JPS5835630B2 - 低温硬化性の塗料組成物 - Google Patents
低温硬化性の塗料組成物Info
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- JPS5835630B2 JPS5835630B2 JP11018679A JP11018679A JPS5835630B2 JP S5835630 B2 JPS5835630 B2 JP S5835630B2 JP 11018679 A JP11018679 A JP 11018679A JP 11018679 A JP11018679 A JP 11018679A JP S5835630 B2 JPS5835630 B2 JP S5835630B2
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- epoxy
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- resin
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、室温以下、特に0℃ないし一20℃という低
温においても速やかに硬化し、しかもすぐれた塗膜性能
を示す塗料組成物に関するものである。
温においても速やかに硬化し、しかもすぐれた塗膜性能
を示す塗料組成物に関するものである。
近年、ポリアミン系又はポリアミド系樹脂を硬化剤とし
たエポキシ樹脂塗料が、防水および耐食を目的として鋼
材、鉄鋼構築物等に広く使用されている。
たエポキシ樹脂塗料が、防水および耐食を目的として鋼
材、鉄鋼構築物等に広く使用されている。
しかしながら、このような硬化剤を用いたものは、冬季
又は寒冷地、特に塗装時の温度が0℃以下になった場合
、はとんど塗膜の硬化が進行せず、所期の性能をもつ塗
膜を形成しないという欠点がある。
又は寒冷地、特に塗装時の温度が0℃以下になった場合
、はとんど塗膜の硬化が進行せず、所期の性能をもつ塗
膜を形成しないという欠点がある。
他方、エポキシ樹脂の硬化剤としては、これら以外に、
インシアネート系のものが知られている。
インシアネート系のものが知られている。
このインシアネート系硬化剤は、低温乾燥性の点では、
ポリアミン系又はポリアミド系樹脂硬化剤よりも優れて
いるが、硬化に際して大気中の水分の影響を受けやすく
、形成された塗膜の耐水防食性がそこなわれるという欠
点がある。
ポリアミン系又はポリアミド系樹脂硬化剤よりも優れて
いるが、硬化に際して大気中の水分の影響を受けやすく
、形成された塗膜の耐水防食性がそこなわれるという欠
点がある。
また、エポキシ樹脂塗料を改質したものとして、エポキ
シ樹脂、オリゴエステルアクリレートおよびポリアミド
アミンから成る組成物(特開昭51−101100号公
報、エポキシ樹脂と不飽和カルボン酸とを反応させてな
る不飽和エポキシ樹脂および1分子中に2コ以上の活性
水素を有するアミノ化合物からなる低温硬化可能な熱硬
化性樹脂組成物(特開昭53−132099号公報)、
エポキシ化合物とα・β−不飽和カルボン酸との反応生
成物にポリアミンを付加したものをエポキシ樹脂の硬化
剤成分として含む組成物(特開昭49−95919号公
報)などが提案されているが、いずれも0℃〜−20℃
といった低温で硬化させると塗膜に白濁やむらを生じ、
また強度発現に問題があるため満足すべきものとはいえ
ない。
シ樹脂、オリゴエステルアクリレートおよびポリアミド
アミンから成る組成物(特開昭51−101100号公
報、エポキシ樹脂と不飽和カルボン酸とを反応させてな
る不飽和エポキシ樹脂および1分子中に2コ以上の活性
水素を有するアミノ化合物からなる低温硬化可能な熱硬
化性樹脂組成物(特開昭53−132099号公報)、
エポキシ化合物とα・β−不飽和カルボン酸との反応生
成物にポリアミンを付加したものをエポキシ樹脂の硬化
剤成分として含む組成物(特開昭49−95919号公
報)などが提案されているが、いずれも0℃〜−20℃
といった低温で硬化させると塗膜に白濁やむらを生じ、
また強度発現に問題があるため満足すべきものとはいえ
ない。
本明細書において強度発現とは、塗装後、所定時間内に
到達し得る塗膜強度を云い、この塗膜強度が一定水準に
達しない場合には、たとえば、塗装した鋼材を運搬し、
あるいは工事に使用するに際し、他の物体と接触し塗膜
に接触跡やキズを残したり、塗膜がはく離するという事
態をもたらすので、強度発現は塗料組成物にとって非常
に重要な要件とされている。
到達し得る塗膜強度を云い、この塗膜強度が一定水準に
達しない場合には、たとえば、塗装した鋼材を運搬し、
あるいは工事に使用するに際し、他の物体と接触し塗膜
に接触跡やキズを残したり、塗膜がはく離するという事
態をもたらすので、強度発現は塗料組成物にとって非常
に重要な要件とされている。
本発明者らは、このような従来のエポキシ樹脂塗料組成
物及び改質エポキシ樹脂塗料組成物がもつ欠点を改良し
、室温以下、特に0℃ないし20℃の温度においても速
やかに硬化し、強度発現の点についても十分に満足しう
る低温硬化性塗料組成物を開発するために、鋭意研究を
重ねた結果、従来公知のエポキシ樹脂及びエポキシ樹脂
とアクリル酸との反応生成物からなる組成物において、
アルコール性水酸基を含有する水酸基含有ポリアミド樹
脂を硬化剤として用いることにより、低温硬化及び強度
発現の問題が解決されることを見出し、この知見に基づ
いて本発明をなすに至った。
物及び改質エポキシ樹脂塗料組成物がもつ欠点を改良し
、室温以下、特に0℃ないし20℃の温度においても速
やかに硬化し、強度発現の点についても十分に満足しう
る低温硬化性塗料組成物を開発するために、鋭意研究を
重ねた結果、従来公知のエポキシ樹脂及びエポキシ樹脂
