JP2007045940A - Aqueous epoxy resin composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous epoxy resin composition free from generation of odor in storage and processing, gives processed products having excellent adhesiveness and processing quality and can suitably be used as coating, adhesive, fiber sizing agent, concrete primer or the like. <P>SOLUTION: The aqueous epoxy resin composition comprises (A) a compound that has a weight-average molecular weight of 500 to 60,000 and is obtained by reaction between (a1) a compound having a functional group (x) reactive with glycidyl group and (a2) a quaternary onium salt bearing glycidyl group and (B) alkoxysilane. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ワニスの保存時や加工時に臭気が発生せず、且つ得られる加工物の密着性、加工性等に優れ、塗料、接着剤、繊維集束剤、コンクリートプライマー等に好適に用いることができる水性エポキシ樹脂組成物に関する。   The present invention does not generate odor during storage or processing of varnish, and is excellent in adhesion, workability, etc. of the obtained processed product, and is suitably used for paints, adhesives, fiber sizing agents, concrete primers, etc. It is related with the water-based epoxy resin composition which can be performed.

エポキシ樹脂組成物は一般的に得られる硬化物の機械的性質、耐食性、密着性等に優れるため、塗料、接着剤、積層板、電気・電子部品用途等の各分野で広く使用されている。エポキシ樹脂は有機溶剤に希釈し組成物として使用されることが多いが、近年の環境問題から、エポキシ樹脂が有する上述の高性能を損なうことなく、該組成物中から排出する有機溶剤量の低減が望まれている。   Epoxy resin compositions are generally used in various fields such as paints, adhesives, laminates, and electrical / electronic parts because they are generally excellent in the mechanical properties, corrosion resistance, adhesion and the like of the cured products obtained. Epoxy resins are often diluted in organic solvents and used as compositions. However, due to recent environmental problems, the amount of organic solvents discharged from the compositions is reduced without impairing the above-mentioned high performance of epoxy resins. Is desired.

上記問題に対し、従来溶剤が水主体である水性エポキシ樹脂組成物とすることで解決を図る方法が行われており、例えば、リン酸変性エポキシ樹脂にカルボキシル基を導入後、3級アミンで中和し、水性化する手法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、前記特許文献1記載の手法では、水性エポキシ樹脂組成物中の有機溶剤の使用割合を低減することができるものの、中和に用いた3級アミンは樹脂と反応しているものではないことから、ワニス保存中や加熱加工時に容易に揮発し臭気が発生したり、加工時に用いる加熱炉を腐食したりする問題があり、解決方法が求められている。   In order to solve the above problem, a method for solving the above problem by using a water-based epoxy resin composition in which the solvent is mainly water has been used. For example, after introducing a carboxyl group into a phosphoric acid-modified epoxy resin, There is known a method of adding water to make it aqueous (for example, see Patent Document 1). However, in the method described in Patent Document 1, although the proportion of the organic solvent used in the aqueous epoxy resin composition can be reduced, the tertiary amine used for neutralization does not react with the resin. Therefore, there is a problem that it easily volatilizes during storage of varnish or during heat processing, and odor is generated, or the heating furnace used during processing is corroded, and a solution is required.

特開平7−157711号公報(第2〜4頁)JP 7-157711 A (pages 2 to 4)

上記実状に鑑み、本発明の課題は、ワニスの保存時や加工時に臭気が発生せず、且つ得られる加工物の密着性、加工性等に優れ、塗料、接着剤、繊維集束剤、コンクリートプライマー等に好適に用いることができる水性エポキシ樹脂組成物を提供することにある。   In view of the above situation, the problem of the present invention is that no odor is generated during storage or processing of varnish, and excellent in adhesion, workability, etc. of the obtained workpiece, paint, adhesive, fiber sizing agent, concrete primer It is providing the water-based epoxy resin composition which can be used suitably for the above.

本発明者は上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、重量平均分子量500〜60,000でかつグリシジル基と反応する官能基を有する化合物とグリシジル基含有4級オニウム塩を反応させて得られる化合物と、アルコキシシランとを含有する水性エポキシ樹脂組成物は塗膜性能に優れ、且つ、保存中や加工時の臭気の発生がなく、加熱炉の腐食原因を有しないことを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor obtained by reacting a compound having a weight average molecular weight of 500 to 60,000 and a functional group that reacts with a glycidyl group with a glycidyl group-containing quaternary onium salt. It is found that an aqueous epoxy resin composition containing a compound obtained and an alkoxysilane is excellent in coating film performance, has no odor during storage or processing, and does not have a cause of corrosion in a heating furnace. It came to complete.

即ち本発明は、重量平均分子量500〜60,000でかつグリシジル基と反応する官能基(x)を有する化合物(a1)とグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)を反応させて得られる化合物(A)と、アルコキシシラン(B)とを含有することを特徴とする水性エポキシ樹脂組成物を提供するものである。   That is, the present invention is a compound obtained by reacting a compound (a1) having a weight average molecular weight of 500 to 60,000 and having a functional group (x) that reacts with a glycidyl group and a glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) ( An aqueous epoxy resin composition comprising A) and alkoxysilane (B) is provided.

更に本発明は、重量平均分子量500〜60,000でかつグリシジル基と反応する官能基(x)を有する化合物(a1)と、グリシジル基含有4級オニウム塩(a2)と、グリシジル基含有アルコキシシラン(b1)とを反応させて得られる化合物(C)と、水とを含有することを特徴とする水性エポキシ樹脂組成物をも提供するものである。   Furthermore, the present invention provides a compound (a1) having a weight average molecular weight of 500 to 60,000 and having a functional group (x) that reacts with a glycidyl group, a glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2), and a glycidyl group-containing alkoxysilane. An aqueous epoxy resin composition comprising a compound (C) obtained by reacting (b1) with water and water is also provided.

又更に、本発明は、エポキシ樹脂(a1−1)と、アミノ基含有アルコキシシラン(b2)とを反応させて得られる重量平均分子量500〜60,000の変性エポキシ樹脂(a1’)とグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)とを反応させて得られる化合物(E)と水とを含有することを特徴とする水性エポキシ樹脂組成物をも提供するものである。   Furthermore, the present invention provides a modified epoxy resin (a1 ′) having a weight average molecular weight of 500 to 60,000 obtained by reacting an epoxy resin (a1-1) with an amino group-containing alkoxysilane (b2) and a glycidyl group. The present invention also provides an aqueous epoxy resin composition comprising a compound (E) obtained by reacting a quaternary onium salt (a2) with water and water.

本発明によれば、ワニスの保存時や加工時に臭気が発生せず、且つ得られる加工物の密着性、加工性等に優れ、塗料、接着剤、繊維集束剤、コンクリートプライマー等に好適に用いることができる水性エポキシ樹脂組成物を提供することができる。   According to the present invention, no odor is generated during storage or processing of the varnish, and it has excellent adhesion and processability of the obtained workpiece, and is suitably used for paints, adhesives, fiber sizing agents, concrete primers, and the like. An aqueous epoxy resin composition that can be used can be provided.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いる化合物(A)は、重量平均分子量が500〜60,000の分子内にグリシジル基と反応する官能基(x)を有する化合物(a1)とグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)とを反応させて得られる化合物である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The compound (A) used in the present invention comprises a compound (a1) having a functional group (x) that reacts with a glycidyl group in a molecule having a weight average molecular weight of 500 to 60,000, and a glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2). Is a compound obtained by reacting

前記グリシジル基と反応する官能基(x)を有する化合物(a1)の重量平均分子量が500未満の場合は、後述するグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)との反応で得られる樹脂の分子量が小さく、塗料等に用いた場合の耐食性や基材との密着性において満足できるレベルではなく、該分子量が60,000を超えると、水性エポキシ樹脂組成物としたときの保存安定性が悪く、好ましくない。更に好ましい重量平均分子量は700〜50,000である。重量平均分子量の測定はGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を使用し、試料0.1gをTHF(テトラヒドロフラン)10mlに溶解し、この試料液50μlをカラムに注入して測定した、分子量既知のポリスチレンを標準物質とした換算値である。   When the weight average molecular weight of the compound (a1) having the functional group (x) that reacts with the glycidyl group is less than 500, the molecular weight of the resin obtained by reaction with the glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) described later is When the molecular weight exceeds 60,000, the storage stability when used as an aqueous epoxy resin composition is poor, preferably not small enough to be satisfactory in corrosion resistance and adhesion to a substrate when used in paints, etc. Absent. A more preferred weight average molecular weight is 700 to 50,000. For the measurement of the weight average molecular weight, GPC (gel permeation chromatography) was used, 0.1 g of a sample was dissolved in 10 ml of THF (tetrahydrofuran), and 50 μl of this sample solution was injected into the column. It is the converted value as a standard substance.

前記化合物(a1)の構造としては、特に制限されるものではないが、得られる水性エポキシ樹脂組成物を塗料等として用いた場合に得られる加工物の基材との密着性、寸法安定性等に優れる点から、さらに芳香環を有することが好ましく、また、耐食性に優れる点から、エポキシ樹脂(a1−1)とグリシジル基と反応する官能基(x)を有する化合物との反応により得られる化合物であることが好ましい。   Although it does not restrict | limit especially as a structure of the said compound (a1), Adhesion with the base material of the processed material obtained when the obtained aqueous | water-based epoxy resin composition is used as a coating material, dimensional stability, etc. It is preferable that it has an aromatic ring from the point which is excellent in it, and the compound obtained by reaction with the compound which has a functional group (x) which reacts with an epoxy resin (a1-1) and a glycidyl group from the point which is excellent in corrosion resistance It is preferable that

前記エポキシ樹脂(a1−1)としては、特に制限されるものではなく、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F型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビスクレゾールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS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、p−tert−ブチルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ノニルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、t−ブチルカテコール型エポキシ樹脂等の多価エポキシ樹脂が挙げられ、更に1価のエポキシ樹脂としては、ブタノール等の脂肪族アルコール、炭素数11〜12の脂肪族アルコール、フェノール、p−エチルフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、p−ターシャリブチルフェノール、s−ブチルフェノール、ノニルフェノール、キシレノール等の1価フェノール類とエピハロヒドリンとの縮合物、ネオデカン酸等の1価カルボン酸とエピハロヒドリンとの縮合物等が挙げられ、グリシジルアミンとしては、ジアミノジフェニルメタンとエピハロヒドリンとの縮合物等、多価脂肪族エポキシ樹脂としては、例えば、大豆油、ヒマシ油等の植物油のポリグリシジルエーテルが挙げられ、多価アルキレングリコール型エポキシ樹脂としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、グリセリン、エリスリトール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、トリメチロールプロパンとエピハロヒドリンとの縮合物が挙げられ、これらは1種類でも、2種類以上を併用して用いる事ができる。これらの中でも、後述のグリシジル基と反応する官能基を有する化合物との反応性が良好であり、得られる水性エポキシ樹脂組成物を用いた加工物の耐食性が良好である点から、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。   The epoxy resin (a1-1) is not particularly limited, and for example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, biscresol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy. Examples thereof include polyvalent epoxy resins such as resins, phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, p-tert-butylphenol novolak type epoxy resins, nonylphenol novolac type epoxy resins, t-butylcatechol type epoxy resins, and more. Examples of the epoxy resin include aliphatic alcohols such as butanol, aliphatic alcohols having 11 to 12 carbon atoms, phenol, p-ethylphenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, and p-tarsha. Examples include condensates of monohydric phenols such as butylphenol, s-butylphenol, nonylphenol, and xylenol with epihalohydrin, condensates of monovalent carboxylic acids such as neodecanoic acid with epihalohydrin, and the like. Examples of polyhydric aliphatic epoxy resins such as condensates with polyglycidyl ethers of vegetable oils such as soybean oil and castor oil include ethylene glycol, propylene glycol, 1 , 4-butanediol, 1,6-hexanediol, glycerin, erythritol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, trimethylolpropane and epihalo Include condensates of Dorin, they be one kind, it may be used in combination of two or more. Among these, bisphenol A type epoxy is preferable because it has good reactivity with a compound having a functional group that reacts with a glycidyl group, which will be described later, and the corrosion resistance of a processed product using the obtained aqueous epoxy resin composition is good. It is preferable to use a resin, a bisphenol F type epoxy resin.

また、前記エポキシ樹脂(a1−1)のエポキシ当量としては、特に制限されるものではないが、得られる前記化合物(A)と水との相溶性に優れ、水性エポキシ樹脂組成物のワニス安定性が良好である点から110〜1,300g/eqであることが好ましい。   Further, the epoxy equivalent of the epoxy resin (a1-1) is not particularly limited, but is excellent in compatibility between the obtained compound (A) and water, and the varnish stability of the aqueous epoxy resin composition. Is preferably 110 to 1,300 g / eq from the viewpoint of good.

前記エポキシ樹脂(a1−1)の製造方法としては特に制限されるものではないが、例えば、多価フェノール類及び/又は多価カルボン酸類とエピハロヒドリンとを反応させて得ることができる。具体的な製造方法としては、下記の2通りで示される方法が挙げられる。
(i)多価フェノール類及び/又は多価カルボン酸類とエピハロヒドリンとの重縮合反応。
(ii)(i)で得られた重縮合物を、多価フェノール類及び/または多価カルボン酸類で更に伸長反応を行う方法。
Although it does not restrict | limit especially as a manufacturing method of the said epoxy resin (a1-1), For example, it can obtain by making polyhydric phenols and / or polyhydric carboxylic acids, and an epihalohydrin react. Specific examples of the production method include the following two methods.
(i) A polycondensation reaction of polyhydric phenols and / or polycarboxylic acids with epihalohydrin.
(ii) A method in which the polycondensate obtained in (i) is further subjected to an extension reaction with polyhydric phenols and / or polycarboxylic acids.

