JP6817245B2 - Cast iron pipe with a coating film on the inner surface of the socket and its coating method - Google Patents

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Description

本発明は、上下水道などに用いられる鋳鉄管の受口内面に塗膜を有する鋳鉄管およびその塗装方法に関する。 The present invention relates to a cast iron pipe having a coating film on the inner surface of the receiving port of the cast iron pipe used for water and sewage, and a coating method thereof.

上下水道などには、各種管体が用いられている。これらの管体の内周面には、その内面を保護するために、各種塗装が施される。特に、鋳鉄管等においては、粉体塗装(例えば、エポキシ樹脂粉体塗装など)によって管内面塗装が施されていることが多い。 Various pipes are used for water and sewage. Various coatings are applied to the inner peripheral surfaces of these pipe bodies in order to protect the inner surfaces. In particular, in cast iron pipes and the like, the inner surface of the pipe is often coated by powder coating (for example, epoxy resin powder coating).

これらの管体では、輸送や保管などの際に、管内面塗装が汚損、劣化することがある。このため、管体の両端部に合成樹脂製の管体保護キャップを嵌合することが行われている。特に、粉体塗装を施した管体では、その管内面の塗装面が管端から差し込む光によって劣化する恐れがある。したがって、輸送や保管などの際に、管体の両端部に合成樹脂製の管体保護キャップを嵌合することは重要である。 In these pipe bodies, the coating on the inner surface of the pipe may be soiled or deteriorated during transportation or storage. For this reason, synthetic resin tube protection caps are fitted to both ends of the tube. In particular, in a pipe body coated with powder, the painted surface on the inner surface of the pipe may be deteriorated by the light shining from the pipe end. Therefore, it is important to fit synthetic resin tube protection caps to both ends of the tube during transportation and storage.

管体は、一般に、管軸方向に一定の管径が続く直管部を挟んで、管軸方向一端に挿し口、他端に隣り合う他の管体の挿し口が挿入される受口を備える。この受口内面には、防食処理のために、溶剤系塗料を用いた塗装(以下、「溶剤系塗装」という)を行う。管体内面への塗装は、通常直管部の管内面に粉体塗装を行い、その後受口付近の管内面に溶剤系塗装を行う。 In general, the pipe body has a straight pipe portion having a constant pipe diameter in the pipe axis direction, and an insertion port at one end in the pipe axis direction and a socket into which another pipe body adjacent to the other end is inserted. Be prepared. The inner surface of the socket is coated with a solvent-based paint (hereinafter referred to as "solvent-based coating") for anticorrosion treatment. For coating on the inner surface of the pipe, powder coating is usually applied to the inner surface of the straight pipe portion, and then solvent-based coating is applied to the inner surface of the pipe near the socket.

従来の溶剤系塗料では、塗膜に溶剤が残存する。このため、受口内面に塗装した後、十分乾燥させなければ、管自体から溶剤臭がするという問題がある。また、上水道に用いた場合に、溶剤が水道水中に溶出し、水道水に溶剤臭が発生するという問題がある。 In the conventional solvent-based paint, the solvent remains in the coating film. Therefore, there is a problem that the tube itself has a solvent odor unless it is sufficiently dried after painting on the inner surface of the socket. Further, when used for water supply, there is a problem that the solvent elutes into tap water and a solvent odor is generated in the tap water.

この場合に、管体保護キャップは、溶剤の管外への自然排気の障害になる。このため、管部と受口との間に用いるキャップを溶剤が排出されやすい構造に改良する、あるいは塗料の揮発成分を吸着する機能を有するキャップにすることなどが行われている(例えば、特許文献1、2参照)。 In this case, the tube protection cap interferes with the natural exhaust of the solvent to the outside of the tube. For this reason, the cap used between the pipe portion and the socket has been improved to a structure in which the solvent is easily discharged, or a cap having a function of adsorbing volatile components of the paint has been used (for example, a patent). Refer to Documents 1 and 2).

一方、溶剤を用いない水系塗料を用いて、管体の受口内面を塗装すれば、溶剤を排気する必要がないが、一般的に従来の水系塗料は管体の直管部に施される粉体塗料との密着性が悪く、実用化されていない。特許文献3には、管体の直管部に施される粉体塗装に水系塗料を用いて管体の受口内面に塗装を施した鋳鉄管が開示されている。 On the other hand, if the inner surface of the socket of the pipe body is painted with a water-based paint that does not use a solvent, it is not necessary to exhaust the solvent, but in general, the conventional water-based paint is applied to the straight pipe portion of the pipe body. Adhesion with powder paint is poor and has not been put into practical use. Patent Document 3 discloses a cast iron pipe in which the inner surface of the receiving port of the pipe body is coated with a water-based paint for powder coating applied to the straight pipe portion of the pipe body.

特開2010−194394号公報JP-A-2010-194394 特開2010−209967号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-2099667 特開2013−204689号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-204689

しかし、特許文献3に記載された発明についても、管体の受口内面にジンクリッチプライマが施された場合のジンクリッチプライマとの密着性や管体の直管部に施される粉体塗装との密着性において、より優れたものが望まれている。 However, also in the invention described in Patent Document 3, when the zinc rich primer is applied to the inner surface of the receiving port of the pipe body, the adhesion with the zinc rich primer and the powder coating applied to the straight pipe portion of the pipe body are also applied. It is desired to have better adhesion with.

そこで、本発明では、鋳鉄管の受口内面塗装において、溶剤の使用を最小限に抑え、ジンクリッチプライマおよび粉体塗料と、それらの上に塗装された水系塗料との密着性がより向上された鋳鉄管およびその塗装方法を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, in the coating of the inner surface of the socket of the cast iron pipe, the use of a solvent is minimized, and the adhesion between the zinc rich primer and the powder coating material and the water-based coating material coated on them is further improved. It is an object of the present invention to provide a cast iron pipe and a method for coating the same.

上記課題を解決するために、本発明者らは、鋭意検討した結果、管体の受口内面に施されたジンクリッチプライマと管体の直管部に施される粉体塗装との受口内面における境界領域に溶剤系プライマの塗膜層を設け、その上に所定の水系塗料で、管体の受口内面に塗装を施すと、その水系塗料とジンクリッチプライマおよび粉体塗装との密着性がさらに向上することを見出し、本発明を完成した。 As a result of diligent studies, the present inventors have conducted diligent studies to solve the above problems, and as a result, the receptacle between the zinc rich primer applied to the inner surface of the socket of the tubular body and the powder coating applied to the straight pipe portion of the tubular body. When a coating layer of a solvent-based primer is provided on the boundary region on the inner surface and the inner surface of the socket of the tube is coated with a predetermined water-based paint, the water-based paint adheres to the zinc rich primer and powder coating. The present invention has been completed by finding that the properties are further improved.

すなわち、本発明の一実施態様においては、直管部を挟んで一端に受口を他端に挿し口を有する鋳鉄管であって、前記受口内面に、管体側から順に、
受口端から直管部方向に一定領域施されるジンクリッチプライマにより形成される第1の層、
直管部から受口内面の一定領域まで前記第1の層の一部を被覆するように施される粉体塗料により形成される第2の層、
前記第1の層と前記第2の層との境界を含む一定領域に施される溶剤系プライマにより形成される第3の層、および
受口内面全体に施される、固形分として、(A)エポキシエステル樹脂を1〜15質量部、(B)アクリル系樹脂エマルジョンを5〜30質量部、および(C)アクリル系樹脂ディスパージョンを55〜94質量部含み、(A)、(B)および(C)の固形分の合計が100質量部であり、かつ(D)顔料体積濃度が35〜45%の顔料を含む水系塗料により形成される第4の層
から構成される塗膜を備える鋳鉄管が提供される。
That is, in one embodiment of the present invention, it is a cast iron pipe having a receiving port at one end and an insertion port at the other end across a straight pipe portion, and is formed on the inner surface of the receiving port in order from the pipe body side.
A first layer formed by a zinc rich primer applied in a certain area from the receiving end to the straight pipe portion,
A second layer formed by a powder coating material applied so as to cover a part of the first layer from the straight pipe portion to a certain region on the inner surface of the socket.
As a solid content (A) applied to the third layer formed by the solvent-based primer applied to a certain region including the boundary between the first layer and the second layer, and the entire inner surface of the socket. ) Epoxy ester resin by 1 to 15 parts by mass, (B) acrylic resin emulsion by 5 to 30 parts by mass, and (C) acrylic resin dispersion by 55 to 94 parts by mass, (A), (B) and Cast iron comprising a coating film composed of a fourth layer formed of an aqueous paint containing a pigment having a total solid content of (C) of 100 parts by mass and (D) a pigment volume concentration of 35 to 45%. A tube is provided.

本発明の一実施形態においては、前記粉体塗料がエポキシ樹脂粉体塗料であり、溶剤系プライマが二液型エポキシ樹脂塗料であることが好ましい。 In one embodiment of the present invention, it is preferable that the powder coating material is an epoxy resin powder coating material and the solvent-based primer is a two-component epoxy resin coating material.

本発明の別の実施態様においては、
(1)直管部を挟んで一端に受口を他端に挿し口を有する鋳鉄管の受口内面に、受口端から直管部方向にジンクリッチプライマを塗装して第1の層を形成する工程、
(2)前記鋳鉄管を加熱し、前記鋳鉄管の直管部内面から前記第1の層の一部を被覆するように、粉体塗料を塗装して第2の層を形成する工程、
(3)前記第1の層と前記第2の層との境界を含む一定領域に溶剤系プライマを塗装して第3の層を形成する工程、および
(4)その後、余熱を利用して、前記鋳鉄管の受口内面全体に、固形分として、(A)エポキシエステル樹脂を1〜15質量部、(B)アクリル系樹脂エマルジョンを5〜30質量部、および(C)アクリル系樹脂ディスパージョンを55〜94質量部含み、(A)、(B)および(C)の固形分の合計が100質量部であり、かつ(D)顔料体積濃度が35〜45%の顔料を含む水系塗料を塗装して第4の層を形成する工程
を含む鋳鉄管の受口内面の塗装方法が提供される。
In another embodiment of the invention
(1) The inner surface of the receiving port of a cast iron pipe having a receiving port at one end and an insertion port at the other end across the straight pipe portion is coated with a zinc rich primer from the receiving end toward the straight pipe portion to form the first layer. The process of forming,
(2) A step of heating the cast iron pipe and applying a powder paint so as to cover a part of the first layer from the inner surface of the straight pipe portion of the cast iron pipe to form the second layer.
(3) A step of applying a solvent-based primer to a certain region including the boundary between the first layer and the second layer to form a third layer, and (4) then using residual heat, 1 to 15 parts by mass of (A) epoxy ester resin, 5 to 30 parts by mass of (B) acrylic resin emulsion, and (C) acrylic resin dispersion as solid content on the entire inner surface of the socket of the cast iron pipe. A water-based paint containing 55 to 94 parts by mass of a pigment, the total solid content of (A), (B) and (C) is 100 parts by mass, and (D) a pigment having a pigment volume concentration of 35 to 45%. Provided is a method of painting an inner surface of a socket of a cast iron pipe, which comprises a step of painting to form a fourth layer.

本発明のジンクリッチプライマと粉体塗装との境界を含む一定領域に施した溶剤系プライマを介して管体の受口内面に所定の水系塗装を塗装した鋳鉄管は、ジンクリッチプライマおよび粉体塗装との境界領域において、密着強度により優れる塗膜を形成することができ、結果として溶剤の使用を最小限に抑え、受口内面の最終的な処理を水系塗料により行うことができ、溶剤臭の発生を防止することができる。この結果、管体キャップを付けても、管内に溶剤臭が残留しない鋳鉄管を提供することができる。 The cast iron pipe in which a predetermined water-based coating is applied to the inner surface of the receiving port of the pipe body via a solvent-based primer applied to a certain region including the boundary between the zinc rich primer and the powder coating of the present invention is a zinc rich primer and powder. In the boundary region with the coating, a coating film with better adhesion strength can be formed, and as a result, the use of the solvent can be minimized, and the final treatment of the inner surface of the socket can be performed with the water-based paint, and the solvent odor can be formed. Can be prevented from occurring. As a result, it is possible to provide a cast iron pipe in which the solvent odor does not remain in the pipe even if the pipe cap is attached.

図1は、管体に対する塗装の区分を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a division of coating on a pipe body.

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、上下水道管やガス管などに広く用いられる鋳鉄管(管体)pの受口2内面2aに水系塗料による塗装を施した鋳鉄管およびその塗装方法に関するものであり、鋳鉄管(管体)pは、図1に示すように、管内外径一定の直管部3を挟んで、図中右側に示す一端に挿し口1を他端に受口2を備える。領域Aにはジンクリッチプライマによる第1の層が形成され、領域Bには直管部Cから続いて粉体塗料により第2の層が形成され、ジンクリッチプライマによる第1の層と粉体塗料による第2の層との境界を含む領域Dに溶剤系プライマによる第3の層が形成され、その上の領域Eに水系塗料により形成される第4の層が形成され、受口内面の塗膜を構成する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention relates to a cast iron pipe in which the inner surface 2a of a receiving port 2 of a cast iron pipe (pipe body) p widely used for water and sewage pipes and gas pipes is coated with a water-based paint, and a method for coating the cast iron pipe (the cast iron pipe). As shown in FIG. 1, the pipe body) p is provided with an insertion port 1 at one end shown on the right side in the drawing and a receiving port 2 at the other end, sandwiching a straight pipe portion 3 having a constant inner and outer diameter. A first layer is formed in the region A by the zinc rich primer, a second layer is formed in the region B by the powder coating material following the straight pipe portion C, and the first layer and the powder by the zinc rich primer are formed. A third layer due to the solvent-based primer is formed in the region D including the boundary with the second layer due to the paint, and a fourth layer formed by the water-based paint is formed in the region E above the region D, and the inner surface of the socket is formed. Consists of a coating film.

[第1の層]
鋳鉄管pの受口内面の図1の領域Aに、第1の層として、ジンクリッチプライマを塗装する。第1の層の膜厚は、好ましくは20〜50μmが好ましく、20〜30μmがより好ましい。膜厚が20μm未満では塗膜が不均一となりやすく、防食効果が十分に得られなくなる傾向があり、また、100μmを超えると、鉄素地との密着性が十分に得られなくなる傾向がある。なお、鋳鉄管が水道管である場合、ジンクリッチプライマ塗装の規格は150g/m2以上で膜厚換算20μm以上である。鋳鉄管の受口内面への塗装方法としては、ジンクリッチプライマを、刷毛で、または吹き付けで行う方法を用いることができる。これにより、受口端の防錆効果が十分に得られる傾向がある。
[First layer]
A zinc rich primer is coated as a first layer on the region A of FIG. 1 on the inner surface of the receiving port of the cast iron pipe p. The film thickness of the first layer is preferably 20 to 50 μm, more preferably 20 to 30 μm. If the film thickness is less than 20 μm, the coating film tends to be non-uniform, and the anticorrosion effect tends to be insufficient, and if it exceeds 100 μm, the adhesion to the iron substrate tends to be insufficient. When the cast iron pipe is a water pipe, the standard of zinc rich primer coating is 150 g / m 2 or more and the film thickness conversion is 20 μm or more. As a method of painting the inner surface of the receiving port of the cast iron pipe, a method of applying a zinc rich primer with a brush or by spraying can be used. As a result, the rust preventive effect of the receiving end tends to be sufficiently obtained.

(ジンクリッチプライマ)
ジンクリッチプライマは、樹脂成分に顔料として亜鉛末を多く含み、防錆力に優れた亜鉛系プライマとして鋳鉄管の下塗りとして知られているものを使用することができる。ジンクリッチプライマとしては、亜鉛末にアクリル樹脂ワニス、ビニル変性エポキシエステル樹脂ワニス等の樹脂を加え、その他に酸化亜鉛、添加剤などを加えた水系のジンクリッチプライマが好ましく、亜鉛含有量が65〜85質量%程度のものがより好ましい。具体例としては、大日本塗料(株)製のクリモトコートWZ(JIS K 5552規格品、固形分86%、亜鉛末70質量%、酸化亜鉛9.2質量%、樹脂ワニス(ブタジエン/スチレンポリマー)7.2質量%、高沸点溶媒(ブチルセロゾルブなど)1.2質量%、水11.8質量%および分散剤)を挙げることができる。
(Zinc rich primer)
As the zinc rich primer, a resin component containing a large amount of zinc powder as a pigment and known as an undercoat of a cast iron pipe as a zinc-based primer having excellent rust prevention ability can be used. As the zinc rich primer, a water-based zinc rich primer in which a resin such as an acrylic resin varnish or a vinyl-modified epoxy ester resin varnish is added to zinc powder and zinc oxide, an additive, etc. are added is preferable, and the zinc content is 65 to 65. More preferably about 85% by mass. Specific examples include Kurimoto Coat WZ (JIS K 5552 standard product, solid content 86%, zinc powder 70% by mass, zinc oxide 9.2% by mass, resin varnish (butadiene / styrene polymer)) manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd. 7.2% by mass, high boiling point solvent (butyl cellosolve, etc.) 1.2% by mass, water 11.8% by mass and dispersant) can be mentioned.

