JPH0920878A - 無溶剤型塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、密着性と防食性に優れたエポキシ
樹脂系無溶剤型塗料組成物を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 １分子中に２個以上のエポキシ基を持つ
エポキシ当量が２５０以下のビスフエノール型エポキシ
樹脂、粘度が２０〜２０００ｃｐ（２５℃での測定値）
である低粘度芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂、及
び顔料からなるエポキシ系主剤（Ａ）とアミン系硬化剤
（Ｂ）との２液からなる無溶剤型塗料組成物であって、
エポキシ系主剤（Ａ）中、該ビスフエノール型エポキシ
樹脂１００重量部に対し、該低粘度芳香族炭化水素ホル
ムアルデヒド樹脂が５〜６０重量部配合されていること
を特徴とする無溶剤型塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無溶剤型塗料組成
物に関し、詳しくは、鋼製構造物の上に塗装しても、安
全衛生上の問題がなく白色塗装でき、更にタールエポキ
シ樹脂塗膜の上に塗装した場合でも、簿膜条件下でター
ル分のブリード現象を抑制し、かつ良好な防食性能を有
し、長期に渡り白色化を維持できる無溶剤型塗料組成物
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、防食用のエポキシ塗料としては、
タールエポキシ塗料が長年にわたり使用されてきたが、
タールを含有することから、衛生上の問題が指摘される
場合があると同時に、黒色であることから着色がしにく
いという問題点があった。従って、ノンタール系のエポ
キシ樹脂塗料の開発が以前から望まれており、例えば、
添加剤としてキシレンホルムアルデヒド樹脂（三菱瓦斯
化学（株）、商品名：ニカノールＨ、Ｌ、Ｍ）を使用す
る事が特開昭６３−２７５９０、特開平３−２０３７
５、特公平３−１２５９１に開示され、実用化されてき
た。

【０００３】しかし、従来のキシレンホルムアルデヒド
樹脂では、粘度が１５０００〜１０００００ｃｐ（２５
℃での測定値）と高く、無溶剤系で使用するには粘度が
高く作業性に問題があるため、溶剤系で使用される事が
一般的であった。溶剤系の塗料は閉された環境で塗装す
ると溶剤が揮散するので、作業者の衛生上の点からあま
り好ましくない。従って、溶剤を含有しない無溶剤型エ
ポキシ樹脂塗料組成物の開発が望まれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、海洋鋼製構
造物、淡水、海水に接する鋼管及び、鋼管等の内面を塗
装する場合に、安全衛生上の問題がなく、かつ、タール
エポキシ樹脂塗膜の上に塗装した場合でも、タール分の
ブリード現象を仰制しながら、白色化を図ることがで
き、かつ、長期間に渡り白色化を維持でき、更に密着性
と防食性に優れた無溶剤型塗料組成物及び塗膜構造を提
供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記のよう
な課題を解決するため、税意研究を行った結果、エポキ
シ樹脂系主剤中に低粘度芳香族炭化水素ホルムアルデヒ
ド樹脂を使用することが有効な解決方法であることを見
出し、本発明を完成させた。

【０００６】すなわち本発明は、１分子中に２個以上の
エポキシ基を持つエポキシ当量が２５０以下のビスフエ
ノール型エポキシ樹脂、粘度が２０〜２０００ｃｐ（２
５℃での測定値）である低粘度芳香族炭化水素ホルムア
ルデヒド樹脂、及び顔料からなるエポキシ系主剤（Ａ）
とアミン系硬化剤（Ｂ）との２液からなる無溶剤型塗料
組成物であって、エポキシ系主剤（Ａ）中、該ビスフエ
ノール型エポキシ樹脂１００重量部に対し、該低粘度芳
香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂が５〜６０重量部配
合されていることを特徴とする無溶剤型塗料組成物に関
する発明である。

