WO1995023174A1 - Resine epoxy, procede de production correspondant, composition de resine photodurcissable et composition pour poudrage a la resine a base toutes les deux de ladite resine - Google Patents

Resine epoxy, procede de production correspondant, composition de resine photodurcissable et composition pour poudrage a la resine a base toutes les deux de ladite resine Download PDF

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epoxy resin
general formula
group
epoxy
resin composition
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PCT/JP1995/000239
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Masahiko Yamanaka
Harutomo Nomoto
Tomio Nobe
Shigeo Takatsuji
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New Japan Chemical Co., Ltd.
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    • G03F7/038Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable

Definitions

  • the present invention relates to an epoxy resin, a method for producing the same, and a photocurable resin containing the resin.
  • the present invention relates to a resin composition and a resin composition for powder coating.
  • the epoxy resin according to the present invention has excellent weather resistance and is a useful material for paints, molding materials, sealing materials, and the like.
  • the photocurable resin composition according to the present invention has excellent weather resistance, and is a useful material for coatings, coating materials, inks, molding materials, sealing materials, and the like.
  • the resin composition for a powder coating according to the present invention has excellent weather resistance of a coating film, and is useful for coating building materials, traffic-related products, vehicle-related products, steel furniture, light electric appliances, etc., which are exposed to ultraviolet rays such as outdoor rays. It is a material. Background art
  • bisphenol-based epoxy resin has Due to its excellent chemical resistance, electrical properties, and toughness, it is widely used in the fields of paint, electricity, civil engineering, construction, and adhesion.
  • bisphenol A-based high molecular weight epoxy resins having a molecular weight of 900 to 200,000 are used for applications such as cation electrodeposition coatings, powder coatings, and solvent type epoxy resin coatings.
  • bisphenol-based epoxy resins have poor weather resistance because they have a benzene ring in the skeleton.
  • high molecular weight epoxy resins containing no benzene ring examples include diglycidyl ether of hydrogenated bisphenol A and 3,4-epoxycyclohexylmethyl 3 ', 4'-epoxy. It is known that many alicyclic epoxy compounds such as cyclohexanecarboxylate have been converted to a high molecular weight by carboxylic acid. However, this product is susceptible to hydrolysis because of its ester bond, and has insufficient weather resistance.
  • epoxy resins have been conventionally used as photocurable resin compositions in combination with light-intensity thione polymerization initiators.
  • an acrylic resin has been known as a photocurable resin, but since it is cured by a radical polymerization reaction, the surface of the resin is inhibited by polymerization in the air due to oxygen in the air. Problems have been pointed out, such as poor curability, high toxicity of acrylic monomers, and poor adhesion to metals and plastics.
  • the photo-curable resin composition consisting of a cation-polymerizable substance and a photo-initiated thione polymerization initiator has no surface curing inhibition by air, has low toxicity and skin irritation, and has a low metal and plastic properties. In recent years, it has been attracting attention because of its excellent adhesiveness to steel, and has been put to practical use in can coating and plastic coating.
  • Cationic polymerizable substances include bisphenol A type epoxy resin, phenol ethanol type epoxy resin, and epoxy resin shown in Japanese Patent Publication No. 5ac / JP-A-5-239402.
  • Zorno-borac type epoxy resin aliphatic glycidyl ether compound, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-1,3-
  • 4 "-epoxy cyclohexane alicyclic epoxy resins such as norboxylate, di (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, and JP-A-53-3
  • examples thereof include oxylan oxygen-free monomers such as vinyl monomers, cyclic ethers, and vinyl ethers shown in 2831, and low-polymer organic substances.
  • oxylan oxygen-free monomers such as vinyl monomers, cyclic ethers, and vinyl ethers shown in 2831, and low-polymer organic substances.
  • the above-mentioned cation-polymerizable substances are not suitable for all uses.
  • aromatic-containing epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, epoxy resin, phenolic novolak type epoxy resin, and cresolnopoloxy type epoxy resin have a low light curing speed, and The cured product thus obtained cannot be used as a coating material for outdoor use due to poor weather resistance, and it is difficult to cure a thick film with light.
  • Vinyl ether has a high photocuring speed but has a bad smell, and when added in a large amount, has a drawback in that the coating properties such as hardness, flexibility, impact resistance, adhesiveness, heat resistance and coloring stability are inferior.
  • the basic compounding material of the photocurable resin composition is composed of a cation polymerizable substance and a light-induced thione polymerization initiator.
  • cation-polymerizable substances that are excellent in weather resistance, have a high photocuring speed, can uniformly cure a thick film, and have excellent coating properties such as adhesiveness, flexibility, and impact resistance are known. Further, there is no known photocurable resin composition in combination with a light-intensity thione polymerization initiator that is further excellent in compatibility, heat-resistant coloring stability, and weather resistance.
  • powder coatings have characteristics such as good coating performance, easy recovery and reuse of coatings, high coating efficiency, and easy automation. From the viewpoint of low pollution, it is a great advantage that it does not contain any solvent and has low pollution.
  • powder coatings include epoxy powder coatings comprising a high molecular weight epoxy resin and a curing agent such as acid anhydrides, amide derivatives, and phenol resins, and carboxyl group-containing polyesters.
  • a curing agent such as acid anhydrides, amide derivatives, and phenol resins
  • carboxyl group-containing polyesters include epoxy powder coatings comprising a high molecular weight epoxy resin and a curing agent such as acid anhydrides, amide derivatives, and phenol resins, and carboxyl group-containing polyesters.
  • Polyester Z urethane resin powder coatings which use a polyester resin and a blocked polyisocyanate as a curing agent, are mainly used.
  • epoxy and high-powder powder coatings are poor in weather resistance because high-molecular-weight bisphenol A-type glycidyl ether is mainly used as an epoxy resin component.
  • Polyester / TGIC-based and polyester-urethane resin-based powder coatings have been used especially for applications requiring weather resistance.
  • Polyester resins which are frequently used as main components of powder coating resins, are produced from polyhydric alcohols and polycarboxylic acids as raw materials.
  • a resin having the following composition, degree of polymerization, melting point, etc. can be obtained, and by combining them appropriately, the balance of price, pigment dispersibility, weather resistance of the coating film, flexibility, adhesion, etc. is balanced.
  • a powder coating can be obtained.
  • Polyester-urethane resin-based powder coatings have good coating performance such as coating appearance, weather resistance, and anti-corrosion properties. Is blocked. Due to the use of sinate, it is necessary to remove the blocking agent at a high temperature during baking to cure it, and at the same time, environmental pollution due to evaporation of the blocking agent poses a problem.
  • polyester ZTGIC-based powder coatings are essentially free of volatile components during baking, can be cured at low temperatures, and have improved appearance, weather resistance, corrosion resistance, chemical resistance, etc. It has good properties as an environmentally friendly paint, such as obtaining excellent coatings.
  • TGIC has a low average molecular weight of about 300, it has inevitably high toxicity such as skin irritation and mutagenicity to the human body, and the toxicity of powder coating is a problem. Therefore, it is necessary to increase the molecular weight as an epoxy compound replacing TGIC.
  • the present invention provides a novel and useful alicyclic skeleton having a glycidyl ether group and a saturated It is an object of the present invention to provide an epoxy resin and an industrially excellent method for producing such an epoxy resin.
  • the present invention has excellent weather resistance, fast photocuring speed, uniform curing of a thick film, no obstruction of surface curability by oxygen, and coating properties such as adhesiveness, flexibility and impact resistance.
  • An object of the present invention is to provide a photocurable resin composition which is excellent in toxic properties and low in skin irritation.
  • the present invention provides excellent weather resistance without deteriorating the physical properties of the coating film such as coating film appearance, adhesion, strength, impact resistance, water resistance, flexibility, etc., and does not generate volatile components during baking.
  • An object of the present invention is to provide a resin composition for powder coating having low toxicity and skin irritation.
  • the present invention has a group represented by the general formula (1), a number average molecular weight of 400 to 100000, an epoxy equivalent of 100 to 500 °,
  • the present invention provides an epoxy resin characterized in that the average number of glycidyl ether groups per molecule is 2 to 50: -A-OCH 0 CHCH 2 O -B-OCH 2 CHCH 20- A-O
  • R 3 represents a linear or branched saturated aliphatic polyvalent alcohol residue having 2 to 30 carbon atoms which may have a cyclohexylene group, and D represents a carbon number.
  • A, b, c, and d each represent an integer of 0 to 25; e and f each represent an integer of 0 to 4; e + f represents an integer of 0 to 4; Represents an integer of 0 to 4, a + b + cXe + dXf represents an integer of 0 to 50.
  • B represents a general formula (3)
  • R 4 is a group —CH 2 4 4-CH 2 —, 0
  • R 1 and R are the same or different and each represents a hydrogen atom, a glycidyl group, or the following formula (pp)
  • the present invention also provides a photocurable epoxy resin composition containing
  • the present invention also provides a resin composition for powder coatings containing:
  • the present inventors have conducted intensive studies to propose an epoxy resin that can solve the above-mentioned conventional problems, and as a result, have found the following facts, and have completed the present invention based on such findings.
  • the average number of functional groups (average number of glycidyl ether groups) per molecule can be adjusted to a desired range by selecting the charging ratio of epihalohydrin to polyol (4). You can save.
  • Epoxy resin produced by the above method is an epoxy resin not described in any literature.
  • the epoxy resin is a paint such as a cationic electrodeposition paint, a powder paint, a solvent-based paint, a molding material, a sealing material, a cation-polymerizable resin, a cation-polymerizable ultraviolet-curable resin composition, or a chloride.
  • a paint such as a cationic electrodeposition paint, a powder paint, a solvent-based paint, a molding material, a sealing material, a cation-polymerizable resin, a cation-polymerizable ultraviolet-curable resin composition, or a chloride.
  • the saturated aliphatic polyhydric alcohol residue represented by the general formula (4) represents all hydroxyl groups from the polyol represented by the general formula (4), and oxyalkylene. When there is a group, it is a group formed by removing all of the oxyalkylene groups.
  • Example correct 'preferred "saturated aliphatic polyhydric alcohol residue of shea click b to xylene les down based on one or more have optionally 2 carbon atoms which may straight or branched 1-3 0"
  • these saturated aliphatic polyhydric alcohol residues a more preferable one is a group represented by the following formula:
  • the epoxy resin according to the present invention also has a group represented by the following general formula (la), has a number average molecular weight of 400 to 100,000, and an epoxy equivalent of 100 to 100. Epoxy resins having a molecular weight of 500 and an average number of glycidyl ether groups per molecule of 2 to 50 are preferred.
  • a 1 and B 1 are the same or different
  • R la and R a are the same or different and are each a hydrogen atom, a glycidyl group or a general formula (p)
  • a 1 and B 1 have the same meanings as described above, and R 7 , R 8, and R 9 are the same or different and represent a hydrogen atom or a glycidyl group.) Represents a group.
  • a 1 and B 1 are the same and are C (CH).
  • Epoxy resin having an epoxy equivalent of 100 to 500, an epoxy equivalent of 100 to 500, and an average number of glycidyl ether groups per molecule of 2 to 50. Is preferred.
  • R represents a hydrogen atom or a glycidyl group.
  • This polyalkylene group includes those derived from a co-adduct of EO and PO.
  • the epoxy resins according to the present invention those having an epoxy equivalent of from 130 to 500 are suitable for use as a photocurable resin composition in combination with a light-intensity thione polymerization initiator. ing.
  • number average molecular weight is obtained by analyzing a measurement result obtained by gel permeation chromatography and expressing it in terms of polystyrene. What is o
  • the epoxy resin according to the present invention can be produced by various methods.
  • Examples of the polyol represented by the general formula (4) include a linear or branched saturated aliphatic polyhydric alcohol having 2 to 30 carbon atoms which may have a cyclohexylene group. In particular, it is a divalent to hexavalent alcohol.
  • Aliphatic polyols and alkylene oxide adducts of these aliphatic polyols can be used alone or in an appropriate combination of two or more.
  • alkylenoxide 1 is a compound having 2 to 3 carbon atoms, in particular, ethylene.
  • alkylenoxide adduct refers to oxyside (EO) and propylene oxide (PO), and includes an adduct of one of these alone and a co-adduct of these two.
  • the epoxy resin obtained is Particularly recommended because the heat resistance, strength, etc. of the cured product are improved. If the obtained epoxy resin is used for the production of a photocurable resin composition, if the water resistance is heavy, hydrogen is used. Bisphenol A, hydrogenated bisphenol F and cyclohexanedimethanol are recommended. When flexibility is important, alkylenoxide adduct is recommended.
  • the polycarbonate is a polyb in which a, b, c and d are 0 in the above formula (4). All, that is, the following equation (4-1c)
  • R 3 is a straight-chain or branched C 6-30, preferably 8-15, cycloalkylene group having at least one cyclohexylene group, preferably 1-2. Represents a saturated aliphatic alcohol residue, and e, ⁇ , and e + f have the same meaning as in the general formula (2). Polyols represented by are preferred.
  • Polyols represented by the general formula (4-1c) include 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,3 —cyclohexanedimethanol, 1,2 - Sik b to Kisanjime Tano Lumpur, hydrogenated Bisufu We Roh Lumpur a, hydrogenated Bisufu We Roh Lumpur F, 1, 1 Jishiku b hexanediol to, full et Bruno Runo bora click resin up to a few 3 0 atoms Nuclear hydride and cresol novolak resin nuclear hydride can be exemplified.
  • Epihalohydrin includes epichlorohydrin and epibromohydridine; (3—methylpyrohydrin, —methylbihydrohydrin Lin and the like are typical examples, and these can be used alone or in appropriate combination of two or more kinds.
  • Diglycidyl ether represented by the general formula (5) examples include hydrogen bisphenol A and hydrogen bisphenol ⁇ Knore F, 1, 4-Cyclohexane dimethyl metal, 1, 3- Examples include dihexidyl ethers of diols typified by oral hexane dimethanol, 1,2-cyclohexanedimethanol, and 1 to 36 moles of their alkylenoxides. , Can be used alone or in appropriate combination of two or more.
  • R 4 has the same meaning as in the above formula (5).
  • the diglycidyl ether of the formula (5—c) For example, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, 1,1'-dicyclohexanediol, 1,4-six-mouthed hexamethanol , 1, 3-cyclohexane dimethanol, 1,2-cyclohexane dimethanol, diol diglycidyl ethers, etc., each of which can be used alone or in combination of two or more. They can be used in appropriate combinations. In particular, when emphasis is placed on improving water resistance and coating strength, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether is recommended.
  • the Lewis acid added as a catalyst for the addition reaction butyltin trichloride, octyltin trichloride, stannic chloride and its hydrate
  • examples thereof include boron trifluoride, boron trichloride and complex compounds thereof, and Freedel-Crafts catalyst, and these can be used alone or in an appropriate combination of two or more.
  • stannic chloride and its hydrate are recommended.
  • Examples of the basic compound applied in the present invention include hydroxides, carbonates, oxides of alkali metals such as sodium, potassium, magnesium and calcium, and alkaline earth metals.
  • Alcoholates for example, alkali metal alkoxides such as sodium and calcium, especially C ⁇ _C 2 alkoxides Illustrated and used in solid or solution form.
  • the production process comprises reacting the polyol of the formula (4), the diglycidyl ether of the formula (5) and ephalohydrin to produce an addition reaction product (halohydrin ether compound) having a specific molecular weight range.
  • the addition reaction step (hereinafter referred to as the “addition step”), followed by the addition reaction product (halohydrin ether).: ⁇ Hydrogenation in the presence of a certain sex compound.
  • the ring-closing reaction step for producing the epoxy resin according to the present invention is hereinafter referred to as “ring-closing step”. ).
  • the above addition reaction product (halohydrin ether) has a group represented by the general formula (he), has a number average molecular weight of about 470 to 16000, and The content of the hydrolyzable halogen atom is about 0.13 to 8.5 millimol. 0 - A 2 -0CH o CHCH 2 0 - B - 0CH 9 CHCHg 0 - A 2 - 0
  • R 3 represents a linear or branched saturated aliphatic polyhydric alcohol residue having 2 to 30 carbon atoms which may have a cyclohexylene group, and D represents a carbon atom.
  • A, bc, and d each represent an integer of 0 to 25; e and f each represent an integer of 0 to 4; e + f represents 0 to 4; A + b + cXe + dXf represents an integer of 0 to 50.
  • R iX and R 2X are the same or different and are each a hydrogen atom, a formula
  • X represents a halogen atom.
  • Ring-closing step is usually carried out at about 1.0 to 2.0 times equivalent of the force of the addition reaction product (halohydrin ether) [] with respect to the water-decomposable halogen atom.
  • a basic compound is added, and the ring-closing reaction is carried out under reduced pressure (usually up to about 20 mmHg) or normal pressure at about 30 to 100 ° C for about 0.5 to 6 hours to remove hydrogen. Complete. At this time, water may be distilled off in order to keep the alkali concentration high.
  • phase transfer catalyst For the purpose of accelerating the dehydrohalogenation / ring closure reaction, a phase transfer catalyst may be usually added in an amount of about 0.05 to 1.0% by weight based on the halohydrin ether compound.
  • phase transfer catalysts include tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, and benzyl chloride.
  • Quaternary ammonium salts such as rim ethyl ammonium and their bromides, and the like, such as 12-crown 14-ether, 15-crown 15-ether, and other crown ethers. Is exemplified.
  • post-treatment step by-product salts and unreacted basic compounds are removed by appropriately combining steps such as filtration, washing with water, centrifugation, adsorption, and dehydration.
  • a solvent having no active hydrogen such as a hydroxyl group, a carboxylic acid and / or an amino group
  • the raw material charged weight ie, Po in the general formula (4)
  • the solvent When a solvent is used, the solvent may be removed, or the product may be used in the form of a solution without a solvent. Further, the solvent may be changed in the addition step, the ring closing step and the post-treatment step.
  • Examples of the above-mentioned solvent include hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ⁇ -hexane, cyclohexane, diisopropyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, and the like.
  • the Ethers such as ethylene glycol, dimethyl ether, dioxane, and anisol; ketones such as methyl ethyl ketone, methyl ethyl isopropyl ketone, and acetate; ethyl acetate; butyl acetate;
  • Examples include esters such as cellosolve acetate and dimethyl phthalate, among which ethers and hydrocarbons are recommended. ,
  • the number average molecular weight of the epoxy resin according to the present invention is recommended to be about 400 to 100,000, particularly about 500 to 500, but this range is recommended.
  • the epoxy resin having the number average molecular weight of the above can be obtained by appropriately selecting the charging ratio of the polyol of the formula (4) and the diglycidyl ether of the formula (5) in the addition step, and performing the addition reaction. It can be.
  • the equivalent ratio of the epoxy group of the diglycidyl ether of the formula (5) to the hydroxyl group of the polyol of the formula (4) (hereinafter referred to as “epoxy group / hydroxyl group”) It is preferable that the equivalent ratio is in the range of 0.1 to less than 1, especially about 0.1 to 0.9.
  • the epoxy group Z hydroxyl equivalent ratio is 1 or more, the gelation occurs due to the formation of three-dimensional crosslinks during the reaction, which makes the production difficult, and the epoxy group Z hydroxyl equivalent ratio is 0. If it is less than 01, an epoxy resin having a predetermined molecular weight range cannot be obtained.
  • the acid group equivalent ratio is set to 0.01 or more and less than 1, especially about 0.1 to 0.9, and the number of moles of the epoxy group present in the reaction system increases with the addition of ephalohydrin.
  • the charging time and / or the dropping rate of ephalohydrin and the diglycidyl ether of the formula (5) are adjusted so as not to exceed the number of moles of the hydroxyl group not present. If the number of moles of epoxy groups present in the reaction system exceeds the number of moles of hydroxyl groups to which ephalohydrin is not added, excess epoxy groups may cause three-dimensional crosslinking during the reaction. Manufacturing becomes difficult due to gelation.
  • the epoxy equivalent of the epoxy resin according to the present invention is, as described above, about 100 to 500, particularly about 200 to 250, and the average number of epoxy groups per molecule. That is, the average number of dalicidyl ether groups per molecule is about 2 to 50, preferably about 2 to 25, and these values are expressed by the general formula (4). It can be controlled by appropriately selecting the charging ratio of rial and epihalohydrin. Specifically, the general formula (4) It is recommended that the equivalent ratio of epihalohydrin to the hydroxyl group in the polyol is about 0.1 to 2, preferably about 0.1 to 1.5.
  • the epoxy resin of the present invention is used (I) when it is hardened with a usual curing agent, (II) when it is used as a photocurable resin composition, and (III) when it is used as a powder coating.
  • a usual curing agent when it is used as a photocurable resin composition
  • III when it is used as a powder coating.
  • An epoxy resin according to the present invention that is, an epoxy resin having a group represented by the general formula (1) or an epoxy resin produced by the production method described above is an acid anhydride-based compound, a hydroxyl group-containing compound.
  • the epoxy resin according to the present invention is used after being cured with various curing agents such as amide-based compounds, phenolic compounds, and isocyanates, the number-average molecular weight of the epoxy resin is from 400 to It is recommended that the value be 100,000, especially about 500 to 500,000.
  • the epoxy resin according to the present invention has a glycidyl ether group and Since it has a hydroxyl group, it can be cured with various curing agents such as an acid anhydride compound, a hydroxyl group-containing compound, an amine compound, a phenol compound, and an isocyanate.
  • Such a curing agent is appropriately selected depending on the application. For example, for outdoor paints, particularly when room temperature curing reactivity is required, an aliphatic polyamine curing agent is preferable. On the other hand, when heat curing is possible, such as encapsulation of a light emitting diode, and higher heat resistance and higher mechanical, electrical, and optical properties are required, an acid anhydride curing agent is used. You.
  • polyamine-based curing agent examples include ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, and diethylene.
  • the blending amount of the polyamine curing agent is not particularly limited as long as a predetermined effect can be obtained, but usually, the equivalent ratio of the active hydrogen in the curing agent to the epoxy group is 0.5 to 1. 2. Preferably, it is about 0.7 to 1.0.
  • acid anhydride-based curing agent examples include hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride, 3-methylhexyl phthalic anhydride, and 4-methyl phthalic anhydride.
  • the amount of the acid anhydride-based curing agent is not particularly limited as long as the desired effect can be obtained, but is usually an acid to the epoxy group.
  • the equivalent ratio of anhydride groups is about 0.7 to 1.2, preferably about 0.8 to 1.1.
  • the curing agent according to the present invention can optionally use a curing accelerator in combination.
  • a curing accelerator include compounds known in the art, such as benzyl dimethylamine, tris (dimethylaminomethyl) phenol, dimethylcyclohexylamine, and the like.
  • Tertiary amines 2-ethyl-2-imidazole, 2-methylimidazole, 1-pentinole 2-imidazole, and other imidazoles; 1,8-diazabicyclo-5 .4.0) diazabicycloargens and their salts, such as dendecen-7, zinc octoate, and zinc octoate Compounds; quaternary ammonium compounds; organic phosphorus compounds such as triphenylphosphine and triphenyl phosphite; boron compounds such as boron trifluoride and triphenylporate Compounds; zinc chloride, chloride And metal halides such as stannic tin.
  • the amount of the curing accelerator can be appropriately selected according to the type of the curing agent, and is usually about 0.01 to 10 parts by weight, preferably about 100 to 100 parts by weight of the epoxy resin. It is used in an amount of about 0.05 to 5 parts by weight.
  • the curing accelerator can be applied as a component of the curing agent composition, or when the epoxy resin composition is prepared. It can be blended with other additives at the same time.
  • Such other additives include plasticizers, dyes, pigments (such as titanium oxide), mold release agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, flame retardants, fillers, and leveling agents.
  • examples include various additives such as antifoaming agents, anti-sagging agents, and solvents, and base materials, and the amount of application is not particularly limited as long as the predetermined effect of the present invention is not adversely affected.
  • the epoxy resin composition thus obtained is useful for paints, molding materials, sealing materials, etc., and is particularly useful for cation electrodeposition paints, powder paints, solvent-based paints, and the like. It is also suitable as a cation-polymerizable thermosetting or ultraviolet curable resin, a stabilizer for vinyl chloride resin, and the like. Furthermore, since it is a saturated compound whose main chain bond is composed of only a carbon-carbon bond and an ether bond, it has excellent weather resistance and hydrolysis resistance, and is therefore a material particularly suitable for outdoor use.
  • the epoxy resin of the present invention that is, an epoxy resin having a group represented by the general formula (1), or produced by the above production method
  • the epoxy resin of the present invention has a number average molecular weight of about 400 to 100,000, particularly about 400 to 500,000. Is recommended. The higher the number average molecular weight, the faster the photocuring speed. If it is less than 400, the photocuring speed is slow, the cured coating film is brittle, and if it exceeds 100000, the viscosity is high, and the coating is high. Workability tends to decrease.
  • the epoxy equivalent of the epoxy resin of the present invention is preferably in the range of 130 to 500, particularly preferably about 200 to 250. If it is less than 130, the coating film or the cured product is brittle, and if it exceeds 50,000, the photocurability becomes insufficient, and on the other hand, a large amount of hydroxyl groups remains. The water resistance of the cured product tends to decrease.
  • an epoxy compound represented by the following general formula (6) is used in combination to reduce the viscosity and improve workability such as coating and casting. Is preferred.
