JP2001527150A

JP2001527150A - 低ｖｏｃコーティング組成物

Info

Publication number: JP2001527150A
Application number: JP2000526583A
Authority: JP
Inventors: サムエブラミ; ヤクアクリアン; エドリアンバラデルズ; アニカゾリアン
Original assignee: ピーアールシー−ディゾートインターナショナルインコーポレイテッド
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1998-12-09
Publication date: 2001-12-25
Also published as: EP1042404A4; EP1042404A1; US20010031362A1; CN1283215A; KR20010033581A; AU750449B2; WO1999033916A1; CA2315096A1; AU1717599A; BR9813840A

Abstract

(57)【要約】水性の低ＶＯＣコーティングが、アミン末端を有するエポキシ樹脂の水性分散体及び式：Ｒ¹−（ＣＨ₂）_x−Ｓｉ−（Ｒ³）_n−（Ｒ²）_3-n（式中、Ｒ¹は、エポキシド、イソシアネート又はアクリルであり；Ｒ²は、アルコキシル基、アセトキシル基又はオキシイミノ基であり；Ｒ³は、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル基であり；Ｘは２〜１０の整数であり；ｎは０〜２である）のオルガノシラン硬化剤を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の技術分野本発明は、一般的に、コーティングに関する。より詳しくは、本発明は、可撓
性や化学的抵抗性のあるエポキシ系コーティング組成物に関する。更に詳しくは
、本発明は、その中に低濃度のＶＯＣを有する水性エポキシコーティング組成物
に関する。

【０００２】発明の技術背景エポキシ系コーティングは、一般的には、化学的攻撃に対する高い抵抗性と優
れた可撓性を有しており、そのため様々な産業的用途において極めて有用とされ
る。当初は、多くのエポキシ系コーティングは、有機溶剤系から調製されていた
。そのような組成物は、一般的に、長いポットライフと速乾性を有するが、これ
らは高価な有機溶剤を高濃度で含み、また政府の規制下にある。その結果、産業
界において、低濃度の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を有するコーティング組成物
の使用が求められている。水性コーティングは、この理由から極めて魅力的であ
るが、一般的に、ポットライフが短く、硬化が遅く、また、化学的抵抗性に限界
があることが知られている。更に、水性エポキシコーティングは、基質を十分に
湿潤させないためにその調製と使用が困難であり、また、通常、シリコーン等の
表面張力低下添加剤を添加して、流動性及びコーティング外観を改善する必要が
ある。そのような添加物はコーティング間粘着の問題を起こすことが多い。

【０００３】発明の詳細な記載本発明は、ポットライフが長く、速乾性があり、また、硬化後の化学的抵抗性
及び耐水性が極めて優れている、水性の低ＶＯＣエポキシコーティングに関する
。本発明によるコーティングは、また、混合が容易であり、優れた適用性を有す
る。本発明によるコーティングは、アミン末端を有するエポキシ樹脂の水性分散体
を含む第一成分から形成される。水性分散体とは、水と有機化合物の複相混合物
を言及し、エマルジョン、コロイド又はミクロゲルを含んでいてもよく、これら
の全ては当該技術分野において既知である。本発明は、本明細書中に記載する条
件下で化学的に安定である、アミン末端を有するエポキシ樹脂のいずれでも実施
することができる。一つの特に好ましい樹脂群は、米国特許第5,369,152号において開示されているが、他のそのような樹脂は当業者にとっては容易に明白であ
る。

【０００４】本発明による組成物の第二主要成分は、一般式：Ｒ¹−（ＣＨ₂）_x−Ｓｉ−（Ｒ³）_n−（Ｒ²）_3-n （式中、Ｒ¹は、エポキシド、イソシアネート又はアクリルであり；Ｒ²は、アル
コキシル基、アセトキシル基又はオキシイミノ基であり；Ｒ³は、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル基であり；Ｘは２〜１０の整数であり；ｎは０〜２である）のオルガノシラ
ンである硬化剤を含む。Ｒ¹は、エポキシ基、イソシアネート基、アクリル基若しくはメタクリル基を含む、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であってもよい。当業者にとって容易に明白である多数の硬化剤がある。最も好ましい硬化剤の
いくつかとしては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン；及びβ−（
３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランがある。その他の
好ましい硬化剤は、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン；及びγ−
イソシアナトプロピルトリエトキシシランである。

