JPS63223025A - ブタジエンエポキシ系乳化液、その製造方法及びブタジエンエポキシ系水性塗料 - Google Patents

ブタジエンエポキシ系乳化液、その製造方法及びブタジエンエポキシ系水性塗料

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JPS63223025A
JPS63223025A JP5805887A JP5805887A JPS63223025A JP S63223025 A JPS63223025 A JP S63223025A JP 5805887 A JP5805887 A JP 5805887A JP 5805887 A JP5805887 A JP 5805887A JP S63223025 A JPS63223025 A JP S63223025A
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water
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Toshiaki Murata
逞詮 村田
Toshinori Fujita
藤田 俊憲
Kiyoshi Suzuki
鈴木 澂
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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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] 本発明はブタジェンエポキシ系乳化液と、その製造方法
及びこれを用いた水性塗料に関するものである。
[従来の技術] エポキシ系塗料は、極めて耐熱性、耐薬品性等の特性に
優れた塗膜を形成することができる。また、従来、水性
塗料はオリゴマーを水中に分散、乳化させると共に、こ
の乳化液中に適宜の顔料を加えて製造されており、この
ため、水性塗料の製造に際しては、安定した乳化液を製
造ないし人手することが必要である。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、エポキシ系化合物は一般に乳化が容易で
はなく、例えばエポキシ系乳化液は僅かな振動もしくは
僅かな温度変化を加えただけでも凝集してしまい、分散
性が損なわれ安定した分散状態を維持することが難しい
、そのため、極めて限られた種類のエポキシ系オリゴマ
ーのみが安定して乳化されているにすぎず、ブタジェン
エポキシ系オリゴマーについても、従来、安定した乳化
液は製造されていない。
[問題点を解決するための手段] 本発明のうち、第1の発明は、 ブタジェンエポキシ系オリゴマー二40〜70重量部、 芳香族炭化水素系溶剤二8〜14瓜量部、HLB値10
〜15の第1のノニオン系界面活性剤=1〜5重量部、 HLB値が第1のノニオン系界面活性剤の)HLB値よ
りも高くかつ12〜16の範囲にある第2のノニオン系
界面活性剤=0.1〜1重量部、 増粘剤:0.01〜lli量部、 を含む乳化液であって、上記成分の総和100重量部に
対し水が20〜200重量部の割合であるブタジェンエ
ポキシ系乳化液、 である。
第2の発明は、上記第1の発明において、0.1〜1重
量部の第2のノニオン系界面活性剤と共にカチオン系界
面活性剤を0.1〜1重量部併用したものである。
第3の発明は、上記第1の発明の製造方法であり、 115量の芳香族炭化水素系溶剤を含むブタジェンエポ
キシ系オリゴマーとHLB値10〜15の第1のノニオ
ン系界面活性剤とを前者が95〜99重量%、後者が5
〜1重量%の割合に混合して成るA液、 HLB値が第1のノニオン系界面活性剤のHLB値より
も高くかつ12〜16の範囲にある第2のノニオン系界
面活性剤を濃度0.1〜3重量%となるように水に溶解
して成るB液、増粘剤を濃度0.1〜5重量%となるよ
うに水に溶解して成るC液、 をそれぞれ調製し、A液40〜70重量部と、B液25
〜50重量部とを混合し、さらにこの混合液にC液を5
