JPH0768491B2 - エポキシ樹脂塗料の製造方法 - Google Patents

エポキシ樹脂塗料の製造方法

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JPH0768491B2
JPH0768491B2 JP2147792A JP14779290A JPH0768491B2 JP H0768491 B2 JPH0768491 B2 JP H0768491B2 JP 2147792 A JP2147792 A JP 2147792A JP 14779290 A JP14779290 A JP 14779290A JP H0768491 B2 JPH0768491 B2 JP H0768491B2
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【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、高引火点の溶剤に可溶、もしくは安定に分散
し、かつ耐食性、密着性、可撓性等の優れた塗膜が得ら
れるエポキシ樹脂塗料の製造方法に関する。
〈従来の技術及びその解決すべき課題〉 従来から、エポキシ樹脂は耐食性、密着性、耐薬品性等
に優れているため、防食塗料用樹脂として広く使用され
ている。このようなエポキシ樹脂は塗料化する場合、一
般的に有機溶剤に溶解させて使用されるが、エポキシ樹
脂を溶解する有機溶剤は、通常トルエン、キシレン、メ
チルエチルケトン、酢酸エチル等に代表される低引火
点、低沸点、有害性の強い溶剤であった。それ故、塗装
環境、塗装作業性に問題があり、また旧塗膜の補修用塗
料として旧塗膜上に塗装した場合、旧塗膜を溶解もしく
は膨潤させ、リフティング等の塗膜欠陥が生じる問題が
あった。そこで、前記問題点のない有機溶剤として低公
害性で安全性の高い、約30℃以上の高引火点を有する有
機溶剤を使用することが考えられる。
しかしながら、従来の塗料用エポキシ樹脂は、高引火点
溶剤にほとんど溶解せず、もしくは安定に分散しないも
のであった。本発明者等は、このような現状に鑑み、高
引火点溶剤に可溶、もしくは安定に分散するエポキシ樹
脂塗料を開発すべく鋭意検討した結果、本発明に到った
ものである。
〈課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は エポキシ樹脂塗料の製造方法であって、以下の工程: (1)(a)1分子中に2個以上のエポキシ基を有し、
かつ平均エポキシ当量が250以下であるエポキシ樹脂
と、 (b)アルキルフェノールと、 (c)脂肪族モノカルボン酸と、 を、前記アルキルフェノール(b)中の水酸基及び前記
脂肪族モノカルボン酸(c)中のカルボキシル基の合計
当量と、前記エポキシ樹脂(a)中のエポキシ基の当量
との比が(1:1.8〜2.5)で、かつ前記アルキルフェノー
ル(b)中の水酸基の当量と前記脂肪族モノカルボン酸
(c)中のカルボキシル基の当量との比が(1:0〜3)
となる割合で反応させ、次いで、得られた反応生成物
(I)に、ジイソシアネート化合物(II)を、前記反応
生成物(I)中の水酸基の当量と該ジイソシアネート化
合物(II)中のイソシアネート基の当量との比が(1:0.
8〜1.2)となる割合で反応させる工程、及び (2)上記工程(1)で得られたエポキシ樹脂を、エポ
キシ樹脂用硬化剤と混合する工程、 を含むことを特徴とする、エポキシ樹脂塗料の製造方法
に関する。
本発明で使用するエポキシ樹脂は、高引火点の溶剤に可
溶、もしくは安定に分散するため、本発明のエポキシ樹
脂塗料は塗装環境、塗装作業性がよく、更に旧塗膜に塗
り重ねても旧塗膜を溶解もしくは膨潤させず、リフティ
ング等の塗膜欠陥の発生が防止出来、かつ耐食性、密着
性、可撓性のよい塗膜が得られる。
以下、本発明について詳述する。
本発明で使用されるエポキシ樹脂(a)は1分子中に2
個以上のエポキシ基を有し、かつ平均エポキシ当量が約
250以下のエポキシ樹脂である。平均エポキシ当量が250
を越えると得られるエポキシ樹脂の高引火点溶剤に対す
る溶解性、分散安定性が低下するので好ましくない。
このようなエポキシ樹脂(a)としては、例えば東都化
成工業社製エポトートYD−128、YD−134、YD−011、YD
−014等の商品名で市販されているビスフェノールA・
