JPH1036763A - 水性防食塗料組成物 - Google Patents
水性防食塗料組成物Info
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- JPH1036763A JPH1036763A JP19261896A JP19261896A JPH1036763A JP H1036763 A JPH1036763 A JP H1036763A JP 19261896 A JP19261896 A JP 19261896A JP 19261896 A JP19261896 A JP 19261896A JP H1036763 A JPH1036763 A JP H1036763A
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Abstract
膜を形成しうる常乾型の水性防食塗料組成物を提供す
る。 【解決手段】エポキシエステル樹脂エマルジョン(A)
及びアルキド樹脂エマルジョン(B)を、樹脂固形分重
量比が90/10〜10/90となるように含有する。
Description
物に関し、詳しくは付着性、乾燥性、厚塗り性、防食性
に優れた塗膜を形成しうる常乾型の水性防食塗料組成物
に関する。
て、環境保全や作業環境の改善の面から、有機溶剤系塗
料から水系塗料へ移行しつつあり、橋梁・船舶などの鋼
構造物に適用する防食塗料においても種々検討が行われ
ている。
用いた塗料などが使用されているが、付着性、乾燥性な
どにおいて十分満足しうるものではなかった。一方、付
着性や防食性の点から常乾のエポキシエステル樹脂が防
食塗料に汎用されているが、該樹脂は酸基導入などによ
り水性化されると、防食性や錆鋼板における耐フラッシ
ュラスト性が不十分になるという不具合があった。
を解決すべく鋭意検討した結果、エポキシエステル樹脂
エマルジョンとアルキド樹脂エマルジョンを併用するこ
とにより付着性、乾燥性、厚塗り性、防食性などに非常
に優れた塗膜を形成しうる常乾型の水性塗料が得られる
ことを見出だし本発明に到達した。
ルジョン(A)及びアルキド樹脂エマルジョン(B)
を、樹脂固形分重量比が90/10〜10/90となる
ように含有することを特徴とする水性防食塗料組成物を
提供するものである。
ル樹脂エマルジョン(A)としては、例えばエポキシ樹
脂と脂肪族酸などの酸との付加物、さらに該付加物とジ
イソシアネ−ト化合物やヒドロキシカルボン酸との反応
生成物、さらにそのビニル変性物、など従来公知のエポ
キシエステル樹脂の水分散物が使用でき、特にエポキシ
樹脂と不飽和脂肪酸との反応生成物にカルボキシル基含
有アクリル樹脂をグラフト反応させてなる変性エポキシ
エステル樹脂を水分散したものが好適に使用できる。
るエポキシ樹脂としては、1分子中に2個以上のエポキ
シ基を有し、エポキシ当量が170以上、好ましく45
0〜1,000であるものが適当であり、例えばビスフ
ェノ−ルA型エポキシ樹脂、ビスフェノ−ルF型エポキ
シ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。
る不飽和脂肪酸としては、例えばアマニ油脂肪酸、サフ
ラワ−油脂肪酸、大豆油脂肪酸、麻実油脂肪酸、脱水ヒ
マシ油脂肪酸、ト−ル油脂肪酸などの(半)乾性油脂肪
酸;リノール酸、リノレン酸、オレイン酸などが挙げら
れ、これらは1種又は2種以上併用して使用できる。
割合は、重量固形分比で95/5〜50/50、好まし
くは90/10〜70/30の範囲内が適当である。
せて不飽和基を導入した該不飽和脂肪酸変性のエポキシ
樹脂に、カルボキシル基含有モノマ−及びその他のモ
ノマ−を共重合させる、あるいはこれらモノマ−類を
共重合させて得られるカルボキシル基含有アクリル樹脂
のカルボキシル基の一部を反応させる、などの方法によ
りカルボキシル基含有アクリル樹脂をグラフト共重合さ
せる。該共重合反応はラジカル重合開始剤の存在下に溶
液重合法などの常法によって行われる。
えば(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、無水
マレイン酸などが挙げられ、その他のモノマ−として
