JPS603346B2 - 水系エポキシ樹脂塗料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塗布面への塗膜の接着性を向上させるために、
硬化添加剤を加えた水系ヱポキシ樹脂塗料に関するもの
である。

ェポキシ樹脂は、各種材料への優れた接着性及び防蝕性
能を有している故に、塗料または接着剤として広く使用
されている合成樹脂である。

しかしながら、塗料としての使用面では有機溶剤使用に
よる溶剤中毒、火災等の危険性を無視することができず
、よってこれを回避せんがために水で稀釈可能な水系ェ
ポキシ樹脂塗料が、近時、一般に強く要望されるに至っ
ている。ところで、水系塗料は、有機溶剤で稀釈する有
機溶剤系塗料に比較して、一般に下記の欠点を有するも
のである。

即ち■ 乾燥に時間がかかる。

■ 水分、湿気のある面に塗布する場合を除いて塗工時
の濡れが悪い。

■ 気泡が入りやすい。

■ 耐熱性が劣る。

■ 粘度が高い。

また、ェポキシ樹脂は、水系、有機溶剤系のいずれであ
るにもかかわらず、一般に平滑面に塗布したときの耐衝
撃性が劣り、また低温での硬化がおそいという欠点を有
している。

本発明は、ェポキシ樹脂の優れた接着性及び防蝕性能に
着目して、耐衝撃性、耐水性及び作業性が改善されかつ
比較的安全無害に使用できる水系ェポキシ樹脂塗料を提
供せんとしてなされたものである。

即ち、本発明は‘１１液状ェポキシ樹脂の不揮発分重量
部に対しニトリルゴム変性ヱポキシ樹脂５〜２の重量部
を加えて主剤とし、一方、ポリアミド系のェマルジョン
型硬化剤の不揮発分重量１００重量部に対しスチレンー
ブタジヱン樹脂系ラテツクスまたはスチレンーブタジエ
ン一メチルメタクリレート樹脂系ラテックスを５０〜２
００重量部を加えて硬化添加剤とし、該主剤及び硬化添
加剤の規定量を混合調製することを特徴とする二液型水
系ェポキシ樹脂塗料、である。以下、本発明について詳
細に説明する。

主剤の一成分であるニトリルゴム変性ェポキシ樹脂は本
発明の二液型水系ェポキシ樹脂塗料を平滑面に塗布した
ときに塗膜の耐衝撃性を向上させるために添加するもの
である。

その量は液状ェポキシ樹脂の不揮発分重量１００重量部
に対して５〜２匹重量部であることを適当とする。また
、硬化添加剤の一成分であるスチレン−プタジェン樹脂
系ラテツクスまたはスチレンーブタジェン−メチルメタ
クリレート樹脂系ラテックスも上記同様に塗膜の耐衝撃
性を向上させると同時に塗工時の濡れを良くするために
添加するものである。

即ち、該樹脂系ラテックスを加えれば、これに含まれる
徴量の界面活性剤により水、油を含む基材面に塗布する
場合にも塗工時の濡れがよくなり、必然的に塗膜の接着
性が向上する。ただし界面活性剤は微畠であることが要
件で、これが多すぎると逆に塗工時の濡れが悪くなるこ
ともあり得る。次に、硬化添加剤の一成分であるポリア
ミド系ェマルジョン型硬化剤に低温・水中硬化の変性ア
ミンアダクト系硬化剤を１０〜３５重量％の割合で混合
すれば、さらに好ましい結果（接着性、耐水性が向上す
る）が得られるものである。

このことは以下に示す一実施例により確認することがで
き＊＊た。即ち、低温・水中硬化の変性アミンアダクト
系硬化剤を３の重量％含むポリアミド系ェマルジョン型
硬化剤の１０の重量部を用い、その他の処方は全て本発
明に示す通りに調製した二液型水系ェポキシ樹脂塗料と
、低温・水中硬化の変性アミンアダクト系硬化剤を含ま
ないがその他の組成は全く同じである（但し、ェポキシ
樹脂と当量のポリアミド量とする）上記同様の塗料を用
意し、その両者の接着性、耐水性を比較するために該二
種類の塗料をガラス板上にそれぞれ塗布し、乾燥させた
後、これを沸騰水中に６時間浸潰して剥離状況を観察し
た。その結果、低温・水中硬化の変性アミンアダクト系
硬化剤を混合しない塗料による塗膜は１００％剥離した
のに対し、これを混合した塗料による塗腰は５０％が剥
離したにとどまり、接着性、耐水性の向上することを示
した。ただし、低温・水中硬化の変性ァミンアダクト系
硬化剤を３５重量％以上加えることは、ェマルジョン化
しないで分離したり、またはェボキシ樹脂との反応が非
常におそい硬化剤となるので、好ましくない。低温。水
中硬化の変性アミンアダクト系硬化剤の使用によりさら
に好都合なことは、これを配合する水系ェポキシ樹脂塗
料の粘度を下げてくれることである。このことは以下の
一実施例により確認することができる。即ち含有する固
形分が７０％になるよう調整した同系の硬化剤配合物の
粘度を測定したところ、表｛１｝の結果が得られた。表
（１）ポリァミド系硬化剤の粘度表‘１低低温・水中硬
化のポリアミド系硬化剤を加えると粘度が下がり、これ
にラテツクスを加えると相乗効果によりさらに粘度が下
がることを示すものである。