  • the amount of the epoxy compound represented by the general formula (6) can be selected from a wide range, the viscosity of the mixture of the epoxy resin of the present invention and the epoxy compound represented by the general formula (6) is usually used.
  • the viscosity is such that photocuring is facilitated, especially the viscosity (viscosity is measured at 25 ° C with a Brookfield viscometer) at 50 to 500 ° C.
  • the amount may be an effective amount to be about 0 centimeters, preferably about 50 to 30000 centimeters. .
  • the epoxy compound represented by the general formula (6) is used in an amount of up to about 100 parts by weight, preferably about 0 to 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of the epoxy resin of the present invention. This is usually done.
  • R 3 , D, a, b, c, d, e and f, e + f, a + b + cxe + dx ⁇ have the same meanings as in the general formula (2).
  • Preferred examples of the compound represented by the above general formula (6) include diglycidyl ether of hydrogenated bisphenol, diglycidyl ether of cyclohexanedimethanol, and pen. Evening examples include tetraglycidyl ether of erythritol and triglycidyl ether of trimethylolpropane.
  • the epoxy resin of the present invention can be used alone, but can also be used in combination with another epoxy compound other than the epoxy compound of the above formula (6). At this time, the epoxy resin of the present invention is different from the epoxy resin of the present invention and another epoxy resin. It is preferable to use at a ratio of 10% by weight or more, preferably 50% by weight or more, based on the total amount of
  • Examples of such other epoxy compounds include bisphenol-type epoxy resins such as bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, and the like. 3 ', 4' epoxy carboxyhexan carboxylate, di (3,4,1 epoxy hexyl hexylmethyl) adipate, tetra (3,4—epoxysin mouth hexylmethyl) butane tetracarboxylate, di (3,4—epoxysynoxyhexinolemethyl) Alicyclic epoxy resin, novolak epoxy resin, creso-nopolox epoxy resin, glycidyl neoate, hexahydrophthalate Hydrophthalic acid Ester type epoxy resin, such as diglycidyl ester of the above, diglycidyl ether of bisphenol A hydride and bisphenol F of the hydrogen, 1,4-cyclohexane Alcohol, bisphenol A alkylene oxide-added alcohols, polypropylene glycols,
  • the photocurability can be improved, the viscosity can be reduced, and the workability such as coating can be improved.
  • the amount of the alicyclic epoxy resin is preferably from 0 to 50% by weight. If it is added in an amount of 50% by weight or more, the adhesiveness, flexibility, and impact resistance decrease, which is not preferable.
  • Conventionally known compounds can be used as the photoinitiated thione polymerization initiator used in the present invention.
  • pyridinium salts aromatic diazonium salts, aromatic potassium salts, aromatic sulfonium salts, benzylsulfonium salts, cinnaminoresulfonium salts, aromatic serenium salts, and organometallic compounds Objects, and their counterparts are S-
  • Anions such as PF c —, As F e , and — are used.
  • N-benzyl group 4 found in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 4 — 3 2 7 5 74, Hei 5 — 2 2 2 11 12, Hei 5 — 2 6 8 13 —Benzopyridine polyhexafluoroantimone, N—Cinnaminole 2 —Cyanopyridene hexakiafluoroantimonate, N- (3—Methyl 1-2 —butenyl) 1-2—Sia Pyridinium salt such as pyridinium hexaphosphorous phosphate, p — Chlorobenzene zonidium hexafluorohexafluorophosphate Fate, p — Methoxy benzene zonal hexafoss, 2, 5 — Dietoxy 1 -4 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Aromatic diazonium salts such as phosphates,
  • organometallic compound examples include a metallocene compound, a silanol aluminum complex complex initiator, and the like.
  • the good Ri Specifically, (7 6 -? Benzene) (7: 3 -? Sik Ropenta di Eniru) Kisafuruoro off Osufe door to the iron (II),
  • Examples include a combination of butylperoxide and an aluminum complex.
  • the aluminum complex include tris (ethyl acetate) aluminum, tris ('LiV lulua, diat) aluminum, tris (acetyl acetate).
  • Aluminum, tris (2,6-dimethyl-1,3,5-heptandionato) aluminum, etc. are exemplified.
  • Particularly recommended photoinitiated thione polymerization initiators are pyridinium salt, benzyl sulfonium salt, and cinnamyl sulfonic acid salt, which are compatible with the epoxy resin.
  • the coating film obtained by photocuring the epoxy resin composition according to the present invention is excellent in heat-resistant coloring stability and weather resistance. Furthermore, by using the above-mentioned pyridinium salt-based initiator in combination with a compound capable of generating active radicals upon irradiation with light, photocurability is enhanced, and the dark reaction at room temperature or heating after light irradiation is improved. Can proceed and is recommended for thick film curing.
  • Compounds that generate an active radical upon irradiation with light include methylethyl ketone, oxides, cyclohexane nonaperoxides, cumene hydroperoxides, isobutyl thioperoxides, and benzoyl peroxides.
  • Examples include peroxyside compounds such as ruperoxide and tert-butyl peroxyacetate, azo compounds such as azosobutyronitrile, azide compounds, and disulfide compounds.
  • the light-initiated thione polymerization initiator was used in an amount of 100 parts by weight of the epoxy resin of the present invention (in addition to the epoxy resin of the present invention, the compound of the above general formula (6 :), another epoxy resin, or the following cation polymerization).
  • the epoxy resin of the present invention and the total amount of these polymerizable components are 100 parts by weight), usually 0.01 to 10 parts by weight, preferably 10 to 10 parts by weight. 0.1 to 6 parts by weight. If the amount is less than 0.01 part by weight, the photocurability is reduced, and if the amount is more than 10 parts by weight, the water resistance of the obtained cured product is decreased, and either case is not preferred.
  • the photocurable epoxy resin composition according to the present invention includes vinyl ethers, cyclic ethers, cyclic esters, bicycloorthoesters, and spiroorthocarbonates as monomers capable of cationic polymerization.
  • a polyol that can be copolymerized with the present epoxy resin can be blended.
  • Vinyl ethers include triethylene glycol. Examples thereof include vinyl ether, hexahexane dimethyl alcohol, vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, and dodecyl vinyl ether, and the photocurability can be improved by blending such vinyl ethers. Since the viscosity can be further reduced, workability can be improved.
  • the mixing amount of the vinyl ethers is preferably 0 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin of the present invention. Not good.
  • cyclic ethers 3.3-bisqueone rometiloxetane, alkoxysoxetane, tetrahydrofuran, dioxolan, and trioxilin are added to / TN.
  • cyclic esters examples include propiolactone and kyprolactone.
  • bicycloorthoesters examples include 1-phenyl-14-ethyl-1,2,6,7-trioxabicyclo [2,2,2] octane.
  • spiro orthocarbonates examples include 1,5,7,11-tetraoxaspiro [5,5] dedecane.
  • Biscycloorthoesters include 1-phenyl-14-ethyl-2,6,7_trioxabicyclo [2,2,2] Octanes are illustrated.
  • spiroorthocarbonates examples include 1,5,7, '11 -tetraoxaspiro [5,5] didecane o
  • Polyols include 1,4—cyclohexane dimethanol, 1,3—cyclohexane dimethanol, and 1,2—cyclohexane dimethyl Equinol and their alkylenoxysides 1 to 50 mole adducts, bisphenol A hydride, bisphenol F hydrogenated and their alkylenoxides 1 to 5 Diols having an alicyclic skeleton such as a 0-mol adduct, ethylene glycol, diethyl glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, and polyglycol.
  • trialkyl or higher functional aliphatic polyols and alkylene oxides or 1- to 50-mol adducts of these aliphatic polyols, each of which may be used alone or in combination.
  • alkylene oxides or 1- to 50-mol adducts of these aliphatic polyols each of which may be used alone or in combination. The above can be used in appropriate combinations.
  • alkylenoxide is a general term for ethylenoxide (EO), propylene oxide (PO), and co-adducts thereof.
  • the photocurable epoxy resin composition according to the present invention may be used in combination with thioxanthon, 2_cro-mouth thioxanthon, 2,4-dino, phenyl, thioxanthon, 2,4.
  • thioxanthon such as getylthioxanthone, anthracene, benzophenonone, acetophenonone, perinon-perylenes, acridin orange R, benzoflavin, etc.
  • Photosensitizers triethylamine, triethanolamine, 2—dimethylaminoethanol, triphenylphosphine, —photosensitizers, etc.
  • the application amount is not particularly limited as long as the predetermined effect of the present invention is not adversely affected.
  • the photocurable epoxy resin composition according to the present invention is prepared by stirring and mixing the components using a conventionally known device, and stored in a dark place.
  • a mercury lamp, a xenon lamp, a carbon arc, a metal halide lamp, sunlight, an electron beam, a laser beam, or the like is used as an irradiation source. can do.
  • thermal post-curing at 50 to 200 ° C. is also possible. Such an operation is effective in curing a thick film, curing a portion not irradiated with light, or curing a resin composition mixed with a filler or the like.
  • the photocurable epoxy resin composition according to the present invention includes a coating material such as a plastic varnish, a paint, an adhesive, a printing ink, a photo resist, a sealant, and a printing plate. It is useful as a photo-curable resin material.
  • the epoxy resin of the present invention that is, the epoxy resin having an epoxy group represented by the general formula (1) or the epoxy resin produced by the above-mentioned production method is used for producing a powder coating composition.
  • the epoxy resin of the present invention that is, the epoxy resin having an epoxy group represented by the general formula (1) or the epoxy resin produced by the above-mentioned production method is used for producing a powder coating composition.
  • R 3 represents a linear or branched saturated aliphatic polyhydric alcohol residue having 2 to 30 carbon atoms which may have a cyclohexylene group, and e and f represent Each represents an integer of 0 to 4, and e + f represents an integer of 0 to 4.
  • R 3 represents a linear or branched saturated aliphatic polyhydric alcohol residue having 2 to 30 carbon atoms which may have a cyclohexylene group
  • e and f represent Each represents an integer of 0 to 4
  • e + f represents an integer of 0 to 4.
  • B 0 is a group in which g and h are 0 in the general formula (3), that is,
  • R I is a hydrogen atom, a glycidyl group or the following formula (p-c)
  • the epoxy resin has a number average molecular weight of about 500 to 100,000, particularly about 1000 to 500,000.
  • the number average molecular weight is less than 50,000, after the powder coating is formed, the particles of the powder coating fuse with each other due to the ambient temperature and pressure during storage or the like, so that blocking tends to occur.
  • the number average molecular weight is more than 100,000, the compatibility with other components of the resin composition for powder coatings may be reduced or the melting temperature may be increased, resulting in an increase in the coating temperature. Smoothness tends to decrease.
  • the average number of glycidyl ether groups per molecule is preferably about 2 to 50, and the epoxy equivalent [g Z epoxy group 1 equivalent] of the epoxy resin of the present invention is 200 to 500. It is preferable to be in the range of 500, especially 300 to 2500.
  • the epoxy resin of the present invention When the epoxy resin of the present invention is used as a component of the resin composition for powder coating, if the epoxy equivalent is less than 200 and the average number of glycidyl ether groups per molecule exceeds 50, the powder Poor storage stability of the paint, the cured coating tends to be brittle, the epoxy landscape is over, and if the average number of glycidyl ether groups per molecule is less than 2, the curability is poor. On the other hand, a large amount of hydroxyl groups remaining tends to lower the water resistance of the cured coating film.
  • the average number of glycidyl ether groups per molecule is from 2.5 to Preferably, the epoxy equivalent is about 50, and the epoxy equivalent is about 200 to 100,000. If the epoxy equivalent exceeds 1000 and the average number of glycidyl ether groups per molecule is less than 2.5, the strength of the cured coating film tends to be insufficient.
  • the epoxy resin of the present invention may be appropriately used in combination with other epoxy compounds as long as the effects of the present invention are not adversely affected. Can be done. At this time, the compounding ratio of the epoxy resin of the present invention is desirably 50% by weight or more.
  • Such other epoxy compounds include bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, hexidyl phthalic acid diglycidyl ester, and terephthalic acid.
  • Glycidyl compounds such as diglycidyl ester, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4'-epoxycyclohexanecarboxylate, di (3,4-epoxycyclohexylmethyl) 1-4 , 5 —Alicyclic epoxy resins such as epoxytetrahydrophthalate, and their glycidyl compounds and alicyclic epoxy resins with bisphenol A and dihydroxybenzene Polyhydric phenols and / or terephthalic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, isocyanuric acid, hexahydrophthalic anhydride, etc.
  • Glycidyl group-containing resins such as high molecular weight epoxide compounds synthesized from polybasic acids or acid anhydrides, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and arylinoglycidyl ether
  • examples include glycidyl group-containing vinyl polymers such as copolymers of monomeric monomers and copolymers with other vinyl compounds.
  • the resin composition for a powder coating according to the present invention reacts with an epoxy group in the epoxy resin of the present invention to form a crosslinked product.
  • the obtained compound (B) is blended as an essential component.
  • Examples of the compound (B) include compounds having a functional group that reacts with an epoxy group such as an acid anhydride group, an amino group, a phenolic hydroxyl group, and a free carboxyl group.
  • an epoxy group such as an acid anhydride group, an amino group, a phenolic hydroxyl group, and a free carboxyl group.
  • compounds that have been known as epoxy resin curing agents for example, edited by Hiroshi Kakiuchi, “New Epoxy Resin”, p. 164, p. 576, Co., Ltd.
  • resin compositions for powder coatings that are solid at room temperature can be exemplified by Shokodo, Showa 60). Is done.
  • the present polyester resin a polyester resin containing a carboxyl group
  • This polyester resin is composed of a polyhydric alcohol component and a polycarboxylic acid component.
  • a method in which polyhydric carboxylic acid is used in excess with respect to polyhydric alcohol to cause dehydration condensation A method in which a polycarboxylic acid is used in excess and dehydrated and condensed to give a hydroxyl group-containing polyester resin, followed by an addition reaction with an acid anhydride group-containing compound, or a method in place of polycarboxylic acid.
  • a conventionally known production method such as a method of performing demethylation condensation using a tyl ester can be applied, and the production method is not particularly limited.
  • Such polyhydric alcohol components include ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, .1,3—butanediol, 1,4—butanediol, neopentylglycol, 1,6— Hexanediol, 2- ⁇ -butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanedionole, 1,4-cyclohexane dimethylethanol, hydrogenation Bisphenol A, trimethylolethane, trimethylolproha.
  • Pentaerythritol dipentyl erythritol, glycerin, sorbitol, etc., which can be used alone or in combination of two or more as appropriate. . Of these, neopentyl glycol is recommended.
  • the polycarboxylic acid components include succinic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, hexahydrophthalic acid, and tetrahydrophthalic acid.
  • the acid value [mg-KOH / g] of this polyester resin be 10 to 150, especially 30 to 100. Acid value less than 10 In the case of (1), the strength and water resistance of the cured coating film are remarkably reduced, and when it exceeds 150, the storage stability of the powder coating material and the smoothness of the cured coating film tend to be inferior.
  • the melting temperature of this polyester resin be 4.0 to 150 ° C, especially 60 to 130 ° C. If the melting temperature is lower than 40 ° C, the powder coating will be blocked. If the melting temperature is higher than 150 ° C, the melt viscosity will increase and the smoothness of the cured coating film will increase. Tends to lower.
  • the equivalent ratio of the functional group / epoxy group which reacts with the epoxy group in the compound (B) is 0.5 to 2.0. This is preferred, more preferably about 0.7 to 1.5. If the amount is more or less than this range, poor curing is likely to occur, and it is difficult to obtain desired coating film properties.
  • the resin composition for powder coatings according to the present invention may further contain a curing accelerator.
  • a curing accelerator include a conventionally known compound, imidazole such as 2- (2-decylimidazole), 2- (heptadecylimidazole), 1-cyanoethyl-2- (2-decenylimidazole) and the like.
  • Quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, and tertiary amino acids such as tris (dimethylaminomethyl) phenol Mines, zinc octoate, tin octoate, Examples thereof include organic metal compounds such as aluminum acetyl acetate, and organic and phosphorus compounds such as triphenyl phosphine and triphenyl phosphite.
  • the amount of the curing accelerator can be appropriately selected according to the type of the epoxy resin of the present invention, the polyester resin of the present invention, or the curing agent. It is used in an amount of about 0.1 to 10% by weight.
  • the resin composition for a powder coating according to the present invention may further include, if necessary, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a light stabilizer, a pigment, a dye,
  • the resin composition for powder coating according to the present invention is prepared by mixing, melt-kneading, and pulverizing the constituent components using a conventionally known device.
  • the melt-kneading is usually performed at a temperature of about 70 to 150 ° C., and the epoxy resin of the present invention and the polyester of the present invention may be used as long as the predetermined effects of the present invention are not adversely affected.
  • the resin or the curing agent may be simply mixed, or -part may react.
  • the resin composition for a powder coating according to the present invention is applied by an electrostatic spraying method or a fluid immersion method, and is preferably 100 ° C. or more. Alternatively, it is baked at a temperature of 120 ° C to 250 ° C to form a cured coating film. The baking time is usually about 1 minute to 2 hours, and post-curing may be performed if necessary.
  • the resin composition for powder coating that has not been applied can be collected and used again for coating.
  • the resin composition for powder coatings thus obtained is used for applications exposed to ultraviolet rays such as outdoor rays, especially for building materials such as sashes, gates, fins and garages, guard rails, guard pipes and traffic signs. It is useful as a paint for transportation-related products such as knowledge, vehicle-related products such as automobiles, bicycles, and motorbikes, mar furniture, refrigerators, coolers, washing machines, and lighting equipment. Examples Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
  • Mn Number average molecular weight
  • Epoxy / hydroxyl equivalent ratio Represents the equivalent ratio of the epoxy group in the diglycidyl ether of the general formula (5) to the hydroxyl group in the polyol of the general formula (4).
  • Epicrohydrin hydroxyl equivalent ratio Represents the equivalent ratio of epichlorohydrin to the hydroxyl group in the polyol of the general formula (4).
  • a 1,4-cyclohexane dimethanol (trade name: Rica Pinol DM, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) ) 72, 400 g of xylene and 1.7 g of dichloropentapentahydrate were charged and dissolved at 80 ° C for 0.5 hours.
  • dimethyl ether of bisphenol A hydride (trade name “Lika Resin HBE-100”, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) 160 g
  • the mixture was heated with stirring and reacted at 100 ° C for 2 hours, and then 55 g of epichlorohydrin was added dropwise at 100 ° C over 0.5 hours, and further added.
  • the addition reaction was completed by aging at 100 ° C for 1 hour.
  • the epoxy resin obtained above is represented by the following formula (i) and has an extreme, and the terminal is a hydroxyl group or a glycidyl group.
  • R "and Rb are the same or different and each represents a hydrogen atom, a glycidyl group or a formula (i2)
  • R alpha and R e are a hydrogen atom or a grayed glycidyl group. ] Represents the group represented by.
  • the epoxy resin obtained above has a group represented by the following formula (ii), and the terminal is a hydroxyl group or a glycidyl group.
  • R f and R g are the same or different and are each a hydrogen atom, a glycidyl group or a formula
  • Example I-11 The same reactor as in Example I-11 was charged with 123 g of “Lica Pinol HB.”, 160 g of diethylene glycol dimethyl ether, 2.2 g of stannic chloride pentahydrate, and 10 Dissolved at 0 for 0.5 hours.
  • “Recalin HBE—100” 14.9 g was charged at 100 ° C for 1 hour, reacted at 100 ° C for 1 hour, and then epichlorohydrin 1 100 g was added dropwise at 100 ° C. over 0.5 hours, and the mixture was aged at 100 ° C. for 1 hour to complete the addition reaction.
  • the epoxy resin obtained above has a group represented by the above formula (ii), and the terminal is a hydroxyl group or a glycidyl group. Comparative Example I-1
  • Example I_1 The same reactor as in Example I_1 was charged with 123 g of “Licapinol HB”, 160 g of diethylene glycol dimethyl ether, 2.2 g of stannic chloride pentahydrate, and 100 g of 0 was added. Dissolved for 5 hours.
  • Example I-13 contrary to the prescription of Example I-13, 110 g of epichlorohydrin was added dropwise at 100 ° C over 0.5 hours, and 1 hour at 100 ° C. After the reaction, charging of 149 g of “Like Resin HBE— ⁇ 00” was started at 100 ° C., and gelation occurred when about 50 g was charged.
  • the cured resin obtained was examined for weather resistance and hydrolysis resistance, and the results are shown in Table 1 below.
  • a predetermined epoxy resin composition is applied to a test plate and cured under the conditions of 25 ° C. ⁇ 24 hours + 80 ° C. ⁇ 5 hours.
  • the black panel temperature was 63 ° C using Zeome Izuyo (manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.). Observe the gloss and yellow discoloration of the sample exposed for 100 hours under the conditions of relative humidity of 60% and water spraying every 2 hours for 18 'minutes.
  • a 0.7-0.8 mm thick coating film formed on a test plate (glass plate) was immersed in a 10% aqueous sodium hydroxide solution at 25 ° C for 100 hours. Observe the state of the crushed coating film.
  • Epoxy resins produced by the method according to the present invention include paints such as cation electrodeposition paints, powder paints, solvent-based paints, molding materials, sealing materials, cation-polymerizable resins, and cation-polymerizable ultraviolet curing.
  • Such an epoxy resin is produced by the production method according to the present invention, It can be manufactured industrially. Examples and comparative examples are described below with respect to the use of the epoxy resin of the present invention in a photocurable resin composition.
  • the production example shows a method for preparing the epoxy resin of the present invention.
  • a reactor equipped with a rotary stirrer, decanter, and a thermometer was charged with 123 g (0.50 mol) of “Lica Pinol HB” and 300 g of xylene, and 13 g Dissolved at 0 ° for 0.5 hours.
  • epoxy resin A epoxy resin A having an Mn of 542, an epoxy equivalent of 247, and an average number of functional groups of 2.2 per molecule was obtained.
  • the epoxy group / hydroxyl equivalent ratio was 0.11, and the epichlorohydrin Z hydroxyl equivalent ratio was 1.2.
  • the epoxy resin obtained in this example has a group represented by the above formula (ii), and the terminal is a hydroxyl group or a glycidyl group.
  • an epoxy resin (epoxy resin B) having Mn110, an epoxy equivalent of 302, and an average number of functional groups per molecule of 3.3 was obtained.
  • the equivalent ratio of the Nipoquine Z-hydroxyl group of this sponge is 0.40, and the equivalent ratio of the epichlorohydrin Z-hydroxyl group is 1.2.
  • the epoxy resin obtained in this example has a group represented by the above formula (ii), and the terminal is a hydroxyl group or a glycidyl group.
  • 1,2-Cyclohexanedimethanol (trade name: Rica Pinol DM, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) in the same reactor as in Production Example II-1
  • 72 g (0.5 0 mol) 400 g of xylene and 1.7 g of stannic chloride pentahydrate were charged and dissolved at 80 ° C for 0.5 hours.
  • “Recovery resin HBE—100” 160 g (0.38 mol) was charged, the temperature was raised with stirring, the reaction was carried out at 100 ° C for 2 hours, and then epichlorohydrin 5.5 g (0.60 mol) was added.
  • ) was added dropwise at 100 ° C over 0.5 hours, and the mixture was aged at 100 ° C for 1 hour to complete the addition reaction.
  • epoxy resin C epoxy resin having Mn 1910, an epoxy equivalent of 476, and an average number of functional groups per molecule of 4.0 was obtained.
  • the epoxy group hydroxyl equivalent ratio was 0.75, and the epichlorohydrin / hydroxyl equivalent ratio was 0.60.
  • the epoxy resin obtained in this example has a group represented by the above formula (i), and the terminal is a hydroxyl group or a glycidyl group.
  • CIT 168 2 (trade name, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) Abbreviated as "Photoinitiator A”. 2 parts by weight were dissolved to prepare a photocurable epoxy resin composition. The solubility of the photoinitiator was good.
  • a photocurable epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example II-11, except that epoxy resin A was changed to epoxy resins B and C as described in Table 2 below. In each of the resin compositions, the solubility of the photoinitiator was good.
  • Example I ⁇ -4 the dryness to the touch, internal curability, weather resistance, pencil hardness, adhesion, bending resistance and impact resistance of the photocurable epoxy resin composition were measured in the same manner as in Example II-1. did. The obtained results are shown in Example I ⁇ -4.
  • epoxy resin A 100 parts by weight of epoxy resin A as a light-initiated thione polymerization initiator was used as a triphenylinoresone phosporine hexafluorophenol sulfate (50% by weight propylene carbonate).
  • Solution hereinafter abbreviated as “photoinitiator B.” 2 parts by weight are dissolved to form a photocurable
  • An epoxy resin composition was prepared. The solubility of the photoinitiator was in a slightly turbid state, which was rather poor.
  • the photocurable epoxy resin was measured in the same manner as in Example II-11, and the composition was measured for dryness to the touch, internal curability, weather resistance, pencil hardness, adhesion, bending resistance, and impact resistance. did. Table 2 shows the obtained results.
  • Epoxy resin A is obtained by combining 85 parts by weight of epoxy resin A with 3,4-epoxycyclohexylmethyl 3 ', 4,4-epoxycyclohexanecarboxylate (hereinafter abbreviated as "epoxy resin D").