[第2の層]
鋳鉄管pの直管部3内面に、粉体塗料、とりわけエポキシ樹脂粉体塗料により第2の層を形成する。この際、直管部3には段部4も含まれ、粉体塗装は、直管部から受口内面の一定領域まで前記第1の層の一部を被覆するように、例えば図1の領域Cに加え、領域Bにも行われる。また、本明細書で直管部内面という場合には、直管部内面3aのみならず、挿し口1内面1aや直管部3と受口2との間の段部4を含む。また、段部4には、面部4bや縁部4aを含む。この粉体塗装工程の前に、必要に応じて管内面を研磨、清掃などの素地調整を行うことが好ましい。
[Second layer]
A second layer is formed on the inner surface of the straight pipe portion 3 of the cast iron pipe p with a powder coating material, particularly an epoxy resin powder coating material. At this time, the straight pipe portion 3 also includes the step portion 4, and the powder coating is performed so as to cover a part of the first layer from the straight pipe portion to a certain region on the inner surface of the socket, for example, in FIG. In addition to region C, it is also performed in region B. Further, the term “inner surface of the straight pipe portion” in the present specification includes not only the inner surface of the straight pipe portion 3a but also the inner surface 1a of the insertion port 1 and the step portion 4 between the straight pipe portion 3 and the receiving port 2. Further, the step portion 4 includes a surface portion 4b and an edge portion 4a. Prior to this powder coating step, it is preferable to polish the inner surface of the pipe and adjust the substrate such as cleaning as necessary.

鋳鉄管pは、塗装される粉体塗料、特にエポキシ樹脂粉体塗料を溶融し、硬化させるために、通常、塗装前に加熱される。加熱方法は特に限定されるものではないが、例えばガス炉や電気炉などの加熱炉を用いて行われる。鋳鉄管pの加熱温度は、使用するエポキシ樹脂粉体塗料の種類や硬化時間などによって任意に決定されるものであるため特に限定されるものではないが、樹脂を溶融させ、樹脂と硬化剤とを架橋反応させるため、鋳鉄管pの表面温度は好ましくは150℃以上であり、より好ましくは170〜270℃である。 The cast iron pipe p is usually heated before coating in order to melt and cure the powder coating material to be coated, particularly the epoxy resin powder coating material. The heating method is not particularly limited, but the heating method is performed using, for example, a heating furnace such as a gas furnace or an electric furnace. The heating temperature of the cast iron pipe p is not particularly limited because it is arbitrarily determined by the type of epoxy resin powder coating material used, the curing time, etc., but the resin is melted to form a resin and a curing agent. The surface temperature of the cast iron pipe p is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 170 to 270 ° C., in order to carry out a cross-linking reaction.

(エポキシ樹脂粉体塗料)
次に、粉体塗料のうち、特にエポキシ樹脂粉体塗料について説明する。直管部3から受口内面の一定領域まで前記第1の層の一部を被覆するように塗装されるエポキシ樹脂粉体塗料は、常温で固形のエポキシ樹脂、該エポキシ樹脂用の硬化剤、さらに必要に応じて各種顔料、添加剤などを含有する。エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルアミン型樹脂、複素環式エポキシ樹脂、多官能型エポキシ樹脂などが挙げられる。また、エポキシ樹脂の軟化点は特に限定されるものではないが、好ましくは60〜150℃であり、エポキシ当量も特に限定されるものではないが、好ましくは400〜3000である。軟化点が60℃未満またはエポキシ当量が400未満では、粉体塗料が貯蔵中に固まる傾向があり、軟化点が150℃を超え、またはエポキシ当量が3000を超えると、溶融粘度が高くなるため、塗面が平滑になりにくい傾向があり、ピンホールなどが生じやすい傾向がある。
(Epoxy resin powder paint)
Next, among the powder coating materials, the epoxy resin powder coating material will be described in particular. The epoxy resin powder coating material coated so as to cover a part of the first layer from the straight pipe portion 3 to a certain region on the inner surface of the socket is an epoxy resin solid at room temperature, a curing agent for the epoxy resin, and the like. Further, various pigments, additives and the like are contained as needed. Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin and other bisphenol type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, novolac type epoxy resin, cyclic aliphatic epoxy resin, glycidylamine type resin, and the like. Examples thereof include heterocyclic epoxy resins and polyfunctional epoxy resins. The softening point of the epoxy resin is not particularly limited, but is preferably 60 to 150 ° C., and the epoxy equivalent is not particularly limited, but is preferably 400 to 3000. If the softening point is less than 60 ° C. or the epoxy equivalent is less than 400, the powder coating material tends to harden during storage, and if the softening point exceeds 150 ° C. or the epoxy equivalent exceeds 3000, the melt viscosity becomes high. The coated surface tends to be difficult to smooth, and pinholes and the like tend to occur.

粉体塗料用のエポキシ樹脂に用いる硬化剤は、通常使用される硬化剤であれば特に限定されるものではないが、例えばイミダゾール系化合物、イミダゾリン系化合物、ジシアンジアミド、酸無水物、ポリカルボン酸ヒドラジドおよびその誘導体、フェノール樹脂およびその誘導体などが挙げられる。なかでも、イミダゾール系化合物、イミダゾリン系化合物またはポリカルボン酸ヒドラジドおよびその誘導体を単独または併用して用いることが塗膜の防食性、可撓性、密着性および強度が著しく良好となる点から好ましい。 The curing agent used for the epoxy resin for powder coating is not particularly limited as long as it is a commonly used curing agent, and for example, an imidazole compound, an imidazoline compound, a dicyandiamide, an acid anhydride, and a polycarboxylic acid hydrazide. And its derivatives, phenolic resins and their derivatives and the like. Of these, it is preferable to use an imidazole-based compound, an imidazoline-based compound, or a polycarboxylic acid hydrazide alone or in combination, because the corrosion resistance, flexibility, adhesion, and strength of the coating film are remarkably improved.

エポキシ樹脂粉体塗料には、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、タルクなどの各種顔料や、充填剤、分散剤、表面調整剤などの各種添加剤を必要に応じて配合することができる。顔料および充填剤の添加量は、塗膜を厚膜化できるという理由から、塗料中に好ましくは20〜50質量%、より好ましくは30〜45質量%である。エポキシ樹脂粉体塗料の製造方法は特に限定されず、例えばドライブレンド法や熱溶融錬合法により製造することができる。 Epoxy resin powder coatings include various pigments such as titanium oxide, iron oxide, carbon black, phthalocyanine blue, calcium carbonate, barium sulfate, silica, and talc, and various additives such as fillers, dispersants, and surface conditioners. It can be blended as needed. The amount of the pigment and the filler added is preferably 20 to 50% by mass, more preferably 30 to 45% by mass in the coating material because the coating film can be thickened. The method for producing the epoxy resin powder coating material is not particularly limited, and the epoxy resin powder coating material can be produced, for example, by a dry blending method or a hot melt kneading method.

エポキシ樹脂粉体塗料の塗装方法は特に限定されるものではなく、例えば鋳鉄管を回転させ、管内部に粉体塗料を気体とともに過剰送入し、管内面に融着させ、余剰の粉体塗料を除去する方法などによって粉体塗料を塗装する。エポキシ樹脂粉体塗料を塗装することによって形成される内面塗膜層の厚さは、140〜700μmが好ましく、150〜400μmがより好ましい。膜厚が140μm未満では管内面の防食性が低下する傾向がある。 The coating method of the epoxy resin powder coating material is not particularly limited. For example, the cast iron pipe is rotated, the powder coating material is excessively fed into the pipe together with the gas, and fused to the inner surface of the pipe, and the excess powder coating material is applied. Apply powder paint by a method such as removing. The thickness of the inner coating film layer formed by coating the epoxy resin powder coating material is preferably 140 to 700 μm, more preferably 150 to 400 μm. If the film thickness is less than 140 μm, the corrosion resistance of the inner surface of the pipe tends to decrease.

[第3の層]
直管部3内面3aに第2の層を形成した後、ジンクリッチプライマによる第1の層と粉体塗料による第2の層との境界を含む領域(以下、境界領域という。例えば図1の領域D)に溶剤系プライマにより第3の層を形成する。境界領域の面積は、第1の層と第2の層との境界を含むものであれば、特に限定されるものではないが、少なくとも境界線を含み両側に少なくともそれぞれ10〜60mmの幅を有するものとすることが好ましく、20〜30mmの幅を有するものとすることが好ましい。この幅が狭すぎると受口内面における水系塗料の密着性の改善効果が十分には得られない傾向があり、広すぎると溶剤の使用を抑えることによる本発明の効果が得られない傾向がある。
[Third layer]
After forming the second layer on the inner surface 3a of the straight pipe portion 3, a region including a boundary between the first layer by the zinc rich primer and the second layer by the powder coating (hereinafter, referred to as a boundary region, for example, FIG. 1). A third layer is formed in the region D) by a solvent-based primer. The area of the boundary region is not particularly limited as long as it includes the boundary between the first layer and the second layer, but includes at least the boundary line and has a width of at least 10 to 60 mm on each side. It is preferable that the width is 20 to 30 mm. If this width is too narrow, the effect of improving the adhesion of the water-based paint on the inner surface of the socket tends not to be sufficiently obtained, and if it is too wide, the effect of the present invention by suppressing the use of the solvent tends not to be obtained. ..

第3の層の膜厚は、好ましくは10〜80μmが好ましく、10〜20μmがより好ましい。膜厚が10μm未満では均一な塗膜が得られず、粉体塗膜と上塗りとの密着性が低下する傾向があり、また、80μmを超えると、乾燥が遅くなり、生産性が低下する傾向や、塗膜中に溶剤が残存する傾向がある。溶剤系プライマの塗装方法としては、刷毛で、または吹き付けで行う方法を用いることができる。 The film thickness of the third layer is preferably 10 to 80 μm, more preferably 10 to 20 μm. If the film thickness is less than 10 μm, a uniform coating film cannot be obtained, and the adhesion between the powder coating film and the topcoat tends to decrease. If the film thickness exceeds 80 μm, drying tends to be slow and productivity tends to decrease. Or, the solvent tends to remain in the coating film. As a method for applying the solvent-based primer, a method using a brush or spraying can be used.

(溶剤系プライマ)
溶剤系プライマは、特に限定されるものではなく、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、シクロペンタジエン樹脂、クマロンインデン樹脂、カルボキシル化アクリル変性SBR樹脂などの樹脂の有機溶剤を媒体とした塗料であって、この有機溶剤が粉体塗装の表面を膨潤・軟化させ、これによりアンカー効果を生み出し付着性能を向上させることができるものを使用することができる。この媒体とする有機溶剤は、特に限定されるものではないが、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、ブチルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチルなどが挙げられる。これらのアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂は、鋳鉄管の上塗り塗料として流通しているものなどを使用することができ、特に限定されるものではない。水道管に使用する場合には、例えば日本水道協会規格JWWA K 139「水道用ダクタイル鋳鉄管合成樹脂塗料」に規定されている合成樹脂塗料を好適に用いることができる。
(Solvent primer)
The solvent-based primer is not particularly limited, and the medium is an organic solvent of a resin such as an acrylic resin, an epoxy resin, a xylene resin, a toluene resin, a cyclopentadiene resin, a kumaron inden resin, or a carboxylated acrylic modified SBR resin. It is possible to use a paint in which the organic solvent swells and softens the surface of the powder coating, thereby producing an anchor effect and improving the adhesion performance. The organic solvent used as the medium is not particularly limited, but toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethanol, propylene glycol monomethyl ether, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, butyl alcohol, ethyl acetate, butyl acetate and the like can be used. Can be mentioned. As these acrylic resins and epoxy resins, those currently distributed as topcoat paints for cast iron pipes can be used, and are not particularly limited. When used for water pipes, for example, synthetic resin paints specified in the Japan Water Works Association standard JWWA K 139 "Ductile cast iron pipe synthetic resin paint for water supply" can be preferably used.

アクリル系樹脂としては、スチレン、酢酸ビニルまたはブタジエンを含むアクリレートもしくはメタクリレート共重合物などを使用することができる。 As the acrylic resin, an acrylate or methacrylate copolymer containing styrene, vinyl acetate or butadiene can be used.

アクリル系樹脂の溶剤系プライマとしては、例えば、大日本塗料(株)製クリモトコートWRグレー、日本ペイントインダストリアルコーティングス(株)製クリモトコートAC−1−SRグレー、日本ペイントインダストリアルコーティングス(株)製クリモトコートAC−1グレーなどを使用することができる。 Examples of solvent-based primes for acrylic resins include Kurimoto Coat WR Gray manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd., Kurimoto Coat AC-1-SR Gray manufactured by Nippon Paint Industrial Coatings Co., Ltd., and Nippon Paint Industrial Coatings Co., Ltd. Kurimoto Coat AC-1 Gray made by Kurimoto Coat can be used.

エポキシ樹脂を主剤とする溶剤系プライマは、少なくとも主剤であるエポキシ樹脂、硬化剤、および上記有機溶剤とを含む。主剤と硬化剤とを分け、二液型としたものを用いることが好ましい。エポキシ樹脂は特に限定されるものではないが、ビスフェノール類とエピクロロヒドリンとの反応により得られるビスフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂に脂肪酸を反応させたもの、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を主剤として用いることができる。そして、それに加えて必要に応じて、炭素数12または炭素数13のアルキル、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、クマロンインデン樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、トルエン樹脂、石油樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリイミド樹脂などの樹脂類、モノグリシジルエーテル類、ジオクチルフタレート、ベンジルアルコール等の反応性または非反応性の希釈剤を、単独または複数選んで、上記主剤と混合して用いることができる。 The solvent-based primer containing an epoxy resin as a main agent contains at least an epoxy resin as a main agent, a curing agent, and the above-mentioned organic solvent. It is preferable to use a two-component type in which the main agent and the curing agent are separated. The epoxy resin is not particularly limited, but is a bisphenol type epoxy resin obtained by reacting bisphenols with epichlorohydrin, a bisphenol type epoxy resin reacted with a fatty acid, a novolak type, an alicyclic type, and a glycidyl. Epoxy resins such as amine type and hydrogenated bisphenol A type can be used as the main agent. Then, if necessary, glycidyl ethers such as alkyl having 12 or 13 carbon atoms, polyethylene glycol, polypropylene glycol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, and trimethylolpropane, and kumaron inden resin, Reactive or non-reactive diluents such as xylene resin, ketone resin, toluene resin, petroleum resin, acrylic resin, polyester resin, alkyd resin, polyimide resin, monoglycidyl ethers, dioctylphthalate, benzyl alcohol, etc. , Alone or a plurality of them can be selected and used in combination with the above-mentioned main agent.

硬化剤は、エポキシ樹脂に硬化反応を起こさせる化合物である。具体的な化合物としては、ポリアミドアミン類、ポリアミンエポキシ樹脂アダクト体、エポキシ樹脂アミンアダクト、脂肪族ポリアミン、変性ポリアミン、芳香族アミン、第三アミン、ヒドラジド、ジシアンジアミド、イミダゾール、酸無水物、ケチミン、酸末端ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、レゾール樹脂、アミノ樹脂、イソシアネート、ブロックイソシアネート、トリエチレンテトラミン変性物、メタキシレンジアミン変性物、トルエンジイソシアネートの変性物などを、単独または複数で用いることができる。 The curing agent is a compound that causes an epoxy resin to undergo a curing reaction. Specific compounds include polyamide amines, polyamine epoxy resin adducts, epoxy resin amine adducts, aliphatic polyamines, modified polyamines, aromatic amines, tertiary amines, hydrazides, dicyandiamides, imidazoles, acid anhydrides, ketimines, and acids. Terminal polyester resin, phenol resin, urea resin, resol resin, amino resin, isocyanate, blocked isocyanate, triethylenetetramine modified product, metaxylene diamine modified product, toluene diisocyanate modified product and the like can be used alone or in combination of two or more.

エポキシ樹脂を主剤とする溶剤系プライマの具体例としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピクロロヒドリンとビスフェノールAとの反応物)に石油樹脂(クマロン/スチレンの共重合体)を加え、種々の顔料および添加剤に、溶剤としてキシレン、エチルベンゼン、イソブタノール、メタノール、メチルイソブチルケトンおよびプロピレングリコールモノエチルエーテルを加えたものを主剤とし、ポリアミンとエポキシ樹脂とのアダクト体に溶剤としてキシレン、エチルベンゼン、イソブタノールおよびn−ブタノールを加えたものを硬化剤とする、大日本塗料(株)製のクリモトコートNT#100新Hグレーや、関西ペイント(株)製クリモトコートNT#100新などを使用することができる。 As a specific example of a solvent-based primer containing an epoxy resin as a main component, for example, a petroleum resin (a copolymer of kumaron / styrene) is added to a bisphenol A type epoxy resin (a reaction product of epichlorohydrin and bisphenol A). The main ingredient is xylene, ethylbenzene, isobutanol, methanol, methylisobutylketone and propylene glycol monoethyl ether added to various pigments and additives as solvents, and xylene and ethylbenzene as solvents in the adduct of polyamine and epoxy resin. , Isobutanol and n-butanol are used as curing agents, such as Kurimoto Coat NT # 100 New H Gray manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd. and Kurimoto Coat NT # 100 New manufactured by Kansai Paint Co., Ltd. can do.

