JP2013166850A - 水性防食塗料および防食塗膜 - Google Patents

水性防食塗料および防食塗膜 Download PDF

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Abstract

【課題】 水分散性に優れ、さらに塗膜の強度、耐水性、耐食性及び耐衝撃性に優れる水性防食塗料および耐水性を有し、かつ塗膜強度や耐食性にさらに優れる防食塗膜を提供すること。
【解決手段】 数平均分子量400〜10000のポリエチレングリコールモノアルキルエーテルと分子中に3つまたは4つのカルボキシ基を有する多価カルボン酸由来の酸無水物とを、分子中に少なくとも2つ以上のカルボキシ基が存在するようエステル化反応させて得られる分子中に少なくとも2つ以上のカルボキシ基を有する化合物と、分子内に2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂とを反応させて得られる水分散性エポキシ樹脂、硬化剤及び酸化亜鉛の含有率が50〜80重量%の範囲にある亜リン酸亜鉛系防錆顔料を含有する水性防食塗料。前記水性防食塗料を硬化して得られる防食塗膜。
【選択図】 なし

Description

本発明は、橋梁、プラント施設などの鋼製の構造物に使用されるエポキシ系の水性防食塗料に関し、更に詳しくは、水分散性に優れ、塗膜の強度、耐水性、耐食性及び耐衝撃性に優れ、低VOCを実現するエポキシ系の水性防食塗料に関する。
船舶、橋梁、タンク、プラント等の鋼構造物は、臨海部、河口部、水中などに設置されることが多く、極めて厳しい腐食環境下に置かれる場合が多い。かかる腐食環境に耐えるために、これらの構造物の表面には、防食塗装を施すのが一般的である。
このような防食塗料の低VOC化を目的として、水系のエポキシ樹脂塗料が種々提案されている。例えば、特許文献1には、エポキシ樹脂の骨格中にカルボキシル基や水酸基などの親水基を導入して得られる自己乳化型エポキシ樹脂、ポリアミン硬化剤及び常温で液状の炭化水素樹脂を含有する水希釈性防食塗料が開示されている。
また、特許文献2には、水溶性アミン樹脂及び疎水性液状エポキシ樹脂からなるバインダー樹脂とタルクからなる顔料を含む水系エポキシ樹脂塗料組成物が開示されている。
特開平5−202318号公報 特開2009−221256
しかしながら、特許文献1に開示された水希釈性防食塗料では、使用する自己乳化型エポキシ樹脂の使用量が多く、硬化反応させた後でも親水基が塗膜中に多く残るため、十分な耐水性、耐食性が得られないという問題があった。また、特許文献2に開示された水系エポキシ樹脂塗料組成物は、主剤に液状エポキシ樹脂を使用しているので、冬場には高粘度となってしまい、作業性に問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、水分散性に優れ、さらに塗膜の強度、耐水性、耐食性及び耐衝撃性に優れる水性防食塗料および耐水性を有し、かつ塗膜強度や耐食性にさらに優れる防食塗膜を提供することにある。
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究した結果、側鎖にポリエチレングリコール鎖を導入した2官能の水分散性エポキシ樹脂を用いると共に、特定の防食顔料を用いることで、硬化時の架橋密度を上げることが可能となり、その結果、優れた水分散性およびエポキシ樹脂に対するエマルジョン安定性を維持することが可能な水性防食塗料を提供でき、さらには耐水性、塗膜強度および耐食性に優れる防食塗膜を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、数平均分子量400〜10000のポリエチレングリコールモノアルキルエーテル(A−1)と、分子中に3つまたは4つのカルボキシ基を有する多価カルボン酸由来の酸無水物(A−2)を、分子中に少なくとも2つ以上のカルボキシ基が存在するようエステル化反応させて得られる分子中に少なくとも2つ以上のカルボキシ基を有する化合物(A−2)と、分子内に2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(B)とを反応させて得られる水分散性エポキシ樹脂(I)、硬化剤(II)及び酸化亜鉛の含有率が50〜80重量%の範囲にある亜リン酸亜鉛系防錆顔料(III)を含有する水性防食塗料を提供する。
また、本発明は上記課題を解決するために、前記水性防食塗料を硬化して得られる防食塗膜を提供する。
本発明の水性防食塗料は、水分散性に優れるうえ、塗膜強度、耐水性、耐食性及び耐衝撃性に優れる防食塗膜を提供することができる。
図1は、製造例1の工程1の合成原料として用いたメトキシポリエチレングリコールのGPCチャートである。 図2は、製造例1の工程1で得たカルボキシ基含有化合物〔(A)−1〕のGPCチャートである。 図3は、製造例1の工程1で得たカルボキシ基含有化合物〔(A)−1〕のIRチャートである。 図4は、製造例1の工程2で得た水分散性エポキシ樹脂(I−1)のC13NMRチャートである。 図5は、製造例2の工程2で得た水分散性アミン系硬化剤(II)のGPCチャートである。 図6は、製造例2の工程2で得た水分散性アミン系硬化剤(II)のIRチャートである。
本発明の 水分散性エポキシ樹脂(I)は、分子中に少なくとも2つ以上のカルボキシ基を有する化合物(A)(以下、単に「カルボキシ基含有化合物(A)」ということがある。)と、分子内に2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(B)とを反応させて得られる水分散性エポキシ樹脂(I)であって、前記化合物(A)が、数平均分子量400〜10000のポリエチレングリコールモノアルキルエーテル(A−1)と、分子中に3つ以上のカルボキシ基を有する多価カルボン酸またはその酸無水物(A−2)を、分子中に少なくとも2つ以上のカルボキシ基が存在するようエステル化反応させて得られるものである。以下、詳述する。
本発明に用いる化合物(A)(以下、単に「カルボキシ基含有化合物(A)」ということがある)は、数平均分子量400〜10000のポリエチレングリコールモノアルキルエーテル(A−1)と、分子中に3つ以上のカルボキシ基を有する多価カルボン酸またはその酸無水物(A−2)を、分子中に少なくとも2つ以上のカルボキシ基が存在するようエステル化反応させて得られる。
本発明で用いる数平均分子量400〜10000のポリエチレングリコールモノアルキルエーテル(A−1)としては、下記一般式(1)
