JPS6369871A

JPS6369871A - エポキシ樹脂塗料用組成物

Info

Publication number: JPS6369871A
Application number: JP21476686A
Authority: JP
Inventors: Isao Urazuka; 浦塚　功; Shigeru Katayama; 茂片山; Hiroshi Yamamoto; 拓山本; Toshimichi Suzuki; 利道鈴木
Original assignee: Nitto Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1986-09-11
Filing date: 1986-09-11
Publication date: 1988-03-29

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】〔技術分野〕本発明はエポキシ樹脂を主成分として成る塗料用組成物
に関し、更に詳しくは成型乃至加工を必要とする鋼板等
の被塗装体への塗装に好適であって且つ耐食性並びに耐
薬品性の極めて良好な塗膜を形成出来る塗料用組成物に
関する。

〔従来技術〕

エポキシ樹脂は、電気絶縁性、耐熱性、防食性、接着性
等の優れた特性を有しており、その使用形態も液状、ペ
ースト状、シート状、粉末状と選べるため各種の分野で
使用されており、その一つとしてこれ等の特性を生かし
て塗料分野への応用も種々行われ、鋼板等被塗装体の外
観の向上、耐食性、耐薬品性の向上手段として用いられ
ている。

しかしながら、加工や成型を必要とする鋼板等を対象と
し、且つ耐薬品性が要求される塗装の場合には、得られ
る塗膜の可撓性が低く、加工や成型時に塗膜にヒビやは
がれが生じる等の難点が生ずることが多い。

而して塗膜の可撓性を向上させるために可撓性エポキシ
樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂或いはフェノキシ樹脂等を
使用すると耐薬品性が一般に低下し、耐薬品性を向上さ
せるためにエポキシ樹脂やフェノキシ樹脂の硬化後の架
橋密度をあげると可撓性が低下する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明が解決しようとする問題点は、従来のエポキシ樹
脂系塗料の有する上記各難点を解消することであり、更
に詳しくは、成形や加工が必要な被塗装体にも好適な耐
食性並びに耐薬品性に優れたエポキシ樹脂系塗料用組成
物を開発することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この問題点は（Ａ）エポキシ樹脂又は（及び）ゴム変性
エポキシ樹脂、とフェノキシ樹脂とから成る樹脂成分に
、（Ｂ）直鎖状パーフルオロアルキル基をその分子内に有
する有機溶剤可溶性のノニオン性フッ素系界面活性剤、
金属粉末、硬化剤及び有機溶剤を含有せしめることによ
って達成される。

〔発明の作用〕

本発明に於いてはエポキシ樹脂或いは（及び）ゴム変性
エポキシ樹脂と、フェノキシ樹脂とから成る樹脂成分に
、パーフルオロアルキル基をその分子内にもつ特定のフ
ッ素系界面活性剤を添加する事により、優れた密着性を
賦与出来るとともに更に硬化剤と有機溶剤を配合するこ
とにより、密着性並びに可撓性を低下させることなく耐
薬品性を賦与出来る。加えてこれに更に金属粉末を配合
することによりスポット溶接性をも賦与出来る。

このように本発明に於いては、フッ素系界面活性剤を用
いることにより、優れた密着性や可撓性を有し、且つこ
れ等の特性を低下させることなく、焼付硬化が出来るた
め結果的には耐食性並びに耐薬品性にも優れたエポキシ
樹脂塗膜を形成出来るに至るものである。また本発明に
於いて金属粉末を用いることにより、本発明の塗料を鋼
板に塗装、加熱後の塗装鋼板を溶接することが可能とな
り、且つ有機溶剤を用いることにより塗装時の表面均一
性、膜厚均一性、作業性を向上させることが出来る。

〔発明の構成〕

本発明に於いて用いるエポキシ樹脂としては、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ
樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキ
シ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステ
ル型エポキシ樹脂等を挙げることが出来るが、耐薬品性
の点からノボラック型エポキシ樹脂を用いるのが好まし
い。これ等のエポキシ樹脂のエポキシ当量としては通常
１００〜３５００程度のものが用いられる。

