JPH02302431A - 水性塗料用アルキド樹脂及び水性塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、水性塗料用アルキド樹脂及び水性塗料組成物
に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）アミノ
樹脂を硬化剤とする水性焼付塗料用樹脂は、自動車、鋼
製家具等の金属塗装用樹脂として近年注目されている。

ところで９本発明者らは既に特願昭５９−２５４８７３
号（特開昭６１−１３３２２９号公報）において、低温
硬化性の優れた熱硬化性水性樹脂組成物の製造法を提案
している。しかしながら、硬度、耐アルカリ性、耐醗性
、耐湿性が充分ではなかった。

本発明は上記の問題点を解決するのに有用な樹月旨を提
供することを目的とするものである。

（課題を解決する九めの手段） すなわち１本発明は、多価アルコール成分として、ビス
フェノールＡのエチレンオキサイド付加物及び／又はビ
スフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物を少なく
とも１０１ｉ１１％含有し、油長が５０チ以下、酸価が
２５〜５０である水性塗料用アルキド樹脂、並びに、該
アルキド樹脂を主成分として含有して々る水性塗料組成
物に関する。

本発明において用いられるビスフェノールＡのエチレン
オキサイド付加物またはプロピレンオキサイド付加物は
１次式で示される二価のアルコールである。

（ただし、Ｒ１およびＲ２は、それぞれＨｌたはＣＨ３
であり９ｍおよびｎは、それぞれ１以上の整数である） 市販されているものとして９例えばニューボールＢＰＥ
２０．ＢＰＥ４０．ＢＰＥ６０．ＢＰＥ８０、ＢＰＥｌ
ｏｏ、ＢＰＥ４００．ＢＰＥ８５０（いずれも三洋化成
工業■製）等のビスフェノールＡのエチレンオキサイド
付加物、ニューボールＢＰ−２Ｐ、ＢＰ−３Ｐ、ＢＰ−
４Ｐ、ＢＰ−６Ｐ。

ＢＰ−８Ｐ、ＢＰ−１０Ｆ（いずれも三洋化成工業■製
）等のビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物
が挙げられる。これらは１種以上用いることができる。

これらはアルキド樹脂中に、多価アルコール成分として
少なくとも１０重量慢含有される。１０重量−未満では
硬度、耐薬品性、耐湿性に効果がない。特に好ましい範
囲は、１５〜３５重ｔＳである。

また、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド５０モル
以上付加物を、アルキド樹脂中に１０１憧チ以下で添加
させると、塗料安定性、塗料固形物のアップに有用であ
るので好ましい。なお、これらのアルキド樹脂中の含有
量は、ＮＭＲ等により確認することができる。

本発明のアルキド樹脂には、油または脂肪酸成分を含有
することができる。油または脂肪酸としては、乾性油、
半乾性油、不乾性油及びこれらから誘導される脂肪酸並
びに合成脂肪酸があり９例えば桐油、アマニ油、脱水ヒ
マシ油、サフラワー油、大豆油、ヒマシ油、綿実油、ヤ
シ油、パーム油及びこれらから得られる脂肪酸、あるい
はバーサチック酸及びこれから得られるバーサチック酸
のグリシジルエステル等が挙げられ、その量はアルキド
樹脂中に５０チ以下すなわち、アルキド樹脂の油長が５
０−以下が好ましく、５Ｏｑｂ超えると塗膜としての硬
度が低下する。

ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物及びビス
フェノールＡのプロピレンオキサイド付加物以外の多価
アルコールとしては１例えばエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、１．４−ブタンジオール、１．６−ヘキ
サンジオール、シクロヘキサンジメタツール、トリメチ
ルベンタンジオール、ジプロピレングリコール、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
。

トリス（２−ヒドロキシエチル）インシアヌレート。

ペンタエリスリトール等を１穐以上用いられる。

−塩基酸、多塩基酸としては９例えば安息香酸。

ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、イソデカン酸、シクロヘキ
サン酸、イソオクタン酸等の一塩基酸、イソフタル酸、
フタル酸、テレフタル酸、ジメチルテトラヒドロフタル
酸、マレイン酸、フマル酸、アジピン酸、セバシン酸、
ヘット酸、ドデカンニ酸。

トリメリット酸、ピロメリット酸等の二塩基酸を１種以
上用いられる。

この他に、ポリオキシエチレングリコール（分子ｆｋ６
００〜２００００）をアルキド樹脂中に加えると水への
分散効果に優れるので、好ましくは７重量−以下含有さ
れるように使用してもよい。