  • epoxy resin D 4,4-epoxycyclohexanecarboxylate
  • a photocurable epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example II-11, except that the mixture was changed to 15 parts by weight. The solubility of the photoinitiator was good.
  • Epoxy resin A was replaced with 50 parts by weight of epoxy resin B and a diglycidyl ether of bisphenol A hydride (trade name “Lika Resin HBE-100”, manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd.) Hereinafter, it is abbreviated as “epoxy resin F.”) Changed to a mixture with 50 parts by weight.
  • a photocurable epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example II-11 except for the above. The solubility of the photoinitiator was good. The dryness to the touch, internal curability, weather resistance, pencil hardness, adhesion, flex resistance and impact resistance of the photocurable epoxy resin composition were measured in the same manner as in Example II-11. did. Table 2 shows the obtained results.
  • a photocurable epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example II-11 except that the epoxy resin A was changed to bisphenol A diglycidyl ether (hereinafter abbreviated as “epoxy resin E”). Created. The solubility of the photoinitiator was good.
  • a photocurable epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example II-1, except that epoxy resin A was changed to epoxy resin D.
  • the solubility of the photoinitiator was good. .
  • the curing conditions and performance measurement methods of the photocurable epoxy resin composition obtained above are as follows.
  • a predetermined amount of a photoinitiated thione polymerization initiator was dissolved in 100 parts by weight of the epoxy resin, applied to a predetermined test plate in a film thickness of 70, and irradiated with a UV curing irradiator (UE011-227-01, eye Using a high-pressure mercury lamp (lkw / 12.5 cm) with a belt conveyor and an irradiation distance of 15 cm, changing the belt conveyor speed. It cures under the condition of touch drying in one pass.
  • the composition was cured in an oven at 100 ° C. for 1 hour, and the coating properties such as weather resistance, pencil hardness, adhesion, bending resistance, impact resistance and the like were measured.
  • a test plate a standard test plate (JIS G-3303 CSPTE)) was used for bending resistance, and a standard test plate (JIS G-314KSPCC to SB)) was used for other tests.
  • the hardness of the coating film was measured by changing the hardness of the pencil lead, and was represented by the maximum pencil lead hardness that did not cause abrasion.
  • the test piece With the coating removed, the test piece is bent around a round bar with a different radius as an axis, and the resistance to cracking due to the difference in elongation between the upper and lower surfaces of the coating, which is generated at this time, is examined. Evaluate the minimum radius of a round bar that does not crack. The smaller the indicated bending radius, the greater the difference in elongation and the better the bending resistance. Impact resistance (impact deformation test)
  • JISK-540 A ball with a radius of 1.Z8 inches collides with the surface of the coating film, and the impact resistance when shocked deformation occurs is examined by checking whether cracking or peeling is possible. Evaluation is made based on the maximum distance at which a falling body with a mass of 500 g does not crack or peel when dropped. The longer the distance, the better the impact resistance 0
  • the photocurable epoxy resin composition according to the present invention is excellent in weather resistance, has a high photocuring speed, is capable of uniformly curing a thick film, and has no adhesiveness and flexibility of surface curability by oxygen. Excellent coating properties such as resistance and impact resistance, low toxicity and skin irritation, coating materials such as plastics and metallic varnishes, paints, adhesives, printing inks and photo resists
  • the present invention can provide a photocurable resin composition that is useful as a substrate, a sealant, a printing plate, and the like.
  • examples in which the epoxy resin of the present invention is used as a powder coating will be described.
  • the production examples show a method for preparing the epoxy resin of the present invention and a method for preparing a polyester resin used in combination with the epoxy resin of the present invention.
  • the diglycidyl ether of bisphenol A hydride (trade name “Lika Resin HBE — 100”, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) 85 g (0 . 2 0 ) was charged over 0.5 hour and reacted for 1.5 hours.
  • 55 g (0.60 mol) of epichlorohydrin was added dropwise at 100 ° C. over 0.5 hours, and the mixture was aged for 1 hour to complete the addition reaction.
  • epoxy resin A epoxy resin having MnlOlO, an epoxy equivalent of 302, and a G average functional group number of 3.3 per molecule was obtained.
  • the epoxy group hydroxyl equivalent ratio was 0.40, and the epichlorohydrin / hydroxyl equivalent ratio was 1.2.
  • the epoxy resin obtained in this example has a group represented by the above formula (ii), and has a hydroxyl group or a glycidyl group at the end.
  • epoxy resin B epoxy resin having Mnl 910, an epoxy equivalent of 476, and an average number of functional groups per molecule of 4.0 was obtained.
  • the epoxy group Z hydroxyl equivalent ratio at this time was 0.75, and the epichlorohydrin Z hydroxyl equivalent ratio was 0.60.o
  • the epoxy resin obtained in this example has a group represented by the above formula (i), and the terminal is a hydroxyl group or a glycidyl group.
  • the diethylene glycol dimethyl ether was distilled off at 100 ° C. under reduced pressure, and 500 g of xylene and 0.7 g of benzyltrimethylammonium chloride were added. After 13 g of sodium hydroxide was added at 80 ° C. for 0.5 hours, the mixture was aged for 2 hours to complete the ring closure reaction.
  • epoxy resin C epoxy resin having Mnl 860, an epoxy equivalent of 890, and an average number of functional groups per molecule of 2.1 was obtained.
  • the epoxy group Z hydroxyl equivalent ratio was 0.72, and the epichlorohydrin hydroxyl equivalent ratio was 0.32.
  • the epoxy resin obtained in this example has a group represented by the above formula (ii), and the terminal is a hydroxyl group or a glycidyl group. is there.
  • a resin composition for powder coatings was prepared in the same manner as in Example II-11 except that the “epoxy resin A” was replaced with a predetermined epoxy resin.
  • Table 3 shows the results of evaluation of the cured coating film for the pencil scratch value, adhesion, water resistance, impact resistance, and weather resistance.
  • a resin composition for powder coating was prepared in the same manner as in Example III-3 except that “Polyester resin A” was replaced with “Polyester resin B”.
  • Table 3 shows the results of evaluation of the cured coating film for the pencil scratch value, adhesion, water resistance, impact resistance, and weather resistance.
  • the cured coating film was evaluated for the pencil scratch value, adhesion, water resistance, impact resistance, and weather resistance.
  • the curing conditions and the method for measuring the performance of the resin composition for powder coating are as follows.
  • the resin composition for powder coating is electrostatically coated on a standard test plate (JIS G-314KSPCC to SB), manufactured by Japan Test Panel Osaka Co., Ltd. to a film thickness of 70 to 90 / zm. Baking is performed at 180 ° C for 30 minutes to obtain a cured coating film.
  • the pencil scratch resistance of the cured coating is indicated by the maximum pencil lead hardness that does not cause the coating to tear.
  • the resin composition for powder coatings according to the present invention has low toxicity, low skin irritation, excellent weather resistance, no generation of volatile components during baking, and appearance of coating film, adhesion, strength, impact resistance, and water resistance.
  • the present invention can provide a resin composition for powder coating which has good coating properties such as properties and is useful for building materials, traffic-related products, vehicle-related products, steel furniture, light electrical appliances, etc. which are exposed to ultraviolet rays such as outdoor rays.

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Description

明細書 エポキシ樹脂、 その製造方法及び該樹脂を含む光硬化性樹 脂組成物及び粉体塗料用樹脂組成物 技術分野 本発明は、 エポキシ樹脂及びその製造方法、 並びに該樹 脂を含む光硬化性樹脂組成物及び粉体塗料用樹脂組成物に 関する。
本発明に係るエポキシ樹脂は、 耐候性に優れ、 塗料、 成 形材料、 封止材料等に有 'な ¾材である。
本発明に係る光硬化性樹脂組成物は、 耐候せに優れ、 塗 料、 コ ーティ ング材料、 イ ンク、 成形材料、 封止材料等に 有用な素材である
本発明に係る粉体塗料用樹脂組成物は、 塗膜の耐候性に 優れ、 屋外光線等の紫外線に曝される建材、 交通関連製品、 車両関連製品、 スチール家具、 弱電機器等の塗装に有用な 素材である。 背景技術
( I ) 従来、 ビスフェ ノ ール系エポキシ樹脂は、 接着力、 耐薬品性、 電気的特性、 強靭性に優れるために塗料、 電気、 土木 · 建築、 接着等の分野で幅広く使用されている。 特に、 カチオ ン電着塗料、 粉体塗料及び溶剤型のエポキシ樹脂塗 料等の用途では分子量 9 0 0〜 2 0 0 0の ビスフ ヱ ノ ール A系高分子量エポキシ樹脂が使用されている。 しかし、 ビ スフ ヱ ノ ール系エポキシ樹脂は、 ベンゼン環を骨格に有し ているため耐候性が悪い。
ベンゼン環を含まない高分子量のエポキシ樹脂と しては、 水素化ビスフ エ ノ ール Aの ジグ リ シ ジルエーテルや 3, 4 —エポキシ シ ク ロへキ シルメ チルー 3 ' , 4 ' —エポキ シ シク ロへキサ ンカルボキシ レー ト等の脂環型エポキシ化合 钧を多 12;力ルボン酸によ り高分子量化したものが知られて いる。 しかしな力くら、 この ものは、 エステル結合を含むた め加水分解を受け易 く 、 耐候性が不十分である。
このよ う に、 上記各用途における素材と してのエポキシ 樹脂には、 尚、 改善の余地が認められる ものの、 これまで にベンゼン環及びエステル結合を含まない高分子量のェポ キシ樹脂は知られていない。
( I I ) ま た、 エポキシ樹脂は、 従来から、 光力チオ ン 重合開始剤と組み合わせて、 光硬化性樹脂組成物と しても 使用されてい る。 従来、 光硬化性樹脂と してはァ ク リ ル系樹脂が知られて いるが、 この ものはラ ジカル重合反応で硬化するため.に空 気中の酸素によ り重合阻害を受けて表面硬化性が悪く 、 更 にアク リ ルモノ マーは毒性が強いこ と、 金属やプラスチ ッ ク との接着性が悪い等の問題点が指摘されている。
カチオ ン重合性物質と光力チオ ン重合開始剤からなる光 硬化性樹脂組成物は、 空気による表面の硬化阻害がないこ と、 毒性、 皮膚刺激性が少ないこ と、 金属やプラ スチ ッ ク に対する接着性に優れる こ と等から近年注目されており、 缶コーティ ングやプラスチ ッ クのコ一ティ ング等で実用化 されている。
カチォン重合性物質と しては、 特公昭 5 A c 特開平 5 — 2 3 9 4 0 2等に示される ビスエノ ール A型ェ ポキシ樹脂、 フ エ ノ ールノ ボラ ッ ク型エポキシ樹脂、 ク レ ゾールノ ボラ ッ ク型エポキシ樹脂、 脂肪族グリ シジルエー テル化合物、 3, 4 一エポキシシク ロへキシルメ チル一 3,
, 4 " —エポキ シ シ ク ロへキサ ン力 ノレボキ シ レ ー ト、 ジ ( 3, 4 —エポキシシク ロへキシルメ チル) ア ジペー ト等 の脂環型エポキ シ樹脂及び特開昭 5 3 - 3 2 8 3 1 に示さ れる ビニルモノ マー、 環状エーテル、 ビニルエーテル等の ォキシラ ン酸素非含有の単量体又は低重合体状有機物質等 が例示される。 しかし、 上記カチオ ン重合性物質は全ての用途に適合す る材料ではない。 例えば、 ビスフ エ ノ ール A型ェポキ.シ樹 脂、 フ エ ノ ールノ ボラ ッ ク型エポキシ樹脂、 ク レゾールノ ポラ ッ ク型エポキシ樹脂等の芳香族含有エポキシ樹脂は、 光硬化速度が遅く 、 更に得られた硬化物は耐候性が悪いた めに屋外に使用するよ う なコ一ティ ング材料等には使用で きず、 厚い膜の光硬化が困難である。
3, 4 一エポキシシク ロへキシルメ チルー 3 ' , 4 ' - エポキシシク ロへキサンカルボキシ レー ト、 ジ ( 3, 4 - エポキシ シク ロへキシルメ チル)· ァ .ジぺー 卜等の脂環型ェ ポキシ樹脂は、 光硬化速度は速く 実用 レベルであ り、 耐候 性も良好であるが、 工業的に入 ίてき る ものが限られてお り、 厚い膜を均一に硬化する こ とが困難であり、 又、 得ら れた塗膜が脆く 可撓性、 耐衝撃性に欠け、 接着性が劣る欠 点がある。
ビニルエーテルは、 光硬化速度は速いが、 悪臭があ り、 多量に添加する と硬度、 可撓性、 耐衝撃性、 接着性、 耐熱 着色安定性等の塗膜物性が劣る欠点がある。 これらのカチ オ ン重合性物質を併用使用する こ とで、 有る程度は欠点を 捕う こ と は可能であるが、 完全な解決策とは成り得ないの が現状である。 こ のこ とが光力チオ ン重合性樹脂分野の拡 充には大きな障害とな っ ている。 更に、 光硬化性樹脂組成物の基本配合素材は、 カチオ ン 重合性物質と光力チオ ン重合開始剤からなるが、 こ の と き 光力チオ ン重合開始剤とカチオ ン重合性物質の相溶性、 耐 熱着色安定性、 耐候性に優れる光力チオ ン重合性開始剤と の組み合わせが求め られている。
このよ う に、 耐候性に優れ、 光硬化速度が速く 、 厚膜の 均一硬化が可能で接着性、 可撓性、 耐衝撃性等の塗膜物性 に優れるカチオ ン重合性物質は知られておらず、 更に相溶 性や耐熱着色安定性、 耐候性に優れる光力チオ ン重合開始 剤との組み合わせによる光硬化性樹脂組成物は知 れてい ない。
( I I I ) 更に、 エポキシ樹脂は、 従来から粉体塗料の 分野に於いても使用されている。
一般に、 粉体塗料は、 塗膜性能が良好であり、 塗料の回 収再使用が可能であ り塗着効率が高く 、 自動化が容易であ る等の特長を有しているが、 環境保全の観点から、 溶剤を 全く 含まないため低公害である こ とが大きな利点である。
粉体塗料と しては、 高分子量エポキシ樹脂と酸無水物類、 ァ ミ ン誘導体、 フ ヱ ノ ール樹脂等の硬化剤とから成るェポ キシ系粉体塗料、 カルボキシル基含有ポ リ エステル樹脂と 高分子量エポキ シ樹脂との組み合わせによるハイ プ リ ッ ド 粉体塗料、 カ ルボキ シル基含有ポ リ エステル樹脂と ト リ グ リ シ ジルイ ソ シァ ヌ レー ト (以下 「 T G I C」 とい う。 ) との組み合わせによるポ リエステルノ T G I C系粉体塗料、 ヒ ドロキシル基含有ポ リ エステル樹脂と ブロ ッ ク化ポ リ イ ソ シァネー トを硬化剤と して用いるポ リ エステル Zウ レタ ン樹脂系粉体塗料が主に使用されている。
従来、 エポキシ系及びハイ プリ ッ ド粉体塗料は、 ェポキ シ樹脂成分と して、 高分子量の ビス フ ヱ ノ ール A型グ リ シ ジルエーテルが主体に用いられているため耐候性に劣る と いうケ ώ 有しており、 特に耐候性を必要とする用途には ポ リ エステル/ T G I C系及びポ リ エステル Ζウ レタ ン樹 脂系粉体塗料が使用されてきた。
また、 粉体塗料用樹脂の主要成分と して多用されている ポ リ エステル樹脂は、 多価アルコール及び多価カルボン酸 を原料と して製造される ものであ り、 その組み合わせによ り種々の組成、 重合度、 融点等を有する樹脂が得られ、 適 宜組み合わせる こ とによ り、 価格、 顔料分散性、 塗膜の耐 候性、 可撓性、 密着性等のバラ ンスのとれた粉体塗料を得 る こ とができ るものである。
ポ リ エステル Ζウ レ タ ン樹脂系粉体塗料は、 塗膜外観、 耐候性、 防食性等の塗膜性能が良好であるが、 硬化剤と し て力 プロ ラ ク タ ム等で活性部位をブロ ッ ク さ れたポ リ イ ソ シァネー トが使用されているために、 焼き付け時、 高温で ブロ ッ ク剤を脱離させて硬化させる必要があ り 、 同時にブ 口 ッ ク剤の揮発による環境汚染が問題とな っている。
これに対し、 ポ リ エステル Z T G I C系粉体塗料は、 本 質的に焼き付け時の揮発成分の発生が無く 、 低温硬化が可 能であ り、 外観、 耐候性、 防食性、 耐薬品性等に優れた塗 膜が得られる等、 環境対応塗料と して良好な性質を有して いる。 しかしながら、 T G I C は、 平均分子量が 3 0 0程 度と低いために必然的に人体への皮膚刺激性や変異原性等 の毒性が強く 、 粉体塗料と した時の毒性が問題となつてお り、 T G I C に代わるエポキシ化合物と しては分子量を高 く する必要がある。 一 ·
