肪族のジグリシジルエーテル(D.E.R. 732
;ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーの商標)407
部、ビスフェノールA43部及びエチルトリフェニルホ
スホニウムアセテート酢酸錯体の70%メタノール溶液
0.6部を導入し、窒素気流下、175℃で1時間反応
した。
【0043】その後、反応系の温度を125℃まで冷却
し、105%濃度の過燐酸9部をダワノールPM/DP
M(1:1重量比)の混合溶剤で4倍に希釈した溶液を
滴下し、30分間反応した。
し、105%濃度の過燐酸9部をダワノールPM/DP
M(1:1重量比)の混合溶剤で4倍に希釈した溶液を
滴下し、30分間反応した。
【0044】さらに得られた反応生成物に、上記と同様
にして過燐酸9部を加えてさらに反応を行なった。そし
て、得られた反応生成物に、水10部を加え、加水分解
することにより、エポキシ燐酸モノエステル樹脂を得
た。得られたエポキシ燐酸エステル樹脂をジメチルエタ
ノールアミンにより中和し、水を加えることにより、不
揮発成分32.2%、pH7.5、粘度30cSt(2
5℃)の透明な水溶液を調製した。
にして過燐酸9部を加えてさらに反応を行なった。そし
て、得られた反応生成物に、水10部を加え、加水分解
することにより、エポキシ燐酸モノエステル樹脂を得
た。得られたエポキシ燐酸エステル樹脂をジメチルエタ
ノールアミンにより中和し、水を加えることにより、不
揮発成分32.2%、pH7.5、粘度30cSt(2
5℃)の透明な水溶液を調製した。
【0045】得られたエポキシ燐酸エステル樹脂の水溶
液に、表1に示すように、アクリル樹脂又はポリエステ
ル樹脂を配合し、さらに不揮発成分が25%となるよう
にイオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
液に、表1に示すように、アクリル樹脂又はポリエステ
ル樹脂を配合し、さらに不揮発成分が25%となるよう
にイオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
【0046】(実施例 3)コンデンサーを付した反応
容器に、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(D.
E.R. 331 ;ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーの商標)
100部を導入し、125℃に加熱した。105%濃度
の過燐酸4.8部をダワノールPM/DPM(1:1重
量比)の混合溶剤で4倍に希釈した溶液を滴下し、20
分間反応させた。
容器に、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(D.
E.R. 331 ;ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーの商標)
100部を導入し、125℃に加熱した。105%濃度
の過燐酸4.8部をダワノールPM/DPM(1:1重
量比)の混合溶剤で4倍に希釈した溶液を滴下し、20
分間反応させた。
【0047】さらに得られた反応生成物に、上記と同様
にして過燐酸を加えてさらに反応を行なった。そして、
得られた反応生成物に、水3部を加え、加水分解するこ
とにより、エポキシ燐酸モノエステル樹脂を得た。得ら
れたエポキシ燐酸エステル樹脂をジメチルエタノールア
ミンにより中和し、水を加えることにより、不揮発成分
35.6%、pH7.5の透明な水溶液を調製した。
にして過燐酸を加えてさらに反応を行なった。そして、
得られた反応生成物に、水3部を加え、加水分解するこ
とにより、エポキシ燐酸モノエステル樹脂を得た。得ら
れたエポキシ燐酸エステル樹脂をジメチルエタノールア
ミンにより中和し、水を加えることにより、不揮発成分
35.6%、pH7.5の透明な水溶液を調製した。
【0048】得られたエポキシ燐酸エステル樹脂の水溶
液に、表1に示すように、アクリル樹脂又はポリエステ
ル樹脂を配合し、さらに不揮発成分が25%となるよう
にイオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
液に、表1に示すように、アクリル樹脂又はポリエステ
ル樹脂を配合し、さらに不揮発成分が25%となるよう
にイオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
【0049】(実施例 4)アクリル樹脂の種類を変え
た以外は、実施例3と同様にして塗料を調製した。
た以外は、実施例3と同様にして塗料を調製した。
【0050】(比較例 1)コンデンサーを付した反応
容器に、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(D.
