JP2000219843A - 防食塗料組成物 - Google Patents

防食塗料組成物

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JP2000219843A
JP2000219843A JP11021979A JP2197999A JP2000219843A JP 2000219843 A JP2000219843 A JP 2000219843A JP 11021979 A JP11021979 A JP 11021979A JP 2197999 A JP2197999 A JP 2197999A JP 2000219843 A JP2000219843 A JP 2000219843A
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epoxy resin
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curing agent
resin
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Hideyuki Takai
英行 高井
Masanobu Nakamoto
政信 中本
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Daicel Corp
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Daicel Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エポキシ樹脂及びアクリル樹脂を含み、光沢
保持性に優れた防食塗料組成物を提供すること。 【解決手段】 エポキシ樹脂、硬化剤及び酸価が15以
上のアクリル樹脂から成る防食塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は防食塗料組成物に関
する。更に詳しくは、エポキシ樹脂、硬化剤及び特定の
アクリル樹脂からなる、耐候性及び光沢保持性に優れた
防食塗料組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、船舶、鋼構造物の防食塗料と
して、タールエポキシ塗料が使用されている。該塗料
は、防食性、耐水性、耐薬品性などに優れるが、タール
を含有することから安全衛生上の問題があるだけでな
く、黒色であるため維持管理がしにくく、また密閉場所
では、暗くなるので作業に危険が伴うなどの不具合があ
った。近年タールに代わり石油系の樹脂を用いたノンタ
ール塗料も開発されているが、該塗料では、エポキシ樹
脂及びアミン硬化剤からなる硬化樹脂と石油樹脂との相
溶性に問題があり、そのため、特に高度の防食性、耐水
性などを要求される船舶などに適用するには、性能的に
不十分であった。また、エポキシ樹脂−アミン系硬化剤
からなる塗料は、防食性、密着性等が良好な塗膜を形成
することができるが、耐候性不良による塗膜上の粉吹き
現象(以下、チョーキングと称す)が問題なっている。チ
ョーキングを防ぐ方法としては、アクリル樹脂などの耐
候性のある樹脂を添加する方法があるが、一般にこれら
の樹脂を添加すると粘度が高くなり、厚膜塗装が困難で
ある。また、アクリル樹脂はエポキシ樹脂、又は硬化剤
との相溶性が悪く、光沢保持性などの点で望ましい性能
が出せていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐候
性付与の点で優れているアクリル樹脂のエポキシ樹脂等
との相溶性の問題点を解決し、光沢保持性にも優れた防
食塗料組成物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、アクリル
樹脂に極性基として酸基、又は、酸基と水酸基を所定量
含有させることにより、エポキシ樹脂及び硬化剤の両者
に対し相溶性に優れ、耐候性、特に耐チョーキング性及
び光沢保持性、防食性、付着性に優れた塗料組成物とな
ることを見い出し、本発明を完成するに至った。すなわ
ち本発明の第1は、エポキシ樹脂、硬化剤及び酸価が1
5以上のアクリル樹脂から成る防食塗料組成物である。
また本発明の第2は、アクリル樹脂がカルボキシル基又
はカルボキシル基と水酸基を含有することを特徴とする
本発明の第1の防食塗料組成物である。また本発明の第
3は、アクリル樹脂中のスチレン単位含量が30重量%
