JP5371191B2 - 二液型常温硬化塗布型制振塗料組成物 - Google Patents
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Description
しかし、当該水性の制振塗料組成物を使用して常温で乾燥させるには、一般に、12時間以上も要し、この為、通常、140℃X20分程度の焼付乾燥工程を必要とし、その為の乾燥炉が必要となり、当該塗料組成物による硬化工程は、当該乾燥炉による焼付乾燥工程により左右されることになり自動車の塗装ライン等の上で制約を受けることになる。
又、当該焼付乾燥型水性制振塗料組成物による塗膜は、その制振性を確保できる温度領域が狭く、幅広い温度領域での制振性を発揮し難い場合がある。
本発明の他の目的や新規な特徴については本件明細書及び図面の記載からも明らかになるであろう。
(請求項1)ガラス転移温度の異なる硬化物を与える2種以上のエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤の組み合わせと充填剤とを含有してなり、
前記2種以上のエポキシ樹脂が、
ダイマ−酸ジグリシジルエステルのダイマ−酸型エポキサイドとノボラック型フェノ−ル樹脂の初期縮合物にエピクロルヒドリンを作用させることにより得られるノボラック型エポキサイドとの2種類のエポキシ樹脂、
エピクロルヒドリンとフェノ−ル性OHとの反応により得られるアルキルフェノ−ル型エポキサイドとエピクロルヒドリンをアルコ−ル性OHに反応させ得られるアルコ−ル型エポキサイドとの2種類のエポキシ樹脂
又は
ダイマ−酸ジグリシジルエステルのダイマ−酸型エポキサイドとビスフェノ−ルAとエピクロルヒドリンとの縮合により得られるビスフェノ−ル型エポキサイドとゴムを変性剤として変性したゴム変性型エポキサイドとの3種類のエポキシ樹脂
からなると共に、
エポキシ樹脂硬化剤が、ポリアミン又はメルカプタンで、
厚み3mmの基板の片面に硬化後の厚みが6mmとなるように塗布し、作製した試験片についてJIS G 0602に規定される制振鋼板の振動減衰特性試験方法に準じ、測定温度20℃〜100℃で中央加振半値幅法(2000Hz換算)により制振性能を示す損失係数ηの測定を行ったときに、測定温度20℃〜100℃で損失係数ηが0.1以上を示し、当該測定温度の20℃〜100℃の範囲中の40〜80℃のときに当該損失係数ηが0.15以上を示すことを特徴とする二液型常温硬化塗布型制振塗料組成物。
特に、本発明による塗料組成物は、20℃〜100℃の各温度における損失係数ηが0.1以上あり、特に、40℃〜80℃の範囲で、その損失係数ηが0.15以上あり、低温から高温に渡って広い範囲で制振性に優れ、特に、80℃〜100℃のような高温での測定時にも高い制振性能が得られることが判り、自動車のような高温使用の物で優れた制振性能を発揮することができる
当該エポキサイドは、グリシジル型と非グリシジル系に分類でき、当該グリシジル型エポキサイド)は、エピクロルヒドリンをフェノ−ル性OH、アルコ−ル性OH、カルボキシル基等に反応させ得られるエポキシ化合物で、例えば、ノボラック型エポキサイド、ビスフェノ−ル型エポキサイド、アルキルフェノ−ル型エポキサイド、レゾルシン型エポキサイド、ポリグリコ−ル型エポキサイド、エステル型エポキサイドなどがある。
当該ノボラック型エポキサイドは、ノボラック型フェノ−ル樹脂の初期縮合物にエピクロルヒドリンを作用させたものである。フェノ−ルノボラック型エポキサイドと称されるされるものもノボラック系として包含される。
ビスフェノ−ル型エポキサイドは、ビスフェノ−ルAとエピクロルヒドリンとの縮合によるものである。
アルキルフェノ−ル型エポキサイドは、エピクロルヒドリンとフェノ−ル性OHとの反応によるもので、アルキルフェノ−ルジグリシジルエ−テルのようなものが該当する。
レゾルシン型エポキサイドは、レゾルシン樹脂にエピクロルヒドリンを作用させたものである。
ポリグリコ−ル型エポキサイドは、エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、グリセリン又はこれらのポリグリコ−ル類にエピクロルヒドリンを作用させたものである。広くは、エピクロルヒドリンをアルコ−ル性OHに反応させ得られるアルコ−ル型エポキサイドを包含する。
エステル型エポキサイドは、カルボキシル基の水素をグリシジル基で置換したエステルで、例えば、ダイマ−酸ジグリシジルエステルのダイマ−酸型エポキサイドは、この例に属す。当該エステル型エポキサイドには、他に、メタアクリル酸ジグリシジルエステル及びその重合物などがある。
