JP2006206709A

JP2006206709A - エポキシプライマー組成物

Info

Publication number: JP2006206709A
Application number: JP2005019342A
Authority: JP
Inventors: Koichi Suzuki; 宏一鈴木; Fumio Asakawa; 文男浅川
Original assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Current assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2006-08-10

Abstract

【課題】トルエン、キシレン等の使用に伴う室内環境汚染をなくし、相溶性、溶解性に優れ、コンクリート、モルタル下地への密着性、浸透性に優れたエポキシプライマー組成物。
【解決手段】主剤組成物として、平均分子量が100〜1600の固形エポキシ樹脂、または液状エポキシ樹脂10〜50重量部、溶媒としてホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼン、エチルベンゼン、スチレンを含まない有機溶媒を50〜90重量部を含有し、硬化剤組成物として、末端にアミノ基を有する化合物10〜40重量部、溶媒としてホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼン、エチルベンゼン、スチレンを含まない有機溶媒を60〜90重量部を混合して得られるエポキシプライマー組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は建築分野で使用する塗り床、特に防水用途として、コンクリート、モルタル下地への密着性、浸透性を付与し、ホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼン、エチルベンゼン、スチレンの揮発性有機化合物を使用しない環境に配慮したエポキシプライマー組成物に関する。

従来から、土木・建築分野で使用されている塗り床用途として、コンクリート、モルタル下地へは密着性、耐久性を付与するために、溶剤系エポキシプライマーが使用されている。

しかし、従来の溶剤系エポキシプライマーでは相溶性、溶解性が優れているといった理由によりトルエン、キシレンが溶媒として使用されている（特許文献1、2参照）。しかし、近年、厚生労働省により、シックハウス症候群の室内汚染物質としてホルムアルデヒド、トルエン、キシレン等の優先取り組み物質が定められ、また、ＰＲＴＲ法（化学物質排出把握管理促進法）の第一種指定化学物質にホルムアルデヒド、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが指定されている。さらに、文部科学省により、学校環境衛生の基準が改訂され、学校における室内空気汚染に対する対策がなされ、小、中、高、大学などの教育施設でのホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼン、エチルベンゼン、スチレンの揮発性有機化合物の判定基準が適応された。このような背景の中、上記化学物質を含有しないエポキシプライマーの開発が市場より望まれている。
特開平9−255912号特許第２７９８８４８号

本発明は、トルエン、キシレン等の使用に伴う室内環境汚染をなくし、相溶性、溶解性に優れ、コンクリート、モルタル下地への密着性、浸透性に優れたエポキシプライマー組成物を得ることを目的としている。

上記課題の解決のため、主剤組成物として、数平均分子量が100〜1600の固形エポキシ樹脂、または液状エポキシ樹脂10〜50重量部、溶媒としてホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼン、エチルベンゼン、スチレンを含まない有機溶媒を50〜90重量部を含有し、硬化剤組成物として、末端にアミノ基を有する化合物10〜40重量部、溶媒としてホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼン、エチルベンゼン、スチレンを含まない有機溶媒を60〜90重量部を混合して得られるエポキシプライマー組成物において、前記、化学物質を含まず、相溶性、溶解性に優れ、コンクリート、モルタル下地への密着性、浸透性に優れたエポキシプライマー組成物を得る。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の主剤に用いるエポキシ樹脂は、平均分子量が100〜1600、好ましくは800以上の固形エポキシ樹脂、または液状エポキシ樹脂が適している。平均分子量が100未満では、見掛け乾燥時間が遅く、本発明の目的を達成することができない。
このような固形エポキシ樹脂、または液状エポキシ樹脂として、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、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などと同様の分子構造を有するもの、またはこれらと類似の分子構造を含むものを挙げることができる。中でも、硬化後の硬化収縮が少なく、強靭で耐熱性、耐薬品性に優れたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂は全重量に対して10重量部以上50重量部以下、好ましくは15重量部以上、40重量部以下が適している。10重量部より少なくなると下地との十分な密着性が得られにくく、50重量部を越えると他の溶剤との溶解性が得られにくく、下地への浸透性が不十分となり密着性が低下する。