E.R. 331 ;ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーの商標)
388部、ビスフェノールA112部及びエチルトリフ
ェニルホスホニウムアセテート酢酸錯体の70%メタノ
ール溶液0.1部を導入し、窒素気流下、175℃で1
時間反応させた。その後、ダワノールPM/DPM
(1:1重量比)の混合溶剤を加えて、不揮発成分濃度
を70%とするとともに、反応系の温度を125℃まで
冷却した。
容器に、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(D.
E.R. 331 ;ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーの商標)
388部、ビスフェノールA112部及びエチルトリフ
ェニルホスホニウムアセテート酢酸錯体の70%メタノ
ール溶液0.1部を導入し、窒素気流下、175℃で1
時間反応させた。その後、ダワノールPM/DPM
(1:1重量比)の混合溶剤を加えて、不揮発成分濃度
を70%とするとともに、反応系の温度を125℃まで
冷却した。
【0051】その後、105%濃度の過燐酸10部をダ
ワノールPM/DPM(1:1重量比)の混合溶剤で4
倍に希釈した溶液を滴下し、30分間反応させた。得ら
れた生成物に、水10部を加え、加水分解することによ
り、エポキシ燐酸エステル樹脂を得た。得られたエポキ
シ燐酸エステル樹脂をジメチルエタノールアミンにより
中和し、水を加えたが、懸濁液の粘度が増大し白色固体
となった。
ワノールPM/DPM(1:1重量比)の混合溶剤で4
倍に希釈した溶液を滴下し、30分間反応させた。得ら
れた生成物に、水10部を加え、加水分解することによ
り、エポキシ燐酸エステル樹脂を得た。得られたエポキ
シ燐酸エステル樹脂をジメチルエタノールアミンにより
中和し、水を加えたが、懸濁液の粘度が増大し白色固体
となった。
【0052】得られたエポキシ燐酸エステル樹脂の水溶
液に、表1に示すように、アクリル樹脂又はポリエステ
ル樹脂を配合し、さらに不揮発成分が25%となるよう
にイオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
液に、表1に示すように、アクリル樹脂又はポリエステ
ル樹脂を配合し、さらに不揮発成分が25%となるよう
にイオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
【0053】(比較例 2)コンデンサーを付した反応
容器に、脂肪族のジグリシジルエーテル(D.E.R.732 ;
ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーの商標)407部、ビ
スフェノールA43部及びエチルトリフェニルホスホニ
ウムアセテート酢酸錯体の70%メタノール溶液0.6
部を導入し、窒素気流下、175℃で1時間反応させ
た。
容器に、脂肪族のジグリシジルエーテル(D.E.R.732 ;
ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーの商標)407部、ビ
スフェノールA43部及びエチルトリフェニルホスホニ
ウムアセテート酢酸錯体の70%メタノール溶液0.6
部を導入し、窒素気流下、175℃で1時間反応させ
た。
【0054】その後、反応系の温度を125℃まで冷却
し、105%濃度の過燐酸18部をダワノールPM/D
PM(1:1重量比)の混合溶剤で4倍に希釈した溶液
を滴下し、30分間反応した。得られた生成物に、水1
0部を加え、加水分解することにより、エポキシ燐酸エ
ステル樹脂を得た。得られたエポキシ燐酸エステル樹脂
をジメチルエタノールアミンにより中和し、水を加える
ことにより、不揮発成分32.2%、pH7.3、粘度
36cst(25℃)の透明な水溶液を調製した。
し、105%濃度の過燐酸18部をダワノールPM/D
PM(1:1重量比)の混合溶剤で4倍に希釈した溶液
を滴下し、30分間反応した。得られた生成物に、水1
0部を加え、加水分解することにより、エポキシ燐酸エ
ステル樹脂を得た。得られたエポキシ燐酸エステル樹脂
をジメチルエタノールアミンにより中和し、水を加える
ことにより、不揮発成分32.2%、pH7.3、粘度
36cst(25℃)の透明な水溶液を調製した。
【0055】得られたエポキシ燐酸エステル樹脂の水溶
液に、表1に示すように、アクリル樹脂又はポリエステ
ル樹脂を配合し、さらに不揮発成分が25%となるよう
にイオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
液に、表1に示すように、アクリル樹脂又はポリエステ
ル樹脂を配合し、さらに不揮発成分が25%となるよう
にイオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