当該エポキサイドには、NBR(ブタジエンとアクリロニトリルとの共重合体ゴム)、SBR(スチレン−ブタジエンゴム)、ETBN、ウレタンなどの変性剤で変性したものも使用できる。
非グリシジル系エポキサイドとは、不飽和化合物(炭素二重結合)に過酢酸を作用させ、オキサイド基を2個以上導入したもので、当該非グリシジル系エポキシ樹脂には、例えば、環状不飽和化合物を用いた環状脂肪族エポキサイド、ブタジエンを用いたエポキシ化ブタジエン、不飽和化合物のグリセリドを用いたエポキシ化グリセライドなどがある。当該エポキサイドにも、上記のような変性剤で変性したものも使用できる。
上記のように、例示したエポキサイドが、それ自身又は硬化剤と付加作用して、開環と同時に立体的に高分子化してエポキシ樹脂が得られる。例えば、ノボラック型エポキサイド、ビスフェノ−ル型エポキサイド、アルキルフェノ−ル型エポキサイド、アルコ−ル型エポキサイド、レゾルシン型エポキサイド、ポリグリコ−ル型エポキサイド、エステル型エポキサイドなどは、それぞれ、例えば、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノ−ル型エポキシ樹脂、アルキルフェノ−ル型エポキシ樹脂、アルコ−ル型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、ポリグリコ−ル型エポキシ樹脂、エステル型エポキシ樹脂などとなる。ダイマ−酸型エポキサイドは、エステル型エポキシ樹脂に属するダイマ−酸型エポキシ樹脂となる。
ここに、当該硬化剤としては、後述のポリアミン又はメルカプタンからなるエポキシ樹脂硬化剤(エポキシ樹脂用硬化剤)が挙げられる。
上記のガラス転移温度(Tg)は、示差熱量計(DSC)を用いて、JIS K7121に基づいて求めた中間点ガラス温度である。
当該ポリアミンの例としては、脂肪族ポリアミンが例示でき、当該脂肪族ポリアミンとは、その分子骨格中に1級のアミノ基を2個以上有するジアミンあるいはポリアミンである。
ここに、脂肪族ポリアミンの具体例としては、例えば、エチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,4−ジアミノブタン、ヘキサメチレンジアミン、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、4−アミノメチルオクタメチレンジアミン、3,3’−イミノビス(プロピルアミン)、3,3’−メチルイミノビス(プロピルアミン)、ビス(3−アミノプロピル)エーテル、1,2−ビス(3−アミノプロピルオキシ)エタン、メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ビスアミノメチルノルボルナン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンを挙げることができる。
当該脂肪族ポリアミンには、イソホロンジアミン(IPDA)等の脂環式ポリアミンも包含される。
当該脂肪族ポリアミンを、例えば、エポキシ樹脂やアルキレンオキサイド化合物で変性したり、シアノエチル化あるいはケチミン化したものも使用できる。具体的には、例えばアミンアダクト(ポリアミンエポキシ樹脂アダクト)、ポリアミン−エチレンオキシド、ポリアミン−プロピレンオキシドアダクト、シアノエチル化ポリアミン又はケチミン(ケトイミン)などで変性した変性脂肪族ポリアミンを使用してもよい。
当該脂肪族ポリアミンには、上記のような低分子量アミンを無水フタル酸やダイマ−酸などと反応させて得られる変性ポリアミドアミンなども使用することができ、例えば、当該ポリアミドアミンとしては、一般に乾性油、半乾性油、ト−ル油などからの精製植物油脂肪酸を熱重合して得られるダイマ−酸(2量体脂肪酸)と脂肪族ポリアミンとの反応によって製造されるものが挙げられる。
当該脂肪族ポリアミンは、上記のガラス転移温度(Tg)の異なる硬化物を与える2種以上のエポキシ樹脂と組み合わせる。
当該上記のガラス転移温度(Tg)の異なる硬化物を与える2種以上のエポキシ樹脂と組み合わせる硬化剤として、メルカプタンの使用も可能であるが、当該メルカプタンは臭気の問題があるため、ポリアミンの使用が好ましい。
被塗物に塗装された塗膜は、その膜厚にもよるが、常温(20℃)で80分程度で硬化可能である。