以下である本発明の第1又は第2の防食塗料組成物であ
る。また本発明の第4は、アクリル樹脂をエポキシ樹脂
100重量部に対して100〜200重量部配合してな
る本発明の第1〜3のいずれかの防食塗料組成物であ
る。更に本発明の第5は、本発明の第1〜4のいずれか
の防食塗料組成物を塗布対象物に塗布した塗装物であ
る。以下、本発明を詳細に説明する。
【0005】(アクリル樹脂)本発明に用いるアクリル
樹脂は、その酸価が15以上であることが必要である。
酸価を15以上とすることにより、エポキシ樹脂に対
し、又はエポキシ樹脂と硬化剤の両者に対しアクリル樹
脂の相溶性が向上し、結果的に、得られる塗膜の光沢保
持性が向上する。アクリル樹脂にカルボキシル基を導入
しその酸価を15以上とするために用いられるカルボキ
シル基含有アクリルモノマーとしては、アクリル酸、メ
タクリル酸、2−エチルプロペン酸、2−プロピルプロ
ペン酸、2−ブチルプロペン酸が例示される。これらの
中で、アクリル酸、メタクリル酸が一般的であり、入手
も容易であり、好ましく用いられる。アクリル樹脂を構
成するカルボキシル基含有アクリルモノマー単位量とし
ては、アクリル樹脂の酸価として15以上、好ましくは
15〜50mgKOH/g、更に好ましくは15〜40
mgKOH/gの範囲となる量である。重量で示すなら
ば、アクリル樹脂を構成するモノマー単位合計を100
重量部とすると、カルボキシル基含有モノマー単位の量
としては、メタクリル酸を例にとると、2.5〜10重
量部、好ましくは、4〜6重量部である。
【0006】アクリル樹脂は、カルボキシル基のみを有
していても、所定の効果が得られるが、カルボン酸の含
量を少なくして塗料の経時的な増粘を防ぐ(保存安定性
を向上させる)場合、水酸基含有共重合モノマーを使用
し、アクリル樹脂にカルボキシル基と共に水酸基を導入
することもできる。水酸基含有共重合モノマーとして
は、ヒドロキエチルアクリレート、ヒドロキエチルメタ
クリレート、これら水酸基含有アクリレートをカプロラ
クトン変性した化合物(ダイセル化学工業製,商品名F
M−1、FM−3、FM−1D、FA−1、FA−3)
等が挙げられる。アクリル樹脂に含まれる水酸基の量と
しては、水酸基価として10〜90mgKOH/g、好
ましくは、20〜70mgKOH/gである。アクリル
樹脂を構成するモノマー単位合計を100重量部とする
と、例えばヒドロシキエチルアクリレートを用いる場
合、2〜15重量部、好ましくは、5〜13重量部用い
る。
【0007】さらに、このアクリル樹脂の構成モノマー
として、分子中にベンゼン環を持つ化合物を共重合モノ
マーとして使用することができる。このような化合物と
しては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエ
ンなどが例示される。アクリル樹脂中のベンゼン環を持
つ化合物単位の構成量は、例えばスチレンの場合、アク
リル樹脂100重量部に対し、30重量部以下、望まし
くは20重量部以下である。30重量部を超えるように
モノマーを使用すると、結果的に得られる塗膜の耐チョ
ーキング性が悪化したり、黄変が発生し、耐候性が低下
する。またベンゼン環を持つ化合物を全く含有させない
場合、得られる塗膜の耐候性は向上するが、アクリル樹
脂としてコストアップに繋がるため好ましくない。
【0008】本発明で使用するアクリル樹脂の構成に用
いられるその他のモノマー成分としては、通常のアルキ
ルアクリレートモノマーが使用できる。例えばアクリル
酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸n−ブチ
ル、メタクル酸n−ブチルなど、2〜10個、より好ま
しくは1〜5個の炭素原子からなるアルキル部位を有す
る(メタ)アクリル酸エステルが使用できる。
【0009】本発明で使用するアクリル樹脂の重量平均
分子量としては、防食塗料組成物としたときの塗装性に
影響する粘度の観点から6,000〜16,000の範
囲、好ましくは7,000〜14,000の範囲であ
る。重量平均分子量が16,000以下であれば、塗料
組成物の粘度が上がって塗装性が悪くなることはなく、
また塗膜中の泡も抜け易い。重量平均分子量が6,00
0以上であれば、耐チョーキング性も良好である。重量
平均分子量は、GPCにより測定できる。
【0010】これらのモノマーを共重合させアクリル樹
脂を製造する際、開始剤を用いることができる。開始剤