【0056】 表1 (単位;固形重量比) エポキシ アクリル エポキシ樹脂 サイメル 樹脂 樹脂 /アクリル樹脂 303 実施例1 合成例1 AR-1 70 / 15 15 実施例2 合成例2 AR-1 70 / 15 15 実施例3 合成例3 AR-1 70 / 15 15 実施例4 合成例3 AR-2 70 / 15 15 比較例1 −− AR-1 0 / 85 15 比較例2 −− AR-2 0 / 85 15 AR-1: 分子量20,000のエマルジョン型アクリル樹脂 AR-2: 分子量9,600の水系アクリル樹脂 サイメル303:メラミン硬化剤、三井サイアナミッド
社製
社製
【0057】(実験例)上記のようにして調製した塗料
を、ブリキ板に塗布し、180℃にて10分間加熱硬化
して、得られる塗膜の性状を評価した。なお、本実験例
においては、樹脂自体の性能を評価する為、顔料は用い
なかった。
を、ブリキ板に塗布し、180℃にて10分間加熱硬化
して、得られる塗膜の性状を評価した。なお、本実験例
においては、樹脂自体の性能を評価する為、顔料は用い
なかった。
【0058】本実験例において用いられた評価試験は次
の通りである。 (折曲試験)塗装した試験片(3cmx3cm) を塗装面が外
側になるように折り曲げ、試験片を同じ厚さのブリキ板
(スペーサー)を複数枚挟んでプレスした。1枚ずつス
ペーサーの数を減らして再プレスし、折り曲げ部に亀裂
が生じなかった最小のスペーサー数を可とう性の指標と
した。
の通りである。 (折曲試験)塗装した試験片(3cmx3cm) を塗装面が外
側になるように折り曲げ、試験片を同じ厚さのブリキ板
(スペーサー)を複数枚挟んでプレスした。1枚ずつス
ペーサーの数を減らして再プレスし、折り曲げ部に亀裂
が生じなかった最小のスペーサー数を可とう性の指標と
した。
【0059】(キシレンラビング試験)キシレンを用
い、ラビング試験機にて2ポンドの荷重で測定した。最
大回数を100回とした。
い、ラビング試験機にて2ポンドの荷重で測定した。最
大回数を100回とした。
【0060】(沸水試験)塗装した試験片を沸騰水にて
2時間侵す前後の鉛筆硬度を測定した。鉛筆硬度験はJ
IS K−5400に基づいて行った。
2時間侵す前後の鉛筆硬度を測定した。鉛筆硬度験はJ
IS K−5400に基づいて行った。
【0061】(塩水噴霧試験)JIS K−5400に
基づいて行い、500時間後の錆幅を測定した。上記試
験の評価結果を表2に示す。
基づいて行い、500時間後の錆幅を測定した。上記試
験の評価結果を表2に示す。
【0062】 表2 実施例/ 折曲試験 キシレン 沸水試験 塩水噴霧試験 比較例 ラビング試験 (前/後) (500時間,mm) 実施例1 1T >100 H/HB 1.0 実施例2 1T >100 H/HB 2.0 実施例3 2T >100 H/HB 2.0 実施例4 2T >100 H/H 3.5 比較例1 2T >100 H/HB 4.0 比較例2 3T >100 H/B 5.5
【0063】表2に示した結果から明らかなように、本
発明の水溶性エポキシ樹脂は、耐薬品性、耐熱性等の他
の性能を劣化させることなく、可とう性、防錆性を向上
させることが可能であることが分かった。
発明の水溶性エポキシ樹脂は、耐薬品性、耐熱性等の他
の性能を劣化させることなく、可とう性、防錆性を向上
させることが可能であることが分かった。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
によれば、低粘度のエポキシ樹脂をフリーの燐酸、燐酸
ジエステル、燐酸トリエステルの残存量を最小限に抑え
つつ、水溶性かつ低粘度のエポキシ燐酸エステル樹脂を
製造することが可能となる。このようにして得られる本
発明の水溶性エポキシ燐酸エステル樹脂は、従来品に比
べて、水溶液中で極めて安定した状態で保存することが
できるので、スプレーコティング、ロールコーティング
などのコーティング分野への適用に対し特に有効であ
る。
によれば、低粘度のエポキシ樹脂をフリーの燐酸、燐酸
ジエステル、燐酸トリエステルの残存量を最小限に抑え
つつ、水溶性かつ低粘度のエポキシ燐酸エステル樹脂を
製造することが可能となる。このようにして得られる本
発明の水溶性エポキシ燐酸エステル樹脂は、従来品に比
べて、水溶液中で極めて安定した状態で保存することが
できるので、スプレーコティング、ロールコーティング
などのコーティング分野への適用に対し特に有効であ
る。
【0065】従って、本発明のエポキシ樹脂を含む塗料
組成物からなる水性塗料は、従来のアクリル樹脂水溶液
の塗料あるいはアクリル樹脂エマルジョン液の塗料と比
べて、塗膜により優れた防錆性、可とう性等を付与する
ことができる。ゆえに、本発明のエポキシ樹脂は、従来
エポキシ樹脂が用いられなかったアクリル樹脂系塗料、
ポリエステル樹脂系塗料等への添加剤として応用するこ
とが可能となり、その配合による塗装性能の向上を考慮
すると、工業的に極めて利用価値が大きい。