Figure 2013166850
で表わされるポリエチレングリコールモノアルキルエーテルが挙げられる。但し、Rはアルキル基を表し、より具体的には、メチル基、エチル基などの炭素数1〜12のアルキル基、より好ましくは1〜4のアルキル基が挙げられる。nはエチレンオキサイド基の繰り返し数を示す。本発明で使用されるポリエチレングリコールモノアルキルエーテルのポリエチレングリコールの数平均分子量は、400〜10000、好ましくは1000〜4000である。当該数平均分子量は水酸基価から下記(式1)により算出される値を用いる。
Figure 2013166850
本発明で用いる分子中に3つまたは4つのカルボキシ基を有する多価カルボン酸由来の酸無水物(A−2)としては、分子中に3つまたは4つの、好ましくは3つのカルボキシ基を有する多価カルボン酸から、分子内脱水して得られる無水物であれば、芳香族多価カルボン酸や環状脂肪族多価カルボン酸由来の酸無水物など、従来公知のものを特に制限なく用いることができるが、芳香族多価カルボン酸由来の酸無水物が好ましい。芳香族多価カルボン酸の酸無水物としては、例えば、トリメット酸無水物、ピロメリット酸無水物、ベンゾフェノン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸無水物などが挙げられ、これらの中でも、トリメリット酸無水物が好ましい。また、環状脂肪族多価カルボン酸の酸無水物としては、例えば、水添トリメリット酸無水物、水添ピロメリット酸無水物などが挙げられる。
上記エステル化反応は、上記ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル(A−1)の水酸基に対する前記酸無水物(A−2)の酸無水物基(−COOCO−)の割合が1〜1.2の範囲で、より好ましくは1.0〜1.1の範囲で行う。上記酸無水物基の割合が1より小さい場合は、 水分散性エポキシ樹脂(I)中に水酸基が残存してしまうため、好ましくない。
また、上記エステル化反応の反応温度は、40〜140℃、より好ましくは80〜130℃である。さらに、上記エステル化反応の反応時間は、1〜5時間、より好ましくは1〜3時間である。上記エステル化反応には、必要に応じて、従来公知の触媒あるいは溶剤を使用することができる。
本発明で使用する水分散性エポキシ樹脂(I)は、カルボキシル基含有化合物(A)と、分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(B)とを反応させて得られる。
本発明に用いるエポキシ樹脂(B)としては、公知のエポキシ樹脂を使用することができ、それらの中でも、以下に例示するものが好ましい。好ましいエポキシ樹脂(B)としては、例えば、エピクロルヒドリンもしくはβ−メチルエピクロルヒドリンと、ビスフェノールA、ビスフェノールFもしくは、ビスフェノールスルホンから得られるエポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン等のような多価アルコールのポリグリシジルエーテル、アジピン酸、フタル酸、ダイマー酸などのポリカルボン酸のポリグリシジルエステル及びポリグリシジルアミン等が挙げられる。更に、上記のエポキシ樹脂をビスフェノールAやビスフェノールFのようなポリフェノール類、あるいは、アジピン酸やセバチン酸のようなポリカルボン酸で変性したエポキシ樹脂も好ましく利用できる。これらの中でも、エピクロルヒドリンと分子内に2つの水酸基を有するフェノール化合物から得られるエポキシ樹脂、具体的には、ビスフェノールAまたはビスフェノールFとエピクロルヒドリンとから得られるエポキシ樹脂がより好ましく利用できる。これらのエポキシ樹脂のエポキシ当量は150〜200であることが、より好ましい。
カルボキシ基含有化合物(A)と、分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(B)との反応は、カルボキシ基含有化合物(A)1モル当たり、上記エポキシ樹脂(B)を1.5モル以上2.5モル以下、好ましくは1.8モル以上2.2モル以下となる割合で反応させる。上記エポキシ樹脂(B)の割合が1.5モル未満の場合、 水分散性エポキシ樹脂(I)(α)の分子量が大きくなり、粘調になったり、溶解性が悪くなる傾向にあるため、好ましくない。また、上記エポキシ樹脂(B)の割合が2.5モルを超える場合、未反応のエポキシ樹脂(B)が増え、水分散性が低下する傾向にあるため、好ましくない。
また、カルボキシ基含有化合物(A)とエポキシ樹脂(B)との反応には、触媒を用いることができる。そのような触媒としては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ベンジルジメチルアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、N−メチルピペラジン等の3級アミン類、およびその塩類;2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、2,4−ジシアノ−6−[2−メチルイミダゾリル−1]−エチル−S−トリアジン、2−エチル−4−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート、等のイミダゾール類、およびその塩類;1,5−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデカン、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5−ノネン、1,4−ジアビシクロ[2,2,2,]オクタン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7−テトラフェニルボレート等のジアザビシクロ化合物類;トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス(ジメトキシフェニル)ホスフィン、トリス(ヒドロキシプロピル)ホスフィン、トリス(シアノエチル)ホスフィン等のホスフィン類;テトラフェニルホスホニウム塩、メチルトリブチルホスホニウム塩、メチルトリシアノエチルホスホニウム塩、テトラブチルホスホニウム塩等のホスホニウム塩類が挙げられ、これらの中でもベンゼン環を含有しないホスホニウム塩が着色しにくいことから、最も好ましく利用できる。触媒を使用する場合の使用割合は、 水分散性エポキシ樹脂(I)(α)100質量部に対して0.01〜5質量部の範囲が好ましい。この場合の反応温度は、70〜170℃の範囲が好ましく、80〜120℃の範囲が特に好ましい。また、反応時間は3〜10時間の範囲が好ましく、3〜8時間の範囲が特に好ましい。