とアクリル酸との反応生成物からなる組成物において、
アルコール性水酸基を含有する水酸基含有ポリアミド樹
脂を硬化剤として用いることにより、低温硬化及び強度
発現の問題が解決されることを見出し、この知見に基づ
いて本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は、エポキシ樹脂〔(4)成分〕、エ
ポキシ樹脂とアクリル酸とを反応させて得られるエポキ
シアクリレート樹脂〔(B)成分〕およびアルコール性
水酸基含有ポリアミド樹脂〔(C)成分〕を必須成分と
して含有することを特徴とする低温硬化性塗料組成物で
ある。
ポキシ樹脂とアクリル酸とを反応させて得られるエポキ
シアクリレート樹脂〔(B)成分〕およびアルコール性
水酸基含有ポリアミド樹脂〔(C)成分〕を必須成分と
して含有することを特徴とする低温硬化性塗料組成物で
ある。
本発明組成物の(4)成分であるエポキシ樹脂の例は、
例えば日刊工業新聞社1969年発行、橋本邦之著、「
エポキシ樹脂」、第2章および米国特許第259256
0号明細書に記載されているような公知のエポキシ樹脂
であり、そのうち、1分子当り少な(とも2個以上、好
ましくは2〜5個のエポキシ基をもち、これらのエポキ
シ基を含む有機残基が炭素鎖又は酸素原子で中断された
炭素鎖により結合されている化合物が好適に使用でき、
殊にエポキシ当量80〜1000のものが好ましい。
例えば日刊工業新聞社1969年発行、橋本邦之著、「
エポキシ樹脂」、第2章および米国特許第259256
0号明細書に記載されているような公知のエポキシ樹脂
であり、そのうち、1分子当り少な(とも2個以上、好
ましくは2〜5個のエポキシ基をもち、これらのエポキ
シ基を含む有機残基が炭素鎖又は酸素原子で中断された
炭素鎖により結合されている化合物が好適に使用でき、
殊にエポキシ当量80〜1000のものが好ましい。
好適なエポキシ樹脂の例は、多価アルコール、多価フェ
ノールなどと過剰のエピクロルヒドリン又はアルキレン
オキシドとを反応させて得られるエポキシ樹脂をあげる
ことができる。
ノールなどと過剰のエピクロルヒドリン又はアルキレン
オキシドとを反応させて得られるエポキシ樹脂をあげる
ことができる。
多価アルコールの例は、エチレングリコール、ポリエチ
レングリコール、フロピレンゲリコール、ポリプロピレ
ングリコール、グリセリン、ネオペンチルグリコール、
フチレンクリコール、ヘキサンジオール、グリセリン、
トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペン
タエリスリトール、ジグリセロール、ソルビトールなど
があり、多価フェノールとしては、2・2−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)フロパン(一般にビスフェノール
Aと称されている)、ハロゲン化ビスフェノールA、4
・4’−ジヒドロキシフェニルメタン(一般にビスフェ
ノールFと称されている)、トリス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン、レゾルシン、テトラヒドロキシフェ
ニルエタン、ノボラック型多価フェノール、クレゾール
型多価フェノールなどである。
レングリコール、フロピレンゲリコール、ポリプロピレ
ングリコール、グリセリン、ネオペンチルグリコール、
フチレンクリコール、ヘキサンジオール、グリセリン、
トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペン
タエリスリトール、ジグリセロール、ソルビトールなど
があり、多価フェノールとしては、2・2−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)フロパン(一般にビスフェノール
Aと称されている)、ハロゲン化ビスフェノールA、4
・4’−ジヒドロキシフェニルメタン(一般にビスフェ
ノールFと称されている)、トリス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン、レゾルシン、テトラヒドロキシフェ
ニルエタン、ノボラック型多価フェノール、クレゾール
型多価フェノールなどである。
これら以外の、本発明において使用し得るエポキシ樹脂
の例は、■・2・3−トリス(2・3−エポキシプロポ
キシ)プロパン、アニリン又はアニリン誘導体(例えば
オルントルイジンなど)のグリシジル付加物、フタル酸
ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシ
ジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエス
テルなどのグリシジルエステル類、エポキシ化大豆油な
どである。
の例は、■・2・3−トリス(2・3−エポキシプロポ
キシ)プロパン、アニリン又はアニリン誘導体(例えば
オルントルイジンなど)のグリシジル付加物、フタル酸
ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシ
ジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエス
テルなどのグリシジルエステル類、エポキシ化大豆油な
どである。
本発明においては、80〜10001好ましくは150
〜1000のエポキシ当量をもつエポキシ樹脂が有利に
使用でき、80よりも小さいエポキシ当量のものは、他
の成分との相容性、或いは、反応性または架橋性に乏し
く、得られた塗膜の耐水性および防食性が劣り、また1
000よりも大きいエポキシ当量のものは、塗膜の強度
発現が劣る。
〜1000のエポキシ当量をもつエポキシ樹脂が有利に
