WO2002066536A1 - Composition durcissable - Google Patents

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WO2002066536A1
WO2002066536A1 PCT/JP2002/000013 JP0200013W WO02066536A1 WO 2002066536 A1 WO2002066536 A1 WO 2002066536A1 JP 0200013 W JP0200013 W JP 0200013W WO 02066536 A1 WO02066536 A1 WO 02066536A1
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curing
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epoxy
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PCT/JP2002/000013
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Teruyoshi Shimoda
Hiroshi Ishida
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Asahi Kasei Kabushiki Kaisha
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08G59/4207Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof aliphatic
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    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins

Definitions

  • the present invention relates to a curable composition containing an epoxy compound and hexanetricarboxylic acid. More specifically, the present invention relates to a curable composition containing an epoxy compound and hexanetricarboxylic acid, which can be suitably used for a molding material, an electric insulating material, an adhesive, a paint, and the like, and can be particularly preferably used as a paint.
  • a curable composition containing an epoxy compound and hexanetricarboxylic acid which can be suitably used for a molding material, an electric insulating material, an adhesive, a paint, and the like, and can be particularly preferably used as a paint.
  • curable compositions containing an epoxy compound and a curing agent have been widely used for various cast molding materials, electric insulating materials, adhesives, paints, and the like.
  • the curing agent in the curable composition amine compounds, carboxylic acid-containing compounds, acid anhydride compounds, Lewis acids, etc. are used depending on various uses and the performance of the obtained cured product. .
  • acid anhydride-based compounds and compounds containing lipoxyl groups have excellent electrical properties, chemical resistance to acids, and mechanical properties of the obtained cured product.
  • these compounds have advantages such as good moldability due to the low viscosity of the composition with the epoxy compound at the molding temperature, and the ability to add a large amount of filler.
  • these compounds are superior in storage stability to amine-based compounds, but have a disadvantage that the curing rate is slow. Therefore, when using an acid anhydride-based compound or a compound containing a propyloxyl group, a curing accelerator such as a tertiary amine-based compound or triphenylphosphine is added to obtain a cured product having desired physical properties.
  • a curing accelerator such as a tertiary amine-based compound or triphenylphosphine
  • No curing agent has been provided so far, which can sufficiently reduce the curing speed without using a curing accelerator or the like among the compounds containing a propyloxyl group.
  • compounds containing a propyloxyl group are generally used as curing agents for epoxy compounds in the field of coatings, especially in the field of powder coatings and water-based coatings.
  • lipoxyl group-containing compounds are used as a curing agent for acryl-based resins having epoxy groups such as glycidyl groups, and the resulting coating film has high weather resistance and abrasion resistance. It is used for outdoor applications such as road materials.
  • a powder coating comprising a composition of a propyloxyl group-containing compound and an acrylic resin having an epoxy group such as a daricidyl group is usually obtained by melt-kneading both at a temperature of 150 or less and pulverizing.
  • the powder coating When a powder coating is used to form a coating film, the powder coating is applied to an object to be coated in a powder state or in a state of being dispersed in water together with a surfactant and the like, and is applied at a temperature of about 180 ° C. Heat cured.
  • Powder coatings, water-based coatings, and water-based slurry coatings are expected to be environmentally-friendly coatings because they do not use organic solvents or can greatly reduce their usage.
  • its use and amount of use have been expanding. For example, it has been proposed to use it for a top coat of an automobile, and a part thereof has begun to be put into practical use.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-188833 discloses that an epoxy group-containing acrylic resin, a polyvalent carboxylic acid, and a melting point of 50 to 50 are used as powder coatings for forming a coating having excellent yellowing resistance and excellent appearance.
  • a powder coating composition containing an antioxidant at 140 ° C is disclosed.
  • aliphatic polybasic acids such as adipic acid and sebacic acid, aromatic polycarboxylic acids, and alicyclic dibasic acids are listed as polyvalent carboxylic acids, and decanedicarboxylic acid is preferred. I have.
  • Hei 11-504043 discloses that a polymer is used as a cross-linking agent for powder coatings that can reduce the sublimation of acid particles from powder coatings during the curing process and has a long shelf life.
  • An acid composition having solid polyvalent carboxylic acid particles having a specific structure coated with a coating material is disclosed.
  • none of the above techniques can sufficiently reduce the curing rate, and it has been difficult to perform hardening at a low temperature of 15 Ot or less.
  • an aliphatic dibasic acid has three or more lipoxyl groups together with an aliphatic dibasic acid.
  • a thermosetting acrylic powder coating composition containing a specific amount of an aliphatic carboxylic acid compound has been proposed, and specifically, 1, 2, 4-butanetricarboxylic acid and 1, It is disclosed that 2,3,4-butanetetracarboxylic acid is used in combination with decanedicarboxylic acid.
  • the coatings obtained from these compositions are not sufficiently glossy.
  • An object of the present invention is to provide a composition having a short curing time and capable of being cured at a low temperature, a method for curing the composition, and a cured product obtained by curing the composition and having excellent mechanical properties and weather resistance. It is to be.
  • Another object of the present invention is to provide a coating composition which has a short curing time, can be cured at a low temperature, has improved dispersibility in water, and has excellent compatibility with epoxy compounds and storage stability, and the above coating composition. Is to provide a coating film obtained by curing the above.
  • the present inventors have focused on a compound having three or more lipoxyl groups in the molecule as a curing agent, and have conducted intensive studies.
  • hexanetricarboxylic acid particularly 1,3,6-hexanetricarboxylic acid
  • hexanetricarboxylic acid particularly 1,3,6-hexanetricarboxylic acid
  • an epoxy compound derived from bisphenol A and particularly with an acrylyl-based resin containing a daricidyl group.
  • a cured product having sufficient physical properties can be obtained even when the carboxy group of hexanetricarboxylic acid is less than or equal to the epoxy group of the epoxy compound, and the obtained curable composition is made of water. It was found that the dispersibility in the slurry was high and a good slurry was obtained.
  • a cured product obtained by curing the composition has excellent mechanical properties and various physical properties such as weather resistance and adhesion as a coating film. That As a result, the present invention has been achieved. That is, the present invention is as follows.
  • a curable composition containing (a) an epoxy compound having two or more epoxy groups in a molecule, and (b) a curing agent, wherein the curing agent contains hexanetricarboxylic acid. Characteristic curable composition.
  • FIG. 1 is a proton nuclear magnetic resonance spectrum (hereinafter, referred to as 1H-NMR spectrum) of 1,3,6-hexanetricarboxylic acid used in Examples of the present invention.
  • FIG. 2 is a differential heat curve (hereinafter, referred to as a DSC curve) of 1,3,6-hexanetricarboxylic acid used in Examples of the present invention.
  • FIG. 3 is a DSC curve of the curable composition obtained in Example 1.
  • FIG. 4 is a DSC curve of the curable composition obtained in Comparative Example 1.
  • the curable composition of the present invention contains (a) an epoxy compound having two or more epoxy groups in a molecule, and (b) a curing agent.
  • the composition of the present invention may contain a compound having one epoxy group in the molecule, a curing catalyst, a curing accelerator, various additives, and the like, if necessary.
  • the curing agent means a compound that can react with an epoxy group to form a crosslinked structure.
  • the composition of the present invention is characterized in that the curing agent contains hexanetricarboxylic acid. Since the composition of the present invention contains hexanetricarboxylic acid, the curing rate is short, the dispersibility in water is good, and the resulting cured product has excellent mechanical properties and the like.
  • a conventionally used curing agent is used instead of hexanetricarboxylic acid, there are the following problems, and the effect of the present invention is not sufficiently exhibited.
  • carboxyl group-containing compounds compounds having two or more olepoxyl groups in the molecule, such as adipic acid, sebacic acid, decanedicarboxylic acid, trimellitic acid, etc. Since the melting point of the compound containing a propyloxyl group is as high as 120 or more, the temperature at the time of mixing with the epoxy compound is close to the curing reaction temperature, or the compatibility with the epoxy compound is low. It has disadvantages such as sublimation.
  • Aliphatic dibasic acids such as sebacic acid-decanedicarboxylic acid, aliphatic'cyclic dibasic acids, and aromatic carboxylic acids, which are generally used as olepoxyl group-containing compounds for powder coatings, usually have a melting point of 1%. When these are used, it is necessary to raise the temperature at which they are melt-kneaded with the epoxy compound, and to cure at around 160 ° C. or higher where these curing agents are sufficiently melted. If the curing temperature is set to 180 ° C or higher to shorten the curing time, the curing agent tends to decarboxylate and the cured product (coating) tends to discolor.
  • sebacic acid-decanedicarboxylic acid has low solubility and affinity in water, and the resulting composition has low dispersibility in water. Therefore, when these existing lipoxyl group-containing compounds are used as a curing agent, there is a limit to the shortening of the curing time, the lowering of the curing temperature, and the improvement of the dispersibility in water, which are required in recent years. .
  • aliphatic cyclic dibasic acids cis-1, 2-Six-mouth hexanedicarboxylic acid has a high affinity for water, but its melting point is 32 ° C, so when it is used as a powder coating, it tends to block at room temperature and has low storage stability. Painting workability tends to decrease.
  • 1,2,4-butanetricarboxylic acid When 1,2,4-butanetricarboxylic acid is used in combination with decanedicarboxylic acid, the surface of the resulting cured product (coating) becomes smoother as the content of 1,2,4-butanetricarboxylic acid increases. Properties and gloss tend to decrease. In particular, when 1,2,4-butanetricarboxylic acid is used alone, the gloss (measured by 60 ° Daros) is reduced by 30% or more compared to the case of decanting force 'rubonic acid'. Since 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid has a melting point of 190 ° C or more, it is difficult to uniformly disperse it in a curable composition by melt-kneading.
  • Acid anhydride compounds which are generally used as curing agents for epoxy compounds and are liquid at room temperature or solid with a melting point of 120 ° C or less, are compatible with the epoxy compound, kneadability, and during molding. Although it has excellent viscosity, it is usually hygroscopic and generates carboxylic acid groups by absorbing moisture in the air. In particular, when moisture is absorbed in the state of a mixture of an epoxy compound and a tertiary amine which is a curing accelerator, the acid derived from the lipoxyl group generated by the absorption of moisture and the accelerator form a salt, and a catalytic action Deactivates, the curing speed decreases, and curing failure occurs.
  • Hexanetricarboxylic acid used as a curing agent in the present invention refers to a compound in which a linear or branched saturated hydrocarbon having 6 carbon atoms is bonded to three hydroxyl groups.
  • Hexanetricarboxylic acids include, for example, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,1,6-hexanetricarboxylic acid, 1,3,5-hexanetricarboxylic acid, 1,2,6- Xanthronic acid, 1,3,3-hexanetricarboxylic acid, 1,2,4-hexanetricarboxylic acid, 2,4,4-hexanetricaleponic acid, 1,4,5-hexantricarboxylic acid, Examples include 1,3,4-hexantricarboxylic acid, 3-potoxymethyl-1,5-pentanedicarboxylic acid, and 1,3,6-hexanetricarboxylic acid.
  • Tricarboxylic acid and 3-carboxymethyl-1,5_ pen Tandicarboxylic acid and further preferred are 1,3,6-hexanetricarboxylic acid and 3-hydroxypropyl-1,5-pentanedicarboxylic acid because of their high thermal stability.
  • 1,3,6-hexanetricarboxylic acid has a melting point of about 110 ° C, is easy to mix with epoxy compounds, and has high compatibility with various epoxy compounds. It is most preferable because it has high affinity for water, has excellent curing properties, and has excellent properties of the obtained cured product.
  • the above hexanetricarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
  • the method for producing hexanetricarboxylic acid used in the present invention is not particularly limited.
  • 1,3,6-hexanetricarboxylic acid can be obtained by trimerizing acrylonitrile, which is industrially produced on a large scale, by reacting acrylonitrile with adiponitrile in the presence of alcohol, Alternatively, it can be easily obtained by a method of hydrolyzing a trinitrile compound obtained when producing adiponitrile by electrolytic dimerization of acrylonitrile using an acid such as sulfuric acid or an alkali such as caustic soda.
  • composition of the present invention may be, depending on various uses, a compound capable of forming a crosslinked structure by reacting with an epoxy group, such as a carboxylic acid-containing compound other than hexanetricarboxylic acid or an acid anhydride, as another curing agent. May be contained.
  • an epoxy group such as a carboxylic acid-containing compound other than hexanetricarboxylic acid or an acid anhydride
  • the carboxyl group-containing compound that can be used as another curing agent is preferably a compound having two or more carbonyl groups in the molecule, particularly an aliphatic, aromatic, or alicyclic polyvalent carboxylic acid. Acids are preferred. Suitable aliphatic polycarboxylic acids include, for example, daltaric acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, azelaic acid, decanedicarboxylic acid, hexadecanedicarboxylic acid, eicosanedicarboxylic acid and tetraicosodicarboxylic acid, acrylic acid ⁇ Copolymers containing methacrylic acid as a component, polyesters, polyamides and the like.