前記多価フェノール類としては、例えば、置換基を有していても良いレゾルシン、ハイドロキノン、カテコール等の2価フェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、テトラブロモビスフェノールA等のビスフェノール類、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等のアルキルフェノールノボラック類、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂等が挙げられ、これらは単独でも2種以上の混合物としても使用することができる。また、ビフェノール類、前記多価フェノール類の芳香核を水素添加した化合物、ナフタレンジオール等の芳香環が縮環した多価フェノールとの併用も可能である。   Examples of the polyhydric phenols include divalent phenols such as resorcin, hydroquinone, and catechol, which may have a substituent, bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, and tetrabromobisphenol A, and phenol novolacs. And alkylphenol novolaks such as cresol novolac, dicyclopentadiene phenol resin and the like, and these can be used alone or as a mixture of two or more. Further, biphenols, compounds obtained by hydrogenating aromatic nuclei of the polyhydric phenols, and polyhydric phenols having condensed aromatic rings such as naphthalenediol can be used in combination.

前記多価カルボン酸類としては、例えば、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、デカン酸、ドデカン二酸、グルタル酸等の脂肪族2価カルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族2価カルボン酸やその水添物、ダイマー酸等が挙げられ、芳香環がアルキル基やハロゲンで置換されたものや核水添されているものも使用でき、さらにこれらは単独でも2種類以上の混合物としても使用することができる。   Examples of the polyvalent carboxylic acids include malonic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, decanoic acid, dodecanedioic acid, glutaric acid and other aliphatic divalent carboxylic acids, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid Examples include acids, aromatic divalent carboxylic acids such as naphthalenedicarboxylic acid, hydrogenated products thereof, dimer acids, and the like, and those in which an aromatic ring is substituted with an alkyl group or a halogen or those that are nuclear hydrogenated, Furthermore, these can be used alone or as a mixture of two or more.

エピハロヒドリンとしては、エピクロロヒドリン、エピブロモリドリン、β−メチルエピクロロヒドリン、β−メチルエピブロモヒドリン等が挙げられ、これらの中でも、前記多価フェノール類及び/または前記多価カルボン酸類との反応性に優れる点から、エピクロルヒドリンが好ましい。   Examples of the epihalohydrin include epichlorohydrin, epibromohydrin, β-methylepichlorohydrin, β-methylepibromohydrin, and the like. Among these, the polyhydric phenols and / or the polyvalent carboxylic acids are included. Epichlorohydrin is preferable from the viewpoint of excellent reactivity with acids.

前記(i)の製造方法としては、特に制限されるものではないが、例えば、多価フェノール類の水酸基1当量、または多価カルボン酸類のカルボキシル基1当量(併用する場合はそれらの合計1当量)に対し、エピハロヒドリンを0.3〜10当量添加し、塩基の存在下に、40〜100℃で常圧または、減圧下で、必要に応じて、溶剤を用いて反応を行う方法が挙げられる。   The production method of (i) is not particularly limited. For example, 1 equivalent of a hydroxyl group of a polyhydric phenol or 1 equivalent of a carboxyl group of a polyvalent carboxylic acid (when used in combination, 1 equivalent in total) ) Is added 0.3 to 10 equivalents of epihalohydrin, and in the presence of a base, reaction is carried out using a solvent, if necessary, at 40 to 100 ° C. under normal pressure or reduced pressure. .

前記溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール類、ジオキサン等のエーテル類、ジメチルスルフォキシド、1,3−ジメチルイミダゾリジノン等の非プロトン性極性溶媒を挙げることができる。   Examples of the solvent include alcohols such as isopropyl alcohol and butanol, ethers such as dioxane, aprotic polar solvents such as dimethyl sulfoxide and 1,3-dimethylimidazolidinone.

前記塩基としては特に限定されるものではないが、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化バリウム、酸化マグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられ、これらの中でも水酸化カリウム、水酸化ナトリウムが好ましい。また、これらの塩基は水溶液、固形のいずれでも好適に用いることができる。   The base is not particularly limited, and examples thereof include potassium hydroxide, sodium hydroxide, barium hydroxide, magnesium oxide, sodium carbonate, potassium carbonate, etc. Among these, potassium hydroxide and sodium hydroxide are preferable. . Further, these bases can be suitably used either in aqueous solution or in solid form.

得られた反応物を水洗後、または水洗無しに加熱減圧下、110〜250℃、圧力10mmHg以下でエピハロヒドリンや他の添加溶剤などを除去する。また更に加水分解性ハロゲンの少ないエポキシ樹脂とするために、エピハロヒドリンを回収した後に得られる粗エポキシ樹脂を再びトルエン、メチルイソブチルケトンなどの溶剤に溶解し、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物の水溶液を加えて更に反応させて閉環を確実なものにすることもできる。この場合、アルカリ金属水酸化物の使用量は粗エポキシ樹脂中に残存する加水分解性塩素1モルに対して、通常0.5〜10モル、好ましくは1.2〜5.0モルである。反応温度は通常50〜120℃、反応時間は通常0.5〜3時間である。反応速度の向上を目的として、4級アンモニウム塩やクラウンエーテル等の相関移動触媒を存在させてもよい。相関移動触媒を使用する場合のその使用量は、粗エポキシ樹脂に対して0.1〜3.0重量%の範囲が好ましい。   After the obtained reaction product is washed with water or without washing with water, epihalohydrin and other added solvents are removed at 110 to 250 ° C. under a pressure of 10 mmHg or less under reduced pressure. Furthermore, in order to obtain an epoxy resin with less hydrolyzable halogen, the crude epoxy resin obtained after recovering the epihalohydrin is dissolved again in a solvent such as toluene or methyl isobutyl ketone, and an alkali metal such as sodium hydroxide or potassium hydroxide. An aqueous solution of hydroxide can also be added and reacted further to ensure ring closure. In this case, the amount of alkali metal hydroxide used is usually 0.5 to 10 mol, preferably 1.2 to 5.0 mol, per 1 mol of hydrolyzable chlorine remaining in the crude epoxy resin. The reaction temperature is usually 50 to 120 ° C., and the reaction time is usually 0.5 to 3 hours. For the purpose of improving the reaction rate, a phase transfer catalyst such as a quaternary ammonium salt or crown ether may be present. The amount of the phase transfer catalyst used is preferably in the range of 0.1 to 3.0% by weight based on the crude epoxy resin.

反応終了後、生成した塩を濾過、水洗などにより除去し、更に、加熱減圧下トルエン、メチルイソブチルケトンなどの溶剤を留去することにより高純度のエポキシ樹脂が得られる。   After completion of the reaction, the produced salt is removed by filtration, washing with water, etc., and a solvent such as toluene and methyl isobutyl ketone is distilled off under heating and reduced pressure to obtain a high-purity epoxy resin.

前記(ii)の製造方法としては、例えば、(i)で得られた反応物に、前記多価フェノール類及び/または前記多価カルボン酸類を伸長剤として用い、触媒存在下で、120〜220℃で加熱攪拌する方法が挙げられる。この反応時には、適切な触媒の存在下に行う事もできる。前記触媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、オニウム塩、ホスフィン類、アルカリ金属水酸化物等が挙げられる。また、(i)で得られた反応物と前記多価フェノール類及び/または前記多価カルボン酸類との使用割合は、目的とするエポキシ樹脂(a1−1)のエポキシ当量から算出することが好ましい。   Examples of the production method of (ii) include, for example, the reaction product obtained in (i) using the polyhydric phenols and / or the polyhydric carboxylic acids as an extender, and in the presence of a catalyst, 120 to 220 A method in which the mixture is heated and stirred at 0 ° C. is exemplified. In this reaction, the reaction can be carried out in the presence of an appropriate catalyst. The catalyst is not particularly limited, and examples thereof include onium salts, phosphines, alkali metal hydroxides, and the like. Moreover, it is preferable to calculate the use ratio of the reaction product obtained in (i) and the polyhydric phenols and / or the polyhydric carboxylic acids from the epoxy equivalent of the target epoxy resin (a1-1). .

伸長剤として用いる多価フェノール類及び/又は多価カルボン酸類としては、前記(i)の反応で用いた多価フェノール類、多価カルボン酸類と同一であっても良いし、異なっていても良い。   The polyhydric phenols and / or polyhydric carboxylic acids used as the extender may be the same as or different from the polyhydric phenols and polycarboxylic acids used in the reaction (i). .

また、この伸長反応において、必要に応じてリン酸化合物を併用する事もできる。前記リン酸化合物としては、例えば、オルトリン酸、ピロリン酸、ポリリン酸、リン酸ジエチル、リン酸トリエチル、リン酸トリフェニル等が挙げられる。   In this extension reaction, a phosphoric acid compound can be used in combination as necessary. Examples of the phosphoric acid compound include orthophosphoric acid, pyrophosphoric acid, polyphosphoric acid, diethyl phosphate, triethyl phosphate, and triphenyl phosphate.

次に、エポキシ樹脂(a1−1)と反応させる、グリシジル基と反応する官能基(x)を有する化合物について記載する。該化合物はエポキシ樹脂(a1−1)の変性剤(伸張剤)であって、且つ得られる化合物の構造中に後述するグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)と反応する部位を導入するものである。前記グリシジル基と反応する官能基(x)としては、前述で得られたエポキシ樹脂(a1−1)中のグリシジル基と反応することができる官能基であれば、特に制限されるものではないが、得られる化合物(a1)と後述するグリシジル基含有4級アミン塩(a2)との反応生成物(A)のワニス安定性が良好である点から、アミノ基、水酸基又はカルボキシル基であることが好ましく、得られる加工物の耐食性に優れる点からアミノ基であることがもっとも好ましい。従って、前記化合物(a1)としては、前述のエポキシ樹脂(a1−1)と、アミノ基含有化合物(a1−2)、水酸基含有化合物(a1−3)、又はカルボキシル基含有化合物(a1−4)との反応によって得られる化合物であることが好ましいものである。   Next, it describes about the compound which has the functional group (x) which reacts with a glycidyl group made to react with an epoxy resin (a1-1). The compound is a modifier (extender) of the epoxy resin (a1-1), and introduces a site that reacts with the glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) described later in the structure of the resulting compound. is there. The functional group (x) that reacts with the glycidyl group is not particularly limited as long as it is a functional group that can react with the glycidyl group in the epoxy resin (a1-1) obtained above. From the point that the varnish stability of the reaction product (A) of the resulting compound (a1) and the glycidyl group-containing quaternary amine salt (a2) described later is good, it may be an amino group, a hydroxyl group or a carboxyl group. An amino group is most preferable from the viewpoint of excellent corrosion resistance of the obtained workpiece. Therefore, as the compound (a1), the above-mentioned epoxy resin (a1-1), amino group-containing compound (a1-2), hydroxyl group-containing compound (a1-3), or carboxyl group-containing compound (a1-4) It is preferable that it is a compound obtained by reaction with.

前記アミノ基含有化合物(a1−2)としては、前述で得られたエポキシ樹脂(a1−1)中のグリシジル基と反応することができるアミノ基を有する化合物であれば、特に制限されることなく、種々の化合物を自由に用いることができるが、得られる化合物(a1)と後述するグリシジル基含有4級アミン塩(a2)との反応性が良好である点から、1級アミノ基含有化合物であることが好ましい。   The amino group-containing compound (a1-2) is not particularly limited as long as it is a compound having an amino group capable of reacting with the glycidyl group in the epoxy resin (a1-1) obtained above. Various compounds can be used freely. From the viewpoint of good reactivity between the resulting compound (a1) and the glycidyl group-containing quaternary amine salt (a2) described later, it is a primary amino group-containing compound. Preferably there is.

前記アミノ基含有化合物(a1−2)としては、例えば、ブチルアミン、オクチルアミン、オレイルアミン、2−エチルヘキシルアミン等の一級アルキルアミン類、モノエタノールアミン、2−エトキシエタノールアミン、2−ヒドロキシプロパノールアミン等の一級アルカノールアミン類、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、m−キシレンジアミン、p−キシレンジアミン等の脂肪族ポリアミン類、1,3−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン等の脂環式ポリアミン類、ポリアミン類とアルデヒド化合物と1価または多価フェノール類との重縮合物からなるマンニッヒ塩基、ジアミノジフェニルメタン等の芳香族ポリアミン類、ポリアミン類とポリカルボン酸やダイマー酸と反応により得られるポリアミドポリアミン類等が挙げられる。これらの中でも、得られる化合物(A)と水との相溶性に優れ、水性エポキシ樹脂組成物の保存安定性に優れる点から、一級アルキルアミン類及び/または一級アルカノールアミン類であることが好ましく、特にモノエタノールアミン、2−エトキシエタノールアミンが好ましい。   Examples of the amino group-containing compound (a1-2) include primary alkylamines such as butylamine, octylamine, oleylamine, 2-ethylhexylamine, monoethanolamine, 2-ethoxyethanolamine, and 2-hydroxypropanolamine. Primary alkanolamines, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, m-xylenediamine, p-xylenediamine and other aliphatic polyamines, 1,3-diaminocyclohexane, isophoronediamine and other alicyclic polyamines, polyamine By reaction of Mannich base consisting of polycondensates of aldehydes with aldehyde compounds and mono- or polyhydric phenols, aromatic polyamines such as diaminodiphenylmethane, polyamines and polycarboxylic acids or dimer acids. Polyamide polyamines such as obtained and the like. Among these, from the viewpoint of excellent compatibility between the obtained compound (A) and water and excellent storage stability of the aqueous epoxy resin composition, primary alkylamines and / or primary alkanolamines are preferable. Monoethanolamine and 2-ethoxyethanolamine are particularly preferable.