使用でき、80よりも小さいエポキシ当量のものは、他
の成分との相容性、或いは、反応性または架橋性に乏し
く、得られた塗膜の耐水性および防食性が劣り、また1
000よりも大きいエポキシ当量のものは、塗膜の強度
発現が劣る。
本発明において(B)成分として用いるエポキシアクリ
レート樹脂は、エポキシ樹脂1分子中のエポキシ基の少
なくとも1個とアクリル酸とを反応せしめて得られる樹
脂であって、例えば前記の(4)成分の例としてあげた
エポキシ樹脂とアクリル酸とを、常法に従い、−価又は
多価フェノール類及びキノン類の中から選ばれた少なく
とも1種の重合防止剤及びノ・ロゲン化リチウム又は第
三級アミンのようなエステル化触媒の存在下で、ゲル化
を起こさせることなく、加熱反応させることによって得
られる。
レート樹脂は、エポキシ樹脂1分子中のエポキシ基の少
なくとも1個とアクリル酸とを反応せしめて得られる樹
脂であって、例えば前記の(4)成分の例としてあげた
エポキシ樹脂とアクリル酸とを、常法に従い、−価又は
多価フェノール類及びキノン類の中から選ばれた少なく
とも1種の重合防止剤及びノ・ロゲン化リチウム又は第
三級アミンのようなエステル化触媒の存在下で、ゲル化
を起こさせることなく、加熱反応させることによって得
られる。
エポキシ樹脂とアクリル酸とを、エポキシ樹脂1分子中
のエポキシ基の1個ないし全部がアクリル酸と反応する
割合で使用するのがよく、通常エポキシ樹脂中のエポキ
シ基1当量に則しアクリル酸のカルボキシル基0.2〜
1.0当量の範囲で使用し、エポキシ樹脂1分子中のエ
ポキシ基1個ないし全てにアクリル酸を付加せしめる。
のエポキシ基の1個ないし全部がアクリル酸と反応する
割合で使用するのがよく、通常エポキシ樹脂中のエポキ
シ基1当量に則しアクリル酸のカルボキシル基0.2〜
1.0当量の範囲で使用し、エポキシ樹脂1分子中のエ
ポキシ基1個ないし全てにアクリル酸を付加せしめる。
この反応系において、エポキシ樹脂を過剰に用い、アク
リル酸との反応終了後未反応のエポキシ樹脂は上記(4
)成分、としてそのまま用いることができる。
リル酸との反応終了後未反応のエポキシ樹脂は上記(4
)成分、としてそのまま用いることができる。
カルボキシル基が1.0当量より多い場合には、遊離の
カルボキシル基の存在により、(A)、(B)両成分の
混合物の貯蔵安定性をそこねたり、(4)、(B)、及
び後述の(C)成分混合時にポリアミド樹脂との反応に
より固型の不溶物を析出したり、低温硬化阻害を起こす
ことがある。
カルボキシル基の存在により、(A)、(B)両成分の
混合物の貯蔵安定性をそこねたり、(4)、(B)、及
び後述の(C)成分混合時にポリアミド樹脂との反応に
より固型の不溶物を析出したり、低温硬化阻害を起こす
ことがある。
エポキシ樹脂とアクリル酸との反応は常法によって行な
うことができる。
うことができる。
たとえば、エポキシ樹脂を、必要ならばトルエン、キシ
レン等の芳香族炭化水素、メチルエチルケトン、メチル
インブチルケトンなどのケトン系、トリクロルエチレン
などのハロゲン化炭化水素、酢酸エチルなどのエステル
系のような非反応性溶剤に溶解せしめ、次いで、アクリ
ル酸を滴下し、80〜150℃、好ましくは90〜12
0℃で、酸価が約1以下になるまで常圧で反応させるこ
とによって行なわれる。
レン等の芳香族炭化水素、メチルエチルケトン、メチル
インブチルケトンなどのケトン系、トリクロルエチレン
などのハロゲン化炭化水素、酢酸エチルなどのエステル
系のような非反応性溶剤に溶解せしめ、次いで、アクリ
ル酸を滴下し、80〜150℃、好ましくは90〜12
0℃で、酸価が約1以下になるまで常圧で反応させるこ
とによって行なわれる。
この反応は、酸素存在下でもよく、一般には120℃で
5〜7時間で反応が終了する。
5〜7時間で反応が終了する。
また、触媒の添加量はエポキシ樹脂とアクリル酸との合
計量に対し、0.1〜1.0重量%が好ましく、重合防
止剤の添加量は0,1〜5重量%が好ましい。
計量に対し、0.1〜1.0重量%が好ましく、重合防
止剤の添加量は0,1〜5重量%が好ましい。
(B)成分において、アクリル酸に代えて、メタクリル
酸のごとき他の酸をエポキシ樹脂に付加せしめた生成物
を用いると低温硬化性を大巾に損なうために本発明の目
的を達成できない。
酸のごとき他の酸をエポキシ樹脂に付加せしめた生成物
を用いると低温硬化性を大巾に損なうために本発明の目
的を達成できない。
(B)成分におけるエポキシ樹脂としては、(4)成分
の例としてあげたエポキシ樹脂、例えば、1分子中にエ
ポキシ基を2コ以上、好ましくは2〜5コ有し、かつエ
ポキシ当量が80〜1000、好ましくは150〜10
00のものが全て使用可能である。
の例としてあげたエポキシ樹脂、例えば、1分子中にエ
ポキシ基を2コ以上、好ましくは2〜5コ有し、かつエ
ポキシ当量が80〜1000、好ましくは150〜10
00のものが全て使用可能である。
更に、(A)、(B)両成分に用いるエポキシ樹脂は、
同一のものである必要はなく、又(4)、(B)各々の
成分において、2種類以上の異なったエポキシ樹脂を併
用することも可能であるが、0℃〜−20℃の低温にお
いても良好な相溶性を有するためには、(4)、(B)
成分に用いるエポキシ樹脂は互いに同一もしくは類似の
骨格をもつものの組合せが最も好ましく、(2)、(B
)成分共にビスフェノールA又はノボラック形フェノー
ルとエピクロルヒドリンとの反応により得られるエポキ
シ樹脂群を用いることが好ましい。
同一のものである必要はなく、又(4)、(B)各々の
成分において、2種類以上の異なったエポキシ樹脂を併
用することも可能であるが、0℃〜−20℃の低温にお
いても良好な相溶性を有するためには、(4)、(B)
成分に用いるエポキシ樹脂は互いに同一もしくは類似の