  • Suitable aromatic polycarboxylic acids include isophthalic acid, phthalic acid, trimellitic acid, 1,3,5-benzenetricarboxylic acid and the like.
  • Suitable alicyclic polyvalent sulfonic acids include, for example, hexahydrofluoric acid, tetrahydrophthalic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid Acid and the like.
  • Suitable acid anhydrides include the anhydrides of the aliphatic, aromatic, and alicyclic polycarboxylic acids described above. When these other curing agents are used, one kind may be used in combination with hexanetricarboxylic acid, or two or more kinds may be used in combination.
  • composition of the present invention is used in the field of powder coatings, in which the coatings are used by dispersing the coatings in water, as the other curing agent, aliphatic polyvalent resins such as sebacic acid and decane dicarboxylic acid are used. Forced sulfonic acid—These anhydrides can be particularly preferably contained together with hexanetricarboxylic acid.
  • the content of hexanetricarboxylic acid is 0.1 to 100 wt% in view of curing speed, dispersibility in water, and mechanical properties of the obtained cured product. And more preferably from 100 to 100 wt%, more preferably from 10 to 100 wt%, particularly preferably from 50 to 100 wt%, and most preferably from 80 to 100 wt%. 10 O wt%.
  • the curable composition of the present invention contains an epoxy compound having two or more epoxy groups in a molecule.
  • the epoxy group in the present invention means a three-membered ring structure composed of carbon-carbon-oxygen.
  • the carbon-carbon portion in the epoxy group may be a part of a linear or branched hydrocarbon structure or a part of a hydrocarbon structure forming a cyclic structure such as a five-membered ring or a six-membered ring. Is also good.
  • these hydrocarbon structures may be bonded to halogens such as fluorine, chlorine and bromine, and functional groups such as hydroxyl group and nitrile group.
  • an alkyl group such as a methyl group, octylogen or the like may be bonded to a carbon atom forming the epoxy group.
  • the epoxy compound only needs to have two or more epoxy groups in the molecule, and other structures are not particularly limited.
  • the epoxy compound may be either a low molecular compound or a high molecular compound.
  • Examples of the epoxy compound include a glycidyl group and a compound having two or more bonding groups as shown below.
  • R 1 and R 2 represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and m represents an integer of 0 to 3.
  • the epoxy compound used in the present invention for example, a compound having a darcidyl group or a bonding group represented by the above formula via an ether bond, a darcidyl group or a compound having a bonding group represented by the above formula via an ester bond
  • the compound include a compound, a compound in which a darcidyl group or a bonding group represented by the above formula is directly bonded to a nitrogen atom, an alicyclic epoxy compound, and an epoxy group-containing polymer.
  • These epoxy compounds may be used alone or in a mixture of two or more, depending on various uses and desired physical properties.
  • epoxy compounds having a glycidyl group via a ether bond include, for example, ethylene daricol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, butanediol diglycidyl ether, pentanediol diglycidyl ether, neopentyldaricol diglycidyl ether Ether, hexanediol diglycidyl ether, cyclopentenediol diglycidyl ether, cyclohexanediol diglycidyl ether, cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol Le F-diglycidyl ether, dimethyleneglycol-diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, pen erythritol triglycidyl Diglycidyl ether derived
  • diglycidyl ether derived from bisphenol A is in a liquid or solid state depending on the molecular weight, and is generally easily available as a “bisphenol A-type epoxy resin” and can be suitably used.
  • the compound having a daricidyl group through an ester bond include diglycidyl phthalate, diglycidyl maleate, diglycidyl terephthalate, diglycidyl isophthalate, diglycidyl naphthalenedicarboxylate, diglycidyl biphenyldicarboxylate, diglycidyl succinate, and diglycidyl fumarate.
  • Diglycidyl dartrate diglycidyl adipate, diglycidyl suberate, diglycidyl sebacate, diglycidyl decanedicarbone, diglycidyl cyclohexanedicarboxylate, triglycidyl trimellitate, daricidyl ester derived from dimer acid, and halogens thereof And oligomers.
  • Compounds in which the daricidyl group is bonded to a nitrogen atom include compounds derived from isocyanuric acid such as triglycidyl isocyanurate, tetraglycidyl diamino diphenylmethane, triglycidyl amino diphenol, diglycidyl diphenyl.
  • Examples of the alicyclic epoxy compound include bis (3,4-epoxycyclohexyl) adipate, bis (3,4-epoxycyclohexyl) terephthalate, 3, 3-, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3, 4 _ epoxycyclohexane carboxylate, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) oxalate, bis (3,4-epoxy-1-6-methylcyclohexyl) adipate, Bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) pimelate, vinylcyclohexenedioxide and the like.
  • the epoxy group-containing polymer has, for example, a dalycidyl group or a bonding group represented by the above formula at a terminal, a side chain, or a branched chain, and has a weight average molecular weight of 800-5,000.
  • a compound having a molecular weight distribution for example, a resin having a polyester skeleton, a resin having a polyamide skeleton, a homopolymer or a copolymer of a monomer having a polymerizable unsaturated double bond. Coalescence and the like.
  • the composition of the present invention is used, for example, in a paint used outdoors, from the viewpoint of weather resistance, a homopolymer or copolymer of a monomer having a polymerizable unsaturated double bond is used as the epoxy compound. It can be suitably used.
  • This polymer is a polymer of one or more monomers having an epoxy group, or a copolymer of a monomer having an epoxy group and a monomer having no epoxy group. is there.
  • the monomer having an epoxy group for example, a compound having a dalicidyl group or a methyldaricidyl group represented by the following formula can be particularly preferably used. ,
  • Examples of monomers having a polymerizable unsaturated double bond and an epoxy group at the same time include glycidyl (meth) acrylate, 0-methyldaricidyl (meth) atalyl, glycidyl ether of aryl alcohol ⁇ ⁇ methyldaricidyl ether, Examples include glycidyl ether of methyl alcohol, methyldaricidyl ether, N-daricidylacrylamide, and glycidyl vinylsulfonate.
  • (meth) acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid.
  • Examples of the monomer having a polymerizable unsaturated double bond, having no epoxy group, and being copolymerizable with the monomer having an epoxy group include, for example, (meth) acrylic acid esters and hydroxyl groups. Acrylic monomers such as (meth) acrylates and other monomers having the above and other monomers.
  • (Meth) acrylic acid esters include: Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isoptyl (meth) acrylate, (meth) Tert-butyl acrylate, hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2- (meth) acrylic acid Ethyloctyl, benzyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate and the like.
  • Examples of (meth) acrylates having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxycyclohexyl (meth) acrylate, and the like.
  • Other monomers that can be copolymerized with monomers having an epoxy group include hydrocarbons such as styrene, ⁇ -methylstyrene, bieltoluene, nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile, and acrylamide.
  • Amides such as methacrylamide and methylol acrylamide, esters such as dialkyl fumarate and dialkyl itaconate, pinyloxazoline, vinyl acetate, bipropyl propionate, lauryl vinyl ether, and halogen-containing vinyl monomer And silicon-containing vinyl monomers.
  • the glycidyl group-containing acrylic resin has excellent durability such as weather resistance and abrasion resistance of the obtained cured product. Preferred when used in the field of water-based paints and solvent-based paints.
  • the glycidyl group-containing acrylic resin J means an acryl-based resin containing a darcidyl group. A copolymer containing methyl methacrylate and daricidyl methacrylate as a main component, and further a methacrylic acid methacrylate. And a glycidyl methacrylate and a daricidyl group-containing acrylic resin such as a copolymer containing styrene as a main component.
  • the number average molecular weight is preferably in the range of 1,000 to 100,000.
  • the number average molecular weight of from 1,000 to 30,000, and more preferably from 2,000 to 20,000 indicates that the film has good film-forming properties and the obtained coating.
  • the number average molecular weight referred to in the present invention is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard substance, and is a relative value to the standard substance.
  • the epoxy equivalent of the epoxy compound is usually in the range of 85 to 100,000 g / equivalent, but is not limited to this range.
  • epoxy compounds consisting of glycidyl ethers derived from bisphenol A generally range from 180 to 50,000 g / equivalent.
  • the epoxy equivalent of the glycidyl group-containing acrylic resin used in the present invention is usually in the range of 200 to 5,000 g Z equivalent, and particularly preferably 300 to 2,500 g. Z equivalent range.
  • composition ratio of the epoxy compound and hexanetricarboxylic acid is not particularly limited, and is appropriately set according to the usage amount and use of other curing agents.
  • equivalent ratio of the hexyltricarboxylic acid epoxyl group to the epoxy group of the epoxy compound is
  • the (caproloxyl group Z epoxy group) is 0.01 to 5.
  • the equivalent ratio is required. It is preferably from 0.1 to 3, more preferably from 0.3 to 2.5, and particularly preferably from 0.5 to 2.
  • the equivalent ratio (carboxyl group Z epoxy group) of the epoxy group of the epoxy compound to the epoxy group of the epoxy compound is 0.5 to 1 as a whole. It is preferably 5.
  • a curable composition comprising an epoxy compound and a lipoxyl group-containing compound is generally used at an equivalent ratio of the epoxy group to the lipoxyl group of 1 or in the vicinity thereof, and the equivalence ratio largely deviates from 1. In such cases, the gel fraction of the cured product tends to decrease.
  • hexanetricarboxylic acid particularly 1,3,6-hexanetricarboxylic acid
  • the short-circuiting occurs. It shows a sufficient gel fraction with time curing.
  • the composition of the present invention is obtained by mixing a compound containing hexanetricarboxylic acid with the above epoxy compound, and the production method thereof is not particularly limited.
  • the composition of the present invention includes, for example, a method of kneading a curing agent containing hexanetricarboxylic acid and an epoxy compound at room temperature or in a heated state, or a method of dispersing or dissolving both in water or an organic solvent. Further, it can be produced by dispersing or dissolving both in water or an organic solvent and then removing the used water or organic solvent.
  • the composition of the present invention contains a curing accelerator, a reaction diluent, a filler or a reinforcing agent, an antimony trioxide, a bromo compound, a flame retardant such as aluminum hydroxide, a dye or a pigment, a release agent according to various uses. And flow control agents, plasticizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, defoamers, leveling agents, coloring agents, titanium dioxide, solvents and the like.
  • the addition amount of these additives can be arbitrarily selected within a range that does not impair the effects of the present invention.
  • the method of blending these additives is not particularly limited, and a conventional blending method can be employed.
  • curing accelerator examples include tertiary amines such as 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-methylimidazole, imidazo-aminomethyl such as 1-benzyl-2-methylimidazole, phenol, and 1,8-diazabicyclo.
  • tertiary amines such as 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-methylimidazole, imidazo-aminomethyl such as 1-benzyl-2-methylimidazole, phenol, and 1,8-diazabicyclo.
  • diazabicycloalkenes such as ndene-7 and their salts, organic metal compounds such as zinc octoate, tin octoate, and aluminum acetylacetone complex; triphenylphosphine; phosphorous acid Organic phosphorus compounds such as triphenyl, boron trifluoride, boron trifluoride getyl ether complex, boron trifluoride piperidine complex, boron compounds such as triphenyl alcohol, zinc chloride, stannic chloride Metal halides, quaternary ammonium compounds, 2,4-dihydroxy-3-hydro Alkali metal alcoholates such as sodium alcoholate of shea methylpentane, Ana force field acid and its salts, cardol, cardanol, phenol, nonylphenol, and the like phenols such as cresol Ichiru.
  • organic metal compounds such as zinc octoate, tin octoate, and aluminum acetylacetone complex
  • fillers and reinforcing agents include coal tar, bitumen, woven fabric, glass fiber, asbestos fiber, boron fiber, carbon fiber, aromatic polyamide fiber, mineral silicate, mica, quartz powder, aluminum hydroxide, bentonite, Examples include kaolin, silicate airgel, metal powder such as aluminum powder and iron powder.
  • release agent and the flow control agent examples include silicone, air-gill, colloidal hydrous aluminum silicate, wax, stearate, calcium carbonate, and talc.
  • plasticizer examples include pine oil, low-viscosity liquid polymer, rubber, tar, polysulfide, urethane prepolymer, polyol, getyl phthalate, dibutyl phthalate, and a polymer of epichlorohydrin. And octyl phthalate, dioctyl adipate and tricresyl phosphate.
  • Examples of the ultraviolet absorber include “Tinuvin (TinuVin, trade name)” (manufactured by Cibas Charity Chemicals).
  • Examples of the sterically hindered amine light stabilizer ⁇ phenolic antioxidant include “Tinuvin 144 (trade name)”, “Ilganox 101 (trade name)” or “Ilgafos P-EPQ (trade name). Name) "(both manufactured by Chivas Becharity Chemicals).
  • the method of compounding these additives is not particularly limited, and a conventional compounding method can be adopted.