【０００５】典型的な組成物において、アミン末端を有するエポキシ樹脂の水性分散体は、
更に、分散体の０〜８０質量％の量で有機補助溶剤を含む。この補助溶剤は、好
ましくは、グリコールエーテル又はアルコール等の水相溶性溶剤を含む。分散体
は、更に、顔料を含んでいてもよく、典型的には分散体の０〜６０質量％の量で
存在する。硬化剤は、更に、有機補助溶剤を０〜９０質量％の量で含んでいてもよい。こ
の補助溶剤は、好ましくは、グリコールエーテル及びアルコール等の水相溶性溶
剤である。硬化剤は、また、メチルアミルケトン等のケトン及びｎ−ブタノール
等のアルコールを含む非水相溶性溶剤であってもよい。硬化剤は、また、０〜５
０質量％の顔料及び０〜１０質量％の界面活性剤を含んでいてもよい。更に、ス
プレー等の望ましい適用又は適用メカニズムのために、組成物の粘性を低減する
目的で、組成物中の水性分散体及び硬化剤の混合物の含水量を増加する必要があ
り得ることを見い出した。

【０００６】前述の記載に従って種々の配合物を調製することができる。コーティングの硬
化は４段階で起こるとされている。第一段階は、水分といずれかの有機補助溶剤
の蒸発を含む。第二段階は、分散された、アミン末端を有する樹脂粒子の融合と
凝集を含む。硬化の第三段階は、シランの有機官能末端と樹脂のアミン水素との
反応を含む。反応の第四段階は、更に架橋結合を含み、アルコキシシラン基が他
のアルコキシシラン又はコーティングを付着した基質と縮合する。実施例は、本発明の原理に従って調製した５つの例示的配合物を含む。これら
の配合物中、アミン末端を有する樹脂成分を成分Ａ、そして硬化剤を成分Ｂとし
て記載する。以下の配合物中、アミン末端を有する樹脂は、Reichold Chemical
社からEPOTUFの商標下で販売されている市販製品である。他の材料は、Arco Ch
emical社からARCOSOLVEの商品名、Dow Chemical社からDOWANOLの商品名で市販されているグリコールエーテル補助溶剤を含む。組成物は、また、記載のように
顔料及び水を含む。