またゴム変性エポキシ樹脂に用いられるエポキシ樹脂は
、上記のエポキシ樹脂が用いられるが、共重合ゴムのカ
ルボキシル基とエポキシ樹脂のエポキシ基との反応後も
、エポキシ樹脂としての反応性を有するために、エポキ
シ樹脂中には１分子中に平均２個以上のエポキシ基を有
する必要がある。

またゴム成分として用いられるカルボキシル基末端ブタ
ジェン−アクリロニトリル共重合ゴムとしては、通常分
子量が１０００〜５０００、好ましくは３０００〜４０
００．１分子当たり含有するカルボキシル基の数は平均
的に通常１．５〜２．５、好ましくは１．８〜２．４で
あり、分子両末端にカルボキシル基を有するものが好ま
しく使用される。

ゴム変性エポキシ樹脂は、好適には３５重量％以下のゴ
ム成分を含有する。ゴム成分含有率が高くなりすぎると
、耐熱性、耐薬品性等の特性に劣るようになるからであ
る。

また本発明で用いるゴム変性エポキシ樹脂は、ゴム質ポ
リマーのカルボキシル基がすべてエポキシ基と反応後も
エポキシ樹脂としての反応性を保持する必要がある。通
常この発明で用いるゴム変性エポキシ樹脂のエポキシ当
量は２００〜５０００好ましくは２５０〜４０００とさ
れる。

本発明に於いて用いるフェノキシ樹脂としては、ビスフ
ェノールＡとエピクロロヒドリンを反応してなる直鎖状
の高分子で、可撓性、耐衝撃性等の優れた特性を示すた
めに高分子量の、好ましくは分子量が２００００〜１０
００００の範囲のフェノキシ樹脂が使用される。上記分
子量はポリスチレンを基準物質とするゲルパーミェーシ
ョンクロマトグラフィによる数平均分子量を指す。以下
、本発明に於ける分子量も同様にして求めた値である。

フェノキシ樹脂含有率は好ましくは４０〜９５重量％の
範囲にある。フェノキシ樹脂含有率が小さいと充分な可
撓性や耐衝撃性が得られず、また大きすぎると耐熱性や
耐薬品性が低下する。

本発明に於いて用いるフッ素系界面活性剤としては、直
鎖状のパーフルオロアルキル基を分子内に持つ、且つ有
機溶剤に溶解するフッ素系化合物が用いられる。また塗
料の貯蔵安定性よりノニオン性が好ましく、カチオン性
やアニオン性或いは両性等のイオンを有するフッ素系界
面活性剤は、種類によってはエポキシ樹脂の硬化を起こ
したり、樹脂分、硬化剤骨や溶剤との相溶性が悪いので
使用しない。而してノニオン性のフッ素描界面活性剤と
しては、パーフルオロアルキルアミンオキサイド、パー
フルオロアルキル親油性基含有オリゴマー、パーフルオ
ロアルキル含有エチレンオキシド化合物や非解離性パー
フルオロアルキル化合物等が挙げられる。

また市販品としては、ユニダインＤＳ−４０１、ユニダ
インＤＳ−５０１（ダイキン工業社製）、サーフロンＳ
−３８１、サーフロンＳ−３８２（旭硝子社製）等を例
示出来る。

フッ素系界面活性剤の添加量としては、固型分に対し０
．２〜８重量％であり、好ましくは０．５〜５重量％で
ある。この範囲内に於いてフッ素系界面活性剤を添加し
た場合、塗膜のピンホールの発生を防ぎ、塗膜表面の潤
滑性を付与し、塗膜内部の可塑的な作用を生じる。

フッ素系界面活性剤の添加量が多くなるとエポキシ樹脂
の硬化反応を阻害するため、塗膜が軟化し、耐薬品性に
劣る。

また、フッ素系界面活性剤を添加すると、被着体へのぬ
れ性を向上させるが、更に向上させる場合は炭化水素系
界面活性剤をその他の特性を損なわない程度に併用して
もよい。この際使用される炭化水素系界面活性剤として
もノニオン性のものが好ましく、たとえばポリオキシエ
チレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレー
ト、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等を具
体例として挙げることが出来る。