上記カルボキシ基含有化合物(A)と上記エポキシ樹脂(B)との反応によって得られる水分散性エポキシ樹脂(I)のエポキシ当量は、600〜6000〔g/eq〕の範囲が好ましく、900〜2500〔g/eq〕の範囲が特に好ましい。エポキシ当量が600〔g/eq〕以上であれば水分散性が良くなる傾向にあり、一方、6000〔g/eq〕以下であれば耐水性が良くなる傾向にあるので、好ましい。
以上のようにして得られる 水分散性エポキシ樹脂(I)としては、一般式(1)
Figure 2013166850
(式中、Rは炭素数1〜12のアルキル基を表わし、R’は、炭素原子数1〜3のアルキリデン基又はスルホニル基を表わし、m及びnは繰り返し単位数を表わす。)
で表わされる水分散性エポキシ樹脂が好ましい。また、前記一般式(I)において、Rが炭素数1〜4のアルキル基であり、R’がメチレン基又は2,2−プロピレン基であり、かつ、mが1である水分散性エポキシ樹脂が特に好ましい。
本発明で使用する硬化剤(II)は、従来公知の塩基性硬化剤が室温又は低温で硬化させることができるので、好ましい。
塩基性硬化剤としては、例えば、脂肪族ポリアミン、脂環式ポリアミン、マンニッヒ塩基、アミン−エポキシ付加生成物、ポリアミドポリアミン、液状芳香族ポリアミン等を挙げることができる。
塩基性硬化剤として使用する脂肪族ポリアミンとしては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、1,4−ビス−(3−アミノプロピル)ピペラジン等のポリアルキレンポリアミン、m−キシレンジアミン、p−キシレンジアミン等を挙げることができる。
塩基性硬化剤として使用する脂環式ポリアミンとしては、例えば、1,2−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノ−3,6−ジエチルシクロヘキセン、イソホロンジアミン等を挙げることができる。
塩基性硬化剤として使用するマンニッヒ塩基としては、(1)トリエチレントリアミン、イソホロンジアミン、m−キシレンジアミン、p−キシレンジアミンの如きポリアミン類と、(2)ホルムアルデヒドの如きアルデヒド類と、(3)核に少なくとも1個のアルデヒド反応性部位を有する、1価又は多価のクレゾール類およびキシレノール類、p−tert−ブチルフェノール、レゾルシン等のフェノール類、との縮合反応物が挙げられる。
塩基性硬化剤として使用するアミン−エポキシ付加生成物としては、例えば、(1)(a)トリエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、イソホロンジアミン、m−キシレンジアミン、p−キシレンジアミンの如きポリアミン類と、(b)フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル類の如きエポキシ樹脂との反応生成物、又は、(2)前記ポリアミン類と、「カージュラE」(登録商標:油化シェルエポキシ社)の如きグリシジルエステル類、との反応生成物を挙げることができる。
塩基性硬化剤として使用するポリアミドポリアミンとしては、ポリアミン類とポリカルボン酸や二量体化脂肪酸との反応により得られるものを使用することができ、例えば、エチレンジアミンとダイマー酸の反応生成物等を挙げることができる。
塩基性硬化剤として使用する液状芳香族ポリアミンとしては、芳香族ポリアミンと、グリシジルエーテル類又はグリシジルエステル類との反応生成物を挙げられる。芳香族ポリアミンとしては、例えば、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等が挙げられる。グリシジルエーテル類としては、例えば、フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル等が挙げられる。グリシジルエステル類としては、例えば、「カージュラE」などが挙げられる。
これらの塩基性硬化剤の中でも、一分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(C−1)とアルキル(ポリオキシアルキレン)アミン化合物(C−2)とを反応させて得られる変性エポキシ樹脂(C)と、芳香族ジアミン(D)とを反応させて得られる側鎖にアルキル(ポリオキシアルキレン)基を有するエポキシ樹脂の芳香族ジアミンアダクト体からなるアミン系硬化剤が好ましい。
一分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(C−1)としては、前記エポキシ樹脂(B)を使用することができ、これらの中でも、エピクロルヒドリンとビスフェノールAおよび/またはビスフェノールFとから得られるエポキシ樹脂およびフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテルが特に好ましい。また、これらのエポキシ樹脂の中でも、そのエポキシ当量が150〜200の範囲のものが好ましい。
アルキル(ポリオキシアルキレン)アミン化合物(C−2)としては、ポリオキシアルキレン鎖のアルキレン部分が炭素原子数2〜4のアルキレンが好ましく、具体的には、1,2−エチレン、1,2−プロピレン、1,2−ブチレンなどが挙げられる。また、末端のアルキル基は、炭素原子数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
本発明で用いるアルキル(ポリオキシアルキレン)アミン化合物(C−2)は、具体的には、一般式(C−2−1)
Figure 2013166850
(式中、nは2〜100の整数であり、複数個のRはそれぞれ独立に−CH2−CHR2−又は−CHR2−CH2−を表わし、Rはアルキル基を表わし、Rは水素原子又はアルキル基を表わし、Rは水素原子又はアルキル基を表わす。)
で表わされる化合物、あるいは、一般式(C−2−2)
Figure 2013166850
(式中、p及びqはそれぞれ独立に2〜90の整数で、かつpとqの和の上限は100であり、Rはアルキル基を表わす。)
で表わされる化合物が挙げられる。
アルキル(ポリオキシアルキレン)アミン化合物(C−2)中のポリオキシアルキレン鎖の数平均分子量は、400〜3000が好ましく、1000〜2000の範囲が特に好ましい。このような範囲にある材料を用いることによって、水性防食塗料の水溶性及びエマルジョン安定性と、当該水性防食塗料の硬化物からなる防食塗膜の耐水性、耐食性、塗膜強度との双方の性能のバランスに優れる傾向にあるので、好ましい。