  • Pigments include azo pigments, copper phthalocyanine pigments, basic dye lakes, acid dye lakes, mordant dye pigments, construction dye pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, black pigment, chromate , Ferrocyanide, titanium oxide, selenium sulfide compound, silicates, carbonates, phosphates, metal powders, etc., coloring pigments, barium sulfate, barium carbonate, gypsum, alumina white, clay, silica, talc, calcium silicate, Extenders such as magnesium carbonate;
  • dryers such as cobalt naphthenate; anti-skinning agents such as methoxyphenol and cyclohexanoxime; thickening agents such as highly polymerized linseed oil, organic bentonite and silica; and anti-fringing agents such as benzoin.
  • dryers such as cobalt naphthenate
  • anti-skinning agents such as methoxyphenol and cyclohexanoxime
  • thickening agents such as highly polymerized linseed oil, organic bentonite and silica
  • anti-fringing agents such as benzoin.
  • the composition of the present invention can be cured by energy such as heat or ultraviolet light.
  • the composition of the present invention when the composition of the present invention is cured by heating, it is usually cured at room temperature to 250 ° C., desirably at 80 to 200 ° C., and more desirably at 80 to 150 ° C. It can be done.
  • the curing time is usually in the range of several seconds to 200 hours, depending on the composition.
  • composition of the present invention can be suitably used as an electrical insulating material, an adhesive, a matrix resin of a composite material, an adhesive, a sealing agent, a paint, and the like.
  • an electrical insulating material it can be specifically used as a casting agent, a semiconductor encapsulant, an insulating paint, or a laminated board.
  • the composition of the present invention can be particularly preferably used as a coating such as a powder coating, a water-based coating, a slurry coating, and a solvent-based coating.
  • a powder coating is a solid coating obtained by melt-kneading an epoxy compound and a curing agent without using a solvent.
  • a water-based paint is a paint obtained by uniformly mixing an epoxy compound and a curing agent in the presence of a water-based solvent.
  • a slurry paint is a paint composed of a solid-liquid heterogeneous system, such as obtained by dispersing a powder paint in an aqueous or organic dispersion medium.
  • the solvent-based paint is a paint obtained by uniformly mixing an epoxy compound and a curing agent in the presence of an organic solvent.
  • powder coatings which have problems such as melt kneading if existing carboxyl group-containing compounds are used as they are and sublimation of the curing agent during curing, have been proposed for the hexanetricarboxylic acid of the present invention.
  • the effect of using 3,6-hexanetricarboxylic acid is more remarkable.
  • the composition of the present invention has a good melt-kneading property with an epoxy compound and further has an excellent water dispersibility, the effect of using the composition in a slurry paint, especially a water-dispersed slurry paint. Is also remarkable.
  • a dispersant or an emulsifier When used as a water-dispersed slurry paint or water-based paint, a dispersant or an emulsifier may be used in combination.
  • a solvent-based paint it is preferable to use a non-reactive and / or reactive organic solvent as a diluent in order to reduce the viscosity of the curable composition.
  • diluents include, but are not limited to, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and the like.
  • the method for producing the powder paint, the water-dispersed slurry paint, the water-based paint, and the solvent-based paint is not particularly limited, and can be produced by a general method.
  • each component is mixed with a Henschel mixer or the like, melted and kneaded, then pulverized and classified so as to have a desired particle size distribution, or each component is dissolved in a solvent, and the solvent is dissolved in the solvent. It is obtained by methods such as crushing after removal and classification.
  • the water-dispersed slurry paint can be obtained by, for example, a method of mixing and dispersing the powder paint produced as described above, together with a surfactant, if necessary, in water.
  • the epoxy compound is a glycidyl group-containing acrylic resin and is dispersed in water or the like in the form of a latex
  • a water-dispersed slurry paint is produced by dissolving the hexane force ruponic acid in the latex. May be.
  • the water-based paint and the solvent-based paint can be obtained, for example, by dissolving each compound in a dispersion medium such as water or an organic solvent so as to have a desired composition.
  • the particle size of the coating particles is not particularly limited, but is usually 0.1 to 500 m, preferably 1 to 100 x m.
  • the particle size of the dispersed paint particles is not particularly limited, but is usually 0.05 to 300 m, and particularly 0.1 to: L It is preferably 0 m.
  • the composition of the present invention may be applied to a material to be coated with a spray, roll, brush, mouth coater or the like, and then cured by heating, UV or electron beam irradiation to form a coating film. it can.
  • the coating film is formed by heating, it is usually cured at room temperature to 250 ° C, preferably at 80 to 200t: more preferably at 80 to 150 ° C. it can.
  • the curing time is usually in the range of several seconds to 200 hours, depending on the composition.
  • a clear coating film can be formed, for example, as a top coat for vending machines, road materials, automobiles and the like. It can be used preferably.
  • the above-mentioned various coating methods can be adopted as a method of forming a coating film, and the curing speed is high and the durability such as weather resistance is excellent.
  • composition of the present invention comprises 1,3,6-hexanetricarboxylic acid and a glycidyl group.
  • acryl resin when contained, for example, when applied in the form of a slurry of powder paint or powder dispersed in water and cured by heating, it is naturally possible to cure in a temperature range exceeding 150 ° C. Even in the recently desired low-temperature curing temperature range of 80 to 150 ° C, a coating film having good physical properties can be obtained within a practical curing time range.
  • the coating film obtained by the present invention is excellent in durability such as weather resistance, and can be suitably applied to cans, automobiles, ships, or construction-earth materials as a protective material for metal, concrete drive, wood, and plastic materials.
  • Figure 1 shows the 1 H-NMR spectrum of the 1,3,6-hexantricarboxylic acid used.
  • the 1H-NMR spectrum was measured using JNM- ⁇ 400 (400 MHz) manufactured by JEOL Ltd. using tetramethylsilane as a reference substance and heavy dimethyl sulfoxide as a solvent.
  • 1,3,6-hexanetricarboxylic acid used in the examples was measured by a differential scanning calorimeter (hereinafter, referred to as DSC).
  • DSC differential scanning calorimeter
  • the DSC measurement was performed by holding about 5.0 mg of 1,3,6-hexanetrisulfonic acid in a nitrogen atmosphere at 40 ° C for 2 minutes and then at a heating rate of 10 Z minutes. This was performed by raising the temperature to 180 ° C.
  • the number average molecular weight was determined by gel permeation chromatography (GPC) analysis.
  • the analysis was performed by dissolving 2.Omg of glycidyl group-containing methyl acrylate resin with 2.Og of tetrahydrofuran, filtering through a 0.5 filter, and developing and detecting under the following conditions.
  • HLC-8120GPC manufactured by Tosoichi Corporation
  • the epoxy equivalent of the daricidyl group-containing acrylyl resin is the integral of the proton on the carbon atom to which the oxygen atom of the glycidyl group is bonded to the integral value of all protons obtained by 1 H-NMR spectrum measured under the following conditions. It was calculated from the ratio of the values.
  • the curability of the composition was evaluated using the curing start time and the curing time. Measuring equipment Using CURELASTOMETER III (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.), the torque value was measured with time at each temperature to obtain a torque curve (vertical axis: torque value, horizontal axis: time). The time at which the torque curve leaves the baseline in the measurement range of 2 N * m (20 kgf ⁇ cm) was defined as the curing start time, and the time at which the torque value became IN * m was defined as the curing time.
  • the adhesiveness was evaluated by visually observing the adhered state of the coating film by a grid tape method according to JIS K5400. Specifically, for the coating film, 100 squares of about lmmx 1 mm were made with a cutter knife, and the evaluation result was "number of squares not peeled off by tape / 100 squares".
  • the dispersibility in water was evaluated by visually observing the appearance of the obtained slurry-like composition.
  • the case where the obtained composition was uniformly in the form of a slurry was designated as ⁇ , and the case where an aqueous phase clearly containing a small amount of powder was found in the lower layer was designated as X.
  • the curable composition obtained was colorless and transparent, and the DSC measurement was performed. However, the melting point of 1,3,6-hexanetricarboxylic acid was not observed, and the composition was mixed with high uniformity.
  • Figure 3 shows the obtained DSC curve.
  • Table 1 shows the curing start time and curing time at each temperature.
  • decanedicarboxylic acid (Comparative Example 1), sepasic acid (Comparative Example 2), or adipic acid (Comparative Example 3) is equivalent to an epoxy group and a carboxyl group.
  • a melt-kneading operation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the composition was used so that the ratio became 1. In each case, in 125, the composition was too viscous and could not be sufficiently kneaded.
  • Table 1 shows the curing start time and curing time at each temperature.
  • 1,3,6-Hexanetricarboxylic acid 7.30 g and liquid bisphenol A-type epoxy resin with an epoxy equivalent of 187 g / equivalent 18.7 g (equivalent ratio of epoxy group to hydroxyl group 1) was stirred at 115 ° C. for 3 minutes to obtain a low-viscosity, colorless, transparent, and uniform curable composition.
  • composition When the composition was returned to room temperature, it became a semi-solid highly viscous liquid.
  • the composition was colorless and transparent even at room temperature, and did not cause clouding due to heterogeneity.
  • the curing start time at 160 ° C. was 25.4 minutes, and the curing time was 52.5 minutes.
  • a hardening composition was prepared by melt-kneading 1,3,6-hexanetricarboxylic acid and glycidyl group-containing methacrylic resin at the respective compositions shown in Table 2 at 125 ° C.
  • the resulting curable composition was pulverized with a Henschel mixer and classified with a 100 m mesh to produce a powder coating having a particle size of 100 or less.
  • the resulting powder coating was applied to an SPCC steel plate and cured by heating to obtain a coating film (clear coating film) with a thickness of about 120 xm.
  • the obtained coating film was evaluated for adhesiveness (cross-cut adhesiveness) and measured for gel fraction.
  • Table 2 shows the results. Table 2 shows that when a curing agent containing hexanetricarboxylic acid was used, curability was sufficient even at a low temperature of 140 ° C. In addition, it can be seen that the resulting coating film has a sufficient adhesiveness and a high gel fraction even when the blending amount is low.
  • the glossiness of the coating film obtained in Example 4 under the curing conditions of 160 ° C. and 30 minutes was evaluated. The specular glossiness at 60 ° was 91.
  • Example 4 Further, the glossiness of the coating films obtained in Example 4 and Comparative Example 5 under the curing conditions of 160 ° C. for 30 minutes was evaluated. there were. From the description in Table 2 and this fact, it is clear that a coating film using a hexanetricarboxylic acid-containing hardener has excellent adhesion while maintaining the same glossiness as a coating film using decanedicarboxylic acid. It indicates that.
  • Decandica reponic acid [Wt%] 0 0 0 0 18.7 15.5 10.3 25.7
  • Ril resin Cwt% l
  • Carboxyl group-containing polyester resin (“GV230” (trade name, manufactured by Nippon Riki Co., Ltd.)) A powder coating consisting of 91.7 parts by mass, 8.3 parts by weight of t A white coated film was obtained by coating on a C steel sheet and curing at 180 ° C for 1 hour.
  • Example 7 Comparative Example 5
  • Comparative Example 8 Powder coatings prepared in the same manner as in Example 4, Example 7, Comparative Example 5, and Comparative Example 8 were respectively applied on the white coating films (Examples 8, 9, Comparative Examples 9, 10), respectively.
  • a clear coating film having a thickness of about 80 m was obtained.
  • the resulting coating film was evaluated for adhesiveness (cross-cut adhesiveness). Table 3 shows the results.
  • Table 4 shows the results. Table 4 indicates that the water-dispersed slurry paint obtained from the powder paint using the curing agent containing hexanetricarboxylic acid shows a good dispersion state. Table 4
  • the curing time can be reduced, and curing at a low temperature is possible. Furthermore, the composition of the present invention has excellent compatibility with epoxy compounds, excellent storage stability, and improved dispersibility in water.
  • the composition of the present invention can be suitably used as an electrical insulating material, an adhesive, a matrix resin of a composite material, an adhesive, a sealing agent, a paint, and the like, and a cured product obtained by curing has excellent mechanical properties and weather resistance. It has nature.
  • the compositions of the present invention are particularly useful in the coatings field.
  • the coating film obtained from the paint containing the composition of the present invention is excellent in durability such as weather resistance, and can be used as a protective material for metal, concrete drive, wood, and plastic materials, such as cans, automobiles, ships, or construction and civil engineering. It can be suitably applied to materials.