[第4の層]
直管部3内面3aに塗膜層を形成した後、第2工程として、その余熱を利用して、鋳鉄管pの受口2内面2aの溶射被膜層の表面に、水系塗料を塗装して受口2内面2a塗膜層を形成する。水系塗料は、エポキシエステル樹脂(A)とアクリル系樹脂エマルジョン(B)とアクリル系樹脂ディスパージョン(C)と顔料(D)とを含む。(A)、(B)および(C)成分はいずれも水性分散体であり、これらの成分を後述する所定の比率で水系塗料中に配合することで、直管部3内面3aに設けた粉体塗装膜との密着性に優れ、耐腐食性や耐候性に優れ、また、密着性など防食塗装に求められる諸機能を損なうことのない、受口内面塗膜層を1コートで形成することができる。
[Fourth layer]
After forming a coating layer on the inner surface 3a of the straight pipe portion 3, as a second step, the surface of the sprayed coating layer on the inner surface 2a of the receiving port 2 of the cast iron pipe p is coated with a water-based paint using the residual heat. The inner surface 2a coating layer of the socket 2 is formed. The water-based paint contains an epoxy ester resin (A), an acrylic resin emulsion (B), an acrylic resin dispersion (C), and a pigment (D). The components (A), (B) and (C) are all aqueous dispersions, and by blending these components in a water-based paint in a predetermined ratio described later, the powder provided on the inner surface 3a of the straight pipe portion 3 Forming a coating film layer on the inner surface of the socket with one coat, which has excellent adhesion to the body coating film, excellent corrosion resistance and weather resistance, and does not impair various functions required for anticorrosion coating such as adhesion. Can be done.

また、受口2内面2a塗膜層の形成は、直管部3内面3aに塗膜層を形成するときの余熱を利用して行うため、直管部3内面3a塗膜層を形成した後、連続して行うことが好ましい。直管部3内面3a塗膜層の形成工程と受口2内面2a塗膜層の形成工程との間隔は特に限定されるものではないが、自然冷却の場合、直管部3内面3a塗膜層の形成工程の後、通常30分〜3時間以内の間隔、より好ましくは1〜2時間以内の間隔で連続して受口2内面2a塗膜層の形成を行う。このときの鋳鉄管pの表面温度は好ましくは50〜80℃であり、より好ましくは70〜80℃である。50℃未満では塗膜が乾燥しにくい傾向があり、80℃を超えると塗料中の水分が沸く傾向がある。また、受口内面塗膜層の形成に用いる水系塗料は乾燥が迅速であることから、鋳鉄管の受口内面塗装の所要時間を短縮することができる。 Further, since the formation of the coating film layer on the inner surface 2a of the socket 2 is performed by utilizing the residual heat when the coating film layer is formed on the inner surface 3a of the straight pipe portion 3, after the coating film layer on the inner surface 3a of the straight pipe portion 3 is formed. , It is preferable to carry out continuously. The interval between the step of forming the inner surface 3a coating film layer of the straight pipe portion 3 and the step of forming the coating film layer of the inner surface 2a of the socket 2 is not particularly limited, but in the case of natural cooling, the coating film of the inner surface 3a of the straight pipe portion 3 After the layer forming step, the coating film layer on the inner surface 2a of the socket 2 is continuously formed at intervals of usually within 30 minutes to 3 hours, more preferably within 1 to 2 hours. The surface temperature of the cast iron pipe p at this time is preferably 50 to 80 ° C, more preferably 70 to 80 ° C. If the temperature is lower than 50 ° C., the coating film tends to be difficult to dry, and if the temperature exceeds 80 ° C., the water content in the paint tends to boil. Further, since the water-based paint used for forming the coating film layer on the inner surface of the socket is dried quickly, the time required for coating the inner surface of the socket of the cast iron pipe can be shortened.

(水系塗料)
第4の層を形成する水系塗料は、固形分として、(A)エポキシエステル樹脂を1〜15質量部、(B)アクリル系樹脂エマルジョンを5〜30質量部、および(C)アクリル系樹脂ディスパージョンを55〜94質量部含み、(A)、(B)および(C)の固形分の合計が100質量部であり、かつ(D)顔料体積濃度が35〜45%の顔料を含むものであれば、特に限定されることなく用いることができる。
(Water-based paint)
The water-based paint forming the fourth layer contains 1 to 15 parts by mass of (A) epoxy ester resin, 5 to 30 parts by mass of (B) acrylic resin emulsion, and (C) acrylic resin disper as solid content. It contains 55 to 94 parts by mass of John, the total solid content of (A), (B) and (C) is 100 parts by mass, and (D) contains a pigment having a pigment volume concentration of 35 to 45%. If there is, it can be used without particular limitation.

エポキシエステル樹脂(A)は、耐腐食性を向上させるために水性分散体として水系塗料に配合される。エポキシエステル樹脂(A)は、不飽和脂肪酸変性エポキシエステル樹脂(a1)、末端カルボキシル基含有構造を有するビニル単量体およびその他のビニル単量体を塊状重合させて得られるビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)を主成分とし、このビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)を中和して得られるビニル変性エポキシエステル樹脂中和物(a3)の水性分散体である。詳細については後述する。 The epoxy ester resin (A) is blended into a water-based paint as an aqueous dispersion in order to improve corrosion resistance. The epoxy ester resin (A) is a vinyl-modified epoxy ester resin (a1) obtained by massively polymerizing an unsaturated fatty acid-modified epoxy ester resin (a1), a vinyl monomer having a terminal carboxyl group-containing structure, and other vinyl monomers. It is an aqueous dispersion of a vinyl-modified epoxy ester resin neutralized product (a3) obtained by neutralizing the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) with a2) as a main component. Details will be described later.

エポキシエステル樹脂(A)の水性分散体の固形分濃度は特に限定されるものではないが、作業性を考慮して通常は15〜70質量%であり、より好ましくは25〜60質量%であり、最も好ましくは35〜50質量%である。 The solid content concentration of the aqueous dispersion of the epoxy ester resin (A) is not particularly limited, but is usually 15 to 70% by mass, more preferably 25 to 60% by mass in consideration of workability. , Most preferably 35 to 50% by mass.

エポキシエステル樹脂(A)の配合量は、固形分として、水系塗料の(A)、(B)および(C)成分100質量部中に1〜15質量部であり、好ましくは3〜12質量部であり、より好ましくは5〜10質量部である。配合量が1質量部未満では耐腐食性が低下する傾向があり、15質量部を超えるとアクリル系樹脂成分が相対的に少なくなり、良好な塗膜が形成されない傾向がある。 The blending amount of the epoxy ester resin (A) is 1 to 15 parts by mass, preferably 3 to 12 parts by mass in 100 parts by mass of the components (A), (B) and (C) of the water-based paint as a solid content. It is more preferably 5 to 10 parts by mass. If the blending amount is less than 1 part by mass, the corrosion resistance tends to decrease, and if it exceeds 15 parts by mass, the acrylic resin component tends to be relatively small, and a good coating film tends not to be formed.

アクリル系樹脂エマルジョン(B)は、耐腐食性および乾燥性に優れた塗膜を形成するために水系塗料に配合される。アクリル系樹脂エマルジョン(B)は、強制乳化型の(メタ)アクリル重合体(b)の水性樹脂分散体を主成分とするものである。強制乳化型とは、乳化剤を用いて強制的に乳化したもので、樹脂部分は基本的に自己乳化力を有しないものを意味し、本発明においてエマルジョンは強制乳化型の分散体という意味で用いる。詳細については後述する。 The acrylic resin emulsion (B) is blended with a water-based paint in order to form a coating film having excellent corrosion resistance and drying property. The acrylic resin emulsion (B) is mainly composed of an aqueous resin dispersion of a forced emulsification type (meth) acrylic polymer (b). The forced emulsification type means that the resin portion basically does not have self-emulsifying power, and the emulsion is used in the present invention to mean a forced emulsifying type dispersion. .. Details will be described later.

アクリル系樹脂エマルジョン(B)の固形分濃度は特に限定されるものではないが、作業性を考慮して通常は15〜70質量%の範囲内であり、より好ましくは25〜60質量%であり、最も好ましくは35〜50質量%である。 The solid content concentration of the acrylic resin emulsion (B) is not particularly limited, but is usually in the range of 15 to 70% by mass, more preferably 25 to 60% by mass in consideration of workability. Most preferably, it is 35 to 50% by mass.

アクリル系樹脂エマルジョン(B)の配合量は、固形分として、水系塗料の(A)、(B)および(C)成分100質量部中に5〜30質量部であり、好ましくは8〜25質量部であり、より好ましくは10〜20質量部である。配合量が5質量部未満では乾燥性が低下する傾向があり、30質量部を超えると後述するアクリル系樹脂ディスパージョン(C)が相対的に少なくなり、耐腐食性と耐候性が低下する傾向がある。 The blending amount of the acrylic resin emulsion (B) is 5 to 30 parts by mass, preferably 8 to 25 parts by mass in 100 parts by mass of the components (A), (B) and (C) of the water-based paint as a solid content. Parts, more preferably 10 to 20 parts by mass. If the blending amount is less than 5 parts by mass, the drying property tends to decrease, and if it exceeds 30 parts by mass, the acrylic resin dispersion (C) described later tends to be relatively small, and the corrosion resistance and the weather resistance tend to decrease. There is.

アクリル系樹脂ディスパージョン(C)は、耐腐食性と耐候性に優れた塗膜を形成するために水系塗料に配合される。アクリル系樹脂ディスパージョン(C)は、自己乳化型のビニル系重合体の水性樹脂分散体(c1)を主成分とし、常圧下の沸点が130〜220℃の範囲内で、かつ20℃での水の溶解度が100以上の有機溶剤(c2)をアクリル系樹脂ディスパージョン(C)中に15質量%以下含有する自己乳化型の水性分散体である。自己乳化型とは、樹脂骨格に何らかの親水性基を化学的に導入し、樹脂自体が乳化能を有することを意味し、本発明においてディスパージョンは自己乳化型の分散体という意味で用いる。詳細については後述する。 The acrylic resin dispersion (C) is blended with the water-based paint in order to form a coating film having excellent corrosion resistance and weather resistance. The acrylic resin dispersion (C) is mainly composed of an aqueous resin dispersion (c1) of a self-emulsifying vinyl polymer, and has a boiling point in the range of 130 to 220 ° C. under normal pressure and at 20 ° C. It is a self-emulsifying aqueous dispersion containing 15% by mass or less of an organic solvent (c2) having a water solubility of 100 or more in an acrylic resin dispersion (C). The self-emulsifying type means that some hydrophilic group is chemically introduced into the resin skeleton and the resin itself has an emulsifying ability, and the dispersion is used in the present invention as a self-emulsifying type dispersion. Details will be described later.

アクリル系樹脂ディスパージョン(C)の固形分濃度は特に限定されるものではないが、作業性を考慮して通常は15〜70質量%の範囲内であり、より好ましくは25〜60質量%であり、最も好ましくは35〜50質量%である。 The solid content concentration of the acrylic resin dispersion (C) is not particularly limited, but is usually in the range of 15 to 70% by mass, more preferably 25 to 60% by mass in consideration of workability. Most preferably, it is 35 to 50% by mass.

アクリル系樹脂ディスパージョン(C)の配合量は、固形分として、水系塗料の(A)、(B)および(C)成分100質量部中に55〜94質量部であり、好ましくは73〜89質量部であり、より好ましくは75〜85質量部である。配合量が55質量部未満では良好な塗膜が形成されない傾向があり、94質量部を超えるとエポキシエステル樹脂(A)やアクリル系樹脂エマルジョン(B)が相対的に少なくなり、耐腐食性や耐久性が低下する傾向がある。 The blending amount of the acrylic resin dispersion (C) is 55 to 94 parts by mass, preferably 73 to 89 parts by mass in 100 parts by mass of the components (A), (B) and (C) of the water-based paint as a solid content. It is by mass, more preferably 75 to 85 parts by mass. If the blending amount is less than 55 parts by mass, a good coating film tends not to be formed, and if it exceeds 94 parts by mass, the epoxy ester resin (A) and the acrylic resin emulsion (B) are relatively small, and the corrosion resistance and corrosion resistance are improved. Durability tends to decrease.

水系塗料に用いる顔料(D)は、主として強度と乾燥性のバランスに優れた塗膜を形成するためのものであり、後述する体質顔料や防錆顔料などの各種顔料を使用することができる。 The pigment (D) used in the water-based paint is mainly for forming a coating film having an excellent balance between strength and dryness, and various pigments such as extender pigments and rust preventive pigments, which will be described later, can be used.

水系塗料中の顔料(D)の配合量は、顔料体積濃度(以下、PVCという)で35〜45%であり、好ましくは35〜40%である。PVCが35%未満では塗膜に粘着性が残りやすく、乾燥しにくい傾向があり、45%を超えると塗膜の耐腐食性が低下する傾向がある。なお、PVCとは、Pigment Volume Concentrationの略称であり、PVC(%)=顔料/(樹脂+顔料)×100で算出される顔料の体積比率である。樹脂と顔料との合計体積は、通常、分散体中の不揮発分容積を用いる。 The blending amount of the pigment (D) in the water-based paint is 35 to 45%, preferably 35 to 40%, in terms of pigment volume concentration (hereinafter referred to as PVC). If the PVC content is less than 35%, the coating film tends to remain sticky and difficult to dry, and if it exceeds 45%, the corrosion resistance of the coating film tends to decrease. In addition, PVC is an abbreviation for Pigment Volume Concentration, and is a volume ratio of a pigment calculated by PVC (%) = pigment / (resin + pigment) × 100. As the total volume of the resin and the pigment, the non-volatile volume in the dispersion is usually used.

水系塗料の塗装方法は特に限定されるものではなく、スプレーや刷毛、ローラーによって塗装することができる。水系塗料を塗装することによって形成される第4の層の厚さは、80〜200μmが好ましく、80〜100μmがより好ましい。 The method of applying the water-based paint is not particularly limited, and the water-based paint can be applied by spraying, brushing, or a roller. The thickness of the fourth layer formed by applying the water-based paint is preferably 80 to 200 μm, more preferably 80 to 100 μm.

(エポキシエステル樹脂(A))
本発明に用いるエポキシエステル樹脂(A)は、水系塗料に耐腐食性を付与する成分であり、不飽和脂肪酸変性エポキシエステル樹脂(a1)、一般式(I)

Figure 0006817245
(式中、nは1〜10の整数であり、R1は炭素数2〜18のアルキレン基を示す。)で示される末端カルボキシル基含有構造を有するビニル単量体およびその他のビニル単量体を塊状重合させて得られるビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)と、塩基性化合物とからなり、水を用いてビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)中のカルボキシル基の一部または全部を塩基性化合物によって中和し、この中和で得られるビニル変性エポキシエステル樹脂中和物(a3)を水に分散することによって得られるものである。 (Epoxy ester resin (A))
The epoxy ester resin (A) used in the present invention is a component that imparts corrosion resistance to water-based paints, and is an unsaturated fatty acid-modified epoxy ester resin (a1), general formula (I).
Figure 0006817245
(In the formula, n is an integer of 1 to 10, and R 1 indicates an alkylene group having 2 to 18 carbon atoms.) A vinyl monomer having a terminal carboxyl group-containing structure and other vinyl monomers represented by the above. It is composed of a vinyl-modified epoxy ester resin (a2) obtained by massively polymerizing the above and a basic compound, and a part or all of the carboxyl groups in the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) is made of a basic compound using water. It is obtained by neutralizing and dispersing the vinyl-modified epoxy ester resin neutralized product (a3) obtained by this neutralization in water.

不飽和脂肪酸変性エポキシエステル樹脂(a1)としては、例えばエポキシ樹脂が有するエポキシ基および/または水酸基と、不飽和脂肪酸が有するカルボキシル基とを反応させて得られる不飽和脂肪酸変性エポキシエステル樹脂が挙げられる。 Examples of the unsaturated fatty acid-modified epoxy ester resin (a1) include unsaturated fatty acid-modified epoxy ester resins obtained by reacting an epoxy group and / or a hydroxyl group of an epoxy resin with a carboxyl group of an unsaturated fatty acid. ..

不飽和脂肪酸変性エポキシエステル樹脂(a1)の調製に用いる前記エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ポリエチレングリコール系エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエン樹脂などが挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。なかでも、耐腐食性に優れる塗膜を形成できるという理由からビスフェノール型エポキシ樹脂を使用することが好ましい。 Examples of the epoxy resin used for preparing the unsaturated fatty acid-modified epoxy ester resin (a1) include bisphenol type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, polyethylene glycol type epoxy resin, and epoxidized polybutadiene resin. Can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more. Of these, it is preferable to use a bisphenol type epoxy resin because it can form a coating film having excellent corrosion resistance.

前記ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂が挙げられ、なかでも、耐腐食性に優れる塗膜を形成できるという理由からビスフェノールA型エポキシ樹脂を使用することが好ましい。 Examples of the bisphenol type epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, and bisphenol S type epoxy resin, and among them, a coating film having excellent corrosion resistance can be formed. For this reason, it is preferable to use a bisphenol A type epoxy resin.

前記ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、例えばエピクロン850、1050、3050、4050、7050、HM−091、HM−101(以上、いずれもDIC(株)製)などが挙げられる。前記ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、例えばエピクロン830(DIC(株)製)などが挙げられる。 Examples of the bisphenol A type epoxy resin include Epicron 850, 1050, 3050, 4050, 7050, HM-091, HM-101 (all of which are manufactured by DIC Corporation) and the like. Examples of the bisphenol F type epoxy resin include Epicron 830 (manufactured by DIC Corporation).