以上の如 く 、 塗膜性能ゃ耐候性に優れ、 焼き付け時の揮 発成分の発生が無く 、 毒性の低い粉体塗料用樹脂組成物は 知られてお らず、 就中、 ポ リ エステル/ T G I C系粉体塗 料の代替となる耐候性に優れた粉体塗料用樹脂組成物が求 められている。 発明の開示 以上よ り 、 本発明は、 新規有用な脂環骨格と グ リ シ ジル エーテル基を有 し、 且つエーテル結合のみからなる飽和の エポキシ樹脂、 並びに、 かかるェポキシ樹脂の工業的に優 れた製造方法を提供することを目的とする。
また、 本発明は、 耐候性に優れ、 光硬化速度が速く 、 厚 膜の均一硬化が可能で酸素による表面の硬化性阻害がなく、 接着性、 可撓性、 耐衝撃性等の塗膜物性に優れ、 毒性、 皮 膚刺激性の低い光硬化性樹脂組成物を提供する こ とを目的 とする ものである。
更に、 本発明は、 塗膜外観、 付着性、 強度、 耐衝撃性、 耐水性、 可撓性等の塗膜物性を低下させること無く 、 耐候 性に優れ、 焼き付け時に揮発成分を発生せず、 毒性、 皮膚 刺激性の低い粉体塗料用樹脂組成物を提供するこ とを目的 とする。 ' - 本発明は、 一般式 ( 1 ) で表される基を有し数平均分子 量が 4 0 0〜 1 0 0 0 0であり、 エポキシ当量が 1 0 0〜 5 0 0 ◦であり、 且つ、 一分子当たりのグリ シジルエ ーテ ル基の平均数が、 2〜 5 0であるこ とを特徴とするェポキ シ樹脂を提供する ものである : -A-OCH0 CHCH2 O - B - OCH2 CHCH2 0 - A - O
O OR'
( 1 ) [式中、 Aは、 一般式 ( 2 )
0
I \
C (D) -0-CHQ CH-CH0 ] c 2 2 J e
(D) -R ( 2 ) a (D) b"
C (D) d - OH]
(式中、 R 3 は、 シク ロへキシレ ン基を有していてもよ い直鎖又は分岐の炭素数 2〜 3 0の飽和脂肪族多価アル コール残基を示し、 Dは炭素数 2〜 3のォキン ア キレ ン基を示し、 a、 b、 c及び dは、 夫々、 0〜 2 5の整 数を表し、 e及び f はそれぞれ 0〜 4の整数を表し、 e + f は 0〜 4の整数を表し、 a + b + c X e + d X f は、 0〜 5 0の整数を表す。 ) で表される基を示し、 Bは、 一般式 ( 3 )
- ( D ) _ - R 一 ( D ) ( 3 ) g h
(式中、 R 4 は、 基— C H 2 4 4- C H 2 ―、 0
を示し、 Dは一般式 (2 )
Figure imgf000012_0001
におけると同じ意味を有し、 g及び hは、 0〜 1 8の整 数を表す。 ) で表される基を示す。
R 1 及び R " は、 同一又は異なって、 夫々、 水素原子、 グリ シジル基又は下記式 (p p )
一 CH2 CHCH2 0 - B - OCH2 CHCH2 0 - A - OR
OR OR (P P )
(式中、 A及び Bは、 夫々、 上記におけると同一の意味を 有し、 R 7 、 R8 及び R9 は、 水素原子又はグリ シジル基 を示す。 ) で表される基を示す。 ] 。 また、 本発明は、 ( a ) (i) 一般式 ( 4 )
[ ( D ) „ - 0 H ] e
H O - ( D ) - R ( D ) - O H ( 4 ) a b
[ ( D ) d - 0 H ] f [式中、 R3 、 D、 a、 b、 c、 d、 e及び f 、 e + f 、 a + b + c x e + d x f は、 一般式 ( 2 ) におけると同 じ意味を有する。 ] で表される ポ リ オ一ル
(ii)ェピハロ ヒ ド リ ン及び
(iii) —般式 ( 5 )
0 0
I I
4
CH2 CHCH2 0- (D) -R - (D) , - 0CH2 CH-CH2
( 5 )
[式中、 R4 、 D、 g及び h は、 一般式 ( 3 ) における と同じ意味を有する。 ] で表される ジグリ シジルエーテ ル
をルイ ス酸の存在下で付加反応に供して付加反応生成物 を得る工程、
( b ) 得られた付加反応生成物を塩基性化合物の存在下 で閉環反応に供する工程
を含むエポキシ樹脂の製法を提供する ものである。 また、 本発明は、
(i) そのエポキシ当量が 1 3 0〜 5 0 0 0 である上記 本発明のエポキシ樹脂の少な く と も 1 種、 及び (ii)少な く と も 1種の光力チオ ン重合開始剤
を含む光硬化性エポキシ樹脂組成物を提供する ものでもあ る o 更に、 本発明は、
(i) その数平均分子量が 5 0 0〜 1 0 0 0 0であって、 エポキシ当量が 2 0 0〜 5 0 0 0である上記本発明のェポ キシ樹脂の少な く と も 1種、 及び
(ii)エポキシ基と反応して架橋体を形成し得る少な く ^ i、 1 種の化合物
を含む粉体塗料用樹脂組成物を提供する ものでもある。 本発明者らは、 上記従来の問題を解決でき るエポキシ樹 脂を提案すべく 鋭意検討した結果、 下記の事実を見い出し、 かかる知見に基づいて本発明を完成するに至った。
(i) 上記式 ( 4 ) の特定のポ リ オ一ル、 ェピハロ ヒ ド リ ン及び特定の脂環骨格 (R4 ) を有する式 ( 5 ) のジグ リ シジルエーテル化合物を付加反応させ、 次いで塩基性化合 物の存在下に閉環反応を行な う こ と によ り 、 上記一般式 ( 1 ) で表される基を有するエポキ シ樹脂を工業的に製造 でき る。
(ii)ポ リ オール ( 4 ) に対する ジグ リ シ ジルエーテル化 合物 ( 5 ) の仕込み比率を選択する こ とによ り、 エポキシ 樹脂の数平均分子量を所望の範囲に調節するこ とができる。
(i i i) ポ リ オール ( 4 ) に対するェピハロ ヒ ド リ ンの仕 込み比率を選択する こ と によ り、 1分子当たりの平均官能 基数 (グリ シジルエーテル基の平均数) を所望の範囲に調 節する こ とができ る。
(iv)上記の方法で製造されるェポキシ樹脂は、 文献未載 のエポキシ樹脂である。
( V ) 当該エポキシ樹脂は、 カチオン電着塗料、 粉体塗料、 溶剤型塗料等の塗料、 成型材料、 封止材料、 カチオ ン重合 性樹脂、 カチオ ン重合性の紫外線硬化性樹脂組成物、 塩化 ビニル樹脂用安定剤等に有 な材料てあつて、 これらに適 用 したと き、 作業性に優れ、 優れた硬化性を発揮し、 且つ 耐候性ゃ耐加水分解性に優れた硬化物を与える。
上記一般式 ( 1 ) および関連する式において、 で表 される飽和脂肪族多価アルコール残基は、 前記一般式 ( 4 ) で表されるポ リ オールからの全ての水酸基を、 及びォキシ アルキレ ン基がある場合は該ォキシアルキレ ン基の全てを 除く こ とによ り形成される基である。
R 3 で示される、 「シ ク ロへキシ レ ン基を 1個以上有し ていて もよい直鎖又は分岐の炭素数 2 〜 3 0の飽和脂肪族 多価アルコール残基」 の好ま しい例と しては、 特に、 シク 4
口へキシ レ ン基を 1個以上、 好ま し く は 1〜 2個有する直 鎖又は分岐の炭素数 6〜 3 0、 好ま し く は 8〜 1 5の飽和 脂肪族多価アルコール残基を挙げる こ とができ る。 これら飽和脂肪族多価アルコール残基の中でも、 よ り好 ま しい ものと して、 次の式で表される基
Figure imgf000016_0001
等が例示でき る。 これらの う ちでも、 式 ( 2— 2 ) で表さ れる基力、 に しい。 本発明に係るエポキシ樹脂の う ちでも、 次の一般式 ( l a ) で表される基を有し、 数平均分子量が 4 0 0〜 1 0 0 0 0であり、 エポキシ当量が 1 0 0〜 5 0 0 0であり、 且つ 1分子当た り のグリ シジルエーテル基の平均数が 2〜 5 0であるェポキシ樹脂が好ま しい。
-0-A1 一 OCHク CHCH9 Ο-Β^ 一 OCH0 CHCH 〇一 A1 -0- la
OR 2a
OR
( l a ) 5
1
[式中、 A 1 及び B 1 は、 同一又は異なって、 夫々
又は
Figure imgf000017_0001
を不し、
Rla及び R aは、 同一又は異な って、 夫々、 水素原子 グリ シジル基又は一般式 ( p )
-CH2 CHCH2 0 - B1 - OCH2 CHCH 0 - A1 - OR'
OR OR ( P )
(式中、 A 1 及び B 1 は、 上記における と同一の意味を 有し、 R 7 、 R 8 及び R 9 は、 同一又は異なっ て、 水素 原子又はグリ シジル基を示す。 ) で表される基を示す。 ]
上記一般式 ( 1 a ) の化合物の う ちでも、 特に、 A1 及 び B 1 が同一であ って C ( C H ) な
3ノ 2
る基を示し、 R la及び
Figure imgf000017_0002
素原子、 グリ シ ル基又は 下式 ( p — 1 ) で表される基を示し、 数平均分子量が 4 0 6
0〜 ; 1 0 0 0 0であ り、 エポキシ当量が 1 0 0〜 5 0 0 0 であ り、 且つ 1分子当たり のグ リ シジルェ一テル基の平均 数が 2 ~ 5 0であるエポキシ樹脂が好ま しい。
- CH2 CHCH2 O-B1 - OCH2 CHCHn 0 - A1 -OR7
OR OR ( P — 1 )
[式中、 A 11 及び は、 同一であって なる基を示し、 R
Figure imgf000018_0001
て、 水素原子又はグ リ シジル基を示す。 ] また、 Dで表される炭素数 2〜 3のォキシ /ルキ レ ン基 に関して、 部分 一 (D) ( D ) 等は、 ポ a
リ オキシアルキ レ ン基を示し、 特に、 エチ レ ンォキサイ ド ( E 0 ) 又はプロ ピレ ンォキサイ ド ( P O) の付加物 (付 加モル数は、 a、 b等が示す整数に対応する) から誘導さ れる基を示す。 このポ リ オキシアルキレ ン基は、 E O及び P Oの共付加物から誘導される もの も含む。 本発明に係るエポキシ樹脂の う ち、 エポキシ当量が 1 3 0〜 5 0 0 0の ものは、 光力チオ ン重合開始剤と組み合わ せて光硬化性樹脂組成物と して使用するのに適している。 また、 本発明に係るエポキ シ樹脂の う ち、 その数平均分 7
子量が 5 0 0〜 1 0 0 0 0であ って、 エポキシ当量が 2 0 0〜 5 0 0 0である ものは、 エポキシ基と反応して架橋体 を形成し得る少な く と も 1種の化合物と組み合わせて粉体 塗料用の樹脂組成物と して使用するのに適している。
本明細書及び請求の範囲において、 「数平均分子量」 は、 ゲルパー ミ エイ シ ヨ ンク ロマ ト グラ フィ ーによ り求めた測 定結果を解析し、 ポ リ スチ レ ン換算によ り表したものであ o
本発明のエポキシ樹脂の製造
本発明に係るェポキシ樹脂は 各種の方法で製造でき る が、 好ま し く は、
( a ) ιソ '——' ^ ^ J
[ (D) - 0 H]
c
H 0 - ( D ) 一 R (D) - O H
a b ( 4 )
[ (D) d - 0 H] f
[式中、 R3 、 D、 a、 b、 c、 d、 e及び f 、 e + f 、 a + b + c x e + d x f は、 一般式 ( 2 ) における と同 じ意味を有する。 ] で表される ポ リ オール (ii)ェピハロ ヒ ド リ ン及び
(iii) 一般式 ( 5 )
0 0
I
CH0 CHCH0 0— (D) 一 — (D) , -OCH0 CH-CH0
( 5 )
[式中、 R4 、 D、 g及び hは、 一般式 ( 3 ) における と同じ意味を有する。 ] で表される ジグリ シジルェ一テ ル ルイ ス酸の存在下で付加反応に供して付加反応牛成 物を得る工程、
( b ) 得られた付加反応生成物を塩基性化合物の存在下 で閉環反応に供する工程
を包含する製法によ り製造する こ とができ る。
( i ) —般式 ( 4 ) で表される ポ リ オ一ル
一般式 ( 4 ) で表されるポ リ オールと しては、 シク ロへ キシ レ ン基を有していても良い直鎖又は分岐の炭素数 2〜 3 0の飽和脂肪族多価アルコール、 特に、 2〜 6価のアル コールであ り、 具体的には、 1, 4 — シク ロへキサンジメ タ ノ 一ル、 1, 3 — シク ロへキサン ジメ タ ノ ール、 1 , 2 — シク 口へキサンジメ 夕 ノ ール及びそれらのアルキレ ンォ キサイ ド 1〜 5 0モル付加体、 水素化ビスフ ヱ ノ ール A、 水素化ビスフ エ ノ ール F及びそれらのアルキ レ ンォキサイ ド 1 〜 5 0 モル付加体等の脂環骨格を有する ジオール、 炭 素数 3 0 までのフ ニ ノ ールノ ボラ ッ ク樹脂核水素化物やク レゾールノ ボラ ッ ク樹脂核水素化物など、 エチ レ ング リ コ —ル、 ジエチ レ ング リ コール、 ポ リ エチ レダリ コール、 プ ロ ピレ ング リ コール、 ジプロ ピレ ングリ コール、 ポ リ プロ ピレ ングリ コール、 ネオペンチルグ リ コール、 2 — n —ブ チルー 2 —ェチルプロパンジオール、 1 , 3 —ブタ ンジォ ール、 1 , 4 一ブタ ンジオール、 3 —メ チル _ 1 , 5 —ぺ ンタ ンジオール、 2 ,.. 2 — ジェチルー 1 , 3 —プロパンジ オール、 2 —メ チル一 2, 4 —ペンタ ンジオール、 2 —ェ チル一 1 , 3 —へキサンジオール、 1 , G —へキサン ジォ ール、 2 , 2 , 4 — ト リ メ チノレ一 1 , 3 —ペンタ ンジォ一 ル等の脂肪族ジオール、 ト リ メ チロールプロノ、。ン、 ト リ メ チロールェタ ン、 グ リ セ リ ン、 ペン夕エ リ ス リ ト ーノレ、 ジ ペン夕エ リ ス リ ト ール、 ソノレビッ ト、 キシ リ ツ ト等の 3官 '能以上の脂肪族ポ リ オール及びこれら脂肪族ポ リ オールの アルキレンォキサイ ド付加体 (付加モル数 : 1〜 5 0モル) 等が例示される。 これらは、 夫々単独で又は 2種以上を適 宜組み合わせて使用する こ とが可能である。
こ こで、 本明細書及び請求の範囲において、 「アルキレ ンォキサイ ド 1 と は、 炭素数 2 〜 3 の もの、 特に、 ェチ レ ンォキサイ ド ( E O ) 、 プロ ピ レ ンォキサイ ド ( P O) を 指し、 「アルキ レ ンォキサイ ド付加体」 は、 これらの 1種 単独の付加体及びこれらの 2種の共付加体を含む。
式 ( 4 ) のポ リ オール成分と して、 脂環骨格を有する ジ オールや、 脂環骨格を有する ジオールと 3官能以上のポ リ オールとの併用系を使用 した場合、 得られるエポキシ樹脂 の硬化物の耐熱性、 強度等が向上するため、 特に推奨され また、 得られるェポキシ樹脂を光硬化性樹脂組成物の製 造に使用する場合に、 耐水性を重ネ目ォろ 合 は、 水素化 ビスフ エ ノ ール A、 水素化ビスフ エ ノ ール F及びシク ロへ キサンジメ タ ノ ールが推奨され、 可撓性を重視する場合に は、 アルキレ ンォキシ ド付加-体が推奨される。
更に、 得られるエポキシ樹脂を粉体塗料用樹脂組成物の 製造に使用する場合、 本ポ リ オールは、 上記式 ( 4 ) にお いて、 a、 b、 c及び d力く 0であるポ リ オール、 即ち、 次 の式 ( 4 一 c )
(0 H)
e
H 0 - R 0 H ( 4 一 c )
( 0 H ) , [式中、 R 3 は、 シク ロへキシ レ ン基を 1個以上、 好ま し く は 1〜 2個有する直鎖又は分岐の炭素数 6〜 3 0、 好ま し く は 8〜 1 5 の飽和脂肪族アルコール残基を示し、 e、 ί 、 及び e + f は、 一般式 ( 2 ) における と同じ意味を有 する。 ] で表されるポ リ オールが好ま しい。
—般式 ( 4 一 c ) で表されるポ リ オールと しては、 1 , 4 ー シク ロへキサンジメ タ ノ ール、 1 , 3 — シク ロへキサ ンジメ タ ノ ール、 1, 2 — シク ロへキサンジメ タノ ール、 水素化ビスフ ヱ ノ ール A、 水素化ビスフ ヱ ノ ール F、 1, 1 ジシク ロへキサンジオール、 炭素数 3 0 までのフ エ ノ ールノ ボラ ッ ク樹脂核水素化物やク レゾールノ ボラ ッ ク 樹脂核水素化物などが例示でき る。
( i i ) ェ ピハロ ヒ ド リ ン
ェ ピハロ ヒ ド リ ン と しては、 ェ ピク ロ ロ ヒ ド リ ン、 ェ ピ ブロモ ヒ ド リ シ、 ;(3 — メ チルェ ピク ロ ロ ヒ ド リ ン、 — メ チルェ ビブ口モ ヒ ド リ ン等が代表例であ って、 これらは単 独で又は 2種以上を適宜組み合わせて使用する こ とが可能 である。
( i i i ) 一般式 ( 5 ) で表される ジグ リ シジルエーテル —般式 ( 5 ) で表される ジグリ シジルエーテルと しては、 例えば、 水素化ビス フ ヱ ノ ール A、 水素化ビス フヱ ノ ール F、 1 , 4 ー シ ク ロへキサ ン ジ メ タ ノ ール、 1 , 3 — シ ク 口へキサン ジメ タ ノ ール、 1, 2— シク ロへキサン ジメ 夕 ノ ール及びそれらのアルキ レ ンォキサイ ド 1〜 3 6モル付 加体に代表される ジオールのジグ リ シジルエーテルが例示 され、 夫々単独で又は 2種以上を適宜組み合わせて使用す る こ とが可能である。
中でも、 耐水性を重視する場合には、 水素化ビスフ エ ノ ール Aのジグ リ シジルエーテル及び 1 , 4 ー シク ロへキサ ンジメ タ ノ ールジグ リ シジルェ一テルが推奨され、 可撓性 を重視する場合には、 アルキレ ンォキシ ド付加体が推奨さ れる。
更に、 得られるエポキシ樹脂を粉体塗料用樹脂組成物の 製造に使用する場合、 一般式 ( 5 ) にお U る g及び hが共 に 0である ジグ リ シジルエーテル、 即ち、 式 ( 5 — c )
O 0
I
4
C H2- C H C H20 - R" - 0 C H2C H - C Ho
( 5 - c )
(式中、 R4は、 上記式 ( 5 ) におけ る と 同 じ意味を有す る。 ) で表される ものを使用する。
かかる式 ( 5 — c ) の ジグ リ シジルエーテルと しては、 例えば、 水素化ビス フ ヱ ノ ール A、 水素化ビスフ ヱ ノ ール F、 1, 1 ' ー ジ シ ク ロへキサ ン ジオール、 1, 4 ー シ ク 口へキサ ン ジメ タ ノ ール、 1, 3 — シク ロへキサン ジメ タ ノ ール、 1 , 2 — シク ロへキサ ン ジメ タ ノ ール等のジォー ルの ジグ リ シジルエーテルが例示でき、 夫々単独で又は 2 種以上を適宜組み合わせて使用する こ とが可能である。 特 に、 耐水性や塗膜強度向上を重視する場合には、 水素化ビ スフ エ ノ ール Aの ジグ リ シ ジルエーテルが推奨される。
( i V ) ルイ ス酸
本発明において付加反応触媒 して ^田 れるルイ ス酸 と しては、 ブチル錫 ト リ ク ロ ラ イ ド、 ォ ク チル錫 ト リ ク ロ ライ ド、 塩化第二錫及びその水和物、 三フ ッ化ホウ素、 三 塩化ホウ素及びそれらの錯化合物、 フ リ ーデルク ラ フ ツ触 媒等が例示され、 夫々単独で又は 2種以上を適宜組み合わ せて使用する こ とが可能である。 中でも塩化第二錫及びそ の水和物が推奨される。
( V ) 塩基性化合物
本発明において適用される塩基性化合物と しては、 ナ ト リ ウム、 カ リ ウム、 マグネ シウム、 カルシウム等のァルカ リ金属やアル力 リ 土類金属の水酸化物、 炭酸塩、 酸化物、 アルコ ラ ー ト (例えば、 ナ ト リ ウ ム、 カ リ ウム等のアル力 リ 金属アルコキシ ド等、 特に C 丄 _ C 2 アルコキシ ド) が 例示され、 固体又は溶液の形態で使用 される。
( V i ) 製造工程
本発明に係るエポキシ樹脂の具体的な製造方法を以下に 示す。
製造工程は、 式 ( 4 ) のポ リ オール、 式 ( 5 ) のジグリ シジルエーテル及びェピハロ ヒ ド リ ンを反応させて、 特定 分子量範囲の付加反応生成物 (ハロ ヒ ド リ ンエーテル体) を製造する付加反応工程 (以下 「付加工程」 という。 ) と、 次いで、 こ の付加反応生成物 (ハロ ヒ ド リ ンエーテル体) .:^某性化合物の存在下に脱ハ口ゲン化水素 · 閉環反応し て、 本発明に係るエポキ シ樹脂を製造す る閉環反応工程 下 「閉環工程」 という。 ) に分け られる。
付加工程
付加工程と しては、 下記に示す二種類の方法が有用であ る。
( A ) .法 : 式 ( 4 ) のポ リ オール、 及びその水酸基に対 して、 通常、 0 . 1 〜 1 モル%程度のルイ ス酸を仕込み、 室温〜 1 5 0 °Cで 0 . 5 〜 2時間かけて式 ( 5 ) のジグリ シ ジルエーテルを滴下反応させてポ リ エーテルポ リ オール と した後、 室温〜 1 5 0 °Cで 0 . 5 〜 2 時間かけてェピハ ロ ヒ ド リ ンを滴下反応させる。 この反応は、 通常、 常圧で 行われ、 0 . 5 〜 6時間で完結し、 付加反応生成物 (ハロ ヒ ド リ ンエーテル体) を得る。
( B ) 法 : 式 ( 4 ) のポ リ オール及びその水酸基に対し て、 通常、 0. 1〜 1モル%程度のルイ ス酸を仕込み、 室 温〜 1 5 0 °Cで 0. 5〜 2時間かけてェピハロ ヒ ド リ ンと 式 ( 5 ) のジグ リ シジルエーテルを交互又は同時に滴下反 応させる。 この反応は、 通常、 常圧で行われ、 0. 5〜 6 時間で完結し、 付加反応生成物 (ハロ ヒ ドリ ンェ—テル体) を得る。 尚、 ( B ) 法は、 式 ( 4 ) のポ リ オールが反応温 度で完全に溶融しない場合に、 式 ( 4 ) のポ リ オールをハ ロ ヒ ド リ ンエーテル优に一部又は全量溶解させた状態で付 加工程を実施でき るため、 エポキシ基単独の重合等の副反 応を抑えるためには有効な手段である。
上記付加反応生成物 (ハロ ヒ ド リ ンエーテル体) は、 一 般式 ( h e ) で表される基を有し、 数平均分子量が、 4 7 0〜 1 6 0 0 0程度であ り、 且つ、 加水分解性のハロゲン 原子の含有量が 0. 1 3〜 8. 5 ミ リ モル 程度の もの でめ 。 0 - A2 -0CHo CHCH2 0 - B - 0CH9 CHCHg 0 - A2 - 0
OR IX
OR 2X ( h e )
[式中、 A は、 一般式 ( h e — 2 ) OH
[ (D) -0-CHo CH-CHn X] c e
(D) a -R (D) b—
( h e - 2 )
[ (D) OH]
d
(式中、 R 3 は、 シク ロへキシ レ ン基を有していてもよ い直鎖又は分岐の炭素数 2〜 3 0の飽和脂肪族多価アル コール残基を示し、 Dは炭素数 2〜 3のォキシアルキレ ン基を示し、 a、 b c及び dは、 夫々、 0〜 2 5の整 数を表し、 e及び f はそれぞれ 0〜 4の整数を表し、 e + f は 0〜 4の整数を表し、 a + b + c X e + d X f は、 0〜 5 0の整数を表す。 ) で表される基を示し、 Bは、 一般式 ( 1 ) における と同一の意味を有し、 RiX及び R2Xは、 同一又は異なって、 夫々、 水素原子、 式
- C H 2 C H ( 0 H ) C H . X
(式中、 Xはハロゲン原子を示す。 ) で表される基又は 下記式 -CH2 CHCH2 〇一 B— OCH2 CHCH2 0— A2 — 0R7X
I I
0 8X 0R9X ( p - h e )
(式中、 および Bは、 上記と同一の意味を有し、 R7X、 R8Xおよび R9X は、 同一又は異なって、 夫々、 水素原子 又は一 C H 2 C H (O H) C H 2 X (式中、 Xはハロゲン 原子を示す。 ) ) で表される基を示す。 ] 閉環工程 閉環工程は、 この付加反応生成物 (ハロ ヒ ド リ ンエ ーテ ル体) の力 []水分解性のハロゲン原子に対して、 通常、 1. 0〜 2. 0倍当量程度の塩基性化合物を添加し、 減圧下 (通常、 2 0 mmHg程度まで) 乃至常圧下、 3 0〜 1 0 0 °C 程度で 0. 5〜 6時間かけて脱ハロゲン化水素して閉環反 応を完結させる。 このとき、 アルカ リ濃度を高く 保っため に水を留去してもよい。
脱ハロゲン化水素 · 閉環反応を促進させる目的で相間移 動触媒をハロ ヒ ドリ ンエーテル体に対して、 通常、 0. 0 5〜 1. 0重量%程度添加してもよい。 かかる相間移動触媒と しては、 塩化テ ト ラ メ チルア ンモ 二ゥ ム、 塩化テ ト ラ エチルア ンモニゥ ム、 塩化ベ ン ジル ト リ メ チルァ ンモニゥム及びそれらの臭化物等の第四級ア ン 乇ニゥ ム塩、 1 2 —ク ラ ウ ン一 4 —エーテル、 1 5—ク ラ ゥ ン一 5 —エーテル等のク ラウ ンエーテル等が例示される。
次いで、 副生塩や未反応の塩基性化合物を、 濾過、 水洗、 遠心分離、 吸着、 脱水等の工程 (以下 「後処理工程」 とい う) を適宜組み合わせる こ とによ り除去する。
上記の方法において、 付加工程及び/又は閉環工程時に、 水酸基、 カルボン酸及び/又はア ミ ノ基等の活性水素を持 たない溶剤を、 原料の仕込み重量 (即ち、 一般式 ( 4 ) の ポ リ オ一ル、 式 5 ) のジグ リ シジルエーテル、 ェピ ハロ ヒ ド リ ン及びルイ ス酸の合計重量) に対して、 5〜 2 0 0重量%程度使用するのが好ま し く 、 これによ り、 系内 の粘度を低下せ しめ、 エポキシ基単独の重合ゃ閉環反応時 の生成エポキ シ基の開裂等の副反応を有効に抑える こ とが でき る。
尚、 溶媒を使用 した場合、 脱溶媒を行ってもよ く 、 脱溶 媒をせず溶液状態で製品と しても差し支えない。 又、 付加 工程、 閉環工程及び後処理工程とにおいて、 溶媒を変更し ても良い。
上記溶媒と しては、 ベ ンゼン、 ト ルエ ン、 キ シ レ ン、 η —へキサ ン、 シク ロへキサ ン等の炭化水素類、 ジイ ソプロ ピルエーテル、 エチ レ ン グ リ コ ールジ メ チルエーテノレ、 ジ エチ レ ン グ リ コ ールジメ チルェ一テル、 ジォキサ ン、 ァニ ソール等のエーテル類、 メ チルェチルケ ト ン、 メ チルイ ソ プチルケ ト ン、 アセ ト ン等のケ ト ン類、 酢酸ェチル、 酢酸 ブチル、 セロ ソルブアセテー ト、 フタル酸ジメ チル等のェ ステル類等が例示され、 中でもエーテル類及び炭化水素類 が推奨される。 ,
本発明に係るエポキシ樹脂の数平均分子量と しては、 上 述のよ う に、 4 0 0〜 1 0 0 0 0、 特に 5 0 0〜 5 0 0 0 程度が推奨されるが、 この範囲の数平均分子量を有するェ ポキシ樹脂は、 付加工程における式 ( 4 ) のポ リ オールと 式 ( 5 ) のジグリ シジルェ一テルの仕込み比を適宜選択し、 付加反応させる こ とによ り得る こ とができ る。
具体的には、 ( A ) 法においては、 式 ( 4 ) のポ リ オ一 ルの水酸基に対する式 ( 5 ) の ジグ リ シ ジルェ一テルのェ ポキシ基の当量比 (以下 「エポキシ基/水酸基当量比」 と いう。 ) が、 0. 0 1以上 1未満、 特に 0. 1〜 0. 9程 度である こ とが好ま しい。 エポキシ基 Z水酸基当量比が 1 以上になる場合には、 反応途中で三次元架橋を生じる こ と によ り ゲル化して しま う ため製造が困難であ り、 エポキシ 基 Z水酸基当量比が 0. 0 1未満では、 所定の分子量範囲 のエポキシ樹脂を得る こ とができない。
( B ) 法においては、 ( A ) 法と同様、 エポキ シ基/水 .