組成物からなる水性塗料は、従来のアクリル樹脂水溶液
の塗料あるいはアクリル樹脂エマルジョン液の塗料と比
べて、塗膜により優れた防錆性、可とう性等を付与する
ことができる。ゆえに、本発明のエポキシ樹脂は、従来
エポキシ樹脂が用いられなかったアクリル樹脂系塗料、
ポリエステル樹脂系塗料等への添加剤として応用するこ
とが可能となり、その配合による塗装性能の向上を考慮
すると、工業的に極めて利用価値が大きい。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年5月26日
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0041
【補正方法】変更
【補正内容】
【0041】得られたエポキシ燐酸エステル樹脂の水溶
液に、表1に示すように、アクリル樹脂及びメラミン硬
化剤を配合し、さらに不揮発成分が25%となるように
イオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
液に、表1に示すように、アクリル樹脂及びメラミン硬
化剤を配合し、さらに不揮発成分が25%となるように
イオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0044
【補正方法】変更
【補正内容】
【0044】さらに得られた反応生成物に、上記と同様
にして過燐酸9部を加えてさらに反応を行なった。そし
て、得られた反応生成物に、水10部を加え、加水分解
することにより、エポキシ燐酸モノエステル樹脂を得
た。得られたエポキシ燐酸エステル樹脂をジメチルエタ
ノールアミンにより中和し、水を加えることにより、不
揮発成分32.2%、pH7.5の透明な水溶液を調製
した。
にして過燐酸9部を加えてさらに反応を行なった。そし
て、得られた反応生成物に、水10部を加え、加水分解
することにより、エポキシ燐酸モノエステル樹脂を得
た。得られたエポキシ燐酸エステル樹脂をジメチルエタ
ノールアミンにより中和し、水を加えることにより、不
揮発成分32.2%、pH7.5の透明な水溶液を調製
した。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0045
【補正方法】変更
【補正内容】
【0045】得られたエポキシ燐酸エステル樹脂の水溶
液に、表1に示すように、アクリル樹脂及びメラミン硬
化剤を配合し、さらに不揮発成分が25%となるように
イオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
液に、表1に示すように、アクリル樹脂及びメラミン硬
化剤を配合し、さらに不揮発成分が25%となるように
イオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0047
【補正方法】変更
【補正内容】
【0047】さらに得られた反応生成物に、上記と同様
にして過燐酸4.8部を加えてさらに反応を行なった。
そして、得られた反応生成物に、水3部を加え、加水分
解することにより、エポキシ燐酸モノエステル樹脂を得
た。得られたエポキシ燐酸エステル樹脂をジメチルエタ
ノールアミンにより中和し、水を加えることにより、不
揮発成分35.6%、pH7.5の透明な水溶液を調製
した。
にして過燐酸4.8部を加えてさらに反応を行なった。
そして、得られた反応生成物に、水3部を加え、加水分
解することにより、エポキシ燐酸モノエステル樹脂を得
た。得られたエポキシ燐酸エステル樹脂をジメチルエタ
ノールアミンにより中和し、水を加えることにより、不
揮発成分35.6%、pH7.5の透明な水溶液を調製
した。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0048
【補正方法】変更
【補正内容】
【0048】得られたエポキシ燐酸エステル樹脂の水溶
液に、表1に示すように、アクリル樹脂及びメラミン硬
化剤を配合し、さらに不揮発成分が25%となるように
イオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
液に、表1に示すように、アクリル樹脂及びメラミン硬
化剤を配合し、さらに不揮発成分が25%となるように
イオン交換水にて希釈して塗料を調製した。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0050
【補正方法】変更
【補正内容】
【0050】(参考例:燐酸を一回のみ反応させた例)
コンデンサーを付した反応容器に、ビスフェノールAの
ジグリシジルエーテル(D.E.R.331;ザ・ダウ
・ケミカル・カンパニーの商標)388部、ビスフェノ
ールA112部及びエチルトリフェニルホスホニウムア
セテート酢酸錯体の70%メタノール溶液0.1部を導
入し、窒素気流下、175℃で1時間反応させた。その
後、ダワノールPM/DPM(1:1重量比)の混合溶
剤を加えて、不揮発成分濃度を70%とするとともに、