前記脂環式エポキシ樹脂としては、例えばユノックス201、289(以上、いずれも米国ユニオンカーバイド社製)などが挙げられる。前記フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、例えばエピクロンN−740、775(以上、いずれもDIC(株)製)などが挙げられる。前記ポリエチレングリコール系エポキシ樹脂としては、例えばエピコート812(オランダ国シェル社製)、エポライト40E、200E、400E(以上、いずれも(株)共栄社製)などが挙げられる。前記エポキシ化ポリブタジエン樹脂としては、例えばBF−1000((株)ADEKA製)などが挙げられる。 Examples of the alicyclic epoxy resin include Unox 201 and 289 (all of which are manufactured by Union Carbide, USA). Examples of the phenol novolac type epoxy resin include Epicron N-740 and 775 (all manufactured by DIC Corporation). Examples of the polyethylene glycol-based epoxy resin include Epicoat 812 (manufactured by Shell, the Netherlands), Epolite 40E, 200E, 400E (all of which are manufactured by Kyoei Co., Ltd.) and the like. Examples of the epoxidized polybutadiene resin include BF-1000 (manufactured by ADEKA Corporation) and the like.

前記エポキシ樹脂としては、常温での造膜性に優れる水系塗料が得られることから、400〜1,000(g/当量)のエポキシ当量を有するものを使用することが好ましく、400〜600のエポキシ当量を有することがより好ましい。 As the epoxy resin, a water-based paint having excellent film-forming property at room temperature can be obtained. Therefore, it is preferable to use an epoxy resin having an epoxy equivalent of 400 to 1,000 (g / equivalent), and an epoxy of 400 to 600. It is more preferable to have an equivalent.

前記エポキシ樹脂由来の構造は、ビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)中に、好ましくは15〜75質量%含まれ、より好ましくは25〜60質量%含まれる。これによって、造膜性に優れ、耐腐食性に優れた塗膜を形成できる。 The structure derived from the epoxy resin is preferably contained in the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) in an amount of 15 to 75% by mass, more preferably 25 to 60% by mass. As a result, it is possible to form a coating film having excellent film-forming properties and excellent corrosion resistance.

前記エポキシ樹脂と反応する不飽和脂肪酸としては、例えばオレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸、リシノール酸、桐油脂肪酸、亜麻仁油脂肪酸、脱水ひまし油脂肪酸、ひまし油脂肪酸、トール油脂肪酸、綿実油脂肪酸、大豆油脂肪酸、オリーブ油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸、米糠油脂肪酸などの脂肪酸などが挙げられる。なかでも、ヨウ素価120〜200の大豆油脂肪酸、脱水ひまし油脂肪酸などの半乾性油、乾性油を使用することが、後述するビニル単量体を、不飽和脂肪酸の有する不飽和結合に効率よくグラフト重合させることができるため好ましい。 Examples of the unsaturated fatty acid that reacts with the epoxy resin include oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, eleostearic acid, ricinolic acid, tung oil fatty acid, flaxseed oil fatty acid, dehydrated sesame oil fatty acid, sesame oil fatty acid, tall oil fatty acid, and cotton seed oil fatty acid. , Soybean oil fatty acid, olive oil fatty acid, safflower oil fatty acid, rice bran oil fatty acid and other fatty acids. Among them, the use of soybean oil fatty acid having an iodine value of 120 to 200, semi-drying oil such as dehydrated castor oil fatty acid, and drying oil efficiently grafts the vinyl monomer described later into the unsaturated bond of the unsaturated fatty acid. It is preferable because it can be polymerized.

前記不飽和脂肪酸に由来する構造は、前記ビニル変性エポキシエステル樹脂中に、好ましくは15〜50質量%含まれ、より好ましくは15〜40質量%含まれ、最も好ましくは20〜35質量%含まれる。これによって、常温における塗膜の乾燥性、顔料分散性および得られる塗膜の耐腐食性を向上させることができる。 The structure derived from the unsaturated fatty acid is preferably contained in the vinyl-modified epoxy ester resin in an amount of 15 to 50% by mass, more preferably 15 to 40% by mass, and most preferably 20 to 35% by mass. .. Thereby, the drying property of the coating film at room temperature, the dispersibility of the pigment, and the corrosion resistance of the obtained coating film can be improved.

前記不飽和脂肪酸の使用の際には、目的の範囲内でその他のカルボン酸を併用することができる。前記その他のカルボン酸としては、例えばオクチル酸、ラウリル酸、ステアリン酸、水添ヤシ油脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸などの飽和脂肪酸や、(無水)フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、(無水)トリメリット酸、(無水)ピロメリット酸、テトラクロル(無水)フタル酸、1,1−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、テトラヒドロ(無水)フタル酸、(無水)ヘット酸、(無水)ハイミック酸(日立化成化学工業(株)の登録商標)、水添(無水)トリメリット酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、(無水)マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、オクテン酸、イソノナン酸、安息香酸、p−tert−安息香酸、イソオクタン酸、イソデカン酸、シクロヘキサン酸、アクリル酸、メタクリル酸などが挙げられる。 When using the unsaturated fatty acid, other carboxylic acids can be used in combination within the desired range. Examples of the other carboxylic acids include saturated fatty acids such as octyl acid, lauric acid, stearic acid, hydrogenated palm oil fatty acid, palm oil fatty acid and palm oil fatty acid, (anhydrous) phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid. Trimellitic acid (anhydrous), pyromellitic acid (anhydrous), tetrachloro (anhydrous) phthalic acid, 1,1-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, tetrahydro (anhydrous) phthalic acid , (Anhydrous) hetic acid, (anhydrous) hymic acid (registered trademark of Hitachi Chemical Chemical Industries, Ltd.), hydrogenated (anhydrous) trimellitic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, (anhydrous) maleic acid, fumal Examples thereof include acids, itaconic acids, octenoic acids, isononan acids, benzoic acids, p-tert-benzoic acids, isooctanoic acids, isodecanoic acids, cyclohexanoic acids, acrylic acids and methacrylic acids.

不飽和脂肪酸変性エポキシエステル樹脂(a1)は、例えば前記エポキシ樹脂と前記不飽和脂肪酸とを、必要に応じてエステル化触媒の存在下で、150〜250℃に加熱して脱水し、前記エポキシ樹脂が有するエポキシ基や2級の水酸基と前記不飽和脂肪酸が有するカルボキシル基とをエステル化反応させることで製造できる。 In the unsaturated fatty acid-modified epoxy ester resin (a1), for example, the epoxy resin and the unsaturated fatty acid are dehydrated by heating to 150 to 250 ° C. in the presence of an esterification catalyst, if necessary, and then dehydrated. It can be produced by subjecting an epoxy group or a secondary hydroxyl group of the above to an esterification reaction of the carboxyl group of the unsaturated fatty acid.

不飽和脂肪酸変性エポキシエステル樹脂(a1)を製造する際に、エーテル化反応などの副反応を抑制したい場合は、例えばジメチルベンジルアミン、トリエチルアミンなどを用いることが好ましい。 When producing an unsaturated fatty acid-modified epoxy ester resin (a1), if it is desired to suppress side reactions such as an etherification reaction, it is preferable to use, for example, dimethylbenzylamine, triethylamine or the like.

なお、前記エポキシ樹脂と前記不飽和脂肪酸とを反応させる際には、多価アルコールを併用することができる。前記多価アルコールとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,6−ヘキサメチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトールなどが挙げられる。 When the epoxy resin and the unsaturated fatty acid are reacted, a polyhydric alcohol can be used in combination. Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,6-hexamethylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, and triethylene glycol. Cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitol and the like can be mentioned.

前記多価アルコールを使用する場合は、前記エポキシ樹脂と前記不飽和脂肪酸と前記多価アルコールとを混合しエステル化反応させることで、不飽和脂肪酸変性エポキシエステル樹脂(a1)を製造することができる。 When the polyhydric alcohol is used, the unsaturated fatty acid-modified epoxy ester resin (a1) can be produced by mixing the epoxy resin, the unsaturated fatty acid and the polyhydric alcohol and subjecting them to an esterification reaction. ..

得られた不飽和脂肪酸変性エポキシエステル樹脂(a1)の質量平均分子量としては、塊状重合時のゲル化を抑制でき、かつ、水分散安定性に優れるという理由から3,000〜15,000であることが好ましい。 The mass average molecular weight of the obtained unsaturated fatty acid-modified epoxy ester resin (a1) is 3,000 to 15,000 because it can suppress gelation during bulk polymerization and has excellent aqueous dispersion stability. Is preferable.

また、不飽和脂肪酸変性エポキシエステル樹脂(a1)の油長は、塊状重合時に高粘度化、水分散樹脂粒子の粗大化、起泡性の高まりなどの問題が発生しにくいことから、15〜60質量%であることが好ましい。 Further, the oil length of the unsaturated fatty acid-modified epoxy ester resin (a1) is less likely to cause problems such as high viscosity, coarsening of water-dispersed resin particles, and increased foaming property during bulk polymerization, and thus 15 to 60. It is preferably mass%.

次に、不飽和脂肪酸変性エポキシエステル樹脂(a1)、一般式(I)で示される末端カルボキシル基含有構造を有するビニル単量体およびその他のビニル単量体を塊状重合させて得られるビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)について説明する。 Next, a vinyl-modified epoxy obtained by bulk polymerization of an unsaturated fatty acid-modified epoxy ester resin (a1), a vinyl monomer having a terminal carboxyl group-containing structure represented by the general formula (I), and other vinyl monomers. The ester resin (a2) will be described.

一般式(I)で示される末端カルボキシル基含有構造を有するビニル単量体としては、例えば2−メタクリロキシエチルサクシニクアシッド、2−メタクリロキシエチルヘキサハイドロフタレート、2−メタクリロキシエチルグルタレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンメタクリレートなどが挙げられる。 Examples of the vinyl monomer having a terminal carboxyl group-containing structure represented by the general formula (I) include 2-methacryloxyethyl succinic acid, 2-methacryloxyethyl hexahydrophthalate, 2-methacryloxyethyl glutarate, and ω. -Carboxypolycaprolactone methacrylate and the like.

一般式(I)で示される末端カルボキシル基含有構造を有するビニル単量体は、例えば、(i)ヒドロキシカルボン酸とカルボキシル基を有するラジカル重合性不飽和化合物とを反応させる方法、(ii)カルボキシル基を有するラジカル重合性不飽和化合物とε−カプロラクトンとを酸触媒の存在下で反応させる方法などにより製造できる。前記(ii)の方法としては、例えばカルボキシル基を有するラジカル重合性不飽和化合物とε−カプロラクトンとを、酸触媒の存在下で混合、撹拌し、40〜150℃で反応させる方法が挙げられる。 The vinyl monomer having a terminal carboxyl group-containing structure represented by the general formula (I) is, for example, (i) a method of reacting a hydroxycarboxylic acid with a radically polymerizable unsaturated compound having a carboxyl group, (ii) carboxyl. It can be produced by a method of reacting a radically polymerizable unsaturated compound having a group with ε-caprolactone in the presence of an acid catalyst or the like. Examples of the method (ii) include a method in which a radically polymerizable unsaturated compound having a carboxyl group and ε-caprolactone are mixed and stirred in the presence of an acid catalyst and reacted at 40 to 150 ° C.

前記(ii)の方法で使用できるカルボキシル基を有するラジカル重合性不飽和化合物としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸などが挙げられる。酸触媒としては、例えばp−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、塩化アルミニウム、塩化第二錫などが挙げられる。酸性触媒は、前記カルボキシル基を有するラジカル重合性不飽和化合物100質量部に対して、1〜20質量部の範囲で使用することが好ましい。 Examples of the radically polymerizable unsaturated compound having a carboxyl group that can be used in the method (ii) include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, and maleic acid. Examples of the acid catalyst include p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, aluminum chloride, ferric chloride and the like. The acidic catalyst is preferably used in the range of 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radically polymerizable unsaturated compound having a carboxyl group.

前記方法で得られる、一般式(I)で示される末端カルボキシル基含有構造を有するビニル単量体は、得られる塗膜の乾燥性が良好なことから、1分子中にε−カプロラクトン由来の構造単位を平均1〜10個有することが好ましく、平均1〜5個有することがより好ましい。その具体例としては、1分子中のε−カプロラクトン単位の平均数が2のアロニクスM−5300(東亜合成化学工業(株)製)などが挙げられる。 The vinyl monomer having the terminal carboxyl group-containing structure represented by the general formula (I) obtained by the above method has a structure derived from ε-caprolactone in one molecule because the obtained coating film has good drying property. It is preferable to have 1 to 10 units on average, and more preferably 1 to 5 units on average. Specific examples thereof include Aronix M-5300 (manufactured by Toagosei Chemical Industry Co., Ltd.) in which the average number of ε-caprolactone units in one molecule is 2.

ビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)中における一般式(I)で示される末端カルボキシル基含有構造の質量割合は、好ましくは0.5〜30質量%であり、より好ましくは2〜17質量%である。これによって、ビニル変性エポキシエステル樹脂中和物(a3)と顔料の分散安定性に優れ、良好な耐腐食性を有すると共に、塊状重合時のゲル化を抑制することができる。 The mass ratio of the terminal carboxyl group-containing structure represented by the general formula (I) in the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) is preferably 0.5 to 30% by mass, more preferably 2 to 17% by mass. .. As a result, the neutralized vinyl-modified epoxy ester resin (a3) and the pigment are excellent in dispersion stability, have good corrosion resistance, and can suppress gelation during bulk polymerization.

ビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)は、前記ビニル単量体およびその他のビニル重合体部分に、一般式(I)で示される末端カルボキシル基含有構造であって、一部または全部が塩基性化合物で中和されている構造の他に、一般式(II)

Figure 0006817245
(式中、mは3〜90の整数であり、R2は炭素数2〜4のアルキレン基、R3は水素原子またはメチル基である。)で示されるポリアルキレンオキサイド構造を有するものが好ましい。 The vinyl-modified epoxy ester resin (a2) has a terminal carboxyl group-containing structure represented by the general formula (I) in the vinyl monomer and other vinyl polymer portions, and is partially or wholly a basic compound. In addition to the neutralized structure, general formula (II)
Figure 0006817245
(In the formula, m is an integer of 3 to 90, R 2 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and R 3 is a hydrogen atom or a methyl group.) It is preferable that the m has a polyalkylene oxide structure. ..

一般式(II)で示されるポリアルキレンオキサイド構造は、不飽和脂肪酸変性エポキシエステル樹脂(a1)が有する不飽和結合の一部または全部に、一般式(I)で示される末端カルボキシル基含有構造を有するビニル単量体およびその他のビニル単量体を重合させる際に、前記その他のビニル単量体の一部または全部として一般式(II)で示されるポリアルキレンオキサイド構造を有するビニル単量体を用いることで、前記ビニル重合体部分に導入することができる。 The polyalkylene oxide structure represented by the general formula (II) has a terminal carboxyl group-containing structure represented by the general formula (I) in a part or all of the unsaturated bonds of the unsaturated fatty acid-modified epoxy ester resin (a1). When the vinyl monomer having the vinyl monomer and the other vinyl monomer are polymerized, a vinyl monomer having a polyalkylene oxide structure represented by the general formula (II) as a part or all of the other vinyl monomer is used. By using it, it can be introduced into the vinyl polymer portion.

一般式(II)で示されるポリアルキレンオキサイド構造を有するビニル単量体としては、例えば水酸基含有ビニル単量体にエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドを付加反応させて得られるものが挙げられ、例えばメトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 Examples of the vinyl monomer having a polyalkylene oxide structure represented by the general formula (II) include those obtained by adding an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide to a hydroxyl group-containing vinyl monomer. For example, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate and the like can be mentioned.

一般式(II)中のmは好ましくは10〜100の整数であり、より好ましくは10〜30の整数である。これによって、ビニル変性エポキシエステル樹脂中和物(a3)と顔料の分散安定性に優れ、耐食性の良好な塗膜が得られる。 M in the general formula (II) is preferably an integer of 10 to 100, and more preferably an integer of 10 to 30. As a result, a coating film having excellent dispersion stability of the vinyl-modified epoxy ester resin neutralized product (a3) and the pigment and having good corrosion resistance can be obtained.

ビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)中における一般式(II)で示されるポリアルキレンオキサイド構造の質量割合は、好ましくは0.5〜10質量%であり、より好ましくは2〜5質量%である。これによって、ビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)と顔料の分散安定性に優れ、耐腐食性の良好な塗膜を形成できると共に、塊状重合時のゲル化を抑制することができる。 The mass ratio of the polyalkylene oxide structure represented by the general formula (II) in the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) is preferably 0.5 to 10% by mass, and more preferably 2 to 5% by mass. As a result, it is possible to form a coating film having excellent dispersion stability between the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) and the pigment and having good corrosion resistance, and it is possible to suppress gelation during bulk polymerization.