は、例えばメチル(メタ)アクリレ−ト、エチル(メ
タ)アクリレ−ト、プロピル(メタ)アクリレ−ト、ブ
チル(メタ)アクリレ−ト、2−エチルヘキシル(メ
タ)アクリレ−ト、ラウリル(メタ)アクリレ−トなど
の(メタ)アクリル酸のアルキルエステル;2−ヒドロ
キシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロ
ピル(メタ)アクリレ−トなどの水酸基含有モノマ−;
スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、酢酸
ビニル、プロピオン酸ビニル、(メタ)アクリロニトリ
ルなどが挙げられ、これらは1種又は2種以上併用して
使用できる。
ンゾイル、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノ
エ−ト、クミルパーオキサイド等の過酸化物;α,α’
−アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレ
ロニトリル等のアゾ化合物が挙げられる。
と混合し得る極性をもつ有機溶剤が好ましく、例えばエ
チルアルコ−ル、n−プロピルアルコ−ル、i−プロピ
ルアルコ−ル、n−ブチルアルコ−ル、i−ブチルアル
コ−ル、sec−ブチルアルコ−ル、t−ブチルアルコ
−ル、i−アミルアルコ−ル、sec−アミルアルコ−
ル、t−アミルアルコ−ル、エチレングリコ−ルモノメ
チルエ−テル、エチレングリコ−ルモノエチルエ−テ
ル、プロピレングリコ−ルモノメチルエ−テル、プロピ
レングリコ−ルモノエチルエ−テル、プロピレングリコ
−ルモノプロピルエ−テル、プロピレングリコ−ルモノ
ブチルエ−テル、3−メチル−3−メトキシブタノ−ル
などが使用でき、さらに必要に応じてキシレン、トルエ
ンなどの芳香族有機溶剤やヘキサン、シクロヘキサンな
どの脂肪族有機溶剤なども併用できる。
ノマ−類との使用割合は、重量固形分比で99/1〜6
0/40の範囲内が適当である。かくして得られる変性
エポキシエステル樹脂は、酸価10〜60、好ましくは
20〜40で、重量平均分子量10,000〜50,0
00、好ましくは20,000〜40,000が適当で
ある。
を用いて中和し水分散される。該中和剤としては、例え
ばアンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン、
トリプロピルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミ
ン、エチルアミン、プロピルアミン、モルホリン、モノ
エタノ−ルアミン、ジメチルエタノ−ルアミン、ジエチ
ルエタノ−ルアミン、トリエタノ−ルアミンなどが挙げ
られ、これらは1種又は2種以上併用して使用できる。
マルジョン(B)としては、従来公知のものが特に制限
なく使用できるが、具体的には(i)アルキド樹脂に無
水マレイン酸を導入してなるマレイン化アルキド樹脂の
水分散化物、(ii)該マレイン化アルキド樹脂と水酸基
を有するアルキド樹脂とを付加反応してなるグラフト化
アルキド樹脂の水分散化物、(iii)アルキド樹脂と重合
性ビニルモノマ−とをグラフト共重合してなるアクリル
変性アルキド樹脂の水分散化物が好適に使用できる。
として(半)乾性油及び/又はその脂肪酸、多塩基酸、
一塩基酸、及び多価アルコ−ルを反応せしめて得られる
アルキド樹脂に無水マレイン酸を反応せしめてなるもの
である。
(半)乾性油及び/又はその脂肪酸としては、例えばア
マニ油、サフラワ−油、大豆油、ゴマ油、ケシ油、エノ
油、麻実油、ひまし油、ト−ル油、桐油、脱水ひまし
油、及びそれらの脂肪酸、ハイジエン脂肪酸等が挙げら
れ、これらは1種又は2種以上併用して使用できる。
フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、テトラヒド
ロフタル酸、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、セバ
チン酸、アゼライン酸、ハイミック酸、イタコン酸、メ
チルシクロヘキセントリカルボン酸、クロトン酸、ピロ
メリット酸及びこれらの無水物等が挙げられ、これらは