〜20重量部添加して混合することを特徴とするブタジ
ェンエポキシ系乳化液の製造方法、 である。
第4の発明は、上記第1の発明の乳化液に対し更にフィ
ラー成分を750〜150重量部とエポキシ当量の硬化
剤を添加してなる水性塗料である。また、第5の発明は
、第4の発明の水性塗料において、さらにカチオン系界
面活性剤を含有させるようにしたものである。
[作用コ 第1の発明の乳化液においては、ブタジェンエポキシ系
オリゴマーの微粒子が極めて安定に水中に分散、乳化し
ている。このように極めて安定した乳化状態となる理由
については、ブタジェンエポキシ系オリゴマーの粒子が
当該オリゴマーと親和性の高い第1のノニオン系界面活
性剤で囲まれさらにその外側が該第1のノニオン系界面
活性剤よりも親水性の高い第2のノニオン系界面活性剤
で囲まれているためであると推察される。
第2の発明では、さらにカチオン系界面活性剤が第2の
ノニオン系界面活性剤と併用されているので、この乳化
液を水性塗料として用いた場合の塗膜の基材への付着強
度が一層高しヘものとなる。
この理由は、懸濁した粒子が部分的に陽に帯電している
ため、塗装される基材の表面が陰に帯電した場合の付着
力が高まるためであると推察される。
第3の発明によれば、上記第1の発明の乳化液が容易か
つ効果的に製造される。
第4及び第5の発明においては、耐久性、耐熱性、耐薬
品性等の特性に優れたブタジェンエポキシ系塗膜が形成
される。
[実施例] 以下本発明の好ましい態様についてさらに詳細に説明す
る。
本発明において、ブタジェンエポキシ系オリゴマーとし
ては、ブタジェンの重合数が30以下であり、該ブタジ
ェンの両端にエポキシ基が結合したものが用いられる。
このブタジェンの重合数が30を超えると、ポリマーが
液状ではなくなり乳化し難くなる。また、ブタジェンと
しては1.2ブタジエンが好適である。
Ht、 B (aが10〜15の第1のノニオン系界面
活性剤としてはポリオキシエチレンフェニルノニルエー
テルなどのポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル
系などが好適である。第1のノニオン系界面活性剤の好
ましいHLB値は12〜14であり、上記各界面活性剤
のうちでもポリオキシエチレンフェニルノニルエーテル
(HLB値13.7)が特に好適である。なお、この第
1のノニオン系界面活性剤のHLB値が10よりも小さ
いと親水性が不足し、逆に15よりも大きいとオリゴマ
ー粒子との親和性が不足する。
HLB値が12〜16の第2のノニオン系界面活性剤と
しては、ポリオキシエチレンアビエチン酸エステルなど
のポリオキシエチレンロジンエステル系などが好適であ
る。この第2のノニオン系界面活性剤の好ましいHLB
値は14以上のものである。上記各界面活性剤の内でも
、ポリオキシエチレンアビエチン酸エステル(HLB値
15)が特に好適である。なお、この第2のノニオン系
界面活性剤のHLB値が12を下まわると親水性が不足
し、逆に16よりも上まわる時は第1のノニオン系界面
活性剤との親和性が不足する。
カチオン系界面活性剤としては、アルキルベンジルアン
モニウムクロライドなどのアンモニウムクロライド系の
界面活性剤が好適である。
増粘剤としてはメチルセルローズ、グリオキザール変性
を行ったメチルセルローズ(商品名ハイメトローズ)、
ポリビニルアルコール等が好適であるが、なかでも水に
溶解し易くかつ安価であるところからグリオキザール変
性を行なったメチルセルローズが好適である。
上記第1の発明に係る乳化液は例えば次のようにして製
造することができる。すなわち、まず以下のA液、B液
、C液を調製する。
A液: 約115量の芳香族炭化水素系溶剤で希釈したブタジェ
ンエポキシ系オリゴマーと、第1のノニオン系界面活性
剤を前者が95〜99重量%、後者が5〜1重量%の割
合にて混合してA液とする。
B液: 第2のノニオン系界面活性剤を濃度011〜3重量%と
なるように水に溶解してB液とする。
C液: 増粘剤を濃度0.1〜5重量%となるように水に溶解し