前記その他のビニル単量体としては、一般式(II)で示されるポリアルキレンオキサイド構造を有するビニル単量体以外に、例えば(メタ)アクリル酸、2−カルボキシエチルアクリレート、クロトン酸、ビニル酢酸、アジピン酸モノビニル、セバシン酸モノビニル、イタコン酸モノメチル、マレイン酸モノメチル、フマル酸モノメチル、コハク酸モノ(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)、フタル酸モノ(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)、ヘキサヒドロフタル酸モノ(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)、ソルビン酸などの不飽和二重結合を有するモノカルボン酸;イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などの不飽和二重結合を有するジカルボン酸;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ドコサニル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、シクロアルキル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート;スチレン、p−tert−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル化合物;2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、4−メトキシブチル(メタ)アクリレートなどのω−アルコキシアルキル(メタ)アクリレート;N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミドなどの3級アミド基含有ビニル系単量体;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどの水酸基を含有する(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテルなどの水酸基含有ビニルエーテル;N−メチロール(メタ)アクリルアミド、;N−メチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの二級アミノ基含有ビニル系単量体;ビニルアセトアセテート、2−アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレートなどの活性メチレン基を有するビニル単量体;ビニルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランなどの加水分解性シリル基を有するビニル系単量体;トリメチルシリル(メタ)アクリレートなどのシリルエステル基を含有するビニル系単量体;グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジルビニルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどのエポキシ基を含有するビニル系単量体;2−イソシアナートプロペン、2−イソシアナートエチルビニルエーテル、2−イソシアナートエチルメタアクリレート、m−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネートなどのイソシアネート基を含有するビニル系単量体などが挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。また、前記その他のビニル単量体としては、例えば前記水酸基を有するビニル単量体とε−カプロラクトンとを付加反応させたものも使用することができる。 Examples of the other vinyl monomer include (meth) acrylic acid, 2-carboxyethyl acrylate, crotonic acid, vinyl acetic acid, and the like, in addition to the vinyl monomer having a polyalkylene oxide structure represented by the general formula (II). Monovinyl adipate, monovinyl sebacate, monomethyl itacone, monomethyl maleate, monomethyl fumarate, mono succilate (2- (meth) acryloyloxyethyl), mono phthalate (2- (meth) acryloyloxyethyl), hexahydro Monocarboxylic acids with unsaturated double bonds such as mono (2- (meth) acryloyloxyethyl) and sorbic acid; dicarboxylic acids with unsaturated double bonds such as itaconic acid, maleic acid and fumaric acid; methyl (Meta) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate , Lauryl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, docosanyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) Alkyl (meth) acrylates such as acrylates and cycloalkyl (meth) acrylates; aromatic vinyl compounds such as styrene, p-tert-butylstyrene, α-methylstyrene and vinyltoluene; 2-methoxyethyl (meth) acrylates, 4- Ω-alkoxyalkyl (meth) acrylates such as methoxybutyl (meth) acrylates; tertiary amide group-containing vinyl monomers such as N, N-dimethyl (meth) acrylamides; 2-hydroxyethyl (meth) acrylates, 2- A hydroxylated (meth) acrylate such as a hydroxypropyl (meth) acrylate; a hydroxyl group-containing vinyl ether such as 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, or 6-hydroxyhexyl vinyl ether; N-methylol (meth) acrylamide; -Secondary amino group-containing vinyl monomer such as methylaminoethyl (meth) acrylate; vinyl monomer having an active methylene group such as vinyl acetoacetate and 2-acetoacetoxyethyl (meth) acrylate; vinyl tri Vinyl-based monomers having a hydrolyzable silyl group such as methoxysilane and 3- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane; vinyl-based monomers containing a silyl ester group such as trimethylsilyl (meth) acrylate; Vinyl-based monomers containing epoxy groups such as meta) acrylate, methylglycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate, glycidyl vinyl ether, allyl glycidyl ether; 2-isocyanate propene, 2-isocyanate Examples thereof include vinyl-based monomers containing an isocyanate group such as naltoethyl vinyl ether, 2-isocyanate ethyl methacrylate, m-isopropenyl-α, and α-dimethylbenzyl isocyanate. These can be used alone or in combination of two or more. Further, as the other vinyl monomer, for example, one in which the vinyl monomer having a hydroxyl group and ε-caprolactone are subjected to an addition reaction can also be used.

前記塊状重合によるビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)の合成は、通常、ラジカル重合開始剤の存在下、合成原料である不飽和脂肪酸変性エポキシエステル樹脂(a1)と、合成により得られるビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)がいずれも溶融して攪拌可能となる温度で行う。前記ラジカル重合開始剤としては、各種のラジカル重合開始剤が使用できるが、なかでも未反応のビニル単量体が残存しにくいことから、1時間半減期が100℃以上のラジカル重合開始剤が好ましい。 The synthesis of the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) by the bulk polymerization is usually carried out in the presence of a radical polymerization initiator with the unsaturated fatty acid-modified epoxy ester resin (a1) which is a synthetic raw material and the vinyl-modified epoxy ester obtained by the synthesis. The resin (a2) is melted at a temperature at which stirring is possible. Various radical polymerization initiators can be used as the radical polymerization initiator, but among them, a radical polymerization initiator having a 1-hour half-life of 100 ° C. or more is preferable because unreacted vinyl monomers are unlikely to remain. ..

さらに、前記ラジカル重合開始剤としては、架橋効率ε(n−ペンタデカン中でラジカル重合開始剤を15分半減期温度で分解させた時に生成するn−ペンタデカンダイマーのモル数を測定し、ラジカル重合開始剤1モルに対する生成割合を算出したもの(モル%))が30モル%以上の水素引抜き性の強いラジカル重合開始剤であることが好ましい。これによって、未反応のビニル単量体が残存しにくく、得られるビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)の中和および水分散後の樹脂粒子が粗大化して水分散安定性が低下するのを防止できる。 Further, as the radical polymerization initiator, the number of moles of the n-pentadecane dimer generated when the radical polymerization initiator is decomposed at a half-life temperature of 15 minutes in n-pentadecane is measured and the radical polymerization is started. It is preferable that the product obtained by calculating the production ratio with respect to 1 mol of the agent (mol%) is a radical polymerization initiator having a strong hydrogen abstraction property of 30 mol% or more. As a result, unreacted vinyl monomer is unlikely to remain, and it is possible to prevent the obtained vinyl-modified epoxy ester resin (a2) from being neutralized and the resin particles after water dispersion being coarsened to reduce the water dispersion stability. ..

1時間半減期100℃以上、架橋効率30モル%以上のラジカル重合開始剤としては、例えばtert−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、tert−アミルパーオキシベンゾエート、ジ−tert−ブチルパーオキサイドなどが挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。前記ラジカル重合開始剤は、前記ビニル単量体の合計量100質量部に対して、0.1〜10質量部の範囲内で使用することが好ましい。 Examples of the radical polymerization initiator having a 1-hour half-life of 100 ° C. or higher and a crosslinking efficiency of 30 mol% or higher include tert-butylperoxybenzoate, tert-butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate, tert-butylperoxyisopropylcarbonate, and tert. -Amilperoxybenzoate, di-tert-butyl peroxide and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more. The radical polymerization initiator is preferably used in the range of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the vinyl monomers.

前記塊状重合の際には、必要に応じて連鎖移動剤を使用することができる。連鎖移動剤としては、例えばn−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタンなどのアルキルメルカプタン;ベンジルメルカプタン、ドデシルベンジルメルカプタンなどの芳香族メルカプタン;チオリンゴ酸などのチオカルボン酸またはそれらの塩、アルキルエステルなどが挙げられる。 In the bulk polymerization, a chain transfer agent can be used if necessary. Chain transfer agents include, for example, alkyl mercaptans such as n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan; aromatic mercaptans such as benzyl mercaptan and dodecyl benzyl mercaptan; thiocarboxylic acids such as thioapple acid or salts thereof, alkyl. Examples include ester.

ビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)の合成の際の塊状重合温度は、塊状重合時の攪拌制御が比較的容易で、不飽和脂肪酸変性エポキシエステル樹脂(a1)と、前記ビニル単量体との反応が進行しやすいことから、100〜200℃であることが好ましく、100〜150℃であることがより好ましい。前記塊状重合は、常圧においても重合可能であるが、密閉容器内で加圧重合を行うことが好ましい。常圧下での塊状重合は、重合温度が100〜140℃では重合時に高粘度化し易く、重合温度が140〜200℃では前記ビニル単量体が揮発しやすい。 The bulk polymerization temperature during the synthesis of the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) is relatively easy to control by stirring during the bulk polymerization, and the reaction between the unsaturated fatty acid-modified epoxy ester resin (a1) and the vinyl monomer. The temperature is preferably 100 to 200 ° C., and more preferably 100 to 150 ° C. The bulk polymerization can be polymerized at normal pressure, but it is preferable to carry out pressure polymerization in a closed container. In bulk polymerization under normal pressure, the viscosity tends to increase during polymerization when the polymerization temperature is 100 to 140 ° C., and the vinyl monomer tends to volatilize when the polymerization temperature is 140 to 200 ° C.

ビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)の質量平均分子量は、好ましくは8,000〜100,000である。これによって、ビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)は、水中に安定して分散し、耐水性および耐腐食性に優れた塗膜を形成できる。 The mass average molecular weight of the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) is preferably 8,000 to 100,000. As a result, the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) can be stably dispersed in water to form a coating film having excellent water resistance and corrosion resistance.

ビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)の酸価は、好ましくは5〜100(mgKOH/g)であり、より好ましくは15〜40であり、最も好ましくは20〜35である。これによって、顔料分散性、耐食性および耐水性に優れた塗膜を形成できる。 The acid value of the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) is preferably 5 to 100 (mgKOH / g), more preferably 15 to 40, and most preferably 20 to 35. As a result, a coating film having excellent pigment dispersibility, corrosion resistance and water resistance can be formed.

次に、得られたビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)に含有されているカルボキシル基の一部または全部の塩基性化合物での中和と、水との混合による分散について説明する。 Next, the neutralization of a part or all of the carboxyl groups contained in the obtained vinyl-modified epoxy ester resin (a2) with a basic compound and the dispersion by mixing with water will be described.

ビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)の中和に用いる前記塩基性化合物としては、例えばメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、2−アミノエタノール、2−ジメチルアミノエタノール、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラ−n−ブチルアンモニウムハイドロオキサイド、トリメチルベンジルアンモニウムハイドロオキサイドなどが挙げられる。これら塩基性化合物は、アンモニア水などのように水溶液として使用することもできる。また、ビニル変性エポキシエステル樹脂中和物(a3)を含有する水系塗料が塗膜を形成した際に揮発して塗膜中に残留せず、耐水性および耐腐食性に優れた塗膜を形成ができることから、揮発性の塩基性化合物やその水溶液、例えばアンモニア水、トリエチルアミン、2−ジメチルアミノエタノールを用いることが好ましい。 Examples of the basic compound used for neutralizing the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) include methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, 2-aminoethanol, 2-dimethylaminoethanol, ammonia and hydroxide. Examples thereof include sodium, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium hydroxide, trimethylbenzylammonium hydroxide and the like. These basic compounds can also be used as an aqueous solution such as aqueous ammonia. Further, the water-based paint containing the vinyl-modified epoxy ester resin neutralized product (a3) volatilizes when forming the coating film and does not remain in the coating film, forming a coating film having excellent water resistance and corrosion resistance. Therefore, it is preferable to use a volatile basic compound or an aqueous solution thereof, for example, aqueous ammonia, triethylamine, or 2-dimethylaminoethanol.

ビニル変性エポキシエステル樹脂中和物(a3)を水中に分散させる方法としては、例えば、(i)不飽和脂肪酸変性エポキシエステル樹脂(a1)と、前記ビニル単量体を塊状重合して得られるビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)の溶融物を、塩基性化合物と混合して、好ましくは80〜125℃で混合してビニル変性エポキシエステル樹脂中和物(a3)の溶融物とした後、水と混合して、好ましくは90℃以下、より好ましくは50〜90℃で混合してビニル変性エポキシエステル樹脂中和物(a3)を水に分散させる方法、(ii)前記(i)と同様に中和して得られるビニル変性エポキシエステル樹脂中和物(a3)を、沸点90℃以下の有機溶剤、好ましくは沸点50〜90℃の有機溶剤に溶解した後、好ましくは90℃以下、より好ましくは50〜90℃で溶解した後、水と混合して、好ましくは90℃以下、より好ましくは50〜90℃で水と混合してビニル変性エポキシエステル樹脂中和物(a3)を水に分散させた後、有機溶剤の一部または全部を減圧除去する方法などが挙げられる。前記(i)の分散方法では、ハレルホモジナイザー、スタティックミキサー、ソノレーター、ディスパー、ミキサーなどにより常圧で機械的剪断力をかける分散方法や、マイクロフルイダイザーや、キャビトロンでの加圧化で機械的剪断力をかける分散方法が好ましい。 As a method of dispersing the vinyl-modified epoxy ester resin neutralized product (a3) in water, for example, (i) vinyl obtained by massively polymerizing (i) an unsaturated fatty acid-modified epoxy ester resin (a1) and the vinyl monomer. The melt of the modified epoxy ester resin (a2) is mixed with a basic compound, preferably mixed at 80 to 125 ° C. to obtain a melt of the neutralized vinyl-modified epoxy ester resin (a3), and then mixed with water. A method of mixing and mixing at 90 ° C. or lower, more preferably 50 to 90 ° C. to disperse the vinyl-modified epoxy ester resin neutralized product (a3) in water, (ii) in the same manner as in (i) above. The vinyl-modified epoxy ester resin neutralized product (a3) obtained by the sum is dissolved in an organic solvent having a boiling point of 90 ° C. or lower, preferably an organic solvent having a boiling point of 50 to 90 ° C., and then preferably 90 ° C. or lower, more preferably. After dissolving at 50 to 90 ° C., it is mixed with water, preferably mixed with water at 90 ° C. or lower, more preferably 50 to 90 ° C. to disperse the vinyl-modified epoxy ester resin neutralized product (a3) in water. After that, a method of removing a part or all of the organic solvent under reduced pressure can be mentioned. In the dispersion method (i), a dispersion method in which a mechanical shearing force is applied at normal pressure by a Hallel homogenizer, a static mixer, a sonolator, a disper, a mixer, or the like, or a mechanical shearing by pressurization with a microfluidizer or a cavitron. A force-applying dispersion method is preferred.

ビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)は、中和される前では、一般式(I)で示される末端カルボキシル基含有構造中のカルボキシル基などの酸基を有する。そのため、ビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)の酸価が、15〜40(mgKOH/g)程度と低い場合でも、有機溶剤の含有量が極めて少ない、または、全く含まない水性媒体中に安定して分散することができ、顔料も安定して分散させることができる。また、このような低酸価のビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)の中和物(a3)を含有する水系塗料を用いることにより、得られる塗膜の耐腐食性および耐水性を向上させることができる。なお、中和前のビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)の酸価は必要に応じて選択でき、15〜40以外の酸価であっても良い。酸価は好ましくは10〜60であり、より好ましくは10〜40であり、最も好ましくは20〜30である。 Before being neutralized, the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) has an acid group such as a carboxyl group in the terminal carboxyl group-containing structure represented by the general formula (I). Therefore, even when the acid value of the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) is as low as about 15 to 40 (mgKOH / g), it is stable in an aqueous medium containing extremely little or no organic solvent. It can be dispersed, and the pigment can be stably dispersed. Further, by using a water-based paint containing a neutralized product (a3) of such a low acid value vinyl-modified epoxy ester resin (a2), the corrosion resistance and water resistance of the obtained coating film can be improved. it can. The acid value of the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) before neutralization can be selected as needed, and may have an acid value other than 15-40. The acid value is preferably 10 to 60, more preferably 10 to 40, and most preferably 20 to 30.

また、ビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)の水中への分散に際しては、ビニル変性エポキシエステル樹脂(a2)や顔料の分散安定性を向上させるために、目的の範囲内で乳化剤を使用することができる。乳化剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体などのノニオン系乳化剤、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩などのアニオン系乳化剤、4級アンモニウム塩などのカチオン系乳化剤などが挙げられる。乳化剤は、得られる塗膜の耐水性および耐腐食性を低下させないためにも、できるだけ使用しないことが好ましい。 Further, when the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) is dispersed in water, an emulsifier can be used within a target range in order to improve the dispersion stability of the vinyl-modified epoxy ester resin (a2) and the pigment. .. Examples of the emulsifier include nonionic emulsifiers such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, and polyoxyethylene polyoxypropylene copolymer, alkyl sulfate ester salts, alkylbenzene sulfonates, and polyoxyethylene alkyl ether sulfate esters. Examples thereof include anionic emulsifiers such as salts and polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates, and cationic emulsifiers such as quaternary ammonium salts. It is preferable not to use the emulsifier as much as possible so as not to reduce the water resistance and corrosion resistance of the obtained coating film.

本発明の製造方法により得られるエポキシエステル樹脂(A)は、水性媒体中にビニル変性エポキシエステル樹脂中和物(a3)の粒子が分散したものであり、この粒子の粒子径は40〜300nmであることが好ましく、80〜200nmであることがより好ましい。なお、粒子径は、マイクロトラック粒度分析計(マイクロトラック9340−UPA、日機装(株)製)で求めた値である。 The epoxy ester resin (A) obtained by the production method of the present invention is obtained by dispersing the particles of the vinyl-modified epoxy ester resin neutralized product (a3) in an aqueous medium, and the particle size of the particles is 40 to 300 nm. It is preferably 80 to 200 nm, and more preferably 80 to 200 nm. The particle size is a value obtained by a Microtrack particle size analyzer (Microtrack 9340-UPA, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).

