JP4867409B2 - ビニル変性エポキシ樹脂水性物、その製造方法および水性被覆剤 - Google Patents
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攪拌機、冷却器、温度計及び窒素ガス導入管を備えた反応装置に、大豆油脂肪酸10g、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(東都化成(株)製:エポトートYD−011、エポキシ当量475)290gを入れ、窒素雰囲気下に180℃で2時間反応させ、脂肪酸変性エポキシエステル樹脂を得た。なお当該仕込み時の、エポキシ樹脂中のエポキシ基1当量に対し脂肪酸のカルボキシル基の当量が0.06である(FA変性率が下限)。さらにブチルセロソルブ120部、およびグリシジルメタクリレート4.6部を加え、窒素気流下100℃で溶解させた後、n−オクチルアミン38.9部、ジ−2−エチルヘキシルアミン0.9部を加え5時間反応させ、重合性不飽和基含有変性エポキシ樹脂を得た。ついで、当該反応系内に、アクリル酸15部、スチレン12部、アクリル酸ブチル12部、ブチルセロソルブ40部およびtert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート3部からなる混合物を1時間かけて滴下し4時間保温した。80℃に冷却後、トリエチルアミン19部および水510部を順に添加混合することにより、不揮発分35.0%、粘度1200mPa・s、pH9.7、固形分酸価31の水分散物を得た。
実施例1において、樹脂の構成成分であるエポキシ樹脂、脂肪酸、グリシジルメタクリレート、アミン類および希釈水につき、それら種類または使用量を表1に示すように変えた他は実施例1と同様にして水分散物を得た。それぞれの物性値を表1に示す。
実施例1で用いたと同様の反応装置に、大豆油脂肪酸30g、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(東都化成(株)製:エポトートYD−011、エポキシ当量475)270gを入れ、窒素雰囲気下に180℃で2時間反応させ、脂肪酸変性エポキシエステル樹脂を得た。なお当該仕込み時の、エポキシ樹脂中のエポキシ基1当量に対し脂肪酸のカルボキシル基の当量が0.19である。さらにブチルセロソルブ120部、およびグリシジルメタクリレート13.6部を加え、窒素気流下100℃で溶解させた後、オクチルアミン15.5部、モノエタノールアミン9.3部、ジ−2−エチルヘキシルアミン2.6部を加え5時間反応させ、さらにヘキサメチレンジイソシアネート5部を加え5時間反応させ、重合性不飽和基含有変性エポキシ樹脂を得た。ついで、当該反応系内に、アクリル酸15部、スチレン12部、アクリル酸ブチル12部、ブチルセロソルブ40部およびtert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート3部からなる混合物を1時間かけて滴下し4時間保温した。80℃に冷却後、トリエチルアミン19部および水550部を順に添加混合することにより、不揮発分34.2%、粘度1000mPa・s、pH9.7、固形分酸価30の水分散物を得た。
実施例1で用いたと同様の反応装置に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(東都化成(株)製:エポトートYD−014、エポキシ当量950)300g、ブチルセロソルブ120部、およびグリシジルメタクリレート5.6部を加え、窒素気流下100℃で溶解させた後、オクチルアミン18.4部、ジ2エチルヘキシルアミン17.7部を加え5時間反応させ、重合性不飽和基含有変性エポキシ樹脂を得た。ついで、当該反応系内に、アクリル酸15部、スチレン12部、アクリル酸ブチル12部、ブチルセロソルブ40部およびtert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート3部からなる混合物を1時間かけて滴下し4時間保温した。80℃に冷却後、トリエチルアミン19部および水520部を順に添加混合することにより、不揮発分35.0%、粘度680mPa・s、pH9.7、固形分酸価30の水分散物を得た。
比較例1において、樹脂の構成成分であるエポキシ樹脂,グリシジルメタクリレート,アミン類および希釈水における種類またはその使用量を表1に示すように変えた他は実施例1と同様にして水分散物を得た。その物性値を表1に示す。
YD−011:芳香族エポキシ樹脂(東都化成(株)製、商品名「エポトートYD−011」、エポキシ当量475)、YD−014:芳香族エポキシ樹脂(東都化成(株)製、商品名「エポトートYD−014」、エポキシ当量950)、