７重量％を超えると塗膜の耐水性、耐薬品性が低下する
傾向にある。

アルキド樹脂の製造法は、上記のアルコールと酸をＯＨ
／Ｃ００）（が好ましくは０．９〜１．２程度に配合し
、常法により反応させればよい。例えば。

上記の脂肪酸、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド
付加物、多価アルコール、多塩基酸を窒素下で１７０〜
２７０℃で加熱攪拌し、脱水エステル化反応を行ない、
酸価が適当なところで冷却し。

次いでトリメリット酸のような多塩基酸を加え。

１７０〜２００℃で保温し、酸価を２５〜５０の適当な
範囲で冷却する。酸価が２５未満では硬化性が不十分で
あり、５０を超えると、塗膜の耐水性、耐食性等が低下
する。

このようにして得られたアルキド樹脂は水に可溶性の溶
剤に希釈する。水に可溶性の溶剤としては９例えばメタ
ノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノー
ル、３−メチル３−メトキシブタノール、インブタノー
ル、　　５ｅｃ−ブタノール、　　ｔｅｒｔ−ブタノー
ル等のアルコール、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、ジ
エチレンクリコールモノブチルエーテル、エチレングリ
コールモノメチルエーテル、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ツプチルエーテル
、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、フロビ
レ／グリコールモノメチルエーテル等ノアルキレングリ
コールのモノアルキルエーテル。

アセトン、メチルエチルケトン等のケトン、エチレング
リコール、アセテート、ジエチレングリコールモノメチ
ルアセテート等のエステルが挙ケラれる。

中和剤としてはアンモニア、トリエチルアミノ。

ジメチルアミノエタノール等のアミノ、水酸化ナトリウ
ム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸アンモニウム等のア
ンモニウム塩等がある。中和の程度はｐＨ７〜１０が好
ましく、水を添加する前に中和剤をアルキド樹脂に添加
する。

このようにして得られたアルキド樹脂は、必要に応じて
硬化剤としてアミノ樹脂等を配合し、熱硬化性塗料用樹
脂組成物とすることができる。このアミノ樹脂としては
９例えば尿素樹脂、メラミン樹脂等を用いることができ
るが、特にメチルエーテル化メラミン樹脂が水に溶解し
やすいため好ましい。アルキド樹脂とアミノ樹脂との配
合割合は９５１５〜６０／４０（固形分重量比）の範囲
であるのが好ましい。

アミノ樹脂のほかにフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ア
ルキド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等の樹脂
を併用することもできる。この場合、１０重重量風下が
好ましい。

本発明に係わる水性塗料組成物には９通常使用される顔
料９表面処理剤９分散剤、金属ドライヤ。

消泡剤等を適宜添加することができる。これらの各成分
の混合も通常の方法により行なうことができる。

このようにして得られる水性塗料組成物はハケ塗り、浸
漬法、スプレー塗装、ロール塗装等、任意の方法で、鉄
、非鉄金属、プラスチック、セラミック、木材９紙、繊
維等の表面に塗装することができる。

（実施例） 次に実施例について詳述する。

実施例１ かきまぜ機、温度計、還流脱水装置および不活性ガス導
入管の付いた２／のガラス梨フラスコに。

脱水ヒマシ油脂肪酸２８０９．ニューボールＢＰＥ１０
０（三洋化成工業■製のビスフェノールＡのエチレンオ
キサイド約１０モル付加物）２００．５９、トリメチロ
ールプロパン２５０９．　　イソフタル酸３４９．５９
を仕込み、２２０℃に加熱し、酸価が３０で冷却して樹
脂を得た。この樹脂のビスフェノールＡのエチレンオキ
サイド付加物の含有ｉｔは、約２０重ｆ１％、油長け２
９％であった。得られた樹脂１００ｇにエチレングリコ
ールモツプチルエーテル５０９．トリエチルアミノ５．
２９゜水４４．８９を加え、加熱残分５０，１重量％、
　　ｐＨ＆６の水性樹脂を得た。

