JP3460202B2 - 水溶性硬化性樹脂組成物 - Google Patents
水溶性硬化性樹脂組成物Info
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Description
組成物に関するものであり、塗料用、研磨布紙用、砥石
用、積層板用、耐火物用、繊維強化プラスチック等のバ
インダーとして、無機物のフィラー、顔料に配合した
際、配合物の沈降防止性、分散性に優れる水溶性硬化性
樹脂組成物に関するものである。
樹脂など硬化性樹脂をフィラー、顔料と配合し使用する
際、沈降防止性、分散性の良い状態を作り出すにはメタ
ノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトンな
どの有機溶剤を溶媒として用い、その際、水の含有量を
極力減らした樹脂を用いることが一般的である。近年、
環境問題、人体への影響などの配慮から、配合する溶剤
を有機溶剤から水へ変更する動きが盛んであり、それに
伴い、硬化性樹脂の水溶性化の要望がある。
脂の低分子量化、コロイダルディスパージョン化、エマ
ルジョン化などが挙げられるが、コロイダルディスパー
ジョン化、エマルジョン化する方法には、樹脂の粘度調
整、濃度調整などの作業が難しいという問題がある。ま
た、無機物のフィラー、顔料配合時には、フィラー、顔
料の極性のため、樹脂の分散が弱まり凝集する問題があ
り、そのため、界面活性剤、親水性高分子などの分散剤
の多量の使用を余儀なくされていた。
整、濃度調整などの作業が容易で、基材に対する含浸性
も良好である。フェノール樹脂、アミノ樹脂、エポキシ
樹脂などの硬化性樹脂では、分子量を低くし、親水性の
あるメチロール基、アミノ基、水酸基、エーテル基、カ
ルボキシル基などの官能基を多く付加させたり、あるい
はこれらの官能基をアルカリ金属、アルカリ土類金属と
の金属塩とする事により比較的容易に水溶性樹脂とする
ことが可能で、最も一般的な方法である。
述の他の水溶性化の方法に比較すれば、無機物のフィラ
ーや顔料の沈降防止性、分散性が良い。しかし、大量の
フィラー・顔料を配合した場合、水溶性硬化性樹脂が比
較的高分子量である場合、疎水基であるアルキル基やフ
ェニル基を多く含んでいる場合などでは、フィラー・顔
料の沈降防止性、分散性などが悪くなる問題が発生して
しまう。この時、コロイダルディスパージョン化やエマ
ルジョン化するときに用いる界面活性剤、親水性高分子
等の分散剤を使用をする方法が考えられるが、この方法
では、親水基が強く引きつけられ、疎水基同士が会合し
てしまい白濁化し、樹脂自体の水溶性が低下してしまう
問題があった。
性樹脂の水溶性を失わせないで、無機物のフィラー・顔
料を樹脂中に配合した際の沈降防止性、分散性を向上さ
せるべく鋭意研究した結果、特定の酸性リン酸エステ
ル、亜リン酸エステルを添加することで、本発明を完成
するに至ったものである。
樹脂100重量部に対し、酸価が50〜350(mgK
OH/g)の酸性リン酸エステル、亜リン酸エステルを
必須成分として、0.5〜30重量部含有する水溶性硬
化性樹脂組成物に関するものである。
亜リン酸エステルは、リン酸、亜リン酸に、一価あるい
は二価でエステル結合している化合物であり、そして、
これらの化合物の内、酸価が50〜350(mgKOH
/g)の酸性リン酸エステル、亜リン酸エステルであ
る。また、これらの化合物の混合物でも、酸価が50〜
350(mgKOH/g)であればもちろん使用するこ
とができる。本発明で使用できる酸性リン酸エステル、
亜リン酸エステルとしては、具体的には、ジ−2−エチ
ルヘキシルリン酸エステル、モノ−2−エチルヘキシル
リン酸エステル、ジブチルリン酸エステル、ジ−イソデ
シルリン酸エステル、モノ−ジ−イソデシルリン酸エス
テル、モノ−2−エチルヘキシル−2−エチルヘキシル
亜リン酸エステル、モノポリオキシエチレンノニルフェ
ニルリン酸エステル、ジポリオキシエチレンノニルフェ
ニルリン酸エステル、モノテトラコシルリン酸エステ
ル、ジテトラコシルリン酸エステル、モノステアリルリ
ン酸エステル、ジステアリルリン酸エステル、モノオレ
イルリン酸エステル、ジオレイルリン酸エステルなどが
ある。
酸価が350(mgKOH/g)以上の低分子の酸性リ
ン酸エステル、亜リン酸エステルでは、水溶性化硬化性
樹脂の無機物のフィラー・顔料を樹脂中に配合した際、
沈降防止性、分散性を向上させる効果が大きいが、同時
に水溶性硬化性樹脂のpHが酸性になる事による弊害が
大きく、水溶性樹脂が水溶性を失ったり、増粘、ゲル
化、あるいは樹脂の分離といった問題が生じる。酸価が
50(mgKOH/g)以下の酸性リン酸エステル、亜
リン酸エステルは、無機物のフィラー、顔料を樹脂中に
配合した際、沈降防止性、分散性を向上させる効果が小
さい。
酸性リン酸エステル、亜リン酸エステルは、水酸基の作
用により無機フィラー・顔料の界面への活性作用が大き
く、樹脂中に配合した際、沈降防止性、分散性に有効で
あると推定される。また、酸価が50〜350(mgK
OH/g)の酸性リン酸エステル、亜リン酸エステル
は、水溶性硬化性樹脂の水溶性を低下させにくい。
添加量は、水溶性硬化性樹脂100重量部に対して、通
常0.5〜30重量部であり、好ましくは1〜10重量
部である。0.5重量部未満では、無機物のフィラー・
