JPH05202318A

JPH05202318A - 水希釈性防食塗料組成物

Info

Publication number: JPH05202318A
Application number: JP3444892A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Sano; 俊一佐野; Masato Okajima; 真人岡嶋; Wataru Koyakata; 渉古舘
Original assignee: Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1992-01-24
Filing date: 1992-01-24
Publication date: 1993-08-10

Abstract

(57)【要約】【目的】有機溶剤を使用せず、水で希釈できるととも
に、水希釈後の安定性、可使時間に実用性があり、しか
も従来の変性エポキシ樹脂塗料と同等ないしそれ以上の
硬化乾燥性、防食性、素地への付着性などを備えた水希
釈性防食塗料組成物を提供する。【構成】Ａ）自己乳化型エポキシ樹脂、Ｂ）活性水素
当量が６０〜２５０ｇ／当量であるポリアミン系硬化
剤、Ｃ）常温で液状の炭化水素樹脂を必須成分として用
い、上記のＡ成分に含まれるエポキシ基１当量に対する
上記のＢ成分に含まれる活性水素を０．７〜１．５当量
とし、かつ上記のＡ成分とＢ成分との合計量１００重量
部に対する上記のＣ成分の使用量を２０〜２００重量部
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船舶や鋼構造物の防食
用塗料として使用される水希釈性防食塗料組成物に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】船舶や鋼構造物の防食用塗料として、従
来から、変性エポキシ樹脂塗料が多岐にわたり使用され
ている。この変性エポキシ樹脂塗料とは、一般に、エポ
キシ樹脂、ポリアミン系硬化剤および炭化水素樹脂を基
剤とするもので、防食性、付着性、耐薬品性などにすぐ
れた性能を発揮し、純エポキシ樹脂塗料、タ―ルエポキ
シ樹脂塗料と並んで確固たる地位を築いている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の変性エポキシ樹脂塗料は、一般に、有機溶剤を含有
するため、有機溶剤の中毒、爆発、火災などの危険が常
につきまとい、塗料の製造や塗装作業を行う上で種々の
制限を受ける。たとえば、消防法適法化対策、安全衛生
管理、火気工事対策を講じなければならないなどであ
り、これらが大きな課題になつている。

【０００４】本発明は、上記のような課題に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、有機溶剤を使用
せず、水で希釈することができ、かつ水希釈後の安定
性、可使時間に実用性があり、しかも従来の変性エポキ
シ樹脂塗料と同等ないしそれ以上の硬化乾燥性、防食
性、素地への付着性などを備えた水希釈性防食塗料組成
物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために鋭意研究した結果、特定のエポキシ
樹脂、ポリアミン系硬化剤および炭化水素樹脂を特定割
合で用いることにより、有機溶剤を全く必要としない水
希釈性の防食塗料組成物であつて、水希釈後の安定性に
すぐれて、可使時間が長く、しかも従来の有機溶剤含有
タイプのものと同等ないしそれ以上の硬化乾燥性、防食
性、素地への付着性などを備えた塗料組成物が得られる
ことを知り、本発明を完成するに至つた。

【０００６】すなわち、本発明は、Ａ）自己乳化型エポ
キシ樹脂、Ｂ）活性水素当量が６０〜２５０ｇ／当量で
あるポリアミン系硬化剤、Ｃ）常温で液状の炭化水素樹
脂を必須成分とし、上記のＡ成分に含まれるエポキシ基
１当量に対する上記のＢ成分に含まれる活性水素が０．
７〜１．５当量であり、かつ上記のＡ成分とＢ成分との
合計量１００重量部に対する上記のＣ成分の使用量が２
０〜２００重量部であることを特徴とする水希釈性防食
塗料組成物に係るものである。

【０００７】

【発明の構成・作用】本発明に用いられるＡ成分の自己
乳化型エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂の骨格中にカルボ
キシル基や水酸基などの親水基を導入して得られる自己
乳化型のものであつて、界面活性剤を添加して強制的に
乳化させるタイプのエポキシ樹脂とは本質的に異なり、
顔料分散性、貯蔵安定性および防食性などの点ですぐれ
た性能を発揮するものである。

【０００８】このような自己乳化型エポキシ樹脂におい
て、そのエポキシ当量は特に限定されないが、エポキシ
当量が４５０ｇ／当量を超える固体の樹脂では、上記の
自己乳化型としての特性を維持しにくくなるため、通常
は上記以下のエポキシ当量となる常温で液状のエポキシ
樹脂が好ましく用いられる。

【０００９】本発明に用いられるＢ成分のポリアミン系
硬化剤は、活性水素当量が６０〜２５０ｇ／当量となる
ものであり、特に好ましくは８０〜１５０ｇ／当量とな
るものが用いられる。活性水素当量が６０ｇ／当量未満
のものでは、反応性が高すぎて可使時間が短くなり、一
方２５０ｇ／当量を超えるものでは、水希釈性が低下す
るため、いずれも不適当である。