塗料の粘度が下がると、当然、気泡が入りにくくなり、
また塗工作業上許容される粘度まで固形分を増加させる
（溶剤を少なくする）ことができるので、当然乾燥速度
を早めることができる。

以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
実施例 １ まず、シェル化学製液状ェポキシ樹脂・商品名・ェピコ
ート８１５（不揮発分・１００％）の１総夕と東都化成
製ニトリルゴム変性ェポキシ樹脂・商品名・ェポトート
な１０２の３０夕（液状ェボキシ樹脂１０の重量部に対
して２２重量部に相当）をケトンで溶解したものとを混
合し、さらに骨材として酸化チタン１５夕、炭酸カルシ
ウム２７外顔料１５夕を加えて本発明の主剤（Ｎｏ．１
）を得た。

一方、比較のためにニトリルゴム変性ェポキシ樹脂を混
合しないもの２種を用意した。

その組成を表【２｝‘こ示す。表 ■ 主剤（豚１
）組成 注）１ 各試料、ェポキシ当量を整合した。

２ デンヵＬＣＲＣ耳−０１０：電気化学製、「クロロ
ブレン」にェポキシ基導入次に、ポリアミド系のェマル
ジョン型硬化剤である三井東圧化学製・商品名・ェポキ
一日３５１の１４３夕（不揮発分が７５±２％なので、
その量は最小１００のこ相当）に骨村として炭酸カルシ
ウムを１７０夕、７号珪砂２２３夕を混合し、さらに日
本合成ゴム製スチレンーブタジェン樹脂系ラテツクス・
商品名・ＪＳＲ−０６９１を１００夕、水１６４夕を加
えて本発明の硬化添加剤（Ｎｏ．１）を得た。

また比較のためにスチレンープタジェン樹脂系ラテツク
スを加えないもの１種を用意した。その組成を表脚に示
す。表（３） 硬化添加剤（修１）組成 他方、寒水テラゾー（人工大理石）を１００メッシュサ
ンドペーパーで磨き、トリクレンで脱脂して水洗し、こ
れを乾燥して床下地を作った。

この床下地に表‘２｝の主剤及び表潮の硬化添加剤を表
｛４１に示す組合わせにより混合調製した二液型水系ェ
ポキシ樹脂塗料を塗布し、それぞれについて以下に示す
三通りの試験を行なった。｛ィ｝ 密着試験 塗膜と床下地の接着力を測定したものである。

即ち直径１伽？、長さ５肌の鉄製丸棒を用意し、その一
端にバネ秤りを取り付け、一方の端面をェポキシ樹脂接
着剤で塗布面に強固に貼着した。鉄製丸棒の直角方向（
塗布面に平行な方向）から上記バネ秤りを引張り、塗膜
が床下地から剥離した瞬間のバネ秤りの指示の大きい方
、即ち密着性の良好な方から段階的に◎、０、△、×と
評価する。

‘。

｝ 衝撃試験塗腰面をオ／の刃先で斜め上方から打ち、
この衝撃による塗膜の剥離状態を観察した。

剥離の少ないものから前項同様に四段階に評価した。し
一 浸水衝撃試験 試料を５ぴ０の温水中に４日間浸潰し、しかる後に（ｏ
｝項と同様の衝撃試験を行なった。

評価方法も上記二項と同じである。以上の結果を表■に
示す。

表■ 試験結果 修 １ 即ち、上表に示すところにより明白な如く、表■におけ
る試料番号２の本発明の主剤と表【３’‘こおける試料
番号１′の本発明の硬化添加剤との組合わせによる塗料
は、密着試験、衝撃試験及び浸水衝撃試験のいずれの試
験においても良好な結果を示している。

実施例 ２ この実施例は硬化添加剤に加えるスチレンーブタジェン
樹脂系ラテックスの量を特定するために＊＊なされたも
のである。

またラテツクスの種類の異なるもの即ち日本ゼオン製ニ
トリルゴム変成ゴム・商品名・Ｎｉｐｏｉｌ５７１使用
のものも用意し、前記ラテックス使用のものと比較した
。なお、ここでは骨材として炭酸カルシウム及びタルク
を使用した。主剤は、実施例１の試料番号２（本発明）
の主剤を充当した。