30 酸基当量比を 0. 0 1以上 1未満、 特に 0. 1〜 0. 9程 度に設定し、 且つ反応系中に存在するエポキシ基のモル数 がェ ピハロ ヒ ド リ ンの付加していない水酸基のモル数を越 えないよ う に、 ェピハロ ヒ ド リ ン及び式 ( 5 ) のジグ リ シ ジルエーテルの仕込み時期及び 又は滴下速度を調節する。 反応系中に存在するエポキシ基のモル数が、 ェピハロ ヒ ド リ ンの付加していない水酸基のモル数を越える と、 反応途 中で過剰のエポキシ基が三次元架橋を生 じる こ とによ り ゲ ル化して しま うため製造が困難となる。
また、 (A) 法及び ( B ) 法と も に、 本ジグ リ シジルェ 一テルのエポキシ基の 7 0 % 好ま し く は 9 0 %以上が付 加反応している こ とが推奨される。 本ジグ リ シジルェ一テ ルのエポキシ基の反応率が 7 0 %に満たない場合には、 所 定の分子量範囲のエポキシ樹脂を得る こ とが困難となる こ とが多い。
本発明に係るエポキシ樹脂のエポキシ当量は、 上述のよ う に、 1 0 0〜 5 0 0 0程度、 特に 2 0 0〜 2 5 0 0程度 であ り、 1分子当たり のエポキシ基の平均数、 即ち、 1分 子当た り のダリ シジルエーテル基の平均数は 2〜 5 0程度、 好ま し く は、 2〜 2 5程度であるが、 これらの値は、 一般 式 ( 4 ) のポ リ オールとェピハロ ヒ ド リ ンの仕込み比を適 宜選択する こ とにより制御でき、 具体的には、 一般式 (4 ) のポ リ オール中の水酸基に対するェ ピハロ ヒ ド リ ンの当量 比が 0. 1〜 2程度、 好ま し く は 0. 1〜 1. 5程度であ る こ とが推奨される。
以下、 本発明エポキシ樹脂を、 ( I ) 通常の硬化剤で硬 化させる場合、 ( I I ) 光硬化性樹脂組成物と して使用す る場合、 及び ( I I I ) 粉体塗料と して使用する場合に別 けて、 説明する。
( I ) 通常の硬化剤で硬化させる場合
本発明に係 エポキシ樹脂、 即ち、 前記一般式 ( 1 ) で 表される基を有するエポキシ樹脂ない し前記製造法によ り 製造されたエポキシ樹脂を、 酸無水钧系化合钧、 水酸基含 有化合物、 ア ミ ン系化合物、 フ ニ ノ ール系化合物、 イ ソ シ ァネー ト等の各種硬化剤で硬化させて使用する場合、 本発 明に係るエポキシ樹脂の数平均分子量は、 4 0 0〜 1 0 0 0 0、 特に 5 0 0〜 5 0 0 0程度が推奨される。 4 0 0未 満では、 この ものを各種の樹脂成分、 具体的にはカチオン 電着塗料、 溶剤型塗料、 エポキシ樹脂組成物等を構成する 成分と して適用 した場合、 その塗膜又は硬化物が脆く 、 1 0 0 0 0を越える場合は、 粘度が高く 、 溶剤溶解性が悪く なり、 作業性が不良となる傾向がある。
本発明に係るエポキシ樹脂は、 グ リ シジルエーテル基と 水酸基を有するため、 酸無水物系化合物、 水酸基含有化合 物、 ア ミ ン系化合物、 フ ノ ール系化合物、 イ ソ シァネー 卜等の各種硬化剤と硬化可能である。
かかる硬化剤は、 用途に応じて適宜選択され、 例えば、 屋外塗料用と して、 特に常温硬化反応性を必要とする場合 には脂肪族ポ リ ア ミ ン系硬化剤が好適であ り、 一方、 発光 ダイオー ドの封止等、 加熱硬化が可能で、 より高度な耐熱 性や機械的、 電気的、 光学的特性が要求されるよ う な場合 には酸無水物系硬化剤が使用される。
ポ リ ァ ミ ン系硬化剤と しては、 具体的には、 ェチ レ ン ジ ァ ミ ン、 テ ト ラ メ チ レ ン ジァ ミ ン、 へキサメ チ レ ン ジア ミ ン、 ジエチ レ ン ト リ ァ ミ ン、 イ ミ ノ ビスプロ ピルア ミ ン、 ビス (へキサメ チ レ ン) ト リ ァ ミ ン、 ト リ ェチ レ ンテ ト ラ ミ ン、 テ ト ラエチ レ ンペ ン夕 ミ ン、 ペ ン夕エチ レ ンへキサ ミ ン、 1 , 3, 6 — ト リ スア ミ ノ メ チルへキサ ン、 N —べ ン ジルエチ レ ン ジア ミ ン、 ト リ メ チルへキサメ チ レ ン ジァ ミ ン、 ジメ チルァ ミ ノ プロ ピルァ ミ ン、 ジェチルア ミ ノ ブ 口 ピルァ ミ ン、 ア ミ ノ エチルエタ ノ ーノレア ミ ン、 ジェチ レ ング リ コ ール , ビスプロ ピ レ ン ジァ ミ ン、 メ ンセ ン ジァ ミ ン、 イ ソ フ ォ ロ ンジァ ミ ン、 N —ア ミ ノ エチルピペラ ジン、 ジア ミ ノ ジ シ ク ロへキ シルメ タ ン、 ビス ( 4 一ア ミ ノ ー 3 — メ チノレシ ク ロへキ シル) メ タ ン、 1 , 3 — ビス (ア ミ ノ メ チル) シク ロへキサ ン、 3, 9 一 ビス ( 3 —ア ミ ノ ブ 口 ピル) 一 2 , 4, 8 , 1 0 —テ ト ラオキサス ピロ [ 5, 5 ] ゥ ンデカ ン及びそれらの混合物や、 カルボン酸類、 ェ ポキシ化合物、 メ タ ク'リ ル酸メ チル、 フ エ ノ ール · ホルム アルデヒ ド、 ア ク リ ロニ ト リ ル等による変性物が例示され る o
ポ リ ア ミ ン系硬化剤の配合量は、 所定の効果が得られる 限り特に限定される ものではないが、 通常、 エポキシ基に 対する硬化剤中の活性水素の当量比が 0 . 5〜 1 . 2、 好 ま し く は 0 . 7〜 1 . 0程度である。
酸無水物系硬化剤と しては、 具体的には、 へキサヒ ドロ 無水フ タル 、 テ トラ ヒ ドロ無水フタル酸、 無水フタル酸、 3 —メ チルへキサヒ ドロ無水フ タル酸、 4 一メ チルへキサ ヒ ドロ無水フ タル酸、 3 —メ チルテ ト ラ ヒ ドロ無水フ タル 酸、 4 —メ チルテ ト ラ ヒ ドロ無水フタル酸、 無水メ チルナ ジ ッ ク酸、 ドデセニル無水コハク酸、 α —テルビネ ンゃァ 口オシメ ン等のデカ ト リ エンと無水マレイ ン酸とのディ 一 ルス · アルダー反応物及びそれらの水素添加物、 構造異性 体若し く は幾何異性体をは じめ、 それらの混合変性物が例 示される。
酸無水物系硬化剤の配合量は、 所定の効果が得られる限 り特に限定されない ものの、 通常、 エポキシ基に対する酸 無水物基の当量比が 0. 7〜 1. 2、 好ま し く は 0. 8〜 1. 1程度である。
本発明に係る硬化剤は、 必要によ り硬化促進剤を併用す る こ とができ る。 かかる硬化促進剤と しては、 従来公知の 化合物、 例えばべ ン ジルジメ チルァ ミ ン、 ト リ ス (ジメ チ ルア ミ ノ メ チル) フ エ ノ ール、 ジメ チルシク ロへキシルァ ミ ン等の第三級ァ ミ ン類 ; 2 —ェチルー 4 -メ チルイ ミ ダ ゾール、 2— メ チルイ ミ ダゾール、 1—ペン ジノレー 2— メ チルイ ミ ダゾール等のイ ミ ダゾール類 ; 1, 8— ジァザビ シク ロ 5. 4. 0 ) ゥ ンデセ ン一 7等のジァザビシク ロ アルゲ ン類及びそれらの塩類、 ォク チル酸亜鉛、 ォク チル 酸鍚ゃアル ミ ニゥムァセチルァセ ト ン錯^等 G ^ 属化 合物 ; 第四級ア ンモニゥ ム化合物 ; ト リ フ エニルホス フ ィ ン、 亜リ ン酸 ト リ フ ニル等の有機リ ン系化合物 ; 三フ ッ 化ホウ素、 ト リ フ ヱニルポレー ト等のホウ素系化合物 ; 塩 化亜鉛、 塩化第二錫等の金属ハロゲン化物等が掲げられる。
硬化促進剤の配合量は、 硬化剤の種類によ って適宜選択 する こ とが可能であり、 エポキシ樹脂 1 0 0重量部に対し、 通常、 0. 0 1〜 1 0重量部程度、 好ま し く は 0. 0 5〜 5重量部程度用い られる。
当該硬化促進剤は、 硬化剤組成物の構成成分と して適用 する こ と もでき る し、 エポキシ樹脂組成物を調製する と き に他の添加剤と共に配合する こ と もでき る。
かかる他の添加剤と しては、 可塑剤、 染料、 顔料 (酸化 チタ ン等) 、 離型剤、 抗酸化剤、 紫外線吸収剤、 光安定剤、 難燃剤、 充填剤、 レべ リ ング剤、 消泡剤、 たれ止剤、 溶剤 等の各種の添加剤や基材が例示され、 その適用量は、 本発 明の所定の効果に悪影響を及ぼさない限り、 特に限定され る ものではない。
推奨される硬化条件と しては、 ア ミ ン系硬化剤を使用す る場合には、 1 0 〜 1 0 0 °Cの温度で 0 . 1 〜 2 4時間の 条件、 酸無水物系硬化剤 使 fflォる ϋ合は、 6 0〜 1 6 0 °Cの温度で 0 . 1 〜 2 4時間の条件が例示されるが、 過度 の加熱は硬化物の熱劣化を伴い、 着色や強度低下を起こす ため、 所要の物性とのバラ ンスで適宜硬化条件を選択すれ ばよい。
かく して得られるエポキシ樹脂組成物は、 塗料、 成型材 料、 封止材料等に有用で、 特に、 カチオ ン電着塗料、 粉体 塗料、 溶剤型塗料等に有用である。 又、 カチオ ン重合性の 熱硬化又は紫外線硬化樹脂、 塩化ビニル樹脂用安定剤等に も.適した材料である。 更に、 この ものは、 その主鎖結合が 炭素一炭素結合及びエーテル結合のみからなる飽和化合物 であるため、 優れた耐候性と耐加水分解性を具備する こ と から、 屋外用途に特に適 した材料となる。 ( I I ) 光硬化性樹脂組成物と して使用する場合 ' 本発明のエポキシ樹脂、 即ち、 前記一般式 ( 1 ) で表さ れる基を有するエポキシ樹脂ない し前記製造法によ り製造 されたエポキシ樹脂をを光硬化性樹脂組成物の製造に使用 する場合、 本発明エポキシ樹脂の数平均分子量と しては、 4 0 0 〜 1 0 0 0 0、 特に 4 0 0 〜 5 0 0 0程度が推奨さ れる。 数平均分子量が大きい方が光硬化速度が速く なるが、 4 0 0未満では、 光硬化速度が遅く 、 その硬化塗膜が脆く、 1 0 0 0 0 を越える場合は、 粘度が高く 、 コーティ ング等 の作業性が低下する傾向がある。
本発^ェポキシ樹脂のグリ シジルエーテル基の平均数は、 大きいほど光硬化性が良いが、 2〜 5 0 、 特に 2〜 2 5 の 範囲である こ とが好ま しい。 2未満では光硬化性が不十分 とな り、 5 0 を越える場合はその塗膜又は硬化物が脆く な る傾向がある。
又、 本発明ェポキシ樹脂のェポキシ当量と しては、 1 3 0〜 5 0 0 0、 特に. 2 0 0〜 2 5 0 0程度の範囲である こ とが好ま しい。 1 3 0未満では、 その塗膜又は硬化物が脆 く 、 5 0 0 0 を越える場合は、 光硬化性が不十分とな り、 —方、 水酸基が多 く 残存する こ と によ っ て硬化物の耐水性 が低下する傾向がある。 本発明エポキシ樹脂に於いて数平均分子量が大きい場合 は、 粘度を下げ、 コーティ ング、 注型等の作業性を向上さ せる為に、 下記一般式 ( 6 ) で表されるエポキシ化合物を 併用するのが好ま しい。
一般式 ( 6 ) で表されるエポキ シ化合物の使用量は、 広 い範囲から選択でき るが、 通常、 本発明エポキシ樹脂と一 般式 ( 6 ) で表されるエポキシ化合物との混合物の粘度が、 光硬化を容易にする程度の粘度、 特に粘度 (粘度の測定法 はブルッ ク フ ィ ール ド型粘度計で 2 5 °Cにて測定した値) が、 5 0〜 5 0 0 0 0セ ンチボイ ズ程度、 好ま し く は 5 0 〜 3 0 0 0 0セ ンチボイズ程度となるに有効な量とすれば よい。 .
一般に、 一般式 ( 6 ) で表されるエポキシ化合物は、 本 発明エポキシ樹脂 1 0 0重量部に対して、 1 0 0 0重量部 程度まで、 好ま し く は 0〜 5 0 0重量部程度とするのが通 常である。
0
I \
[ (D) c— OCH2 CH - CH2 ] e
0 I o
CH2 -CHCH2 0 (D) — R3 ― (D) , -OCH0 CH - CHり a D Δ L
\ 0
\ I \
[ (D) d-OCH2 CH— CH2 ] f
( 6 )
[式中、 R3 、 D、 a、 b、 c、 d、 e及び f 、 e + f 、 a + b + c x e + d x ί は、 般式 ( 2 ) における と同 じ意味を有する。 ]
上記一般式 ( 6 ) で表される化合物の好ま しい例と して は、 水素化ビスフ エ ノ ール Αの ジグ リ シジルエーテル、 シ ク ロへキサンジメ タ ノ ールのジグ リ シジルエーテル、 ペン 夕エ リ ス リ トールのテ ト ラグ リ シジルエーテル、 ト リ メ チ ロールプロパンの ト リ グリ シジルエーテル等を例示できる。
また、 本発明のエポキシ樹脂は、 単独で用いる こ と もで き るが、 上記式 ( 6 ) のエポキ シ化合物以外の他のェポキ シ化合物と併用する こ と もでき る。 このと き、 本発明ェポ キシ樹脂は、 本発明のエポキシ樹脂と他のエポキシ樹脂と の合計量に対 して、 1 0重量%以上、 好ま し く は 5 0重量 %以上の比率で使用する こ とが望ま しい。
かかる他のエポキ シ化合物と しては、 ビスフ エ ノ ール A ジグ リ シ ジルエーテル、 ビス フ エ ノ ール F ジグ リ シ ジルェ 一テル等の ビスフ ヱ ノ ール型のエポキ シ樹脂、 3 , 4 ーェ ポキ シ ン ク ロへキ シノレメ チルー 3 ' , 4 ' 一エポキシ シク 口へキサ ンカルボキ シ レー ト、 ジ ( 3, 4 一エポキシ シク 口へキ シルメ チル) ア ジペー ト、 テ ト ラ ( 3 , 4 —ェポキ シ ン ク 口へキシルメ チル) ブタ ンテ ト ラカルボキシレー ト、 ジ ( 3 , 4 —エポキ シ シク ロへキ シノレメ チル 一 4 . 一.. 一 エポキ シテ トラ ヒ ドロフタ レー ト等の脂環型エポキシ樹脂、 ノ ボラ ッ ク型エポキ シ樹脂、 ク レゾ一ルノ ポラ ッ ク型ェポ キ シ樹脂、 ネオ酸グ リ シ ジルエステル、 へキサ ヒ ドロ フタ ル酸ゃテ ト ラ ヒ ドロ フ タ ル酸の ジグ リ シ ジルエステル等の グ リ シ ジルエステル型ェポキ シ樹脂、 水素化ビスフ ヱ ノ 一 ル Aや水素化ビスフ エ ノ ール F の ジグ リ シ ジルエーテル、 1 , 4 — シク ロへキサ ン ジメ タ ノ ール、 ビスフ エ ノ ール A のアルキ レ ンオキサイ ド付加アルコ ール類、 ポ リ プロ ピ レ ング リ コ ール類、 ポ リ エチ レ ン グ リ コ ール類、 1 , 6 —へ キサ ン ジオールやネオペ ンチルグ リ コ ール等の脂肪族アル コ ール類等のアルコ ール類から得られる グ リ シ ジルエーテ ル類等が例示さ れる。 特に上記脂環型ェポキシ樹脂を配合した場合には、 光硬 化性を向上する こ とが可能で、 更に粘度低下が可能で塗装 等の作業性を向上する こ とが可能である。 脂環型エポキシ樹脂の配合量は、 0〜 5 0重量%である こ とが好ま しい。 5 0重量%以上配合する と接着性、 可撓 性、 耐衝撃性が低下し好ま し く ない。 本発明に使用される光力チオ ン重合開始剤と しては、 従 来公知の化合物が適用でき る。 例えば、 ピ リ ジニゥム塩、 芳香族ジァゾニゥム塩、 芳香族ョ 一 ドニゥム塩、 芳香族ス ルホニゥム塩、 ベン ジルスノレフ ォ ニゥム塩、 シ ンナ ミ ノレス ルフ ォニゥム塩、 芳香族セ レニウ ム塩及び有機金属系化合 物等が挙げられ、 それらの対イ オ ンには S し ―
6
P F ハ —、 A s F e 一、 —等のァニオ ンが用いられ
D D 4
る o よ り具体的には、 特開平 4 — 3 2 7 5 7 4、 特開平 5 — 2 2 2 1 1 2、 特開平 5 — 2 6 2 8 1 3等に見られる N— ベン ジルー 4 —ベンゾィ ノレ ピ リ ジニゥムへキサフルォ ロア ンチモネ一 ト、 N— シ ンナ ミ ノレ一 2 — シァ ノ ピ リ ジニゥム へキサフルォ ロ ア ンチモネー ト、 N - ( 3 — メ チル一 2 — ブテニル) 一 2 — シァ ノ ピ リ ジニゥ ムへキサフ ルォ ロ ホス フ エ 一 ト等の ピ リ ジニゥ ム塩、 p — ク ロ ロベ ンゼン ジァ ゾニ ゥ ムへキサフ ルオ ロ フ ォ ス フ ェ ー ト、 p — メ 卜 キ シベ ンゼ ン ジァ ゾニゥムへキサフル オ ロ フ ォ ス フ ェ ー ト、 2 , 5 —ジエ ト キ シ一 4 ー ト ノレィ ル チォベ ンゼン ジァ ゾニゥムへキサフルオ ロ フ ォ スフ ェ ー ト 等の芳香族ジァゾニゥム塩、
ジフ エ二ルョー ドニゥムへキサフルオロフ ォスフェー ト、 4 , 4 — ジー tert— プチルフ エ二ルョ ー ドニゥムへキサフ ルオ ロ フ ォ スフ ヱ一 ト等の芳香族ョ ー ドニゥム塩、
ト リ フ エニルスルホニゥムへキサフルォロホスフ ヱ一ト、 ビス一 [ 4一 (ジフ エニノレスノレフ ォ ニォ) フ ヱニル] スル フ ィ ド一 ビス一へキサフルオ ロ フ ォ スフ ェ ー ト等の芳香族 スノレフ ォニゥム塩、
特開平 4 — 3 0 8 5 6 3 特開平 5 — 1 4 0 2 0 9 に例 示される a — フ ェニルペン ジノレメ チルスゾレフ ォニゥムへキ サ ヒ ドロ フ ォ スフ ェ ー ト、 a—ナフ チノレメ チルジメ チルス ノレフ ォニゥ ムへキサフルォ ロ ア ンチモネー ト、 a —十つ千 ルメ チルテ ト ラ メ チ レ ンスルホニゥ ムへキサフルオロ フ ォ スフ エ ー ト等のペン ジノレスノレフ ォニゥム塩、
特開平 5 — 1 4 0 2 1 0 に例示される シ ンナ ミ ルジメ チ ルスルホニゥ ムへキサフルォ ロ ア ンチモネ一 ト、 シ ンナ ミ ルテ ト ラ メ チ レ ンスルホニゥ ムへキサフ ルォロ ア ンチモネ 一 ト等の シ ンナ ミ ルスルホニゥ ム塩、
ト リ フ エ 二ルセ レニウ ムへキサフ ルオ ロ フ ォ スフ ヱ一 ト 等の芳香族セ レニウ ム塩等が例示される。
有機金属系化合物と しては、 メ タ 口セ ン化合物、 シラノ ール アル ミ ニウム錯体複合開始剤等が例示される。 よ り 具体的には、 ( 7? 6 —ベンゼン) ( 7? 3 — シク ロペンタ ジ ェニル) 鉄 ( I I ) へキサフルオロ フ ォスフェー ト、
( η 0 一イ ソプロ ピルベンゼン) ( 7? υ — シク ロペンタ ジ ェニル) 鉄 ( I I ) へキサフルオロ フ ォ スフ ヱー ト、 0 — 二 ト ロべン ジルシ リ ノレエーテル或いは ト リ フ エニルシ リ ル — tert—ブチルペルォキシ ドと アル ミ ニウム錯体を組み合 わせたものが例示される。 このアルミ ニウム錯体と しては、 ト リ ス (ェチルァセ ト ァセ タ ト ) アル ミ ニウム、 ト リ ス ( 'リ リ V ルァル ァ、しダ 卜) アル ミ ニウム、 ト リ ス (ァセチ ルァセタ ト) アル ミ ニウム、 ト リ ス ( 2 , 6 — ジメ チル一 3 , 5 —ヘプタ ンジォナ ト) アルミ ニウム等が例示される。 特に推奨される光力チオ ン重合開始剤は、 ピリ ジニゥム 塩系、 ベン ジルスルフ ォ二ゥム塩系、 シ ンナ ミ ルスノレフ ォ 二ゥム塩系であ り、 本エポキシ樹脂との相溶性、 本発明に 係るエポキシ樹脂組成物を光硬化した塗膜の耐熱着色安定 性、 耐候性に優れる。 更に、 上記ピ リ ジニゥム塩系開始剤 と光照射によ り活性ラ ジカ ルを発生する化合物とを併用す る こ とで光硬化性を高め、 光照射後の室温又は加熱時の暗 反応を進める こ とができ、 厚膜硬化に推奨される。 上記光照射によ り活性ラ ジカルを発生する化合物と して は、 メ チルェチルケ ト ンハ°—オキサイ ド、 シ ク ロへキサ ノ ンパーォキサイ ド、 ク メ ン ヒ ドロパーォキサイ ド、 イ ソ ブ チルパーォキサイ ド、 ベンゾィ ルパーォキサイ ド、 tert— ブチルパーォキシァセテ一 ト等のパーォキサイ ド化合物、 ァゾィ ソブチロニ ト リ ル等のァゾ化合物、 ァジ ド化合物、 ジスルフ ィ ド化合物等が例示される。
光力チオ ン重合開始剤は、 本発明のエポキシ樹脂 1 0 0 重量部に対して (本発明エポキシ樹脂に加えて前記一般式 ( 6:) の化合物や他のェポキシ樹脂や下記カチオ ン重合可 能なモノ マーを併用する場合は、 本発明エポキシ樹脂と こ れら重合性成分の合計量 1 0 0重量部に対して) 、 通常、 0 . 0 1〜 1 0重量部、 好ま し く は 0 . 1〜 6重量部程度 配合される。 0 . 0 1重量部未満では光硬化性が低下し、 1 0重量部を越えて配合した場合には得られる硬化物の耐 水性が低下するため、 何れの場合も好ま し く ない。
本発明に係る光硬化性エポキシ樹脂組成物には、 カチォ ン重合が可能なモノ マー と しての ビニルエーテル類、 環状 エーテル類、 環状エステル類、 ビシク ロオルソエステル類、 ス ピロオルソカーボネー ト類や、 本エポキシ樹脂と共重合 可能なポ リ オール類を配合する こ とができ る。
ビニルエーテル類と し ては、 ト リ エチ レ ン グ リ コ 一ルジ ビニルエーテル、 シ ク 口へキサ ン ジメ タ ノ 一ルジ ビニルェ 一テル、 ヒ ド ロ キ シブチルビニルエーテル、 ドデシル ビ二 ルエーテル等が例示され、 かかる ビニルエーテル類を配合 する こ とで、 光硬化性を向上でき、 更に粘度を低下でき る こ とから作業性を向上する こ とが可能である。
当該ビニルエーテル類の配合量は、 本発明のエポキシ樹 脂 1 0 0重量部に対して 0〜 4 0重量部が好ま し く 、 4 0 重量部以上配合する場合は耐熱着色性等が低下し好ま し く ない。
環状エーテル類と しては、 3 . 3 — ビスク 口 ロメ チルォ キセタ ン、 アルコキ シォキセタ ン、 テ ト ラ ヒ ドロ フ ラ ン、 ジォキソラ ン、 ト リ オキ リ ンが /TNされる。
環状エステル類と しては、 プロ ピオラ ク ト ン、 力プロラ ク ト ン等が例示される。
ビシ ク ロオルソエステル類と しては、 1— フ エニル一 4 一ェチル一 2, 6, 7— ト リ オキサビシク ロ [2, 2, 2] オク タ ンが例示される。
ス ピロオルソカーボネー ト類と しては、 1 , 5 , 7 , 1 1 ーテ ト ラオキサス ピロ [5 , 5 ] ゥ ンデカ ンが例示され る。
ビシ ク ロオル ソエステル類と しては、 1 一 フ エニル一 4 ーェチルー 2 , 6 , 7 _ ト リ オキサビシク ロ [2, 2, 2 ] オ ク タ ンが例示さ れる。
ス ピロオルソ カ ーボネー ト類と しては、 1, 5, 7,' 1 1 ーテ ト ラオキサス ピロ [ 5, 5 ] ゥ ンデカ ンが例示され る o
ポ リ オール類と しては、 1 , 4 — シク ロへキサ ン ジメ タ ノ ール、 1 , 3 — シ ク ロへキサ ン ジメ タ ノ ール、 1, 2 — シク 口へキサ ン ジメ 夕 ノ ール及びそれらのアルキ レ ンォキ サイ ド 1〜 5 0 モル付加体、 水素化ビス フ ヱ ノ ール A、 水 素化ビス フ エ ノ ール F及びそれらのアルキ レ ンォキサイ ド 1〜 5 0 モル付加体等の脂環骨格を有する ジオール、 ェチ レ ング リ コ ール、 ジエチ レ ング リ コ ール、 ポ リ エチ レ グ リ コール、 プロ ピレ ングリ コール、 ジプロ ピレ ングリ コール、 ポ リ プロ ピ レ ング リ コール、 ネオペ ンチルグ リ コ ール、 2 _ n — ブチル一 2 —ェチルプロパ ン ジオール、 1 , 3 — ブ タ ン ジオール、 1, 4 —ブタ ンジオール、 3 —メ チル一 1 , 5 —ペ ンタ ン ジオール、 2 , 2 — ジェチルー 1 , 3 — プロ ノ、0 ン ジオール、 2 — メ チノレー 2 , 4 —ペ ンタ ン ジオール、 2 —ェチル一 1 , 3 —へキサン ジオール、 1 , 6 —へキサ ン ジオール、 2, 2, 4 — ト リ メ チルー 1 , 3 —ペンタ ン ジオール等の脂肪族ジオール、 ト リ メ チ ロ ールプロパ ン、 ト リ メ チ ロ ーノレェタ ン、 グ リ セ リ ン、 ペ ン夕エ リ ス リ ト ー ル、 ジペ ン 夕 エ リ ス リ ト ール、 ソ ノレ ビ ッ ト 、 キ シ リ ツ ト等 の 3官能以上の脂肪族ポ リ オール及びこれら脂肪族ポ リ オ ールのアルキ レ ンォキサイ ド又は力 プロ ラ ク ト ンの 1 〜 5 0 モル付加体等が例示され、 夫々単独で又は 2種以上を適 宜組み合わせて使用する こ とが可能である。