前記エポキシ樹脂(a1−1)と前記アミノ基含有化合物(a1−2)との重付加反応のその手法としては、例えば、酸、塩基、金属塩、金属酸化物等の触媒存在下または無触媒で、溶融状態あるいは溶剤存在下で行う方法が挙げられる。この時の反応温度としては、反応時間が適切であり、且つ、反応時の増粘を押さえ、後述するグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)との反応が容易である点から50〜160℃であることが好ましく、特に60℃〜140℃であることが好ましい。前記溶剤としては、原料であるエポキシ樹脂(a1−1)とアミノ基含有化合物(a1−2)及び反応生成物である化合物(a1)を均一に溶解し、且つ(a1)に対して不活性であれば特に限定されるものではないが、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、デカリン等の炭化水素類、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n−アミル、エトキシエチルプロピロネート、3−メトキシブチルアセテート、メトキシプロピルアセテート、セロソルブアセテート等のエステル類、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、イソブチルセロソロブ、tert−ブチルセロソロブ等のセロソルブ類、モノグライム、ジグライム、トリグライム等のグライム類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノtert−ブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類が挙げられ、これらの中でも、アルコール類、セロソルブ類、グライム類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類が好ましい。   Examples of the polyaddition reaction of the epoxy resin (a1-1) and the amino group-containing compound (a1-2) include, for example, in the presence of a catalyst such as an acid, a base, a metal salt, or a metal oxide, or no catalyst. In the molten state or in the presence of a solvent, there may be mentioned a method. The reaction temperature at this time is 50 to 160 ° C. from the viewpoint that the reaction time is appropriate, the viscosity during the reaction is suppressed, and the reaction with the glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) described later is easy. It is preferable that it is 60 degreeC-140 degreeC especially. As the solvent, the raw material epoxy resin (a1-1), the amino group-containing compound (a1-2) and the reaction product compound (a1) are uniformly dissolved, and inert to (a1). Is not particularly limited, for example, hydrocarbons such as toluene, xylene, cyclohexane, decalin, ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-amyl acetate, ethoxyethyl propionate, 3 -Esters such as methoxybutyl acetate, methoxypropyl acetate, cellosolve acetate, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propyl cellosolve, butyl cellosolve, isobutyl cellosolve, tert -Butyl cellosorob Rosolves, glymes such as monoglyme, diglyme, triglyme, propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monoisobutyl ether, propylene glycol mono tert-butyl ether Among these, alcohols, cellosolves, glymes, and propylene glycol monoalkyl ethers are preferable.

前記エポキシ樹脂(a1−1)とアミノ基含有化合物(a1−2)の仕込み比率としては、後述するグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)との反応により得られる化合物(A)と水との相溶性に優れ、且つ、得られる水性エポキシ樹脂組成物の基材との密着性に優れる点から、((a1−2)中の活性水素当量)/((a1−1)中のエポキシ当量)>1であることが好ましく、特に前記比率が1.1以上3.3以下であることが好ましい。   As a preparation ratio of the epoxy resin (a1-1) and the amino group-containing compound (a1-2), the compound (A) obtained by the reaction with the glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) described later and water From the point of being excellent in compatibility and excellent in adhesion to the substrate of the resulting aqueous epoxy resin composition, (active hydrogen equivalent in (a1-2)) / (epoxy equivalent in (a1-1)) > 1 is preferable, and the ratio is particularly preferably 1.1 or more and 3.3 or less.

前記エポキシ樹脂(a1−1)とアミノ基含有化合物(a1−2)とを反応させる際には、必要に応じて1価の活性水素化合物等を併用する事ができる。   When the epoxy resin (a1-1) and the amino group-containing compound (a1-2) are reacted, a monovalent active hydrogen compound or the like can be used in combination as necessary.

前記1価の活性水素化合物としては、例えば、ジブチルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン等の1価アルキルアミン類、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、N−メチルエタノールアミン、1−メチルアミノプロパンジオール等の1価アルカノールアミン類、モルホリン、ピペラジン、4−メチルピペラジン等の環状1価アミン類が挙げられる。   Examples of the monovalent active hydrogen compound include monovalent alkylamines such as dibutylamine and di-2-ethylhexylamine, diethanolamine, diisopropanolamine, N-methylethanolamine, 1-methylaminopropanediol and the like. And cyclic monovalent amines such as valent alkanolamines, morpholine, piperazine and 4-methylpiperazine.

上記の反応で得られた化合物(a1)は、そのままで次工程の反応に供してもよく、必要に応じて触媒の失活、溶剤の除去等の精製工程を行ってもよい。   The compound (a1) obtained by the above reaction may be used for the next step as it is, or may be subjected to a purification step such as deactivation of the catalyst or removal of the solvent, if necessary.

また、水酸基含有化合物(a1−3)としては、前述で得られたエポキシ樹脂(a1−1)中のグリシジル基と反応することができる水酸基を有する化合物であれば、特に制限されることなく、種々の化合物を自由に用いることができるが、得られる化合物(a1)と後述するグリシジル基含有4級アミン塩(a2)との反応生成物(A)のワニス安定性に優れる点から、分子中に2ヶ以上のフェノール性水酸基を含有する化合物であることが好ましい。   Moreover, as a hydroxyl-containing compound (a1-3), if it is a compound which has a hydroxyl group which can react with the glycidyl group in the epoxy resin (a1-1) obtained above, it will not be restrict | limited especially, Although various compounds can be used freely, the varnish stability of the reaction product (A) of the resulting compound (a1) and the glycidyl group-containing quaternary amine salt (a2) described later is excellent in the molecule. It is preferable that the compound contains two or more phenolic hydroxyl groups.

前記水酸基含有化合物(a1−3)としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールS、ビスフェノールZ等のビスフェノール類、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコール等のジヒドロキシベンゼン類、1,5ジオキシナフタレン、1,6ジオキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン類、ビフェノール、ジシクロペンタジエン−フェノール縮合物、トリシクロペンタジエN−フェノール縮合物が挙げられ、これらは芳香環がアルキル基やハロゲンで置換されたものや核水添されたものでも良く、単独で用いても、2種類以上の併用もできる。   Examples of the hydroxyl group-containing compound (a1-3) include bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol S, and bisphenol Z, dihydroxybenzenes such as hydroquinone, resorcin, and catechol, and 1,5 dioxynaphthalene. , 1,6-dioxynaphthalene, and the like, biphenol, dicyclopentadiene-phenol condensate, and tricyclopentadiene N-phenol condensate, in which the aromatic ring is substituted with an alkyl group or halogen Or may be hydrogenated, or may be used alone or in combination of two or more.

また、フェノール類、ビスフェノール類、ジヒドロキシベンゼン類、ジヒドロキシナフタレン類とケトン類から得られるノボラックも使用することができる。   Also, novolaks obtained from phenols, bisphenols, dihydroxybenzenes, dihydroxynaphthalenes and ketones can be used.

さらに、2価以上のグリシジル基含有化合物と前記水酸基含有化合物(a1−3)との反応物も使用することができる。2価以上のグリシジル基含有化合物としては、例えば、ビスフェノール類とエピハロヒドリンとの縮合物、ジヒドロキシベンゼン類とエピハロヒドリンとの縮合物、2塩基酸とエピハロヒドリンとの縮合物が挙げられる。   Furthermore, a reaction product of a divalent or higher glycidyl group-containing compound and the hydroxyl group-containing compound (a1-3) can also be used. Examples of the divalent or higher glycidyl group-containing compound include a condensate of bisphenols and epihalohydrin, a condensate of dihydroxybenzenes and epihalohydrin, and a condensate of dibasic acid and epihalohydrin.

前記2価以上のグリシジル化合物と水酸基含有化合物との反応物の反応比は、2価以上のグリシジル化合物中におけるエポキシ基1当量(eq)に対してフェノール性水酸基含有化合物中におけるフェノール性水酸基の当量(eq)が1.01以上であれば特に制限なく使用できる。   The reaction ratio of the reaction product of the divalent or higher glycidyl compound and the hydroxyl group-containing compound is equivalent to the equivalent of the phenolic hydroxyl group in the phenolic hydroxyl group-containing compound to one equivalent (eq) of the epoxy group in the divalent or higher glycidyl compound. If (eq) is 1.01 or more, it can be used without particular limitation.

前記水酸基含有化合物(a1−3)としては、得られる化合物(A)と水(B)との相溶性に優れ、水性エポキシ樹脂組成物の保存安定性に優れる点から、ビスフェノール類、ジヒドロキシベンゼン類が好ましく、特にビスフェノール類が好ましい。   As the hydroxyl group-containing compound (a1-3), bisphenols and dihydroxybenzenes are preferred because they are excellent in compatibility between the resulting compound (A) and water (B) and are excellent in storage stability of the aqueous epoxy resin composition. And bisphenols are particularly preferable.

前記エポキシ樹脂(a1−1)と前記水酸基含有化合物(a1−3)との重付加反応のその手法としては、例えば、酸、塩基、金属塩、金属酸化物等の触媒存在下または無触媒で、溶融状態あるいは溶剤存在下で行う方法が挙げられる。この時の反応温度としては、反応時間が適切であり、且つ、反応時の増粘を押さえ、後述するグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)との反応が容易である点から50〜160℃であることが好ましく、特に60℃〜140℃であることが好ましい。前記溶剤としては、原料であるエポキシ樹脂(a1−1)と水酸基含有化合物(a1−3)及び反応生成物である化合物(a1)を均一に溶解し、且つ(a1)に対して不活性であれば特に限定されるものではないが、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、デカリン等の炭化水素類、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n−アミル、エトキシエチルプロピロネート、3−メトキシブチルアセテート、メトキシプロピルアセテート、セロソルブアセテート等のエステル類、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、イソブチルセロソロブ、tert−ブチルセロソロブ等のセロソルブ類、モノグライム、ジグライム、トリグライム等のグライム類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノtert−ブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類が挙げられ、これらの中でも、アルコール類、セロソルブ類、グライム類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類が好ましい。   As a method for the polyaddition reaction between the epoxy resin (a1-1) and the hydroxyl group-containing compound (a1-3), for example, in the presence of a catalyst such as an acid, a base, a metal salt, or a metal oxide, or without a catalyst. And a method performed in a molten state or in the presence of a solvent. The reaction temperature at this time is 50 to 160 ° C. from the viewpoint that the reaction time is appropriate, the viscosity during the reaction is suppressed, and the reaction with the glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) described later is easy. It is preferable that it is 60 degreeC-140 degreeC especially. As the solvent, the raw material epoxy resin (a1-1), the hydroxyl group-containing compound (a1-3) and the reaction product compound (a1) are uniformly dissolved, and are inert to (a1). There is no particular limitation as long as it is, for example, hydrocarbons such as toluene, xylene, cyclohexane, decalin, ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-amyl acetate, ethoxyethyl propionate, 3- Esters such as methoxybutyl acetate, methoxypropyl acetate, cellosolve acetate, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propyl cellosolve, butyl cellosolve, isobutyl cellosolve, tert- Cellulose such as butyl cello solob Glymes such as sorbs, monoglyme, diglyme, triglyme, propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monoisobutyl ether, propylene glycol mono tert-butyl ether Among these, alcohols, cellosolves, glymes, and propylene glycol monoalkyl ethers are preferable.

前記エポキシ樹脂(a1−1)と水酸基含有化合物(a1−3)とを反応させる際には、必要に応じて1価のフェノール類、1価のアミン系化合物、1価のグリシジル化合物を併用する事ができる。   When the epoxy resin (a1-1) and the hydroxyl group-containing compound (a1-3) are reacted, monovalent phenols, monovalent amine compounds, and monovalent glycidyl compounds are used in combination as necessary. I can do things.

前記1価のフェノール類としては、例えば、炭化水素、ハロゲンで核置換されていてもよいフェノール類が挙げられ、1価のアミン系化合物としては、ジブチルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン等の1価アルキルアミン類、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、N−メチルエタノールアミン、1−メチルアミノプロパンジオール等の1価アルカノールアミン類、モルホリン、ピペラジン、4−メチルピペラジン等の環状1価アミン類が挙げられる。また、1価のグリシジル化合物としては、フェノール、p−エチルフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、p−ターシャリブチルフェノール、s−ブチルフェノール、ノニルフェノール、キシレノール等の1価フェノール類とエピハロヒドリンとの縮合物、ネオデカン酸等の1価カルボン酸とエピハロヒドリンとの縮合物等ブチルグリシジルエーテル等のアルキルモノグリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートが挙げられ、これらは単独でも、2種類以上併用もできる。   Examples of the monovalent phenols include phenols that may be nucleus-substituted with hydrocarbons and halogens. Examples of the monovalent amine compounds include 1-butylamine, di-2-ethylhexylamine and the like. And monovalent alkanolamines such as divalent alkylamines, diethanolamine, diisopropanolamine, N-methylethanolamine and 1-methylaminopropanediol, and cyclic monovalent amines such as morpholine, piperazine and 4-methylpiperazine. Monovalent glycidyl compounds include monovalent phenols such as phenol, p-ethylphenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, p-tertiarybutylphenol, s-butylphenol, nonylphenol, xylenol, and epihalohydrins. Condensates with glycidyl ether such as butyl glycidyl ether, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, etc. These may be used alone or in combination of two or more. .

上記の反応で得られた化合物(a1)は、そのままで次工程の反応に供してもよく、必要に応じて触媒の失活、溶剤の除去等の精製工程を行ってもよい。   The compound (a1) obtained by the above reaction may be used for the next step as it is, or may be subjected to a purification step such as deactivation of the catalyst or removal of the solvent, if necessary.

前記カルボキシル基含有化合物(a1−4)としては、例えば、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、デカン酸、ドデカン二酸、グルタル酸、マレイン酸、フマル酸、ピメリン酸、スベリン酸等の脂肪族2価カルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェン酸等の芳香族2価カルボン酸やその水添物、ダイマー酸等が挙げられ、芳香環がアルキル基やハロゲンで置換されたものや核水添されているものも使用でき、これらは単独でも2種類以上の混合物としても使用することができる。   Examples of the carboxyl group-containing compound (a1-4) include malonic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, decanoic acid, dodecanedioic acid, glutaric acid, maleic acid, fumaric acid, pimelic acid, and suberin. Aliphatic divalent carboxylic acids such as acids, aromatic divalent carboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid and diphenic acid, hydrogenated products thereof, dimer acids, etc. Those substituted with a group or halogen, or those hydrogenated with a nucleus can be used, and these can be used alone or as a mixture of two or more.