本発明に於いて用いる有機溶剤としてはゴム変性エポキ
シ樹脂とフェノキシ樹脂の溶解性の点から、セロソルブ
アセテート、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、ジメチルホルムアミド、アセトン、シクロヘキサ
ノン、グリコールエーテル等を挙げることが出来、これ
等の中から１種又は２種以上を混合して使用する。また
これ等の活性な有機溶剤と、炭化水素系、ハロゲン化炭
化水素系、アルコール系溶剤のような不活性な有機溶剤
を一部併用して使用することも出来る。有機溶剤量とし
ては塗装時の作業性、塗装均一性の点から塗料全体に対
して６０〜８５重量％用いるのが好ましい。

本発明に於いて用いる硬化剤としてはメラミン系硬化剤
、メルカプタン系硬化剤、アミン系硬化剤、ポリアミド
系硬化剤、ホウ素系硬化剤、ジシアンジアミド系硬化剤
、ヒドラジド系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、フェノ
ール系硬化剤、酸無水物系硬化剤等を挙げることが出来
る。但しエポキシ樹脂塗料の保存安定性の点から硬化剤
としてはジシアンジアミド系硬化剤、ヒドラジド系硬化
剤、フェノール系硬化剤、メラミン系硬化剤が好ましい
。これ等硬化剤を用いた時に硬化温度が高く、硬化時間
が長くなる場合には、保存安定性を損なわない範囲内で
種々の硬化促進剤を併用することが出来る。このような
硬化促進剤としてはアルキル置換グアニジン系、３−置
換フェニル−１゜１−ジメチル尿素系、イミダゾール系
、イミダシリン系、３級アミン系、モノアミノピリジン
系、アミンイミド系等を挙げることが出来る。

本発明に於いてはエポキシ樹脂塗料を鋼板等に塗装、加
熱硬化後、塗装鋼板をスポット溶接等で溶接可能なよう
に塗料に導電性を賦与する目的で金属粉末を添加する。

適当な金属粉末としては、銅、亜鉛、ニッケル、カドミ
ウム、ステンレス、アルミニウム等を挙げることが出来
るが、好ましくはアルミニウム、亜鉛、ニッケル、ステ
ンレス粉末から成る群より選ばれた１種以上の粉末であ
る。金属粉末の添加量としては溶接に十分な導電性を付
与するためにエポキシ樹脂塗料の固形分の２５重量％以
上用いる必要がある。この際７５重量％以上用いると塗
膜の連続性が断たれ、耐食性、可撓性、密着性に劣るお
それがある。また金属粉末としては、塗料を薄膜に塗装
する場合の外観の平滑性を保持するために粒径３７ミク
ロン以下の微粉を９９％以上含有するものが好ましい。

本発明に於いては樹脂成分と硬化剤成分の混合物に更に
シラン系カップリング剤を用いると耐水性、耐薬品性、
密着性を更に向上させることが出来る。このようなシラ
ン系カップリング剤としては、たとえばＸ５ｉＹ３　　
（Ｘはビニル基、メタアクリロキシプロピル基、アミノ
アルキル基、メルカプトアルキル基、エポキシアルキル
基等の非加水分解型の有機基、Ｙは、たとえばハロゲン
、アルコキシ等の加水分解基）で表わされるシラン化合
物が好適で、具体的にはγ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、ビニールトリアセトキシシラン等を挙げるこ
とが出来る。シラン系カップリング剤は樹脂成分１００
重量部に対して５重量部以下、好ましくは０．２〜３重
量重量部用いられる。

また、本発明に於いては、フッ素系界面活性剤を添加す
る際に、その撹拌方法によっては時として気泡を生じる
恐れがある場合もある。このような場合にそなえて気泡
を押える手段として組成物の特性を損なわない範囲内で
消泡剤を添加してもよい。この際の好ましい添加量とし
ては、樹脂固形分に対して、０．２重量％以下である。