アルキル(ポリオキシアルキレン)アミン化合物(C−2)は、市販品として入手可能である。具体的には、「ジェファーミンM−600」(ハンツマン社製、前記一般式(B−2)において、Rがメチル基、p:q=9:1(モル比)、重量平均分子量600)、「ジェファーミンM−1000」(ハンツマン社製、前記一般式(B−2)において、Rがメチル基、p:q=3:19(モル比)、重量平均分子量1000)、「ジェファーミンM−2005」(ハンツマン社製、前記一般式(B−2)において、Rがメチル基、p:q=29:6(モル比)、重量平均分子量2,000)、「ジェファーミンM−2070」(ハンツマン社製、前記一般式(B−2)において、Rがメチル基、p:q=10:31(モル比)、重量平均分子量2,000)などが挙げられる。これらの中でも、「ジェファーミンM−1000」と「ジェファーミンM−2070」が特に好ましい。
側鎖にアルキル(ポリオキシアルキレン)基を有する変性エポキシ樹脂(C)は、一分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(C−1)とアルキル(ポリオキシアルキレン)アミン化合物(C−2)とを反応させて得られる。
前記エポキシ樹脂(C−1)と前記化合物(C−2)との反応におけるこれらの化合物の割合は、前記化合物(C−2)1モル当たり、前記エポキシ樹脂(C−1)を1.5モル以上2.5モル以下の範囲が好ましく、1.8モル以上2.2モル以下の範囲が特に好ましい。前記エポキシ樹脂(C−1)の割合が1.5モル未満の場合、得られるアルキル(ポリオキシアルキレン)基を有する変性エポキシ樹脂(C)の分子量が大きくなり、粘調になったり、溶解性が悪くなる傾向にあるため、好ましくない。また、前記エポキシ樹脂(C−1)の割合が2.5モルを超える場合、未反応のエポキシ樹脂(C−1)が増え、水溶性が低下する傾向にあるため、好ましくない。
また、前記エポキシ樹脂(C−1)と前記化合物(C−2)との反応には、触媒を用いることができる。そのような触媒としては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ベンジルジメチルアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、N−メチルピペラジン等の3級アミン類、およびその塩類;2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、2,4−ジシアノ−6−[2−メチルイミダゾリル−1]−エチル−S−トリアジン、2−エチル−4−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート、等のイミダゾール類、およびその塩類;1,5−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデカン、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5−ノネン、1,4−ジアビシクロ[2,2,2,]オクタン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7−テトラフェニルボレート等のジアザビシクロ化合物類;トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス(ジメトキシフェニル)ホスフィン、トリス(ヒドロキシプロピル)ホスフィン、トリス(シアノエチル)ホスフィン等のホスフィン類;テトラフェニルホスホニウム塩、メチルトリブチルホスホニウム塩、メチルトリシアノエチルホスホニウム塩、テトラブチルホスホニウム塩等のホスホニウム塩類が挙げられる。これらの触媒の中でも、分子中にベンゼン環を有しないホスホニウム塩は、着色しにくいことから、最も好ましく利用できる。触媒を使用する場合の使用割合は、前記エポキシ樹脂(C−1)100質量部に対して0.01〜5質量部の範囲が好ましい。反応温度は、70〜170℃の範囲が好ましく、80〜120℃の範囲が特に好ましい。また、反応時間は、3〜10時間の範囲が好ましく、3〜8時間の範囲が特に好ましい。
前記エポキシ樹脂(C−1)と前記化合物(C−2)との反応によって得られる側鎖にアルキル(ポリオキシアルキレン)基を有する変性エポキシ樹脂(C)のエポキシ当量は、600〜6000〔g/eq〕の範囲が好ましく、900〜2500〔g/eq〕の範囲が特に好ましい。エポキシ当量が600〔g/eq〕以上であれば水分散性が良くなる傾向にあり、一方、6000〔g/eq〕以下であれば耐水性が良くなる傾向にあるので、好ましい。
前記エポキシ樹脂(C)と芳香族ジアミン(D)とを反応させて得られる前記エポキシ樹脂(C)の芳香族ジアミンアダクト体は、前記エポキシ樹脂(C)中のエポキシ基を芳香族ジアミン(D)中のアミノ基との反応によってすべて消費され、分子の両末端にアミノ基が残存するような割合で反応させることによって容易に製造することができる。前記エポキシ樹脂(C)と芳香族ジアミン(D)との割合は、前記エポキシ樹脂(C)1当量に対して、芳香族ジアミン(D)を2〜5当量となる割合が好ましい。また当該反応は、芳香族ジアミン(D)中に、前記エポキシ樹脂(C)を70〜90℃に加温しながら、滴下しながら、あるいは3〜5分割で加えた後、同温度ないしは同温度よりも20〜40℃高温下に2〜4時間熟成させることによって、製造することができる。
芳香族ジアミン(D)としては、例えば、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、o−キシレンジアミン、m−キシレンジアミン、p−キシレンジアミン、トルイレンジアミン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパンなどが挙げられる。これらは、単独で使用することも、2種類以上を組み合わせて使用することもできる。これらの芳香族ジアミンの中でも、o−キシレンジアミン、m−キシレンジアミン、p−キシレンジアミンの如きアラルキレンジアミンが好ましく、m−キシレンジアミンが特に好ましい。
以上のようにして得られる本発明のアミン系硬化剤は、例えば、一般式(2)
Figure 2013166850