硬化添加剤（Ｎｏ．２）の組成を表■に示す。

表（５）硬化添加剤（豚２）組成これに対する試験及び
評価は実施例１と全く同様になった。

その結果を表側に示す。

表（６） 試験結果豚２ 即ち、上表に示すところにより明白な如く、ェポキー日
３５１の１４３のこ対してＪＳＲ−０６９１（スチレン
ーブタジェン樹脂系ラテックス）を５０タ以上加えると
本発明の目的を達することができるが、１００タ以上２
００タ未満であること（２００夕を越えて添加すると、
逆に塗工時の濡れが悪くなり、密着性が劣る）が最も好
ましい。

これに反し、Ｎｉｐｏｉｌ５７１（ニトリル変成ゴム）
の場合は上記に若干劣ることが確認された。

実施例 ３ この実施例は主剤に加えるニトリルゴム変性ェポキシ樹
脂の量を特定するためになされたものである。

実施例１と同様の組成及び試験方法において実施したも
のであるが、実施例１の主剤に用いたニトリル変性ェポ
キシ樹脂・ェポトートＺＸＩ０２に代えて、同種の東都
化成製・商品名・ＺＸ２０７及びＺＸ２２２を使用し、
さらに硬化添加剤に加えるＪＳＲ−０６９１（日本合成
ゴム製・スチレンーブタジェン樹脂系ラテツクス）の５
０タ配合分を追加した。

主剤（Ｎｏ．３）及び硬化添加剤（Ｎｏ．３）の組成は
表‘川こ示すとおりである。表（７）主剤及び硬化添加
剤（豚３）組成（づ主剤（修３） 注）硬化剤のうち試料番号０′は実施例（１）に用いた
硬化添加剤の一つと同一のものであり、また試料番号４
′は実施例（２）に用いた硬化添加剤の一つと同一のも
のである。

試験の結果を表｛柵こ示すが、評価は実施例‘１｝と同
じである。

表■試験結果 豚３ 表■により明らかな如く、主剤に加えるニトリルゴム変
性ェポキシ樹脂は、液状ェポキシ樹脂の不揮発分重量１
０の重量部に対し、これを１０重量部乃至２の重量部加
えるものであれば、本発明の目的を達することが確認さ
れた。

ただし２の重量部以上加えてもその効果は横ばいとなり
、かつ高価なものになるので、その使用範囲は下限を５
重量部とし上限を２の重量部とすることが適当である。
また、硬化添加剤は試料番号７即ちスチレン−ブタジェ
ン樹脂系ラテックス５の重量部添加のものまでが本発明
の目的にかなうものであり、したがって、スチレンーブ
タジェン樹脂系ラテックス等の添加量は５の重量部をも
つて下限とするものである。実施例 ４ この実施例は、硬化添加剤に加える樹脂系ラテックスの
銘柄を変えて実施したものである。

即ち、前３例に用いたＪＳＲ−０６９１（日本合成ゴム
・スチレンーブタジェン樹脂系ラテツクス）に代えて日
本ゼオン製・スチレンープタジェン樹脂系ラテツクス・
商品名・ＬＸ−４２６及びＬＸ−４０７Ｃ入 また日本
ゼオン製スチレンーブタジェン−メチルメタクリレート
樹脂系ラテックス・商品名・ＬＸ４０７Ｆ８Ａをそれぞ
れ混合した硬化添加剤を調製し、これを実施例３に用い
た主剤即試料番号３の主剤に加えて、実施例１と同様の
試験及び評価を行なった。主剤（Ｎｏ．４）及び硬化添
加剤（Ｎｏ．４）の組成を表‘９１に、試験結果を表Ｏ
Ｑに示す。

表【９１主剤（Ｎｏ．４）及び硬化添加剤（ＮＯ．４）
の組成Ｗ主剤（修４） （Ｗ硬化添加剤（修４） （注）サンマィドＭ−１００１は三和化学製の低温水中
硬化の変性ァミンァダクト系硬化剤である。

表（１０）試験結果修４上記により明らかな如く、本発
明の添加剤に用いるスチレンーブタジェン樹脂系ラテツ
クスは、その銘柄を変えても全く同様の効果を示し、ま
たスチレンーブタジェン−メチルメタクリレート樹脂系
ラテックスもスチレンーブタジヱン樹脂系ラテツクスと
同様の効果を示すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液状エポキシ樹脂の不揮発分重量１００重量部に対
   しニトリルゴム変性エポキシ樹脂５〜２０重量部を加え
   て主剤とし、一方、ポリアミド系エマルジヨン型硬化剤
   の不揮発分重量１００重量部に対しスチレン−ブタジエ
   ン樹脂系ラテツクスまたはスチレン−ブタジエン−メチ
   ルメタクリレート樹脂系ラテツクスの５０〜２００重量
   部を加えて硬化添加剤とし、該主剤及び硬化添加剤の規
   定量を混合調製することを特徴とする二液型水系エポキ
   シ樹脂塗料。