【０００７】以下本発明を詳細に説明する。まず、本発
明に使用するエポキシ樹脂は、架橋塗膜を形成すること
が可能な２個以上のエポキシ基をもつエポキシ当量が２
５０以下、好ましくは、２００以下のビスフェノール型
エポキシ樹脂である。エポキシ当量が２５０を越えると
粘度が著しく高くなり、塗装作業に支障を来す。この様
な特性を有するエポキシ樹脂としてはビスフェノールＡ
ジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジル
エーテル、ビスフェノールＡＤジグシジルエーテル等が
ある。

【０００８】これらのエポキシ樹脂と硬化剤のみを展色
剤（ビヒクル）として、顔料、体質顔料、添加剤等の成
分を添加するには、限度があり塗膜の隠ぺい力や色安定
牲を保持することは難しい。また、顔料を多く入れると
相当の粘度増加をきたし、塗装作業効率に大きな支障を
きたす。そこで、本発明においては、前記エポキシ樹脂
に対し、一定割合の低粘度芳香族炭化水素ホルムアルデ
ヒド樹脂を添加することを特徴とするものであり、この
ことにより塗料組成物を低粘度に希釈でき、顔料濃度の
高い、かつ塗膜硬化物としての特性に従来みるとができ
ないものを得ることができる。

【０００９】本発明においては、前記エポキシ樹脂１０
０重量部に対し、粘度が２０〜２０００ｃｐ（２５℃で
の測定値）である芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂
を５〜６０重量部添加する。この低粘度芳香族炭化水素
ホルムアルデヒド樹脂が５重量部よりも少ない場合は、
その効果が顕著ではなく６０重量部よりも多い場合は塗
膜が柔かすぎる傾向や、耐食牲を落としたりする。尚、
この場合の低粘度芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂
の粘度は、２０〜２０００ｃｐ（２５℃での測定値）で
あることが望ましく２０ｃｐ未満の場合はタールのブリ
ードを促進したりする。又、２０００ｃｐを超える場合
は、塗料粘度が増大し、無溶剤塗料化が困難である。

【００１０】すなわち、低粘度芳香族炭化水素ホルムア
ルデヒド樹脂を添加することの最大なる利点は、その他
の液状の改質剤、例えば脂肪族系石油樹脂、石炭系樹
脂、ジシクロペンタジエンを重合させた脂環族系石油樹
脂などに比べ、はるかに低粘度であることと、樹脂自身
の加熱残分も高く、化学安定性もよいため樹脂添加によ
り粘度の低い無溶剤型塗料を提供できることにある。ま
た、顔料濃度を高くすることも可能なことより塗膜にお
ける色安定牲を向上させることができる。更に、エポキ
シ樹脂との相溶牲もよいことから優れた耐食牲を示すこ
とかできる。ここで述べる低粘度芳香族炭化水素ホルム
アルデヒド樹脂とは、キシレンまたはメシチレンを原料
とし、ホルマリン、パラホルムアルデヒドの様なホルム
アルデヒドとメタノールを硫酸の様な酸触媒下で反応さ
せた縮合生成物を指す。ここで、芳香族炭化水素として
キシレンを用いた場合は、キシレンホルムアルデヒド樹
脂であり、メシチレンを用いた場合は、メシチレンホル
ムアルデヒド樹脂である。

【００１１】該芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂の
ガードナー色数は３以下、好ましくは１以下がよい。ガ
ードナー色数が３を超る場合は、白色系に着色するに、
多くの白色顔料等を要し、塗装適性粘度を超えやすい。
従って、色相は３以下がよく、好ましくは、２以下がよ
い。

【００１２】なお、本発明の無溶剤型塗料組成物として
は、その他の塗膜形成成分として、展色剤（ビヒクル）
形成成分としては別に反応性希釈剤を添加することもで
きる。例えば、ブチルグリシジルエーテル等の一官能エ
ポキシ、ネオぺンチルグリコールジグリシジルエーテル
等の二官能エポキシ、トリメチロールプロパントリグリ
シジルエーテル等の三官能エポキシ、更に多官能の反応
性希釈剤やこれらの混合物を添加してもよい．しかしな
がら、これらを多量に添加することはエポキシ樹脂本来
の性能を低下させることから、エポキシ樹脂１００重量
部に対し、反応性希釈剤は８０重量部までの範囲が望ま
しい。