上述したようなエポキシエステル樹脂(A)の具体例としては、ウォーターゾールEFD−5560(DIC(株)製)などが挙げられる。 Specific examples of the epoxy ester resin (A) as described above include Watersol EFD-5560 (manufactured by DIC Corporation).

(アクリル系樹脂エマルジョン(B))
本発明に用いるアクリル系樹脂エマルジョン(B)は、強制乳化型の(メタ)アクリル重合体(b)の水性樹脂分散体を主成分とするものである。(メタ)アクリル重合体(b)は、単独重合体であっても良く、また2種以上の重合体の混合物であっても良い。また、アクリル系樹脂エマルジョン(B)が2種以上の重合体の混合物である場合、2種以上の(メタ)アクリル重合体(b)の水性エマルジョンを混合したものであっても良く、その配合比率は特に制限されるものではなく、自由に設定される。
(Acrylic resin emulsion (B))
The acrylic resin emulsion (B) used in the present invention is mainly composed of an aqueous resin dispersion of a forced emulsification type (meth) acrylic polymer (b). The (meth) acrylic polymer (b) may be a homopolymer or a mixture of two or more kinds of polymers. Further, when the acrylic resin emulsion (B) is a mixture of two or more kinds of polymers, it may be a mixture of an aqueous emulsion of two or more kinds of (meth) acrylic polymers (b), and the blending thereof. The ratio is not particularly limited and can be set freely.

(メタ)アクリル重合体(b)は、(メタ)アクリル系単量体のみからなるアクリル重合体に限定されるものではなく、主たる重合単位としてスチレン単量体単位を有するスチレン−アクリル系重合体であっても良い。 The (meth) acrylic polymer (b) is not limited to the acrylic polymer composed only of the (meth) acrylic monomer, but is a styrene-acrylic polymer having a styrene monomer unit as the main polymerization unit. It may be.

(メタ)アクリル重合体(b)としては、例えば炭素数1〜10のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル系単量体単位20〜100質量%と、スチレン系単量体単位0〜80質量%と、これらと共重合可能なビニル系単量体単位0〜30質量%とからなる(メタ)アクリル重合体が挙げられる。(メタ)アクリル酸エステル系単量体単位の配合量は、好ましくは40〜95質量%であり、より好ましくは60〜90質量%である。スチレン系単量体単位の配合量は、好ましくは5〜60質量%であり、より好ましくは10〜40質量%である。これらと共重合可能なビニル系単量体単位の配合量は、好ましくは0〜15質量%であり、より好ましくは0〜10質量%である。 Examples of the (meth) acrylic polymer (b) include a (meth) acrylic acid ester-based monomer unit having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in an amount of 20 to 100% by mass and a styrene-based monomer unit of 0 to 80. Examples thereof include (meth) acrylic polymers composed of mass% and vinyl-based monomer units 0 to 30 mass% copolymerizable with these. The blending amount of the (meth) acrylic acid ester-based monomer unit is preferably 40 to 95% by mass, and more preferably 60 to 90% by mass. The blending amount of the styrene-based monomer unit is preferably 5 to 60% by mass, and more preferably 10 to 40% by mass. The blending amount of the vinyl-based monomer unit copolymerizable with these is preferably 0 to 15% by mass, more preferably 0 to 10% by mass.

(メタ)アクリル重合体(b)に用いる(メタ)アクリル系単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸オクタデシルなどの炭素原子数1〜10のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル系単量体;(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、その無水物、フマル酸、イタコン酸、不飽和ジカルボン酸モノアルキルエステル(例えばマレイン酸モノメチル、フマル酸モノエチル、イタコン酸モノノルマルブチル)などのカルボキシル基含有ビニル系単量体が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of the (meth) acrylic monomer used in the (meth) acrylic polymer (b) include methyl (meth) acrylic acid, ethyl (meth) acrylic acid, hydroxyethyl (meth) acrylic acid, and (meth) acrylic acid. Hydroxypropyl, (meth) aminoethyl acrylate, (meth) dimethylaminoethyl acrylate, (meth) diethylaminoethyl acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, ( Hexyl acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, etc. have alkyl groups with 1 to 10 carbon atoms (meth). ) Acrylic acid alkyl ester-based monomer; (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, its anhydride, fumaric acid, itaconic acid, unsaturated dicarboxylic acid monoalkyl ester (for example, monomethyl maleate, monoethyl fumarate, itacon) Examples thereof include carboxyl group-containing vinyl-based monomers such as mononormal butyl acid). These can be used alone or in combination of two or more.

(メタ)アクリル重合体(b)に用いるスチレン系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン、2,4―ジブロモスチレンなどが挙げられる。 Examples of the styrene-based monomer used in the (meth) acrylic polymer (b) include styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, chlorostyrene, and 2,4-dibromostyrene.

(メタ)アクリル重合体(b)に用いる(メタ)アクリル系単量体やスチレン系単量体と共重合可能な単量体としては、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル;塩化ビニリデン、臭化ビニリデンなどのビニリデンハライド;(メタ)アクリロニトリル;(メタ)アクリル酸グリシジル;(メタ)アクリルアミド、Nーメチロール(メタ)アクリルアミド、ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトンアクリルミドなどが挙げられる。 Examples of the monomer copolymerizable with the (meth) acrylic monomer and the styrene-based monomer used in the (meth) acrylic polymer (b) include vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; vinylidene chloride. , Vinylidene halide such as vinylidene bromide; (meth) acrylonitrile; glycidyl (meth) acrylate; (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, butoxymethyl (meth) acrylamide, diacetone acrylicmid and the like.

(メタ)アクリル重合体(b)の合成方法は特に限定されるものではなく、乳化重合などの公知の重合方法を用いることができる。アクリル系樹脂エマルジョン(B)の調製方法としては、例えば単量体、乳化剤、重合開始剤などの混合物(単量体プレミックス)を、予め所定量の水の入った反応容器の中に一括して仕込み、単量体混合物を乳化重合させて、反応が終了した後、反応物を冷却し、中和して目的とする水性アクリルエマルジョンを得る。 The method for synthesizing the (meth) acrylic polymer (b) is not particularly limited, and a known polymerization method such as emulsion polymerization can be used. As a method for preparing the acrylic resin emulsion (B), for example, a mixture (monomer premix) of a monomer, an emulsifier, a polymerization initiator and the like is put together in a reaction vessel containing a predetermined amount of water in advance. The monomer mixture is emulsion-polymerized, and after the reaction is completed, the reaction product is cooled and neutralized to obtain the desired aqueous acrylic emulsion.

上記反応で用いる乳化剤は、アクリル系樹脂エマルジョン(B)を水に強制的に乳化させるための必須の成分である。その具体例としては、例えば脂肪酸石鹸、ロジン酸石鹸、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ジアルキルアリールスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩などのアニオン系重合乳化剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマーなどのノニオン系重合乳化剤などが挙げられる。これらの乳化剤は単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。ノニオン系およびアニオン系の併用、および陽イオン界面活性剤、両イオン界面活性剤などの使用も可能である。乳化剤の使用量は、乳化重合に供する重合性モノマーの全量100質量部に対して、0.3〜3質量部が好ましい。 The emulsifier used in the above reaction is an essential component for forcibly emulsifying the acrylic resin emulsion (B) in water. Specific examples thereof include anionic polymerization emulsifiers such as fatty acid soap, loginate soap, alkyl sulfonate, alkyl benzene sulfonate, dialkylaryl sulfonate, alkyl sulfosuccinate, and polyoxyethylene alkyl sulfate; Examples thereof include nonionic polymer emulsifiers such as ethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylaryl ether, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, and oxyethylene oxypropylene block copolymer. These emulsifiers can be used alone or in combination of two or more. It is also possible to use a combination of nonionic and anionic surfactants, and the use of cationic surfactants and amphoteric surfactants. The amount of the emulsifier used is preferably 0.3 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polymerizable monomer to be subjected to emulsion polymerization.

乳化重合反応で使用する重合開始剤としては、例えば過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素などの水性触媒;tert−ブチルハイドパ−オキサイド、クメンハイドロパ−オキサイドなどの油性触媒が挙げられる。重合開始剤の使用量は、乳化重合に供する重合性単量体の100質量部に対して、0.1〜0.7質量部が好ましい。 Examples of the polymerization initiator used in the emulsion polymerization reaction include aqueous catalysts such as potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate and hydrogen peroxide; and oil catalysts such as tert-butylhide peroxide and cumenehydroperoxide. .. The amount of the polymerization initiator used is preferably 0.1 to 0.7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer to be subjected to emulsion polymerization.

また、乳化重合反応では、分子量を調整するために重合時に連鎖移動剤や重合停止剤などの分子量調整剤、重合率調整剤を適宜使用することができる。さらに冷却による反応中断により分子量のコントロールを行っても良い。連鎖移動剤としては、例えばtert−ドデシルメルカプタン、n−トデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン、n−テトラデシルメルカプタン、n−ヘキシルメルカプタンなどのメルカプタン、ターピノーレン、tert−テルピネン、α−メチルスチレンダイマー、エチルキサントゲンジスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンスルフィド、アミノフェニルスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィドなどが挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。連鎖移動剤の使用量は、乳化重合に供する重合性単量体の全量100質量部に対して1.0質量部以下が好ましい。 Further, in the emulsion polymerization reaction, a molecular weight adjusting agent such as a chain transfer agent or a polymerization terminator and a polymerization rate adjusting agent can be appropriately used at the time of polymerization in order to adjust the molecular weight. Further, the molecular weight may be controlled by interrupting the reaction by cooling. Examples of the chain transfer agent include mercaptans such as tert-dodecyl mercaptan, n-todecyl mercaptan, octyl mercaptan, n-tetradecyl mercaptan, and n-hexyl mercaptan, turpinolene, tert-terpinene, α-methylstyrene dimer, and ethylxantogen disulfide. , Diisopropylxanthogen sulfide, aminophenyl sulfide, tetraethylthiol disulfide and the like, and these can be used alone or in combination of two or more. The amount of the chain transfer agent used is preferably 1.0 part by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polymerizable monomer to be subjected to emulsion polymerization.

また、重合停止剤としては、例えばハイドロキノン(フェノール)、アミン系硫黄、硫酸ヒドロキシルアミン、アンモニア、苛性ソーダ、苛性カリなどが挙げられ、またその他重合停止効果のあるものが使用できる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。その使用量は重合禁止剤の種類および単量体との反応性比により異なる。乳化重合反応においては、前記乳化剤、連鎖移動剤および重合開始剤のほか、必要に応じて各種電解質、pH調整剤などの添加剤を併用しても良い。 Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone (phenol), amine-based sulfur, hydroxylamine sulfate, ammonia, caustic soda, caustic potash, and the like, and other substances having a polymerization inhibitory effect can be used. These can be used alone or in combination of two or more. The amount used depends on the type of polymerization inhibitor and the reactivity ratio with the monomer. In the emulsion polymerization reaction, in addition to the emulsifier, chain transfer agent and polymerization initiator, various electrolytes, pH adjusters and other additives may be used in combination, if necessary.

上述したようなアクリル系樹脂エマルジョン(B)の具体例としては、ボンコートEC−740EF(DIC(株)製)などが挙げられる。 Specific examples of the acrylic resin emulsion (B) as described above include Boncoat EC-740EF (manufactured by DIC Corporation).

(アクリル系樹脂ディスパージョン(C))
水系塗料に用いるアクリル系樹脂ディスパージョン(C)は、自己水分散能を有するビニル系重合体の水性樹脂分散体(c1)と、常圧下の沸点が130〜220℃の範囲内で、かつ20℃での水の溶解度が100以上の有機溶剤(c2)とを含有する自己乳化型の水性分散体である。自己乳化型とは、樹脂骨格に何らかの親水性基を化学的に導入し、樹脂自体が乳化能を有することを意味する。
(Acrylic resin dispersion (C))
The acrylic resin dispersion (C) used in the water-based paint is an aqueous resin dispersion (c1) of a vinyl-based polymer having a self-water-dispersing ability, and has a boiling point of 130 to 220 ° C. under normal pressure and 20. It is a self-emulsifying aqueous dispersion containing an organic solvent (c2) having a solubility of 100 or more in water at ° C. The self-emulsifying type means that some hydrophilic group is chemically introduced into the resin skeleton and the resin itself has an emulsifying ability.

アクリル系樹脂ディスパージョン(C)に用いるビニル系重合体の水性樹脂分散体(c1)は、非官能性の(メタ)アクリル酸エステルおよび/または芳香族ビニル系単量体と、ポリエチレングリコール基を有する単官能性不飽和単量体と、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸とを含有する。 The aqueous resin dispersion (c1) of the vinyl polymer used for the acrylic resin dispersion (C) contains a non-functional (meth) acrylic acid ester and / or an aromatic vinyl monomer and a polyethylene glycol group. It contains a monofunctional unsaturated monomer having an α, β-ethylenic unsaturated carboxylic acid.

水性樹脂分散体(c1)に用いる非官能性の(メタ)アクリル酸エステルは、得られる塗膜の耐水性、耐薬品性および耐候性を向上するための成分であり、炭素数が4〜12の炭化水素基を有する。炭素数が12を超えると得られる塗膜の基材付着性が低下する傾向がある。 The non-functional (meth) acrylic acid ester used in the aqueous resin dispersion (c1) is a component for improving the water resistance, chemical resistance and weather resistance of the obtained coating film, and has 4 to 12 carbon atoms. Has a hydrocarbon group of. When the number of carbon atoms exceeds 12, the substrate adhesion of the obtained coating film tends to decrease.

前記(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えばn−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of the (meth) acrylic acid ester include n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, and cyclohexyl. Examples thereof include (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate. These can be used alone or in combination of two or more.

前記芳香族ビニル系単量体としては、例えばスチレン、ビニルトルエン、p−tert−ブチルスチレンなどが挙げられ、塗膜の耐薬品性などを向上させるために、必要に応じて使用される。芳香族ビニル系単量体の全単量体中の含有量は、得られる塗膜の諸物性のバランスを考慮して好ましくは40質量%未満である。(メタ)アクリル酸エステルおよび/または芳香族ビニル系単量体の含有量は、全重合性不飽和単量体中で65質量%以上である。 Examples of the aromatic vinyl-based monomer include styrene, vinyltoluene, p-tert-butylstyrene, etc., which are used as necessary in order to improve the chemical resistance of the coating film. The content of the aromatic vinyl-based monomer in all the monomers is preferably less than 40% by mass in consideration of the balance of various physical properties of the obtained coating film. The content of the (meth) acrylic acid ester and / or the aromatic vinyl-based monomer is 65% by mass or more in the totally polymerizable unsaturated monomer.

ポリエチレングリコール基を有する単官能性不飽和単量体は、水性樹脂分散体(c1)の親水性、水分散性、顔料分散性および保水性を向上させ、得られる塗膜の表面乾燥性を遅らせる成分である。前記単官能性不飽和単量体としては、例えばポリエチレングリコールのモノ(メタ)アクリレート、その末端水酸基をメトキシ基やエトキシ基などのアルコキシル基とした化合物が挙げられる。具体例としては、ブレンマーPME400、PME4000、AE350、PE350(以上、いずれも日油(株)社製)、NKエステルM−90G、M−230G(以上、いずれも新中村化学工業(株)社製)、NFバイソマーS−10W、S−20W、MPEG350MA、PEM6E(以上、いずれも第一工業製薬(株)社製)などが挙げられる。ポリエチレングリコールの分子量は特に限定されるものではないが、好ましくはエチレンオキサイド付加物が3〜50モルである。3モル未満では親水性、顔料分散性および保水性を向上させる効果が低い傾向があり、50モルを超えると得られる塗膜の基材付着性が低下する傾向がある。 The monofunctional unsaturated monomer having a polyethylene glycol group improves the hydrophilicity, water dispersibility, pigment dispersibility and water retention of the aqueous resin dispersion (c1), and delays the surface drying property of the obtained coating film. It is an ingredient. Examples of the monofunctional unsaturated monomer include mono (meth) acrylate of polyethylene glycol and a compound in which the terminal hydroxyl group thereof is an alkoxyl group such as a methoxy group or an ethoxy group. Specific examples include Blemmer PME400, PME4000, AE350, PE350 (all manufactured by NOF CORPORATION), NK Ester M-90G, M-230G (all manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.). ), NF Bysomer S-10W, S-20W, MPEG350MA, PEM6E (all of which are manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and the like. The molecular weight of polyethylene glycol is not particularly limited, but the ethylene oxide adduct is preferably 3 to 50 mol. If it is less than 3 mol, the effect of improving hydrophilicity, pigment dispersibility and water retention tends to be low, and if it exceeds 50 mol, the substrate adhesion of the obtained coating film tends to decrease.