また本発明のエポキシ樹脂塗料に於いては、塗装、加熱
硬化後の金属粉末による溶接性を損なわない範囲内でシ
リカ、クレー、石こう、炭酸カルシウム、硫酸バリウム
、石英粉、ガラス繊維、カオリン、マイカ、アルミナ、
水和アルミナ、水酸化フルミ、タルク、ドロマイト、ジ
ルコン、チタン化合物、モリブデン化合物、アンチモン
化合物等の充填剤、顔料、老化防止剤、その他の一般的
に使用される種類の添加剤成分を用途や目的性状に応じ
て適宜配合することが出来る。

本発明の塗料用組成物は、防食性、耐薬品性を必要とす
る各種の用途の物品に塗料として使用出来るが、特に成
型や加工を必要とする部位の塗料として極めて好適であ
る。

〔発明の効果〕

従来から鋼板等に塗布後、成型や加工が容易に出来る塗
料としては、可撓性並びに密着性に優れていることが必
須の条件であり、更にこれ等の両特性を有したままで耐
食性並びに耐薬品性を賦与させるのは極めて困難とされ
ていた。本発明はこのような従来の通説に反して完成さ
れたものである。即ち本発明塗料は、上記通説に反しこ
れ等上記特性をすべて満足することが出来、塗料の応用
範囲を広げるに至ったものである。

以下本発明の実施例および比較例を示す。以下に於いて
部及び％とあるのはいずれも重量部及び重量％を意味す
る。

実施例１エポキシ当量約６００〜７００、分子量約１０６０のビ
スフェノール型エポキシ樹脂２０部と、分子量約３００
００のフェノキシ樹脂（溶剤を７０％含有）２７０部、
ノニオン性のフッ素系界面活性剤１部、アルミニウム粉
末２０部、ニッケル粉末２０部、ジシアンジアミド１．
６部、テトラメチルグアニジン０．０４部、ブチル化メ
ラミン樹脂（溶剤を５０％含有）８部及びエチルセロソ
ルブアセテ−１・１４２部を混合し、樹脂分を熔解させ
て、エポキシ樹脂塗料を得た。但しフッ素系界面活性剤
としてはパーフルオロアルキルエチレンオキシド何加物
を使用した。

比較例１実施例１で使用したフッ素系界面活性剤のかわりに、カ
チオン性のフッ素系界面活性剤２部を用い、実施例１と
同様のエポキシ樹脂塗料を得た。

但し上記フッ素系界面活性剤はパーフルオロアルキルト
リメチルアンモニウム塩を使用した。

比較例２実施例１で使用したフッ素系界面活性剤のかわりに炭化
水素系界面活性剤ポリオキシエチレンノニルフェニルエ
ーテルを１部用い、実施例１と同様のエポキシ樹脂塗料
を得た。

比較例３実施例１で使用したフッ素系界面活性剤の添加量を１０
部とし第１表に示すエポキシ樹脂塗料を得た。

比較例４実施例１で使用したフッ素系界面活性剤を除いて、実施
例１と同様のエポキシ樹脂塗料を得た。

実施例２エポキシ当量的１７５、分子量約３７０のノボラック型
エポキシ樹脂８０部と分子量３４００、平均カルボキシ
ル基数１．９、アクリロニトリル含量１８％のカルボキ
シル基を有するブタジェンアクリロニトリル共重合ゴム
２０部を熔解釜中で、１４０℃２時間反応を行いゴム変
性エポキシ樹脂（ゴム成分含有率２０％）を得た。

このゴム変性エポキシ樹脂３５部、フェノキシ樹脂２１
７部、フッ素系界面活性剤（実施例１と同し）４部、ア
ルミニウム粉末３５部、ニッケル粉末３０部、ジシアン
ジアミド２．４部、テトラメチルグアニジン０．０６部
及びエチルセロソルブアセテート３７０部を混合し、樹
脂分を溶解させてエポキシ樹脂塗料を得た。

