JP5522816B2

JP5522816B2 - 水系エポキシ樹脂組成物及び塗床

Info

Publication number: JP5522816B2
Application number: JP2007242051A
Authority: JP
Inventors: 雄也茂村
Original assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Current assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2027-09-19
Also published as: JP2009073879A

Description

本発明は、塗料、塗床塗材の分野において、仕上がりが良く、塗膜物性に優れる水系エポキシ樹脂組成物に関する。

従来水系エポキシ樹脂塗材は成膜助剤或いは溶剤を含むものが多く、自己乳化タイプの硬化剤を用いたものは塗膜物性が劣るものであった。

塗り床用下塗塗料組成物において、（Ａ）ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂および／またはビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂、（Ｂ）無溶剤型ポリアミンおよび／または無溶剤型ポリアミドアミン、（Ｃ）溶解性パラメーター１０以上で、沸点１３０℃以下のアルコール系溶剤、を主成分とし、旧塗膜を溶解、膨潤軟化させることなしに簡便かつ円滑に塗装補修することができる塗り床用下塗塗料組成物とそれを用いる塗り床材の補修施工方法が開示されている。（特許文献１）

特開平５−３０２０５９号公報特開平１０−１３０３７２号公報特開平６−１７９８０１号公報特開平６−２１２０５９号公報特開平６−２２８２７２号公報特開平９−１７６２９２号公報

解決しようとする課題は、溶剤、成膜助剤を含まず、塗膜物性、発色性の良い水系塗材エポキシ樹脂組成物の提供である。

請求項１の発明は、主剤が無溶剤液状エポキシ樹脂であり、硬化剤が自己乳化型アミンと非自己乳化エマルジョン型アミンからなる水系エポキシ樹脂組成物であって、自己乳化型アミンが、（II）平均分子量が２５０〜１００００又はエチレンオキサイド含量が４５重量％以上のポリアルキレンポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル（II−１−１）と分子内に平均１個より多くの隣接エポキシ基を有する疎水性エポキシ化合物（II−１−２）との混合物であるエポキシ基含有化合物（II−１）と、脂環式ポリアミン、芳香族ポリアミン及びヘテロ環族ポリアミンからなる群から選ばれる１種以上のポリアミン類（II−２）とを、ポリアミン過剰で反応させて得られるものであり、非自己乳化エマルジョン型アミンが、ポリオキシエチレングリコールのジグリシジルエーテル（ａ）１当量に対し、分子内に２個の活性水素を持つアミン（ｂ）を、１．０１〜２当量反応させ、更に疎水性ジエポキシド（ｃ）をエポキシ基過剰量で反応させて得られるエポキシ基含有化合物（１）、分子内に第一又は／及び第二アミノ基を２個以上持つポリアミン類（２）、分子内に平均１個より多いエポキシ基を持つ疎水性ポリエポキシド（３）、モノエポキシド及びアクリロニトリルから選択される単独又はこれらの混合物（４）を原料とし、（１）、（２）、（３）、及び（４）を反応させて作られるものである塗床用水系エポキシ樹脂組成物で、低温でも成膜性が良く、塗膜物性が良い。

請求項２の発明は、無溶剤であり、成膜助剤を含まないことを特徴とする請求項１に記載の水系エポキシ樹脂組成物で、作業環境がよく、環境負荷が少ない。

請求項３の発明は、請求項１乃至２のいずれか記載の水系エポキシ樹脂組成物を塗工してなる塗床で、環境負荷が少なく、作業性がよく、仕上がりが良く、塗膜物性も良い。

本発明の水系エポキシ樹脂組成物とすることで、低温での成膜性が良く、硬度が高く、耐摩耗性が高く、顔料の色別れがない塗材となる。また、成膜助剤、溶剤を含まないことから作業環境が改善でき、環境負荷が少ない、また住環境のシックハウスを防げる効果がある。

本発明の組成物は主剤として無溶剤エポキシ樹脂、硬化剤としては自己乳化型アミン、非自己乳化エマルジョン型アミンからなること特徴とするもので、アミンの改質過程に由来する性質から、前者アミンは親水性が後者アミンより高く、後者常温以上のガラス転移温度と限度ある親水性を特徴とするものであり、両者の特徴が各課題解消に寄与したものと考えられる。成膜助剤不要は前者アミン、塗膜硬度は後者、色別れのない発色は両者の改質過程によるものと考えられる。

非自己乳化エマルジョン型アミンは特許文献２等に示される親水性基、疎水性基を導入されたエマルジョン型アミンで、具体的には富士化成工業（株）フジキュアーＦＸＳ−９１８−ＦＡ（商品名）等があげられる。

自己乳化型アミンは、特許文献３〜６等で示されるポリエーテル等の親水性主鎖をエポキシ樹脂に導入し、過剰のアミンを反応させた自己乳化型アミンで、具体的には旭電化工業（株）製アデカハードナーＥＨ４２２７（商品名）等があげられる。

主剤のエポキシ樹脂は主剤として粘度１０００〜１２０００ｍＰａ・ｓの液状であれば良く、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ノボラック型、脂環型、グリシジルアミン型、水添ビスフェノールＡ型などのエポキシ樹脂、また、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，６ヘキサンジオール、トリメチロールプロパンなどのグリシジルエーテルである反応性希釈剤を前記エポキシ樹脂と混合して用いることもできる。また、着色を目的とする場合、トナー中のメジュームとして、反応性希釈剤を用いても良い。この他、充填剤としてシリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、タルク、水酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、酸化チタン等があり単独もしくは２種以上併用して用いることができる。また塗膜密着性向上、平滑性等の向上、液の脱泡、性状安定に添加剤を加えることもできる。