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Description

硬化性組成物 技術分野
本発明は、 エポキシ化合物とへキサントリカルボン酸を含有する硬化性組成 物に関する。 さらに詳しくは、 本発明は、 注型成形材、 電気絶縁材、 接着剤、 塗料等に好適に使用でき、 特に塗料として好適に使用できる、 エポキシ化合物 とへキサントリカルボン酸を含有する硬化性組成物に関する。 背景技術
従来より、 エポキシ化合物と硬化剤を含有する硬化性組成物は、 各種注型成 形材、 電気絶縁材、 接着剤、 塗料等に広く用いられている。 この硬化性組成物 における硬化剤としては、 アミン系化合物、 力ルポキシル基含有化合物、 酸無 水物系化合物、 ルイス酸等が、 各種用途及び得られる硬化体の性能に応じて用 いられている。
これらの硬化剤のうち、 酸無水物系化合物や力ルポキシル基含有化合物は、 得られる硬化体の電気特性、 酸類に対する耐薬品性、 さらには機械的特性が優 れている。 また、 これらの化合物は、 成形温度におけるエポキシ化合物との組 成物の粘性が低いために成形性が良好であったり、 充填材を多く添加できる等 の利点を有している。 しかしながら、 これらの化合物は、 アミン系化合物と比 較して、 貯蔵安定性に優れる反面、 硬化速度が遅いという欠点を有する。 その ため、 酸無水物系化合物や力ルポキシル基含有化合物を用いる場合、 所望の物 性を有する硬化体を得るためには、 三級アミン系化合物やトリフエニルホスフ ィン等の硬化促進剤を添加することによりエポキシ基との反応速度を速めるな どして、 硬化時間や硬化温度を調整する必要があった。
力ルポキシル基含有化合物の中で、 硬化促進剤等を使用せずとも、 硬化速度 を十分短縮化できる硬化剤はこれまで提供されていない。
ところで、 力ルポキシル基含有化合物は、 エポキシ化合物の硬化剤として塗 料分野、 特に粉体塗料分野や水系塗料分野において一般的に用いられている。 中でも粉体塗料分野においては、 力ルポキシル基含有化合物は、 グリシジル基 等のエポキシ基を有するァクリル系樹脂の硬化剤として用いられており、 得ら れる塗膜は、 高い耐候性ゃ耐摩耗性を有し、 道路資材等の屋外用途に用いられ ている。 力ルポキシル基含有化合物とダリシジル基等のエポキシ基を有するァ クリル系樹脂の組成物からなる粉体塗料は、 通常両者を 1 5 0 以下の温度で 溶融混練し、 粉砕することにより得られる。 粉体塗料を用いて塗膜を形成する 場合、 粉体塗料は粉末の状態や界面活性剤等とともに水に分散させた状態で、 被塗物に塗布され、 1 8 0 °C前後の温度で加熱硬化される。
粉体塗料、 水系塗料、 水系スラリー塗料は、 有機溶剤を使用しないか又は大 幅にその使用量を低減できるため、 環境に適した塗料として期待されている。 その用途及び使用量は、 近年、 拡大の傾向にあり、 例えば自動車のトップコー トに用いることが提案されており、 一部実用化されはじめている。
粉体塗料等の用途及び使用量の拡大に伴い、 粉体塗料の各種性能を大幅に向 上するための検討がなされている。
例えば、 特開平 9 _ 1 8 8 8 3 3号公報には、 耐黄変性及び外観に優れる被 膜を形成する粉体塗料として、 エポキシ基含有アクリル樹脂、 多価カルボン酸、 • 融点 5 0〜1 4 0 °Cの抗酸化剤を含有する粉体塗料組成物が開示されている。 この公報では、 多価カルボン酸として、 アジピン酸、 セバシン酸等の脂肪族二 塩基酸、 芳香族多価カルボン酸、 脂環族二塩基酸が挙げられており、 デカンジ カルボン酸が好ましいとされている。 特表平 1 1一 5 0 4 0 6 3号公報には、 硬化工程中で粉末塗料から酸粒子が昇華するのを低減でき、 貯蔵寿命が長い粉 体塗料用架橋剤として、 ポリマ一を含む被覆材料で被覆された、 特定構造を有 する多価カルボン酸固体粒子を有する酸組成物が開示されている。 しかしなが. ら、 上記いずれも技術も、 硬化速度を十分短縮できるものではなく、 また、 1 5 O t以下のような低温での硬ィ匕も困難であった。
また、 特開平 1 1一 8 0 6 1 3号公報では、 耐擦傷性、 耐酸性雨性、 貯蔵安 定性を向上させるために、 脂肪族二塩基酸と共に、 3個以上の力ルポキシル基 を有する脂肪族カルボン酸化合物を特定量含有する熱硬化性アクリル粉体塗料 組成物が提案されており、 具体的には 1 , 2 , 4—ブタントリカルボン酸や 1 , 2 , 3, 4一ブタンテトラカルボン酸をデカンジカルボン酸と併用することが 開示されている。 しかしながら、 これらの組成物から得られる塗膜は光沢性の 面で十分とはいえな^。
以上の通り、 硬化速度を十分短縮化できる硬化性組成物はこれまで提供され ていない。 更に、 1 5 0 °C以下での硬化を可能とし、 接着性や光沢性、 さらに は水への分散性等も優れている硬ィ匕性塗料組成物はこれまで提供されていない。 発明の開示
本発明の目的は、 硬化時間が短く、 低温での硬化が可能な組成物、 その硬化 方法、 及び上記組成物を硬化してなる、 優れた機械的特性や耐候性を有する硬 化体を提供することである。
本発明の別の目的は、 硬化時間が短く、 低温での硬化が可能であり、 更には 水への分散性が改善され、 エポキシ化合物との相溶性や貯蔵安定性に優れる塗 料及び上記塗料を硬化してなる塗膜を提供することである。
本発明者らは、 硬化時間を短縮し、 強固な硬化体を得るために、 硬化剤とし て力ルポキシル基を分子内に 3個以上有する化合物に着目し、 鋭意検討を行つ た。 その結果、 エポキシ化合物の硬化剤としてへキサントリカルボン酸、 特に 1 , 3 , 6—へキサントリカルボン酸を用いることにより、 大幅な硬化時間の 短縮化を達成できること、 更に、 従来困難とされていた 1 5 0 °C以下での硬化 においても、 硬化促進剤なしで、 実用的な硬化時間の範囲で、 十分な物性を有 する硬化体が得られることを見出した。
また、 本発明者らは、 へキサントリカルボン酸、 特に 1, 3, 6—へキサン トリカルボン酸、 がビスフエノール Aから誘導されるエポキシ化合物や、 特に ダリシジル基を含有するァクリル系樹脂との相溶性が高いことを見出した。 ま た、 エポキシ化合物のエポキシ基に対してへキサントリカルボン酸のカルポキ シル基が当量以下の配合比であっても十分な物性を有する硬化体が得られるこ と、 得られる硬化性組成物は水への分散性が高く、 良好なスラリーが得られる ことを見出した。 更には、 組成物を硬化して得られる硬化体が機械的物性や、 塗膜としての耐候性や接着性等の優れた諸物性を有することを見出した。 その 結果、 本発明に至った。 即ち、 本発明は以下の通りである。
(I) (a)分子内に 2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物、及び(b) 硬化剤を含有する硬化性組成物であって、 該硬化剤がへキサントリカルボン酸 を含有することを特徴とする硬化性組成物。
(2) 硬化剤がへキサントリカルボン酸を lwt %以上含有する上記 (1) の 硬化性組成物。
( 3 ) エポキシ化合物のエポキシ基に対するへキサントリカルボン酸の力ルポ ン酸基の当量比が 0. 01〜5である上記 (1) に記載の硬化性組成物。
(4) へキサントリカルボン酸が 1, 3, 6—へキサントリカルボン酸である 上記 (1) 〜 (3) のいずれかに記載の硬化性組成物。
( 5 )エポキシ化合物がダリシジル基含有ァクリル樹脂である上記( 1 )〜(4) のいずれかに記載の硬化性組成物。
(6) 上記 (1) 〜 (5) のいずれかに記載の組成物を含有する塗料。
(7) 塗料が粉体塗料又はスラリー塗料である上記 (6) に記載の塗料。
(8) 上記 (1) 〜 (5) のいずれかに記載の組成物を硬ィヒしてなる硬化体。
(9) 上記 (6) に記載の塗料を硬化してなる塗膜。
(10) 上記 (6) に記載の塗料を硬ィ匕してなるクリア一塗膜。
(I I) 上記 (1) 〜 (5) のいずれかに記載の組成物を 80〜150°Cにお いて硬化する方法。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施例で用いた 1, 3, 6—へキサントリカルボン酸のプ 口トン核磁気共鳴スペクトル (以下、 1H— NMRスペクトルという) である。 図 2は、 本発明の実施例で用いた 1, 3, 6—へキサントリカルボン酸の示 差熱曲線 (以下、 DSC曲線という) である。
図 3は、 実施例 1で得られた硬化性組成物の DSC曲線である。 . 図 4は、 比較例 1で得られた硬化性組成物の D S C曲線である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明を詳細に説明する。
本発明の硬化性組成物は、 (a ) 分子内に 2個以上のエポキシ基を有するェ ポキシ化合物、 及び (b ) 硬化剤を含有する。 本発明の組成物は、 必要に応じ て、 分子内に 1個のエポキシ基を有する化合物、 硬化触媒や硬化促進剤、 各種 添加剤等を含有してもよい。
本発明において、 硬化剤とはエポキシ基と反応し、 架橋構造を形成しうる化 合物を意味する。 本発明の組成物は、 硬化剤がへキサントリカルボン酸を含有 することを特徴とする。 本発明の組成物は、 へキサントリカルボン酸を含有す ることにより、 硬化速度が短く、 水への分散性が良好で、 得られる硬化体の機 械的特性等が優れるという効果を奏する。 へキサントリカルボン酸に代えて、 従来使用されていた硬化剤を使用する場合には、 以下のような問題点があり、 本発明の効果を十分に奏さない。
カルボキシル基含有化合物のうち、 分子内に 2個以上の力ルポキシル基を有 する化合物、 例えば、 アジピン酸、 セバシン酸、 デカンジカルボン酸、 トリメ リット酸等の通常使用される分子内に 2偭以上の力ルポキシル基を含有する化 合物は、 融点が 1 2 0 以上と高いため、 エポキシ化合物と混合する際の温度 が硬化反応温度近傍となったり、 エポキシ化合物との相溶性が低い、 硬化温度 で昇華する等の欠点を有する。
粉体塗料用の力ルポキシル基含有化合物として一般的に使用されるセバシン 酸ゃデカンジカルボン酸等の脂肪族二塩基酸類、 脂肪族'環状二塩基酸類、 及び 芳香族カルボン酸類は、 通常融点が 1 3 0 近傍以上であり、 これらを用いる 場合には、 エポキシ化合物と溶融混練する温度を高くし、 さらにこれら硬化剤 が十分に溶融した 1 6 0 °C近傍以上で硬化する必要がある。 硬化時間を短縮す るために硬化温度を 1 8 0 °C以上とした場合には、 硬化剤が脱炭酸を起こした り、 硬化体 (塗膜) が変色する傾向がある。 さらには、 セバシン酸ゃデカンジ カルボン酸は水への溶解性や親和性が低く、 得られる組成物の水への分散性が 低い。 従って、 これら既存の力ルポキシル基含有化合物を硬化剤に用いる場合 には、 近年求められている硬化時間の短縮化や、 硬化温度の低温化、 及び水へ の分散性の向上には限界がある。 また、脂肪族環状二塩基酸である c i s— 1, 2 -シク口へキサンジカルボン酸は水への親和性が高いものの、 融点が 3 2 °C であるため、 粉体塗料とした場合に、 室温でブロッキングを起こしやすく、 貯 蔵安定性が低く、 塗装作業性が低下する傾向にある。
1, 2, 4一ブタントリカルボン酸をデカンジカルボン酸と併用して用いた 場合は、 1, 2 , 4—ブタントリカルボン酸の含有量の増加に伴い、 得られる 硬化体 (塗膜) の表面平滑性や光沢性が低下する傾向にある。 特に 1 , 2 , 4 —ブタントリカルボン酸を単独で用いた場合には、 デカンジ力 'ルボン酸の場合 と比較し、 光沢性 (6 0 ° ダロス測定値) が 3 0 %以上低下する。 1, 2, 3, 4—ブタンテトラカルボン酸は、 融点が 1 9 0 °C以上であるため、 硬化性組成 物中に溶融混練で均一に分散させることは困難である。