骨格をもつものの組合せが最も好ましく、(2)、(B
)成分共にビスフェノールA又はノボラック形フェノー
ルとエピクロルヒドリンとの反応により得られるエポキ
シ樹脂群を用いることが好ましい。
本発明組成物における(4)エポキシ樹脂と(B)エポ
キシアクリレート樹脂との混合比は、前者10重量部に
あたり、後者は1〜100重量部(好ましくは2〜40
重量部)の範囲内であることが好ましい。
キシアクリレート樹脂との混合比は、前者10重量部に
あたり、後者は1〜100重量部(好ましくは2〜40
重量部)の範囲内であることが好ましい。
エポキシアクリレート樹脂が100重量部より多くなる
と硬化塗膜の耐水防食性、耐薬品性などの各種の化学性
能および塗膜強度などの物理性能が低下し、又エポキシ
アクリレート樹脂がI重量部より少なくなるとO℃〜−
20℃の低温における硬化物の初期強度発現が低下し更
に塗膜の耐水防食性も低下する。
と硬化塗膜の耐水防食性、耐薬品性などの各種の化学性
能および塗膜強度などの物理性能が低下し、又エポキシ
アクリレート樹脂がI重量部より少なくなるとO℃〜−
20℃の低温における硬化物の初期強度発現が低下し更
に塗膜の耐水防食性も低下する。
本発明組成物の(q成分として用いられる水酸基含有ポ
リアミド樹脂の例は、例えば第一級アミノ基および第二
級アミン基から選ばれた1種以上を1分子中に2個以上
もつポリアミンと、脂肪族カルボン酸、脂環族カルボン
酸及び芳香族カルボン酸から選ばれた少なくとも1種の
カルボン酸化合物とを常法に従って反応させることによ
って得られる通常のポリアミド樹脂に、オキシラン環を
有する化合物、および(または)該アミン基の活性水素
に対して付加反応を起こすような不飽和基ならびにアル
コール性水酸基の両者を有する化合物を反応させること
によって得られる。
リアミド樹脂の例は、例えば第一級アミノ基および第二
級アミン基から選ばれた1種以上を1分子中に2個以上
もつポリアミンと、脂肪族カルボン酸、脂環族カルボン
酸及び芳香族カルボン酸から選ばれた少なくとも1種の
カルボン酸化合物とを常法に従って反応させることによ
って得られる通常のポリアミド樹脂に、オキシラン環を
有する化合物、および(または)該アミン基の活性水素
に対して付加反応を起こすような不飽和基ならびにアル
コール性水酸基の両者を有する化合物を反応させること
によって得られる。
ここに用いられるポリアミンの好ましい例は、エチレン
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、ペンタエチレンへキサミン、ヘキサエチレンへブ
タミン、ヘキサメチレンジアミン、ジプロピレントリア
ミンなどの脂肪族ポリアミン、キシリレンジアミン、ジ
アミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン
、フェニレンジアミンなどの芳香族ポリアミン類、及び
シクロヘキシルアミノグロビルアミン、インホロンジア
ミン、メンタンジアミン、N−アミノエチルピペラジン
などの脂環族ポリアミン類、 などの構造を有する複素環含有ポリアミン類などである
。
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、ペンタエチレンへキサミン、ヘキサエチレンへブ
タミン、ヘキサメチレンジアミン、ジプロピレントリア
ミンなどの脂肪族ポリアミン、キシリレンジアミン、ジ
アミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン
、フェニレンジアミンなどの芳香族ポリアミン類、及び
シクロヘキシルアミノグロビルアミン、インホロンジア
ミン、メンタンジアミン、N−アミノエチルピペラジン
などの脂環族ポリアミン類、 などの構造を有する複素環含有ポリアミン類などである
。
一方、カルボン酸化合物の好ましい例としては、たとえ
ばギ酸、酢酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸
、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリ
ン酸、ヘンアイコサン酸、ヘプタコン酸ヘントリアコン
酸などの炭素数1〜30の飽和脂肪酸。
ばギ酸、酢酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸
、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリ
ン酸、ヘンアイコサン酸、ヘプタコン酸ヘントリアコン
酸などの炭素数1〜30の飽和脂肪酸。
ウンデシレン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール
酸、リルン酸、エレオステアリン酸などの不飽和脂肪酸
、更に、乾性油、半乾性油、トール油等から得られる植
物性脂肪酸類、及びこれらの不飽和脂肪酸、植物性脂肪
酸を熱重合することによって得られるタイマー酸、トリ
マー酸などがあげられる。
酸、リルン酸、エレオステアリン酸などの不飽和脂肪酸
、更に、乾性油、半乾性油、トール油等から得られる植
物性脂肪酸類、及びこれらの不飽和脂肪酸、植物性脂肪
酸を熱重合することによって得られるタイマー酸、トリ
マー酸などがあげられる。
さらに一般式%式%)
る。
たとえばシュウ酸、マロン酸、コノ・り酸、グルタル酸
、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカメチレ
ンジカルボン酸、ブラシリン酸、タブシン酸などの脂肪
族二塩基酸も用いられる。
、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカメチレ
ンジカルボン酸、ブラシリン酸、タブシン酸などの脂肪