エピクロルヒドリン型;大日本インキ化学工業社製エピ
クロン830等の商品名で市販されているビスフェノール
F・エピクロルヒドリン型;三井石油化学工業社製EPOM
IK R−710等の商品名で市販されているAD型エポキシ樹
脂が代表的なものとしてあげられるが、これらに限定さ
れるものではない。
なお、エポキシ樹脂(a)は平均エポキシ当量が約250
以下のものがよいとしたが、例えばエポキシ当量500前
後のエポキシ樹脂を併用しても、全体として平均エポキ
シ当量が250以下となるエポキシ樹脂の混合物であれば
使用可能である。
本発明で使用されるアルキルフェノール(b)は、炭素
数約2〜18個のアルキル基を有するフェノールであり、
具体的には、例えばノニルフェノール、パラオクチルフ
ェノール、パラターシャリーブチルフェノール等が代表
的なものとして挙げられる。
本発明で使用される脂肪族モノカルボン酸(c)は乾性
油脂肪酸もしくは半乾性油脂肪酸であり、具体的にはト
ール油脂肪酸、大豆油脂肪酸、亜麻仁油脂肪酸、脱水ヒ
マシ油脂肪酸、綿実油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸、桐
油脂肪酸、椰子油脂肪酸、パーム油脂肪酸等が代表的な
ものとして挙げられ、更にオクチル酸、ネオデカン酸等
の飽和脂肪酸及び石油系合成酸も併用することが可能で
ある。
本発明で使用されるジイソシアネート化合物(II)とし
てはトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイ
ソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロ
ンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、テト
ラメチレンジイソシアネート等が代表的なものとして挙
げられる。
次に本発明のエポキシ樹脂の代表的な製造方法につき説
明する。
まず、エポキシ樹脂(a)とアルキルフェノール(b)
と脂肪族モノカルボン酸(c)とを触媒存在下で、もし
くは不存在下で、高引火点溶剤中にて、約100〜200℃に
加温し、酸価2mgKOH/g以下で、かつアルキルフェノール
が実質的に存在しなくなるまで反応させる。前記触媒と
しては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リ
チウム等のアルカリ触媒;トリエチルアミン、トリプロ
ピルアミン等のアミンもしくはそのアミン塩触媒;臭化
テトラメチルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニ
ウム、臭化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラエチ
ルアンモニウム等の第4級アンモニウム塩触媒が代表的
なものとして使用可能である。
エポキシ樹脂(a)とアルキルフェノール(b)と脂肪
族モノカルボン酸(c)との反応は、アルキルフェノー
ル(b)中の水酸基及び脂肪族モノカルボン酸(c)中
のカルボキシル基の合計当量と、エポキシ樹脂(a)中
のエポキシ基の当量との比が(1:1.8〜2.5)で、かつア
ルキルフェノール(b)中の水酸基の当量と、脂肪族モ
ノカルボン酸(c)中のカルボキシル基の当量との比が
(1:0〜3)、好ましくは(1:0.5〜2.5)となる割合で
反応させなければならない。
水酸基及びカルボキシル基の合計当量と、エポキシ基の
当量との比において、エポキシ基の当量が前記範囲より
小さいと、エポキシ樹脂の本来の塗膜性能が発揮出来
ず、一方大き過ぎると高引火点溶剤に対する溶解性が低
下し、貯蔵安定性が悪くなるため好ましくない。
また、水酸基とカルボキシル基との当量比においてカル
ボキシル基の量が前記範囲より大き過ぎると、塗膜の耐
食性が低下するため好ましくない。
このようにして得られた反応生成物(I)はエポキシ基
の開環により水酸基が生じ、その水酸基に対し、ジイソ
シアネート化合物(II)を反応せしめる。すなわち、反
応生成物(I)溶液を40〜80℃に加温し、その中にジイ
ソシアネート化合物(II)を滴下し、両者を反応せしめ
本発明の塗料用エポキシ樹脂を製造する。
両者の反応は前記反応生成物(I)の水酸基と前記ジイ
ソシアネート化合物(II)のイソシアネート基との当量