顔料の沈降防止性、分散性が良くなる効果が小さく、3
0重量部以上では、その効果が一定でこれ以上向上せず
経済的に好ましくない。
フェノール樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂などの中
で、親水性のあるメチロール基、アミノ基、水酸基、エ
ーテル基、カルボキシル基などの官能基を多く付加させ
たり、あるいはこれらの官能基とアルカリ金属、アルカ
リ土類金属との金属塩とする事により水溶性とした樹脂
である。これらの樹脂を2種以上含んだり、あるいは共
縮合して得られる水溶性硬化性樹脂も当然に使用でき
る。
フェノール類とアルデヒド類をアルカリ触媒により常法
により反応し、メチロール基を付加される事や、樹脂中
の水酸基とアリカリ金属、アリカリ土類金属とでフェノ
ラートを多くする事により水溶性としたものである。必
要に応じて中和剤による中和を行ってもよい。フェノー
ル樹脂のフェノール類としては、フェノール、オルソク
レゾール、パラクレゾール、キシレノール、パラターシ
ャリーブチルフェノール、パラオクチルフェノール、ビ
スフェノールAなどのフェノール類やこれらの混合物を
使用できる。アルデヒド類としては、ホルムアルデヒ
ド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、アクロレイ
ンやこれらの混合物であり、これらのアルデヒドの発生
源となる物質あるいはこれらのアルデヒド類の溶液を使
用する事も可能である。アルカリ触媒としては、リチウ
ム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属水化物や
マグネシウム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ土
類金属水化物及びこれらと同様の作用効果を示す炭酸塩
類の塩類及び酸化物が使用でき、アミン、アンモニア、
さらに他のアルカリ触媒を併用使用する事ができる。
り、アミノ化合物とアルデヒド類をアルカリ触媒によっ
て付加反応した樹脂、又は、その後で酸触媒で縮合反応
やアルコール類とエーテルさせた樹脂で、メチロール基
あるいはエーテル基を付加される事により水溶性とした
ものである。アミノ化合物としては、尿素、エチレン尿
素、メラミン、ベンゾクアナミン、アセトグアナミンな
どを使用できる。アルカリ触媒としては、リチウム、ナ
トリウム、カリウムなどのアルカリ金属水化物やマグネ
シウム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ土類金属
水化物及びこれらと同様の作用効果を示す炭酸塩類の塩
類及び酸化物が使用でき、アミン、アンモニア、さらに
他のアルカリ触媒を併用使用する事ができる。酸触媒と
しては、蓚酸、パラトルエンスルホン酸、キシレンスル
ホン酸、フェノールスルホン酸などの有機酸や、リン
酸、塩酸、硫酸といった無機酸を使用できる。アルコー
ル類としては、メタノール、エタノールなど低分子のア
ルコールを使用できる。
親水性のある水酸基、エーテル基、アミノ基を有する事
により水溶性とし、かつ2個以上のエポキシサイド基を
有する液状の樹脂である。水溶性エポキシ樹脂として
は、グリセロールポリエポキサイド、ポリエチレングリ
コールジエポキサイド、ポリプロピレングリコールジエ
ポキサイド、ペンタエリスリトールポリエポキサイド、
キシリレンジアミノテトラエポキサイド、トリメチロー
ルプロパンポリエポキサイド、ポリグリセロールポリエ
ポキサイド、ネオペンチルグリコールジエポキサイドな
どを使用できる。
ール、n−ブタノール、エチレングリコール、メチルセ
ロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カル
ビトール、ブチルカルビトール、メトキシプロパノー
ル、アセトン、セロソルブアセテート、3−メチル−3
−メトキシブタノール、メチルエチルケトンなどの有機
溶剤を含んでいても良い。また、ノニオン型、アニオン
型、カチオン型など各種界面活性剤、ポリビニルアルコ
ール樹脂、ポリエチレンオキサイドなど親水性高分子を
改質剤として含んでも良い。その他硬化剤、あるいは硬
化助剤を含んでも良い。樹脂の硬化は、一般的には熱硬
化であるが、硬化剤による常温硬化、紫外線などによる
硬化でも良い。
添加方法は、水溶性硬化性樹脂製造時の初期、中期、後
期のいずれの時点でも良い。結果的に、酸性リン酸エス
テル、亜リン酸エステルが部分的に反応してもよく、
又、単に使用時に混合し使用してもよい。
は、一般的に樹脂に配合するもので無機フィラーとして
は炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、酸化アルミニウ
ム、硫酸バリウム、クリオライト、炭化珪素、酸化珪
素、ガラスなどの粉末、ウィスカー、繊維などである。
無機顔料としては酸化チタン、マイカ、カーボン、ベン
ガラなどである。
る。ここで記載されている「部」及び「%」は全て「重
量部」及び「重量%」を示す。
50781)100部に対して、ジ−2−エチルヘキシ
ルリン酸エステル(大八化学工業(株)DP−8R、酸
価175)5部を添加攪拌し水溶性10倍以上(/25
℃蒸留水)の硬化性樹脂を得た。この硬化性樹脂100
部に炭酸カルシウム(三共製粉(株)製 重質炭酸カル