【００１３】エポキシ系主剤（Ａ）に、顔料として、塗
膜硬度、耐食性、耐水性、色安定性等を付与するため
に、白色系顔料である酸化チタンをはじめベンガラ、カ
ーボンブラック等の着色顔料、炭酸カルシウム、硫酸バ
リウム、クレー等の体質顔料、リン酸亜鉛等の防錆顔料
を配合する。

【００１４】また、本発明のエポキシ系主剤（Ａ）に
は、チクソトロピー性付与剤、レベリング剤等の添加剤
類を添加してもよい。

【００１５】本発明のアミン系硬化剤（Ｂ）としては、
通常エポキシ樹脂硬化剤として利用されている化合物を
用いることができる。具体的には、脂肪族ポリアミン、
変性脂肪族ポリアミン、ポリアミドアミン、脂環族ポリ
アミン、変性脂環族ポリアミン、芳香族ポリアミン、変
性芳香族ポリアミン等があげられ、これらから選ばれた
１種または２種以上を混合して使用してもよい。

【００１６】また、本発明の無溶剤型塗料組成物を下塗
りとしたあと、更に酸化チタン等の着色顔料により白色
化した前記の無溶剤型塗料組成物を上塗りとする場合
で、例えばその下塗り膜厚が８０〜１５０μｍ、及び上
塗り膜厚が８０〜１５０μｍの２層構造からなる塗膜構
造も、本発明はの範囲に含まれる。又、本発明において
低粘度芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂の添加が白
色化を長期に維持できる理由としては、前述の如く低粘
度芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂は粘度が低く、
エポキシ樹脂、アミン系硬化剤との相溶牲がきわめて良
いことと、化学的に不活性であること、更に、白色系顔
料濃度を上げることが可能であることに起因しているも
のと思われる。

【００１７】なお、塗膜構造は下塗り、上塗りとも８０
〜１５０μｍ程度にするのが望ましく、その理由は、膜
厚が８０μｍ未満では塗膜の耐食性の点で不足になり易
く、ブリード現象も生じ易くなるからであり、１５０μ
ｍを越えると性能的には問題はないが、過剰設計になる
ためである。

【００１８】

【実施例】以下実施例および比較例により本発明の効果
を具体的に説明する。表１は、使用した芳香族炭化水素
ホルムアルデヒド樹脂を性状を示す。表２、３中の実施
例１〜８は、本発明塗料組成物の性状を示すものであ
る。尚、表４、５中の比較例１〜８は、本発明の請求項
の範囲外の例を示す。

【００１９】本実施例、比較例で使用した塗料化組成物
を以下に示す。 （ａ）エポキシ樹脂 エピコート807 ：油化シェルエポキシ（株）製、エポキ
シ当量：１７０ （ｂ）改質剤 芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂（三菱瓦斯化学
（株）製）の粘度、ガードナ一色数、及び樹脂種は以下
の通りである。尚、表１中ＸＦＲは、キシレンホルムア
ルデヒド樹脂を表し、ＭＦＲは、メシチレンホルムアル
デヒド樹脂を表す。

【００２０】

【表１】 粘度(cp/25℃) ガードナ一色数 樹脂種 ニカノールＹ−５０ 30 〜100 １ ＸＦＲ ニカノールＹ−１０００ 800〜1,500 １ ＸＦＲ ニカノールＹ−５１ 30 〜100 １ ＭＦＲ ニカノールＹ−１００１ 800〜1,500 １ ＭＦＲ ニカノールＨ 80,000〜100,000 １ ＸＦＲ ニカノールＬ 15,000〜 20,000 １ ＸＦＲ ニカノールＭ 30,000〜 50,000 １ ＭＦＲ

【００２１】（ｃ）顔料 石原産業（株）製、酸化チタン CR−97 堺化学工業（株）製、硫酸バリウムＢＡ （ｄ）硬化剤 大都産業（株）製 MXDA系変性アミン（活性水素当量：
95）