硬化剤は前記２種のアミンの他、硬化速度を調整するために三級アミン等の液状硬化剤、促進剤として、アルキルフェノール類を添加することもできる。

本組成物は主剤、硬化剤混合後、そのまま或いは水で希釈して使用することができ、塗床材として好適である。

実施例・比較例を示し、詳細に説明する。結果を表１に記した。

主剤として、ｊＥＲ８２８（ジャパンエポキシレジン（株）、商品名、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂）３００重量部に希釈剤としてカージュラＥ（ヘキシオン・スペシャルティ・ケミカルズ社、商品名、ネオデカン酸グリシジルエステル）を１５重量部、ＢＭ−２００（堺化学工業、沈降性硫酸バリウム）１００重量部を配合し、混合撹拌し、硬化剤として自己乳化型アミンであるアデカＥＨ−４２２７（旭電化工業、商品名）４００重量部、非自己乳化型アミンであるフジキュアＦＸＳ−９１８−ＦＡ（富士化成工業（株）、樹脂分６０％）２００重量部、水５５０重量部を混合撹拌し、それぞれ１：１で混合撹拌し、実施例１の水系塗材エポキシ樹脂組成物とした。

比較例１
実施例１の硬化剤についてフジキュアＦＸＳ−９１８−ＦＡをアデカＥＨ−４２２７に置き換え、その他は同じく行い比較例１の水系塗材エポキシ樹脂組成物とした。

比較例２
実施例１の硬化剤についてアデカＥＨ−４２２７をフジキュアＦＸＳ−９１８−ＦＡに置き換え、その他は同じく行い比較例２の水系塗材エポキシ樹脂組成物とした。

鉛筆硬度：ＪＩＳＫ５６００−５−４に準拠して評価した。

摩耗性：実施例・比較例の塗材組成物に３０重量％の水を加え、撹拌したものを使用し、ＪＩＳＡ５４３０に規定されるフレキシブルボードに１５０ｇ／ｍ^２で２回塗りし、7日間静置したものを試験体とし、ＪＩＳＫ７２０４に準拠してＣＳ−１７１ｋｇ荷重１０００回転の摩耗質量を求めた。

乾燥性：２３℃、１０℃湿度５０％の環境下、実施例・比較例の塗材組成物に３０重量％の水を加え、１０分撹拌し、ガラス板に１５０ｇ／ｍ^２塗り、３０分ごとに表面状態を確認し、塗膜を指で触り、引っ掛かりがなくなる時間を測定した。

成膜性：上記乾燥性評価時に均一な膜が得られたものを〇、不均一或いはクラック等の欠点が生じたものを×とした。

水との希釈性：２３℃において実施例・比較例の塗材組成物に３０重量％の水を加え、１０分撹拌し、１時間静置後水と樹脂が分離していないものを〇とし、分離したものを×とした。

色差・外観：実施例・比較例の主剤配合にカーボンブラックと酸化チタンを原料とするトナー（混合直後塗布硬化ＬａｂがＬ＝４１．７８、ａ＝０．１６、ｂ＝−２．１７）を混合したものとし、主剤、硬化剤を混合し、水を主剤・硬化剤の合計に対して３０重量％し、ＪＩＳＡ５４３０に規定されるフレキシブルボードに主剤で吸い込みを無くした状態で、前記混合物を１５０ｇ／ｍ^２塗り、撹拌直後に塗布したものと３０分静置後塗布したものとの色差ΔＥを測定した。なお、測定はミノルタ（株）製色彩色差計 CR-410で、ＪＩＳＫ5600-4-5に準拠し、色差の計算はＪＩＳＫ5600-4-6に従い計算した。また、直後と30分静置後の試験体を並べ、塗り継外観の評価とし、差が判らないものを〇、判るものを×とした

Claims

主剤が無溶剤液状エポキシ樹脂であり、硬化剤が自己乳化型アミンと非自己乳化エマルジョン型アミンからなる水系エポキシ樹脂組成物であって、自己乳化型アミンが、（II）平均分子量が２５０〜１００００又はエチレンオキサイド含量が４５重量％以上のポリアルキレンポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル（II−１−１）と分子内に平均１個より多くの隣接エポキシ基を有する疎水性エポキシ化合物（II−１−２）との混合物であるエポキシ基含有化合物（II−１）と、脂環式ポリアミン、芳香族ポリアミン及びヘテロ環族ポリアミンからなる群から選ばれる１種以上のポリアミン類（II−２）とを、ポリアミン過剰で反応させて得られるものであり、非自己乳化エマルジョン型アミンが、ポリオキシエチレングリコールのジグリシジルエーテル（ａ）１当量に対し、分子内に２個の活性水素を持つアミン（ｂ）を、１．０１〜２当量反応させ、更に疎水性ジエポキシド（ｃ）をエポキシ基過剰量で反応させて得られるエポキシ基含有化合物（１）、分子内に第一又は／及び第二アミノ基を２個以上持つポリアミン類（２）、分子内に平均１個より多いエポキシ基を持つ疎水性ポリエポキシド（３）、モノエポキシド及びアクリロニトリルから選択される単独又はこれらの混合物（４）を原料とし、（１）、（２）、（３）、及び（４）を反応させて作られるものである塗床用水系エポキシ樹脂組成物。
無溶剤であり、成膜助剤を含まないことを特徴とする請求項１に記載の水系エポキシ樹脂組成物。
請求項１乃至２のいずれか記載の水系エポキシ樹脂組成物を塗工してなる塗床。