としては、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ム、過酸化ベンゾイル、過酸化水素、ジ−t−ブチルパ
ーオキシド、ジクミルパーオキシド、2,4−ジクロロ
ベンゾイルパーオキシド、デカノイルパーオキシド、ラ
ウリルパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、t−
ブチルヒドロパーオキシド、アセチルパーオシキド、メ
チルエチルケトンパーオキシド、コハク酸パーオキシ
ド、ジセチルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパ
ーオキシアセテート、AIBN(2,2‘−アゾビスイ
ソブチロニトリル),ABN−E(2,2’−アゾビス
(2−メチルブチロニトリル)、ABN−V(2,2‘−
アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、パーブチ
ルO(t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエー
ト)など使用することができる。これらの中では、AB
N−E、AIBN等のアゾ系の開始剤が比較的分子量分
布の狭いアクリル樹脂を与えるため、好ましく使用され
る。得られるアクリル樹脂の分子量分布が大きくなる
と、塗料組成物の粘度が上昇し、塗装性が悪化する。開
始剤の使用量は、共重合モノマーの合計100重量部に
対し、1〜10重量部、好ましくは、3〜6重量部の範
囲である。
【0011】アクリル樹脂を製造するための重合温度に
ついては、80〜130℃、好ましくは、100〜12
0℃である。130℃以上では、重合が不安定になり高
分子量の樹脂成分が多く生成する。90℃以下では、重
合に時間がかかり過ぎ、好ましくない。重合時に使用す
る溶媒は、トルエン、キシレンなどの芳香族類、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)な
どのケトン類、ブチルセルソルブ、エチルセルソルブな
どのエステル系、エーテル系のものを単独又は、混合し
て使用することができる。
【0012】(エポキシ樹脂)本発明の防食塗料組成物
に用いられるエポキシ樹脂としては、1分子中に少なく
とも2個以上のエポキシ基を有するものであり、エポキ
シ当量が150〜600、好ましくは180〜450の
ものが好ましい。エポキシ樹脂としては、例えば、ビス
フェノール型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、グリ
シジルエステル系エポキシ樹脂、グリシジルアミン系エ
ポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂、ダイマー酸変性エ
ポキシ樹脂など従来公知のものが挙げられる。これら
は、1種又は2種以上混合して使用してもよい。例え
ば、いずれもビスフェノールA型エポキシ樹脂である
「エピコート828」,「エピコート834」(油化シ
ェル(株)社製)、「YD−128」(東都化成(株)製)な
どが挙げられる。
【0013】(硬化剤)本発明の防食塗料組成物に使用
する硬化剤としては、分子中にエポキシ基と反応する官
能基を有する化合物であり、一般に公知のエポキシ樹脂
硬化剤、例えばポリアミン系硬化剤を使用できる。これ
には、例えばメタキシリレンジアミン、イソホロンジア
ミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミ
ン、ジアミノジフェニルメタンなどの脂肪族ポリアミン
類、脂環族ポリアミン類、芳香族ポリアミン類、該ポリ
アミンのエポキシ樹脂アダクト物、ポリアミドアミン
類、ポリアミド樹脂などが挙げられる。これらは、1種
又は2種以上混合して使用できる。具体的には、例えば
エピキュア3080、エピキュア113、エピキュア3
010(油化シェル(株社製)、アデカハードナーEH3
50、EH101(旭電化(株)社製)、アンカミンMC
A,カードライト541LV(アンカーケミカル社製)
などが挙げられる。
【0014】(防食塗料組成物)本発明の防食塗料組成
物を調製する際の硬化剤とエポキシ樹脂の配合割合とし
て、好ましくは、(硬化剤アミンの活性水素当量)/
(エポキシ樹脂のエポキシ当量)=0.5〜2.0、よ
り好ましくは、0.7〜1.8となるようにする。アク
リル樹脂は、エポキシ樹脂の配合量100重量部に対し