【０００７】実施例１配合物＃１

【０００８】実施例２配合物＃２

【０００９】実施例３配合物＃３

【００１０】実施例４配合物＃４

【００１１】実施例５配合物＃５

【００１２】本発明による典型的な組成物は、実施例において前述したように、使用可能な
使用温度範囲：約−５３．９〜１７６．７℃（−６５〜３５０°Ｆ）；最小鉛筆
硬度：２Ｈ；ガードナーの衝撃抵抗性：８０インチ／ｌｂ；円錐マンドレル測定
による可撓性：１８０°；優れたシーラント適合性及び化学的抵抗性；を有する
。典型的な材料は、塵のない状態での約２５℃（７７°Ｆ）、５０％相対湿度で
３０分以内に硬化し、２時間でテープ又はオーバーコートできるほど乾燥し、7 日間で完全硬化する。本発明に従って、多数の他の配合物が当業者により容易に実行し得ることが理
解される。本発明の範囲を定義するのは全ての均等物を含む以下のクレームであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者アクリアンヤクアメリカ合衆国カリフォルニア州 91606 ノースハリウッドジェントリーアベニュー 6551 (72)発明者バラデルズエドリアンアメリカ合衆国カリフォルニア州 90293 プレヤデルレートスカニアベニュー 8740−♯304 (72)発明者カゾリアンアニアメリカ合衆国カリフォルニア州 91207 グレンデイルノースルイスストリート 1204 Ｆターム(参考） 4J036 AH00 FA13 GA28 JA01 KA04 4J038 DB391 DB392 DL051 DL052 DL081 DL082 DL121 DL122 KA03 KA06 KA08 KA09 MA08 MA10 NA01 NA04 NA12 NA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）アミン末端を有するエポキシ樹脂の水性分散体；及び
（ｂ）式：Ｒ¹−（ＣＨ₂）_x−Ｓｉ−（Ｒ³）_n−（Ｒ²）_3-n（式中、Ｒ¹は、エポ
キシド、イソシアネート又はアクリルであり；Ｒ²は、アルコキシル基、アセトキシル基又はオキシイミノ基であり；Ｒ³は、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル基であり；Ｘは２〜１０の整数であり；ｎは０〜２である）のオルガノシラン硬化剤を含む水性の低ＶＯＣコーティング組成物。
【請求項２】前記アミン末端を有するエポキシ樹脂の水性分散体が、該樹
脂の水性ミクロゲルを含む請求項１に記載の組成物。
【請求項３】前記アミン末端を有するエポキシ樹脂の水性分散体が、該樹
脂の水性エマルジョンを含む請求項１に記載の組成物。
【請求項４】前記オルガノシラン硬化剤がエポキシシランを含む請求項１
に記載の組成物。
【請求項５】前記オルガノシラン硬化剤が、γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン；β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシラン；γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン；γ−イソシアナト
プロピルトリエトキシシラン及びそれらの組み合せから成る群から選択される請
求項１に記載の組成物。
【請求項６】前記水性分散体が、更にその中に、有機補助溶剤を８０質量
％までの量で含む請求項１に記載の組成物。
【請求項７】前記オルガノシラン硬化剤が、更にその中に、５０質量％ま
での水を含む請求項１に記載の組成物。
【請求項８】前記オルガノシラン硬化剤が、更にその中に、補助溶剤を０
〜９０質量％；顔料を０〜５０質量％；界面活性剤を０〜１０質量％含む請求項
１に記載の組成物。
【請求項９】コーティングされた製品であって、（ａ）アミン末端を有するエポキシ樹脂の水性分散体；及び（ｂ）式：Ｒ¹−（ＣＨ₂）_x−Ｓｉ−（Ｒ³）_n−（Ｒ²）_3-n（式中、Ｒ¹は、エポキシド、イソシアネート又はアクリルであり；Ｒ²は、アルコキシル基、アセトキシル基又はオキシイミノ基であり；Ｒ³は、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル基であり；Ｘは２〜１０の整数であり；ｎは０〜２である）のオルガノシラン硬化剤を含む組成物でコーティングされた該製品。
【請求項１０】前記アミン末端を有するエポキシ樹脂の水性分散体が、該
樹脂の水性ミクロゲルを含む請求項９に記載のコーティングされた製品。
【請求項１１】前記アミン末端を有するエポキシ樹脂の水性分散体が、該
樹脂の水性エマルジョンを含む請求項９に記載のコーティングされた製品。
【請求項１２】前記オルガノシラン硬化剤がエポキシシランを含む請求項
９に記載のコーティングされた製品。
【請求項１３】前記オルガノシラン硬化剤が、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン；β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメト
キシシラン；γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン；γ−イソシアナ
トプロピルトリエトキシシラン及びそれらの組み合せから成る群から選択される
請求項９に記載のコーティングされた製品。
【請求項１４】前記水性分散体が、更にその中に、有機補助溶剤を８０質
量％までの量で含む請求項９に記載のコーティングされた製品。
【請求項１５】前記オルガノシラン硬化剤が、更にその中に、５０質量％
までの水を含む請求項９に記載のコーティングされた製品。
【請求項１６】前記オルガノシラン硬化剤が、更にその中に、補助溶剤を
０〜９０質量％；顔料を０〜５０質量％；界面活性剤を０〜１０質量％含む請求
項９に記載のコーティングされた製品。
【請求項１７】水性の低ＶＯＣコーティング組成物の調製方法であって、
アミン末端を有するエポキシ樹脂の水性分散体を含む第一成分と、式Ｒ¹−（ＣＨ₂）_x−Ｓｉ−（Ｒ³）_n−（Ｒ²）_3-n（式中、Ｒ¹は、エポキシド、イソシアネート又はアクリルであり；Ｒ²は、アルコキシル基、アセトキシル基又はオキシイミノ基であり；Ｒ³は、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル基であり；Ｘは２〜１０の整数であり；ｎは０〜２である）を有するオルガノシランを含む硬化剤とを組み合せる工
程を含む該方法。
【請求項１８】前記アミン末端を有するエポキシ樹脂の水性分散体が、該
樹脂の水性ミクロゲルを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】前記アミン末端を有するエポキシ樹脂の水性分散体が、該
樹脂の水性エマルジョンを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】前記オルガノシラン硬化剤がエポキシシランを含む請求項
１７に記載の方法。
【請求項２１】前記オルガノシラン硬化剤が、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン；β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメト
キシシラン；γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン；γ−イソシアナ
トプロピルトリエトキシシラン及びそれらの組み合せから成る群から選択される
請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】前記水性分散体が、更にその中に、有機補助溶剤を８０質
量％までの量で含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】前記オルガノシラン硬化剤が、更にその中に、５０質量％
までの水を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】前記オルガノシラン硬化剤が、更にその中に、補助溶剤を
０〜９０質量％；顔料を０〜５０質量％；界面活性剤を０〜１０質量％含む請求
項１７に記載の方法。