さらに、2価以上のグリシジル化合物とカルボキシル基含有化合物との反応物も使用することができる。2価以上のグリシジル化合物としては、ビスフェノール類とエピハロヒドリンとの縮合物、ジヒドロキシベンゼン類とエピハロヒドリンとの縮合物、2塩基酸とエピハロヒドリンとの縮合物が挙げられ、カルボキシル基含有化合物としてはマロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、デカン酸、ドデカン二酸、グルタル酸、マレイン酸、フマル酸、ピメリン酸、スベリン酸等の脂肪族2価カルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェン酸等の芳香族2価カルボン酸やその水添物、ダイマー酸等が挙げられ、芳香環がアルキル基やハロゲンで置換されたものや核水添されているものも使用でき、さらにこれらは単独でも2種類以上の混合物としても使用することができる。   Furthermore, a reaction product of a divalent or higher glycidyl compound and a carboxyl group-containing compound can also be used. Examples of the divalent or higher glycidyl compound include a condensate of bisphenols and epihalohydrin, a condensate of dihydroxybenzenes and epihalohydrin, and a condensate of dibasic acid and epihalohydrin. Examples of the carboxyl group-containing compound include malonic acid, Aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, decanoic acid, dodecanedioic acid, glutaric acid, maleic acid, fumaric acid, pimelic acid, suberic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid , Aromatic divalent carboxylic acids such as naphthalenedicarboxylic acid and diphenic acid, hydrogenated products thereof, dimer acids, etc., and those in which the aromatic ring is substituted with an alkyl group or halogen or those that are nuclear hydrogenated are also used Furthermore, these can be used alone or as a mixture of two or more.

前記2価以上のグリシジル化合物とカルボキシル基含有化合物との反応比としては、2価以上のグリシジル化合物中におけるエポキシ基1当量(eq)に対してカルボキシル基含有化合物中におけるカルボキシル基の当量(eq)が1.01以上であれば特に制限なく使用できる。   The reaction ratio between the divalent or higher glycidyl compound and the carboxyl group-containing compound is the equivalent (eq) of the carboxyl group in the carboxyl group-containing compound with respect to 1 equivalent (eq) of the epoxy group in the divalent or higher glycidyl compound. If it is 1.01 or more, it can be used without particular limitation.

前記カルボキシル基含有化合物(a1−4)としては、合成時のゲル化の懸念や、得られる化合物(A)を用いる水性エポキシ樹脂組成物の保存安定性に優れる点から、2価カルボン酸、中でも脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸、ダイマー酸が特に好ましい。   As the carboxyl group-containing compound (a1-4), divalent carboxylic acid, among them, from the concern of gelation during synthesis and the excellent storage stability of the aqueous epoxy resin composition using the resulting compound (A). Aliphatic carboxylic acids, aromatic carboxylic acids and dimer acids are particularly preferred.

前記エポキシ樹脂(a1−1)と前記カルボキシル基含有化合物(a1−4)との重付加反応のその手法としては、例えば、酸、塩基、金属塩、金属酸化物等の触媒存在下または無触媒で、溶融状態あるいは溶剤存在下で行う方法が挙げられる。この時の反応温度としては、反応時間が適切であり、且つ、反応時の増粘を押さえ、後述するグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)との反応が容易である点から50〜160℃であることが好ましく、特に60℃〜140℃であることが好ましい。前記溶剤としては、原料であるエポキシ樹脂(a1−1)とカルボキシル基含有化合物(a1−4)及び反応生成物である化合物(a1)を均一に溶解し、且つ(a1)に対して不活性であれば特に限定されるものではないが、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、デカリン等の炭化水素類、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n−アミル、エトキシエチルプロピロネート、3−メトキシブチルアセテート、メトキシプロピルアセテート、セロソルブアセテート等のエステル類、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、イソブチルセロソロブ、tert−ブチルセロソロブ等のセロソルブ類、モノグライム、ジグライム、トリグライム等のグライム類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノtert−ブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類が挙げられ、これらの中でも、アルコール類、セロソルブ類、グライム類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類が好ましい。   Examples of the polyaddition reaction of the epoxy resin (a1-1) and the carboxyl group-containing compound (a1-4) include, for example, in the presence of a catalyst such as an acid, a base, a metal salt, or a metal oxide, or no catalyst. In the molten state or in the presence of a solvent, there may be mentioned a method. The reaction temperature at this time is 50 to 160 ° C. from the viewpoint that the reaction time is appropriate, the viscosity during the reaction is suppressed, and the reaction with the glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) described later is easy. It is preferable that it is 60 degreeC-140 degreeC especially. As said solvent, the epoxy resin (a1-1) which is a raw material, a carboxyl group-containing compound (a1-4) and the compound (a1) which is a reaction product are uniformly dissolved, and inert to (a1) Is not particularly limited, for example, hydrocarbons such as toluene, xylene, cyclohexane, decalin, ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-amyl acetate, ethoxyethyl propionate, 3 -Esters such as methoxybutyl acetate, methoxypropyl acetate, cellosolve acetate, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propyl cellosolve, butyl cellosolve, isobutyl cellosolve, tert -Butyl cello solo Cellosolves such as monoglyme, diglyme and triglyme, propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monoisobutyl ether, propylene glycol mono tert-butyl ether Among these, alcohols, cellosolves, glymes, and propylene glycol monoalkyl ethers are preferable among these.

前記エポキシ樹脂(a1−1)とカルボキシル基含有化合物(a1−4)とを反応させる際には、必要に応じて1価のフェノール系化合物、アミン系化合物、グリシジル化合物、酸無水物を併用する事ができる。   When the epoxy resin (a1-1) and the carboxyl group-containing compound (a1-4) are reacted, a monovalent phenol compound, amine compound, glycidyl compound, and acid anhydride are used in combination as necessary. I can do things.

前記1価のフェノール系化合物としては、例えば、炭化水素、ハロゲンで核置換されていてもよいフェノール類が挙げられ、1価のアミン系化合物としては、ジブチルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン等の1価アルキルアミン類、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、N−メチルエタノールアミン、1−メチルアミノプロパンジオール等の1価アルカノールアミン類、モルホリン、ピペラジン、4−メチルピペラジン等の環状1価アミン類が挙げられる。また、1価のグリシジル化合物としては、フェノール、p−エチルフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、p−ターシャリブチルフェノール、s−ブチルフェノール、ノニルフェノール、キシレノール等の1価フェノール類とエピハロヒドリンとの縮合物、ネオデカン酸等の1価カルボン酸とエピハロヒドリンとの縮合物等ブチルグリシジルエーテル等のアルキルモノグリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートが挙げられ、これらは単独でも、2種類以上併用もできる。   Examples of the monovalent phenolic compound include phenols optionally substituted with hydrocarbons and halogens, and examples of the monovalent amine compound include dibutylamine and di-2-ethylhexylamine. And monovalent alkanolamines such as monovalent alkylamines, diethanolamine, diisopropanolamine, N-methylethanolamine and 1-methylaminopropanediol, and cyclic monovalent amines such as morpholine, piperazine and 4-methylpiperazine. . Monovalent glycidyl compounds include monovalent phenols such as phenol, p-ethylphenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, p-tertiarybutylphenol, s-butylphenol, nonylphenol, xylenol, and epihalohydrins. Condensates with glycidyl ether such as butyl glycidyl ether, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, etc. These may be used alone or in combination of two or more. .

上記の反応で得られた化合物(a1)は、そのままで次工程の反応に供してもよく、必要に応じて触媒の失活、溶剤の除去、残留モノマーの留去等の精製工程を行ってもよい。   The compound (a1) obtained by the above reaction may be used for the next step as it is, and if necessary, a purification step such as deactivation of the catalyst, removal of the solvent, distillation of the residual monomer, etc. is performed. Also good.

本発明で用いるグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)は、分子内にグリシジル基を有した4級オニウム塩であれば、特に制限されずに使用することができる。   The glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) used in the present invention can be used without particular limitation as long as it is a quaternary onium salt having a glycidyl group in the molecule.

前記グリシジル基含有オニウム塩(a2)としては、例えば、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、ビニル基を有する脂環式モノエポキシド等のエポキシ基含有ビニルモノマーと、4級オニウム塩を有するアクリル酸モノマー、4級オニウム塩を有するメタクリル酸モノマー等の4級オニウム塩を有するビニルモノマーとの共重合物や、下記一般式(1)   Examples of the glycidyl group-containing onium salt (a2) include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, epoxy group-containing vinyl monomers such as alicyclic monoepoxide having a vinyl group, and acrylic acid monomers having a quaternary onium salt, A copolymer with a vinyl monomer having a quaternary onium salt such as a methacrylic acid monomer having a quaternary onium salt, or the following general formula (1)

Figure 2007045940
(式中、Rは水素原子又はメチル基であり、Qは窒素原子又はリン原子であり、Xは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子であり、R、R、Rはそれぞれアルキル基又はアリール基であり、これらは同一でも異なっていても良い。)
で表される化合物が挙げられる。
Figure 2007045940
(In the formula, R is a hydrogen atom or a methyl group, Q is a nitrogen atom or a phosphorus atom, X is a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and R 1 , R 2 and R 3 are each an alkyl group or An aryl group, which may be the same or different.)
The compound represented by these is mentioned.

前記ビニル基を有する脂環式モノエポキシドとしては、例えば、セロキサイド2000(商品名:ダイセル化学工業株式会社製)が挙げられ、4級オニウム塩を有するアクリル酸モノマーとしては、例えば、DMAEA−Q(株式会社興人製、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート−メチルクロライド塩、79%水溶液)や、DMAPAA−Q(株式会社興人製、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド−メチルクロライド塩、75%水溶液)等が挙げられる。   Examples of the alicyclic monoepoxide having a vinyl group include Celoxide 2000 (trade name: manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.). Examples of the acrylic acid monomer having a quaternary onium salt include, for example, DMAEA-Q ( Kojin Co., Ltd., N, N-dimethylaminoethyl acrylate-methyl chloride salt, 79% aqueous solution) and DMAPAA-Q (Kojin Co., Ltd., N, N-dimethylaminopropylacrylamide-methyl chloride salt, 75% Aqueous solution) and the like.

また、グリシジル基含有4級オニウム塩(a2)として、エポキシ基含有ビニルモノマーと、アクリルアミドや3級アミンを有するアクリルモノマーを共重合させた後に、アルキルハライドで4級塩化した化合物も使用することができる。   In addition, as the glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2), a compound obtained by copolymerizing an epoxy group-containing vinyl monomer and an acrylic monomer having acrylamide or a tertiary amine and then quaternizing with an alkyl halide may be used. it can.

これらの中でも、得られる化合物(A)と水(B)との相溶性に優れる点から、前記一般式(1)で表される化合物を用いることが好ましく、特に入手が容易である点から、前記一般式(1)中のR、R、Rがそれぞれ同一または異なる炭素原子数1〜4の直鎖状のアルキル基である化合物を用いることが好ましく、Rが水素原子、Qが窒素原子、R、R、Rがメチル基であり、Xが塩素原子であるSY−GTA80[商品名、阪本薬品工業株式会社製、NV=80%水溶液、エポキシ当量(固形分):151g/eq]が最も好ましい。 Among these, it is preferable to use the compound represented by the general formula (1) from the viewpoint of excellent compatibility between the obtained compound (A) and water (B). It is preferable to use a compound in which R 1 , R 2 , and R 3 in the general formula (1) are the same or different linear alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, wherein R is a hydrogen atom, and Q is SY-GTA80 in which nitrogen atom, R 1 , R 2 , R 3 are methyl groups and X is a chlorine atom [trade name, manufactured by Sakamoto Yakuhin Kogyo Co., Ltd., NV = 80% aqueous solution, epoxy equivalent (solid content): 151 g / eq] is most preferred.

前述の化合物(a1)と前記グリシジル基含有4級オニウム塩(a2)との反応は、無溶剤または適切な溶剤下に行う事ができる。前記溶剤としては、前記化合物(a1)と前記グリシジル基含有4級オニウム塩(a2)とを均一に溶解し、且つ、反応生成物(A)に対して不活性であれば特に限定されるものではなく、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール等のアルコール類、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、デカリン等の炭化水素類、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n−アミル、エトキシエチルプロピロネート、3−メトキシブチルアセテート、メトキシプロピルアセテート、セロソルブアセテート等のエステル類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、イソブチルセロソロブ、tert−ブチルセロソロブ等のセロソルブ類、モノグライム、ジグライム、トリグライム等のグライム類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノtert−ブチルエーテル等が挙げられ、1種でも2種以上の混合溶剤としても使用することができる。これらの中でも得られる反応生成物の溶液をそのまま本発明の水性エポキシ樹脂組成物として用いることが可能である点から、水単独、又は、水とアルコール類、セロソルブ類、グライム類との混合溶剤を用いることが好ましい。   The reaction between the compound (a1) and the glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) can be carried out without solvent or in a suitable solvent. The solvent is not particularly limited as long as it uniformly dissolves the compound (a1) and the glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) and is inert to the reaction product (A). Instead, for example, alcohols such as water, methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, hydrocarbons such as toluene, xylene, cyclohexane, decalin, ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, n acetate -Amyl, ethoxyethyl propyronate, 3-methoxybutyl acetate, methoxypropyl acetate, cellosolve acetate and other esters, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propyl cellosolve, butyl cellosolve, isobutyl cellosolve, cellosolves such as tert-butyl cellosolve, Monoglai , Glymes such as diglyme and triglyme, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monoisobutyl ether, propylene glycol mono tert-butyl ether, etc. It can also be used as a solvent. Among these, the solution of the reaction product obtained can be used as it is as the aqueous epoxy resin composition of the present invention, so that water alone or a mixed solvent of water and alcohols, cellosolves and glymes is used. It is preferable to use it.