(式中、nは2〜100の整数であり、複数個のRはそれぞれ独立に−CH2−CHR2−又は−CHR2−CH2−を表わし、Rはアルキル基、好ましくは炭素原子数1〜3のアルキル基を表わし、Rは水素原子又はアルキル基、好ましくは炭素原子数1〜3のアルキル基を表わし、Rは水素原子又はアルキル基、好ましくは炭素原子数1〜3のアルキル基を表わす。)
で表わされる化合物が好ましく、一般式(3)
Figure 2013166850
(式中、p及びqはそれぞれ独立に2〜90の整数で、かつpとqの和の上限は100であり、Rはアルキル基、好ましくは炭素原子数1〜3のアルキル基を表わす。)
で表わされる化合物が特に好ましい。
硬化剤(II)の使用量は、通常の使用量の範囲でよく、本発明の水性防食塗料のエポキシ当量と塩基性硬化剤中のアミン当量が、概ねエポキシ当量/アミン当量比=0.75〜1.25の範囲が好ましい。
本発明で使用する酸化亜鉛の含有率が50〜80重量%の範囲にある亜リン酸亜鉛系防錆顔料(III)は、溶出した亜リン酸イオンが、塗膜中に浸透してくる酸素を捕捉して、亜リン酸がリン酸に酸化され、生じたリン酸イオンが金属表面の金属イオンと反応して錯化合物を形成して金属表面を保護することによって、防錆作用を生じるものと考えられている。亜リン酸亜鉛系防錆顔料中の酸化亜鉛の割合は、原子吸光分析によって容易に測定することができる。そのような亜リン酸亜鉛系防錆顔料(III)の市販品としては、キクチカラー(株)製のLFボウセイZP−600(酸化亜鉛の含有率66重量%)、LFボウセイZP−600B(酸化亜鉛の含有率55重量%)などが挙げられる。
本発明の水性防食塗料には、さらに、前記水分散性エポキシ樹脂(I)以外のエポキシ樹脂であって、分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(IV)(以下、単に「エポキシ樹脂(IV)」ということがある。)を含有することが望ましい。水分散性エポキシ樹脂(I)と、他のエポキシ樹脂(IV)とを混合することによって、水性溶媒中で自己乳化性を示す水性防食塗料を得ることができる。
上記の場合の水性防食塗料中の上記水分散性エポキシ樹脂(I)と上記エポキシ樹脂(IV)との混合割合は、前者が5〜70質量部で、後者が95〜30質量部の範囲が好ましく、前者が10〜50質量部で、後者が90〜50質量部の範囲が特に好ましい。このような割合で混合することによって、本発明の水性防食塗料は、水性溶媒中で優れた分散性を示す。本発明の水性防食塗料中の水分散性エポキシ樹脂(I)が5質量部以上である場合、乳化安定性が良好となり、一方、70質量部以下である場合、耐水性が良好となるので好ましい。
上記エポキシ樹脂(IV)としては、前記エポキシ樹脂(B)を使用することができ、これらの中でも、エピクロルヒドリンとビスフェノールAおよび/またはビスフェノールFとから得られるエポキシ樹脂およびフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテルが特に好ましい。
本発明の水性防食塗料には、さらに、顔料分散剤(V)を含有することが望ましい。顔料分散剤(V)としては、防錆顔料の分散性を向上するものであれば特に限定されないが、エポキシ基と反応しない親水基であるポリオキシエチレン鎖を含有する非イオン性の顔料分散剤が好ましい。
上記非イオン性の顔料分散剤としては、例えば、顔料と親和性を有する官能基と非イオン性の親水性基を有する高分子ブロック共重合物系湿潤分散剤が挙げられ、市販品としては例えば、ビックケミー社製のDISPERBYK−192、193などが挙げられる。
また、炭素数8以上、好ましくは10〜30、より好ましくは10〜20のアルキル鎖と非イオン性の親水性基を有する非イオン性顔料分散剤が挙げられ、この中でも、親水性親油性バランス(HLB)が8以上、好ましくは10〜20、より好ましくは10〜16である非イオン性顔料分散剤が特に好ましい。上記顔料分散剤の炭素数が8未満では、顔料分散剤を使用することによる効果が得られなくなる傾向にあるので好ましくなく、また、上記顔料分散剤のHLBが10未満では、顔料の分散性が低下する傾向にあるので好ましくなく、またHLBが16を超える場合は顔料に対する親和性が不足するため好ましくない。
上記非イオン性顔料分散剤としては、例えば、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテルおよびポリオキシエチレン2−エチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンイソデシルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの如きポリオキシエチレン鎖を有する化合物が挙げられる。それらの化合物は、硫酸エステル、リン酸エステル、マレイン酸エステルの変性物であってもよい。上記非イオン性顔料分散剤の市販品としては、例えば、第一工業製薬社製の「ノイゲンXLシリーズ」、「ノイゲンTDシリーズ」、「ノイゲンEAシリーズ」などが挙げられる
上記顔料分散剤(V)を併用する場合の配合量は、水性防食塗料の樹脂固形分100質量部に対して、0.1〜10質量部、好ましくは0.1〜5.0質量部、より好ましくは0.1〜3.0質量部である。上記顔料分散剤(V)の配合量が0.1質量部未満では顔料分散剤を使用することの効果が得られなくなる傾向にあるので好ましくなく、10質量%を超えると塗膜の耐水性低下する傾向にあるので好ましくない。
さらに、本発明の水性防食塗料は、水分散性エポキシ樹脂(I)と水性溶剤(VI)とを含むものである。水性防食塗料中の水分散性エポキシ樹脂(I)及びエポキシ樹脂(IV)との合計のエポキシ樹脂と水性溶剤(VI)との混合割合は、エポキシ樹脂組成物/水性溶媒=10〜100/90〜0(質量比)の範囲が好ましく、50〜100/50〜0(質量比)の範囲が特に好ましい。
水性溶剤(VI)としては、水そのものでも、水溶性溶剤と水の混合物でもよい。前記水溶性溶剤は、反応生成物である水分散性エポキシ樹脂(I)、エポキシ樹脂(IV)および水を均一に溶解し、且つこれらに対して不活性である溶剤であれば特に限定されるものではないが、例えば、酢酸エチル、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、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類が挙げられ、これらの中でも、セロソルブ類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ケトン類が最も好ましい。