こ こ で、 アルキ レ ンォキサイ ドと は、 エチ レ ンォキサイ ド ( E O ) 、 プロ ピ レ ンォキサイ ド ( P O ) 及びこれらの 共付加体の総称である。
更に、 本発明に係る光硬化性エポキシ樹脂組成物に対し、 チォキサ ン ト ン、 2 _ ク ロ 口チォキサ ン ト ン、 2 , 4 ー ジ ノ 、 プ n ;しチォキサ ン ト ン、 2 , 4 — ジェチルチオキサ ン ト ン、 ア ン ト ラセ ン、 ベンゾフエノ ン、 ァセ ト フ エ ノ ン、 ペ リ ノ ン · ペ リ レ ン類、 ァク リ ジ ンオ レ ン ジ R、 ベン ゾフ ラ ビン等の光増感剤、 ト リ ェチルァ ミ ン、 ト リ エタ ノ ール ァ ミ ン、 2 — ジメ チルァ ミ ノ エタ ノ ール、 ト リ フ エニルフ ォ ス フ ィ ン、 —チォジグ リ コール等の光増感促進剤、 力 チオ ン重合性熱重合開始剤、 充填剤、 增粘剤、 可塑剤、 紫 外線吸収剤、 抗酸化剤、 難燃剤、 光安定剤、 粘着付与剤、 溶剤、 体質顔料 (シ リ カ、 タルク、 硫酸バ リ ウム等) 、 着 色剤、 チキ ソ ト ロ ピー剤、 レベ リ ング剤、 溶剤、 消泡剤等 を含有させる こ と は差し支えない。 その適用量は、 本発明 の所定の効果に悪影響を及ぼさない限り、 特に限定される ものではない。 本発明に係る光硬化性ェポキシ樹脂組成物は、 その構成 成分を従来公知の装置を用いて撹拌、 混合する事によ り調 製され、 暗所に保存される。
. 本発明に係る光硬化性ェポキシ樹脂組成物の硬化には、 水銀ラ ンプ、 キセノ ンラ ンプ、 カーボンアーク、 メ タルハ ライ ドラ ンプ、 太陽光、 電子線、 レーザー光等を照射源と して使用する こ とができ る。
光照射によ り硬化させた後、 更に、 5 0 〜 2 0 0 °Cで熱 後硬化する こ と も可能である。 かかる操作は、 厚膜硬化や 光未照射部分の硬化又は充填剤等を混合した樹脂組成物を 硬化するに際して有効である。
本発明に係る光硬化性エポキシ樹^組成物は、 プラスチ ッ クゃ金属のツヤニス等のコーティ ング材料、 塗料、 接着 剤、 印刷イ ンキ、 フ ォ ト レ ジス ト、 封止剤、 刷版剤等の光 硬化性樹脂素材と して有用である。
( I I I ) 粉体塗料と して使用する場合
本発明のエポキ シ樹脂、 即ち、 前記一般式 ( 1 ) のェポ キシ基を有するエポキ シ樹脂乃至前記製法によ り製造され たエポキシ樹脂を、 粉体塗料用組成物の製造に使用する場 合は、 下記式 ( 1 c ) に示すものを使用する。 3
0-Au-OCH 29 CHCH2 0-B3-OCH2 CHCH2 0-A3-0
OR 1
OR 2
( 1 c )
[式中、 A3 は、 一般式 ( 2 c )
0
I \
( 0 - C H C H - C H 2 ) 一 R ( 2 c )
(O H)
f
(式中、 R3 は、 シク ロへキシレ ン基を有していてもよ い直鎖又は分岐の炭素数 2〜 3 0の飽和脂肪族多価アル コール残基を示し、 e及び f はそれぞれ 0〜 4の整数を 表し、 e + f は 0〜 4の整数を表す。 ) で表される基を 示し、
B 0 は、 一般式 ( 3 ) において、 gおよび hが 0であ る基、 即ち、
基一 C H C H
2
Figure imgf000050_0001
2 を示し、
R
Figure imgf000051_0001
って、 夫々、 水素原子、 グリ シジル基又は下記式 ( p — c )
- CH2 CHCH 0 - Βϋ - OCH2 CHCHn 0 - A3 - OR7
OR OR
( P - c )
(式中、 A 3 および B 3 は、 式 ( 1 c ) におけると同一 の意味を有し、 R 7 、 R 8 及び R 9 は、 同一又は な て、 それぞれ、 水素原子又はグリ シジル基を示す。 ) で 表される基を示す。 ]
上記エポキシ樹脂の数平均分子量は、 5 0 0〜 1 0 0 0 0程度、 特に 1 0 0 0〜 5 0 0 0程度が推奨される。 数平 均分子量が 5 0 0未満では、 粉体塗料化した後、 貯蔵時等 の雰囲気温度及び圧力によって粉体塗料の粒子同士が融着 してブロ ッキングを起こ し易く なる。 又、 数平均分子量が 1 0 0 0 0を越える場合は、 粉体塗料用樹脂組成物の他の 構成成分との相溶性が低下したり、 溶融温度が高く なるこ とによ り塗膜の平滑性が低下する傾向にある。 また、 1分子当たりのグリ シジルエーテル基の平均数は、 2〜 5 0程度が好ま し く 、 本発明エポキ シ樹脂のエポキシ 当量 [ g Zエポキシ基 1当量] と しては、 2 0 0〜 5 0 0 0、 特に 3 0 0〜 2 5 0 0程度の範囲である こ とが好ま し い。
本発明エポキシ樹脂を粉体塗料用樹脂組成物の構成成分 とする場合、 エポキシ当量が 2 0 0未満で、 1分子当たり のグ リ シジルエーテル基の平均数が 5 0を超える場合は、 粉体塗料の貯蔵安定性が劣り、 その硬化塗膜は脆く なる傾 向にあ り、 エポキシ 景が を越え、 1分子当たり のグ リ シジルエーテル基の平均数が 2未満の場合は、 硬化 性が不十分とな り、 一方、 水酸基が多 く 残存する こ とによ つて硬化塗膜の耐水性が低下する傾向がある。
特に、 ポ リ エステル ZT G I C系粉体塗料用樹脂組成物 の T G I C代替成分と して本発明エポキ シ樹脂を適用する 場合には、 1分子当たりのグリ シジルエーテル基の平均数 を 2. 5〜 5 0程度、 エポキシ当量を 2 0 0〜 1 0 0 0程 度にする こ とが好ま しい。 エポキシ当量が 1 0 0 0を超え、 1分子当たり のグ リ シジルエーテル基の平均数が 2. 5未 満の場合には、 硬化塗膜の強度が不十分となる傾向にある。
本発明エポキシ樹脂は、 他のエポキシ化合物と本発明所 定の効果に悪影響を及ぼさない範囲内で適宜併用する こ と ができ る。 このと き、 本発明エポキ シ樹脂の配合比率は、 5 0重量%以上である こ とが望ま しい。 . かかる他のエポキシ化合物と しては、 ビスフ エ ノ ール A ジグ リ シジルエーテル、 水素化ビスフ エ ノ ール A ジグ リ シ ジルエーテル、 へキサヒ ドロフタル酸ジグ リ シ ジルエステ ル、 テ レフ タル酸ジグリ シジルエステル等のグ リ シジル化 合物、 3 , 4 —エポキシシクロへキシルメ チルー 3, , 4 ' 一エポキシシク ロへキサンカルボキシ レー ト、 ジ ( 3 , 4 —エポキシ シク ロへキシルメ チル) 一 4, 5 —エポキシテ ト ラ ヒ ドロ フ タ レー ト等の脂環型ェポキシ榭脂、 及びこれ らのグ リ シ ジル化合物や脂環型ェポキ シ樹脂と ビス フ エ ノ 一ル A、 ジ ヒ ドロキ シベンゼン等の多価フ ヱ ノ ール及び / 又はテ レフ タル酸、 1 , 2 , 3, 4 —ブタ ンテ ト ラカルボ ン酸、 イ ソ シァヌ ル酸、 へキサ ヒ ドロ無水フ タル酸等の多 塩基酸又は酸無水物とから合成される高分子量エポキシ化 合物、 グ リ シジルァ ク リ レー ト、 グ リ シジルメ タ ク リ レー ト、 ァ リ ノレグ リ シジルエーテル等のグ リ シジル基含有ビ二 ルモノ マーの重合物及び他のビニル化合物との共重合物等 のグ リ シ ジル基含有ビニル重合物が例示される。
本発明に係る粉体塗料用樹脂組成物には、 本発明ェポキ シ樹脂と組み合わせて硬化塗膜を形成させるために、 本発 明エポキ シ樹脂中のエポキ シ基と反応して架橋体を形成し 得る化合物 ( B ) を必須成分と して配合する。
上記化合物 ( B ) と しては、 酸無水物基、 ア ミ ノ基、 フ ェ ノ ール性水酸基、 遊離カルボキ シル基等のエポキシ基と 反応する官能基を有する化合物が例示され、 よ り具体的に は、 これまでにエポキシ樹脂硬化剤と して知られている化 合物 (例えば、 垣内弘編著、 「新エポキ シ樹脂」 第 1 6 4 頁、 第 5 7 6頁、 (株) 昭晃堂、 昭和 6 0年) 、 カルボキ シル基含有ポ リ エステル樹脂、 カルボキ シル基含有ァク リ ル樹脂等の内、 常温で固体の粉体塗料用樹脂組成物を構成 し得る のが例示される。
これらの う ちでも、 カルボキシル基を含有するポ リ エス ア ル樹脂 (以下 「本ポ リ エステル樹脂」 という。 ) が推奨 される。
本ポ リ エステル樹脂は、 多価アルコール成分と多価カル ボン酸成分とから構成され、 例えば、 多価カルボン酸を多 価アルコールに対して過剰に使用 して脱水縮合させる方法、 多価アルコールを多価カルボン酸に対して過剰に使用 して 脱水縮合させ水酸基含有ポ リ エステル樹脂と した後、 酸無 水物基含有化合物を付加反応させる方法、 或いは多価カル ボン酸の替わ り にそのメ チルエステルを使用 して脱メ 夕 ノ ール縮合させる方法等従来公知の製造方法が適用でき、 そ の製造方法において特に限定される ものではない。 かかる多価アルコール成分と しては、 エチレ ングリ コー ル、 プロ ピレングリ コール、 ト リ メ チレングリ コール、 . 1 , 3 —ブタ ンジオール、 1 , 4 — ブタ ン ジォール、 ネオペン チルグ リ コール、 1, 6 —へキサ ン ジオール、 2 — η —ブ チルー 2 —ェチルー 1, 3 —プロパンジオール、 3 —メ チ ル一 1, 5 —ペンタ ンジォーノレ、 1 , 4 — シク ロへキサン ジメ タ ノ ール、 水素化ビスフ エ ノ ール A、 ト リ メ チロール ェタ ン、 ト リ メ チロールプロハ。ン、 ペンタエリ スリ トール、 ジペン夕エ リ ス リ トール、 グ リ セ リ ン、 ソルビ ト ール等が 例示され、 夫々里独で又は 2種以上を適宜組み合わせて使 用する こ とが可能である。 中でも、 ネオペンチルグリ コー ルが推奨される。
又、 多価カルボン酸成分と しては、 コハク酸、 1 , 3 — シク ロへキサンジカルボン酸、 1, 4 ー シク ロへキサンジ カルボン酸、 へキサヒ ドロ フタル酸、 テ ト ラ ヒ ドロ フタル 酸、 フタル酸、 イ ソフタル酸、 テレフタル酸、 アジピン酸、 ァゼラ イ ン酸、 セバシ ン酸、 ト リ メ リ ッ ト酸及びそれらの 無水物及び/又はメ チルエステルが例示され、 夫々単独で 又は 2種以上を適宜組み合わせて使用する こ とが可能であ る。 中でも、 テ レフ タル酸が推奨される。
本ポ リ エステル樹脂の酸価 [ mg- KOH/g] は、 1 0〜 1 5 0、 特に 3 0〜 1 0 0程度が推奨される。 酸価が 1 0未満 の場合には、 硬化塗膜の強度や耐水性が著し く 低下し、 1 5 0を超える場合には、 粉体塗料の貯蔵安定性や硬化塗膜 の平滑性が劣る傾向がある。
本ポ リ エステル樹脂の溶融温度と しては、 4.0〜 1 5 0 °C、 特に 6 0〜 1 3 0 °Cが推奨される。 溶融温度が 4 0 °C 未満の場合には、 粉体塗料のブロ ッ キ ングを起こ し、 1 5 0 °Cを超える場合には、 溶融粘度が高く な り硬化塗膜の平 滑性を低下させる傾向がある。
本発明エポキシ樹脂と化合物 ( B ) の推奨される適用比 率と しては、 化合物 ( B ) 中のエポキシ基と反応する官能 基/エポキシ基の当量比が 0. 5〜 2. 0である こ とが好 ま し く 、 よ り好ま し く は 0. 7〜 1. 5程度である。 この 範囲よ り多く ても少な く ても、 硬化不良を起こ し易く 、 所 望の塗膜物性が得られに く い。
本発明に係る粉体塗料用樹脂組成物には、 更に硬化促進 剤を配合する こ とができ る。 かかる硬化促進剤と しては、 従来公知の化合物、 2 —ゥ ンデシルイ ミ ダゾ—ル、 2 —へ プタデシルイ ミ ダゾ一ル、 1 — シァ ノ エチルー 2 —ゥ ンデ シルイ ミ ダゾール等のィ ミ ダゾール類、 臭化テ ト ラェチル ア ンモニゥム、 臭化テ ト ラ プチルア ンモニゥム等の第四級 ア ンモニゥ ム塩、 ト リ ス (ジ メ チルア ミ ノ メ チル) フ エ ノ ール等の第三級ァ ミ ン類、 ォク チル酸亜鉛、 ォクチル酸錫、 アル ミ ニウムァセチルアセ ト ン等の有機金属化合物、 ト リ フ エニルホス フ ィ ン、 亜 リ ン酸 ト リ フ ヱニル等の有機 ,リ ン 系化合物等が例示される。
硬化促進剤の配合量は、 本発明エポキシ樹脂、 本ポ リ エ ステル樹脂又は硬化剤の種類によ つ て適宜選択する こ とが 可能であるが、 通常、 本発明エポキシ樹脂に対し、 0 . 0 1 〜 1 0重量%程度使用される。
本発明に係る粉体塗料用樹脂組成物には、 更に必要に応 じて、 紫外線吸収剤、 抗酸化剤、 光安定剤、 顔料、 染料、
. 難燃剤、 流動調整剤、 レべ リ ング剤、 表面張力調 整剤、 粘着付与剤、 カ ッ プリ ング剤、 消泡剤等を本発明の 所定の効果に悪影響を及ぼさない範囲内で適宜配合する こ とができ る。
本発明に係る粉体塗料用樹脂組成物は、 その構成成分を 従来公知の装置を用いて混合、 溶融混練り、 粉砕する こ と によ り調製される。 溶融混練り は、 通常、 7 0 〜 1 5 0 °C 程度の温度で行われ、 本発明の所定の効果に悪影響を及ぼ さない範囲内であれば、 本発明エポキシ樹脂と本ポ リ エス テル樹脂や硬化剤とが、 単に混合しているだけでも良いし、 —部反応していて も良い。
通常、 本発明に係る粉体塗料用樹脂組成物は、 静電吹き 付け法や流動浸漬法によ っ て塗着され、 1 0 0 °C以上、 好 ま し く は 1 2 0 °C〜 2 5 0 °Cの温度で焼き付け られて硬化 塗膜となる ものである。 焼き付け時間は、 通常、 1 分'間〜 2時間程度であ り、 更に必要に応じて後硬化を行なっ ても 良い。 塗着されなかっ た粉体塗料用樹脂組成物は、 回収し て再び塗装に供する こ とが可能である。
かく して得られる粉体塗料用樹脂組成物は、 屋外光線等 の紫外線に曝される用途、 特にサッ シ、 門扉、 フ ヱ ンス、 ガレー ジ等の建材、 ガー ドレール、 ガー ドパイ プ、 交通標 識等の交通関連製品、 自動車、 自転車、 モーターバイ ク等 の車両関連製品, マ ー 家具類、 冷蔵庫、 ク ーラー、 洗 濯機、 照明器具等の弱電機器等の塗料と して有用である。 実施例 以下、 実施例によ り本発明を詳細に説明する。
尚、 下記の項目の内容は、 夫々以下のとおり である。
1 ) 数平均分子量 (M n ) : ゲルパー ミ エイ シ ヨ ンク ロマ ト グラ フ ィ 一によ り求めた測定結果を解析し、 ポ リ スチ レ ン換算によ り表わ した ものである。
2 ) 1 分子当た り の平均官能基数 : エポキシ樹脂 1分子あ たりのエポキ シ基数の平均値を表したものである。 (M n
/エポキ シ当量) によ り算出 した。 3 ) エポキシ基/水酸基当量比 : 一般式 ( 4 ) のポ リ オ一 ル中の水酸基に対する一般式 ( 5 ) のジグ リ シジルエーテ ル中のエポキシ基の当量比を表す。
4 ) ェピク ロ ロ ヒ ド リ ン 水酸基当量比 : 一般式 ( 4 ) の ポ リ オール中の水酸基に対するェピク ロ ロ ヒ ド リ ンの当量 比を表す。
実施例 I 一 1
回転式撹拌装置、 デカ ン夕、 温度計を備えた反応器に 1, 4ー シ ク ロへキサ ン ジメ タ ノ ール (商品名 「 リ カ ピノ ール DM」 、 新日本理化株式会社製) 7 2 、 キ シ レ ン 4 0 0 g、 塩化第二鍚五水塩 1. 7 gを仕込み、 8 0 °Cで 0. 5 時間溶解した。 3 G °Cまで冷却後、 水素化ビス フ ェ ノ ール Aのジグ リ シ ジルエーテル (商品名 「 リ カ レ ジ ン H B E— 1 0 0」 、 新日本理化株式会社製) 1 6 0 gを仕込み撹拌 しつつ昇温して、 1 0 0 °Cで 2時間反応し、 次にェピク ロ ロ ヒ ド リ ン 5 5 gを 1 0 0 °Cで 0. 5時間かけて滴下し、 更に 1 0 0 °Cで 1時間熟成して付加反応を終了 した。
次いで 8 0 °Cまで冷却後、 塩化べンジル ト リ メ チルア ン モニゥム 0. 9 gを添加し、 固体の水酸化ナ ト リ ウム 2.4 gを 8 0 °Cで 0. 5時間かけて添加 した後、 8 0 °Cで 2時 間熟成して閉環反応を終了 した。
次いで、 副生した塩化ナ ト リ ウム及び未反応の水酸化ナ ト リ ウムを濾過及び水洗によ り除去し た後、 水及びキシ レ ンを留去した。
その結果、 M n l 9 1 0、 エポキシ当量 4 7 6、 1分子 当た り の平均官能基数 4. 0のエポキシ樹脂 (エポキシ樹 脂 A) を得た。 このときのエポキシ基 Z水酸基当量比は 0. 7 5、 ェ ピク ロ ロ ヒ ドリ ン Z水酸基当量比は 0. 6 0であ る。 この ものの硬化物の耐候性及び耐水性を評価した結果 を第 1表に示す。
上記で得られたエポキシ樹脂は、 下記の式 ( i ) で表さ れ 甚を有し、 末端が水酸基ま たはグ リ シ ジル基である。
該式 ( i ) において、 R " および R b は、 同一又は異な つて、 それぞれ、 水素原子、 グリ シジル基又は式 ( i 2 )
[式中、 R c、 R αおよび R e 同一又は異なって、 それぞ れ、 水素原子又はグ リ シジル基を示す。 ] で表される基を 示す。
OR
Figure imgf000061_0001
Figure imgf000061_0002
t
6 S
/XDd 実施例 I ― 2
実施例 I 一 1 と同様の反応器に水素化ビスフ エ ノ ール A (商品名 「リ カ ピノ ール H B」 、 新日本理化株式会社製) 1 2 3 g及びキシ レ ン 3 0 0 gを仕込み、 1 3 0 °Cで 0. 5時間溶解した。 1 0 0 °Cまで冷却後、 塩化第二錫五水塩 1. 9 gを仕込み、 ェピク ロ ロ ヒ ド リ ン 5 5 gを 1 0 0 °C で 0. 5時間かけて滴下し、 1 0 0 °Cで 1時間熟成した。 次いで、 「リ カ レジ ン H B E— 1 0 0」 8 5 gを 1 0 0 °C で 0. 5時間かけて仕込み、 1 0 0でで 1. 5時間反応し、 更にェピク ロ ロ ヒ ド リ ン 5 5 gを 1 Γΐ n。rで n . 5時間か けて滴下し、 1 0 0 °Cで 1時間熟成して付加反応を終了し た。
次いで、 塩化べン ジル ト リ メ チルア ンモニゥ ム 1. 9 g を添加し、 5 0 %水酸化ナ ト リ ウム水溶液 1 4 2 gを 8 0 °Cで 0. 5時間かけて添加した後、 8 0 °Cで 5時間熟成し て閉環反応を終了した。
次いで、 副生した塩化ナ ト リ ウム及び未反応の水酸化ナ ト リ ウ ムを水洗によ り除去した後、 水及びキシ レ ンを留去 した。
その結果、 M n l 0 1 0、 エポキ シ当量 3 0 2、 1分子 あた り の平均官能基数 3. 3のエポキ シ樹脂 (エポキ シ樹 脂 B ) を得た。 このと きのエポキシ基/水酸基当量比は 0. 4 0、 ェピク ロロ ヒ ドリ ン/水酸基当量比は 1 . 2である。 この ものの硬化物の耐候性及び耐水性を評価した結果を第 1表に示す。
上記で得られたエポキシ樹脂は、 下記の式 ( i i ) で表 される基を有し、 末端が水酸基またはグリ シジル基である。 該式 ( i i ) において、 R f および R g は、 同一又は異 なって、 それぞれ、 水素原子、 グ リ シジル基又は式
( i i - 2 ) [式中、 R h R 1 および R j は、 同一又は 異なつて、 それぞれ、 水素原子又はグリ シジル基を示す。 ] ^される基を示す。
— ^
M
HOHH¾
Figure imgf000064_0001
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実施例 I 一 3
実施例 I 一 1 と同様の反応器に 「リ カ ピノ ール H B .」 1 2 3 g、 ジエチレングリ コールジメ チルエーテル 1 6 0 g、 塩化第二錫五水塩 2. 2 gを仕込み、 1 0 0 で 0. 5時 間溶解した。 「 リ カ レ ジ ン H B E— 1 0 0」 1 4 9 gを 1 0 0 °Cで 1時間かけて仕込み、 1 0 0 °Cで 1時間反応し、 次にェピク ロ ロ ヒ ド リ ン 1 1 0 gを 1 0 0 °Cで 0. 5時間 かけて滴下し、 更に 1 0 0でで 1時間熟成して付加反応を 終了した。
次いで、 ジエチ レ ング リ コールジメ チノレエ一テルを減圧 下に留去した後、 キシレ ン 4 0 0 gを仕込んで溶解させた。 次いで、 塩化ベン ジル ト リ ノ ブ'ルア ンモニゥム 1. 8 gを 添加し、 固体の水酸化ナ ト リ ウム 4 8 gを 8 0 °Cで 0. 5 時間かけて添加 した後、 8 0 °Cで 2時間熟成して閉環反応 を終了 した。
次いで、 副生した塩化ナ ト リ ウム及び未反応の水酸化ナ ト リ ウ ムを濾過及び水洗によ り 除去した後、 水及びキシ レ ンを留去した。
その結果、 M n l 5 2 0、 エポキシ当量 4 0 1、 1分子 あた り の平均官能基数 3. 8のエポキシ樹脂 (エポキシ樹 脂 C ) を得た。 このときのエポキシ基/水酸基当量比は 0. 7 0、 ェピク ロ ロ ヒ ドリ ン Z水酸基当量比は 1. 2である。 この ものの硬化物の耐候性及び耐水性を評価した結果を第 1表に示す。
上記で得られたエポキシ樹脂は、 上記の式 ( i i ) で表 される基を有し、 末端が水酸基またはグリ シジル基である。 比較例 I 一 1
実施例 I — 1 と同様の反応器に 「 リ カ ピノ ール D MJ 7
2 g、 キシ レ ン 4 0 0 g、 塩化第二錫五水塩 1. 7 gを仕 込み、 8 0 °Cで 0. 5時間溶解した。 3 0 °Cまで冷却後、 「リ カ レ ジ ン H B E— 1 0 0」 2 3 4 gを仕込み撹拌しつ つ昇温したところ、 9 0 °Cに到達したところでゲル化した。 このと きのエポキシ基/水酸基当量比は 1. 1である。 午乂 v 丄 ー
実施例 I _ 1 と同様の反応器に 「 リ カ ピノール H B」 1 2 3 g、 ジエチレングリ コールジメ チルエーテル 1 6 0 g、 塩化第二錫五水塩 2. 2 gを仕込み、 1 0 0 で 0. 5時 間溶解した。
こ こで実施例 I 一 3の処方と は逆に、 ェピク ロ ロ ヒ ド リ ン 1 1 0 gを 1 0 0 °Cで 0. 5時間かけて滴下し、 1 0 0 °Cで 1時間反応した後に、 「リ カ レ ジ ン H B E— Γ 0 0」 1 4 9 gの仕込みを 1 0 0 °Cで開始したと こ ろ、 約 5 0 g 仕込んだ時点でゲル化した。
これは、 ゲル化時点でのエポキ シ基 Z水酸基当量比は約 0. 2 4、 ェ ピク ロ ロ ヒ ドリ ン Z水酸基当量比は 1. 2で あるが、 本比較例では、 ェピク ロ ロ ヒ ド リ ンの先仕込みに よ り、 「 リ カ レ ジ ン H B E— 1 0 0」 のエポキシ基のモル 数が、 ェ ピク ロ ロ ヒ ド リ ンの付加 していない 「リ カ ピノ ー ル H B」 の水酸基のモル数よ り多い状態にな り、 過剰のェ ポキシ基が三次元架橋したためにゲル化したものと考えら れる。
得られた樹脂の硬化物について、 耐候性および耐加水分 解性を調べ、 結果を下記表 1 に示す。