前記化合物(a1)と前記グリシジル基含有4級オニウム塩(a2)との反応比率としては、特に限定されないが、得られる水性エポキシ樹脂組成物の加工物の耐水性が良好であり、かつ、該組成物の保存安定性が良好である点から、(a2)中のエポキシ基1当量(eq)に対する(a1)中のグリシジル基と反応する官能基(x)の当量(eq)数は通常0.1以上200以下であり、好ましくは0.5以上50以下である。更に好ましくは0.7以上10以下であり、特に該比が0.8以上5以下であることが最も好ましい。   The reaction ratio between the compound (a1) and the glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) is not particularly limited, but the processed product of the resulting aqueous epoxy resin composition has good water resistance, and From the viewpoint of good storage stability of the composition, the number of equivalents (eq) of the functional group (x) reacting with the glycidyl group in (a1) relative to 1 equivalent (eq) of the epoxy group in (a2) is usually 0. .1 or more and 200 or less, preferably 0.5 or more and 50 or less. More preferably, it is 0.7 or more and 10 or less, and most preferably the ratio is 0.8 or more and 5 or less.

前記反応によって得られた化合物(A)は、そのままでも使用しても、必要に応じて溶剤の除去等の精製工程を行っても良い。   The compound (A) obtained by the reaction may be used as it is, or may be subjected to a purification step such as removal of a solvent as necessary.

本発明で用いるアルコキシシラン(B)としては、特に限定されるものではないが、水性エポキシ樹脂組成物の保存安定性に優れる点から、グリシジル基含有アルコキシシラン(b1)、アミノ基含有アルコキシシラン(b2)、(メタ)アクリロキシ基含有アルコキシシラン(b3)であることが好ましく、単独でも、2種以上を併用して用いても良い。   Although it does not specifically limit as alkoxysilane (B) used by this invention, From the point which is excellent in the storage stability of an aqueous epoxy resin composition, glycidyl group containing alkoxysilane (b1), amino group containing alkoxysilane ( b2) and (meth) acryloxy group-containing alkoxysilane (b3) are preferred, and they may be used alone or in combination of two or more.

前記グリシジル基含有アルコキシシラン(b1)としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロペニルオキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイミノオキシシランなどが挙げられる。すでに上市されている製品としては、例えば、KBM−403、KBE−403,KBE−402(いずれも信越化学工業株式会社製)、SH6040、AY43−026(いずれも東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製)等が挙げられる。   Examples of the glycidyl group-containing alkoxysilane (b1) include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and γ-glycidoxypropyl. Examples thereof include methyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriisopropenyloxysilane, and γ-glycidoxypropyltriiminooxysilane. As products already on the market, for example, KBM-403, KBE-403, KBE-402 (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), SH6040, AY43-026 (all manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) ) And the like.

前記アミノ基含有アルコキシシラン(b2)としては、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシランや、γ―アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−シクロヘキシル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−シクロヘキシル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。すでに上市されている製品としては、例えば、KBM−602、KBM−603、KBE−603、KBM−903、KBE−903(いずれも信越化学工業株式会社製)、SH6020、AY43−059、SZ6023(いずれも東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製)等が挙げられる。   Examples of the amino group-containing alkoxysilane (b2) include γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (Β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-cyclohexyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-cyclohexyl-γ -Aminopropyltriethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) -aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) -aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane and the like. As products already on the market, for example, KBM-602, KBM-603, KBE-603, KBM-903, KBE-903 (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), SH6020, AY43-059, SZ6023 (whichever As well as Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.).

前記(メタ)アクリロキシ基含有アルコキシシラン(b3)としては、例えば、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。すでに上市されている製品としては、例えば、KBM−5103、KBM−502、KBE−502、KBM−503、KBE503(いずれも信越化学工業株式会社製)、SZ6030、AY43−310M(いずれも東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製)等が挙げられる。   Examples of the (meth) acryloxy group-containing alkoxysilane (b3) include 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-methacryloxypropylmethyl. Examples thereof include diethoxysilane and 3-methacryloxypropyltriethoxysilane. Examples of products already on the market include KBM-5103, KBM-502, KBE-502, KBM-503, KBE503 (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), SZ6030, AY43-310M (all are Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.).

前記アルコキシシラン(B)の配合量としては、特に限定されるものではないが、得られる加工物の密着性と耐食性に優れ、且つ、加工性とのバランスに優れる点から、前記グリシジル基と反応する官能基(x)を有する化合物(a1)100重量部に対して1〜50重量部、好ましくは1〜30重量部、特に5〜30重量部であることが好ましい。   The compounding amount of the alkoxysilane (B) is not particularly limited, but it reacts with the glycidyl group from the viewpoint of excellent adhesion and corrosion resistance of the processed product and excellent balance with workability. 1 to 50 parts by weight, preferably 1 to 30 parts by weight, and particularly preferably 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the compound (a1) having the functional group (x).

本発明の水性エポキシ樹脂組成物は、例えば、化合物(A)を合成後、前記アルコキシシラン(B)を添加し混合することによって製造できる。   The aqueous epoxy resin composition of the present invention can be produced, for example, by adding and mixing the alkoxysilane (B) after synthesizing the compound (A).

本発明の水性エポキシ樹脂組成物中に水を導入する場合は、脱イオン水を用いることが好ましい。水は、化合物(A)を溶解又は分散させるために使用し、前記化合物(a1)とグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)との反応[化合物(A)を得る反応]時または反応終了後に添加することか出来、均一に攪拌混合することによって、水性エポキシ樹脂組成物とすることができる。   When water is introduced into the aqueous epoxy resin composition of the present invention, it is preferable to use deionized water. Water is used to dissolve or disperse the compound (A), and the reaction between the compound (a1) and the glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) [reaction to obtain the compound (A)] or after completion of the reaction It can be added, and it can be set as an aqueous epoxy resin composition by uniformly stirring and mixing.

本発明の水性エポキシ樹脂組成物は、密着性・加工性・耐食性等の性能バランスに優れた加工物を得るために、水性の化合物(A)とアルコキシシラン(B)を用いる方法を見出したものであるが、前述のようにアルコキシシランを外部添加する方法のみならず、特定の官能基を有するアルコキシシランを用いる場合には、樹脂中にシラン構造を導入すること(いわゆる内部添加)も可能であって、得られる加工物に同様の性能を付与することが可能である。
以下、この手法について説明する。
The aqueous epoxy resin composition of the present invention has found a method using an aqueous compound (A) and an alkoxysilane (B) in order to obtain a processed product having excellent performance balance such as adhesion, workability, and corrosion resistance. However, not only the method of externally adding alkoxysilane as described above, but also when using an alkoxysilane having a specific functional group, it is possible to introduce a silane structure into the resin (so-called internal addition). Thus, similar performance can be imparted to the obtained workpiece.
Hereinafter, this method will be described.

まず、重量平均分子量500〜60,000でかつグリシジル基と反応する官能基(x)を有する化合物(a1)と、グリシジル基含有4級オニウム塩(a2)と、グリシジル基含有アルコキシシラン(b1)とを反応させて得られる化合物(C)について記載する。   First, a compound (a1) having a weight average molecular weight of 500 to 60,000 and having a functional group (x) that reacts with a glycidyl group, a glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2), and a glycidyl group-containing alkoxysilane (b1) It describes about the compound (C) obtained by making these react.

グリシジル基含有アルコキシシラン(b1)を用いる場合は、エポキシ樹脂(a1−1)とグリシジル基と反応する官能基(x)を有する化合物との反応後で且つグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)との反応前、若しくは、グリシジル基含有4級オニウム塩(a2)と同時に反応させることによって、化合物(C)を得ることができる。このとき加熱反応を行うため、グリシジル基含有アルコキシシラン(b1)の加水分解および、脱水縮合反応によるゲル化の懸念から炭素数2個以上のアルコキシ基を有するシラン、又は珪素原子に直接結合しているアルコキシ基の数が2個以内のグリシジル基含有アルコキシシランを使用することが好ましい。また、グリシジル基含有アルコキシシラン(b1)の添加量としては、グリシジル基含有4級オニウム塩(a2)を分子内に十分に導入し、水性化可能な樹脂が得られる範囲において、適宜選択することが好ましい。前記グリシジル基含有アルコキシシラン(b1)としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。   When the glycidyl group-containing alkoxysilane (b1) is used, the glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) after the reaction between the epoxy resin (a1-1) and the compound having a functional group (x) that reacts with the glycidyl group. Compound (C) can be obtained by reacting with glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) before the reaction. At this time, since a heating reaction is performed, the glycidyl group-containing alkoxysilane (b1) is directly bonded to a silane having an alkoxy group having 2 or more carbon atoms or a silicon atom because of the concern of hydrolysis and dehydration condensation. It is preferable to use a glycidyl group-containing alkoxysilane having 2 or less alkoxy groups. The amount of the glycidyl group-containing alkoxysilane (b1) to be added is appropriately selected within a range in which a glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) is sufficiently introduced into the molecule and an aqueous resin can be obtained. Is preferred. Examples of the glycidyl group-containing alkoxysilane (b1) include γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane.

ここで用いる重量平均分子量500〜60,000でかつグリシジル基と反応する官能基(x)を有する化合物(a1)やグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)としては、前述の外部添加する方法の際に詳述したものと同様であり、好ましいグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)も同じである。   As the compound (a1) having a weight average molecular weight of 500 to 60,000 and a functional group (x) that reacts with a glycidyl group or a glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2), the above-mentioned external addition method is used. It is the same as that explained in full detail in that case, and the same also applies to the preferred glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2).

前記で得られた化合物(C)を均一に溶解または分散させるために水を使用するが、このとき使用するものは、脱イオン水が好ましい。水は、グリシジル基含有4級オニウム塩(a2)を用いて反応を行う時や反応終了後に添加することが出来る。   Water is used to uniformly dissolve or disperse the compound (C) obtained above. Deionized water is preferably used at this time. Water can be added when the reaction is carried out using the glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) or after completion of the reaction.

得られる水性エポキシ樹脂組成物の密着性等の向上のため、アルコキシシランの含有量を増量する場合には、前述のように、得られた化合物(C)に外部添加する方法を併用してもよく、このとき添加するアルコキシシランの種類としては、分子内に導入したグリシジル基含有アルコキシシラン(b1)と同一でも異なっていてもよい。   When the content of alkoxysilane is increased to improve the adhesion of the resulting aqueous epoxy resin composition, as described above, the method of externally adding to the obtained compound (C) may be used in combination. The type of alkoxysilane added at this time may be the same as or different from the glycidyl group-containing alkoxysilane (b1) introduced into the molecule.

次に、エポキシ樹脂(a1−1)と、アミノ基含有アルコキシシラン(b2)とを反応させて得られる重量平均分子量500〜60,000の化合物(a1’)とグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)とを反応させて得られる化合物(D)について記載する。   Next, the compound (a1 ′) having a weight average molecular weight of 500-60,000 obtained by reacting the epoxy resin (a1-1) with the amino group-containing alkoxysilane (b2) and a glycidyl group-containing quaternary onium salt ( It describes about the compound (D) obtained by making a2) react.

アミノ基含有アルコキシシラン(b2)を用いる場合、前記アミノ基含有化合物(a1−2)と同様の使用が可能で、中でも1級アミノ基含有アルコキシシランを用いることが好ましい。このとき加熱反応を行うため、アルコキシシランの加水分解および、脱水縮合反応によるゲル化の懸念から炭素数2個以上のアルコキシ基を有するアルコキシシラン、又は珪素原子に直接結合しているアルコキシ基の数が2個以内のアミノ基含有アルコキシシランを使用することが好ましい。また、該アミノ基含有アルコキシシラン(b2)の添加量としては、目的とする前記化合物(a1’)の分子量設定に応じて増減させることができる。更に、前記アミノ基含有化合物(a1−2)と併用することも可能である。前記アミノ基含有アルコキシシラン(b2)としては、例えば、γ―アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。   When the amino group-containing alkoxysilane (b2) is used, it can be used in the same manner as the amino group-containing compound (a1-2). Among them, it is preferable to use a primary amino group-containing alkoxysilane. At this time, since a heating reaction is performed, the number of alkoxysilanes having an alkoxy group having 2 or more carbon atoms, or alkoxy groups directly bonded to silicon atoms, because of the concern of hydrolysis of alkoxysilane and gelation by dehydration condensation reaction It is preferable to use an amino group-containing alkoxysilane having 2 or less. Further, the addition amount of the amino group-containing alkoxysilane (b2) can be increased or decreased depending on the molecular weight setting of the target compound (a1 ′). Furthermore, it can be used in combination with the amino group-containing compound (a1-2). Examples of the amino group-containing alkoxysilane (b2) include γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, and N- (β-aminoethyl) -γ-. Examples include aminopropylmethyldiethoxysilane.

ここで用いるエポキシ樹脂(a1−1)やグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)としては、前述の外部添加する方法の際に詳述したものと同様であり、好ましいグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)も同じである。   The epoxy resin (a1-1) and glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) used here are the same as those described in detail in the method of external addition described above, and are preferably glycidyl group-containing quaternary onium salts. The same applies to (a2).

前記で得られた化合物(D)を均一に溶解または分散させるために水を使用するが、このとき使用するものは、脱イオン水が好ましい。水は、エポキシ樹脂(a1−1)と、アミノ基含有アルコキシシラン(b2)を反応させる時、グリシジル基含有4級オニウム塩(a2)を用いて反応を行う時、又は反応終了後に添加することが出来る。   In order to uniformly dissolve or disperse the compound (D) obtained above, water is used. Deionized water is preferable for use at this time. Water is added when the epoxy resin (a1-1) is reacted with the amino group-containing alkoxysilane (b2), when the reaction is performed using the glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2), or after the reaction is completed. I can do it.