1種又は2種以上併用して使用できる。
ず一般にアルキド樹脂製造に使用されている例えば安息
香酸、p−t−ブチル安息香酸、メチル安息香酸、不乾
性油脂肪酸が挙げられる。
グリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、プロピレングリ
コ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、ブタンジオ−ル、
デカンジオ−ル、ジエチレングリコ−ル、ペンタンジオ
−ル、ネオペンチルグリコ−ル、グリセリン、トリメチ
ロ−ルプロパン、ペンタエリスリト−ル、ソルビト−
ル、1,4−シクロヘキサンジメタノ−ル、トリシクロ
デカンジメタノ−ル、トリスイソシアヌレ−ト等が挙げ
られ、これらは1種又は2種以上併用して使用できる。
体公知の方法に従って不活性ガス雰囲気中、約150〜
250℃で約3〜10時間脱水縮合反応せしめることに
より行うことができる。
上記のように製造されるアルキド樹脂と無水マレイン酸
の混合物を約150〜230℃で約1〜5時間反応せし
めることにより行なわれる。かくして得られるマレイン
化アルキド樹脂(i)の酸価は5〜70、好ましくは1
0〜50が適当である。
記マレイン化アルキド樹脂(i)と、主として上記
(i)で例示の(半)乾性油及び/又はその脂肪酸、多
塩基酸、一塩基酸、及び多価アルコ−ルを反応せしめて
得られる水酸基含有アルキド樹脂とを付加反応せしめて
なるものである。水酸基価は、通常、0.1〜50、好
ましくは2〜15程度が適当である。該付加反応は、両
樹脂の混合物を約50〜230℃で約0.5〜5時間反
応せしめることにより行なわれる。
5〜95:5、好ましくは15:85〜85:15が適
当である。かくして得られるグラフト化アルキド樹脂
(ii)の酸価は5〜70、好ましくは10〜50が適当
である。
び(ii)は、前記エポキシエステル樹脂エマルジョン
(A)の説明で例示したような中和剤を用い、必要に応
じて水に可溶な溶剤を加えて、水分散される。かかる水
に可溶な溶剤は水分散化のための補助溶剤で、該溶剤と
しては、例えばエチルアルコ−ル、n−プロピルアルコ
−ル、i−プロピルアルコ−ル、n−ブチルアルコ−
ル、i−ブチルアルコ−ル、sec−ブチルアルコ−
ル、t−ブチルアルコ−ル、i−アミルアルコ−ル、s
ec−アミルアルコ−ル、t−アミルアルコ−ル、エチ
レングリコ−ルモノメチルエ−テル、エチレングリコ−
ルモノエチルエ−テル、プロピレングリコ−ルモノメチ
ルエ−テル、プロピレングリコ−ルモノエチルエ−テ
ル、エチレングリコ−ルモノブチルエ−テル、ジエチレ
ングリコ−ルモノブチルエ−テル、プロピレングリコ−
ルモノプロピルエ−テル、プロピレングリコ−ルモノブ
チルエ−テル、3−メチル−3−メトキシブタノ−ルな
どが挙げられる。
主として上記(i)で例示の(半)乾性油及び/又はそ
の脂肪酸、多塩基酸、一塩基酸、及び多価アルコ−ルを
反応せしめて得られるアルキド樹脂と重合性ビニルモノ
マ−とをグラフト共重合してなるものであり、該グラフ
ト共重合はラジカル重合開始剤の存在下に溶液重合法な
どの常法によって行われる。
性エポキシエステル樹脂の説明で列記したカルボキシル
基含有モノマ−及びその他のモノマ−から1種又は2種
以上適宜選択できる。該ラジカル重合開始剤や重合時に
用いる溶剤も前記変性エポキシエステル樹脂の説明で列
記したものが使用できる。
反応割合は重量固形分比で40:60〜80:20が適
当である。かくして得られるアクリル変性アルキド樹脂
(iii)の酸価は5〜70、好ましくは10〜50が適当
である。
は、前記エポキシエステル樹脂エマルジョン(A)の説
明で例示したような中和剤を用いて水分散される。
i)や通常のアルキド樹脂のうち、造膜性などの点からア
ルキド樹脂(ii)が好適に使用できる。
脂エマルジョン(A)及びアルキド樹脂エマルジョン
(B)を、樹脂固形分重量比が90/10〜10/9
0、好ましくは80/20〜20/80、さらに好まし
くは60/40〜40/60となるように含有する。
(A)/(B)が10/90未満で(A)が少ないと塗
膜の乾燥性や防食性が劣り、一方(A)/(B)が90