【００２２】表２〜５中の性状評価方法の判定基準は以
下の（１）〜（４）によった。 （１）塗装作業性：ハケ塗りで無溶剤型塗料組成物を鋼
板に厚さ１２０μｍに塗装して、作業性を評価した。そ
の評価結果は下記で表示する。 ○；良好 △；やや良好 ×；不良 （２）耐食性：無溶剤型塗料組成物を塗膜厚１５０μｍ
となるように塗布し、２３℃で７日乾燥養生後、ＪＩＳ
−Ｋ ５４００に準じた塩水噴霧試験を行い、３００時
間後のクロスカット部からのふくれ、錆、ハガレで判定
した。その評価結果は下記で表示する。 ○；良好 △；やや良好 ×；不良

【００２３】（３）耐ブリード性：１５０ｍｍ×７０ｍ
ｍ×１ｍｍの鋼板に、タールエポキシ樹脂塗料（関西ペ
イント（株）製、エボジールＮＯ２００）を乾燥膜厚３
００μｍとなるようにスプレー塗装を行い、２３℃で１
週間養生後、４０℃で５日間養生したタールエポキシ樹
脂塗膜に、無溶剤型塗料組成物を塗装（１２０μｍ×
２）後、２３℃で７日間養生し、４０℃のオープン中に
３週間人れ、ブリードの有無を観察した。その評価結果
は下記で表示する。 ○；良好 △；やや劣る ×；劣る

【００２４】（４）白色安定性：耐ブリード性試験に供
した塗膜を７０℃オーブン中に更に２週間投入し、その
後の塗膜をサンプル板とし、標準板の塗膜との差異を評
価した。尚、標準板は、鋼板上に無溶剤型塗料組成物を
２回塗装（１２０μｍ×２）した後、２３℃で７日間養
生したものを用いた。その評価結果は下記で表示する。 ○；標準板と同じ △；やや変色 ×：黄変

【００２５】実施例１〜８ エポキシ樹脂（エピコート８０７）１００重量部に対し
て、酸化チタン３５重量部、硫酸バリウム５０重量部を
３本ロールを用いてよく混練し、改質剤として、ニカノ
ールを表２、３に示すように５〜６０重量部、硬化剤５
５重量部添加配合して塗料組成物を調製し、上記（１）
〜（４）の評価をおこなった。評価結果を表２、３に示
すが、本発明により得られた無溶剤塗料組成物は、優れ
た塗料作業性、耐食性、耐ブリード性、白色安定性を示
した。

【００２６】比較例１ エポキシ樹脂（エピコート８０７）１００重量部に対し
て、酸化チタン３５重量部、硫酸バリウム５０重量部を
３本ロールを用いてよく混練し、改質剤として、ニカノ
ールを添加せず、硬化剤５５重量部添加配合して塗料組
成物を調製し、上記（１）〜（４）の評価をおこなっ
た。評価結果を表４に示すが、ハケ塗りするには粘度が
高すぎ、塗装作業性に難があり、耐食性、白色安定性も
満足すべきものではなかった。

【００２７】比較例２〜５ エポキシ樹脂（エピコート８０７）１００重量部に対し
て、酸化チタン３５重量部、硫酸バリウム５０重量部を
３本ロールを用いてよく混練し、改質剤として、ニカノ
ールＹを７０重量部、硬化剤を５５重量部添加配合して
塗料組成物を調製し、上記（１）〜（４）の評価をおこ
なった。評価結果を表４、５に示すが、この無溶剤塗料
組成物は、優れた塗料作業性を示したが、耐食性、耐ブ
リード性、及び白色安定性に難があった。