前記α,β−エチレン性不飽和カルボン酸は、親水性、水分散安定性および顔料分散性を向上させ、得られる塗膜の基材付着性を付与するための成分であり、例えば(メタ)アクリル酸や、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸などの不飽和ジカルボン酸;これらジカルボン酸のモノアルコール・エステルなどが挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。 The α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid is a component for improving hydrophilicity, water dispersion stability and pigment dispersibility, and imparting substrate adhesion to the obtained coating film, for example (meth). Acrylic acid, unsaturated dicarboxylic acids such as crotonic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, and citraconic acid; monoalcoholic esters of these dicarboxylic acids and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

前記ポリエチレングリコール基を有する単官能性不飽和単量体と、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸との使用量は、得られる塗膜の耐水性および耐アルカリ性を考慮して、全単量体中に好ましくは3〜6質量%である。3質量%未満では樹脂の水分散性が低下する傾向があり、6質量%を超えると得られる塗膜の親水性が高くなり、耐水性が低下する傾向がある。 The amount of the monofunctional unsaturated monomer having a polyethylene glycol group and the α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid used is the total unit amount in consideration of the water resistance and alkali resistance of the obtained coating film. It is preferably 3 to 6% by mass in the body. If it is less than 3% by mass, the water dispersibility of the resin tends to decrease, and if it exceeds 6% by mass, the hydrophilicity of the obtained coating film tends to increase and the water resistance tends to decrease.

また、ポリエチレングリコール基を有する単官能性不飽和単量体/α,β−エチレン性不飽和カルボン酸の質量比は、1〜5の範囲内であることが好ましい。前記質量比が1未満では得られる塗料の保水性が不足する傾向があり、質量比が5を超えると樹脂の顔料分散性や、得られる塗料の基材付着性が低下する傾向がある。 The mass ratio of the monofunctional unsaturated monomer / α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid having a polyethylene glycol group is preferably in the range of 1 to 5. If the mass ratio is less than 1, the water retention of the obtained paint tends to be insufficient, and if the mass ratio exceeds 5, the pigment dispersibility of the resin and the substrate adhesion of the obtained paint tend to decrease.

水性樹脂分散体(c1)の固形分酸価は特に限定されるものではないが、塗膜の耐水性、耐アルカリ性および基材付着性の観点から、好ましくは3〜18mgKOH/gであり、より好ましくは6〜15mgKOH/gである。 The solid acid value of the aqueous resin dispersion (c1) is not particularly limited, but is preferably 3 to 18 mgKOH / g from the viewpoint of water resistance, alkali resistance and substrate adhesion of the coating film. It is preferably 6 to 15 mgKOH / g.

その他、共重合可能な重合性不飽和単量体としては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、iso−プロピル(メタ)アクリレートなどの炭素数が3以下のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル;酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ベオバ(オランダ国シェル社製のバーサチック酸ビニルエステルの商品名)などのビニルエステル;パーフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジ−パーフルオロシクロヘキシルフマレートなどのパーフルオロアルキル基含有単量体;(メタ)アクリロニトリルなどのシアノ基含有単量体;エチレン、プロピレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニルなどの(ハロゲン化)オレフィン;グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミドなどのアミド結合含有単量体;(メタ)アクリロイロキシアルキルアッシドフォスフェート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アルコキシ化ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ジ−2−ヒドロキシエチルフマレート、分子量が250未満のポリエチレングリコール基を有するポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、シクロヘキシルジメタノールモノ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。具体例としては、プラクセルFM、FEモノマー(以上、いずれもダイセル化学工業(株)製のε−カプロラクトン付加モノマーの商品名)などが挙げられる。 In addition, as the copolymerizable polymerizable unsaturated monomer, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate and the like have 3 carbon atoms. (Meta) acrylic acid esters having the following alkyl groups; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl benzoate, Beova (trade name of versatic acid vinyl ester manufactured by Shell, Netherlands); perfluorocyclohexyl (meth) acrylate, di -Perfluoroalkyl group-containing monomers such as perfluorocyclohexyl fumarate; cyano group-containing monomers such as (meth) acrylonitrile; (halogenated) olefins such as ethylene, propylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, and vinyl fluoride. Amido bond-containing monomers such as glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide; (meth) acryloyloxyalkyl acid phosphate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) Acrylate, methacryloxypropyltrimethoxysilane, alkoxylated polypropylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, Examples thereof include di-2-hydroxyethyl fumarate, polyethylene glycol (meth) acrylate having a polyethylene glycol group having a molecular weight of less than 250, and cyclohexyldimethanol mono (meth) acrylate. Specific examples include Praxel FM and FE monomers (all of which are trade names of ε-caprolactone-added monomers manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.).

これらの共重合性不飽和単量体は、得られる塗膜の硬さや顔料分散性および基材付着性の向上を目的として、全単量体中に32質量%以下の量で使用される。 These copolymerizable unsaturated monomers are used in an amount of 32% by mass or less in all the monomers for the purpose of improving the hardness, pigment dispersibility and substrate adhesion of the obtained coating film.

水性樹脂分散体(c1)の分子量は、得られる塗膜の耐久性と造膜性とのバランスや、水性樹脂分散体の粘度を考慮してゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーによるポリスチレン換算分子量に基づいて数平均分子量が8,000〜20,000であり、好ましくは15,000〜50,000である。 The molecular weight of the aqueous resin dispersion (c1) is based on the polystyrene-equivalent molecular weight by gel permeation chromatography in consideration of the balance between the durability and film-forming property of the obtained coating film and the viscosity of the aqueous resin dispersion. The number average molecular weight is 8,000 to 20,000, preferably 15,000 to 50,000.

また、水性樹脂分散体(c1)の重合方法は特に限定されるものではないが、後述する水溶性の有機溶剤(c2)の存在下で溶液重合させ、水中に分散させるか、有機溶剤(c2)と水との共存下で分散重合させることが好ましい。 The polymerization method of the aqueous resin dispersion (c1) is not particularly limited, but the solution is polymerized in the presence of a water-soluble organic solvent (c2) described later and dispersed in water, or the organic solvent (c2) is used. ) And water are preferably dispersed and polymerized.

水性樹脂分散体(c1)のガラス転移温度(Tg)は特に限定されるものではなく、得られる塗膜の耐汚染性、耐水性および靱性を考慮して、非架橋系塗料の場合の理論Tgは、好ましくは40〜80℃であり、ポリイソシアネート化合物併用型の架橋系塗料の場合の理論Tgは、好ましくは10〜60℃である。 The glass transition temperature (Tg) of the aqueous resin dispersion (c1) is not particularly limited, and the theoretical Tg in the case of a non-crosslinking paint is taken into consideration in consideration of the stain resistance, water resistance and toughness of the obtained coating film. Is preferably 40 to 80 ° C., and the theoretical Tg in the case of a cross-linking paint using a polyisocyanate compound is preferably 10 to 60 ° C.

水性樹脂分散体(c1)中のカルボキシル基は、塗料の安定性および顔料分散性の観点から揮発性の塩基性物質で中和されることが好ましい。前記塩基性物質としては、例えばアンモニア、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノールなどが挙げられる。 The carboxyl group in the aqueous resin dispersion (c1) is preferably neutralized with a volatile basic substance from the viewpoint of paint stability and pigment dispersibility. Examples of the basic substance include ammonia, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, dimethylethanolamine, 2-amino-2-methyl-1-propanol and the like.

アクリル系樹脂ディスパージョン(C)に用いる有機溶剤(c2)は、アクリル系樹脂ディスパージョン(C)を水相に分配させるものである。有機溶剤(c2)は、水性樹脂分散体(c1)の造膜性を向上させると共に、塗膜の乾燥時に塗膜表面の乾燥を遅らせ、さらに水と混合させることによって、得られる塗料の表面張力を下げて、顔料の分散性や、塗料の基材に対する濡れ性を向上させ、塗装作業性および塗膜の基材付着性を向上させる。 The organic solvent (c2) used for the acrylic resin dispersion (C) distributes the acrylic resin dispersion (C) to the aqueous phase. The organic solvent (c2) improves the film-forming property of the aqueous resin dispersion (c1), delays the drying of the coating film surface when the coating film is dried, and further mixes with water to obtain the surface tension of the coating material. Is lowered to improve the dispersibility of the pigment and the wettability of the paint to the substrate, and improve the coating workability and the adhesion of the coating film to the substrate.

有機溶剤(c2)の親水性は、20℃での水の溶解度が100以上である。水の溶解度が100未満では塗膜表面の乾燥が早まる傾向がある。また、有機溶剤(c2)の沸点は、常圧において130〜220℃である。沸点が130℃未満では塗膜の乾燥過程で水と共に揮散しやすく塗膜の平滑性が得られなくなる傾向があり、沸点が220℃を超えると塗膜に有機溶剤(c2)が残存しやすい傾向がある。 The hydrophilicity of the organic solvent (c2) is that the solubility of water at 20 ° C. is 100 or more. If the solubility of water is less than 100, the surface of the coating film tends to dry faster. The boiling point of the organic solvent (c2) is 130 to 220 ° C. at normal pressure. If the boiling point is less than 130 ° C, it tends to volatilize with water during the drying process of the coating film, and the smoothness of the coating film tends to be lost. If the boiling point exceeds 220 ° C, the organic solvent (c2) tends to remain in the coating film. There is.

有機溶剤(c2)としては、例えば3−メトキシブタノール、3−メトキシ−3−メチルブタノール、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ(n−もしくはiso−)プロピルエーテル、エチレングリコールモノ(n−、iso−またはtert−)ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチ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(n−またはiso−)プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ(n−、iso−またはtert−)ブチルエーテル、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、エチレングリコールメチルエーテルアセテートなどが挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of the organic solvent (c2) include 3-methoxybutanol, 3-methoxy-3-methylbutanol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono (n- or iso-) propyl ether, and ethylene glycol mono (n-, iso-). -Or tert-) Butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono (n- or iso-) propyl ether, propylene glycol mono (n-, iso- or Examples thereof include tert-) butyl ether, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone and ethylene glycol methyl ether acetate. These can be used alone or in combination of two or more.

有機溶剤(c2)の使用量としては、水性樹脂分散体(c1)の固形分100質量部に対して、20質量部以上使用することが好ましい。20質量部未満では有機溶剤(c2)の使用の効果が十分ではないからである。アクリル系樹脂ディスパージョン(C)中の有機溶剤(c2)の含有量は、塗料の引火燃焼などの諸災害防止や、環境汚染防止対策などの観点から15質量%以下であり、好ましくは12質量%以下である。15質量%を超えると乾燥性が低下する傾向があり、環境負荷が大きくなる傾向がある。なお、アクリル系樹脂ディスパージョン(C)中には、有機溶剤(c2)以外の有機溶剤をその目的に応じて併用することができる。 The amount of the organic solvent (c2) used is preferably 20 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the solid content of the aqueous resin dispersion (c1). This is because the effect of using the organic solvent (c2) is not sufficient if it is less than 20 parts by mass. The content of the organic solvent (c2) in the acrylic resin dispersion (C) is 15% by mass or less, preferably 12% by mass, from the viewpoint of preventing various disasters such as ignition and combustion of paint and measures for preventing environmental pollution. % Or less. If it exceeds 15% by mass, the drying property tends to decrease and the environmental load tends to increase. An organic solvent other than the organic solvent (c2) can be used in combination with the acrylic resin dispersion (C) depending on the purpose.

水性樹脂分散体(c1)は、水酸基を導入してポリイソシアネート系架橋剤と組み合わせる架橋系塗料とすることが、耐候性、耐水性、耐汚染性および耐溶剤性を向上させることができる点で好ましい。水性樹脂分散体(c1)中への水酸基の導入方法としては、水酸基含有の重合性単量体を共重合させる方法が好ましい。 The aqueous resin dispersion (c1) can be used as a cross-linking paint in which a hydroxyl group is introduced and combined with a polyisocyanate-based cross-linking agent to improve weather resistance, water resistance, stain resistance and solvent resistance. preferable. As a method for introducing a hydroxyl group into the aqueous resin dispersion (c1), a method of copolymerizing a hydroxyl group-containing polymerizable monomer is preferable.

また、ポリイソシアネート系架橋系塗料を調製するために用いるポリイソシアネート化合物としては、例えばトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネートなどの脂環式ジイソシアネート;イソホロンジイソシアネート、メチルシクロヘキサン−2,4(または2,6)−ジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルジイソシアネート)、1,3−(イソシアネートメチル)シクロヘキサンなどの脂環式系イソシアネート;上記ジイソシアネートと、エチレングリコール、ポリエーテルポリオール(ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリカプロラクトンポリオールなど)、トリメチロールエタンまたはトリメチロールプロパンなどの多価アルコール、イソシアネート基と反応する官能基を有する低分子ポリエステル樹脂、アクリル系共重合体、これらと水との付加物;ビュレット体などが挙げられる。 Examples of the polyisocyanate compound used for preparing the polyisocyanate-based cross-linked coating include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate; alicyclic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and trimethylhexane diisocyanate; isophorone diisocyanates, Alicyclic isocyanates such as methylcyclohexane-2,4 (or 2,6) -diisocyanate, 4,4'-methylenebis (cyclohexyldiisocyanate), 1,3- (isocyanatemethyl) cyclohexane; the above diisocyanates and ethylene glycol, Polyether polyols (polyethylene glycol, polypropylene glycol, polycaprolactone polyols, etc.), polyhydric alcohols such as trimethylolethane or trimethylolpropane, low molecular weight polyester resins having functional groups that react with isocyanate groups, acrylic copolymers, these Additives of and water; bullet bodies and the like.

その具体例としては、バーノックD−750、D−800、DN−950、DN−901S(以上、いずれもDIC(株)製)などが挙げられる。また、これらの化合物を乳化分散させて使用することができる。さらに、水溶性または水分散性を有するポリイソシアネート化合物、例えばBAYHYDUR LS−2980、LS−2032(以上、いずれもドイツ国バイエル社製)、アクアネート100、110、200または210(以上、いずれも日本ポリウレタン工業(株)製)などの水性ポリイソシアネート化合物を使用することができる。 Specific examples thereof include Barnock D-750, D-800, DN-950, and DN-901S (all of which are manufactured by DIC Corporation). In addition, these compounds can be emulsified and dispersed before use. Further, water-soluble or water-dispersible polyisocyanate compounds such as BAYHYDUR LS-2980, LS-2032 (all manufactured by Bayer, Germany), Aquanate 100, 110, 200 or 210 (all of Japan). An aqueous polyisocyanate compound such as Polyurethane Industry Co., Ltd. can be used.

上記ポリイソシアネート架橋系の場合には、水性樹脂分散体(c1)の固形分の水酸基価は、塗膜の諸物性を考慮して30〜120であり、好ましくは50〜100である。 In the case of the polyisocyanate cross-linked system, the hydroxyl value of the solid content of the aqueous resin dispersion (c1) is 30 to 120, preferably 50 to 100, in consideration of various physical properties of the coating film.

ポリイソシアネート化合物(c−3)と、水性樹脂分散体(c1)との配合比としては、NCO基/OH基なる当量比で0.5〜2であり、好ましくは0.8〜1.3である。 The compounding ratio of the polyisocyanate compound (c-3) and the aqueous resin dispersion (c1) is 0.5 to 2 in an equivalent ratio of NCO groups / OH groups, preferably 0.8 to 1.3. Is.

上述したようなアクリル系樹脂ディスパージョン(C)の具体例としては、ウォーターゾールACD−1110(DIC(株)製)などが挙げられる。 Specific examples of the acrylic resin dispersion (C) as described above include Watersol ACD-1110 (manufactured by DIC Corporation).

顔料(D)
本発明に用いる顔料(D)は、主として強度と乾燥性のバランスに優れた塗膜を形成するために水系塗料に配合される。顔料(D)としては、二酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック、シアニンブルー、シアニングリーンなどの着色顔料;炭酸カルシウム、タルク、硫酸バリウム、クレーなどの体質顔料などが挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
Pigment (D)
The pigment (D) used in the present invention is mainly blended in a water-based paint in order to form a coating film having an excellent balance between strength and dryness. Examples of the pigment (D) include colored pigments such as titanium dioxide, iron oxide, carbon black, cyanine blue, and cyanine green; and extender pigments such as calcium carbonate, talc, barium sulfate, and clay. These can be used alone or in combination of two or more.

また、顔料(D)は、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム、リン酸アルミニウム、リンモリブデン酸アルミニウムなどの防錆顔料を用いることが好ましい。なかでも防錆性能に優れるリン酸亜鉛およびリン酸カルシウムを用いることが好ましい。リン酸亜鉛の具体例としては、LFボウセイP−W−2、LFボウセイD−1、LFボウセイD−2、LFボウセイZP−S1、LFボウセイZP−HS、LFボウセイP−WF(以上、いずれもキクチカラー(株)製)や、EXPERT NP−500、EXPERT NP−520、EXPERT NP−530(以上、いずれも東邦顔料工業(株)製)などが挙げられる。リン酸カルシウムの具体例としては、LFボウセイCP−Z(キクチカラー(株)製)、EXPERT NP−1000、EXPERT NP−1007、EXPERT NP−1020C、EXPERT NP−1055C(以上、いずれも東邦顔料工業(株)製)、プロテクスYM−60、プロテクスYM−70(以上、いずれも太平化学産業(株)製)などが挙げられる。 Further, as the pigment (D), it is preferable to use a rust preventive pigment such as zinc phosphate, calcium phosphate, aluminum phosphate and aluminum phosphate molybdenum. Of these, zinc phosphate and calcium phosphate, which are excellent in rust prevention performance, are preferably used. Specific examples of zinc phosphate include LF bousei P-W-2, LF bousei D-1, LF bousei D-2, LF bousei ZP-S1, LF bousei ZP-HS, and LF bousei P-WF. (Made by Kikuchi Color Co., Ltd.), EXPERT NP-500, EXPERT NP-520, EXPERT NP-530 (all of which are manufactured by Toho Pigment Industry Co., Ltd.) and the like. Specific examples of calcium phosphate include LF Bowsei CP-Z (manufactured by Kikuchi Color Co., Ltd.), EXPERT NP-1000, EXPERT NP-1007, EXPERT NP-1020C, and EXPERT NP-1055C (all of which are manufactured by Toho Pigment Industry Co., Ltd.). ), Protects YM-60, Protects YM-70 (all manufactured by Taihei Kagaku Sangyo Co., Ltd.) and the like.