エポキシ化合物の硬化剤として一般的に用いられており、 常温で液状、 又は 融点が 1 2 0 °C以下の固体である酸無水物系化合物は、 エポキシ化合物との相 溶性、 混練性、 成型時の粘性等に優れているものの、 通常吸湿性があり、 空気 中の水分を吸収することにより、 力ルポキシル基を生成する。 特に、 エポキシ 化合物及び硬化促進剤である三級ァミンとの混合物の状態で吸湿した場合には、 吸湿することにより生成した力ルポキシル基由来の酸と促進剤とが、 塩を形成 し、 触媒作用が失活し、 硬化速度が低下するとともに硬化不良となる。 また、 三級アミンの存在下では、 酸無水物化合物は脱炭酸反応を起こす傾向にある。 本発明で硬化剤として用いるへキサントリカルボン酸とは、 直鎖又は分岐し た炭素数 6の飽和炭化水素に 3つの力ルポキシル基が結合した化合物を意味す る。 へキサントリカルボン酸としては、 例えば、 1, 2, 5—へキサントリ力 ルポン酸、 1, 1 , 6—へキサントリカルボン酸、 1, 3 , 5—へキサントリ カルボン酸、 1 , 2 , 6—へキサントリカルボン酸、 1, 3, 3—へキサント リカルボン酸、 1, 2 , 4—へキサントリカルボン酸、 2, 4 , 4一へキサン トリカ レポン酸、 1, 4 , 5—へキサントリカルポン酸、 1 , 3, 4一へキサ ントリカルボン酸、 3—力ルポキシメチル— 1, 5—ペン夕ンジカルボン酸、 1 , 3, 6—へキサントリカルボン酸等が挙げられる。 中でも、 1 , 2, 5—、 1, 3 , 5—、 1, 2, 6—、 1 , 2 , 4—、 1, 4 , 5—、 1, 3 , 4—、 1, 3 , 6—位のトリカルボン酸、 及び 3—カルポキシメチルー 1, 5 _ペン タンジカルボン酸、 更には、 1 , 3, 6へキサントリカルボン酸、 3—力ルポ キシメチルー 1, 5—ペン夕ンジカルボン酸が熱安定性が高いため好ましい。 特に 1, 3, 6—へキサントリカルボン酸は、 約 1 1 0 °Cの融点を有し、 ェポ キシ化合物への混合が容易であり、 各種エポキシ化合物との相溶性が高い。 ま た、.水に対して高い親和性を有し、 さらに硬化特性に優れ、 得られる硬化体の 特性が優れている点から、 最も好ましい。
本発明においては、 上記へキサントリカルボン酸を単独で用いてもよいし、 2種以上で用いてもよい。
本発明で使用するへキサントリカルボン酸の製造法は、 特に制限はない。 例' えば、 1 , 3 , 6—へキサントリカルボン酸は、 工業的に大規模で生産されて いるァクリロ二トリルを 3量化させる方法、 ァクリロニトリルとアジポニトリ ルをアル力リ存在下で反応させる方法、 またはァクリロ二トリルの電解 2量化 によるアジポニトリルを製造する際に得られるトリ二トリル化合物を硫酸等の 酸や、 苛性ソーダ等のアルカリを用いて加水分解する方法により、 容易に得る ことができる。
本発明の組成物は、 各種用途に応じて、 上記へキサントリカルボン酸以外の 力ルポキシル基含有化合物や酸無水物等の、 エポキシ基と反応し架橋構造を形 成しうる化合物をその他の硬化剤として含有してもよい。
その他の硬化剤として用いることができるカルボキシル基含有化合物は、 好 適には、 分子内に 2個以上の力ルポキシル基を有する化合物であり、 特に脂肪 族、 芳香族、 脂環族の多価カルボン酸が好適である。 好適な脂肪族多価カルボ ン酸としては、 例えばダルタル酸、 アジピン酸、 スベリン酸、 セバシン酸、 ァ ゼライン酸、 デカンジカルボン酸、 へキサデカンジカルボン酸、 アイコサンジ カルボン酸及びテトラアイコサンジカルボン酸、 ァクリル酸ゃメタクリル酸を 成分とする共重合体、 ポリエステル、 ポリアミド等が挙げられる。 好適な芳香 族多価カルボン酸としては、 イソフタル酸、 フタル酸、 トリメリット酸、 1, 3 , 5—ベンゼントリカルボン酸等が挙げられる。 好適な脂環族の多価力ルポ ン酸としては、 例えばへキサヒドロフ夕ル酸、 テトラヒドロフタル酸、 1, 4 ーシクロへキサンジカルボン酸、 1, 2, 3 , 4—シクロブタンテトラ力ルポ ン酸等が挙げられる。 好適な酸無水物としては、 上記記載の脂肪族、 芳香族、 及び脂環族の多価カルボン酸の無水物等が挙げられる。 これら、 その他の硬化 剤を用いる場合は、 1種類でへキサントリカルボン酸と併用してもよいし、 2 種以上で併用しても構わない。
本発明の組成物は、 粉体塗料ゃ該塗料を水へ分散させて用いるような塗料分 野に使用する場合には、 その他の硬化剤として、 セバシン酸、 デカンジカルボ ン酸等の脂肪族多価力ルポン酸ゃこれらの無水物を、 へキサントリカルボン酸 と共に、 特に好適に含有できる。
本発明で用いる硬化剤において、 へキサントリカルボン酸の含有量は、 硬化 速度や水への分散性、 得られる硬化体の機械的物性の点から、 0 . 1〜1 0 0 w t %であることが好ましく、 より好ましくは、 l〜1 0 0 w t %、 更に好ま しくは 1 0〜: L 0 0 w t %、 特に好ましくは 5 0〜: 1 0 O w t %、 最も好まし くは 8 0〜1 0 O w t %である。
本発明の硬化性組成物は、 分子内に 2個以上のエポキシ基を有するエポキシ 化合物を含有する。 本発明でいうエポキシ基とは、 炭素一炭素一酸素からなる 3員環構造を意味する。 エポキシ基中の炭素一炭素部は、 直鎖又は分岐した炭 化水素構造の一部でも良いし、 5員環や 6員環等の環状構造を形成した炭化水 素構造の一部であってもよい。 又これら炭化水素構造はフッ素、 塩素、 臭素等 のハロゲンや、 水酸基、 二トリル基等の官能基が結合していても良い。 さらに、 エポキシ基を形成する炭素原子には、 メチル基等のアルキル基や、 八ロゲン等 が結合していても良い。
エポキシ化合物は、 分子内に 2個以上のエポキシ基を有していればよく、 そ の他の構造については特に制限はない。 また、 エポキシ化合物は低分子化合物、 高分子化合物のいずれでもよい。
エポキシ化合物としては、 例えば、 グリシジル基や以下に示すような結合基 を 2個以上を有する化合物が挙げちれる。
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(上記式中、 R 1及び R 2は炭素数 1〜 1 2の炭化水素基を、 mは 0〜 3の整 数を表す。 )
本発明で用いられるエポキシ化合物としては、 例えば、 ダルシジル基や上記 の式で示される結合基をエーテル結合で介して有する化合物、 ダルシジル基や 上記の式で示される結合基をエステル結合を介して有する化合物、 ダルシジル 基や上記の式で示される結合基が窒素原子に直接結合する化合物、 脂環式ェポ キシ化合物、 エポキシ基含有重合体等が挙げられる。 これらエポキシ化合物は、 各種用途や所望の物性に応じて、 単独で用いてもよいし、 2種以上の混合物で 用いてもよい。
グリシジル基をェ一テル結合を介して有するエポキシ化合物としては、 例え ば、 エチレンダリコールジグリシジルエーテル、 プロピレングリコールジグリ シジルエーテル、 ブタンジォ一ルジグリシジルエーテル、 ペンタンジォ一ルジ グリシジルエーテル、 ネオペンチルダリコールジグリシジルェ一テル、 へキサ ンジオールジグリシジルエーテル、 シクロペン夕ンジオールジグリシジルエー テル、 シクロへキサンジオールジグリシジルエーテル、 シクロへキサンジメタ ノールジグリシジルエーテル、 水添ビスフエノール Aジグリシジルエーテル、 水添ビスフエノ一ル Fジグリシジルエーテル、 ジェチレングリコ一ルジグリシ ジルエーテル、 トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、 ペン夕エリ スリトール卜リグリシジルエーテル、 ヒドロキノンから誘導されるジグリシジ ルェ一テル、 レゾルシノールから誘導されるジグリシジルェ一テル、 力テコー ルから誘導されるジグリシジルエーテル、 ビスフエノ一ル Aから誘導されるジ グリシジルェ一テル、ビスフエノール Fから誘導されるジグリシジルエーテル、 ビスフエノ一ル A Dから誘導されるジグリシジルエーテル、 ビスフエノ一ル S から誘導されるジグリシジルエーテル、 4, 4 ' ージヒドロキシビフエニルか ら誘導されるジグリシジルエーテル、 3 , 3 ' , 5, 5 ' —テトラメチルジヒ ドロキシビフエニルから誘導されるジグシリジルエーテル、 フエノールノポラ ック樹脂から誘導されるダリシジルエー ル化合物、 クレゾ一ルノポラック樹 脂から誘導されるダリシジル化合物及びこれらのハロゲン化物やオリゴマ一等 が挙げられる。 これらの中でも、 ビスフエノール Aから誘導されるジグリシジ ルエーテルは、 分子量に応じて液状または固体状であり、 一般的には 「ビスフ ェノール A型エポキシ樹脂」 として入手も容易であり、 好適に使用できる。 ダリシジル基をエステル結合を介して有する化合物としては、 フタル酸ジグ リシジル、 マレイシ酸ジグリシジル、 テレフタル酸ジグリシジル、 イソフタル 酸ジグリシジル、 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジル、 ビフエ二ルジカルポ ン酸ジグリシジル、 コハク酸ジグリシジル、 フマル酸ジグリシジル、 ダルタル 酸ジグリシジル、 アジピン酸ジグリシジル、 スベリン酸ジグリシジル、 セバシ ン酸ジグリシジル、 デカンジカルポン酸ジグリシジル、 シクロへキサンジカル ボン酸ジグリシジル、 トリメリット酸トリグリシジル、 ダイマー酸から誘導さ れるダリシジルエステル、 及びこれらのハロゲン化物やオリゴマ一等が挙げら れる。
ダリシジル基が窒素原子に結合する化合物としては、 トリグリシジルイソシ ァヌレート等のイソシァヌル酸から誘導される化 物、 テトラグリシジルジァ ミノジフエ二ルメタン、 トリグリシジルァミノフエノ一ル、 ジグリシジルァ二
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シク口へキサン等のァミン類から誘導される化合物、 ヒダントイン系化合物か ら誘導されるグリシジル化合物、 及びこれらの八ロゲン化物やオリゴマーが挙 げられ?)。
脂環式エポキシ化合物としては、 ビス (3, 4—エポキシシクロへキシル) アジペート、 ビス (3 , 4—エポキシシクロへキシル) テレフタレート、 3, ート、 3, 4—エポキシシクロへキシルメチル— 3, 4 _エポキシシクロへキ サンカルポキシレート、 ビス (3 , 4—エポキシシクロへキシルメチル) ォキ サレート、 ビス (3, 4一エポキシ一 6—メチルシクロへキシル) アジペート、 ビス (3 , 4—エポキシシクロへキシルメチル) ピメレート、 ビニルシクロへ キセンジォキサイド等が挙げられる。
エポキシ基含有重合体としては、 末端、 側鎖又は分岐鎖中に、 例えば、 ダリ シジル基や上記の式で示される結合基等を有し、重量平均分子量が 8 0 0 - 5 , 0 0 0, 0 0 0 0であり、 分子量分布を有する化合物が挙げられ、 例えばポリ エステル骨格を有する樹脂、 ポリアミド骨格を有する樹脂、 重合性不飽和二重 結合を有する単量体の単独重合体又は共重合体等が挙げられる。
本発明の組成物を、 例えば屋外で使用する塗料に用いる場合には、 耐候性の 点から、 エポキシ化合物として、 重合性不飽和二重結合を有する単量体の単独 重合体または共重合体を好適に使用できる。 この重合体は、 エポキシ基を有す る単量体の 1種又は 2種以上の重合体、 又はエポキシ基を有する単量体とェポ キシ基を有さない単量体の共重合体である。 エポキシ基を有する単量体は、 例 えばダリシジル基や下記の式で表されるメチルダリシジル基を有する化合物が 特に好適に使用できる。 ,
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重合性不飽和二重結合とエポキシ基を同時に有する単量体としては、例えば、 グリシジル (メタ) ァクリレート、 0—メチルダリシジル (メタ) アタリレー ル、 ァリルアルコールのグリシジルエーテルゃメチルダリシジルエーテル、 ァ リルアルコールのグリシジルエーテルやメチルダリシジルエーテル、 N—ダリ シジルアクリル酸アミド、 ビニルスルホン酸グリシジル等を挙げることができ る。 なお、 本発明において、 (メタ) アクリル酸とは、 アクリル酸又はメタク リル酸を意味する。
重合性不飽和二重結合を有し且つエポキシ基を有さず、 上記エポキシ基を有 する単量体と共重合できる単量体としては、 例えば、 (メタ) アクリル酸のェ ステル類、 水酸基を有する (メタ) アクリル酸エステル類、 等のアクリル系単 量体やその他の単量体が挙げられる。 (メタ) アクリル酸のエステルとしては、 (メタ) アクリル酸メチル、 (メタ) アクリル酸ェチル、 (メタ) アクリル酸 n—プロピル、 (メタ) アクリル酸イソプロピル、 (メタ) アクリル酸 n—ブ チル、 (メタ) アクリル酸イソプチル、 (メタ) アクリル酸 t e r t—プチル、 (メタ) アクリル酸へキシル、 (メタ) アクリル酸シクロへキシル、 (メタ) アクリル酸 2—ェチルへキシル、 (メタ) アクリル酸ォクチル、 (メタ) ァク リル酸 2—ェチルォクチル、 (メタ) アクリル酸ベンジル、 (メタ) アクリル 酸ドデシル、 (メタ) アクリル酸フエニル、 (メタ) アクリル酸ステアリル等 が挙げられる。 水酸基を有する (メタ) アクリル酸エステル類として、 (メタ) アクリル酸 2—ヒドロキシェチル、 (メタ) アクリル酸 2—ヒドロキシプロピ ル、 (メタ) アクリル酸 2—ヒドロキシシクロへキシル等が挙げられる。 ェポ キシ基を有する単量体と共重合できる、 その他の単量体としては、 スチレン、 α—メチルスチレン、 ビエルトルエン等の炭化水素類、 アクリロニトリル、 メ タクリロ二トリル等の二トリル類、 アクリルアミド、 メタクリルアミド、 メチ ロールアクリルアミド等のアミド類、 フマル酸ジアルキルエステル、 ィタコン 酸ジアルキルエステル等のエステル類、 ピニルォキサゾリン、 酢酸ビニル、 プ ロピオン酸ビエル、 ラウリルビニルェ一テル、 ハロゲン含有ビニル単量体、 ケ ィ素含有ビニル単量体等が挙げられる。 '