【００２８】比較例６〜８ エポキシ樹脂（エピコート８０７）１００重量部に対し
て、酸化チタン３５重量部、硫酸バリウム５０重量部を
３本ロールを用いてよく混練し、改質剤として、表５に
示す既存のニカノールを２０重量部、硬化剤を５５重量
部添加配合して塗料組成物を調製し、上記（１）〜
（４）の評価をおこなった。評価結果を表５に示すが、
この無溶剤塗料組成物は、ハケ塗りするには粘度が高す
ぎ、塗料作業性に難があったが、耐食性、耐ブリード
性、及び白色安定性に優れた塗膜が得られた。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、鋼製構造物の上に塗装するこ
とにより安全衛生上の問題がなく、かつ、タールエポキ
シ樹脂塗膜の上に塗装した場合でも、薄膜条件下でのタ
ール分のブリード現象を抑制しながら、白色化を図るこ
とができかつ、長期間に渡り、白色化を維持できる、密
着性と防食牲に優れた無溶剤型塗料組成物を提供するこ
とができる。

【００３０】

【表２】実施例番号 １ ２ ３ ４ 塗料組成物 エポキシ樹脂 100 100 100 100 改質剤 ニカノール Yー50 5 50 − − ニカノール Yー1000 − − 30 60 顔料 酸化チタン 35 35 35 35 硫酸バリウム 50 50 50 50 硬化剤 55 55 55 55 評価結果 塗装作業性 ○ ○ ○ ○ 耐食性 ○ ○ ○ ○ 耐ブリード性 ○ ○ ○ ○ 白色安定性 ○ ○ ○ ○

【００３１】

【表３】実施例番号 ５ ６ ７ ８ 塗料組成物 エポキシ樹脂 100 100 100 100 改質剤 ニカノール Yー51 10 40 − − ニカノール Yー1001 − − 30 50 顔料 酸化チタン 35 35 35 35 硫酸バリウム 50 50 50 50 硬化剤 55 55 55 55 評価結果 塗装作業性 ○ ○ ○ ○ 耐食性 ○ ○ ○ ○ 耐ブリード性 ○ ○ ○ ○ 白色安定性 ○ ○ ○ ○

【００３２】

【表４】比較例番号 １ ２ ３ ４ 塗料組成物 エポキシ樹脂 100 100 100 100 改質剤 ニカノール Yー50 0 70 − − ニカノール Yー1000 − − 70 − ニカノール Yー51 − − − 70 顔料 酸化チタン 35 35 35 35 硫酸バリウム 50 50 50 50 硬化剤 55 55 55 55 評価結果 塗装作業性 × ○ ○ ○ 耐食性 △ × △ × 耐ブリード性 ○ △ △ △ 白色安定性 △ △ △ △

【００３３】

【表５】比較例番号 ５ ６ ７ ８ 塗料組成物 エポキシ樹脂 100 100 100 100 改質剤 ニカノール Yー1001 70 − − − ニカノール H − 20 − − ニカノール L − − 20 − ニカノール M − − − 20 顔料 酸化チタン 35 35 35 35 硫酸バリウム 50 50 50 50 硬化剤 55 55 55 55 評価結果 塗装作業性 ○ × × × 耐食性 △ ○ ○ ○ 耐ブリード性 △ ○ ○ ○ 白色安定性 △ ○ ○ ○

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １分子中に２個以上のエポキシ基を持つ
   エポキシ当量が２５０以下のビスフエノール型エポキシ
   樹脂、粘度が２０〜２０００ｃｐ（２５℃での測定値）
   である低粘度芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂、及
   び顔料からなるエポキシ系主剤（Ａ）とアミン系硬化剤
   （Ｂ）との２液からなる無溶剤型塗料組成物であって、
   エポキシ系主剤（Ａ）中、該ビスフエノール型エポキシ
   樹脂１００重量部に対し、該低粘度芳香族炭化水素ホル
   ムアルデヒド樹脂が５〜６０重量部配合されていること
   を特徴とする無溶剤型塗料組成物。
2. 【請求項２】 ガードナー色数３以下である請求項１記
   載の無溶剤型塗料組成物。
3. 【請求項３】 芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂が
   キシレンホルムアルデヒド樹脂である請求項１記載の無
   溶剤型塗料組成物。
4. 【請求項４】 芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂が
   メシチレンホルムアルデヒド樹脂である請求項１記載の
   無溶剤型塗料組成物。