【００１０】このようなポリアミン系硬化剤には、種々
のものが包含されるが、その代表例としては、下記の如
きものが挙げられる。イ）脂肪族ポリアミンとダイマ―酸との反応により得ら
れるポリアミドポリアミンロ）脂肪族ポリアミンとエポキシ化合物との反応により
得られる変性脂肪族ポリアミンハ）脂環族ポリアミンニ）脂環族ポリアミンとエポキシ化合物との反応により
得られる変性脂環族ポリアミンホ）芳香族ポリアミンとエポキシ化合物との反応により
得られる変性芳香族ポリアミンヘ）マンニツヒ付加ポリアミント）ケトン封鎖ポリアミン（ケテイミン）

【００１１】本発明において、上記のＡ成分とＢ成分と
の混合割合としては、Ａ成分に含まれるエポキシ基１当
量に対するＢ成分に含まれる活性水素が０．７〜１．５
当量となるようにすべきであり、特に好ましくは０．９
〜１．１当量となるようにするのがよい。活性水素が
０．７当量未満では、塗膜の硬化乾燥が不十分となり、
１．５当量を超えると、吸湿性が強くなつて、防食性が
低下する。

【００１２】本発明に用いられるＣ成分の炭化水素樹脂
は、防食塗料の改質剤として、塗膜形成時の高膜厚化に
寄与し、また柔軟性の付与により塗膜内の応力を緩和し
て素地への付着性を高めるなどの働きを有するもので、
この点から、特に常温で液状のものが用いられる。

【００１３】常温で液状の炭化水素樹脂としては、原油
から得られるイソプレン、ピペリレン、シクロペンタジ
エンなどのＣ５留分、ビニルトルエン、インデン、メチ
ルインデン、α−メチルスチレン、ジシクロペンタジエ
ンなどのＣ８〜Ｃ１０留分を主成分とする樹脂、さらに
キシレン樹脂、トルエン樹脂などが挙げられる。

【００１４】このような常温で液状の炭化水素樹脂の使
用量は、前記のＡ成分とＢ成分との合計量１００重量部
に対して、２０〜２００重量部とすべきであり，特に好
ましくは３０〜１５０重量部とするのがよい。２０重量
部未満では、硬化時の収縮が大きくなつて素地への付着
性に劣り、２００重量部を超えると、塗膜表面が粘着化
したり、硬化不十分となつて防食性が低下する。

【００１５】本発明の水希釈性防食塗料組成物は、上記
のＡ〜Ｃ三成分を必須成分とし、これに任意成分として
一般に使用される体質顔料、着色顔料、金属顔料、防錆
顔料などの種々の顔料のほか、沈降防止剤、タレ防止剤
などの各種の添加剤を配合することができる。

【００１６】本発明の水希釈性防食塗料組成物は、通常
の使用形態として、Ａ成分の自己乳化型エポキシ樹脂と
Ｃ成分の常温で液状の炭化水素樹脂との混合系に各種顔
料や添加剤を配合してなる主剤と、Ｂ成分のポリアミン
系硬化剤からなる硬化剤との二液混合型の塗料とされ
る。このため、使用直前までは完全な無溶剤型塗料であ
り、塗装時に主剤と硬化剤とを混合したのち、水で希釈
して塗装に供される。

【００１７】本発明の意図するところは、Ａ成分として
自己乳化型エポキシ樹脂を用いて、このエポキシ樹脂の
自己乳化作用によつて、Ｂ成分のポリアミン系硬化剤お
よびＣ成分の常温で液状の炭化水素樹脂が、水の希釈に
より容易に乳化するという点にある。すなわち、上記の
Ｂ成分やＣ成分自体には乳化作用がなくても、エポキシ
樹脂が有する自己乳化作用によつて、塗料全体が乳化さ
れ、水で希釈できる点が本発明のポイントである。

【００１８】

【発明の効果】本発明の防食塗料組成物は、水で容易に
希釈でき、かつ有害な有機溶剤を全く使用しないため、
地球環境の保全に寄与させることができる。また、水希
釈後の安定性にすぐれ、可使時間が長く、かつ塗膜形成
時の硬化乾燥性も良好であり、そのうえ塗膜性能につい
ても、現在一般に使用されている変性エポキシ樹脂塗料
と比べて、防食性や素地への付着性などにおいてなんら
遜色がなく、耐久性や耐薬品性などの他の一般特性も十
分に満足させることができる。