/10を越えて(B)が少ないと耐フラッシュラスト性
や防食性が劣るので好ましくない。
ン酸亜鉛、ナフテン酸コバルトなどのドライヤ−を配合
してもよい。
着色顔料、体質顔料、防錆顔料などの顔料類;顔料分散
剤、沈降防止剤、増粘剤、消泡剤、凍結防止剤、防腐
剤、有機溶剤、造膜助剤、塗面調整剤などの通常の塗料
用添加剤、さらに前記(A)、(B)以外の水性樹脂を
配合できる。
上記エポキシエステルエマルジョン(A)を顔料分散樹
脂に使用すると、良好に分散でき他の分散安定剤などの
添加剤が不要になるので好適である。
塗装、刷毛塗装など従来公知の方法により塗装できる。
説明する。尚、「部」及び「%」はそれぞれ「重量部」
及び「重量%」を示す。
548部、ペンタエリスリト−ル593部、安息香酸5
23部及びジブチル錫ジオキサイド7部を仕込み、窒素
ガス封入下で攪拌しながら、240℃で加温し、樹脂酸
価が3になるまで約7時間脱水縮合反応を行ない、引き
続き温度を200℃まで下げて、無水マレイン酸133
部を加え、200℃で3時間付加反応を行なった。該樹
脂酸価は45、該樹脂のガ−ドナ−粘度(60%n−ブ
チルセロソルブ溶液)はWであった。
加え、さらにトリエチルアミン8部を加えて中和した
後、脱イオン水250部を攪拌下で滴下して水分散を行
なった。次いで攪拌しながら約40℃でn−ブタノ−ル
を減圧蒸留により留出させた。これより、固形分31
%、粘度115cps、pH8.7、平均粒径0.11
μmのアルキド樹脂エマルジョン(i)を得た。尚粘度
はB型粘度計で回転数6rpmで測定した。
0部、無水フタル酸476部、ペンタエリスリト−ル5
82部及び安息香酸778部を仕込み、窒素ガス封入下
で攪拌しながら錫触媒の存在下、240℃で加温し、樹
脂酸価が4になるまで約10時間脱水縮合反応を行ない
アルキド樹脂Aを得た。
部、イソフタル酸205部、ペンタエリスリト−ル24
2部及び安息香酸276部を仕込み、窒素ガス封入下で
攪拌しながら錫触媒の存在下、240℃で加温し脱水縮
合反応を行ない、樹脂酸価が3になった時点で無水マレ
イン酸82部を加え、200℃で3時間付加反応を行な
った。これより樹脂酸価25のマレイン化アルキド樹脂
Bを得た。
0部及び樹脂B 50部を仕込み、窒素ガス封入下で攪
拌しながら120℃で3時間グラフト反応させた後、残
存する無水基を水で開環してからイソプロパノ−ル45
部を加えて溶解した。これにトリエチルアミン5部を加
えて中和した後、脱イオン水140部とノイゲンEA1
30T(第一工業製薬社製)6部を攪拌下で滴下して水
分散を行なった。次いで攪拌しながら約40℃でイソプ
ロパノ−ルを減圧蒸留により留出させた。これより、固
形分53%、粘度40cps、pH8.5、平均粒径
0.1μmのアルキド樹脂エマルジョン(ii)を得た。
1部、ペンタエリスリト−ル264部及びトリメチロ−
ルプロパン38部を仕込み、窒素ガス封入下で攪拌しな
がら240℃で1時間加温し、脱水縮合反応を行なっ
た。これにブチルセロソルブを加えて固形分80%に調
整した。該樹脂酸価は12、該樹脂溶液のガ−ドナ−粘
度はZ5 であった。
ブ80部を別の反応容器に入れ100℃で加温し、これ
にスチレン40.8部、アクリル酸ブチル23.6部、
アクリル酸15.6部及びベンゾイルパ−オキサイド
2.4部の混合物を窒素ガス封入下で2時間にわたり滴
下した。滴下終了後、さらに100℃で3時間保持して
から80℃に冷却し、トリエチルアミン23部を加え、
さらに脱イオン水557.5部を攪拌下で滴下して、固
形分35%、粘度30cps、pH8.5の水性アルキ
ド樹脂(iii)を得た。
513部、ペンタエリスリト−ル584部、安息香酸5
11部及びジブチル錫ジオキサイド7部を仕込み、窒素
ガス封入下で攪拌しながら、240℃で加温し、樹脂酸
価が1.2になるまで約6時間脱水縮合反応を行ない、
引き続き温度を180℃まで下げて、無水トリメリット
酸168部を加え、180℃で2時間反応を行なった。
該樹脂酸価は43、該樹脂のガ−ドナ−粘度(60%n
−ブチルセロソルブ溶液)はVであった。
を添加し、トリエチルアミン16部を加えて中和し、さ
らに脱イオン水500部を約40〜50℃で攪拌下約2