本発明の硬化剤に用いる末端にアミノ基を有する化合物として、例えば、脂肪族ポリアミン、変性脂肪族ポリアミン、脂環式ポリアミン、変性脂環式ポリアミン、複素環式ポリアミン、変性複素環式ポリアミン、ポリアミノアミド、変性ポリアミドアミンといった化合物を単独もしくは複数で使用する。中でも、エポキシ樹脂との相溶性、塗膜硬化後の機械的強度の向上に優れた変性ポリアミドアミンが好ましい。変性ポリアミドアミンは全重量に対して10重量部以上40重量部以下、好ましくは20重量部以上、30重量部以下が適している。変性ポリアミドアミンが10重量部より少なくなると下地との十分な密着性が得られにくく、40重量部を越えると溶剤との溶解性が得られにくく、下地への浸透性が不十分となり、密着性が悪くなる。

本発明の主剤に使用する溶剤としては環境汚染の原因有機物質である、ホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼン、エチルベンゼン、スチレンを含まない有機溶媒であり、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ソルフィト、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール等が挙げられる。これらのうち、メチルエチルケトン、ｎ−ブタノールを混合したものが、固形エポキシ樹脂、または液状エポキシ樹脂との溶解性に優れ、さらに、エポキシプライマーとしての乾燥性、下地への浸透性、密着性の発現に優れているため好ましい。また、硬化剤に使用する溶剤としては、イソプロピルアルコール、酢酸ブチルを混合したものが変性ポリアミドアミンとの溶解性に優れ、さらに、エポキシプライマーとしての乾燥性、下地への浸透性、密着性に優れているため好ましい。

上記、主剤に使用するメチルエチルケトン、ｎ−ブタノールの混合溶剤の使用量は、全重量に対して、50〜90重量部、好ましくは50〜7０重量部である。さらに、50重量部より少なくなると十分なエポキシ樹脂との溶解性が得られにくく、90重量部を越えると硬化時間が遅くなり、下地との密着性が低下する。

硬化剤に使用するイソプロピルアルコール、酢酸ブチルの混合溶剤の使用量は、全重量に対して、60〜90重量部、好ましくは60〜80重量部である。さらに、60重量部より少なくなると十分な変性ポリアミドアミンとの溶解性が得られにくく、90重量部を越えると硬化時間が遅くなり、下地との密着性が低下する。

本発明の主剤、硬化剤の組成物には前記成分の他に、一般に用いられている消泡剤、接着助剤、老化防止剤、安定剤などの添加剤を必要に応じて含有することができる。

本発明により得られたエポキシプライマー組成物は、シックハウス症候群の室内汚染物質、ＰＲＴＲ法の第一種指定化学物質、学校環境衛生の基準に指定されるホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼン、エチルベンゼン、スチレンを含まず相溶性、溶解性に優れ、コンクリート、モルタル下地への密着性、浸透性に優れたエポキシ樹脂塗膜を得ることができた。

以下、実施例と比較例によっ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。

実施例及び比較例
表１の配合により、実施例、比較例のエポキシプライマー組成物を調製した。
実施例1
主剤として、固形エポキシ樹脂DER661E−EK75（タ゛ウ・ケミカル社製メチルエチルケトン希釈、固形分75％、エポキシ当量490）30部、メチルエチルケトン40部、n-ブタノール30部を混合し、硬化剤として、変性ポリアミドアミン（サンマイト゛353N：エアフ゜ロタ゛クツシ゛ャハ゜ン社製活性水素当量270）25部、イソプロピルアルコール35部、酢酸ブチル35部、添加剤5部を混合した後、主剤：硬化剤＝1：1の配合比で混合し、コンクリート下地にローラーで0.2ｋｇ/m²を塗布し、23℃×50％ＲＨ×７日の条件で硬化させ、その後の塗膜物性を評価した。
比較例１
主剤として、実施例1と同一の固形エポキシ樹脂DER661E−EK75を30部、メチルエチルケトン30部、n-ブタノール30部、キシレン１０部混合し、硬化剤として、実施例1と同一の変性ポリアミドアミン25部、イソプロピルアルコール25部、トルエン35部、キシレン10部、添加剤5部を混合した後、主剤：硬化剤＝1：1の配合比で混合し、コンクリート下地にローラーで0.2ｋｇ/m²を塗布し、23℃×50％ＲＨ×７日の条件で硬化させ、その後の塗膜物性を評価した。
比較例２
主剤として、実施例1と同一の固形エポキシ樹脂DER661E−EK75を30部、メチルエチルケトン30部、n-ブタノール20部、メトキシプロパノール20部を混合し、硬化剤として、実施例1と同一の変性ポリアミドアミン25部、イソプロピルアルコール35部、メトキシプロパノール20部、酢酸ブチル15部、添加剤5部を混合した後、主剤：硬化剤＝1：1の配合比で混合し、コンクリート下地にローラーで0.2ｋｇ/m²を塗布し、23℃×50％ＲＨ×７日の条件で硬化させ、その後の塗膜物性を評価した。
比較例３
主剤として、固形エポキシ樹脂DER661E−EK75を70部、メチルエチルケトン15部、n-ブタノール15部を混合し、硬化剤として、実施例1と同一の変性ポリアミドアミン50部、イソプロピルアルコール20部、酢酸フ゛チル25部、添加剤5部を混合した後、主剤：硬化剤＝1：1の配合比で混合し、コンクリート下地にローラーで0.2ｋｇ/m²を塗布し、23℃×50％ＲＨ×７日の条件で硬化させ、その後の塗膜物性を評価した。