得られる水性エポキシ樹脂組成物の密着性等の向上のため、アルコキシシランの含有量を増量する場合には、前述のように、得られた化合物(D)に外部添加する方法を併用してもよく、このとき添加するアルコキシシランの種類としては、分子内に導入したアミノ基含有アルコキシシラン(b2)と同一でも異なっていてもよい。   When the content of alkoxysilane is increased to improve the adhesion of the resulting aqueous epoxy resin composition, as described above, a method of externally adding to the obtained compound (D) may be used in combination. The type of alkoxysilane added at this time may be the same as or different from the amino group-containing alkoxysilane (b2) introduced into the molecule.

本発明の水性エポキシ樹脂組成物としては、必要に応じて親水性の助剤を使用することができる。親水性の助剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等の低級アルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、n−プロピルセロソルブ、イソプロピルセロソロブ、ブチルセロソルブ、イソブチルセロソルブ、tert−ブチルセロソルブ等のセロソルブ類、モノグライム、ジグライム、トリグライム等のグライム類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ポリプロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ポリプロピレングリコールモノn−ブチルエーテル、ポリプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、ポリプロピレングリコールモノ−tert−ブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ダイアセトンアルコールが挙げられる。   As the aqueous epoxy resin composition of the present invention, a hydrophilic auxiliary can be used as necessary. Examples of hydrophilic auxiliaries include lower alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, n-propyl cellosolve, isopropyl cellosolve, butyl cellosolve, isobutyl cellosolve, and tert-butyl cellosolve, Glymes such as monoglyme, diglyme, triglyme, propylene glycol monomethyl ether, polypropylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, polypropylene glycol mono n-butyl ether, polypropylene glycol monoisobutyl ether, polypropylene glycol mono-tert-butyl ether, and other propylene Examples include glycol monoalkyl ethers and diacetone alcohol It is.

これらの中でも、化合物(A)、化合物(C)及び化合物(D)に対する溶解性が良好である点から、イソプロパノール、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、イソブチルセロソルブ、tert−ブチルセロソルブ、ジグライム、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ダイアセトンアルコールを用いることが好ましい。また、これらの助剤は、前記化合物(a1)の製造途中又は製造後、又は、前記化合物(a1)と、グリシジル基含有4級オニウム塩(a2)との反応時若しくは反応終了後に添加する事ができる。   Among these, isopropanol, propyl cellosolve, butyl cellosolve, isobutyl cellosolve, tert-butyl cellosolve, diglyme, propylene glycol monomethyl ether, propylene from the viewpoint of good solubility in compound (A), compound (C) and compound (D) It is preferable to use glycol monopropyl ether or diacetone alcohol. These auxiliaries are added during or after the production of the compound (a1), or at the time of the reaction of the compound (a1) with the glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) or after the completion of the reaction. Can do.

また、本発明の水性エポキシ樹脂組成物としては、本発明の特性を損なわない範囲で、必要に応じて、他のポリエステル系水性樹脂、アクリル系水性樹脂等を併用しても良い。   Moreover, as a water-based epoxy resin composition of this invention, you may use together other polyester-type water resin, acrylic water-based resin, etc. as needed in the range which does not impair the characteristic of this invention.

更に、本発明の水性エポキシ樹脂組成物は、得られる加工物の性能、例えば基材との密着性、耐食性をより優れたものとするために、硬化剤を併用することができる。   Furthermore, the aqueous epoxy resin composition of the present invention can be used in combination with a curing agent in order to improve the performance of the obtained workpiece, for example, the adhesion to the substrate and the corrosion resistance.

硬化剤としては、前記化合物(A)、化合物(C)又は化合物(D)中における水酸基と硬化反応が可能である化合物であれば特に限定されるものではないが、工業的入手の容易性、得られる硬化物の前述の性能に優れる点からアミノ樹脂、イソシアネート化合物、又はフェノール樹脂を用いることが好ましい。   The curing agent is not particularly limited as long as it is a compound capable of undergoing a curing reaction with a hydroxyl group in the compound (A), compound (C), or compound (D). It is preferable to use an amino resin, an isocyanate compound, or a phenol resin from the viewpoint that the obtained cured product is excellent in the aforementioned performance.

前記アミノ樹脂としては、例えば、メラミンとアルデヒド化合物から誘導されるメラミン樹脂、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン等とアルデヒド化合物から誘導されるグアナミン樹脂、尿素、チオ尿素等とアルデヒド化合物から誘導される尿素樹脂等が挙げられる。これらは単独でも2種類以上の併用でも使用できる。   Examples of the amino resins include melamine resins derived from melamine and aldehyde compounds, guanamine resins derived from aldehyde compounds such as benzoguanamine and acetoguanamine, and urea resins derived from aldehyde compounds such as urea and thiourea. Can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.

更に、前記アミノ樹脂としてはメラミン、尿素等のアミノ成分が共縮合されたものや樹脂中のメチロール基がメタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール等のアルコールで置換されたものも使用することができる。   Further, as the amino resin, those in which amino components such as melamine and urea are co-condensed, and those in which methylol groups in the resin are substituted with alcohols such as methanol, propanol, isopropanol, butanol and isobutanol may be used. it can.

前記アミノ樹脂の使用割合としては、水性エポキシ樹脂組成物中の樹脂固形分100重量部に対してアミノ樹脂中の固形分が1〜40重量部であることが好ましく、更に好ましくは2〜30重量部である。   The amino resin is used in a proportion of preferably 1 to 40 parts by weight, more preferably 2 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin solids in the aqueous epoxy resin composition. Part.

前記イソシアネート化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、ジイソシアネートとして、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、キシリレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート類、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジ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、ダイマー酸ジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類、イソホロンジイソシアネート、水素化トリレジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、水素化メタキシリレンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート類等が挙げられ、無溶剤でも、溶剤に希釈されているものも使用できる。   Although it does not specifically limit as said isocyanate compound, For example, aromatic isocyanates, such as phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), xylylene diisocyanate, metaxylylene diisocyanate, as diisocyanate, for example. Aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, hydrogenated metaxylylene diisocyanate, norbornene Alicyclic diisocyanates such as diisocyanates S and the like, and solvent-free, can be used those which are diluted in a solvent.

前記ジイソシアネート以外のポリイソシアネートとしては、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ジメチルトリフェニルメタンテトライソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアナートフェニル)−トリホスフェート等が挙げられる。   Examples of the polyisocyanate other than the diisocyanate include polymethylene polyphenyl isocyanate, dimethyltriphenylmethane tetraisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, and tris (isocyanatophenyl) -triphosphate.

更にイソシアネート化合物としては、上記イソシアネートを用いて、蒸気圧低下や粘度、官能基数、反応性の調整、特殊な物性を付与する等の目的で、種々の変性反応を行ったものも使用することができる。これらの例としては、アルコール類との反応物であるウレタンプレポリマー類、イソシアネート基同士を付加反応させて得られるアロファネート変性イソシアネート類、ビウレット変性イソシアネート類、ウレトジオン変性イソシアネート類、イソシアヌレート変性イソシアネート類、イソシアネート基の縮合反応等を利用したカルボジイミド変性体、ウレトニミン変性体、アシル尿素ジイソシアネート体等が挙げられる。   Furthermore, as the isocyanate compound, it is also possible to use those subjected to various modification reactions for the purpose of reducing the vapor pressure, adjusting the viscosity, the number of functional groups, the reactivity, and imparting special physical properties using the above isocyanate. it can. Examples of these are urethane prepolymers that are reaction products with alcohols, allophanate-modified isocyanates obtained by addition reaction of isocyanate groups, biuret-modified isocyanates, uretdione-modified isocyanates, isocyanurate-modified isocyanates, Examples thereof include a carbodiimide-modified product, an uretonimine-modified product, an acylurea diisocyanate product, and the like utilizing an isocyanate group condensation reaction.

前記ウレタンプレポリマー類としては、例えば、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、オレイルアルコール等の不飽和アルコールの2量体からなるジオール類、トリメチロールプロパン、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、ポリエステルポリオール等のポリオールと上記イソシアネート化合物とを反応させて得られる、末端にイソシアネート基を有する化合物類等が挙げられる。   Examples of the urethane prepolymers include diols composed of dimers of unsaturated alcohols such as ethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and oleyl alcohol, trimethylolpropane, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, Examples thereof include compounds having an isocyanate group at the terminal, obtained by reacting a polyol such as polyester polyol with the isocyanate compound.

これらのイソシアネート化合物は、単独で用いても、2種類以上の混合物として用いても良い。   These isocyanate compounds may be used alone or as a mixture of two or more.

前記イソシアネート化合物と使用割合としては、特に制限されるものではないが、得られる硬化物の前記性能に優れる点から、水性エポキシ樹脂組成物中の樹脂固形分100重量部に対してイソシアネート化合物中の固形分を1〜30重量部で用いることが好ましく、更に好ましくは3〜25重量部である。   Although it does not restrict | limit especially as said isocyanate compound and a usage rate, From the point which is excellent in the said performance of the hardened | cured material obtained, in an isocyanate compound with respect to 100 weight part of resin solid content in an aqueous epoxy resin composition. The solid content is preferably 1 to 30 parts by weight, more preferably 3 to 25 parts by weight.

前記フェノール樹脂としては、フェノール類とアルデヒド化合物とを触媒の存在下に縮合反応させた化合物であれば特に限定されず、単独でも2種類以上の併用も可能である。   The phenol resin is not particularly limited as long as it is a compound in which a phenol and an aldehyde compound are subjected to a condensation reaction in the presence of a catalyst, and can be used alone or in combination of two or more.

前記フェノール類としては、例えば、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−tert−ブチルフェノール、m−tert−ブチルフェノール、p−tert−ブチルフェノール、p−シクロヘキシルフェノール、ノニルフェノール、キシレノール等の1価フェノール類や、ビスフェノールA、ビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールZ等のビスフェノール類、1,5−ジオキシナフタレン、1,6−ジオキシナフタレン等のナフタレンジオール類、ビフェノール、テトラメチルビフェノールが挙げられ、これらは単独または2種類以上の併用も可能である。   Examples of the phenols include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, o-tert-butylphenol, m-tert-butylphenol, p-tert-butylphenol, p-cyclohexylphenol, nonylphenol, and xylenol. Monohydric phenols, bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, tetramethylbisphenol F, bisphenol AD, bisphenol Z, naphthalenediols such as 1,5-dioxynaphthalene, 1,6-dioxynaphthalene, biphenol, Examples thereof include tetramethylbiphenol, and these can be used alone or in combination of two or more.

前記触媒としては、塩基性触媒または酸触媒を使用することができる。塩基性触媒としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物、アミン類、アンモニアなどが挙げられ、レゾール型縮合物が得られる。酸触媒としては塩酸、リン酸、シュウ酸等が挙げられ、ノボラック型縮合物が得られる。   As the catalyst, a basic catalyst or an acid catalyst can be used. Examples of the basic catalyst include alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide and sodium hydroxide, amines, ammonia and the like, and a resol-type condensate is obtained. Examples of the acid catalyst include hydrochloric acid, phosphoric acid, oxalic acid and the like, and a novolak type condensate can be obtained.

前記フェノール樹脂の使用割合としては、特に限定されないが、水性エポキシ樹脂組成物の樹脂固形分100重量部に対してフェノール樹脂中の固形分1〜40重量部で用いることが好ましく、更に好ましくは2〜30重量部である。   The proportion of the phenol resin used is not particularly limited, but it is preferably 1 to 40 parts by weight of solid content in the phenol resin with respect to 100 parts by weight of resin solid content of the aqueous epoxy resin composition, more preferably 2 -30 parts by weight.

また、本発明の水性エポキシ樹脂組成物には、必要に応じて、ハジキ防止剤、ダレ止め剤、流展剤、消泡剤、硬化促進剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の各種添加剤を配合してもよい。   In addition, the aqueous epoxy resin composition of the present invention includes various additives such as a repellency inhibitor, an anti-sagging agent, a spreading agent, an antifoaming agent, a curing accelerator, an ultraviolet absorber, and a light stabilizer as necessary. May be blended.

本発明の水性エポキシ樹脂組成物の用途としては、特に制限されるものではないが、例えば、塗料、接着剤、繊維集束剤、コンクリートプライマー等として好適に用いることができる。   Although it does not restrict | limit especially as a use of the water-based epoxy resin composition of this invention, For example, it can use suitably as a coating material, an adhesive agent, a fiber sizing agent, a concrete primer, etc.

本発明の水性エポキシ樹脂組成物を塗料用途に用いる場合には、必要に応じて、防錆顔料、着色顔料、体質顔料等の各種フィラーや各種添加剤等を配合することが好ましい。前記防錆顔料としては亜鉛粉末、リンモリブテン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、クロム酸バリウム、クロム酸アルミニウム、グラファイト等の鱗片状顔料等が挙げられ、着色顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、硫化亜鉛、ベンガラが挙げられ、また体質顔料としては硫酸バリウム、炭酸カルシウム、タルク、カオリン等が挙げられる。これらフィラーの配合量としては、化合物(A)、化合物(C)、又は化合物(D)、及び必要に応じて配合される硬化剤の合計100重量部に対して、10〜70重量部であることが、塗膜性能、塗装作業性等の点から好ましい。   When the aqueous epoxy resin composition of the present invention is used for coating applications, it is preferable to incorporate various fillers such as rust preventive pigments, colored pigments, extender pigments, various additives, and the like as necessary. Examples of the rust preventive pigment include zinc powder, aluminum phosphomolybdate, zinc phosphate, aluminum phosphate, barium chromate, aluminum chromate, and scaly pigments such as graphite. Color pigments include carbon black, oxidized Examples thereof include titanium, zinc sulfide, and bengara. Examples of extender pigments include barium sulfate, calcium carbonate, talc, and kaolin. As a compounding quantity of these fillers, it is 10-70 weight part with respect to a total of 100 weight part of a compound (A), a compound (C), or a compound (D), and the hardening | curing agent mix | blended as needed. It is preferable from the viewpoints of coating film performance, painting workability and the like.