後述するが、本発明の二液型常温硬化可能な塗布型制振塗料組成物による塗膜は、厚み3mmの基板(アルミニウム基板)の片面に硬化後の厚みが6mmとなるように塗布し、作製した試験片についてJIS G 0602に規定される制振鋼板の振動減衰特性試験方法に準じ、測定温度20℃〜100℃で中央加振半値幅法(2000Hz換算)により制振性能を示す損失係数ηの測定を行うと、測定温度20℃〜100℃で損失係数ηが0.1以上あり、測定温度40〜80℃で当該損失係数ηが0.15以上を示すことを特徴とする。
実施例1
当該エポキシ樹脂は、ダイマ−酸型エポキシ樹脂(Tg≒10℃、、エポキシ当量:390〜470)とノボラック型エポキシ樹脂(Tg≒130℃、エポキシ当量:172〜178)との2種とした。
上記塗料組成物を高速攪拌機で混合分散させた後、脱泡攪拌したものを塗布用の塗料とした。
当該塗料を、厚み3mmのアルミニウム基板の片面に、硬化後の塗膜厚みが約6mmとなるように塗布した。
作製した試験片についてJIS G 0602に規定する制振鋼板の振動数減衰試験方法に準じ、20℃〜100℃で中央加振半値幅法(2000Hz 換算)により制振性能を示す損失係数ηを測定した。なお、損失係数ηはその値が大きい程測定材料の制振性が高いとされ、0.05以上の値であれば制振性があると判断される。
測定結果を、表1及び図1に示す。
実施例2
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図2に示す。
実施例3
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図3に示す。
実施例4
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図4に示す。
実施例5
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図5に示す。
実施例6
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図6に示す。
表1に従い、主剤のエポキシ樹脂を代えた以外は、実施例1と同様にして、主剤のエポキシ樹脂と硬化剤と充填剤とからなる常温硬化可能な塗布型制振塗料組成物を調整した。
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1、図1及び図3に示す。
表1に従い、主剤のエポキシ樹脂を代えた以外は、実施例1と同様にして、主剤のエポキシ樹脂と硬化剤と充填剤とからなる常温硬化可能な塗布型制振塗料組成物を調整した。
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図1に示す。
表2に従い、主剤のエポキシ樹脂を代えた以外は、実施例2と同様にして、主剤のエポキシ樹脂と硬化剤と充填剤とからなる常温硬化可能な塗布型制振塗料組成物を調整した。
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図2に示す。
表1に従い、主剤のエポキシ樹脂を代えた以外は、実施例2と同様にして、主剤のエポキシ樹脂と硬化剤と充填剤とからなる常温硬化可能な塗布型制振塗料組成物を調整した。
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図2に示す。
表1に従い、主剤のエポキシ樹脂を代えた以外は、実施例3と同様にして、主剤のエポキシ樹脂と硬化剤と充填剤とからなる常温硬化可能な塗布型制振塗料組成物を調整した。
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図3に示す。
表1に従い、主剤のエポキシ樹脂を代えた以外は、実施例3と同様にして、主剤のエポキシ樹脂と硬化剤と充填剤とからなる常温硬化可能な塗布型制振塗料組成物を調整した。
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図3に示す。
表1に従い、硬化剤のポリアミンをメルカプタンに代えた以外は、比較例1と同様にして、主剤のエポキシ樹脂と硬化剤と充填剤とからなる常温硬化可能な塗布型制振塗料組成物を調整した。
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図4に示す。
表1に従い、硬化剤のポリアミンをメルカプタンに代えた以外は、比較例2と同様にして、主剤のエポキシ樹脂と硬化剤と充填剤とからなる常温硬化可能な塗布型制振塗料組成物を調整した。
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図4に示す。
表1に従い、硬化剤のポリアミンをメルカプタンに代えた以外は、実施例2と同様にして、主剤のエポキシ樹脂と硬化剤と充填剤とからなる常温硬化可能な塗布型制振塗料組成物を調整した。