ェポキシ樹 鉀成物の硬化条件
所定のエポキシ樹脂組成物を試験板に塗布し、 2 5 °C X 2 4時間 + 8 0 °C X 5時間の条件で硬化する。
硬化物の耐候性
試験板 (鋼板) 上に作成した厚さ 0. 7〜 0. 8 mmの塗 膜について、 ゥェザオメ 一夕 ( (株) 東洋精機製作所製) を使用 して、 ブラ ッ クパネル温度 6 3°C、 相対湿度 6 0 %, 2時間毎に 1 8'分間散水の条件下に 1 0 0 0時間曝露した ものの光沢及び黄変色を観察する。
硬化物の耐加水分解性
試験板 (ガラ ス板) 上に作成した厚さ 0. 7〜 0. 8 mm の塗膜について、 1 0 %水酸化ナ ト リ ウム水溶液中に、 2 5 °Cで 1 0 0 0時間浸潰したものの塗膜の状態を観察する。
実施例
I一 1 I 一 2 I一 3 配合 (重量部)
エポキシ樹脂 A 100
エポキシ樹脂 B 100
ェボキシ樹脂 c 100
N—へ- ンシ- ルエチレンシ * 、、 J 20 32 24 ルチ ル型酸化チ タ ン 30 30 30 キ シ レ ン 30 25 30 耐候性 良好 良好 良好 耐加水分解性 良好 良好 良好
本発明に係る方法で製造されたエポキシ樹脂は、 カチォ ン電着塗料、 粉体塗料、 溶剤型塗料等の塗料、 成型材料、 封止材料、 カチオ ン重合性樹脂、 カチオ ン重合性の紫外線 硬化樹脂、 塩化ビニル樹脂用安定剤等に有用な材料で、 こ れらに適用 したと き、 作業性に優れ、 優れた硬化性を発揮 し、 耐候性、 耐加水分解性に優れた硬化物を与える。 かかるエポキシ樹脂は、 本発明に係る製造方法によ り、 工業的に製造する こ とができ る。 以下に、 本発明ェポキシ樹脂を光硬化性樹脂組成物に使 用する用途に関し、 実施例および比較例を揚げる。 製造例 は、 本発明のエポキシ樹脂の調製法を示すものである。 製造例 I 1 — 1
回転式撹拌装置、 デカ ン夕、 温度計を備えた反応器に、 「リ カ ピノ ール H B」 1 2 3 g ( 0 . 5 0 モル) 及びキシ レ ン 3 0 0 gを仕込み、 1 3 0 ° で 0 . 5時間溶解した。
1 n 0 °cまで冷却後、 塩化第二錫五水塩 1 . 9 gを仕込み、 ェ ピク ロ ロ ヒ ド リ ン 5 5 g ( 0 . 6 0 モル) を 1 0 0 °Cで 0 . 5 T か て滴下し、 1 0 0 °Cで 1 時間熟成した。 次 いで、 水素化ビス フ エ ノ ーノレ Aの ジ グ リ シジルエーテル (商品名 「リ カ レジン H B E— 1 0 0」 、 新日本理化社製) 2 3 ( 0 . 0 5 5 モル) を 1 0 0 °Cで 0 . 5時間かけて 仕込み、 1 0 0 °Cで 1 . 5時間反応し、 更にェピク ロ ロ ヒ ド リ ン 5 5 g ( 0 . 6 0 モル) を 1 0 0 °Cで 0 . 5時間か けて滴下し、 1 0 0 °Cで 1時間熟成して付加反応を終了し た。
次いで、 塩化べン ジル ト リ メ チルア ンモニゥ ム 1 . 9 g を添加し、 5 0 %水酸化ナ ト リ ウ ム水溶液 1 4 2 gを 8 0 °Cで 0 . 5時間かけて添加した後、 8 ◦ °Cで 5 時間熟成し て閉環反応を終了 した。
次いで、 副生した塩化ナ ト リ ゥ ム及び未反応の水酸化ナ ト リ ウムを水洗によ り除去した後、 水及びキシ レ ンを留去 した。
その結果、 M n 5 4 2、 エポキ シ当量 2 4 7、 1分子当 たりの平均官能基数 2. 2のエポキシ樹脂 (エポキシ樹脂 A) を得た。 このと きのエポキシ基/水酸基当量比は 0. 1 1、 ェピク ロ ロ ヒ ド リ ン Z水酸基当量比は 1. 2で め
本実施例で得られたエポキシ樹脂は、 上記の式 ( i i ) で表される基を有し、 末端が水酸基またはグリ シジル基で あ 。
製造例 I I 一 2
製造例 I I 一 1 と同様の反応器に —リ カ ピノ ール H B」 1 2 3 g ( 0. 5 0モル) 及びキシレン 3 0 0 gを仕込み、 1 3 0 で 0. 5時間溶解した。 1 0 0 °Cまで冷却後、 塩 化第二錫五水塩 1. 9 gを仕込み、 ェピク ロ ロ ヒ ド リ ン 5 5 g ( 0. 6 0モル) を 1 0 0 °Cで 0. 5時間かけて滴 下し、 1 0 0 °Cで 1時間熟成した。 次いで、 「リ カ レ ジン H B E — 1 0 0」 8 5 g ( 0. 2 0 モル) を 1 0 '0 °Cで 0. 5時間かけて仕込み、 1 0 0 °Cで 1. 5時間反応し、 更にェ ピク ロ ロ ヒ ド リ ン 5 5 g ( 0. 6 0モル) を 1 0 0 °Cで 0. 5時間かけて滴下し、 1 0 0 °Cで 1時間熟成して 付加反応を終了 した。
次いで、 塩化べン ジル ト リ メ チルア ンモニゥム 1 · 9 g を添加し、 5 0 %水酸化ナ ト リ ウム水溶液 1 4 2 gを 8 0 °Cで 0. 5時間かけて添加した後、 8 0 °Cで 5時間熟成し て閉環反応を終了 した。
次いで、 副生した塩化ナ ト リ ウム及び未反応の水酸化ナ ト リ ゥムを水洗によ り除去した後、 水及びキシ レ ンを留去 した。
その結果、 M n l 0 1 0、 エポキシ当量 3 0 2、 1分子 あたり の平均官能基数 3. 3のエポキシ樹脂 (エポキシ樹 脂 B ) を得た。 このとさのニポキン基 Z水酸基当量比は 0. 4 0、 ェピク ロロ ヒ ドリ ン Z水酸基当量比は 1. 2である。 本実施例で得られたエポキシ樹脂は、 上記の式 ( i i ) で表される基を有し、 末端が水酸基またはグリ シジル基で ある
製造例 I I — 3
製造例 I I — 1 と同様の反応器に 1, 4 ー シク ロへキサ ンジメ タ ノ ール (商品名 「リ カ ピノ ール D M」 、 新日本理 化社製) 7 2 g ( 0. 5 0モル) 、 キシ レ ン 4 0 0 g、 塩 化第二錫五水塩 1. 7 gを仕込み、 8 0 °Cで 0. 5時間溶 解した。 3 0 °Cまで冷却後、 「リ カ レジ ン H B E— 1 0 0」 1 6 0 g ( 0. 3 8 モル) を仕込み撹拌しつつ昇温して、 1 0 0 °Cで 2時間反応し、 次にェピク ロ ロ ヒ ド リ ン 5 5.g ( 0. 6 0モル) を 1 0 0 °Cで 0. 5時間かけて滴下し、 更に 1 0 0 °Cで 1時間熟成して付加反応を終了した。
次いで 8 0 °Cまで冷却後、 塩化べンジル ト リ メ チルア ン モニゥム 0. 9 gを添加し、 固体の水酸化ナ ト リ ウム 2 4 gを 8 0 °Cで 0. 5時間かけて添加した後、 8 0 °Cで 2時 間熟成して閉環反応を終了 した。
次いで、 副生した塩化ナ ト リ ウム及び未反応の水酸化ナ ト リ ゥムを濾過及び水洗によ り除去した後、 水及びキシ レ ンを留去した。
の 果、 M n 1 9 1 0、 エポキシ当量 4 7 6、 1分子 当たり の平均官能基数 4. 0のエポキシ樹脂 (エポキシ樹 月旨 C ) を得た。 このときのエポキシ基 水酸基当量比は 0. 7 5、 ェピク ロ ロ ヒ ド リ ン/水酸基当量比は 0. 6 0であ
Ό。
本実施例で得られたエポキシ樹脂は、 上記の式 ( i ) で 表される基を有し、 末端が水酸基またはグリ シジル基であ る o
実施例 I I 一 1
エポキシ樹脂 A 1 0 0重量部に光力チオ ン重合開始剤と して 「 C I T 1 6 8 2」 (商品名、 日本曹達社製、 以下 「光開始剤 A」 と略記する。 ) 2重量部を溶解して光硬化 性ェポキシ樹脂組成物を作成した。 光開始剤の溶解性は.良 好であ っ た。
光硬化性エポキシ樹脂組成物の指触乾燥性及び内部硬化 性を後述する方法で測定した。 更に、 指触乾燥試験を行な つた後、 後述する条件で熱後硬化した硬化塗膜の耐候性、 鉛筆硬度、 付着性、 耐屈曲性、 耐衝撃性を後述する方法で 測定した。 得られた結果を表 2 に示す。
実施例 I I — 2及び 3
ェポキシ樹脂 Aを下記表 2 に記載のよ う にェポキシ樹脂 B及び C に変えた以外は実施例 I I 一 1 と同様に して、 光 硬化性ェポキシ樹脂組成物を作成した。 いずれ-の樹脂組成 物においても、 光開始剤の溶解性は良好であっ た。
又、 実施例 I I — 1 と同様に して該光硬化性エポキ シ樹 脂組成物の指触乾燥性、 内部硬化性、 耐候性、 鉛筆硬度、 付着性、 耐屈曲性、 耐衝撃性を測定した。 得られた結果を 実施例 I ί — 4
エポキシ樹脂 A 1 0 0重量部に光力チオ ン重合開始剤と し て ト リ フ ヱ ニノレス ノレホニ ゥ ムへキサ フ ノレオ ロ フ ォ ス フ エ ー ト ( 5 0重量% プ ロ ピ レ ンカーボネー ト溶液、 以下 「光 開始剤 B」 と略記する。 ) 2重量部を溶解して、 光硬化性 エポキ シ樹脂組成物を作成した。 光開始剤の溶解性はやや 悪ぐ微濁状態であっ た。
又、 実施例 I I 一 1 と同様に して該光硬化性エポキシ樹 脂.組成物の指触乾燥性、 内部硬化性、 耐候性、 鉛筆硬度、 付着性、 耐屈曲性、 耐衝撃性を測定 した。 得られた結果を 表 2 に示す。
実施例 I I 一 5
エポキシ樹脂 Aを、 エポキシ樹脂 A 8 5重量部と 3, 4 一エポキ シ シ ク ロへキシルメ チルー 3 ' , 4, 一エポキ シ シク ロへキサンカルボキシレー ト (以下 「エポキシ樹脂 D」 と略記する。 ) 1 5重量部との混合物に変えた以外は実施 例 I I 一 1 と同様に して、 光硬化性ェポキシ樹脂組成物を 作成した。 光開始剤の溶解性は良好であ っ た。
又、 実施例 I I 一 1 と同様に して光硬化性エポキシ樹脂 組成物の指触乾燥性、 内部硬化性、 耐候性、 鉛筆硬度、 付 着性、 耐屈曲性、 耐衝撃性を測定した。 得られた結果を表 2 に示す。
実施例 I I — 6
エポキシ樹脂 Aを、 エポキシ樹脂 B 5 0重量部と水素化 ビスフ エ ノ ール Aの ジグ リ シ ジルェ一テル (商品名 「 リ カ レ ジ ン H B E— 1 0 0」 、 新日本理化社製、 以下 「ェポキ シ樹脂 F」 と略記する。 ) 5 0重量部との混合物に変えた 以外は実施例 I I 一 1 と同様に して光硬化性エポキシ樹脂 組成物を作成 した。 光開始剤の溶解性は良好であ つ た。, 又、 実施例 I I 一 1 と同様に して該光硬化性エポキシ樹 脂組成物の指触乾燥性、 内部硬化性、 耐候性、 鉛筆硬度、 付着性、 耐屈曲性、 耐衝撃性を測定した。 得られた結果を 表 2 に示す。
比較例 I I 一 1
エポキシ樹脂 Aを ビス フ エ ノ ール A ジグ リ シジルエーテ ノレ (以下 「エポキシ樹脂 E」 と略記する。 ) に変えた以外 は実施例 I I 一 1 と同様に して光硬化性エポキシ樹脂組成 物を作成した。 光開始剤の溶解性は良好であっ た。
又、 実施^ I I - 1 と同様に して該光硬化性エポキシ樹 脂組成物の指触乾燥性、 内部硬化性、 耐候性、 鉛筆硬度、 付着性、 耐屈曲性、 耐衝撃性を測定した。 得られた結果を 表 2 に示す。
比較例 I I 一 2
ェポキシ樹脂 Aをェポキシ樹脂 D に変えた以外は実施例 I I - 1 と同様に して光硬化性エポキシ樹脂組成物を作成 した。 光開始剤の溶解性は良好であ っ た。 .
又、 実施例 I I 一 1 と同様に して該光硬化性エポキシ樹 脂組成物の指触乾燥性、 内部硬化性、 耐候性、 鉛筆硬度、 付着性、 耐屈曲性、 耐衝撃性を測定 した。 得られた結果を 表 2 に示す。
上記で得られた光硬化性ェポキシ樹脂組成物の硬化条件、 性能の測定法は次の通りである。
光硬化性エポキシ樹脂組成物の硬化条件
エポキシ樹脂 1 0 0重量部に対し、 光力チオ ン重合開始 剤を所定量溶解し、 所定の試験板に 7 0 の膜厚で塗布 し、 紫外線硬化用照射器 (UE011- 227-01、 アイ グラ フ イ ツ ク ス社製) を用い、 高圧水銀ラ ンプ (lkw/12. 5cm) で、 ベ ル ト コ ンベアを用い 1 5 cmの照射距離で、 ベル ト コ ンベア ス ピー ドを変えて 1パスで指触乾燥する条件で硬化する。
その後、 オーブンで 1 0 0 °C、 1 時間後硬化して、 耐候 性、 鉛筆硬度、 付着性、 耐屈曲性、 耐衝撃性等 塗 ¾性 を測定した。 試験版と して、 耐屈曲性には標準試験板 (JI S G-3303 CSPTE) ) を用い、 その他の試験には標準試験板 ( J IS G-314KSPCC 〜SB) ) を用いた。
指触乾燥性及び内部硬化性
上記硬化条件で、 1パスで指触乾燥する最少のベル ト コ ンベアス ピー ドで示す。 この時、 7 0 /z m膜厚のフ ィ ルム が内部まで硬化していた ら内部硬化性を〇と し、 表面のみ の硬化で内部は未硬化の時は内部硬化性を Xで示した。 硬化物の耐候性
試験板上に作成した塗膜について、 ゥェザオ メ 一夕 C i 3 5 (ATLAS 社製) を用いキセノ ンバ一ナ (0.39W/m2 (at 340nm)) を使用 して、 ブラ ッ クパネル温度 6 3 °C、 .2 時間毎に 1 8分間散水の条件下に 3 0 0時間曝露したもの の黄変色を目視で観察する。 黄変の見られない ものを〇で 示し、 黄変する ものを Xで示した。
鉛筆硬度
J I S K— 5 4 0 0 に準じた。 塗膜硬度を、 鉛筆の芯 の硬さを変えて測定し、 擦り傷を生じない最大の鉛筆の芯 の硬度で示した。
付着性 (碁盤目テープ法)
J I S K一 5 4 0 0 に準じた。 試験片上の塗膜を貫通 して、 素地面に達する切り 傷を碁盤目状 ( 1 X 1 mm角、 1 0 0個) につけ、 この碁盤目の上に、 粘着テープをはり、 剥 した後の塗膜の付着状態を目視で観察した。 1〜 1 0点 で評価し、 付着性がよい程点数が高い。
耐屈曲性
J I S K— 5 4 0 0に準じた。 塗膜を外に し半径の異 なる丸棒を軸に して試験片を折り 曲げ、 この時に生じ る塗 膜の上面と下面との伸び率の差による割れの抵抗性を調べ る。 割れを生 じない丸棒の最小半径で評価する。 表示した 折り 曲げ半径の小さ い方が伸び率の差は大き く 、 耐屈曲性 は良好である。 耐衝撃性 (衝撃変形試験)
J I S K— 5 4 0 0 に準じた。 塗膜の表面に半径 1.Z 8イ ンチの球体が衝突し、 衝撃的変形を生じた時の衝撃抵 抗性を、 割れ、 剥がれができるかどうかで調べる。 質量 5 0 0 gの落体の落下したとき割れ、 剥がれが生じない最大 距離により評価する。 距離が長いほど耐衝撃性が良好であ る 0
表 2
Figure imgf000079_0001
本発明に係る光硬化性エポキシ樹脂組成物は、 耐候性に 優れ、 光硬化速度が速く 、 厚膜の均一硬化が可能であり、. 酸素による表面の硬化性阻害がなく 、 接着性、 可撓性、 耐 衝撃性等の塗膜物性に優れ、 毒性、 皮膚刺激性が低く、 プ ラスチッ クや金属のツヤニス等のコ一ティ ング材料、 塗料、 接着剤、 印刷イ ンキ、 フ ォ ト レ ジス ト、 封止剤、 刷版剤等 に有用な光硬化性樹脂組成物を提供できる。 以下に、 本発明のエポキシ樹脂を粉体塗料と して使用 し た場合の実施例を掲げる。 製造例は、 本発明のエポキシ樹 脂の調製法および本発明のエポキシ樹脂と組み合わせて使 用するポ リ エステル樹脂の調製法を示す。
製造例 I I I 一 1
撹拌装置、 デカ ン夕及び温度計を備えた 1 リ ッ ト ルの 4 ッロフ ラ ス コ に水素化ビスフ エ ノ ール A (商品名 「 リ カ ビ ノ ール H B」 、 新日本理化社製) 1 2 3 g ( 0. 5 0モル) 及びキシレ ン 3 0 0 gを仕込み、 1 3 0 °Cで溶解した。 次 いで、 1 0 0 °Cで塩化第二錫五水塩 1. 9 gを仕込み、 ェ ピク ロロ ヒ ド リ ン 5 5 g ( 0. 6 0モル) を 0. 5時間か けて滴下し、 1時間熟成した。 更に 1 0 0 °Cで水素化ビス フ エ ノ ール Aの ジ グ リ シ ジルエーテル (商品名 「 リ カ レ ジ ン H B E — 1 0 0」 、 新日本理化社製) 8 5 g ( 0. 2 0 モル) を 0. 5時間かけて仕込み、 1. 5時間反応した。 次いで、 1 0 0 °Cでェ ピク ロ ロ ヒ ド リ ン 5 5 g ( 0. 6 0 モル) を 0. 5時間かけて滴下し、 1時間熟成して付加反 応を終了 した。
次に、 8 0 °Cで塩化べンジル ト リ メ チルア ンモニゥム 1. 9 gを添加し、 5 0 %水酸化ナ ト リ ウム水溶液 1 4 2 gを 0. 5時間かけて添加した後、 5時間熟成して閉環反応を 終了 した。 副生した塩化ナ ト リ ウム及び未反応の水酸化ナ ト リ ゥムを水洗によ り除去した後、 水及びキシ レ ンを留去 した。
その結果、 M n l O l O、 エポキシ当量 3 0 2、 1分子 当たり G平均官能基数 3. 3のエポキシ樹脂 (エポキシ樹 脂 A) を得た。 このと きのエポキシ基 水酸基当量比は、 0. 4 0、 ェピク ロ ロ ヒ ド リ ン /水酸基当量比は、 1. 2 であ る。
本実施例で得られたエポキシ樹脂は、 上記の式 ( i i ) で表される基を有し、 末端が水酸基またはグ リ シジル基で の る o
製造例 I I I 一 2
製造例 I I I — 1 と同様の反応器に 1 , 4 — シク ロへキ サ ン ジ メ タ ノ ール (商品名 「 リ カ ピノ ール D M」 、 新日本 理化社製) 7 2 g ( 0. 5 0モル) 、 キ シ レ ン 4 0 0 g、 塩化第二錫五水塩 1. 7 gを仕込み、 8 0 °Cで溶解した。 3 0 °Cま で冷却後、 「 リ カ レ ジ ン H B E — 1 0 0」 1 6 0 g ( 0. 3 8モル) を仕込み撹拌しつつ昇温して、 1 0 0 °Cで 2時間反応し、 次にェピク ロ ロ ヒ ド リ ン 5 5 g ( 0. 6 0モル) を 1 0 0 °Cで 0. 5時間かけて滴下し、 1時間 熟成して付加反応を終了 した。
次いで 8 0 °Cまで冷却後、 塩化べンジル ト リ メ チルア ン モニゥ ム 0. 9 gを添加し、 固体の水酸化ナ ト リ ウム 2 4 gを 8 0 °Cで 0. 5時間かけて添加した後、 8 0 °Cで 2時 間熟成して閉擐反応を終了 した。 副生した塩化ナ ト リ ウム 及び未反応の水酸化ナ ト リ ゥムを濾過及び水洗によ り除去 した後、 水及びキシ レ ンを留去した。
その結果、 M n l 9 1 0、 エポキシ当量 4 7 6、 1分子 当た り の平均官能基数 4. 0のエポキシ樹脂 (エポキシ樹 脂 B ) を得た。 このときのエポキシ基 Z水酸基当量比は 0. 7 5、 ェピク ロ ロ ヒ ド リ ン Z水酸基当量比は 0. 6 0であ o
本実施例で得られたエポキシ樹脂は、 上記の式 ( i ) で 表される基を有し、 末端が水酸基またはグ リ シジル基であ. る。
製造例 I I I 一 3
製造例 I I I — 1 と同様の反応器に 「リ カ ピノ ール H B」 1 2 3 g ( 0. 5 0モル) 及びジエチ レ ン グ リ コ ールジメ チルエーテル 3 0 0 gを仕込み、 1 1 0 °Cで溶解した。 1 0 0 °Cまで冷却後、 塩化第二錫五水塩 1. 9 gを仕込み、 「 リ カ レ ジ ン H B E— 1 0 0」 1 5 2 g ( 0. 3 6モル) を 1時間かけて仕込み、 0. 5時間反応した。 更に 1 0 0 °Cでェピク ロ ロ ヒ ド リ ン 3 0 g ( 0. 3 2モル) を 0. 5 時間かけて滴下し、 1時間熟成して付加反応を終了した。
次いで、 1 0 0 °C、 減圧下にジエチ レ ング リ コールジメ チルエーテルを留去し、 キ シ レ ン 5 0 0 g、 塩化べン ジル ト リ メ チルア ンモニゥム 0. 7 gを添加し、 固体の水酸化 ナ ト リ ウム 1 3 gを 8 0°Cで 0. 5時間かけて添加した後、 2時間熟成して閉環反応を終了した。
次いで、 副生した塩化ナ ト リ ゥム及び未反応の水酸化ナ ト リ ウ ムを濾過及び水洗によ り除去した後、 水及びキ シ レ ンを留去した。
その結果、 M n l 8 6 0、 エポキシ当量 8 9 0、 1分子 当たり の平均官能基数 2. 1のエポキシ樹脂 (エポキシ樹 脂 C ) を得た。 このと きのエポキシ基 Z水酸基当量比は 0. 7 2、 ェ ピク ロ ロ ヒ ド リ ン 水酸基当量比は 0. 3 2であ る。
本実施例で得られたエポキシ樹脂は、 上記の式 ( i i ) で表される基を有し、 末端が水酸基またはグ リ シジル基で ある。
製造例 I I I 一 4
製造例 I I I 一 1 と同様の反応器にテ レフタル酸 1 0 0 g ( 0. 6 0 モル) 、 へキサ ヒ ドロ テ レ フ タ ル酸 8 6 g ( 0. 5 0モル) 、 ネオペンチルグ リ コール 9 9 g ( 0. 9 5モル) 、 ト リ メ チロールプロパン 7 g ( 0. 0 5モル) 、 触媒と してジォクチル錫ォキサイ ド 0. 3 g、 キシ レ ン 1. 0 gを仕込み、 1 6 0 °Cから 2 5 0 °Cまでキシレ ンの 共沸脱水下、 徐々 に昇温し、 常圧、 窒素ガス通気の条件で 1 0時間反応を した後、 2 5 0 ° ( 、 5 mmhgまで減圧してキ シ レ ンを除去して酸価 3 4、 溶融温度 1 1 6 °Cのポ リ エス テル樹脂 ( :リ エス 7ル樹脂 A ) を得た。
製造例 I I I 一 5
製造例 I I I 一 1 と同様の反応器にテ レフタル酸 8 3 g ( 0. 5 0モル) 、 へキサ ヒ ドロ フ タル酸 1 2 0 g ( 0. 7 0モル) 、 ネオペンチルグ リ コ一ノレ 9 9 g ( 0. 9 5モ ル) 、 ト リ メ チロールプロパン 1 0 g ( 0. 0 7モル) 、 触媒と してジォクチル錫オキサイ ド 0. 3 g、 キシレン 1. 0 gを仕込み、 1 6 0 °Cから 2 5 0 °Cまでキシ レ ンの共沸 脱水下、 徐々 に昇温し、 常圧、 窒素ガス通気の条件で 8時 間反応を した後、 2 5 0 °C、 5 mmHgまで減圧してキシ レ ン を除去 して酸価 6 1、 溶融温度 9 8 °Cのポ リ エステル樹脂 (ポ リ エステル樹脂 B ) を得た。
実施例 I I 1 — 1
「ポ リ エステル樹脂 A」 8 4重量部、 「エポキシ樹脂 A」 1 .6重量部、 硬化促進剤と して 「キ ュ ア ゾール C n Z」 ( 2 — ゥ ンデシルイ ミ ダゾール、 商品名、 四国化成工業社 製) 0 . 2重量部、 流動調整剤と して 「モダフ 口一マーク 2」 (商品名、 モ ンサ ン ト社製) 0 . 5重量部及びルチル 型酸化チタ ン顔料 3 0重量部の混合物を 1 3 0 °Cで溶融混 練り し、 冷却した後、 粉砕機によ り粉砕し、 1 0 0 メ ッ シ ュのふ い ..通過させて粉体塗料用樹脂組成物を作成した。 硬化塗膜の鉛筆引つかき値、 付着性、 耐水性、 耐衝撃性、 、j候性について評価した結果を表 3 に示す。
実施例 I I I — 2及び 3
「エポキシ樹脂 A」 を所定のエポキシ樹脂に代えた以外 は実施例 I I I 一 1 と同様に して粉体塗料用樹脂組成物を 作成した。
硬化塗膜の鉛筆引つかき値、 付着性、 耐水性、 耐衝撃性、 耐候性について評価した結果を表 3 に示す。
実施例 I I I 一 4
「ポ リ エステル樹脂 A」 を 「ポ リ エステル樹脂 B」 に代 えた以外は実施例 I I I — 3 と同様に して粉体塗料用樹脂 組成物を作成した。 硬化塗膜の鉛筆引つかき値、 付着性、 耐水性、 耐衝撃性、 耐候性について評価した結果を表 3 に示す。
比較例 I I I — 1