実施例２ 実施例１と同様の装置を用い、脱水ヒマシ油脂肪酸１０
０９．大豆油脂肪酸１７０　ｇ、ペンタエリスリトール
６０ｇ、トリメチロールプロパン１１４．４９．ニュー
ボールＢＰＥ２０　（ビスフェノールＡのエチレンオキ
サイド約２モル付加物）１５０９、　　ニューボールＢ
ＰＥ４０（ビスフェノールＡのエチレンオキサイド約４
モル付加物）２００９、イソフタルｒＲ３２０ｇを仕込
み、２２０℃に加熱し、酸価２０で冷却後、トリメリッ
ト酸３５ｇを加え１８０℃に加熱し、酸価３＆５で冷却
して樹脂を得た。この樹脂はビスフェノールＡのエチレ
ンオキサイド付加物の含有量３３．８重量％、油長約２
８％であった。得られた樹脂１００９にエチレンクリコ
ールモノブチルエーテル５０９、トリエチルアミノ６．
６９．水４３．４９を加え。

加熱残分４９．９１憧％、ｐＨ８，７の水性樹脂を得た
。

比較例１ 実施例１と同様の装置を用い、大豆油脂肪酸５０ｇ、脱
水ヒマシ油脂肪酸２００９．グリセリフ２７９、ネオペ
ンチルグリコール２４８ｇ、イソフタル酸４００９．　
　エピコート１００１（シェル化学製）１００９．ポリ
オキシエチレングリコール（分子量２０００）３０９を
仕込み、２２０℃に加熱し、酸価が３０になったところ
で冷却し樹脂を得た。得られた樹脂１００ｇにエチレン
グリコールモツプチルエーテル５０９．トリエチルアミ
ノ５．２９．水４４．８９を加え、加熱残分５０チ、ｐ
）（８，６の水性樹脂を得九。

比較例２ 実施例１と同様の装置を用い、脱水ヒマシ油脂肪酸２８
０９．）リフチロールプロパン２６５ｇ。

ネオペンチルアルコール１００９及びイソフタル酸４７
２．．３９を仕込み、２２０℃に加熱し、酸価２０で冷
却後、トリメリット酸３５ｇを加え１８０℃に加熱し、
酸価３８．０で冷却し樹脂を得た。得られた樹脂（油長
的２８％）１００９にエチレングリコールモノブチルエ
ーテルｓｏｇ、トリエチルアミノ６．５９．水４３．５
９を加え、加熱残分５０、Ｏ重ｔ％、ｐＨ８，６の水性
樹脂を得た。

塗料の製造と評価 前記の実施例及び比較例で得られた各々の水性樹脂を下
記の塗料配合によりエナメル塗料化し念。

チタン白（ルチル型）　　　　　　　　１００９水性樹
脂　　　　　　　　　　　　　１６０ｇメラン６２３（
日立化成工業■裂メチ　　　２５９ル化メラミン：加熱
残分８０重［１ 得られたエナメル塗料をフォードカッブナ４で８０秒に
なるまで水で希釈し、ボンデライト中１４４処理鋼板（
日本テストパネル社製、厚さ０、８　ｍｍ　）上に乾燥
塗膜が２３〜２６μｍになるようにスプレー塗装し、１
２０℃×１５分間焼き付けた。

塗料及び塗膜について１次の各項目により評価を行なっ
た。結果を表１に示す。

評価項目 ■　光　　沢：　ＪＩＳ　Ｋ　５４００に従い測定した
。

■　鉛筆硬さ：ＪＩＳ　Ｋ　５４００　Ｋ従い、三菱ユ
ニを使用して測定した。

■　耐湿性；４０℃、相対湿度９９％中に２００時間放
置し、その後の塗 膜状態全目視観察した。

■　ツルトスプレーテスト；塗膜板にカッターナイフに
よりカットを入れた後。

ツルトスブレー試験器１ｃ２００ 時間放置し、カット部分からの サビ幅を一単位で示した。

■　耐酸性：　５　’Ｉｓ　Ｈｔ　Ｓｏ４水溶液中に４
８時間浸漬した後、塗膜状態を目視観 察した。

［相］）耐アルカリ性：５％ＮａＯＨ水溶液中に４８時
間浸漬した後、塗膜状態を目 視観察した。

■　塗料安定性：エナメル塗料を５０℃で１０日間放置
した後、塗料の状態を 目視観察した。

表１ （発明の効果）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多価アルコール成分として、ビスフェノールＡのエ
   チレンオキサイド付加物及び／又はビスフェノールＡの
   プロピレンオキサイド付加物を少なくとも１０重量％含
   有し、油長が５０％以下、酸価が２５〜５０である水性
   塗料用アルキド樹脂。 ２、請求項１記載のアルキド樹脂を主成分として含有し
   てなる水性塗料組成物。 ３、硬化剤として、アミノ樹脂を含有してなる請求項２
   記載の水性塗料組成物。