シウムA)500部を添加し、攪拌分散後24時間室温
に放置し状態を観察した。その結果を表1に示す。
W)100部に対して、ジ−2−エチルヘキシルリン酸
エステル(大八化学工業(株)DP−8R、酸価17
5)5部を添加攪拌し水溶性10倍以上(25℃蒸留
水)の硬化性樹脂を得た。この硬化性樹脂100部に炭
酸カルシウム(三共製粉(株)製 重質炭酸カルシウム
A)500部を添加し、攪拌分散後24時間室温に放置
し状態を観察した。その結果を表1に示す。
%ホルムアルデヒド142部(モル比4.0)及び20
%苛性ソーダ10部を仕込み、80℃で3時間反応さ
せ、真空脱水を行い、粘度10ポイズ、不揮発分65
%、水希釈能5倍の水溶性レゾール型フェノール樹脂を
得た。ここで生成したフェノール樹脂60部に対して、
水溶性メラミン樹脂(水溶性メラミン樹脂 住友化学
(株)製 M−30W)40部を添加攪拌し、ジ−2−
エチルヘキシルリン酸エステル(大八化学工業(株)製
DP−8R 酸価175)5部を、添加攪拌し水溶性
5倍(25℃蒸留水)の硬化性樹脂を得た。この硬化性
樹脂100部に炭酸カルシウム(三共製粉(株)製 重
質炭酸カルシウムA)500部を添加し、攪拌分散後2
4時間室温に放置し状態を観察した。その結果を表1に
示す。
50781 水溶性10倍以上(25℃蒸留水))10
0部に、炭酸カルシウム(三共製粉(株)製重質炭酸カ
ルシウムA)500部を添加し、攪拌分散後24時間室
温に放置し状態を観察した。その結果を表1に示す。
50781)100部に対して、酸価50以下のトリ−
2−エチルヘキシルリン酸エステル(大八化学工業
(株)TOP、酸価0.15以下)5部を添加攪拌し水
溶性2倍(25℃蒸留水)の硬化性樹脂を得た。この硬
化性樹脂100部に炭酸カルシウム(三共製粉(株)製
重質炭酸カルシウムA)500部を添加し、攪拌分散
後24時間室温に放置し状態を観察した。その結果を表
1に示す。
50781)100部に対して、酸価350以上のイソ
プロピルリン酸エステル(大八化学工業(株)AP−
3、酸価400以上)5部を添加攪拌し水溶性3倍(2
5℃蒸留水)の硬化性樹脂を得た。この硬化性樹脂10
0部に炭酸カルシウム(三共製粉(株)製 重質炭酸カ
ルシウムA)500部を添加し、攪拌分散後24時間室
温に放置し状態を観察した。その結果を表1に示す。
施例の結果からも明らかなように、無機物のフィラー・
顔料を樹脂中に配合した際、沈降防止性、分散性に優れ
た水溶性硬化性樹脂組成物である。
Claims (2)
- 【請求項1】 水溶性硬化性樹脂100重量部に対し
て、酸価が50〜350(mgKOH/g)の酸性リン
酸エステル類、あるいは亜リン酸エステル類を0.5〜
30重量部含有することを特徴とする水溶性硬化性樹脂
組成物。 - 【請求項2】 水溶性硬化性樹脂が、フェノール樹脂、
アミノ樹脂、エポキシ樹脂の中から選ばれた1種以上で
ある請求項1の水溶性硬化性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25384797A JP3460202B2 (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 水溶性硬化性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25384797A JP3460202B2 (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 水溶性硬化性樹脂組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1192680A JPH1192680A (ja) | 1999-04-06 |
JP3460202B2 true JP3460202B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=17256966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25384797A Expired - Lifetime JP3460202B2 (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 水溶性硬化性樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3460202B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015048395A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | 群栄化学工業株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物及びレゾール型フェノール樹脂 |
-
1997
- 1997-09-18 JP JP25384797A patent/JP3460202B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1192680A (ja) | 1999-04-06 |
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