族二塩基酸も用いられる。
また、ポリアミド樹脂に反応せしめるオキシラン環を有
する化合物の好ましい例は、エチレンオキシド、プロピ
レンオキシドのようなアルキレンオキシド類、ブチルグ
リシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテルのよう
なグリシジルエーテル系モノエポキシ化合物類、及び(
4)成分として前記したエポキシ樹脂などである。
する化合物の好ましい例は、エチレンオキシド、プロピ
レンオキシドのようなアルキレンオキシド類、ブチルグ
リシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテルのよう
なグリシジルエーテル系モノエポキシ化合物類、及び(
4)成分として前記したエポキシ樹脂などである。
またアミン基の活性水素に幻して付加反応を起こすよう
な不飽和基とアルコール性水酸基との両者を有する化合
物の好ましい例は、2−ヒドロキシエチルアクリレート
、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキ
シエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリ
レートのような、アルコール性水酸基を含有するアクリ
ル酸エステル及びメタクリル酸エステル類、N−メチロ
ールアクリルアミドのようなアルコール性水酸基を含有
するアクリルアミド類、アリルアルコールなどである。
な不飽和基とアルコール性水酸基との両者を有する化合
物の好ましい例は、2−ヒドロキシエチルアクリレート
、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキ
シエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリ
レートのような、アルコール性水酸基を含有するアクリ
ル酸エステル及びメタクリル酸エステル類、N−メチロ
ールアクリルアミドのようなアルコール性水酸基を含有
するアクリルアミド類、アリルアルコールなどである。
(Q成分として、特に好適な水酸基含有ポリアミド樹脂
は、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン トリエ
チレンテトラミンのごとき脂肪族ポリアミンと下記構造
式 で示されるリノール酸の二量体、アジピン酸、または酢
酸などとから得られるポリアミド樹脂に、エチレンオキ
シド、プロピレンオキシド、フェニルグリシジルエーテ
ル、2−ヒドロキシエチルアクリレートなどを付加して
得られるアルコール性水酸基含有ポリアミド樹脂である
。
は、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン トリエ
チレンテトラミンのごとき脂肪族ポリアミンと下記構造
式 で示されるリノール酸の二量体、アジピン酸、または酢
酸などとから得られるポリアミド樹脂に、エチレンオキ
シド、プロピレンオキシド、フェニルグリシジルエーテ
ル、2−ヒドロキシエチルアクリレートなどを付加して
得られるアルコール性水酸基含有ポリアミド樹脂である
。
また、アルコール性水酸基含有ポリアミド樹脂((C)
成分〕として、このほかに、例えば、アルコール性水酸
基を有するポリアミン、もしくはアルコール性水酸基を
有するカルボン酸類のうちの少なくとも一方を原材料と
して用いたポリアミド樹脂も使用できる。
成分〕として、このほかに、例えば、アルコール性水酸
基を有するポリアミン、もしくはアルコール性水酸基を
有するカルボン酸類のうちの少なくとも一方を原材料と
して用いたポリアミド樹脂も使用できる。
(C)成分は、その活性水素当量が、50〜850の範
囲、好ましくは50〜650の範囲内にあることが好ま
しく、50よりも小さい活性水素当量のアルコール性水
酸基含有ポリアミド樹脂を用いると、低温で硬化した塗
膜に白濁やむらを生じ易い。
囲、好ましくは50〜650の範囲内にあることが好ま
しく、50よりも小さい活性水素当量のアルコール性水
酸基含有ポリアミド樹脂を用いると、低温で硬化した塗
膜に白濁やむらを生じ易い。
又、活性水素当量が850よりも大きな場合には、塗膜
の強度発現が劣る。
の強度発現が劣る。
(0成分中のアルコール性水酸基含有量は、0.5重量
パーセント以上、好ましくは0.5〜5重量%であるの
がよい。
パーセント以上、好ましくは0.5〜5重量%であるの
がよい。
0.5重量%よりも低い含有量のものでは低温における
硬化促進効果が必ずしも充分でない。
硬化促進効果が必ずしも充分でない。
また、本発明組成物において、必要に応じて(C)成分
のアルコール性水酸基含有ポリアミド樹脂に加えて、そ
の他のエポキシ樹脂用アミン系硬化剤例えば脂肪族ポリ
アミン類、芳香族ポリアミン類等及びこれらのポリアミ
ン類とエポキシ樹脂等との反応生成物であるアミンアダ
クト類、及び、アルコール性水酸基含有量が0.5重量
パーセントより少ないポリアミド樹脂等を少量併用する
ことも可能である。
のアルコール性水酸基含有ポリアミド樹脂に加えて、そ
の他のエポキシ樹脂用アミン系硬化剤例えば脂肪族ポリ
アミン類、芳香族ポリアミン類等及びこれらのポリアミ
ン類とエポキシ樹脂等との反応生成物であるアミンアダ
クト類、及び、アルコール性水酸基含有量が0.5重量
パーセントより少ないポリアミド樹脂等を少量併用する
ことも可能である。
驚くべきことに、本発明により、硬化剤としてのポリア
ミド樹脂がアルコール性水酸基を含有することは、組成
物の低温硬化性の改善にとって重要であり、(4)成分
のエポキシ樹脂あるいFEB)成分のエポキシアクリレ
ート樹脂がアルコール性水酸基を含有していても、硬化
剤ポリアミド樹脂がアルコール性水酸基を含有していな