反応系の温度を125℃まで冷却した。
コンデンサーを付した反応容器に、ビスフェノールAの
ジグリシジルエーテル(D.E.R.331;ザ・ダウ
・ケミカル・カンパニーの商標)388部、ビスフェノ
ールA112部及びエチルトリフェニルホスホニウムア
セテート酢酸錯体の70%メタノール溶液0.1部を導
入し、窒素気流下、175℃で1時間反応させた。その
後、ダワノールPM/DPM(1:1重量比)の混合溶
剤を加えて、不揮発成分濃度を70%とするとともに、
反応系の温度を125℃まで冷却した。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0052
【補正方法】変更
【補正内容】
【0052】この参考例の結果から、燐酸を一回のみ反
応させた場合は、本実施例のように燐酸を二回反応させ
た場合と比較して水分散性が悪いことが分かった。
応させた場合は、本実施例のように燐酸を二回反応させ
た場合と比較して水分散性が悪いことが分かった。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0053
【補正方法】変更
【補正内容】
【0053】(比較例 1)実施例1〜3において使用
されたエマルジョン型アクリル樹脂(AR−1)に、表
1に示すように、メラミン硬化剤を配合し、さらに不揮
発成分が25%になるようにイオン交換水にて希釈して
塗料を調製した。
されたエマルジョン型アクリル樹脂(AR−1)に、表
1に示すように、メラミン硬化剤を配合し、さらに不揮
発成分が25%になるようにイオン交換水にて希釈して
塗料を調製した。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0054
【補正方法】変更
【補正内容】
【0054】(比較例 2)実施例4において使用され
た水溶性アクリル樹脂(AR−2)に、表1に示すよう
に、メラミン硬化剤を配合し、さらに不揮発成分が25
%になるようにイオン交換水にて希釈して塗料を調製し
た。
た水溶性アクリル樹脂(AR−2)に、表1に示すよう
に、メラミン硬化剤を配合し、さらに不揮発成分が25
%になるようにイオン交換水にて希釈して塗料を調製し
た。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0055
【補正方法】変更
【補正内容】
【0055】次に、比較例として、アクリル樹脂と硬化
剤のみを配合してなる塗料組成物を調製した。
剤のみを配合してなる塗料組成物を調製した。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0056
【補正方法】変更
【補正内容】
【0056】
Claims (6)
- 【請求項1】分子当たり平均1個より多い隣接エポキシ
基を有するエポキシ樹脂に、燐酸を反応させ、得られた
反応物にさらに燐酸を反応させた後、加水分解する工程
を含むことを特徴とするエポキシ燐酸エステル樹脂の製
造方法。 - 【請求項2】請求項1記載の製造方法において、上記エ
ポキシ樹脂が、ビスフェノールA、ビスフェノールK、
ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビスフェノール
AD、脂肪族及びそれらの混合物のグリシジルエーテル
から選ばれるエポキシ燐酸エステル樹脂の製造方法。 - 【請求項3】請求項1記載の製造方法において、分子当
たり平均1個より多い隣接エポキシ基を有するエポキシ
樹脂に、そのエポキシ樹脂のエポキシ基1個に対して
0.2〜0.4個のヒドロキシル基を与える量の燐酸を
反応させ、得られた反応物にさらに前記エポキシのエポ
キシ基1個に対して0.05〜0.4個のヒドロキシル
基を与える量の燐酸を反応させるエポキシ燐酸エステル
樹脂の製造方法。 - 【請求項4】請求項1〜3のいずれかに記載の方法によ
って製造されるエポキシ燐酸エステル樹脂。 - 【請求項5】(a)請求項4に記載の樹脂、 (b)請求項1記載の樹脂と混合し得るアクリル樹脂及
び/又はポリエステル樹脂、 (c)少なくとも1種類の硬化剤、及び (d)水 を含むことを特徴とする塗料組成物。 - 【請求項6】(a)請求項4に記載の樹脂、 (b)請求項1記載の樹脂と混合し得るアクリル樹脂及
び/又はポリエステル樹脂、 (c)少なくとも1種類の硬化剤、及び (d)有機溶媒 を含むことを特徴とする塗料組成物。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35184891A JPH05163330A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | エポキシ燐酸エステル樹脂、その製造方法、及びその樹脂を含む塗料組成物 |