本発明の水性エポキシ樹脂組成物を塗料用に使用する場合における塗装方法については、特に限定されず、ロールコート、スプレー、刷毛、ヘラ、バーコーター、浸漬塗装、電着塗装方法にて行う事ができ、その加工方法としては、常温乾燥〜加熱硬化を行うことができる。加熱する場合は50〜250℃、好ましくは60〜230℃で、2〜30分、好ましくは5〜20分反応させることにより、塗膜を得ることが出来る。   The coating method in the case of using the aqueous epoxy resin composition of the present invention for coating is not particularly limited, and may be performed by roll coating, spraying, brushing, spatula, bar coater, dip coating, electrodeposition coating method. As the processing method, room temperature drying to heat curing can be performed. In the case of heating, a coating film can be obtained by reacting at 50 to 250 ° C., preferably 60 to 230 ° C., for 2 to 30 minutes, preferably 5 to 20 minutes.

また、本発明の水性エポキシ樹脂組成物を接着剤として使用する場合は、特に限定されず、スプレー、刷毛、ヘラにて基材へ塗布後、基材の接着面を合わせることで行う事ができ、接合部は周囲の固定や圧着する事で強固な接着層を形成することができる。基材としては鋼板、コンクリート、モルタル、木材、樹脂シート、樹脂フィルムが適し、必要に応じて研磨等の物理的処理やコロナ処理等の電気処理、化成処理等の化学処理などの各種表面処理を施した後に塗布すると更に好ましい。   In addition, when the aqueous epoxy resin composition of the present invention is used as an adhesive, it is not particularly limited, and can be performed by applying the sprayed, brushed, or spatula to the base material, and then matching the adhesive surface of the base material. In addition, the bonding portion can form a strong adhesive layer by fixing or pressing the periphery. Steel plates, concrete, mortar, wood, resin sheets, resin films are suitable as the base material, and various surface treatments such as physical treatment such as polishing, electrical treatment such as corona treatment, and chemical treatment such as chemical conversion treatment are performed as necessary. More preferably, it is applied after application.

また、本発明の水性エポキシ樹脂組成物を繊維集束剤として使用する場合は、特に限定されず行う事ができ、例えば、紡糸直後の繊維にローラーコーターを用いて塗布し、繊維ストランドとして巻き取った後、乾燥を行う方法が挙げられる。用いる繊維としては、特に制限されるものではなく、例えば、ガラス繊維、セラミック繊維、石綿繊維、炭素繊維、ステンレス繊維等の無機繊維、綿、麻等の天然繊維、ポリエステル、ポリアミド、ウレタン等の合成繊維等が挙げられ、その基材の形状としては短繊維、長繊維、ヤーン、マット、シート等が挙げられる。繊維集束剤としての使用量としては繊維に対して樹脂固形分として0.1〜2重量%であることが好ましい。   Further, when the aqueous epoxy resin composition of the present invention is used as a fiber sizing agent, it can be carried out without any particular limitation. For example, the fiber immediately after spinning is applied using a roller coater and wound as a fiber strand. Thereafter, a method of drying is mentioned. The fiber used is not particularly limited. For example, inorganic fibers such as glass fiber, ceramic fiber, asbestos fiber, carbon fiber, and stainless fiber, natural fibers such as cotton and hemp, synthetic fibers such as polyester, polyamide, and urethane. Examples of the shape of the base material include short fibers, long fibers, yarns, mats, sheets, and the like. The amount used as the fiber sizing agent is preferably 0.1 to 2% by weight as the resin solid content with respect to the fiber.

また、本発明の水性エポキシ樹脂組成物をコンクリートプライマーとして使用する場合は、特に限定されず、ロール、スプレー、刷毛、ヘラ、鏝にて行う事ができる。   Moreover, when using the water-based epoxy resin composition of this invention as a concrete primer, it is not specifically limited, It can carry out with a roll, a spray, a brush, a spatula, and a scissors.

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」、「%」は特に断りのない限り、重量基準である。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In the examples, “parts” and “%” are based on weight unless otherwise specified.

尚、(a1)の重量平均分子量の測定はGPCを使用し、以下の条件下で行った。
試料0.1gをTHF10mlに溶解して試料液を調整し、この試料液50μlをカラムに注入し、下記の条件で保持時間の測定を行った。重量平均分子量は、分子量既知のポリスチレンを標準物質とした換算値である。
機器:HLC−8220GPC(トーソー株式会社製)
カラム:TSG−GUARDCOLUMN+TSG−GEL G2000HXL×2本+TSG−GEL G3000HXL+TSG−GEL G4000HXL(全てトーソー株式会社製)
カラム温度:40℃
移動相、流量:THF(1ml/min)
ピーク検出法:RI
In addition, the measurement of the weight average molecular weight of (a1) was performed on condition of the following using GPC.
A sample solution was prepared by dissolving 0.1 g of a sample in 10 ml of THF, 50 μl of this sample solution was injected into a column, and the retention time was measured under the following conditions. The weight average molecular weight is a conversion value using polystyrene having a known molecular weight as a standard substance.
Equipment: HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSG-GUARDCOLUMN + TSG-GEL G2000HXL × 2 + TSG-GEL G3000HXL + TSG-GEL G4000HXL (all manufactured by Tosoh Corporation)
Column temperature: 40 ° C
Mobile phase, flow rate: THF (1 ml / min)
Peak detection method: RI

実施例1
温度計、撹拌装置、窒素ガス導入管を付した4つ口フラスコに、EPICLON 850−S(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量188g/eq、大日本インキ化学工業株式会社製)300部とビスフェノールA 88部を仕込み、80℃まで加熱撹拌することによって均一にした。ここに、触媒としてテトラメチルアンモニウムクロライド50%水溶液を0.1部仕込み、更に140℃で3時間撹拌した後、モノエタノールアミン(一級アルカノールアミン、三井化学株式会社製)を29部仕込み、更に3時間反応させ、重量平均分子量22,000の化合物(a1−i)を得た。ここにブチルセロソルブ 207部を仕込み、溶液が均一となった事を確認した後液温を80℃まで冷却した。続いてSY−GTA(グリシジル基含有4級オニウム塩−80%水溶液、阪本薬品工業株式会社製)17.9部を仕込み更に80℃で3時間反応させた。更にイオン交換水1173.6部を加えた後、KBM−403(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業製)35部を添加することによって、不揮発分25.2%の白色液体状の水性エポキシ樹脂組成物を得た。これを(E−1)とする。
Example 1
In a four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a nitrogen gas inlet tube, 300 parts of EPICLON 850-S (bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent 188 g / eq, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) and bisphenol A 88 parts were charged and uniformed by heating and stirring to 80 ° C. Here, 0.1 part of a 50% aqueous solution of tetramethylammonium chloride as a catalyst was added, and further stirred at 140 ° C. for 3 hours, and then 29 parts of monoethanolamine (primary alkanolamine, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was added. It was made to react for a time and the compound (a1-i) of the weight average molecular weight 22,000 was obtained. 207 parts of butyl cellosolve was added here, and after confirming that the solution became uniform, the liquid temperature was cooled to 80 ° C. Subsequently, 17.9 parts of SY-GTA (glycidyl group-containing quaternary onium salt-80% aqueous solution, manufactured by Sakamoto Yakuhin Kogyo Co., Ltd.) was added and further reacted at 80 ° C. for 3 hours. Further, 1173.6 parts of ion-exchanged water was added, and then 35 parts of KBM-403 (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added to form a white liquid with a non-volatile content of 25.2%. An aqueous epoxy resin composition was obtained. This is defined as (E-1).

実施例2
実施例1において、KBM−403を40部に変更した以外は同様に行い、不揮発分25.4%の白色液体状の水性エポキシ樹脂組成物を得た。これを(E−2)とする。
Example 2
In Example 1, it carried out similarly except having changed KBM-403 to 40 parts, and obtained the white liquid aqueous epoxy resin composition of 25.4% of non volatile matters. This is defined as (E-2).

実施例3
温度計、撹拌装置、窒素ガス導入管を付した4つ口フラスコに、EPICLON 850−S(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量188g/eq、大日本インキ化学工業株式会社製)300部とビスフェノールA 86部を仕込み、80℃まで加熱撹拌することによって均一にした。ここに、触媒としてテトラブチルホスホニウムクロライド80%水溶液を0.1部仕込み、更に140℃で3時間撹拌した。ここにトリフェニルホスフィン2.4部、アジピン酸100部を加え、更に140℃で4時間攪拌することにより重量平均分子量10,000の化合物(a1−ii)を得た。ここにブチルセロソルブ 315.6部を仕込み、溶液が均一となった事を確認した後液温を90℃まで冷却した。続いてSY−GTA 49.8部を仕込み更に90℃で3時間反応させた。ここにイオン交換水1253部を加え、最後に、KBM−403を5部加えることによって、不揮発分25.2%の白色液体状の水性エポキシ樹脂組成物を得た。これを(E−3)とする。
Example 3
In a four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a nitrogen gas inlet tube, 300 parts of EPICLON 850-S (bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent 188 g / eq, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) and bisphenol A 86 parts were charged and uniformed by heating and stirring to 80 ° C. Here, 0.1 part of an 80% aqueous solution of tetrabutylphosphonium chloride as a catalyst was added and further stirred at 140 ° C. for 3 hours. 2.4 parts of triphenylphosphine and 100 parts of adipic acid were added thereto, and the mixture was further stirred at 140 ° C. for 4 hours to obtain a compound (a1-ii) having a weight average molecular weight of 10,000. Here, 315.6 parts of butyl cellosolve was charged, and after confirming that the solution became uniform, the liquid temperature was cooled to 90 ° C. Subsequently, 49.8 parts of SY-GTA was charged and further reacted at 90 ° C. for 3 hours. 1253 parts of ion-exchanged water was added thereto, and finally 5 parts of KBM-403 was added to obtain a white liquid aqueous epoxy resin composition having a nonvolatile content of 25.2%. This is defined as (E-3).

実施例4
実施例1において化合物(a1−i)を得るまでを同様に行い、ここにブチルセロソルブ 207部を仕込み、溶液が均一となった事を確認した後液温を90℃まで冷却した。続いて、KBM−403 26.39部を仕込み、更に90℃で1時間撹拌した。更にSY−GTA17.9部を仕込み80℃で3時間反応させた。最後にイオン交換水1620.3部を添加することによって、不揮発分20.0%の白色液体状の水性エポキシ樹脂組成物を得た。これを(E−4)とする。
Example 4
The same procedure as in Example 1 was carried out until the compound (a1-i) was obtained. 207 parts of butyl cellosolve was charged therein, and after confirming that the solution was uniform, the solution temperature was cooled to 90 ° C. Subsequently, 26.39 parts of KBM-403 was charged and further stirred at 90 ° C. for 1 hour. Further, 17.9 parts of SY-GTA was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. Finally, 1620.3 parts of ion-exchanged water was added to obtain a white liquid aqueous epoxy resin composition having a nonvolatile content of 20.0%. This is defined as (E-4).

実施例5
実施例4においてSY−GTAを添加するまでを同様に行い、続いてイオン交換水を1173.6部加え、その後、40℃以下でKBM−403 8.61部を添加し、均一となるまで攪拌することによって不揮発分25.2%の白色液体状の水性エポキシ樹脂組成物を得た。これを(E−5)とする。
Example 5
In the same manner as in Example 4 until SY-GTA was added, followed by addition of 1173.6 parts of ion-exchanged water, followed by addition of 8.61 parts of KBM-403 at 40 ° C. or lower and stirring until uniform. As a result, a white liquid aqueous epoxy resin composition having a nonvolatile content of 25.2% was obtained. This is defined as (E-5).

実施例6
温度計、撹拌装置、窒素ガス導入管を付した4つ口フラスコに、EPICLON 850−S(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量188g/eq、大日本インキ化学工業株式会社製)300部とビスフェノールA 88部を仕込み、80℃まで加熱撹拌することによって均一にした。ここに、触媒としてテトラメチルアンモニウムクロライド50%水溶液を0.1部仕込み、更に140℃で3時間撹拌した後、モノエタノールアミンを14.5部、KBE−903(3−アミノプロピルトリエトキシシラン、信越化学工業製)12.6部を仕込み、110℃で2時間反応させ、重量平均分子量20,000の化合物(a1−iii)を得た。ここにブチルセロソルブ 207部を仕込み、溶液が均一となった事を確認した後液温を80℃まで冷却した。続いてSY−GTA11.0部を仕込み更に80℃で3時間反応させた。更にイオン交換水1721.9部を添加することによって、不揮発分18.0%の白色液体状の水性エポキシ樹脂組成物を得た。これを(E−6)とする。
Example 6
In a four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a nitrogen gas inlet tube, 300 parts of EPICLON 850-S (bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent 188 g / eq, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) and bisphenol A 88 parts were charged and uniformed by heating and stirring to 80 ° C. Here, 0.1 part of a 50% aqueous solution of tetramethylammonium chloride as a catalyst was added, and further stirred at 140 ° C. for 3 hours, and then 14.5 parts of monoethanolamine, KBE-903 (3-aminopropyltriethoxysilane, 12.6 parts (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) were charged and reacted at 110 ° C. for 2 hours to obtain a compound (a1-iii) having a weight average molecular weight of 20,000. 207 parts of butyl cellosolve was added here, and after confirming that the solution became uniform, the liquid temperature was cooled to 80 ° C. Subsequently, 11.0 parts of SY-GTA was charged and further reacted at 80 ° C. for 3 hours. Further, 1721.9 parts of ion-exchanged water was added to obtain a white liquid aqueous epoxy resin composition having a nonvolatile content of 18.0%. This is defined as (E-6).