顔料(D)中の防錆顔料の含有量は特に限定されないが、2〜40質量%が好ましく、10〜15質量%がより好ましい。2質量%未満では防錆性能の向上が得られない傾向があり、40質量%を超えると貯蔵安定性が低下し、経済性も考慮すると適さない。 The content of the rust preventive pigment in the pigment (D) is not particularly limited, but is preferably 2 to 40% by mass, more preferably 10 to 15% by mass. If it is less than 2% by mass, the rust preventive performance tends not to be improved, and if it exceeds 40% by mass, the storage stability is lowered, which is not suitable in consideration of economy.

水系塗料には、その他必要に応じてシリコーンや有機高分子からなる消泡剤;シリコーンや有機高分子からなる表面調整剤;アマイドワックス、有機ベントナイトなどからなる粘性調整剤(タレ止め剤);シリカ、アルミナなどからなる艶消し剤;ポリカルボン酸塩などからなる分散剤;ベンゾフェノンなどからなる紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、フェノール系などの酸化防止剤;ワックスなど、公知の添加剤を用いることができる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらは水系塗料の固形分中に20質量%未満、好ましくは10質量%未満の配合割合で添加することができる。 For water-based paints, if necessary, a defoaming agent made of silicone or organic polymer; a surface conditioner made of silicone or organic polymer; a viscosity modifier made of amidowax, organic bentonite, etc. (anti-sagging agent); silica , A matting agent made of alumina, etc .; a dispersant made of polycarboxylic acid salt, etc .; an ultraviolet absorber made of benzophenone, etc., a hindered amine-based light stabilizer, an antioxidant such as phenol-based; a known additive such as wax is used. be able to. These can be used alone or in combination of two or more. These can be added to the solid content of the water-based paint in a blending ratio of less than 20% by mass, preferably less than 10% by mass.

[鋳鉄管外周面の塗装]
本発明では、図1の符号Fで示す鋳鉄管外周面1bは、従来公知の方法で塗装を行ってもよく、特開2011−209967号公報に記載の方法で塗装を行ってもよい。従来公知の方法で塗装を行う場合は、管体p受口2内面2aの塗装の前後に行うとよい。また、特開2011−209967号公報に記載の方法で塗装を行う場合は、鋳鉄管外周面1bと受口内面2aの塗装を同時に行ってもよい。
[Painting of the outer peripheral surface of cast iron pipe]
In the present invention, the outer peripheral surface 1b of the cast iron pipe indicated by reference numeral F in FIG. 1 may be coated by a conventionally known method, or may be coated by the method described in JP-A-2011-209967. When painting is performed by a conventionally known method, it is preferable to perform painting before and after painting the inner surface 2a of the tube body p receiving port 2. When painting is performed by the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-209967, the outer peripheral surface 1b of the cast iron pipe and the inner surface 2a of the socket may be painted at the same time.

本発明の受口内面に塗膜を有する鋳鉄管pは、下塗りであるジンクリッチプライマや粉体塗装との密着性に優れることから、安定した品質を有する。また、受口内面の塗膜は溶剤系プライマの使用を最小限に抑えたものであるため、溶剤臭がほとんどなく、環境負荷が小さい。 The cast iron pipe p having a coating film on the inner surface of the socket of the present invention has stable quality because it has excellent adhesion to the zinc rich primer or powder coating which is the undercoat. Further, since the coating film on the inner surface of the socket minimizes the use of a solvent-based primer, there is almost no solvent odor and the environmental load is small.

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例および比較例で使用した成分を下記に示す。
(ジンクリッチプライマ)
・大日本塗料(株)製のクリモトコートWZ(水系ジンクリッチプライマ、JIS K 5552規格品、固形分86%)
(粉体塗装)
・大日本塗料(株)製のV−PET#1600クリモトグレーF(エポキシ樹脂粉体塗料、JWWA G 112規格品、粉末)
(溶剤系プライマ)
・溶剤系プライマA:大日本塗料(株)製のクリモトコートNT#100新H(溶剤系二液性エポキシ樹脂塗料、JWWA K 139規格品、固形分49%)
・溶剤系プライマB:日本ペイントインダストリアルコーティングス製のクリモトコートAC−1(溶剤系アクリル樹脂塗料、JWWA K 139規格品、固形分60%)
(水系塗料)
・製造例1で製造した水系塗料
The components used in Examples and Comparative Examples are shown below.
(Zinc rich primer)
・ Kurimoto Coat WZ manufactured by Dai Nippon Toryo Co., Ltd. (water-based zinc rich primer, JIS K 5552 standard product, solid content 86%)
(Powder coating)
・ V-PET # 1600 Kurimoto Gray F (epoxy resin powder paint, JWWA G 112 standard product, powder) manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.
(Solvent primer)
-Solvent-based primer A: Kurimoto Coat NT # 100 New H manufactured by Dai Nippon Toryo Co., Ltd. (solvent-based two-component epoxy resin paint, JWWA K 139 standard product, solid content 49%)
-Solvent-based primer B: Kurimoto Coat AC-1 manufactured by Nippon Paint Industrial Coatings (solvent-based acrylic resin paint, JWWA K 139 standard product, solid content 60%)
(Water-based paint)
-Water-based paint manufactured in Production Example 1

製造例1
水性分散体として、エポキシエステル樹脂(A):ウォーターゾール EPD−5560(DIC(株)製)を固形分で10質量部、アクリルエマルジョン(B):ボンコート EC−740EF(DIC(株)製)を固形分で10質量部、およびアクリルディスパージョン(C):ウォーターゾール ACD−1110(DIC(株)製)を固形分で80質量部を併せて樹脂成分とし、水系塗料全体に対して樹脂成分45質量%、防錆顔料であるリン酸カルシウム20質量%と体質顔料(硫酸バリウムおよびタルク)35質量%となるように混合し、水系塗料を製造した。なお、顔料体積濃度PVCは35%であった。
Manufacturing example 1
As an aqueous dispersion, epoxy ester resin (A): Watersol EPD-5560 (manufactured by DIC Corporation) is used in an amount of 10 parts by mass, and acrylic emulsion (B): Boncoat EC-740EF (manufactured by DIC Corporation) is used. 10 parts by mass of solid content and acrylic dispersion (C): Watersol ACD-1110 (manufactured by DIC Corporation) is combined with 80 parts by mass of solid content as a resin component, and the resin component 45 with respect to the entire water-based paint. A water-based paint was produced by mixing 20% by mass of calcium phosphate, which is a rust preventive pigment, and 35% by mass of extender pigments (barium sulfate and talc). The pigment volume concentration PVC was 35%.

実施例1〜4および比較例1および2
下塗り加工として上記水系ジンクリッチペイントで鋳鉄管(φ250×5000mm)受口内面の受口端から吹き付け塗装をおこない、約20μmの膜厚のジンクリッチプライマ層(第1の層)を形成した。表1中、下塗り加熱ありとしたのは、ジンクリッチプライマ塗装後にジンクリッチプライマ層を150℃以上に加熱したことを示す。つぎに、上記エポキシ樹脂粉体塗料にて粉体塗装をおこない、約150μmの粉体樹脂塗膜(第2の層)を形成した。なお、エポキシ粉体樹脂塗装前に鋳鉄管を270〜330℃まで加熱した。その後、上記水系ジンクリッチプライマとエポキシ樹脂粉体塗料とが塗装された境界領域に、該境界を中心に含む幅約40mmの領域に溶剤系プライマを塗装して第3の層を形成した(20μm)。ついで上記水系塗料を受口内面全体に塗装し、約80μmの膜厚の水系塗料層(第4の層)を形成した。
Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2
As an undercoating process, a cast iron pipe (φ250 × 5000 mm) was spray-painted from the receiving end on the inner surface of the receiving port with the above-mentioned water-based zinc rich paint to form a zinc rich primer layer (first layer) having a film thickness of about 20 μm. In Table 1, the fact that the undercoat was heated indicates that the zinc-rich primer layer was heated to 150 ° C. or higher after the zinc-rich primer coating. Next, powder coating was performed with the epoxy resin powder coating material to form a powder resin coating film (second layer) of about 150 μm. The cast iron pipe was heated to 270 to 330 ° C. before coating with the epoxy powder resin. Then, a solvent-based primer was applied to a region having a width of about 40 mm including the boundary in the boundary region coated with the water-based zinc rich primer and the epoxy resin powder coating to form a third layer (20 μm). ). Then, the water-based paint was applied to the entire inner surface of the socket to form a water-based paint layer (fourth layer) having a film thickness of about 80 μm.

Figure 0006817245
Figure 0006817245

(塗膜の密着性の評価)
実施例および比較例で得られた塗膜の密着性について、長さ300mmに切り出した鋳鉄管の受口部分を円周方向に4等分に切断し、試験片の受口内面の中央部(図1におけるD領域を含む部分)において、JIS K 5600−5−6クロスカット法に準拠して密着性評価を行った。具体的には、塗装面にカッターにより2mm幅で碁盤目の切り込みを入れて25個のマスをつくり、セロハンテープを用いて剥離試験を行い、残存した碁盤目の状態で次に示す分類に分けた。また、それぞれ試験は2回行った。
<試験結果の分類>
分類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。
分類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。
分類2:カットがクロスの縁に沿って、および/また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。
分類3:塗膜がカットの縁に沿って、部分的または全面的に大はがれを生じており、および/または目のいろいろな部分が、部分的また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。
分類4:塗膜がカットの縁に沿って、部分的または全面的に大はがれを生じており、および/または数箇所の目が、部分的また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%を上回ることはない。
分類5:分類4でも分類できないはがれ程度のいずれか

結果は、表1に以下の三段階評価により示す。なお、○が目標性能である。
○:分類0〜1
△:分類2
×:分類3〜5
(Evaluation of coating film adhesion)
Regarding the adhesion of the coating films obtained in Examples and Comparative Examples, the receiving portion of the cast iron pipe cut out to a length of 300 mm was cut into four equal parts in the circumferential direction, and the central portion of the inner surface of the receiving port of the test piece ( Adhesion was evaluated in accordance with the JIS K 5600-5-6 cross-cut method in the portion including the D region in FIG. Specifically, 25 squares are made by making a 2 mm wide grid cut on the painted surface with a cutter, a peeling test is performed using cellophane tape, and the remaining grids are classified into the following categories. It was. In addition, each test was conducted twice.
<Classification of test results>
Category 0: The edges of the cut are perfectly smooth and there is no peeling in any grid.
Category 1: Small peeling of the coating at the intersection of cuts.
The cross-cut portion is clearly not affected by more than 5%.
Category 2: Cuts are peeled off along the edges of the cross and / or at intersections.
The cross-cut area is clearly affected by more than 5% but not more than 15%.
Category 3: The coating is partially or wholly peeling along the edges of the cut, and / or various parts of the eye are partially or wholly peeling.
The cross-cut portion is clearly affected by more than 15% but not more than 35%.
Category 4: The coating is partially or wholly peeled off along the edges of the cut, and / or several eyes are partially or wholly peeled off.
The cross-cut portion is clearly not affected by more than 35%.
Category 5: Any of the degree of peeling that cannot be classified even in Category 4

The results are shown in Table 1 by the following three-stage evaluation. In addition, ○ is the target performance.
◯: Classification 0 to 1
Δ: Classification 2
×: Classification 3 to 5

表1から、本発明の受口内面塗装においては、ジンクリッチプライマ層とエポキシ樹脂粉体塗料層との上塗りとして、最外層に所定の水系塗料を用いる場合、ジンクリッチプライマとエポキシ樹脂粉体塗料との境界を含む領域(例えば図1における領域D)に、溶剤系プライマを介して水系塗料が塗装されている実施例1〜4は、溶剤系プライマを介さない比較例1および2に比べて、より高温時の密着性に優れていることがわかる。 From Table 1, in the socket inner surface coating of the present invention, when a predetermined water-based paint is used as the top coat of the zinc rich primer layer and the epoxy resin powder coating layer as the outermost layer, the zinc rich primer and the epoxy resin powder coating are used. Examples 1 to 4 in which the water-based paint is applied to the region including the boundary with and (for example, region D in FIG. 1) via the solvent-based primer are compared with Comparative Examples 1 and 2 not mediated by the solvent-based primer. , It can be seen that the adhesion at higher temperatures is excellent.

1 挿し口
2 受口
3 直管部
4 段部
p 管体
1 Insertion port 2 Receptacle 3 Straight pipe part 4 Steps p Pipe body

Claims (3)

直管部を挟んで一端に受口を他端に挿し口を有する鋳鉄管であって、
前記受口内面に、管体側から順に、
受口端から直管部方向に一定領域施されるジンクリッチプライマにより形成される第1の層、
直管部から受口内面の一定領域まで前記第1の層の一部を被覆するように施される粉体塗料により形成される第2の層、
前記第1の層と前記第2の層との境界を含む一定領域に施される溶剤系プライマにより形成される第3の層、および
受口内面全体に施される、固形分として、(A)エポキシエステル樹脂を1〜15質量部、(B)アクリル系樹脂エマルジョンを5〜30質量部、および(C)アクリル系樹脂ディスパージョンを55〜94質量部含み、(A)、(B)および(C)の固形分の合計が100質量部であり、かつ(D)顔料体積濃度が35〜45%の顔料を含む水系塗料により形成される第4の層
から構成される塗膜を備える鋳鉄管。
A cast iron pipe having a receiving port at one end and an insertion port at the other end across the straight pipe portion.
On the inner surface of the socket, in order from the tube side
A first layer formed by a zinc rich primer applied in a certain area from the receiving end to the straight pipe portion,
A second layer formed by a powder coating material applied so as to cover a part of the first layer from the straight pipe portion to a certain region on the inner surface of the socket.
As a solid content (A) applied to the third layer formed by the solvent-based primer applied to a certain region including the boundary between the first layer and the second layer, and the entire inner surface of the socket. ) Epoxy ester resin by 1 to 15 parts by mass, (B) acrylic resin emulsion by 5 to 30 parts by mass, and (C) acrylic resin dispersion by 55 to 94 parts by mass, (A), (B) and Cast iron comprising a coating film composed of a fourth layer formed of an aqueous paint containing a pigment having a total solid content of (C) of 100 parts by mass and (D) a pigment volume concentration of 35 to 45%. tube.
前記粉体塗料がエポキシ樹脂粉体塗料であり、溶剤系プライマが二液型エポキシ樹脂塗料である請求項1記載の鋳鉄管。 The cast iron pipe according to claim 1, wherein the powder coating material is an epoxy resin powder coating material, and the solvent-based primer is a two-component epoxy resin coating material. (1)直管部を挟んで一端に受口を他端に挿し口を有する鋳鉄管の受口内面に、受口端から直管部方向にジンクリッチプライマを塗装して第1の層を形成する工程、
(2)前記鋳鉄管を加熱し、前記鋳鉄管の直管部内面から前記第1の層の一部を被覆するように、粉体塗料を塗装して第2の層を形成する工程、
(3)前記第1の層と前記第2の層との境界を含む一定領域に溶剤系プライマを塗装して第3の層を形成する工程、および
(4)その後、余熱を利用して、前記鋳鉄管の受口内面全体に、固形分として、(A)エポキシエステル樹脂を1〜15質量部、(B)アクリル系樹脂エマルジョンを5〜30質量部、および(C)アクリル系樹脂ディスパージョンを55〜94質量部含み、(A)、(B)および(C)の固形分の合計が100質量部であり、かつ(D)顔料体積濃度が35〜45%の顔料を含む水系塗料を塗装して第4の層を形成する工程
を含む鋳鉄管の受口内面の塗装方法。
(1) The inner surface of the receiving port of a cast iron pipe having a receiving port at one end and an insertion port at the other end across the straight pipe portion is coated with a zinc rich primer from the receiving end toward the straight pipe portion to form the first layer. The process of forming,
(2) A step of heating the cast iron pipe and applying a powder paint so as to cover a part of the first layer from the inner surface of the straight pipe portion of the cast iron pipe to form the second layer.
(3) A step of applying a solvent-based primer to a certain region including the boundary between the first layer and the second layer to form a third layer, and (4) then using residual heat, 1 to 15 parts by mass of (A) epoxy ester resin, 5 to 30 parts by mass of (B) acrylic resin emulsion, and (C) acrylic resin dispersion as solid content on the entire inner surface of the socket of the cast iron pipe. A water-based paint containing 55 to 94 parts by mass of a pigment, the total solid content of (A), (B) and (C) is 100 parts by mass, and (D) a pigment having a pigment volume concentration of 35 to 45%. A method of painting the inner surface of a socket of a cast iron pipe, which comprises a step of painting to form a fourth layer.
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