【００１９】

【実施例】つぎに、本発明を実施例および比較例によつ
て具体的に説明する。例中の部はすべて重量部である。

【００２０】実施例１〜８表１，２の配合に準じ、まず、Ａ成分にＣ成分を混合
し、これにさらに顔料および添加剤を加えたミルベ―ス
を、三本ロ―ルで粒度２０μｍ以下に分散して、主剤と
した。つぎに、この主剤に対応した硬化剤をそれぞれ所
定量添加して、８種の水希釈性防食塗料組成物を調製し
た。

【００２１】このように調製した各塗料組成物に水道水
を加えて希釈し、粘度を２０ポイズ（２０℃）に調整し
たのち、＃１００サンドペ―パ―処理をした７０mm×１
５０mm×３．２mmの磨き鋼板に、乾燥後の塗膜厚が２０
０μｍとなるように塗装し、２０℃で７日間乾燥して、
８種の試験片を作製した。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】なお、表１，２中、各数値は配合部数を示
したものであり、またＡ成分（＊１，＊２）、Ｃ成分
（＊３〜＊６）、顔料（＊７〜＊１１）、添加剤（＊１
２）、Ｂ成分（＊１３〜＊１６）は、それぞれ下記の市
販品を用いたものである。

【００２５】＊１：旭電化工業（株）の商品名「アデカ
レジンＥＰＥＳ−０４２５」；エポキシ当量２３０＊２：旭電化工業（株）の商品名「アデカレジンＥＰＥ
Ｓ−０４２７」；エポキシ当量２３０＊３：新日鉄化学（株）の商品名「エスクロンＬ−２
０」；クマロン樹脂＊４：ゼネラル石油化学工業（株）の商品名「ゼネライ
ト６０１０」；トルエン樹脂＊５：オランダ国ＮｅｒｃｉｎＰｏｌｙｍｅｒｓＢ
Ｖ製の商品名「ＮＥＣＩＲＥＳＥＰＸ−Ｌ」；Ｃ９石
油樹脂＊６：三菱ガス化学（株）の商品名「ニカノ―ルＬ
Ｌ」；キシレン樹脂＊７：デイカ（株）の商品名「酸化チタンＪＲ−６０
２」＊８：三菱化成工業（株）の商品名「カ―ボンブラツク
ＭＡ１００」＊９：堺化学（株）の商品名「ヒ性硫酸バリウムＢＡ」＊10：デイカ（株）の商品名「Ｋ−ホワイト８４」＊11：川崎テクノリサ―チ（株）製のステンレスパウダ
― ＊12：日本アエロジル（株）の商品名「エアロジルＲ−
２０２」＊13：英国アンカ―ケミカル社の商品名「アンカマイド
２０６６」；活性水素当量１５０＊14：富士化成工業（株）の商品名「フジキユア―５４
１０」；活性水素当量９５＊15：大都産業（株）の商品名「ダイトクラ―ルＩ−１
３２１」；活性水素当量９５＊16：日本チバガイギ―（株）の商品名「ハ―ドナ―Ｘ
Ｎ−１１０１」；活性水素当量１２４

【００２６】なおまた、上記の実施例１〜８の塗料組成
において、Ａ成分に含まれるエポキシ基１当量に対する
Ｂ成分に含まれる活性水素の当量（以下、Ｂ成分の活性
水素当量という）と、Ａ，Ｂ成分の合計量１００部に対
するＣ成分の配合部数（以下、Ｃ成分の配合部数とい
う）は、つぎの表３に示すとおりであつた。

【００２７】

【表３】

【００２８】比較例１〜５塗料組成を表４の如く変更した以外は、実施例１〜８と
同様にして、５種の水希釈性防食塗料組成物を調製し、
またこれを用いて実施例１〜８と同様にして、５種の試
験片を作製した。

【００２９】

【表４】

【００３０】なお、表４中、各数値は配合部数を示した
ものであり、また塗料成分中、硬化剤（＊１７，＊１
８）は下記の市販品を用い、他の各成分は実施例１〜８
と同様の市販品を用いたものである。

【００３１】＊１７：富士化成工業（株）の商品名「ト
―マイド２１０」；活性水素当量４７５＊１８：アンカ―ケミカル（株）の商品名「アンカミン
１６３７」；活性水素当量５５

【００３２】なおまた、上記の比較例１〜５の塗料組成
において、Ａ成分に含まれるエポキシ基１当量に対する
Ｂ成分（または他の硬化剤）に含まれる活性水素の当量
（以下、硬化剤の活性水素当量という）と、Ａ成分とＢ
成分（または他の硬化剤）の配合部数の合計量１００部
に対するＣ成分の配合部数（以下、Ｃ成分の配合部数と
いう）とは、つぎの表５に示すとおりであつた。

【００３３】

【表５】

【００３４】比較例６ビスフエノ―ルＡ型エポキシ樹脂溶液〔日本チバガイギ
―（株）の商品名「アラルダイト６０７１」；エポキシ
当量４７５、７５重量％キシレン溶液〕１３３部に、実
施例２，６で用いたＣ成分の炭化水素樹脂Ｄ１００部
と、別に炭化水素樹脂溶液〔日本ゼオン（株）の商品名
「クレイトン１７００」；ジシクロペンタジエン系樹
脂、６０重量％キシレン溶液〕１６６部とを混合した。