て100〜200重量部、好ましくは、120〜180
重量部の範囲であることが好ましい。本発明の防食塗料
組成物には、必要に応じて、体質顔料、防錆顔料、着色
顔料等の顔料類、反応性希釈剤、有機溶媒、沈降防止
剤、タレどめ剤、湿潤剤、反応促進剤、付着性付与剤、
脱水剤、消泡剤、レベリング剤などの通常の塗料用添加
剤などを適宜配合してもよい。
【0015】また、本発明の防食塗料組成物は、エポキ
シ樹脂を含む主剤とアミン系硬化剤からなる2液型塗料
であり、公知の方法で調製され、通常、ジンクプライマ
ーなどの一次防錆塗膜上に塗装される。上記、塗料の塗
装方法には、エアレススプレー、エアスプレー、刷毛塗
り、ローラーなどの従来公知の方法が採用でき、上記塗
料を乾燥厚膜で、例えば80〜500μmとなるように
塗布対象物に塗布する。本発明の防食塗料組成物の塗布
対象物としては、船舶の外板、暴露甲板部、上部構造
部、ホールド部、バラストタンク部など船舶の各種部
位、橋梁、灯台、港湾設備などであり、特に金属部分の
防食塗料として用いることができる。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0017】[合成例1〜6]撹拌器、還流冷却管、滴
下ロート、温度計を備えたフラスコに、表1に示す溶媒
を所定量仕込み、105〜110℃に加熱昇温し、表1
に示す共重合モノマー(混合物)と開始剤を別の供給口
から、3時間かけて滴下した。滴下終了後、1時間反応
を継続させたのち、反応を終了させた。得られた反応溶
液の固形分(アクリル樹脂)、及びその性状を表1に示
す。
【0018】
【表1】
【0019】(実施例1〜4,比較例1〜2)各実施例
及び比較例の塗料組成物の配合割合を表2に示す。調製
方法としては、組成物を構成する硬化剤以外の成分、す
なわち合成例で得られた反応溶液(表2には固形分とし
てのアクリル樹脂を示す。)、エポキシ樹脂、酸化チタ
ン及び追加の溶媒を配合し、ペイントシェーカーで2時
間混合した。次いで硬化剤を表2に示す割合で加えて振
盪器で30分混合し塗料組成物とした。この塗料組成物
をバーコーター#70を用いて、サンドブラスト処理し
た冷間圧延鋼板(JISG3141)に塗布し、塗膜の
物性を測定した。結果を表3に示す。
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】
【発明の効果】実施例からも明らかなように、本発明に
より提供される防食塗料組成物は、構成するアクリル樹
脂がエポキシ樹脂やその硬化剤との相溶性に優れている
ので、光沢保持性に優れている。更に乾燥性及び耐候性
にも優れており、船舶の各種部位、橋梁、灯台、港湾設
備などの防食塗料として広く用いることができる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂、硬化剤及び酸価が15以
    上のアクリル樹脂から成る防食塗料組成物。
  2. 【請求項2】 アクリル樹脂がカルボキシル基又はカル
    ボキシル基と水酸基を含有することを特徴とする請求項
    1に記載の防食塗料組成物。
  3. 【請求項3】 アクリル樹脂中のスチレン単位含量が3
    0重量%以下である請求項1又は2記載の防食塗料組成
    物。
  4. 【請求項4】 アクリル樹脂をエポキシ樹脂100重量
    部に対して100〜200重量部配合してなる請求項1
    〜3のいずれかに記載の防食塗料組成物。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の防食塗
    料組成物を塗布対象物に塗布した塗装物。
JP11021979A 1999-01-29 1999-01-29 防食塗料組成物 Withdrawn JP2000219843A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100631485B1 (ko) * 2006-03-27 2006-10-09 세기하이테크건설 주식회사 콘크리트 구조물 및 강 구조물의 내구성 증대 및 중성화와염해방지를 위한 속경화 피막 형성 공법
CN103589206A (zh) * 2013-10-12 2014-02-19 安徽蓝润自动化仪表有限公司 一种线路板防腐漆及其制备方法

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