| US08/090,027 US5389704A (en) | 1991-12-16 | 1992-11-30 | Epoxy phosphate ester resin, its production and coating composition containing the resin |
| CA002101244A CA2101244A1 (en) | 1991-12-16 | 1992-11-30 | Epoxy phosphate ester resin, its production and coating composition containing the resin |
| PCT/US1992/010197 WO1993012156A1 (en) | 1991-12-16 | 1992-11-30 | Epoxy phosphate ester resin, its production and coating composition containing the resin |
| AU32261/93A AU658710B2 (en) | 1991-12-16 | 1992-11-30 | Epoxy phosphate ester resin, its production and coating composition containing the resin |
| BR9205627A BR9205627A (pt) | 1991-12-16 | 1992-11-30 | Processo para preparar uma resina de éster de fosfato de epóxi, resina de éster de fosfato de epóxi e composição de revestimento. |
| EP19930900671 EP0571606A1 (en) | 1991-12-16 | 1992-11-30 | Epoxy phosphate ester resin, its production and coating composition containing the resin |
| TW81110050A TW219943B (ja) | 1991-12-16 | 1992-12-15 | |
| NO93932894A NO932894L (no) | 1991-12-16 | 1993-08-13 | Epoksyfosfatesterharpiks, dens fremstilling og belegningspreparat som inneholder harpiksen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35184891A JPH05163330A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | エポキシ燐酸エステル樹脂、その製造方法、及びその樹脂を含む塗料組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05163330A true JPH05163330A (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=18420019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35184891A Pending JPH05163330A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | エポキシ燐酸エステル樹脂、その製造方法、及びその樹脂を含む塗料組成物 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0571606A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05163330A (ja) |
| AU (1) | AU658710B2 (ja) |
| BR (1) | BR9205627A (ja) |
| CA (1) | CA2101244A1 (ja) |
| TW (1) | TW219943B (ja) |
| WO (1) | WO1993012156A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012097348A (ja) * | 2010-10-05 | 2012-05-24 | Nippon Chutetsukan Kk | 外面防食塗装を施した管路構成部材およびその製造方法 |
| KR101525867B1 (ko) * | 2013-08-29 | 2015-06-03 | (주)에프티씨코리아 | 수용성 변성 에폭시 에스테르 수지 조성물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 수용성 수지 조성물 |