比が(1:0.8〜1.2)となる割合で反応させなければなら
ない。イソシアネート基当量が前記範囲より小さいと高
分子樹脂になりにくく、塗膜性能が悪くなり、一方大き
過ぎると、ワニス粘度が増大し、また高引火点溶剤に対
する溶解性が低下し、貯蔵安定性が悪くなるため好まし
くない。
本発明の塗料用エポキシ樹脂は、以上説明した方法によ
り製造されたものであるが、これに高引火点溶剤もしく
はこれを主成分とし、更に必要に応じ硬化剤、低引火点
溶剤、着色顔料、体質顔料、防錆顔料、改質樹脂、添加
剤等を配合することにより塗料化される。
前記高引火点溶剤としてはミネラルスピリット、V.M.&
P.ナフタ等の脂肪族炭化水素類;炭素数9〜11の混合芳
香族炭化水素類、例えばソルベッソ100、ソルベッソ15
0、ソルベッソ200〔以上、エクソン化学(株)製〕、ペ
ガソールR−100、ペガソールR−150〔以上、モービル
石油(株)製〕、スーパーゾール1500〔三菱石油(株)
製〕、スワゾール100〔丸善石油化学(株)製〕、イプ
ゾール100〔出光石油化学(株)製〕等が挙げられる。
前記硬化剤としては従来からエポキシ樹脂用硬化剤とし
て通常使用されているものが特に制限なく利用出来、例
えばトリエチレンテトラミン、メタキシレンジアミン、
ジアミノジフェニルメタン、イソホロンジアミン等のア
ミン類、ポリアミド樹脂が代表的なものとして挙げられ
る。
前記低引火点溶剤としてはトルエン、キシレン、メチル
エチル、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル等が代表
的なものとして挙げられるが、これらは、前記高引火点
溶剤に対し少量併用して使用される。
〈発明の効果〉 本発明の塗料用エポキシ樹脂は高引火点、高沸点、低公
害性である溶剤に可溶もしくは安定に分散するため、該
溶剤により塗料化が出来、それ故、本発明で得られるエ
ポキシ樹脂塗料は、塗装環境、塗装作業性がよく、更に
旧塗膜の補修用として塗り重ねても旧塗膜を溶解もしく
は膨潤させず、また耐食性、密着性、可撓性等に優れた
塗膜を提供し、従来のエポキシ樹脂塗料では達成出来な
かったような各種優れた塗膜性能を発揮することが出来
る。
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。な
お、実施例中「部」、「%」は重量基準である。
実施例1〜13及び比較例1〜5 温度計、攪拌器及び還流冷却器を取付けた反応器に「ソ
ルベッソ100」(不揮発分として70%となる量)、エポ
キシ樹脂、アルキルフェノール及び脂肪族モノカルボン
酸を第1表に示す割合で仕込み、約110℃に昇温し、攪
拌しながら水酸化カリウムを全樹脂量に対して0.01%添
加し、次いで150℃まで昇温し、同温度に3時間保持
し、酸価が2mgKOH/g以下で、かつ遊離アルキルフェノー
ルの存在が認められなくなったことを確認した後、40℃
に冷却した。同温にてジイソシアネート化合物を第1表
に示す割合で滴下し、赤外分光光度計で−NCOの吸収が
認められなくなるまで反応させ塗料用エポキシ樹脂(70
%「ソルベッソ100」溶液)ワニスを製造した。
得られたエポキシ樹脂の性状は第1表の通りであった。
注1) 東都化成社製商品名:エポキシ当量 184〜194 注2) 大日本インキ化学工業社製商品名:エポキシ当
量 165〜185 注3) 東都化成社製商品名:エポキシ当量 450〜500 注4) 混合物の平均エポキシ当量 200 注5) 混合物の平均エポキシ当量 270 注6) (アルキルフェノールの水酸基と脂肪族モノカ
ルボン酸のカルボキシル基の合計当量)/(エポキシ樹
脂のエポキシ当量) 注7) (アルキルフェノールの水酸基当量)/(脂肪
族モノカルボン酸のカルボキシル基当量) 注8) (反応生成物の水酸基当量)/(ジイソシアネ
ート化合物のイソシアネート基当量) 第1表からも明らかの通り、本発明のエポキシ樹脂のワ
ニスである実施例1〜13は透明性がよく、(すなわち、
「ソルベッソ100」によく溶解し)貯蔵安定性がよかっ
た。
一方、(反応生成物(I)の水酸基当量)/(ジイソシ
アネート化合物のイソシアネート基当量)の比が1/1.5
である比較例4及びエポキシ樹脂(a)のエポキシ当量
が250を越えるエポキシ樹脂を使用した比較例5のワニ