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図5に示す。
表1に従い、硬化剤のポリアミンをメルカプタンに代えた以外は、実施例2と同様にして、主剤のエポキシ樹脂と硬化剤と充填剤とからなる常温硬化可能な塗布型制振塗料組成物を調整した。
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図5に示す。
表1に従い、硬化剤のポリアミンをメルカプタンに代えた以外は、比較例5と同様にして、主剤のエポキシ樹脂と硬化剤と充填剤とからなる常温硬化可能な塗布型制振塗料組成物を調整した。
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図6に示す。
表1に従い、硬化剤のポリアミンをメルカプタンに代えた以外は、比較例6と同様にして、主剤のエポキシ樹脂と硬化剤と充填剤とからなる常温硬化可能な塗布型制振塗料組成物を調整した。
実施例1と同様にして制振性能を示す損失係数ηを測定した。
測定結果を、表1及び図6に示す。
表1には、硬化後の塗膜のガラス転移温度(℃)も示した。
表1及び図1〜6から、本発明実施例による塗料組成物は、20℃〜100℃の各温度における損失係数ηが0.1以上あり、特に、40℃〜80℃の各温度範囲で、その損失係数ηが0.15以上あり、低温から高温に渡って広い範囲で制振性に優れ、特に、80℃〜100℃のような高温での測定時にも高い制振性能が得られることが判り、自動車のような高温使用の物で優れた制振性能を発揮することができることが判る。
これに対し、比較例1−12では、損失係数ηが本発明に比較して温度依存性が強く、測定温度20℃〜100℃の各温度で損失係数ηが0.1以上を示すことがなく、特に、測定温度40〜80℃の各温度で当該損失係数ηが0.15以上を示すことがなく、従って、低温から高温に渡って広い範囲で制振性に優れているとはいえず、特に、80℃〜100℃のような高温での測定時にも高い制振性能が得られないので、自動車のような高温使用の物で優れた制振性能を発揮することができ難いことが判る。
本発明では、上記の実施例に示すように、上記特定の2種以上のエポキシ樹脂とポリアミン又はメルカプタンよりなるエポキシ樹脂硬化剤とを組み合わせることにより、常温(20℃)で80分程度で硬化可能で、このように常温で短時間に硬化できるので、従来例のような焼付けの為の乾燥炉が不要で、且つ、20℃〜100℃の各温度における損失係数ηが0.1以上あり、特に、40℃〜80℃の各温度範囲で、その損失係数ηが0.15以上あるので、低温から高温に渡って広い範囲で制振性に優れ、又、高温での測定時にも高い制振性能が得られるので自動車のような高温使用の物で優れた制振性能を発揮することができることが理解される。
Claims (1)
- ガラス転移温度の異なる硬化物を与える2種以上のエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤の組み合わせと充填剤とを含有してなり、
前記2種以上のエポキシ樹脂が、
ダイマ−酸ジグリシジルエステルのダイマ−酸型エポキサイドとノボラック型フェノ−ル樹脂の初期縮合物にエピクロルヒドリンを作用させることにより得られるノボラック型エポキサイドとの2種類のエポキシ樹脂、
エピクロルヒドリンとフェノ−ル性OHとの反応により得られるアルキルフェノ−ル型エポキサイドとエピクロルヒドリンをアルコ−ル性OHに反応させ得られるアルコ−ル型エポキサイドとの2種類のエポキシ樹脂
又は
ダイマ−酸ジグリシジルエステルのダイマ−酸型エポキサイドとビスフェノ−ルAとエピクロルヒドリンとの縮合により得られるビスフェノ−ル型エポキサイドとゴムを変性剤として変性したゴム変性型エポキサイドとの3種類のエポキシ樹脂
からなると共に、
エポキシ樹脂硬化剤が、ポリアミン又はメルカプタンで、
厚み3mmの基板の片面に硬化後の厚みが6mmとなるように塗布し、作製した試験片についてJIS G 0602に規定される制振鋼板の振動減衰特性試験方法に準じ、測定温度20℃〜100℃で中央加振半値幅法(2000Hz換算)により制振性能を示す損失係数ηの測定を行ったときに、測定温度20℃〜100℃で損失係数ηが0.1以上を示し、当該測定温度の20℃〜100℃の範囲中の40〜80℃のときに当該損失係数ηが0.15以上を示すことを特徴とする二液型常温硬化塗布型制振塗料組成物。
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