本発明の組成物においては、 エポキシ化合物のうち、 グリシジル基含有ァク リル樹脂が、 得られる硬化体の耐候性ゃ耐摩耗性等の耐久性に優れ、 塗料分野、 特に粉体塗料、 スラリー塗料、 水系塗料、 溶剤系塗料の分野に用いる場合に、 好ましい。 なお、 本発明において、 「グリシジル基含有アクリル樹脂 J とは、 ダルシジル基を含有するァクリル系樹脂を意味.する。 メタクリル酸メチル及び メタクリル酸ダリシジルを主成分とする共重合体、 さらにはメタクリル酸メチ ル、 メ夕クリル酸グリシジル、 及びスチレンを主成分とする共重合体等のダリ シジル基含有アクリル樹脂が、 特に好ましく使用できる。
グリシジル基含有重合体は、 例えば、 塗料に用いる場合は、 数平均分子量が 1, 0 0 0〜1 0 0, 0 0 0の範囲であることが好ましい。 特に、 数平均分子 量が 1, 0 0 0〜 3 0, 0 0 0、 さらには 2 , 0 0 0〜2 0, 0 0 0であるこ とが、 塗膜の製膜性や得られる塗膜の平滑性が高く、 また硬化剤との混練性が 良好であるため好ましい。 本発明でいう数平均分子量とは、 ポリスチレンを標 準物質として用いた、 ゲルパ一ミエーシヨンクロマトグラフィー (G P C) で 測定されるものであり、 該標準物質に対する相対的な値である。
エポキシ化合物のエポキシ当量は、 通常 8 5〜 1 0 , 0 0 0 g/当量の範囲 であるが、 この範囲内に限定されない。 例えば、 ビスフエノール Aから誘導さ れるグリシジルエーテルからなるエポキシ化合物は、 一般的には 1 8 0〜5 , 0 0 0 g /当量の範囲である。 また、 本発明で用いるグリシジル基含有ァクリ ル樹脂のエポキシ当量は、 通常 2 0 0〜5, 0 0 0 g Z当量の範囲であり、 特 に好ましくは、 3 0 0〜2, 5 0 0 g Z当量の範囲である。
エポキシ化合物とへキサントリカルボン酸との組成比は、 特に限定されず、 他の硬化剤の使用量や用途に応じて適宜設定される。 一般には、 エポキシ化合 物のエポキシ基に対するへキサントリカルボン酸の力ルポキシル基の当量比
(力ルポキシル基 Zエポキシ基) が 0 . 0 1〜 5であることが好ましい。 特に、 へキサントリカルボン酸の硬化性や得られる組成物の水への親和性を顕著に発 現させ、 また架橋密度を向上させた機械的特性の優れる硬化体を得るには、 当 量比が 0 . 1〜3が好ましく、 さらには 0 . 3〜2 . 5、 特に好ましくは 0 . 5〜 2である。 硬化剤がへキサントリカルボン酸以外の硬化剤を含有する場合 には、 硬化剤全体としての力ルポキシル基の、 エポキシ化合物のエポキシ基に 対する当量比 (カルボキシル基 Zエポキシ基) が 0 . 5〜1 . 5であることが 好ましい。
エポキシ化合物と力ルポキシル基含有化合物からなる硬化性組成物は、 一般 的に、 エポキシ基と力ルポキシル基の当量比が 1、 またはその近傍の組成比で 用いられ、 当量比が 1を大きくはずれた場合には、 硬化物のゲル分率が低下す る傾向にある.。 しかしながら、 本発明の硬化性組成物において、 硬化剤として へキサントリカルボン酸、 特に 1, 3, 6—へキサントリカルボン酸を用いた 場合には、 当量比が 1から大きくずれた場合においても、 短時間の硬化で十分 なゲル分率を示す。 このことは、 へキサンカルボン酸、 特に 1 , 3 , 6—へキ サントリカルボン酸、 を含有する硬化剤は、 従来の硬化剤に比べて、 硬化反応 を効率よく行えることを示している。 本発明の組成物は、 へキサントリカルボン酸を含有する化合物と上記ェポキ シ化合物とを混合することにより得られ、 その製造方法は特に限定されない。 本発明の組成物は、 例えば、 へキサントリカルボン酸を含有する硬化剤とェポ キシ化合物とを、 室温又は加熱した状態で混練する方法や、 両者を水や有機溶 媒に分散又は溶解する方法、更には両者を水や有機溶媒に分散又は溶解した後、 用いた水や有機溶媒を除去する方法等により製造できる。
本発明の組成物には、 各種用途に応じて硬化促進剤、 反応希釈剤、 充填剤や 強化剤、 三酸化アンチモン、 ブロム化合物、 水酸化アルミニウムなどの難燃剤、 染料や顔料、, 離型剤や流動調整剤、 可塑剤、 抗酸化剤、 紫外線吸収剤、 光安定 剤、 消泡剤、 レべリング剤、 着色剤、 二酸化チタン、 溶剤などを添加すること ができる。 これらの添加剤の添加量は、 本発明の効果を損なわない範囲で任意 に選択できる。 これらの添加剤を配合する方法としては、 特に制限はなく、 慣 用の配合方法を採用できる。
硬化促進剤としては、 例えば 2—ェチルー 4ーメチルイミダゾール、 2—メ チルイミダゾ一ル、 1—ベンジル— 2—メチルイミダゾールなどのィミダゾー アミノメチル) フエノールなどの第 3級ァミン類、 1 , 8—ジァザビシクロ (5, 4, 0 ) ゥンデセン— 7などのジァザビシクロアルケン類およびそれらの塩類、 ォクチル酸亜鉛、 ォクチル酸錫やアルミニウムァセチルアセトン錯体などの有 機金属化合物、 トリフエニルホスフィン、 亜リン酸トリフエニルなどの有機リ ン系化合物、 三フッ化ホウ素、 三フッ化ホウ素ジェチルエーテル錯体、 三フッ 化ホウ素ピペリジン錯体、 トリフエ二ルポレ一トなどのホウ素系化合物、 塩ィ匕 亜鉛、 塩化第二錫などの金属ハロゲン化物、 第 4級アンモニゥム化合物、 2, 4—ジヒドロキシ— 3—ヒ.ドロキシメチルペンタンのナトリウムアルコレート などのアルカリ金属アルコレート類、 アナ力ルド酸及びその塩、 カルドール、 カルダノール、 フエノール、 ノニルフエノール、 クレゾ一ルなどのフエノール 類などが挙げられる。 - 反応希釈剤としては、 ブチルダリシジルエーテル、 ァリルグリシジルェ一テ ル、 2—ェチルへキシルグリシジルエーテル、 スチレンォキサイド、 フエニル グリシジルエーテル、 クレジルグリシジルエーテル、 - s e c一ブチルフエ 二ルグリシジルエーテル、 ダリシジルメタクリレート、 3級カルボン酸ダリシ ジルエステル等が挙げられる。
充填剤や強化剤としては、 例えばコールタール、 瀝青、 織布、 ガラス繊維、 アスベスト繊維、 ホウ素繊維、 炭素繊維、 芳香族ポリアミド繊維、 鉱物シリケ ート、 雲母、 石英粉、 水酸化アルミニウム、 ベントナイト、 カオリン、 珪酸ェ ァロゲル、 アルミ二ゥム粉や鉄粉などの金属粉などが挙げられる。
離型剤や流動調整剤としては、 例えばシリコーン、 エア口ジル、 コロイド性 含水珪酸アルミニウム、 ワックス、 ステアリン酸塩、 炭酸カルシウム、 タルク などが挙げられる。
可塑剤としては、 パイン油、 低粘度液状高分子、 ゴム状物、 タール、 ポリサ ルファイド、 ウレタンプレボリマ一、 ポリオール、 ジェチルフタレ一ト、 ジブ チルフタレ一ト、 ェピクロルヒドリンの重合物、 ジォクチルフタレート、 ジォ クチルアジペート、 トリクレジルホスフェートなどが挙げられる。
紫外線吸収剤としては、 「チヌビン (T i n u V i n、 商品名) 」 (チバス ぺシャリティケミカルス社製) が挙げられる。 立体障害アミン系光安定剤ゃフ ェノール系酸化防止剤としては、 例えば、 「チヌビン 1 4 4 (商品名) 」 や、 「ィルガノックス 1 0 1 0 (商品名) 」 又は 「ィルガフォス P— E P Q (商品 名) 」 (いずれもチバスべシャリティケミカルス社製) が挙げられる。 これら の添加剤を配合する方法は、 特に制限はなく、 慣用の配合方法が採用できる。 顔料としては、 ァゾ顔料、 銅フタロシアニン系顔料、 塩基性染めつけレーキ、 酸性染めつけレーキ、 媒染染料系顔料、 建設染料系顔料、 キナクリドン系顔料、 ジォキサジン系顔料、 力一ボンブラック、 クロム酸塩、 フエロシアン化物、 酸 化チタン、 硫化セレン化合物、 珪酸塩、 炭酸塩、 燐酸塩、 金属粉末、 等の着色 顔料や、 硫酸バリウム、 炭酸バリウム、 石膏、 アルミナ白、 クレー、 シリカ、 タルク、 珪酸カルシウム、 炭酸マグネシウム等の体質顔料が挙げられる。
その他の添加剤としては、 ナフテン酸コバルト等のドライヤー、 メトキシフ ェノール、 シクロへキサンォキシム等の皮張り防止剤、 高重合アマ二油、 有機 ベントナイト、 シリカ等の増粘剤、 ベンゾイン等のわき防止剤、 「モダフロー (M o d a f 1 o w 、 商品名) 」 (モンサント社製) 、 「レジフロー (R e s i f 1 o w、 商品名) J (W o r 1 e e社製) 、 「ァクロナ一ル (A e r o n a 商品名) 」 (B A S F社製) 等の流れ調整剤が好適に使用できる。 本発明の組成物は、 熱や紫外線等のエネルギーで硬化させることができる。 例えば、 本発明の組成物を加熱により硬化させる場合は、 通常室温〜 2 5 0 °C, 望ましくは 8 0〜2 0 0 °C、 さらに望ましくは 8 0〜1 5 0 °Cの範囲で硬化さ せることができる。 硬化時間は、 組成にもよるが、 通常、 数秒〜 2 0 0時間の 範囲である。
本発明の組成物は、 電気絶縁材、 接着剤、 複合材料のマトリックス樹脂、 接 着剤、 シーリング剤、 塗料等に好適に使用できる。 本発明の組成物を電気絶縁 材用途に用いる場合は、 具体的には注型成形剤、 半導体封止剤、 絶縁塗料、 積 層板として用いることができる。
本発明の組成物は、 粉体塗料、 水系塗料、 スラリー塗料、 溶剤系塗料等の塗 料として特に好ましく用いることができる。 一般に、 粉体塗料とは固体状であ つて、 溶媒を使用せずに、 エポキシ化合物と硬化剤とを溶融混練することによ り得られる塗料である。 水系塗料とは、 水系の溶媒の存在下、 エポキシ化合物 と硬化剤とを均一混合して得られる塗料である。 スラリー塗料とは、 粉体塗料 を水系あるいは有機系の分散媒に分散させて得られるような、 固体一液体の不 均一系からなる塗料である。 溶剤系塗料とは、 有機溶剤の存在下、 エポキシ化 合物と硬化剤とを均一混合して得られる塗料である。 特に、 既存のカルポキシ ル基含有化合物をそのまま用いると溶融混練が困難であり、 硬化時に硬化剤が 昇華する等の問題があった粉体塗料は、 本発明のへキサントリカルボン酸、 特 に 1, 3 , 6—へキサントリカルボン酸、 を用いることによる効果が一層顕著 である。 また、 本発明の組成物は、 エポキシ化合物との溶融混練性が良好であ り、 更には水分散性に優れている点から、 スラリー塗料、 特に水分散系スラリ 一塗料に使用した場合の効果も顕著である。 水分散系スラリ一塗料や水系塗料 として用いる場合には、 分散剤や乳化剤を併用して使用してもかまわない。 溶 剤系塗料として用いる場合には、 硬化性組成物の粘度を低下するために、 非反 応性及び 又は反応性の有機溶剤を希釈剤として使用することが好ましい。 こ れら希釈剤としては、 アセトン、 メチルェチルケトン、 メチルイソプチルケ卜 ン、 等が挙げられるがこの限りでない。
粉体塗料、 水分散系スラリー塗料、 水系塗料、 及び溶剤系塗料の製造方法は、 特に制限はなく、 一般的な方法で製造できる。 例えば、 粉体塗料は、 各成分を ヘンシェルミキサー等で混合し、 溶融混練した後、 粉碎し、 所望の粒径分布と なるように分級する方法や、 溶剤に各成分を溶解し、 該溶剤を除去した後に粉 碎し、 分級する方法等により得られる。 水分散系スラリー塗料は、 例えば、 上 記のようにして製造した粉体塗料を、 必要であれば界面活性剤と共に、 水に混 合し分散させる方法等により得られる。 エポキシ化合物がグリシジル基含有ァ クリル樹脂であり、 水等にラテックス状に分散している場合には、 該ラテック スにへキサン力ルポン酸を溶解させることにより、 水分散系スラリ一塗料を製 造してもよい。 水系塗料や溶剤系塗料は、 例えば、 各配合物を水や有機溶剤等 の分散媒に、 所望の組成となるように溶解させることにより得られる。 上記粉 体塗料において、 塗料粒子の粒径は、 特に制限はないが、 通常 0 . 1〜5 0 0 mであり、 1〜1 0 0 x mであることが好ましい。 また、 上言 3水分散系スラ リー塗料において、 分散している塗料粒子の粒径は、 特に制限はないが、 通常 0 . 0 5〜3 0 0 mであり、 特に 0 . 1〜: L 0 0 mであることが好ましい。 本発明の組成物を塗料として成形する場合は、 スプレー、 ロール、 刷毛、 口 一ルコーター等で被塗材に塗布した後、 加熱、 UV又は電子線照射により硬化 させ、 塗膜を形成することができる。 塗膜を加熱により形成する場合には、 通 常室温〜 2 5 0 °C、 望ましくは 8 0〜2 0 0 t:、 さらに望ましくは 8 0〜 1 5 0 °Cの範囲で硬化させることができる。 硬化時間は、 組成にもよるが、 通常、 数秒〜 2 0 0時間の範囲である。