「エポキシ樹脂( 」 を、 M n l 8 2 0、 エポキシ当量 9 1 0、 1分子当たりの平均官能基数 2. 0のビスフ エ ノ ー ル A型グリ シジルエーテル (エポキシ樹脂 D ) に変えた以 外は実施例 I I I 一 4 と同様に粉体塗料用樹脂組成物を作 成した。
硬化塗膜の鉛筆引つかき値、 付着性、 耐水性、 耐衝撃性、 耐候性について評価した转奥 表 3に示す。
上記粉体塗料用樹脂組成物の硬化条件および性能測定法 は下記の通りである。
粉体塗料用樹脂組成物の硬化条件
粉体塗料用樹脂組成物を標準試験板 (JIS G-314KSPCC 〜SB) 、 日本テス トパネル大阪 (株) 製) 上に 7 0〜 9 0 /z mの膜厚となるよう に静電塗装し、 1 8 0 °Cで 3 0分間 焼き付けを行って硬化塗膜を得る。
耐候性
ゥェザオメ 一夕 C i 3 5 (ATLAS 社製) を使用して、 .キ セ ノ ンパーナ 0. 3 9 W/m 2 (at 340nm) 、 ブラ ッ クパ ネル温度 6 3 °C、 2時間毎に 1 8分間散水の条件下に、 硬 化塗膜を 3 0 0時間曝露したものの光沢及び変色を目視で 観察する。 光沢低下及び黄変色する ものを xで示し、 異常 無いものを〇で示す。 . 鉛筆引 つかき値
J I S K— 5 4 0 0 に準じた。 硬化塗膜の鉛筆引 つ か き抵抗性を、 塗膜の破れを起こ さない最大の鉛筆の芯の硬 さで示す。
付着性 (碁盤目テープ法)
J I S K一 5 4 0 0 に準じた。 硬化塗膜を貫通して、 素地面に達する切り傷を碁盤目状 (1 X 1 ππη角、 100個) につけ、 この碁盤目の上に、 粘着テープをはり、 剥した後 の塗膜の付着状態を目視で観察する。 1〜 1 0点で評価し、 付着性がよい程点数が高い。
耐水性
硬化塗膜を 4 0 °Cの蒸留水中に 7 日間浸漬した後、 付着 性 (碁盤目テープ法) を評価した。
耐衝撃性 (デュポ ン式)
J I S K— 5 4 0 0に準じた。 半径 1 Z 8イ ンチの球 体を硬化塗膜の表面に接触させ、 その上に質量 5 0 0 gの おも り を落下したと き、 割れ、 剥がれが生じない最大距離 によ り評価する。 距離が長いほど耐衝撃性が良好である。 3 実施例 比較例
I一 1 1 - 2 1 - 3 1- 4 I - 1 ポリ エステル樹脂 A 8 4 7 8 6 5
ボリ エステル樹脂 B 5 0 5 0 ェポキシ樹脂 A 1 6
エポキシ樹脂 B 一 2 2 ― ―
ェポキシ樹脂 c 一 ― 3 5 5 0 ― エポキシ樹脂 D ― 一 一 ― 5 0 キュアゾール C 11 Z 0. 2 0.2 0 . 2 0.2 0. 2 モダフローマーク 2 0. 5 0. 5 U . b U . Ό 0.5 ルチル型酸化チ タ ン 3 0 3 0 3 0 3 0 3 0 鉛筆引つかき値 > 7 H 6 H 5 H 6 H 6 H 付着性 (点) 1 0 1 0 1 0 1 0 7 耐水性 (点) 9 8 6 7 2 耐衝聲性 ( m m j 4 0 0 > 5 0 0 > 5 0 0 > 5 0 0 3 0 0 耐候性 〇 〇 〇 〇 X
本発明に係る粉体塗料用樹脂組成物は、 毒性、 皮膚刺激 性が低く 、 耐候性に優れ、 焼き付け時の揮発成分の発生が 無く 、 塗膜外観、 付着性、 強度、 耐衝擊性、 耐水性等の塗 膜物性が良好であり、 屋外光線等の紫外線に曝される建材、 交通関連製品、 車両関連製品、 スチール家具、 弱電機器等 に有用な粉体塗料用樹脂組成物を提供できる。

Claims

請求の範囲 1 一般式 ( 1 ) で表される基を有し、 数平均分子量が 4 0 0〜 1 0 0 0 0であり、 エポキシ当量が 1 0 0〜 5 0 0 0であ り、 且つ、 一分子当たり のグ リ シジルエーテル基 の平均数が、 2〜 5 0である こ とを特徴とするエポキシ樹 脂 : 0 - A - OCH2 CHCH2 0 - B - OCH2 CHCH0 0 - A - 0 OR υ
( 1 )
[式中、 Αは、 一般式 ( 2 ) o
I
[ (D) -O-CH, CH-CH2 ]
し e
(D) a -R (D) b"
(2 )
[ (D) OH]
d
[式中、 R は、 シク ロへキシ レ ン基を 1個以上有して いてもよい直鎖又は分岐の炭素数 2〜 3 0の飽和脂肪族 多価アルコール残基を示し、 Dは炭素数 2〜 3のォキシ アルキ レ ン基を示し、 a、 b、 c及び d は、 夫々、 0〜 2 5の整数を表し、 e及び f はそれぞれ 0〜 4の整数を 表し、 e + f は 0〜 4の整数を表 し、 a + b + c x e + d x f は、 0〜 5 0の整数を表す。 ] で表される基を示 し、
Bは、 一般式 ( 3 )
- (D) - R - (D) ( 3 ) h
( C H n -
、 Dは一般式 (2)
Figure imgf000091_0001
における と同じ意味を有し、 g及び hは、 0〜 1 8の整 数を表す。 ) で表される基を示す。
R 1 及び R2 は、 同一又は異なって、 夫々、 水素原子、 グ リ シジル基又は下記式 ( p p ) 5/23174 PC /Π !>i/C023
90
一 CH9 CHCH0 0 - B - OCHo CHCHn 0 - A - OR7
OR( OR'
( P P )
(式中、 A及び Bは、 上記における と同 じ意味を有し、 R7 、 R8 及び R9 は、 同一又は異なっ て、 水素原子又 はグリ シジル基を示す。 ) で表される基を示す。 ] 。
2 一般式 ( 2 ) における R 3 が、 シク ロへキシレ ン基 を 1個以上有する直鎖又は分岐の炭素数 6〜 3 0の飽和脂 肪族多価アルコール残基を示す請求の範囲第 1項に記載の ェポキシ樹脂。
3 —般式 ( 2 ) における a、 b、 c及び dが全て 0で あ り、 且つ一般式 ( 3 ) における g及び hが 0である請求 の範囲第 2項に記載の ポキシ樹脂。
4 一般式 ( 1 ) における A及び Bが、 同一又は異なつ て、
- C H 2 C H ? - 又は
Figure imgf000092_0001
W()9f/23.74 PCT/JP95/00239
91
Figure imgf000093_0001
を示す請求の範囲第 1項に記載のエポキシ樹脂
5 —般式 ( 1 ) における A及び B力く、
Figure imgf000093_0002
を示す請求の範囲 1 に記載のエポキシ樹脂。
6 エポキ シ当量が、 1 3 0 5 0 0 0である請求の範 囲第 1項ない し第 5項のいずれかに記載のエポキシ樹脂。
7 数平均分子量が、 5 0 0 1 0 0 0 0であり、 ェポ キシ当量が 2 0 0 5 0 0 0である請求の範囲第 3項に記 載のエポキシ樹脂。
8 数平均分子量が、 5 0 0 1 0 0 0 0であり、 ェポ キシ当量が 2 0 0 5 0 0 0である請求の範囲第 4項に記 載のエポキシ樹脂。 9 数平均分子量が、 5 0 0〜 1 0 0 0 0であり、 ェポ キシ当量が 2 0 0〜 5 0 0 0である請求の範囲第 5項に記 載のエポキシ樹脂。
1 0 ( a ) (i) 一般式 ( 4 )
[ (D) - 0 H]
c e
H O - ( D ) R (D) b - 0 H ( 4 ) a
[ (D) d - 0 H] f
[式中、 R3 は、 シク ロへキシ レ ン基を一個以上有して いてもよい直鎖又は分岐の炭素数 2〜 3 0の飽和脂肪族 多価アルコール残基を示し、 Dは炭素数 2〜 3のォキシ アルキレ ン基を示し、 a、 b、 c及び dは、 夫々、 0〜 2 5の整数を表 し、 e及び f はそれぞれ 0〜 4の整数を 表し、 e + f は 0〜 4の整数を表し、 a + b + c x e + d x f は、 0〜 5 0の整数を表す。 ] で表されるポ リ オ 一ル
(ii)ェピハロ ヒ ド リ ン及び
(iii) 一般式 ( 5 ) 0 0
I
4
CH2 CHCHり 〇一 (D) „— R4 - (D) レ 一〇CHn CH-CH
2 g h 2 2
( 5 )
[ C H
し、 Dは炭素数 2〜
Figure imgf000095_0001
3のォキシアルキ レ ン基を示し、 g及び hは、 0〜 1 8 の整数を表す。 ] で表される ジグリ ジジルェ一 テル をルイ ス酸の存在下で付加反応に供して付加反応生成物を 得る工程、
( b ) 得られた付加反応生成物を塩基性化合物の存在下 で閉環反応に供するェ程
を包含する、 数平均分子量が 4 0 0〜 1 0 0 0 0であ り、 エポキシ当量が 1 0 0〜 5 0 0 0であ り、 且つ、 一分子当 たりのダ リ シジルエーテル基の平均数が 2〜 5 0であるェ ポキシ樹脂の製法。 一般式 ( 4 ) のポ リ オールが、 R 3 がシク ロへキ シ レ ン基を 1 個以上有する直鎖又は分岐の炭素数 6〜 3 0 の飽和の脂肪族多価アルコール残基を示すポ リ オールであ る請求の範囲第 1 0項に記載の製法。 1 2 一般式 ( 4 ) の a、 b、 c及び dが全て 0であり、 且つ、 一般式 ( 5 ) における g及び hが 0 である請求の範 囲第 1 0項又は第 1 1項に記載の製法。
1 3 —般式 ( 4 ) のポ リ オ一ルが、 水素化ビスフ エ ノ ール A及びシク ロへキサンジメ タ ノ ールから選ばれた少な く と も 1種であ り、
—般式 ( 5 ) の ジグ リ シ ジルエーテルが、 水素化ビスフ エ ノ ール Aのジグ リ シジルエーテル又はシク 口へキサンジ メ タ ノ ールのジグ リ シジルエーテルである請求の範囲第 1 0項に記載の製法。
1 4 一般式 ( 4 ) のポ リ オ一ルが、 水素化ビスフ ヱ ノ ール Aであ り、
—般式 ( 5 ) のジグ リ シジルエーテルが、 水素化ビスフ エ ノ ール Aの ジグ リ シジルエーテルである請求の範囲第 1 0項に記載の製法。 95
1 5. 付加反応工程において、
一般式 (4 ) のポ リオールの水酸基に対する一般式 (5) のジグ リ ジジルエーテルのエポキシ基の当量比が、 0. 0 1.以上 1未満である こ と、
—般式 ( 5 ) のジグ リ ジジルェ一テルの 7 0 %以上が付 加反応において消費されている こと
一般式 ( 4 ) のポ リ オールの水酸基に対するェピハロ ヒ ド リ ンの当量比が 0. 1〜 2である こ と、
閉璋反応工程において、 塩基性化合物の量が、 付加反応 生成物の加水分解性のハロゲンに対して、 1. 0〜 2. 0 倍当量である こ と
特徴とする請求の範囲第 1 0項の製法。
1 6 (a) ェポキシ樹脂及び
(b) 光力チォ ン重合開始剤
を含む光硬化性エポキシ樹脂組成物であって、
該エポキシ樹脂が、 下記一般式 ( 1 ) で表される基を有 し、 数平均分子量が 4 0 0〜 1 0 0 0 0であ り、 エポキシ 当量が 1 3 0〜 5 0 0 0であり、 且つ、 一分子当たりのグ リ シジルエーテル基の平均数が 2〜 5 0であるエポキ シ樹 脂から選ばれた少な く と も 1種である光硬化性エポキシ樹 脂組成物 : — O - A - OCH2 CHCH2 0 - B_OCH2 CHCHg O-A-0
1 2
OR OR
( 1 )
[式中、 Aは、 一般式 ( 2 )
0
I \
[ (D) c-OCH2 CH - CH2 ]
(D)
a
Figure imgf000098_0001
[ (D) d - OH]
[式中、 R3 は、 シク ロへキシ レ ン基を一個以上有して いてもよい直鎖又は分岐の炭素数 2〜 3 0の飽和脂肪族 多価アルコール残基を示し、 Dは炭素数 2〜 3のォキシ アルキレ ン基を示し、 a、 b、 c及び d は、 夫々、 0〜 2 5の整数を表し、 e及び f はそれぞれ 0〜 4の整数を 表し、 e + f は 0〜 4の整数を表し、 a + b + c x e + d x f は、 0〜 5 0の整数を表す。 ] で表される基を示 し、
Bは、 一般式 ( 3 ) 一 (D) - R4 一 (D) ( 3 ) o h
[ C H
し、 Dは炭素数 2〜
Figure imgf000099_0001
3のォキシアルキレ ン基を示し、 g及び hは、 0〜 1 8 の整数を表す。 ] で表される基を示す。
R 1 及び R2 は、 同一又は異なって、 夫々、 水素原子、 グ リ シジル基又は に 口コし ゝ P P )
-CH2 CHCH2 0 - B - OCH0 CHCH^ 0 - A - OR7
OR OR ( P P )
(式中、 A及び Bは、 上記における と同 じ意味を有し、 R 7 、 R 8 及び は、 同一又は異なって、 水素原子又 はグ リ シジル基を示す。 ) で表される基を示す。 ] 。
7 —般式 ( 2 ) における R 3 が、 シ ク ロ へキシ レ ン 基を 1個以上有する直鎖又は分岐の炭素数 6 〜 3 0の飽和 脂肪族多価アルコール残基を示す請求の範囲第 1 6項に記 載の光硬化性エポキシ樹脂組成物。
5 1 8 —般式 ( 2 ) における a、 b、 c及び dが全て 0 であり、 且つ一般式 ( 3 ) における g及び hが 0である請 求の範囲第 1 7項に記載の光硬化性エポキシ樹脂組成物。
9 —般式 ( 1 ) における A及び Bが、 同一又は異な m つて 又は
Figure imgf000100_0001
を示す請求の範囲第 1 6項に記載の光硬化性エポキシ樹脂 組成物。
2 0 —般式 ( 1 ) における A及び Bが、
Figure imgf000100_0002
を示す請求の範囲第 1 6項に記載の光硬化性エポキシ樹脂 組成物。
2 1 —般式 ( 6 )
0
I \
[ (D) c-OCH2 CH - CH2 ]
0 0
CH0 一 CHCH2 0- (D) -R° - (D) , -OCH CH— CHり
\ 0
[ (D) d-OCH2 CH-CH2 ] f
/、
ヽノ
[式中、 Rリ 、 D、 a、 b、 c、 d、 e及び f 、 e + f 、 a + b + c x e + d x f は、 一般式 ( 2 ) における と同 じ意味を有する。 ]
で表されるエポキシ化合物を更に含む請求の範囲第 1 6項 に記載の光硬化性エポキシ樹脂組成物。
2 2 光力チオ ン重合開始剤が、 ピリ ジニゥム塩、 芳香 族ジァゾニゥ ム塩、 芳香族ョー ドニゥム塩、 芳香族スルホ ニゥム塩、 ベ ン ジルスルホニゥ ム塩、 シ ンナ ミ ノレスルホ二 95/23174 T'CT/JPi 5/00
1 0 0 ゥム塩、 芳香族セ レニウム塩及び有機金属系化合物からな る群から選ばれた少な く と も 1種である請求の範囲第 1 6 〜 2 1項のいずれかに記載の光硬化性エポキシ樹脂組成物。 2 3 光力チオ ン重合開始剤が、 ピ リ ジニゥム塩、 ベン ジルスルホニゥム塩、 シンナ ミ ルスルホニゥム塩からなる 群から選ばれた少な く と も 1種である請求の範囲第 1 6 〜 2 1項のいずれかに記載の光硬化性エポキシ樹脂組成物。 2 4 . (a) 請求の範囲第 1 0項の方法によ り得られる、 数平均分子量が 4 0 0〜 1 0 0 0 0であ り、 エポキシ当量 が 1 3 0〜 5 0 0 0 であ り、 且つ、 一分子当たりのグ リ シ ジルェ—テル基の平均数が 2〜 5 0であるエポキシ樹脂及 び
(b) 光力チォ ン重合開始剤
を含む光硬化性エポキシ樹脂組成物。
. 2 5 (i) ェポキシ樹脂、 及び
(i i)エポキシ基と反応して架橋体を形成し得る少 な く と も 1 種の化合物
を含む粉体塗料用樹脂組成物であって、
該エポキシ樹脂が、 一般式 ( 1 c ) で表される基を有し、 10
数平均分子量が 5 0 0〜 1 0 0 0 0であ り、 エポキシ当量 が 2 0 0〜 5 0 0 0であ り、 且つ、 一分子当た りのグ リ シ ジルエーテル基の平均数が、 2〜 5 0である こ とを特徴と するエポキシ樹脂から選ばれる少な く と も 1種である粉体 塗料用樹脂組成物 :
0-A3-OCH0 CHCH2 0 - B3 - OCH2 CHCHn O-A3-0
OR OR
( 1 c )
[式中、 Αυは 般式 ( 2 c )
O
I
( O - C H C H - C H 0 )
e 一 R ( 2 c )
(0 H)
f
(式中、 R3 は、 シク ロへキシレ ン基を有していてもよい 直鎖又は分岐の炭素数 2〜 3 0の飽和脂肪族多価アルコ ー ル残基を示し、 e及び f はそれぞれ 0〜 4の整数を表し、 e + f は 0 〜 4 の整数を表す。 ) で表される基を示し
B 3 は、
を示し、
R
Figure imgf000104_0001
って、 夫々、 水素原子、 グリ シジル基又は下記式 ( p — c )
-CH? CHCH2 0 - B3 - OCH2 CHCH2 0 - A3 - OR'
8 9
OR OR
( p — c )
(式中、 A 3 および B 3 は、 式 ( 1 c ) におけると同一の 意味を有し、 R 7 、 R 8 及び R 9 は、 同一又は異なって、 それぞれ、 水素原子又はグリ シジル基を示す。 ) で表され る基を示す。 ] 。
2 6 一般式 ( 1 c ) における A 3及び B 3が、 同一又は 異なって、 0 3 は
Figure imgf000105_0001
を示す請求の範囲第 2 5項に記載の粉体塗料用樹脂組成物,
2 7 一般式 ( 1 c ) における A 3及び B が、
Figure imgf000105_0002
を示す請求の範囲第 2 5項に記載の粉体塗料用樹脂組成物。
2 8 エポキシ基と反応して架橋体を形成し得る少なく と も 1種の化合物が、 カルボキシル基含有の常温固体のポ リエステル樹脂である請求の範囲第 2 5項に記載の粉体塗 料用樹脂組成物。
2 9 (i) 請求の範囲第 1 2項の製法により製造される、 平均分子量が 5 0 0 1 0 0 0 ◦であり、 エポキシ当量が 2 0 0 5 0 0 0であり、 且つ、 一分子当たりのグリ シジ ルエーテル基の平均数が、 2 5 0であるエポキシ樹脂及 び (i i)ェポキシ基と反応して架橋体を形成し得る少 な く と も 1種の化合物
を含む粉体塗料用樹脂組成物。 3 0 請求の範囲第 1 0項の製法によ り製造され、 数平 均分子量が 4 0 0〜 1 0 0 0 0 であ り、 エポキシ当量が 1 0 0〜 5 0 0 0 であ り、 且つ、 一分子当た りのダリ シジル エーテル基の平均数が 2〜 5 0 であるェポキシ樹脂。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014518320A (ja) * 2011-07-01 2014-07-28 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー ハイブリッドエポキシ樹脂付加物

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6617401B2 (en) 2001-08-23 2003-09-09 General Electric Company Composition comprising cycloaliphatic epoxy resin, 4-methylhexahydrophthalic anhydride curing agent and boron catalyst
JP4276407B2 (ja) 2002-05-08 2009-06-10 ヘンケル コーポレイション 光カチオン硬化型エポキシ樹脂組成物
US20040236037A1 (en) * 2003-05-19 2004-11-25 December Timothy S. Particulate coatings having improved chip resistance, UV durability, and color stability
US8962792B2 (en) 2010-09-30 2015-02-24 Dow Global Technologies Llc Process for preparing epoxy resins
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JP2014501793A (ja) * 2010-09-30 2014-01-23 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー エポキシ樹脂組成物
KR20140047627A (ko) * 2011-07-01 2014-04-22 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 하이브리드 에폭시 수지
CN104364325A (zh) * 2012-06-13 2015-02-18 威士伯采购公司 低应用温度的粉末涂料

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50153097A (ja) * 1973-06-04 1975-12-09
JPS58198532A (ja) * 1982-05-17 1983-11-18 Asahi Denka Kogyo Kk 硬化性組成物
JPS63248825A (ja) * 1987-01-30 1988-10-17 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 遅延硬化型のuv硬化性エポキシ樹脂組成物
JPH01126638A (ja) * 1987-11-11 1989-05-18 Nippon Soda Co Ltd 画像形成用樹脂組成物
JPH02191680A (ja) * 1988-10-18 1990-07-27 Daicel Chem Ind Ltd 粉体塗料組成物のポットライフを改善する方法
JPH04314721A (ja) * 1991-04-12 1992-11-05 Asahi Denka Kogyo Kk エネルギー線を用いた注型成型方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3878132A (en) * 1972-11-15 1975-04-15 Dow Chemical Co Epoxy resins which are glycidyl ethers of glycerine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50153097A (ja) * 1973-06-04 1975-12-09
JPS58198532A (ja) * 1982-05-17 1983-11-18 Asahi Denka Kogyo Kk 硬化性組成物
JPS63248825A (ja) * 1987-01-30 1988-10-17 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 遅延硬化型のuv硬化性エポキシ樹脂組成物
JPH01126638A (ja) * 1987-11-11 1989-05-18 Nippon Soda Co Ltd 画像形成用樹脂組成物
JPH02191680A (ja) * 1988-10-18 1990-07-27 Daicel Chem Ind Ltd 粉体塗料組成物のポットライフを改善する方法
JPH04314721A (ja) * 1991-04-12 1992-11-05 Asahi Denka Kogyo Kk エネルギー線を用いた注型成型方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014518320A (ja) * 2011-07-01 2014-07-28 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー ハイブリッドエポキシ樹脂付加物

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