てC液とする。
上記のA液とB液とをA液40〜70重量部、B液25
〜50重量部の割合で混合し、次いでこの混合液に上記
C液を5〜20重量部添加してさらに混合する。この過
程において、まずA液とB液とを混合するとオリゴマー
の乳化が行なわれる0次いでC液を添加することにより
、混合液の粘度が高まり、乳化液の安定性が向上される
第2の発明に係る乳化液を製造するには、上記B液の代
わりに、第2のノニオン系界面活性剤を濃度0.1〜3
重量%、カチオン系界面活性剤を濃度0.1〜3重量%
となるように水に溶解してなるB′液を用いる。なお、
このB′液では酢酸、りん酸などの有機酸を加え、酸性
としておくのが一層好ましい。このように酸性としてお
くと、アルカリ性のフィラー成分(例えばセメント)を
加えた際の乳化液の安定性が高いものとなる。
第4及び第5の発明に係る水性塗料は、第1、第2の発
明にて提供される乳化液にフィラー成分及び硬化剤を加
えれば良い。フィラー成分としては従来から塗膜に用い
られてきたものがいずれも用いることができ、例えばセ
メント、ベンガラ、炭酸カルシウム、酸化チタニウム、
ガラスなど各種のものが挙げられる。特に、本発明に係
る塗料は水性であるから、セメントを入れるとセメント
粒子が水和したものとなり、このセメント水和物が基材
表面を覆うことになり、極めて堅牢で耐久性の高い塗膜
が形成される。また硬化剤としては通常のエポキシ硬化
剤を用いることができるが、特にアミン系硬化剤が好適
である。
以下具体的な実施例について説明する。
実施例1 1.2−ブタジェンの重合数が20〜30であり、該ブ
タジェンがビスフェノールA系エポキシ樹脂の一端に付
加され、更に該ブタジェン中にエポキシ基が結合されて
いるブタジェンエポキシ系オリゴマー97i量部に対し
、ポリオキシエチレンフェニルノニルエーテルを3重量
部添加して攪拌混合し、A液を調製した。
ポリオキシエチレンアビエチン酸エステルの10重量%
溶液4重量部に純水84重量部を添加して混合しB液を
調製した。
また、ハイメトローズの2重量%溶液を12重量部用意
し、C液とした。
まず、上記のA液55重量部とB液38重量部をミキサ
ーにて15分混合した後、さらに上記C液7重量部をこ
のA液とB液の混合液に加え、さらに10分混合した。
その結果、ブタジェンエポキシ系オリゴマーが均一に乳
化した乳化液が製造された。
実施例2 純水74重量部に対し、アルキルベンジルアンモニウム
クロライド1重量%、ポリオキシエチレンアビエチン酸
エステルの10重量%水溶液を10重量部、酢酸の10
重量%溶液を5重量部添加して混合し、B′液を調製し
た。そして、実施例1と同じA液を55重量部、このB
′液を38重量部混合し、ミキサーにて15分間混合し
た。
さらに実施例1と同じC液を7重量部この混合液に加え
た後、ミキサーにて10分間混合した。これにより、ブ
タジェンエポキシ系オリゴマーが安定に懸濁した乳化液
が得られた。
実施例3 上記実施例1及び実施例2で得られた乳化液100重量
部にそれぞれセメントを60重量部とエポキシ基に対し
て当モル配合のポリアミドアミン硬化剤を加え、ミキサ
ーにて充分に混合し、水性塗料とした。これらの水性塗
料をそれぞれ鋼板の上に塗布し、乾燥させた後形成され
た塗膜の特性を測定した。その結果を次に示す。
実施例1の乳ヒン+セメント+ 化剤 塗膜の厚さ   200μm 塗膜の強度   JIS A 6910  衝撃試験合
格塗膜の耐酸性  質量減少率 O,Oa%(測定法:
  ISO/175−1981)塗膜の耐熱性  19
0℃X10hr (砂浴加熱試験) 一流側2の乳化ン+セメント+ 化1 塗膜の厚さ   200μm 塗膜の強度   JIS A 6910  衝撃試験合
格塗膜の耐酸性  質量減少率 O,OS%(測定法:
  ISO/175−1981)塗膜の耐熱性  19
0℃X10hr (砂浴加熱試験) [効果] 以上の実施例からも明らかな通り、本発明によれば極め
て安定に乳化したブタジェンエポキシ系乳化液が提供さ