比較例５実施例２で得たゴム変性エポキシ樹脂を用いて第１表に
示すエポキシ樹脂塗料を得た。

実施例３エポキシ当量的９００〜１０００、分子量約１６００の
ビスフェノール型エポキシ樹脂５部、フェノキシ樹脂３
１７部、フッ素系界面活性剤２部、アルミニウム粉末４
０部、ニッケル粉末３０部、ジシアンジアミド０．４部
、３−（３，４−ジクロルフェニル）−１，１−ジメチ
ル尿素０．２部、ブタノール変性の尿素・メラミン共縮
合樹脂（溶剤４０％を含む）８部及びエチルセロソルブ
アセテート３０７部を混合し、樹脂分を熔解させて、エ
ポキシ樹脂塗料を得た。但しフッ素系界面活性剤はパー
フルオロアルキルアミンオキザイドを使用した。

これ等の２００℃、５分加熱硬化後の硬化物特性を第２
表に示す。

また各種物性は夫々法の方法で測定した。

団１且鋼板（ＳＰＣＣ−３Ｄ、１５０ｘ１５０ｘ０．８ｔｍｍ
）に加熱後の膜厚が５〜１０μになるように塗料を塗布
し、加熱後、アドヒージョンテスターにより密着性の評
価を行う。ドーリ−と塗膜との接着は２液性常温硬化型
工ポキシ樹脂接着剤にて行った。

戒」ｌ１鋼板（ＳＰＣＣ−３Ｄ、１５０Ｘ１５０Ｘ０．８ｔｍｍ
）に加熱後の膜厚が５〜１０μになるように塗料を塗布
し、加熱後、アムスラーにて４０００ｋｇ／ｃｍ２の荷
重で深さ２０ｍｍ、５０φｍｍの円筒しぼりを行う。成
型後の塗膜の剥離・割れの有無を目視にて判定した。

、入メｌ」ゴ旧髪性鋼板（ＳＰＣＣ−５Ｄ、１５０ＸＩ５０Ｘ０．８ｔｍｍ
）加熱後の膜厚が５〜１０μになるように塗料を塗布し
、加熱後、この鋼板２枚を重ね合わせて最適スポット条
件を検討の上、スポット溶接を行い、溶接可能かどうか
判定した。

吋粟益且鋼板（ＳＰＣ（、−３Ｄ、１５０ｘ１５０ｘＯ，８ｔｍ
ｍ）加熱後の膜厚が５〜１０μになるように塗料を塗布
し、加熱後、所定温度の溶剤中に３０日間浸漬し、塗膜
の剥離の有無を目視判定した。

上記実施例及び比較例から明らかなように、本発明のエ
ポキシ樹脂塗料は成型用鋼板等への塗装に極めて好適で
、耐食性、耐薬品性、溶接性、密着性に優れていること
がわかる。

（以上）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（Ａ）エポキシ樹脂又は（及び）ゴム変性エポキ
シ樹脂、とフェノキシ樹脂とから成る樹脂成分に、（Ｂ）直鎖状パーフルオロアルキル基をその分子内に有
する有機溶剤可溶性のノニオン性フッ素系界面活性剤、
金属粉末、硬化剤及び有機溶剤を含有せしめて成ることを特徴とするエポキシ樹脂塗料
用組成物。
（２）ゴム変性エポキシ樹脂中のゴム成分含有率が３５
重量％以下である特許請求の範囲第１項記載のエポキシ
樹脂塗料用組成物。
（３）フェノキシ樹脂の含有量が樹脂成分中４０〜９５
重量％である特許請求の範囲第１項又は第２項記載のエ
ポキシ樹脂塗料用組成物。
（４）上記界面活性剤の含有量が固形分に対して０．２
〜８重量％である特許請求の範囲第１乃至３項のいずれ
かに記載のエポキシ樹脂塗料用組成物。
（５）金属粉末の含有量が固形分に対して２５〜７５重
量％である特許請求の範囲第１乃至４項のいずれかに記
載のエポキシ樹脂塗料用組成物。
（６）有機溶剤量が塗料全体に対して６０〜８５重量％
である特許請求の範囲第１乃至５項のいずれかに記載の
エポキシ樹脂塗料用組成物。
（７）硬化剤成分がジシアンジアミド系、ヒドラジド系
或いはフェノール系硬化剤、メラミン系硬化剤又はこれ
等の硬化剤と硬化促進剤とから成る特許請求の範囲第１
乃至６項のいずれかに記載のエポキシ樹脂塗料用組成物
。