本発明の組成物において、 エポキシ化合物がダリシジル基含有ァクリル樹脂 であって顔料成分を含有しない場合には、 クリア一塗膜を形成でき、 例えば自 動販売機、 道路資材、 自動車等のトップコートとして好ましく使用できる。 そ の場合も、 塗膜の形成方法としては上記の各種塗装法が採用でき、 硬化速度が 速く、 耐候性等の耐久性に優れたものとなる。
本発明の組成物が、 1, 3 , 6—へキサントリカルボン酸及びグリシジル基 含有ァクリル樹脂を含有する場合は、 例えば粉体塗料や粉体を水に分散させた スラリー状の形態で塗装して加熱硬化する場合、 150°Cを越える温度領域で 硬化できることは当然のことながら、 80〜150°Cの近年望まれている低温 硬化温度範囲においても実用的な硬化時間範囲で良好な物性の塗膜を得ること ができる。
本発明により得られる塗膜は、 耐候性等の耐久性に優れ、 金属、 コンクリ一 ト駆体、木材、 プラスチック材の保護材として、 缶、 自動車、船舶或いは建設 - 土建資材に好適に適用できる。 [実施例]
以下、 実施例により本発明を具体的に説明するが、 本発明はこれらに限定さ れるものではない。 実施例、 比較例で用いた 1, 3, 6—へキサントリカ^/ポ ン酸、 グリシジル基含有メタクリル樹脂の製造方法及び測定結果、 実施例、 比 較例で得られた組成物の評価結果を以下に示す。
(1) 1, 3, 6—へキサントリカルボン酸
実施例では、 1, 3, 6—へキサントリ二トリルを加水分解して得た 1, 3, 6—へキサントリカルボン酸を用いた。 使用した 1, 3, 6—へキサントリ力 ルボン酸の 1 H— NMRスぺクトルを図 1に示す。 該 1H— NMRスぺクトル は、 テトラメチルシランを基準物質とし、 重ジメチルスルホキシドを溶媒とし て用いて、 日本電子社製 JNM—《400 (400MHz) を用いて測定した。 また、 実施例で用いた 1, 3, 6—へキサントリカルボン酸の示差走査熱量 計 (以下、 DSCという) による測定を行った。 得られた DSC曲線を図 2に 示す。 DSCによる測定は、 約 5. Omgの 1, 3, 6—へキサントリ力ルポ ン酸を下記装置を用い、窒素雰囲気下において、 40°Cで 2分間保持後、 10 Z分の昇温速度で 180°Cまで昇温することにより行った。
装置: D i f f e r e n t i a l S c ann i ng
Ca l o r ime t e r D S C 7
(PERK I N— ELMER社製)
(2) グリシジル基含有メタクリル樹脂 メタクリル酸メチル 351質量部、 メタクリル酸グリシジル 138質量部、. 及びスチレン 20質量部をトルエン 2000質量部中で、 ァゾビスイソプチ口 二トリルを開始剤として、 60°Cで 4時間重合した。 得られた溶液をメタノ一 ルで再沈精製することにより、 数平均分子量が 4700、 エポキシ当量が 50 0 gZ当量である、室温で固体であるグリシジル基含有メタクリル樹脂を得た。 なお、 数平均分子量とエポキシ当量は下記方法により測定した。
( i ) 数平均分子量
数平均分子量はゲルパーミエーシヨンクロマトグラフィー (GPC) 分析に より求めた。 分析は、 グリシジル基含有メ夕クリル樹脂 2. Omgをテトラヒ ドロフラン 2. O gで溶解した後、 0. 5 フィルターでろ過し、 次の条件 で展開、 検出することにより行った。
測定装置:東ソ一株式会社製 HLC—8120GPC
検出器:; I
展開液:テトラヒドロフラン
展開液流速: 1. Oml /m i n
カラム: 日本国東ソ一株式会社製 TSK ge l
GMHHR-N 1本及び
G 1000 HXL 2本を直列に設置
カラム温度: 40°C
(i i) エポキシ当量
ダリシジル基含有ァクリル樹脂のエポキシ当量は、 下記条件で測定される 1 H— NMRスぺクトルにより得られる全プロトンの積分値に対する、 グリシジ ル基の酸素原子の結合する炭素原子上にあるプロトンの積分値の割合から算出 した。
装置: 日本電子製 J NM—ひ 400 (400MHz) ,
溶媒:重クロ口ホルム
基準物質:テトラメチルシラン
(3) 硬化性
組成物の硬化性は、 硬化開始時間、 硬化時間を用いて評価した。 測定装置と して CURELASTOMETER III (日本合成ゴム社製) を用いて、 各 温度においてトルク値を経時的に測定し、 トルク曲線(縦軸: トルク値、横軸: 時間) を得た。 トルク曲線が、 測定レンジ 2N * m (20 k g f · cm) にお いてベースラインを離れる瞬間の時間を硬化開始時間とし、 トルク値 IN *m となる時間を硬化時間とした。
(4) 接着性
接着性は、 J I S規格 K5400に従った碁盤目テープ法により、 塗膜の付 着状態を目視で観察することにより、 評価した。 具体的には、 塗膜に対し、 約 lmmx 1mmのます目をカッターナイフで 100個作製し、 「テープで剥が れなかったますの数/ 100ます」 を評価結果とした。
(5) ゲル分率
粉碎した硬化体約 1 gをテトラヒドロフラン 10 Omlに溶解し、 25 で 24時間攪拌し、 ろ過した後、 得られたろ過残渣を 30°Cで 24時間真空乾燥 した。 乾燥後のろ過残渣の重量及び硬化体の重量を用いて、 下記式からゲル分 率を算出した。
ゲル分率 = ( (乾燥後のろ過残渣の重量) / (硬化体の重量) ) X 100
(6) 水への分散性
水への分散性は、 得られたスラリ一状組成物の外観を目視で観察することに より、 - 評価した。 得られた組成物が均一にスラリー状である場合を〇、 下層に 明らかに粉体の含有量の少ない水相がみうけられる場合を Xとした。
(7) 光沢性
光沢性は、 J I S K 5400に準拠して求められる、 入射角と受光角が それぞれ 60度のときの鏡面光沢度を用いて評価した。 [実施例 1]
1, 3, 6—へキサントリカルボン酸 0. 889 gとグリシジル基含有メタ クリル樹脂 6. 111 gとを粉末状で混合した。 その際の組成は、 エポキシ基 に対する力ルポキシル基の当量比 (力ルポキシル基/エポキシ基) が 1であつ た。 得られた粉末状組成物を 125°Cのホットプレート上で 1分間、 ステンレ ス製のへらを用いて溶融混練を行うことにより、 固形の硬化性組成物を得た。 溶融混練時は、 組成物の粘性が低く、 混練が容易であった。
得られた硬化性組成物は無色透明であり、 DSC測定を行ったが、 1, 3, 6—へキサントリカルボン酸の融点は観測されず、 高い均一性で混合されてい た。 図 3に、 得られた DSC曲線を示す。
得られた組成物について硬化性の評価を行った。 各温度での硬化開始時間及 び硬化時間を表 1に示す。
[比較例 1〜3]
1, 3, 6—へキサントリカルボン酸に代えて、 デカンジカルボン酸 (比較 例 1) 、 セパシン酸 (比較例 2) 、 あるいはアジピン酸 (比較例 3) を、 ェポ キシ基とカルボキシル基が当量比 1となる組成で使用する以外は、 実施例 1と 同様にして、 溶融混練操作を行った。 いずれの場合も、 125 においては組 成物の粘性が高く、 十分な混練ができなかった。
一方、 ホットプレート温度を 150〜156°Cにした場合には、 混練できる 粘度となり、 固形の硬化性組成物を得ることができた。 しかし、 アジピン酸を 用いた場合は、 激しく昇華し、 良好な混練ができなかった。
得られた組成物はいずれも白色不透明であった。 デカンジカルボン酸を用い た場合の組成物について DSC測定を行った結果、 デカンジカルボン酸の融点 に由来する吸熱ピークが得られ、 該組成物の均一性は低かった。 図 4に、 得ら れた DS C曲線を示す。
得られた組成物について、硬化性の評価を行った。各温度での硬化開始時間、 及び硬化時間を表 1に示す。 表 1
Figure imgf000023_0001
[実施例 2]
1, 3, 6—へキサントリカルボン酸 7. 30 gとエポキシ当量が 187 g /当量であ'る液状ビスフエノール A型エポキシ樹脂 18. 7 g (エポキシ基と 力ルポキシル基との当量比 1) とを 1 15°Cにおいて、 3分間撹拌し、 低粘度 の無色透明な均一状態の硬化性組成物を得た。
該組成物を室温に戻したところ、 半固体状に近い高粘性液状となった。 該組 成物は、 室温においても無色透明であり、 不均一化による白濁現象は起こらな かった。
得られた組成物の硬化性を評価した結果、 160°Cにおける硬化開始時間は 25. 4分であり、 硬化時間は 52. 5分であった。
該組成物を室温において開放系で 20日間放置したところ、 該組成物の外観 は全く変化せず、 吸湿等による外観変化は起こらなかった。 また、 該 20日間 放置した硬化性組成物の硬化開始時間は 25. 5分、 硬化時間は 52. 2分で あり、 硬ィ匕性はほとんど変化しておらず、 優れた貯蔵安定性を示した。 [実施例 3 ]
1, 3, 6—へキサントリカルボン酸 7. 30 g、 実施例 2で用いた液状ビ スフエノール A型エポキシ樹脂 18. 7 g (エポキシ基とカルボキシル基との 当量比 1) 、 及びトリフエニルホスフィン 0. 2 gを 1 1 5°Cにおいて、 3分 間撹拌したところ、 低粘度の淡黄色透明な均一状態の硬化性組成物となった。 得られた組成物の硬化性を評価したところ、 1 60°Cにおける硬化開始時間 は 2. 3分、 硬化時間は 4. 7分であった。 このことより、 硬化促進剤として トリフエニルホスフィンが有効に働いているのがわかる。 [比較例 4]
へキサヒドロ無水フ夕ル酸 15. 4 g、 及び実施例 2で用いた液状ビスフェ ノール A型エポキシ樹脂 18. 7 g、 N, Nジメチルペンジルァミン 0. 3 g を 70°Cにおいて 3分間撹拌したとこ.ろ、 低粘度の淡黄色透明な均一状態の硬 化性組成物となった。 また、室温に戻しても該組成物の外観は変化しなかった。 該組成物を室温において開放系で 20日間放置したところ、 該組成物の表面 は白濁し、 吸湿により不透明な状態となった。
[実施例 4〜7]
1, 3, 6—へキサントリカルボン酸、 及びグリシジル基含有メタクリル樹 脂を表 2記載の各組成で、 125°Cで溶融混練を行うことにより硬^性組成物 を調製した。 得られた硬化性組成物をヘンシェルミキサーで粉砕し、 100 mのメッシュで分級することにより、 粒径が 100 以下の粉体塗料を作製 した。
得られた粉体塗料を、 SPCC鋼板に塗装し、 加熱硬化を行うことにより膜 厚約 120 xmの塗膜 (クリア一塗膜) を得た。 得られた塗膜について、 接着 性 (碁盤目接着性) の評価及びゲル分率の測定を行った。 結果を表 2に示す。 表 2から、 へキサントリカルボン酸を含有する硬化剤を用いた場合には、 1 40°Cという低温でも硬化性が十分であることがわかる。 また、 配合量が低く ても、 得られる塗膜は十分な接着性を有し、 ゲル分率も高いことがわかる。 また、 実施例 4において 1 6 0 °C X 3 0分の硬化条件で得た塗膜について、 光沢性の評価を行ったところ、 6 0度の鏡面光沢度は 9 1であった。
[比較例 5〜 8 ]
1 , 3, 6 —へキサンジカルボン酸の代わりにデカンジカルボン酸を用い、 1 5 0 °Cで溶融混練した以外は、 実施例 4〜8と同様の操作を行い、 膜厚約 1 2 0 mの塗膜 (クリア一塗膜) を得た。 得られた塗膜について、 接着性 (碁 盤目接着性) の評価及びゲル分率の測定を行った。 結果を表 2に示す。
更に、 実施例 4と比較例 5において 1 6 0 °C X 3 0分の硬化条件で得た塗膜 について、 光沢性の評価を行ったところ、 6 0度の鏡面光沢度はいずれも 9 1 であった。 表 2の記載とこのことから、 へキサントリカルボン酸を含有する硬 化剤を用いた塗膜は、 デカンジカルボン酸を用いた塗膜と同等の光沢性を維持 しつつ、 更に、 接着性が優れていることを示している。
表 2
実施例 4 実施例 5 実施例 6 実施例 7 比較例 5 比較例 6 比較例 7 比較例 8
1, 3, 6 -へキサントリカル 12.7 10.4 6.8 17.9 0 0 0 0 ポン酸 [wt¾] '
デカンジカ レポン酸 [Wt%] 0 0 0 0 18.7 15.5 10.3 25.7 グリシジル基 ^dcr含 1 ~ 1有メ z 夕ク 87.3 89.6 93.2 82.1 81.3 84.5 89.7 74.3 リル樹脂 Cwt%l
当量比 1 η β 1 η δ η 5 1 Β
(力ルポキシル基 Z
エポキシ基)
碁盤目接着性試験
U0°CX60分硬化 100/100 100/100 96/100 100/100 6/100 0/100 0/100 12/100