い場合には組成物は良好な低温硬化性を示さないことが
見出された。
ミド樹脂がアルコール性水酸基を含有することは、組成
物の低温硬化性の改善にとって重要であり、(4)成分
のエポキシ樹脂あるいFEB)成分のエポキシアクリレ
ート樹脂がアルコール性水酸基を含有していても、硬化
剤ポリアミド樹脂がアルコール性水酸基を含有していな
い場合には組成物は良好な低温硬化性を示さないことが
見出された。
水酸基含有ポリアミド樹脂C(Q成分〕の配合割合は、
(4)および(B)成分中のエポキシ基とアクリロイル
基との合計1当量あた’) (C)成分の活性水素原子
が0.5〜2.0当量、好ましくは0.5〜1.5当量
になるような割合で用いるのがよい。
(4)および(B)成分中のエポキシ基とアクリロイル
基との合計1当量あた’) (C)成分の活性水素原子
が0.5〜2.0当量、好ましくは0.5〜1.5当量
になるような割合で用いるのがよい。
(C)成分の活性水素当量が0.5よりも小さいかもし
くは20より大きい当量比では、低温硬化性が不十分に
なりあるいは硬化物に粘着性が残り、時には強度発現や
、耐水防食性に問題を生じることがある。
くは20より大きい当量比では、低温硬化性が不十分に
なりあるいは硬化物に粘着性が残り、時には強度発現や
、耐水防食性に問題を生じることがある。
本発明の塗料組成物は、上記(N、(B)および(C)
の各成分を、任意公知の混合手段により同時に混合する
ことによって容易に作ることができる。
の各成分を、任意公知の混合手段により同時に混合する
ことによって容易に作ることができる。
しかしながら場合により、(4)成分と、(B)成分と
をあらかじめ混合しておき、使用直前に、(C)成分を
加えるようにした、いわゆる2液形にすることが好まし
く、必要に応じ、(N、(B)、(C)各々を分離して
おく三液型の塗料とすることも可能である。
をあらかじめ混合しておき、使用直前に、(C)成分を
加えるようにした、いわゆる2液形にすることが好まし
く、必要に応じ、(N、(B)、(C)各々を分離して
おく三液型の塗料とすることも可能である。
以上述べたように四〜(q成分は、本発明の目的とする
組成物を得るための必須成分であり、おのおのの成分の
種類及び混合割合を上記範囲内で、広く変えることによ
り、必要とされる各種の性能、例えば粘度、可使時間、
低温硬化性、耐水防食性、大気バクロ防食性、耐候性、
耐薬品性などを、所望に応じ得ることができる。
組成物を得るための必須成分であり、おのおのの成分の
種類及び混合割合を上記範囲内で、広く変えることによ
り、必要とされる各種の性能、例えば粘度、可使時間、
低温硬化性、耐水防食性、大気バクロ防食性、耐候性、
耐薬品性などを、所望に応じ得ることができる。
本発明塗料組成物には、前記必須の(4)〜(C)成分
に加えて、所望に応じ、顔料、添加剤、溶剤及びその他
の塗料用副資材などを添加することができる。
に加えて、所望に応じ、顔料、添加剤、溶剤及びその他
の塗料用副資材などを添加することができる。
顔料、添加物の例としては、ガラス繊維、アスベスト繊
維、ホウ素繊維、炭素繊維、セルロース、ポリエチレン
粉末、鉱物性ケイ酸塩、例えばアスベスト、及び雲母粉
、カオリン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、
セラコラ、三酸化アンチモン、シリカ、パライト、ゼオ
ライト、二酸化チタン、タルク、カーボンブラック、グ
ラファイト、酸化物系着色顔料、例えば酸化鉄、又は金
属粉、例えば鉄粉、亜鉛末、鉛粉、アルミニウム粉末、
防錆顔料、例えば鉛丹、クロム酸鉛、リン酸亜鉛、塩基
性硫酸鉛、モリブデン酸亜鉛、更には有機系着色顔料、
例えばフタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン
などがあり、又各種の分散剤、揺変性付与剤なども含め
てこれらは用途に応じて適宜用いられる。
維、ホウ素繊維、炭素繊維、セルロース、ポリエチレン
粉末、鉱物性ケイ酸塩、例えばアスベスト、及び雲母粉
、カオリン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、
セラコラ、三酸化アンチモン、シリカ、パライト、ゼオ
ライト、二酸化チタン、タルク、カーボンブラック、グ
ラファイト、酸化物系着色顔料、例えば酸化鉄、又は金
属粉、例えば鉄粉、亜鉛末、鉛粉、アルミニウム粉末、
防錆顔料、例えば鉛丹、クロム酸鉛、リン酸亜鉛、塩基
性硫酸鉛、モリブデン酸亜鉛、更には有機系着色顔料、
例えばフタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン
などがあり、又各種の分散剤、揺変性付与剤なども含め
てこれらは用途に応じて適宜用いられる。
また、塗料用副資材としては、たとえば、フタル酸、ア
ジピン酸、ア七うイン酸、セバシン酸、マレイン酸、ト
リメリント酸、クエン酸、オレイン酸、リシノール酸、
ステアリン酸並びにその他の脂肪酸、リン酸、スルホン
酸、グリコール、グリセロール、パラフィンおよびジフ
ェニルなどから誘導される可塑剤、ポリエステル、ポリ
エーテル、アルキド樹脂、ブタジェンを含む共重合体な
どの重合形可塑剤、石油樹脂、塩化ゴム、塩素化ポリプ
レン、クロマ樹脂、キシレン樹脂、ブチラール樹脂、ケ
トン樹脂、スチレンプクジエン樹脂などの合成樹脂、コ
ーパル樹脂、ダンマル、エステルガム、ギルツナイト、
アスファルト、ピッチ液体又は固形ビチューメンなどの
天然または加工樹脂など、防食塗料の原料として通常に
用いられているものが使用できる。
ジピン酸、ア七うイン酸、セバシン酸、マレイン酸、ト
リメリント酸、クエン酸、オレイン酸、リシノール酸、
ステアリン酸並びにその他の脂肪酸、リン酸、スルホン
酸、グリコール、グリセロール、パラフィンおよびジフ