れる。また、この乳化液を用いた水性塗料も提供される
。しかして、この水性塗料はエポキシ系であるから、耐
熱性、耐薬品性、耐水性、耐衝撃性、曲げ強さ等の各種
特性に極めて優れたものである。そして、鉄筋や橋梁な
どの防錆に極めて好適である。また水性であるから、扱
い時の作業性が良く、作業環境も良好なものとなる。な
お、本発明の乳化液は、水性塗料以外にもポリマーセメ
ントなど各種の用途に供し得る。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ブタジエンエポキシ系オリゴマー: 40〜70重量部、 芳香族炭化水素系溶剤:8〜14重量部、 HLB値10〜15の第1のノニオン系界面活性剤:1
    〜5重量部、 HLB値が第1のノニオン系界面活性剤の HLB値よりも高くかつ12〜16の範囲にある第2の
    ノニオン系界面活性剤:0.1〜1重量部、 増粘剤:0.01〜1重量部、 を含む乳化液であって、上記成分の総和100重量部に
    対し水が20〜200重量部の割合であるブタジエンエ
    ポキシ系乳化液。
  2. (2)ブタジエンエポキシ系オリゴマー: 40〜70重量部、 芳香族炭化水素系溶剤:8〜14重量部、 HLB値10〜15の第1のノニオン系界面活性剤:1
    〜5重量部、 HLB値が第1のノニオン系界面活性剤の HLB値よりも高くかつ12〜16の範囲にある第2の
    ノニオン系界面活性剤:0.1〜1重量部、 カチオン系界面活性剤:0.1〜1重量部、増粘剤:0
    .01〜1重量部、 を含む乳化液であって、上記成分の総和100重量部に
    対し水が20〜200重量部の割合であるブタジエンエ
    ポキシ系乳化液。
  3. (3)1/5量の芳香族炭化水素系溶剤を含むブタジエ
    ンエポキシ系オリゴマーとHLB値10〜15の第1の
    ノニオン系界面活性剤とを前者が95〜99重量%、後
    者が5〜1重量%の割合に混合して成るA液、 HLB値が第1のノニオン系界面活性剤の HLB値よりも高くかつ12〜16の範囲にある第2の
    ノニオン系界面活性剤を濃度0.1〜3重量%となるよ
    うに水に溶解して成るB液、増粘剤を濃度0.1〜5w
    t%となるように水に溶解して成るC液、 をそれぞれ調製し、A液40〜70重量部と、B液25
    〜50重量部とを混合し、さらにこの混合液にC液を5
    〜20重量部添加して混合することを特徴とするブタジ
    エンエポキシ系乳化液の製造方法。
  4. (4)ブタジエンエポキシ系オリゴマー: 40〜70重量部、 芳香族炭化水素系溶剤:8〜14重量部、 HLB値10〜15の第1のノニオン系界面活性剤:1
    〜5重量部、 HLB値が第1のノニオン系界面活性剤の HLB値よりも高くかつ12〜16の範囲にある第2の
    ノニオン系界面活性剤:0.1〜1重量部、 増粘剤:0.01〜1重量部、 を含む乳化液であって、上記成分の総和100重量部に
    対し水が20〜200重量部の割合であるブタジエンエ
    ポキシ系乳化液に、さらに750〜170重量部のフィ
    ラー成分及びエポキシ当量の硬化剤を加えてなる水性塗
    料。
  5. (5)ブタジエンエポキシ系オリゴマー: 40〜70重量部、 芳香族炭化水素系溶剤:8〜14重量部、 HLB値10〜15の第1のノニオン系界面活性剤:1
    〜5重量部、 HLB値が第1のノニオン系界面活性剤の HLB値よりも高くかつ12〜16の範囲にある第2の
    ノニオン系界面活性剤:0.1〜1重量部、 カチオン系界面活性剤:0.1〜1重量部、増粘剤:0
    .01〜1重量部、 を含む乳化液であって、上記成分の総和100重量部に
    対し水が20〜200重量部の割合であるブタジエンエ
    ポキシ系乳化液に、さらに750〜170重量部のフィ
    ラー成分及びエポキシ当量の硬化剤を加えてなる水性塗
    料。
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