時間かけて滴下して水分散を行なった。かかる攪拌時に
同温度でイソプロパノ−ルを減圧蒸留により留出させ
た。これより固形分30%、粘度5700cps、pH
8.3、平均粒径0.13μmのアルキド樹脂エマルジ
ョン(iv)を得た。
ポキシエステル樹脂エマルジョンなどを同表に示す配合
割合で混合して各水性防食塗料を得た。配合は表1に示
す順に順次攪拌混合して行った。表中の(*1)〜(*
6)は下記の通りである。次いで各塗料を下記に示す性
能試験に供した。試験結果を表1に示す。
エポキシ樹脂と不飽和脂肪酸との反応生成物にカルボキ
シル基含有アクリル樹脂をグラフト反応させてなる変性
エポキシエステル樹脂の水分散化物、酸価36、固形分
33%、荒川化学工業社製 (*2)CD540:エポキシエステル樹脂の水分散化
物、固形分40%、大日本インキ化学工業社製 (*3)BYK034:ビック・ケミ−・ジャパン社
製、消泡剤 (*4)BYK181:ビック・ケミ−・ジャパン社
製、顔料分散剤 (*5)アデカノ−ルU438:旭電化社製、増粘剤 (*6)デルトップ33:武田薬品工業社製、防腐剤 性能試験 (1)乾燥性:上記で得た塗料を、隙間100μmのフ
ィルムアプリケ−タ−で2×150×200mmのガラ
ス板上に塗布し、20℃・65%RHの雰囲気中に放置
して、指触により塗膜表面が半硬化状態に至るまでの時
間を調べた(○:24時間以内、△:48時間以内)。
試験板を用意した。まず軟鋼板(0.8×70×150
mm)は、サンドペ−パ−で表面を研磨した後、溶剤で
脱脂したものを使用した。次いで錆鋼板(2.3×70
×150mm)は、サンドブラスト処理(ISO Sa
2.5)した鋼板を恒温恒湿槽(50±2℃、95%R
H以上)に10日間入れ鋼板表面を錆びさせ、その錆面
をワイヤ−ブラシで処理し浮錆を除去したものを使用し
た。
塗料を隙間100μmのフィルムアプリケ−タ−で塗布
し、20℃・65%RHの雰囲気中に24時間放置した
後、塗面を観察した(○:以上なし、△:部分的に点錆
が発生、×:全体に点錆が発生)。
鋼板上に隙間100μmのフィルムアプリケ−タ−で塗
布し、20℃、65%RHの雰囲気で10日間乾燥して
各試験塗板を作成した。該試験塗板を塗面上にナイフで
クロスカットキズを入れてJIS−Z−2371の塩水
噴霧試験に192時間供し、錆・フクレの発生を観察し
た(○:異常なし、△:部分的に錆・フクレ発生、×:
全面にフクレ発生)。
ル樹脂エマルジョンとアルキド樹脂エマルジョンを相乗
により、付着性、乾燥性、厚塗り性、防食性に非常に優
れた塗膜を形成できる。
Claims (5)
- 【請求項1】 エポキシエステル樹脂エマルジョン
(A)及びアルキド樹脂エマルジョン(B)を、樹脂固
形分重量比が90/10〜10/90となるように含有
することを特徴とする水性防食塗料組成物。 - 【請求項2】 エポキシエステル樹脂エマルジョン
(A)が、エポキシ樹脂と不飽和脂肪酸との反応生成物
にカルボキシル基含有アクリル樹脂をグラフトさせてな
る変性エポキシエステル樹脂を水分散したものである請
求項1記載の塗料組成物。 - 【請求項3】 アルキド樹脂エマルジョン(B)が、ア
ルキド樹脂に無水マレイン酸を導入してなるマレイン化
アルキド樹脂の水分散化物である請求項1又は2記載の
塗料組成物。 - 【請求項4】 アルキド樹脂エマルジョン(B)が、マ
レイン化アルキド樹脂と水酸基を有するアルキド樹脂と
を付加反応してなるグラフト化アルキド樹脂の水分散化
物である請求項1又は2記載の塗料組成物。 - 【請求項5】 アルキド樹脂エマルジョン(B)が、ア
ルキド樹脂と重合性ビニルモノマ−とをグラフト共重合
させてなるアクリル変性アルキド樹脂の水分散化物であ
る請求項1又は2記載の塗料組成物。
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- 1996-07-23 JP JP19261896A patent/JP4118968B2/ja not_active Expired - Fee Related
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