| JP2024539990A (ja) * | 2021-10-26 | 2024-10-31 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 難燃性感圧接着剤及び製造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1087751C (zh) * | 1998-04-09 | 2002-07-17 | 中国科学院化学研究所 | 一种环氧树脂组合物 |
| EP1310534A1 (en) * | 2001-11-07 | 2003-05-14 | Sigma Coatings S.A. | Treating primer for coil coating |
| KR101577474B1 (ko) * | 2008-02-08 | 2015-12-14 | 램 리써치 코포레이션 | 플라즈마 프로세싱 장치용 rf 리턴 스트랩 |
| CN111630130B (zh) * | 2017-09-12 | 2022-09-30 | Ddp特种电子材料美国公司 | 单组分增韧的环氧胶粘剂 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4600754A (en) * | 1983-05-18 | 1986-07-15 | Scm Corporation | Phosphate epoxy acrylic copolymers |
| CA1262794A (en) * | 1984-09-10 | 1989-11-07 | Terence J. Hart | Blends of phosphated epoxy and acrylic resins and the use thereof in coating compositions |
| US4638020A (en) * | 1984-11-23 | 1987-01-20 | Ppg Industries, Inc. | Aqueous composition comprising a phosphated epoxy and non-self dispersible resin |
-
1991
- 1991-12-16 JP JP35184891A patent/JPH05163330A/ja active Pending
-
1992
- 1992-11-30 WO PCT/US1992/010197 patent/WO1993012156A1/en not_active Ceased
- 1992-11-30 AU AU32261/93A patent/AU658710B2/en not_active Ceased
- 1992-11-30 EP EP19930900671 patent/EP0571606A1/en not_active Ceased
- 1992-11-30 CA CA002101244A patent/CA2101244A1/en not_active Abandoned
- 1992-11-30 BR BR9205627A patent/BR9205627A/pt not_active Application Discontinuation
- 1992-12-15 TW TW81110050A patent/TW219943B/zh active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012097348A (ja) * | 2010-10-05 | 2012-05-24 | Nippon Chutetsukan Kk | 外面防食塗装を施した管路構成部材およびその製造方法 |
| KR101525867B1 (ko) * | 2013-08-29 | 2015-06-03 | (주)에프티씨코리아 | 수용성 변성 에폭시 에스테르 수지 조성물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 수용성 수지 조성물 |
| JP2024539990A (ja) * | 2021-10-26 | 2024-10-31 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 難燃性感圧接着剤及び製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2101244A1 (en) | 1993-06-17 |
| WO1993012156A1 (en) | 1993-06-24 |
| EP0571606A1 (en) | 1993-12-01 |
| TW219943B (ja) | 1994-02-01 |
| AU3226193A (en) | 1993-07-19 |
| AU658710B2 (en) | 1995-04-27 |
| BR9205627A (pt) | 1994-11-08 |
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