スは、いずれも貯蔵安定性が悪く、塗料用として実用的
に使用出来ないものであった。
次に、実施例1〜13及び比較例1〜5で得られたワニス
につき塗料としての性能試験をした。応用実施例A〜M
及び応用比較例N〜R 実施例1〜13及び比較例1〜5で得られたワニスに、第
2表に示す成分を配合し、塗料を調製した。
得られた塗料の状態、密着性、耐食性の試験をし、その
結果を第2表下欄に示した。
注9) ポリアミドアミン〔「ニューマイド#515」ケ
ーシー社製商品名、アミン価240〕応用実施例及び応用
比較例の全てにつき(ワニスエポキシ当量)/(硬化剤
アミン当量)が1/0.8となるように配合した。
注10)3本ロールミルで塗料(硬化剤除く)の粘度95±
5KU(25℃)に調整した後、20℃、7日間放置し、塗料
状態を観察した。
○:異常なし、 △:若干のワニス分離発生、 ×:ワニス分離、増粘が著しく発生 注11)軟鋼板にエアスプレーにて乾燥膜厚100μになる
よう塗布し20℃、7日間乾燥させ、ゴバン目セロファン
テープ試験(2mm間隔25目)した。
○:25/25(残存目数/試験目数) △:13〜24/25、 ×:0〜12/25 注12)サンドブラスト板にエアスプレーにて乾燥膜厚10
0μになるよう塗布し、20℃、7日間乾燥させ、JIS K 5
400−7.8に準拠して塩水噴霧試験(400時間)した。
○:異常なし、 △:多少のフクレ、錆発生、 ×:著しいフクレ、錆発生 第2表からも明らかの通り、本発明のエポキシ樹脂を使
用した塗料である応用実施例A〜Mは、いずれも塗料安
定製がよく、また得られる塗膜は密着性、耐食性とも優
れていた。
一方、(アルキルフェノールの水酸基と脂肪族モノカル
ボン酸のカルボキシル基の合計当量)/(エポキシ樹脂
のエポキシ当量)の比が1/(1.8〜2.5)をはずれた応用
比較例N,O及び(アルキルフェノールの水酸基当量)/
(脂肪族モノカルボン酸のカルボキシル基当量)の比が
1/4の応用比較例Pは、いずれも耐食性が劣っていた。
また、応用実施例A〜Mの塗料を塩ゴム系旧塗膜(1ケ
年間屋外曝露したもの)及びアルキド樹脂系旧塗膜(1
ケ年間屋外曝露したもの)にそれぞれ塗布し、5時間後
観察したところ異常は全く認められなかった。
同様にして強溶剤を使用している市販のエポキシ樹脂塗
料を塗布した場合、旧塗膜がいずれもリフティングし
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 能生 大阪府和泉市青葉台37―3 (72)発明者 藤井 隆 大阪府茨木市春日5丁目2―22 (56)参考文献 特開 昭60−40168(JP,A) 特開 昭59−56460(JP,A) 特開 昭60−240719(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エポキシ樹脂塗料の製造方法であって、以
    下の工程: (1)(a)1分子中に2個以上のエポキシ基を有し、
    かつ平均エポキシ当量が250以下であるエポキシ樹脂
    と、 (b)アルキルフェノールと、 (c)脂肪族モノカルボン酸と、 を、前記アルキルフェノール(b)中の水酸基及び前記
    脂肪族モノカルボン酸(c)中のカルボキシル基の合計
    当量と、前記エポキシ樹脂(a)中のエポキシ基の当量
    との比が(1:1.8〜2.5)で、かつ前記アルキルフェノー
    ル(b)中の水酸基の当量と前記脂肪族モノカルボン酸
    (c)中のカルボキシル基の当量との比が(1:0〜3)
    となる割合で反応させ、次いで、得られた反応生成物
    (I)に、ジイソシアネート化合物(II)を、前記反応
    生成物(I)中の水酸基の当量と該ジイソシアネート化
    合物(II)中のイソシアネート基の当量との比が(1:0.
    8〜1.2)となる割合で反応させる工程、及び (2)上記工程(1)で得られたエポキシ樹脂を、エポ
    キシ樹脂用硬化剤と混合する工程、 を含むことを特徴とする、エポキシ樹脂塗料の製造方
    法。
JP2147792A 1990-06-06 1990-06-06 エポキシ樹脂塗料の製造方法 Expired - Lifetime JPH0768491B2 (ja)

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