140°CX90分硬化 100/100 100/100 98/100 100/100 5/100 1/100 0/100 32/100
160 X30分硬化 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 90/100 28/100 100/100 ゲル分率
140oCX60分硬化 94.5 91.2 88.7 100 82.2 82.1 74.5 88.6
140°CX90分硬ィ匕 100 100 97.4 100 84.5 84.8 79.1 88.7
.160°CX30分硬化 100 100 99.2 100 88.6 86.9 81.2 89.4
[実施例 8、 9、 比較例 9、 10]
カルボキシル基含有ポリエステル樹脂 ( 「GV230」 (商品名、 日本ュピ 力社製) 91. 7質量部、 ート 8. 3質 t部、 及 び酸化チタン 50質量部からなる粉体塗料を S PC C鋼板に塗装し、 180°C で 1時間硬化させることにより、 白色塗膜を得た。
実施例 4、 実施例 7、 比較例 5及び比較例 8と同様にして作製した粉体塗料 をそれぞれ上記白色塗膜上に塗装し (それぞれ実施例 8、 9、 比較例 9、 10)、 130 °C、 140 °C又は 160 °Cで加熱硬化を行うことにより、 膜厚が約 80 mのクリア一塗膜を得た。 得られた塗膜について、 接着性 (碁盤目接着性) の評価を行った。 結果を表 3に示す。
1, 3, 6 -へキサントリカルボン酸を用いた場合は、 実用的な硬化時間内 に、 150°Cよりも低い低温領域において、 十分な接着強度を有する塗膜が得 られた。 表 3
Figure imgf000027_0001
[実施例 10〜 12、 比較例 11、 12]
表 4記載の各種組成で、 100 /mのメッシュで分級した、 100 /m以下 の粒径の粉体塗料を作製した。 得られた粉体塗料を用いて、 塗料 30wt %、 蒸留水 70wt%からなるスラリー塗料を作製した。
上記得られたスラリー塗料について、 水への分散性を評価した。 得られた結 果を表 4に示す。 表 4から、 へキサントリカルボン酸を含有する硬化剤を用い た粉体塗料から得られる水分散系スラリ一塗料は良好な分散状態を示すことが わかる。 表 4
Figure imgf000028_0001
[実施例 13]
We t h e r -O-me t e r c i 35 (ATLAS ELECTR I C DEV I CE Co. 社製) を用い、 ブラックパネル 63° (:、 60WZm2、 降雨条件において、 実施例 8において、 140T:、 90分硬化した塗膜に対し、 250時間キセノンアーク照射を行った。 上記試験を行う前後の硬化体表面の 60° の光沢 (ダロス) を測定した結果、 試験前の光沢に対し、 その保持率が 9 0 %以上であり、 優れた耐候性を有していた。 ' 産業上の利用可能性
本発明の組成物によれば、硬化時間を短縮でき、 低温での硬化が可能である。 更に、 本発明の組成物は、 エポキシ化合物との相溶性、 及び貯蔵安定性に優れ、 水への分散性が改善された、 優れた性能を有する。 本発明の組成物は、 電気絶 縁材、 接着剤、 複合材料のマトリックス樹脂、 接着剤、 シーリング剤、 塗料等 に好適に使用でき、 硬化して得られる硬化体は優れた機械的特性や耐候性を有 する。 本発明の組成物は、 塗料分野において特に有用である。 本発明の組成物 を含有する塗料から得られる塗膜は、 耐候性等の耐久性に優れ、 金属、 コンク リート駆体、 木材、 プラスチック材の保護材として、 缶、 自動車、 船舶或いは 建設 ·土建資材に好適に適用できる。

Claims

請 求 の 範 囲
I . ( a )分子内に 2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物、及び(b ) 硬化剤を含有する硬化性組成物であって、 該硬化剤がへキサントリカルボン酸 を含有することを特徴とする硬化性組成物。
2 . 硬化剤がへキサントリカルボン酸を 1 w t %以上含有する請求の範囲第 1項に記載の硬化性組成物。
3 . エポキシ化合物のエポキシ基に対するへキサントリカルボン酸の力ルポ ン酸基の当量比が 0 . 0 1〜 5である請求の範囲第 1項に記載の硬化性組成物。
4. へキサントリカルボン酸が 1 , 3, 6—へキサントリカルボン酸である 請求の範囲第 1〜 3項のいずれかに記載の硬化性組成物。
5 . エポキシ化合物がダリシジル基含有ァクリル樹脂である請求の範囲第 1 〜 4項のいずれかに記載の硬化性組成物。
6 . 請求の範囲第 1〜 5項のいずれかに記載の組成物を含有する塗料。
7 . 塗料が粉体塗料又はスラリー塗料である請求の範囲 6項に記載の塗料。
8 .請求の範囲第 1〜 5項のいずれかに記載の組成物を硬化してなる硬ィ匕体。
9 . 請求の範囲第 6項に記載の塗料を硬化してなる塗膜。
1 0 . 請求の範囲第 6項に記載の塗料を硬化してなるクリア一塗膜。
I I . 請求の範囲第 1〜 5項のいずれかに記載の組成物を 8 0〜1 5 0 °Cに おいて硬化する方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003055836A1 (fr) * 2001-12-27 2003-07-10 Asahi Kasei Chemicals Corporation Melange d'acide polycarboxylique
JP2006083278A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Daicel Chem Ind Ltd エポキシ樹脂組成物、光半導体封止剤及び光半導体装置
JP2006328269A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Showa Highpolymer Co Ltd 熱架橋型合成樹脂水性エマルジョン組成物、およびそれを用いた紙又は繊維処理剤
US7282543B2 (en) * 2003-09-19 2007-10-16 Cvc Specialty Chemical, Inc. Polyepoxy resin compositions

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3797348B2 (ja) * 2003-02-24 2006-07-19 コニカミノルタホールディングス株式会社 活性エネルギー線硬化組成物
CN1984959B (zh) * 2004-05-13 2011-06-08 亨斯迈石油化学有限责任公司 墨中的梳状聚醚烷醇胺
DE102007016950A1 (de) * 2007-04-05 2008-10-09 Tesa Ag Thermisch vernetzende Polyacrylate und Verfahren zu deren Herstellung
CN103013053A (zh) * 2012-12-31 2013-04-03 南京大学 冷拌环氧树脂材料及其制备方法
CN103497487A (zh) * 2013-09-30 2014-01-08 南京大学 环氧沥青铺装层坑槽快速修补用冷拌环氧树脂材料及其制法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997008237A2 (en) * 1995-08-29 1997-03-06 E.I. Du Pont De Nemours And Company Composition comprising coated acid particles and powder coating comprising the same
EP0773268A2 (en) * 1995-11-09 1997-05-14 Nippon Paint Co., Ltd. Powder coating composition, and method for forming coated film
JPH1180613A (ja) * 1997-09-12 1999-03-26 Kansai Paint Co Ltd 熱硬化性アクリル粉体塗料組成物及びその製造方法
EP1041115A2 (en) * 1999-04-01 2000-10-04 Kansai Paint Co., Ltd. Curable resin composition

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3297781A (en) * 1962-06-19 1967-01-10 Union Carbide Corp Polyepoxides having at least two 2, 3-epoxy-2-methyl propoxy groups attached to different carbon atoms
US3355512A (en) * 1963-06-20 1967-11-28 Shell Oil Co Process for curing polyepoxides with the reaction product of h2s and tri or poly functional polyepoxides
GB9304940D0 (en) * 1993-03-11 1993-04-28 Ucb Sa Thermosetting powder compositions based on polyesters and acrylic copolymers
US5780195A (en) * 1996-06-17 1998-07-14 Reichhold Chemicals, Inc. Toner resin compositions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997008237A2 (en) * 1995-08-29 1997-03-06 E.I. Du Pont De Nemours And Company Composition comprising coated acid particles and powder coating comprising the same
EP0773268A2 (en) * 1995-11-09 1997-05-14 Nippon Paint Co., Ltd. Powder coating composition, and method for forming coated film
JPH1180613A (ja) * 1997-09-12 1999-03-26 Kansai Paint Co Ltd 熱硬化性アクリル粉体塗料組成物及びその製造方法
EP1041115A2 (en) * 1999-04-01 2000-10-04 Kansai Paint Co., Ltd. Curable resin composition

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1367077A4 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003055836A1 (fr) * 2001-12-27 2003-07-10 Asahi Kasei Chemicals Corporation Melange d'acide polycarboxylique
US7262256B2 (en) 2001-12-27 2007-08-28 Asahi Kasei Chemicals Corporation Polycarboxylic acid mixture
US7282543B2 (en) * 2003-09-19 2007-10-16 Cvc Specialty Chemical, Inc. Polyepoxy resin compositions
JP2006083278A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Daicel Chem Ind Ltd エポキシ樹脂組成物、光半導体封止剤及び光半導体装置
JP4578188B2 (ja) * 2004-09-15 2010-11-10 ダイセル化学工業株式会社 エポキシ樹脂組成物、光半導体封止剤及び光半導体装置
JP2006328269A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Showa Highpolymer Co Ltd 熱架橋型合成樹脂水性エマルジョン組成物、およびそれを用いた紙又は繊維処理剤
JP4703264B2 (ja) * 2005-05-27 2011-06-15 昭和電工株式会社 熱架橋型合成樹脂水性エマルジョン組成物、およびそれを用いた紙又は繊維処理剤

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