比較例1
実施例1において、SY−GTAを反応させるまでを同様にして行い、更にイオン交換水1514.7部を添加することによって、不揮発分20.0%の白色液体状の水性エポキシ樹脂組成物を得た。これを(E’−1)とする。
Comparative Example 1
In Example 1, the process until SY-GTA is reacted is carried out in the same manner, and 1514.7 parts of ion-exchanged water is further added to obtain a white liquid aqueous epoxy resin composition having a nonvolatile content of 20.0%. It was. This is defined as (E′-1).

表1に、実施例1〜6、比較例1で得られた水性エポキシ樹脂組成物(E−1)〜(E−6)及び(E’−1)の性状値および、40℃の乾燥機内保存時における外観の変化を示す。表1において、ワニス保存安定性は、水性エポキシ樹脂組成物を100ml容量のマヨネーズ瓶に90g量り取り、40℃の乾燥機内にて保管し、所定の経過時間後に目視にて外観を観察した。
〇:沈殿、分離なし。×:分離が見られる。××:凝集物発生。
また、安定性試験6ヵ月後のマヨネーズ瓶を開け、臭気について官能試験を行った。
○:臭気無し。×:臭気有り。
Table 1 shows the property values of the aqueous epoxy resin compositions (E-1) to (E-6) and (E′-1) obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, and the inside of a dryer at 40 ° C. Changes in appearance when stored. In Table 1, varnish storage stability was measured by weighing 90 g of an aqueous epoxy resin composition into a 100 ml mayonnaise bottle, storing it in a dryer at 40 ° C., and visually observing the appearance after a predetermined elapsed time.
○: No precipitation or separation. X: Separation is observed. XX: Aggregate generation.
Moreover, the mayonnaise bottle 6 months after the stability test was opened, and a sensory test was conducted for odor.
○: No odor. X: Odor is present.

Figure 2007045940
Figure 2007045940

表1の脚注
NV(%):水性エポキシ樹脂組成物中の不揮発分(%)
Footnotes in Table 1 NV (%): non-volatile content (%) in aqueous epoxy resin composition

試験例1〜6、及び比較試験例1〜2
次に、得られた水性エポキシ樹脂組成物を用いて表2の配合比で水性塗料を作成し、#400のサンドペーバーで表面処理を行った冷却圧延鋼板に対しバーコーターにて乾燥膜厚が20μmとなるように塗布した後、塗膜物性評価を行った。なお、表2記載のラッカー塗膜物性は100℃×20分+25℃×5日後養生後の試験結果である。尚、各試験方法及び評価基準は下記の通りである。
Test Examples 1-6 and Comparative Test Examples 1-2
Next, a water-based paint was prepared using the obtained water-based epoxy resin composition at a blending ratio shown in Table 2, and the dry film thickness was measured with a bar coater on a cold-rolled steel sheet that had been surface-treated with a # 400 sandpaper. After coating to 20 μm, the coating film physical properties were evaluated. In addition, the physical property of the lacquer coating film of Table 2 is a test result after 100 degreeC x 20 minutes +25 degreeC x 5 days post-curing. Each test method and evaluation criteria are as follows.

塗料安定性:作製した塗料を100ml容量のマヨネーズ瓶に90g量り取り、室温(25℃)下に保管し、所定の経過時間後に目視にて外観を観察した。
〇:沈殿、分離なし。×:分離が見られる。××:凝集物発生。
Paint stability: 90 g of the prepared paint was weighed into a 100 ml mayonnaise bottle, stored at room temperature (25 ° C.), and visually observed after a predetermined time.
○: No precipitation or separation. X: Separation is observed. XX: Aggregate generation.

衝撃強度:JIS K−5600−5−3(1999)に準拠し、デュポン式にて、撃心1/2インチ、荷重500gにて行った。
〇:50cmで亀裂等の発生無し。×:50cmで亀裂等の発生が認められる。
Impact strength: Measured according to JIS K-5600-5-3 (1999), DuPont type, with a half-shock and a load of 500 g.
◯: No crack or the like at 50 cm. X: Generation | occurrence | production of a crack etc. is recognized by 50 cm.

碁盤目試験:JIS K−5600−5−6(1999)に準拠し、1mm間隔で切れ目を入れ、テープを貼り付け後に引き剥がした後の塗膜状態を目視で観察した。
〇:剥がれなし。×:剥がれが見られる。
Cross cut test: According to JIS K-5600-5-6 (1999), cuts were made at intervals of 1 mm, and the state of the coating film was visually observed after peeling off after applying the tape.
○: No peeling. X: Peeling is seen.

MEKラビング:塗膜に対してMEKを染み込ませたウエスを一定の力でこすり、基材表面が現れるまで試験した。
〇:100往復以上。×:100往復以内に基材まで達する。
MEK rubbing: A cloth impregnated with MEK was rubbed with a certain force until the surface of the substrate appeared.
○: 100 round trips or more. X: A base material is reached within 100 reciprocations.

屈曲性:JIS K−5600−5−1(1999)に準拠し、円筒形マンドレル(直径2mm)により折り曲げられた場合の塗膜の割れおよび、基材からの剥れの有無を観察した。
〇:割れ、剥れ発生せず。×:割れ、又は剥れ発生。
Flexibility: In accordance with JIS K-5600-5-1 (1999), the coating film was observed to be cracked and peeled off from the substrate when bent by a cylindrical mandrel (diameter 2 mm).
○: No cracking or peeling occurred. X: Cracking or peeling occurred.

SST:JIS K−5600−7−1(1999)に準拠して行った。試験片にカッターでクロスカットを入れた後、試験器内に置き、300hr試験を行った後、クロスカット部からの塗膜の膨れ幅を記す。単位はmmである。   SST: Performed according to JIS K-5600-7-1 (1999). After putting a crosscut into the test piece with a cutter, placing it in a tester and conducting a 300 hr test, the swell width of the coating film from the crosscut portion is noted. The unit is mm.

Figure 2007045940
Figure 2007045940

表2の脚注
P−W−2 :菊地色素株式会社製 防錆顔料
NS#100 :日東粉化株式会社製 炭酸カルシウム
SW :日本タルク株式会社製 タルク
BYK−341:ビックケミー社製 添加剤
PWC(%) :塗料固形分に占める充填剤の重量割合
NV(%) :塗料の不揮発分(樹脂+充填剤)
Footnotes in Table 2 P-W-2: Anti-corrosive pigment manufactured by Kikuchi Dye Co., Ltd. NS # 100: Calcium carbonate manufactured by Nitto Flour Chemical Co., Ltd. SW: Talc manufactured by Nihon Talc Co., Ltd. BYK-341: Additive manufactured by BYK Chemie PWC (% ): Weight ratio of filler to solid content of paint NV (%): Non-volatile content of paint (resin + filler)

Claims (17)

重量平均分子量500〜60,000でかつグリシジル基と反応する官能基(x)を有する化合物(a1)とグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)を反応させて得られる化合物(A)と、アルコキシシラン(B)とを含有することを特徴とする水性エポキシ樹脂組成物。 A compound (A) obtained by reacting a compound (a1) having a weight average molecular weight of 500 to 60,000 and having a functional group (x) that reacts with a glycidyl group and a glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2); An aqueous epoxy resin composition containing silane (B). 前記化合物(A)100重量部に対してアルコキシシラン(B)を1〜30重量部用いる水性エポキシ樹脂組成物。 An aqueous epoxy resin composition using 1 to 30 parts by weight of alkoxysilane (B) with respect to 100 parts by weight of the compound (A). グリシジル基含有4級オニウム塩(a2)が下記一般式(1)
Figure 2007045940
(式中、Rは水素原子又はメチル基であり、Qは窒素原子又はリン原子であり、Xは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子であり、R、R、Rはそれぞれアルキル基又はアリール基であり、これらは同一でも異なっていても良い。)
で表される化合物である請求項1記載の水性エポキシ樹脂組成物。
The glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) is represented by the following general formula (1)
Figure 2007045940
(In the formula, R is a hydrogen atom or a methyl group, Q is a nitrogen atom or a phosphorus atom, X is a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and R 1 , R 2 and R 3 are each an alkyl group or An aryl group, which may be the same or different.)
The aqueous epoxy resin composition according to claim 1, which is a compound represented by the formula:
前記一般式(1)中のR、R、Rがそれぞれ同一または異なる炭素原子数1〜4の直鎖状のアルキル基である請求項3記載の水性エポキシ樹脂組成物。 The aqueous epoxy resin composition according to claim 3, wherein R 1 , R 2 and R 3 in the general formula (1) are the same or different linear alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms. 前記化合物(a1)中のグリシジル基と反応する官能基(x)が、アミノ基、水酸基又はカルボキシル基である請求項1記載の水性エポキシ樹脂組成物。 The aqueous epoxy resin composition according to claim 1, wherein the functional group (x) that reacts with the glycidyl group in the compound (a1) is an amino group, a hydroxyl group, or a carboxyl group. 前記化合物(a1)中のグリシジル基と反応する官能基(x)が、アミノ基である請求項1記載の水性エポキシ樹脂組成物。 The aqueous epoxy resin composition according to claim 1, wherein the functional group (x) that reacts with the glycidyl group in the compound (a1) is an amino group. 前記化合物(a1)が、エポキシ樹脂(a1−1)と、アミノ基含有化合物(a1−2)、水酸基含有化合物(a1−3)又はカルボキシル基含有化合物(a1−3)との反応により得られる化合物である請求項5記載の水性エポキシ樹脂組成物。 The compound (a1) is obtained by reaction of the epoxy resin (a1-1) with an amino group-containing compound (a1-2), a hydroxyl group-containing compound (a1-3), or a carboxyl group-containing compound (a1-3). The aqueous epoxy resin composition according to claim 5, which is a compound. アルコキシシラン(B)が、グリシジル基含有アルコキシシラン(b1)、アミノ基含有アルコキシシラン(b2)、又は(メタ)アクリロキシ基含有アルコキシシラン(b3)である請求項1〜7の何れか1項記載の水性エポキシ樹脂組成物。 The alkoxysilane (B) is a glycidyl group-containing alkoxysilane (b1), an amino group-containing alkoxysilane (b2), or a (meth) acryloxy group-containing alkoxysilane (b3). An aqueous epoxy resin composition. 水性塗料用樹脂組成物である請求項1記載の水性エポキシ樹脂組成物。 The aqueous epoxy resin composition according to claim 1, which is a resin composition for aqueous paint. 重量平均分子量500〜60,000でかつグリシジル基と反応する官能基(x)を有する化合物(a1)と、グリシジル基含有4級オニウム塩(a2)と、グリシジル基含有アルコキシシラン(b1)とを反応させて得られる化合物(C)と、水とを含有することを特徴とする水性エポキシ樹脂組成物。 A compound (a1) having a weight average molecular weight of 500 to 60,000 and having a functional group (x) that reacts with a glycidyl group, a glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2), and a glycidyl group-containing alkoxysilane (b1) An aqueous epoxy resin composition comprising a compound (C) obtained by reaction and water. グリシジル基含有4級オニウム塩(a2)が下記一般式(1)
Figure 2007045940
(式中、Rは水素原子又はメチル基であり、Qは窒素原子又はリン原子であり、Xは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子であり、R、R、Rはそれぞれアルキル基又はアリール基であり、これらは同一でも異なっていても良い。)
で表される化合物である請求項10記載の水性エポキシ樹脂組成物。
The glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) is represented by the following general formula (1)
Figure 2007045940
(In the formula, R is a hydrogen atom or a methyl group, Q is a nitrogen atom or a phosphorus atom, X is a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and R 1 , R 2 and R 3 are each an alkyl group or An aryl group, which may be the same or different.)
The aqueous epoxy resin composition according to claim 10, which is a compound represented by the formula:
前記一般式(1)中のR、R、Rがそれぞれ同一または異なる炭素原子数1〜4の直鎖状のアルキル基である請求項11記載の水性エポキシ樹脂組成物。 The aqueous epoxy resin composition according to claim 11, wherein R 1 , R 2 and R 3 in the general formula (1) are the same or different linear alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms. 水性塗料用樹脂組成物である請求項10〜12の何れか1項記載の水性エポキシ樹脂組成物。 It is a resin composition for water-based paints, The water-based epoxy resin composition of any one of Claims 10-12. エポキシ樹脂(a1−1)と、アミノ基含有アルコキシシラン(b2)とを反応させて得られる重量平均分子量500〜60,000の化合物(a1’)とグリシジル基含有4級オニウム塩(a2)とを反応させて得られる化合物(D)と水とを含有することを特徴とする水性エポキシ樹脂組成物。 A compound (a1 ′) having a weight average molecular weight of 500 to 60,000 obtained by reacting an epoxy resin (a1-1) with an amino group-containing alkoxysilane (b2), a glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2), An aqueous epoxy resin composition comprising a compound (D) obtained by reacting water and water. グリシジル基含有4級オニウム塩(a2)が下記一般式(1)
Figure 2007045940
(式中、Rは水素原子又はメチル基であり、Qは窒素原子又はリン原子であり、Xは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子であり、R、R、Rはそれぞれアルキル基又はアリール基であり、これらは同一でも異なっていても良い。)
で表される化合物である請求項14記載の水性エポキシ樹脂組成物。
The glycidyl group-containing quaternary onium salt (a2) is represented by the following general formula (1)
Figure 2007045940
(In the formula, R is a hydrogen atom or a methyl group, Q is a nitrogen atom or a phosphorus atom, X is a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and R 1 , R 2 and R 3 are each an alkyl group or An aryl group, which may be the same or different.)
The aqueous epoxy resin composition according to claim 14, which is a compound represented by the formula:
前記一般式(1)中のR、R、Rがそれぞれ同一または異なる炭素原子数1〜4の直鎖状のアルキル基である請求項15記載の水性エポキシ樹脂組成物。 The aqueous epoxy resin composition according to claim 15, wherein R 1 , R 2 , and R 3 in the general formula (1) are the same or different linear alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms. 水性塗料用樹脂組成物である請求項14〜16の何れか1項記載の水性エポキシ樹脂組成物。

The aqueous epoxy resin composition according to any one of claims 14 to 16, which is a resin composition for aqueous paints.

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