水分散性エポキシ樹脂(I)と水性溶媒とを混合するタイミングは、任意の時点で可能であり、例えば、予め水分散性エポキシ樹脂(I)と水性溶媒とを混合しておいて使用現場に輸送することもできるし、あるいは、使用現場で本発明の水分散性エポキシ樹脂(I)組成物と水性溶媒とを混合することもできる。
本発明で使用する水分散性エポキシ樹脂(I)は、側鎖に親水性基を有するため、水分散性に優れる。また、本発明で使用する水分散性エポキシ樹脂(I)は、分子内にエポキシ基を有することから、他のエポキシ化合物と親和性を発現するため、分散剤として用いることができ、水性溶媒中で自己乳化して優れた水分散性を示す。
本発明の水性防食塗料には、そ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樹脂成分を併用することもできる。
また、本発明の水性防食塗料には、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することもできる。
本発明の水性防食塗料は、橋梁、プラント施設などの鋼製の構造物の防食塗料、鉄部錆止め水性塗料、特に下塗り用の鉄部錆止め水性塗料として好適に用いられる。
本発明の水性防食塗料には、必要に応じて、着色顔料、体質顔料等の各種顔料や各種添加剤等を配合することもできる。前記着色顔料としては、例えば、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、例えば、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。これらの配合量としては、水性エポキシ樹脂組成物及び必要に応じて配合される硬化剤の合計100質量部に対して、10〜70質量部であることが、塗膜性能、塗装作業性等の点から好ましい。
本発明の水性防食塗料は、例えば、水分散性エポキシ樹脂(I)、硬化剤(II)及び亜リン酸亜鉛系防錆顔料(III)と、必要に応じて、水分散性エポキシ樹脂(I)以外のエポキシ樹脂であって、分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(IV)並びに上記した任意成分とを、水性溶剤(VI)に混合し、水性溶剤中に分散させる方法により、製造することができる。その際に用いることができる分散機としては、サンドミル、ホモミキサー、ホモジナーザー、コロイドミル、マイクロフルイダイザー、ソノレーター、キャビトロン等が挙げられる。
本発明の水性防食塗料の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、浸漬塗装にて行う事ができる。塗装後の後処理方法としては、常温乾燥〜加熱硬化を行うことができる。加熱硬化する場合の加熱温度は、50〜250℃の範囲が好ましく、60〜230℃の範囲が特に好ましい。加熱時間は、2〜30分の範囲が好ましく、5〜20分の範囲が特に好ましい。
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例の範囲に限定されるものではない。なお、実施例における、全ての部、パーセント、比などは、特に断りがない限り、質量基準である。なお、GPC測定、IR、NMRスペクトルは以下の条件にて測定した。
1)GPC:
・装置:東ソー株式会社製 HLC−8220 GPC、カラム:東ソー株式会社製 TSK−GEL G2000HXL+G2000HXL+G3000HXL+G4000HXL
・溶媒:テトラヒドロフラン
・流速:1ml/分
・検出器:RI
2)IR:日本分光株式会社製 FT/IR−4100
3)NMR:日本電子株式会社製 JNM−ECA500
・試料濃度:30%(w/v)
・測定溶媒:CDCl
・積算回数:8000回
(製造例1) 水分散性エポキシ樹脂(1)の製造
<工程1>
温度計、攪拌機、窒素導入管及び冷却管を備えたガラス製4ツ口フラスコに、数平均分子量2000(水酸基価28.0mgKOH/g)のメトキシポリエチレングリコール2000gと無水トリメリット酸192gを仕込み、酸無水物基/水酸基の当量比が1.0にて100℃で5時間反応させて、酸価51mgKOH/gのカルボキシ基含有化合物〔(A)−1〕を得た。
図1に上記工程1の合成原料として用いたメトキシポリエチレングリコールのGPCチャートを、図2及び図3に上記工程1で得たカルボキシ基含有化合物〔(A)−1〕のGPCチャート及びIRチャートをそれぞれ示した。
図1および図2に示したGPCチャートから、メトキシポリエチレングリコールに無水トリメリット酸が付加反応し、高分子側にシフトしていることが確認できる。また、図3に示したIRチャートから、メトキシポリエチレングリコールと無水トリメリット酸の反応によって生ずる1720cm−1付近のエステル結合を確認することができる。以上の結果から、上記工程1で得たカルボキシ基含有化合物〔(A)−1〕は式(A)−1
Figure 2013166850
(式中、nは繰り返し単位数を表わす。)
で表わされる化合物であることを確認することができる。
<工程2>
温度計、攪拌機、窒素導入管及び冷却管を備えたガラス製4ツ口フラスコに前記工程1で得た酸価51mgKOH/gのカルボキシ基含有化合物〔(A)−1〕1096gとビスフェノールA型エポキシ樹脂〔(B)−1〕(DIC株式会社製「エピクロン850S」)376gとトリフェニルホスフィン4.4gとを仕込み、カルボキシ基1当量に対してエポキシ樹脂が1.0モル(エポキシ基2当量)となる割合にて120℃で8時間反応させ、酸価0mgKOH/gで反応を終了させて、式(AE1)
Figure 2013166850
(式中、nは繰り返し単位数を表わす。)
で表わされる水分散性エポキシ樹脂(I−1)を得た。
この水分散性エポキシ樹脂(I−1)のエポキシ当量は1474〔g/eq〕であった。また、この水分散性エポキシ樹脂(I−1)のNMRチャートを図4に示した。図4に示された65ppm付近の吸収から、上記式(AE1)で表わされる化合物の2級水酸基が結合した炭素原子の存在を確認することができ、その結果、工程1で得たカルボキシ基含有化合物〔(A)−1〕とビスフェノールA型エポキシ樹脂〔(B)−1〕の反応物の生成を確認することができる。
<工程3>
前記工程2で得た水分散性エポキシ樹脂(I−1)(エポキシ当量1474)148gとエポキシ樹脂(DIC株式会社製「エピクロン1055」)1000g、メチルエチルケトン203gとを混合し、撹拌しながら水を10分割で添加したのち、減圧蒸留によりメチルエチルケトンを留去し、エポキシ樹脂エマルジョン(1)を得た。このようにして得たエポキシ樹脂エマルジョン(1)の性状は、不揮発分60.1%、粘度(B型粘度計)300mPa・sであった。