ェニルなどから誘導される可塑剤、ポリエステル、ポリ
エーテル、アルキド樹脂、ブタジェンを含む共重合体な
どの重合形可塑剤、石油樹脂、塩化ゴム、塩素化ポリプ
レン、クロマ樹脂、キシレン樹脂、ブチラール樹脂、ケ
トン樹脂、スチレンプクジエン樹脂などの合成樹脂、コ
ーパル樹脂、ダンマル、エステルガム、ギルツナイト、
アスファルト、ピッチ液体又は固形ビチューメンなどの
天然または加工樹脂など、防食塗料の原料として通常に
用いられているものが使用できる。
本発明の塗料組成物は、常温はもちろん、気温がl0℃
以下、特に0〜−20℃またはそれ以下という低温でも
速やかに硬化して100ミフロン〜1cIrの任意の厚
みの塗膜を与えると共に、その塗膜の強度発現において
半日〜1日後に約60kgの人間が歩行可能である。
以下、特に0〜−20℃またはそれ以下という低温でも
速やかに硬化して100ミフロン〜1cIrの任意の厚
みの塗膜を与えると共に、その塗膜の強度発現において
半日〜1日後に約60kgの人間が歩行可能である。
また、空気中の水分の影響をほとんど受けることがなく
、良好な塗膜が得られ、耐温水噴霧性などの防食性にお
いても良好である。
、良好な塗膜が得られ、耐温水噴霧性などの防食性にお
いても良好である。
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
。
。
各実施例および比較例に用いたエポキシ樹脂、エポキシ
アクリレート樹脂、およびアルコール性水酸基含有ポリ
アミド樹脂の種類および性状は下記第1〜3表に一括し
て示す。
アクリレート樹脂、およびアルコール性水酸基含有ポリ
アミド樹脂の種類および性状は下記第1〜3表に一括し
て示す。
上記エポキシ樹脂において、■はノボラック型フェノー
ルとエピクロルヒドリンとを、又■〜[F]**はいず
れもビスフェノールAとエピクロルヒドリンとを、反応
させて得られたものである。
ルとエピクロルヒドリンとを、又■〜[F]**はいず
れもビスフェノールAとエピクロルヒドリンとを、反応
させて得られたものである。
第4表〜第7表に示した各実施例および比較例の表価基
準は下記のとおりである。
準は下記のとおりである。
〈加重テスト後の状態〉
◎;加重による凹みが塗面につかない。
○;加重による凹みが加重除去後に復元する。
△;加重による凹みが加重除去後に一部復元する。
×;加重による凹みが加重除去後も全く復元しない。
〈耐塩水噴霧性〉
素地に達するように、塗膜を鋭利なナイフでクロスカッ
トした塗板で試験した。
トした塗板で試験した。
◎;全く異常がない。
○;クロスカット部周辺がわずかにフクレる。
又はわずかにサビが広がる。
△;クロスカット部周辺のフクレ又はサビの広がりが著
しい。
しい。
×;塗面全体にフクレ又はサビが発生する。
(その他日化の著しいものには白化の注をつげた。
)(「−」記号部は実施しなかったか又はできなかった
項目で・ある。
項目で・ある。
)実施例1〜8、比較例1〜5
第4表に示した組成の塗料を一15℃の条件下で軟鋼板
上に乾燥膜厚が、50.−クロンの厚さになるように塗
布し、同温度において、その指触乾燥時間、20時間後
の鉛筆硬度、20時間後に2kg/crAの荷重を20
分間かげたあと(加重テスト後)の塗膜状態及び7日乾
燥後の塗膜性能を調査し、結果を第4表に示した。
上に乾燥膜厚が、50.−クロンの厚さになるように塗
布し、同温度において、その指触乾燥時間、20時間後
の鉛筆硬度、20時間後に2kg/crAの荷重を20
分間かげたあと(加重テスト後)の塗膜状態及び7日乾
燥後の塗膜性能を調査し、結果を第4表に示した。
これらの塗料はいずれもエポキシ樹脂、エポキシアクリ
レート樹脂及び溶剤をあらかじめ混合しておき、その後
に硬化剤樹脂又は硬化剤樹脂溶液を添加した。
レート樹脂及び溶剤をあらかじめ混合しておき、その後
に硬化剤樹脂又は硬化剤樹脂溶液を添加した。
但し、溶剤については表の中に示しである。
第4表の結果が示すように、本発明の範囲内にある組成
物は、いずれも低温硬化性塗膜状態、耐塩水噴霧性など
の各種の性能にすぐれている。
物は、いずれも低温硬化性塗膜状態、耐塩水噴霧性など
の各種の性能にすぐれている。
これに対して本発明の範囲外の組成物は、いずれかの性
能が著しく低下し、満足しうる塗膜が得られない。
能が著しく低下し、満足しうる塗膜が得られない。
☆☆比較
例 6〜9 実施例6及び8の組成物において、エポキシアクリレー
ト樹脂00代わりに、エポキシアクリレート■又は[F
]を用いた場合の結果を第5表に示す。
例 6〜9 実施例6及び8の組成物において、エポキシアクリレー
ト樹脂00代わりに、エポキシアクリレート■又は[F
]を用いた場合の結果を第5表に示す。
尚テストピースの作成要領は実施例1と全く同様に行な
った。
った。
実施例9〜11、比較例10〜19
第3表の硬化剤の種類、量を変えて第6表に示した組成
について、塗料化し、−10℃の温度下でミガキ軟鋼板
上に乾燥膜厚が200ミクロンになるように塗装し、同
温度において各種の評価試験を行なった。
について、塗料化し、−10℃の温度下でミガキ軟鋼板
上に乾燥膜厚が200ミクロンになるように塗装し、同
温度において各種の評価試験を行なった。
結果を第6表に示す。塗料配合による本実施例および比
較例は、実施例1の評価試験のうちエリクセンをゴバン
目接着に更に塩水噴霧時間を200時間を500時間に
変更している。
較例は、実施例1の評価試験のうちエリクセンをゴバン
目接着に更に塩水噴霧時間を200時間を500時間に
変更している。
第6表に示されるように、本発明の範囲内のアルコール
性水酸基含有ポリアミド樹脂を硬化剤としたときには良
好な性能を示した。
性水酸基含有ポリアミド樹脂を硬化剤としたときには良
好な性能を示した。