EX−841:脂肪族エポキシ樹脂(ナガセ化成工業(株)製、商品名「デナコールEX−841、エポキシ当量350」、EX−931:脂肪族エポキシ樹脂(ナガセ化成工業(株)製、商品名「デナコールEX−931」、エポキシ当量470)、O−130P:脂肪族エポキシ樹脂(旭電化(株)製エポキシ化油、商品名「アデカサイザーO−130P」、エポキシ当量190)、GMA:グリシジルメタクリレート、nOA:n−オクチルアミン、MEA:モノエタノールアミン、D2EHA:ジ−2−エチルヘキシルアミン、HMDI:ヘキサメチレンジイソシアネート、をそれぞれ意味する。
ビニル変性エポキシ樹脂水性物44.6g、カーボンブラック1.8g、リン酸亜鉛5.6g、炭酸カルシウム23.8g、脱イオン水1.8g及びガラスビーズ80gを混合後、ペイントシェーカーにて1時間30分練合した。その後、ビニル変性エポキシ樹脂の水分散物23gを混合した後、ガラスビーズを除去し水性塗料を得た。なお、いずれのビニル変性エポキシ樹脂水性物を用いた場合にも、水性塗料のPWC(顔料重量濃度)が57%、塗料濃度が53.2%(溶剤量10.2%)になるように調製した。得られた水性塗料を、脱脂ダル鋼板(SPCC−SD、0.8×70×150mm)上に、乾燥後の膜厚が20μmとなるように、バーコーターにより塗布し、強制乾燥(80℃×20分)後、常温(20℃、60%R.H.)で5日放置した。
Claims (10)
- 乾性油又は半乾性油から誘導される脂肪酸とエポキシ樹脂からなる反応生成物であって、これら使用割合が、該エポキシ樹脂中のエポキシ基1当量に対し脂肪酸のカルボキシル基の当量が0.5〜 0.05当量の範囲であるエポキシ基含有脂肪酸変性エポキシエステル(1a)、グリシジル基含有ビニルモノマー(1b)およびアミン類(1c)を反応させてなる重合性不飽和基含有変性エポキシ樹脂(1)と、カルボキシル基含有ビニル単量体(2)とを共重合させてなる共重合体(A)を、塩基性化合物により中和して水中に分散ないしは溶解して得られることを特徴とするビニル変性エポキシ樹脂水性物。
- 前記エポキシ樹脂が芳香族エポキシ樹脂および脂肪族エポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも一種である請求項1記載のビニル変性エポキシ樹脂水性物。
- 前記エポキシ樹脂が、芳香族エポキシ樹脂100〜65重量%、脂肪族系エポキシ樹脂0〜35重量%(但し、これらの合計が100重量%である)からなるものである請求項2記載のビニル変性エポキシ樹脂水性物。
- 重合性不飽和基含有変性エポキシ樹脂(1)が追加構成成分として反応可能な化合物(1d)を用いてなるものである請求項1〜3のいずれかに記載のビニル変性エポキシ樹脂水性物。
- 反応可能な化合物(1d)が1価〜3価の有機酸、1価〜4価のアルコールおよびイソシアネート化合物からなる群より選択される少なくとも一種である請求項4に記載のビニル変性エポキシ樹脂水性物。
- 重合性不飽和基含有変性エポキシ樹脂(1)の追加構成成分として、前記単量体(2)と共重合しうる他のビニル単量体(3)を用いてなるものである請求項1〜5のいずれかに記載のビニル変性エポキシ樹脂水性物。
- 共重合体(A)が、重合性不飽和基含有変性エポキシ樹脂(1)とカルボキシル基含有ビニル単量体(2)及び他のビニル単量体(3)との使用重量比((1)/〔(2)+(3)〕)として99/1〜80/20の範囲で構成されてなるものである請求項1〜6のいずれかに記載のビニル変性エポキシ樹脂水性物。
- 共重合体(A)が、酸価(固形分換算)15〜45の範囲のものである請求項1〜7のいずれかに記載のビニル変性エポキシ樹脂水性物。
- 乾性油又は半乾性油から誘導される脂肪酸とエポキシ樹脂からなる反応生成物であって、これら使用割合が、該エポキシ樹脂中のエポキシ基1当量に対し脂肪酸のカルボキシル基の当量が0.5〜0.05当量の範囲であるエポキシ基含有脂肪酸変性エポキシエステル(1a)、グリシジル基含有ビニルモノマー(1b)およびアミン類(1c)を反応させてなる重合性不飽和基含有変性エポキシ樹脂(1)と、カルボキシル基含有ビニル単量体(2)とを共重合させてなる共重合体(A)を、塩基性化合物により中和して水中に分散ないしは溶解させることを特徴とするビニル変性エポキシ樹脂水性物の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれかに記載のビニル変性エポキシ樹脂の水性物を含有してなる水性被覆剤。
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