(比較製造例1)水分散性エポキシ樹脂(I’)の製造
<工程1>
温度計、攪拌機、窒素導入管及び冷却管を備えたガラス製4ツ口フラスコに、数平均分子量2000(水酸基価28.0mgKOH/g)のポリエチレングリコール1000gとヘキサヒドロ無水フタル酸180gを仕込み、酸無水物基/水酸基の当量比が1.02にて100℃で3時間反応させて、酸価49mgKOH/gのカルボキシ基含有化合物〔(A)−2〕を得た。
<工程2>
温度計、攪拌機、窒素導入管及び冷却管を備えたガラス製4ツ口フラスコに、前記工程1で得た酸価49mgKOH/gのカルボキシ基含有化合物〔(A)−2〕1145g、エポキシ樹脂〔(B)−2〕(DIC株式会社製「エピクロン830S」)340g及びトリエタノールアミン3gを仕込み、カルボキシ基1当量に対してエポキシ樹脂が1.0モルとなる割合にて150℃で8時間反応させ、酸価0で反応を終了させて、水分散性エポキシ樹脂(I’)を得た。このようにして得た水分散性エポキシ樹脂(I’)のエポキシ当量は1485〔g/eq〕であった。
<工程3>
前記工程2で得た水分散性エポキシ樹脂(I’)(エポキシ当量1485)150gとエポキシ樹脂(「エピクロン1055」)1000gとを混合し、撹拌しながら水を分割添加し、エポキシ樹脂エマルジョン(2)を得た。得られたエポキシ樹脂エマルジョン(2)の性状は不揮発分61.3%、粘度5000mPa・sであった。
(製造例2)水分散性アミン系硬化剤(II)の調製
<工程1>
温度計、攪拌機、窒素導入管及び冷却管を備えたガラス製4ツ口フラスコに、エポキシ樹脂(A)として、「エピクロン850」(DIC株式会社製のビスフェノールA型エポキシ樹脂)376gを仕込み、50℃に保温しながら、アルキル(ポリオキシアルキレン)アミン化合物(B)として、「ジェファーミンM−1000」(ハンツマン社製、前記一般式(C−2)において、Rがメチル基、p:q=3:19(モル比)、重量平均分子量1000の化合物)510gを2分割で仕込み(エポキシ基/アミノ基=4/1(当量比))、その後、100℃に昇温して、7時間反応させて、エポキシ当量866水分散性エポキシ樹脂(II−1)を得た。
<工程2>
温度計、攪拌機、窒素導入管及び冷却管を備えたガラス製4ツ口フラスコに、メタキシレンジアミン(MXDA)136gを仕込み、80度に保ちながら、工程1で得た水分散性エポキシ樹脂(II−1)866gを3分割で仕込み(エポキシ基/アミノ基=1/2(当量比))、その後、100℃に昇温して、4時間反応させて、アミン価(mgKOH/g)135、活性水素当量(g/当量)340の下記一般式
Figure 2013166850
(式中、p及びqは、合成原料由来の繰り返し数を表わす。)
で表わされる水分散性アミン系硬化剤(II)を得た。図5に、水分散性アミン系硬化剤(II)のGPCチャートを、図6に、水分散性アミン系硬化剤(II)のIRチャートを示した。
<工程3>
このようにして得た水分散性アミン系硬化剤(II)400gを、水300g、メトキシプロパノール300gに溶解させて、不揮発分40%のアミン系硬化剤溶液(II−2)を得た。
(実施例1)
<防食塗料の調製>
実施例1で得られたエポキシ樹脂エマルジョン(1)、顔料分散剤(BYK Chemie社製の「DisperBYK 193」)、酸化チタン(Du Pont社製の「Tipure R−930」)、炭酸カルシウム(日東粉化工業株式会社製、NS#200)、防錆顔料(キクチカラー株式会社製の「LFボウセイZP−600B」、亜リン酸亜鉛系防錆顔料)、イオン交換水を表1に示した配合比で配合し、ガラスビーズを加えて、サンドミルにて30分間混合分散した。ガラスビーズをろ過して分離し、防食塗料(1)を得た。
<塗膜の作成>
得られた防食塗料(1)に、アミン系硬化剤溶液(II−2)を表1に示した配合比で加えて良く混合し、イオン交換水にて粘度を調整した後、鋼板(エンジニアリングテストサービス社製JIS G3141準拠「SPCC−SB」、キシレンにて脱脂した後、サンドペーパー#240で水研磨処理)に乾燥後の膜厚が50μmとなるように、エアースプレーで塗装した。塗布後、23℃、相対湿度50%条件下で1週間養生した後、得られた塗膜を下記条件で各種試験を行n愛、その結果を表1に示した。
〔鉛筆硬度〕
JIS K5600−5−4に準じて、試験塗膜に対して約45゜の角度で鉛筆の芯を当て、芯が折れない程度に強く試験塗膜に押しつけながら前方に均一な早さで約10mm動かした。塗膜が破れなかったもっとも硬い鉛筆の硬度記号を鉛筆硬度とした。
〔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、「セロテープ」(登録商標:ニチバン社製のセロハン粘着テープ)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。
0:カットの縁が完全に滑らかで、どの格子の目にもはがれがない。
1:カットの交差点における塗膜の小さなはがれ。クロスカット部分で影響を受けるのは明確に5%を上回ることはない。
2:塗膜がカットの縁に沿って、及び/又は交差点においてはがれている。クロスカット部分で影響を受けるのは明確に5%を超えるが15%を上回ることはない。
3:塗膜がカットの縁に沿って、部分的又は全面的に大はがれを生じており、及び/又は目のいろいろな部分が、部分的又は全面的にはがれている。クロスカット部分で影響を受けるのは明確に15%を超えるが35%を上回ることはない。
4:塗膜がカットの縁に沿って、部分的又は全面的に大はがれを生じており、及び/又は目のいろいろな部分が、部分的又は全面的にはがれている。クロスカット部分で影響を受けるのは明確に35%を超えるが65%を上回ることはない。
5:はがれの程度が上記4を超える場合。
〔耐温水性〕
各試験板を40℃の水中に1週間浸漬を行った後に、外観を観察した。
○:良好で問題ない。
×:塗膜にツヤビケ、フクレまたはワレのいずれかが認められる。
〔耐アルカリ性〕
各試験板を25℃の5%水酸化ナトリウム水溶液に1週間浸漬した後に外観を観察した。
〔耐衝撃性〕
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1000g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。
〔耐食性〕