これに対し、トリエチレンテトラミン(脂肪族ポリアミ
ン)は−15℃の様な低温での反応性、相溶性が著しく
劣り、トリエチレンジアミンの如き三級アミンを添加し
ても全く効果がなかった。
ン)は−15℃の様な低温での反応性、相溶性が著しく
劣り、トリエチレンジアミンの如き三級アミンを添加し
ても全く効果がなかった。
またこのほか、フェノール性水酸基をもつ化合物を添加
した系も、低温での硬化は全く促進されず不良であった
。
した系も、低温での硬化は全く促進されず不良であった
。
※ネ実施例12、比較例20〜21
実施例10および比較例11.14の塗料配合について
、+20、+5、−5、−20℃の各温度条件下で、軟
鋼板上に乾燥膜厚で100ミクロンの厚さになるように
塗装し、各温度において指触乾燥時間、表面状態、7日
乾燥後の鉛筆硬さ及び耐塩水噴霧性について調査した。
、+20、+5、−5、−20℃の各温度条件下で、軟
鋼板上に乾燥膜厚で100ミクロンの厚さになるように
塗装し、各温度において指触乾燥時間、表面状態、7日
乾燥後の鉛筆硬さ及び耐塩水噴霧性について調査した。
結果を第7表に示す。
第7表から明らかなように本発明の範囲内の組成物は、
−20℃という低温度下においても、室温硬化塗膜とは
g同等の塗膜を与え、しかも良好な性能を有している。
−20℃という低温度下においても、室温硬化塗膜とは
g同等の塗膜を与え、しかも良好な性能を有している。
一方、アルコール性水酸基をもたないポリアミド樹脂及
び脂肪族ポリアミンであるトリエチレンテトラミンの如
きものは、低温硬化性が著しく劣り、主剤樹脂であるエ
ポキシ樹脂及びエポキシアクリレート樹脂との相溶性が
極端に低下する。
び脂肪族ポリアミンであるトリエチレンテトラミンの如
きものは、低温硬化性が著しく劣り、主剤樹脂であるエ
ポキシ樹脂及びエポキシアクリレート樹脂との相溶性が
極端に低下する。
以上の実施例および比較例の結果かられかるように、本
発明は、0℃〜−20℃の低温度下においても、速やか
に硬化し、良好な均一塗膜を与え、尚且つ初期強度発現
及び耐水防食性のすぐれた組成物を与えるものである。
発明は、0℃〜−20℃の低温度下においても、速やか
に硬化し、良好な均一塗膜を与え、尚且つ初期強度発現
及び耐水防食性のすぐれた組成物を与えるものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 エポキシ樹脂((A)成分〕、エポキシ樹脂とアク
リル酸とを反応させて得られるエポキシアクリレート樹
脂〔(B)成分〕およびアルコール性水酸基含有ポリア
ミド樹脂〔(C)成分〕を必須成分として含有すること
を特徴とする低温硬化性の塗料組成物。 2 上記(4)、(B)および(C)成分のうち、(4
)および(B)成分を含む配合物と(q成分を含む配合
物とをあらかじめわけておき、使用時又は使用直前に混
合すべくした2液型又は多液型塗料組成物である特許請
求の範囲第1項に記載の塗料組成物。 3 エポキシ樹脂のエポキシ当量が80〜ioo。 である特許請求の範囲第1項または第2項に記載の塗料
組成物。 4 エポキシアクリレート樹脂は、エポキシ樹脂1分子
中のエポキシ基の1個ないし全部にアクリル酸が付加せ
しめられたものである特許請求の範囲第1項または第2
項に記載の塗料組成物。 5 アルコール性水酸基百有ポリアミド街力石工、活性
水素当量が50〜850であり、かつアルコール性水酸
基含有量が0.5重量%以上である特許請求の範囲第1
項又は第2項に記載の塗料組成物。 610重量部の(4)成分に対し、1〜100重量部の
割合の(B)成分および(A)成分と(B)成分のエポ
キシ基およびアクリロイル基の合計1当量に対し、(q
成分中の活性水素が0.5〜2.0当量になる割合の(
C)成分を含有する特許請求の範囲第1項ないし第4項
のいずれかに記載の塗料組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11018679A JPS5835630B2 (ja) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | 低温硬化性の塗料組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11018679A JPS5835630B2 (ja) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | 低温硬化性の塗料組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5634766A JPS5634766A (en) | 1981-04-07 |
JPS5835630B2 true JPS5835630B2 (ja) | 1983-08-03 |
Family
ID=14529216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11018679A Expired JPS5835630B2 (ja) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | 低温硬化性の塗料組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5835630B2 (ja) |
-
1979
- 1979-08-31 JP JP11018679A patent/JPS5835630B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5634766A (en) | 1981-04-07 |
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