表１

粘度はブルックフィールド回転型粘度計によりBM型、No１、60rpmの条件で測定した。

実施例、比較例における、密着性試験、耐水試験の測定は以下の方法で測定、評価し、その結果は表1に示した。実施例１では、トルエン、キシレンを含有せず、クリアーな硬化塗膜が得られ、コンクリート下地との密着性、耐水性に優れていた。比較例１では、品質は良いがトルエン、キシレンを含有しており、環境に配慮していない。比較例２では、メトキシプロパノールの影響により、固形エポキシ樹脂、変性アミンとの相溶性が悪いため硬化塗膜が濁り、十分な反応が進行せず耐水性に劣った。比較例３では、エポキシ樹脂の固形分が多くなり、混合物粘度が大幅に上昇し、コンクリート下地に浸透せず、密着性が大幅に劣った。

密着性試験
JIS A 5371のコンクリート平板上に、実施例、比較例の配合において、0.2kg/m2塗布し、23℃、RH50％下で7日間養生したものを試験体として用いた、硬化塗膜との密着性試験として、JIS A 5536に準じて試験体の表面に縦、横各40mm角、厚み20mmの鉄鋼製治具を接着し、建研式引張試験機により引張試験を行い、破壊状態を確認した。
耐水試験
JIS A 5371のコンクリート平板上に、実施例、比較例の配合において、0.2kg/m2塗布し、23℃、RH50％下で16時間後に水滴を2ml滴下した。24時間後、塗膜表面を白化の度合いを目視で確認した。
○：白化なし、△：一部白化、×：全体の白化の3段階で評価をした。

Claims

主剤として、エポキシ樹脂10〜50重量部、溶媒としてホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼン、エチルベンゼン、スチレンを含まない有機溶媒を50〜90重量部を配合し、硬化剤として、末端にアミノ基を有する化合物10〜40重量部、溶媒としてホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼン、エチルベンゼン、スチレンを含まない有機溶媒を60〜90重量部を含有することを特徴とするエポキシプライマー組成物。
請求項1に記載のエポキシ樹脂として、平均分子量が1００〜１６００の固形エポキシ樹脂、または液状エポキシ樹脂であることを特徴とするエポキシプライマー組成物。
請求項1に記載の末端にアミノ基を有する化合物として、脂肪族ポリアミン、変性脂肪族ポリアミン、脂環式ポリアミン、変性脂環式ポリアミン、複素環式ポリアミン、変性複素環式ポリアミン、ポリアミノアミド、変性ポリアミドアミン化合物を単独あるいは複数で使用することを特徴とするエポキシプライマー組成物。
請求項1、2に記載の主剤の溶媒として、メチルエチルケトン、n-ブタノールの混合溶媒であることを特徴とするエポキシプライマー組成物。
請求項1、3に記載の硬化剤の溶媒として、イソプロピルアルコール、酢酸ブチルの混合溶媒であることを特徴とするエポキシプライマー組成物。