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、168hr試験を行った後、1時間室温で乾燥後、クロスカット部における「セロテープ」(登録商標:ニチバン社製のセロハン粘着テープ)剥離試験を行った。
○:塗膜が剥がれない。
×:塗膜が剥がれる。
(実施例2〜5及び比較例1〜10)
表1〜3に示した組成に変更した以外は、実施例1と同様にして、防食塗料の調製、塗膜の作成並びに各種試験を行ない、その結果を各表にまとめて示した。
Figure 2013166850
Figure 2013166850
Figure 2013166850
上表中の略号などは、以下の材料を表わす。
<顔料>
酸化チタン R960 : デュポン社製の酸化チタン「Ti−Pure R−960」
炭酸カルシウム NS#200 : 日東粉化工業社製の炭酸カルシウム「NS#200」
<顔料分散剤>
Disper−BYK 193 : ビックケミー社製の顔料と親和性を有する官能基を有する高分子ブロック共重合物系湿潤分散剤「Disper−BYK 193」
<防錆顔料>
ZP−600 : キクチカラー社製の亜リン酸亜鉛系防錆顔料「LFボウセイZP−600」(酸化亜鉛の含有率:66重量%)
ZP−600B : キクチカラー社製の亜リン酸亜鉛系防錆顔料「LFボウセイZP−600B」(酸化亜鉛の含有率:55重量%)
CP−200 : キクチカラー社製の亜リン酸亜鉛系防錆顔料「LFボウセイCP−200」(酸化亜鉛の含有率:20重量%)
M−PSN : キクチカラー社製のモリブデン酸亜鉛系防錆顔料「LFボウセイM−PSN」
CP−Z : キクチカラー社製のリン酸カルシウム系防錆顔料「LFボウセイCP−Z」
PM−303W : キクチカラー社製のリンモリブデン酸アルミニウム系防錆顔料「LFボウセイPM−303W」
P−WF : キクチカラー社製のリン酸亜鉛系防錆顔料「LFボウセイP−WF」
MC−400WR : キクチカラー社製のモリブデン酸カルシウム系防錆顔料「LFボウセイMC−400WR」
ZK−S2 : キクチカラー社製のシアナミド亜鉛カルシウム系防錆顔料「LFボウセイZK−S2」
MP−620 : キクチカラー社製のシリカ変性リン酸マグネシウム系防錆顔料「MP−620」
MZP−500 : キクチカラー社製のリン酸マグネシウム系防錆顔料「LFボウセイMZP−500」
<造膜助剤>
ダワノールPnP : ダウ・ケミカル日本社製のプロピレングリコール−n−プロピルエーテル
ダワノールDPnB : ダウ・ケミカル日本社製のジプロピレングリコール−n−ブチルエーテル
<消泡剤>
SNデフォーマー777 : サンノブコ社製の鉱物油、ポリエーテル、シリカシリコーン等の混合物

Claims (12)

  1. 数平均分子量400〜10000のポリエチレングリコールモノアルキルエーテル(A−1)と、分子中に3つまたは4つのカルボキシ基を有する多価カルボン酸由来の酸無水物(A−2)を、分子中に少なくとも2つ以上のカルボキシ基が存在するようエステル化反応させて得られる分子中に少なくとも2つ以上のカルボキシ基を有する化合物(A)と、分子内に2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(B)とを反応させて得られる水分散性エポキシ樹脂(I)、
    硬化剤(II)
    及び
    酸化亜鉛の含有率が50〜80重量%の範囲にある亜リン酸亜鉛系防錆顔料(III)
    を含有することを特徴とする水性防食塗料。
  2. 前記水分散性エポキシ樹脂(I)が、一般式(1)
    Figure 2013166850
    (式中、Rは炭素数1〜12のアルキル基を表わし、R’は、炭素原子数1〜3のアルキリデン基又はスルホニル基を表わし、m及びnは繰り返し単位数を表わす。)
    で表わされる水分散性エポキシ樹脂である請求項1記載の水性防食塗料。
  3. 前記一般式(I)において、Rが炭素数1〜4のアルキル基であり、R’がメチレン基又は2,2−プロピレン基であり、かつ、mが1である請求項2記載の水性防食塗料。
  4. 前記硬化剤(II)が、一分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(C−1)とアルキル(ポリオキシアルキレン)アミン化合物(C−2)とを反応させて得られる変性エポキシ樹脂(C)と、芳香族ジアミン(D)とを反応させて得られる側鎖にアルキル(ポリオキシアルキレン)基を有するエポキシ樹脂の芳香族ジアミンアダクト体からなるアミン系硬化剤である請求項1記載の水性防食塗料。
  5. 芳香族ジアミン(D)がアラルキレンジアミンである請求項4記載の水性防食塗料。
  6. アルキル(ポリオキシアルキレン)アミン化合物(C−2)が一般式(C−2−1)
    Figure 2013166850
    (式中、nは2〜100の整数であり、複数個のRはそれぞれ独立に−CH2−CHR2−又は−CHR2−CH2−を表わし、Rはアルキル基を表わし、Rは水素原子又はアルキル基を表わし、Rは水素原子又はアルキル基を表わす。)
    で表わされる化合物である請求項4記載の水性防食塗料。
  7. アルキル(ポリオキシアルキレン)アミン化合物(C−2)が一般式(C−2−2)
    Figure 2013166850
    (式中、p及びqはそれぞれ独立に2〜90の整数で、かつpとqの和の上限は100であり、Rはアルキル基を表わす。)
    で表わされる化合物である請求項4記載の水性防食塗料。
  8. 前記硬化剤(II)が、一般式(2)
    Figure 2013166850
    (式中、nは2〜100の整数であり、複数個のRはそれぞれ独立に−CH2−CHR2−又は−CHR2−CH2−を表わし、Rはアルキル基を表わし、Rは水素原子又はアルキル基を表わし、Rは水素原子又はアルキル基を表わす。)
    で表わされる化合物である請求項1記載の水性防食塗料。
  9. さらに水分散性エポキシ樹脂(I)以外のエポキシ樹脂であって、分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(IV)を含有する請求項1記載の水性防食塗料。
  10. さらに顔料分散剤(V)を含有する請求項1を含有する請求項1記載の水性防食塗料。
  11. さらに水性溶剤(VI)を含有する請求項1記載の水性防食塗料。
  12. 請求項1〜11のいずれかに記載の水性防食塗料を硬化して得られる防食塗膜。
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