【００３５】この混合物に、顔料として酸化チタン１２
０部、カ―ボン黒５部、バライト１００部（いずれも実
施例１〜８と同じ市販品）、タルク〔竹原化学（株）の
商品名「タルク２号」〕１８０部を、添加剤として有機
ベントナイト〔ＮＬＣｈｅｍｉｃａｌ社製の「ベント
ン３４」；タレ防止剤〕１０部を、溶剤としてキシレン
６０部、ｎ−ブタノ―ル３０部を、それぞれ加えたミル
ベ―スを、三本ロ―ルで粒度２０μｍ以下に分散して、
主剤とした。

【００３６】一方、実施例１，５で用いたＢ成分のポリ
アミドアミン４０部と、比較例１で用いた他のポリアミ
ドアミン１００部と、さらに溶剤としてキシレン６５部
とを混合して、硬化剤とした。この硬化剤を上記の主剤
に混合して、有機溶剤含有タイプの防食塗料組成物を調
製した。

【００３７】この防食塗料組成物にシンナ―（キシレン
６０部、シクロヘキサノン１０部、メチルイソブチルケ
トン２０部、ｎ−ブタノ―ル１０部の混合物）を加えて
希釈し、粘度を２５ポイズ（２０℃）に調整したのち、
＃１００サンドペ―パ―処理をした７０mm×１５０mm×
３．２mmの磨き鋼板に、乾燥後の塗膜厚が２００μｍと
なるように塗装し、２０℃で７日間乾燥して、試験片を
作製した。

【００３８】以上の実施例１〜８および比較例１〜６の
各塗料組成物および試験片につき、下記の方法で試験
し、その性能を評価した。結果を後記の表６に示す。

【００３９】＜水希釈後の貯蔵安定性＞実施例１〜８お
よび比較例１〜５で得た水希釈後の各塗料を、２０℃で
８時間静置した。その結果、分離，ゲル状物質の生成な
どの異常が認められたときを不合格、このような異常が
認められなかつたときを合格、とした。

【００４０】＜可使時間＞水希釈後または溶剤希釈後の
各塗料を、２０℃で８時間静置した。その結果、著しく
増粘したときを不合格、増粘が認められなかつたときを
合格、とした。

【００４１】＜硬化乾燥性＞水希釈後または溶剤希釈後
の各塗料を磨き鋼板に塗装し、この塗装後２０℃で１６
時間乾燥させた。その結果、硬化不十分なときを不合
格、硬化していたときを合格、とした。

【００４２】＜防食性＞各試験片を４０℃の３％Ｗ／Ｖ
食塩水に６ケ月間浸漬した。その結果、フクレ、さびな
どの異常が認められたときを不合格、このような異常が
認められなかつたときを合格、とした。

【００４３】＜鋼板との付着性＞各試験片を４０℃の３
％Ｗ／Ｖ食塩水に１ケ月間浸漬したのち、直ちにアドヒ
―ジヨンテスタ―（英国エルコメ―タ―社製）を使用し
て、引張強度を測定し、同時に塗面状態を観察した。そ
の結果、引張強度が２０Kg／cm²以下で塗膜が素地から
剥離しているときを不合格、引張強度が２０Kg／cm²以
上で塗膜の剥離が素地に達していないときを合格、とし
た。

【００４４】

【表６】

【００４５】上記の表６の結果から明らかなように、本
発明の防食塗料組成物は、水希釈後の貯蔵安定性にすぐ
れて、可使時間が長く、しかも現在一般に使用されてい
る変性エポキシ樹脂塗料（比較例６）と比較して、硬化
乾燥性、防食性、付着性などの特性においてなんら遜色
がない。

【００４６】この結果からも、本発明の防食塗料組成物
は、水で容易に希釈でき、有害な有機溶剤を全く使用し
ない、したがつて防食塗料の製造や塗装の環境、安全に
寄与し、また地球環境を阻害しない水希釈性防食塗料組
成物として、各種分野に幅広く利用できるものであるこ
とがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａ）自己乳化型エポキシ樹脂、Ｂ）活性
水素当量が６０〜２５０ｇ／当量であるポリアミン系硬
化剤、Ｃ）常温で液状の炭化水素樹脂を必須成分とし、
上記のＡ成分に含まれるエポキシ基１当量に対する上記
のＢ成分に含まれる活性水素が０．７〜１．５当量であ
り、かつ上記のＡ成分とＢ成分との合計量１００重量部
に対する上記のＣ成分の使用量が２０〜２００重量部で
あることを特徴とする水希釈性防食塗料組成物。