JPH08245751A - Vinyl-modified amine adduct epoxy resin - Google Patents
Vinyl-modified amine adduct epoxy resinInfo
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- JPH08245751A JPH08245751A JP7709295A JP7709295A JPH08245751A JP H08245751 A JPH08245751 A JP H08245751A JP 7709295 A JP7709295 A JP 7709295A JP 7709295 A JP7709295 A JP 7709295A JP H08245751 A JPH08245751 A JP H08245751A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は新規な水溶性もしくは水
分散性のビニル変性アミン付加エポキシ樹脂に関し、該
樹脂は水溶化もしくは水分散化し、耐候性及び防食性な
どの物性に優れた塗膜を形成しうる陰極電着塗料用とし
て好適に使用することができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel water-soluble or water-dispersible vinyl-modified amine-added epoxy resin, which is water-soluble or water-dispersible and has excellent weather resistance and corrosion resistance. It can be preferably used for a cathodic electrodeposition coating composition capable of forming
【0002】[0002]
【従来の技術とその課題】従来から、陰極電着塗料用水
性樹脂分散液として、エポキシ樹脂と活性水素含有アミ
ノ化合物の反応により得られるアミン付加エポキシ樹脂
に、硬化剤としてブロックポリイソシアネート化合物を
配合した組成物が使用されている。この組成物を用いて
形成される塗膜は、防食性には優れているが、耐候性が
十分でないという欠点を有する。2. Description of the Related Art Conventionally, as a water-based resin dispersion for cathodic electrocoating, an amine-added epoxy resin obtained by a reaction between an epoxy resin and an amino compound containing active hydrogen is compounded with a blocked polyisocyanate compound as a curing agent. The composition is used. The coating film formed by using this composition has excellent corrosion resistance, but has a drawback that the weather resistance is not sufficient.
【0003】この耐候性を向上させるために、該エポキ
シ樹脂を、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アク
リル樹脂などで変性することも試みられており、それに
よれば、塗膜の耐候性は若干向上するが、エポキシ樹脂
本来の特性である防食性が低下するという問題点があ
る。In order to improve the weather resistance, it has been attempted to modify the epoxy resin with a polyester resin, a polyether resin, an acrylic resin or the like. According to this, the weather resistance of the coating film is slightly improved. However, there is a problem that the anticorrosion property, which is an inherent property of the epoxy resin, is deteriorated.
【0004】しかも、アクリル樹脂によるエポキシ樹脂
の変性は、これら両成分の相溶性が劣るために変性反応
を十分に行わしめること自体が困難であるのみならず、
得られる変性物の粘度が高くなるという欠点がある。In addition, the modification of the epoxy resin with the acrylic resin is not only difficult to sufficiently carry out the modification reaction due to the poor compatibility of these two components, and
There is a drawback that the viscosity of the obtained modified product becomes high.
【0005】本発明者等は、防食性及び耐候性がともに
優れた塗膜を形成しうる水性樹脂組成物を開発する目的
で鋭意研究を重ねた結果、今回、ビニル系単量体との共
重合が可能であるような二重結合含有エポキシプレポリ
マーを用いることにより、上記目的を達成することがで
きることを見出し、本発明を完成するに至った。The present inventors have conducted earnest studies for the purpose of developing an aqueous resin composition capable of forming a coating film having both excellent corrosion resistance and weather resistance. It has been found that the above object can be achieved by using a double bond-containing epoxy prepolymer that can be polymerized, and the present invention has been completed.
【0006】しかして、本発明によれば (A)1分子中に少なくとも1個のエポキシ基および少
なくとも1個の水酸基を有するエポキシ樹脂(a)と、
1分子中に平均0.8〜1.2個の二重結合および平均
0.8〜1.2個のイソシアネート基を有する不飽和イソ
シアネート化合物(b)の反応により得られる二重結合
含有エポキシプレポリマーと (B)ビニル系単量体との共重合により得られるビニル
変性エポキシ樹脂と (C)活性水素含有アミノ化合物の反応により得られる
水溶性もしくは水分散性のビニル変性アミン付加エポキ
シ樹脂が提供される。According to the present invention, therefore, (A) an epoxy resin (a) having at least one epoxy group and at least one hydroxyl group in one molecule,
Epoxy pre containing double bond obtained by reaction of unsaturated isocyanate compound (b) having an average of 0.8 to 1.2 double bonds and an average of 0.8 to 1.2 isocyanate groups in one molecule Provided is a water-soluble or water-dispersible vinyl-modified amine-added epoxy resin obtained by reacting a vinyl-modified epoxy resin obtained by copolymerization of a polymer (B) with a vinyl-based monomer and (C) an amino compound containing active hydrogen. To be done.
【0007】本発明によればまた、1分子中に平均0.
8〜1.2個の二重結合および平均0.8〜1.2個のイ
ソシアネート基を有する不飽和イソシアネート化合物
(b)と (B)ビニル系単量体との共重合により得られるイソシ
アネート基含有ビニルプレポリマーと1分子中に少なく
とも1個のエポキシ基および少なくとも1個の水酸基を
有するエポキシ樹脂(a)の反応によるビニル変性エポ
キシ樹脂と (C)活性水素含有アミノ化合物の反応により得られる
水溶性もしくは水分散性のビニル変性アミン付加エポキ
シ樹脂が提供される。According to the invention, it is also possible to obtain an average of 0.
Isocyanate groups obtained by copolymerization of unsaturated isocyanate compound (b) having 8 to 1.2 double bonds and an average of 0.8 to 1.2 isocyanate groups with (B) vinyl monomer. Water-soluble water obtained by reacting a vinyl-modified epoxy resin (C) with an amino compound containing a vinyl prepolymer and an epoxy resin (a) having at least one epoxy group and at least one hydroxyl group in one molecule, and (C) A vinyl-modified amine-added epoxy resin that is water-soluble or water-dispersible is provided.
【0008】本発明によればさらに、上記ビニル変性ア
ミン付加エポキシ樹脂の水溶化物もしくは水分散化物を
含有することを特徴とする水性樹脂組成物が提供され
る。According to the present invention, there is further provided an aqueous resin composition containing a water-soluble product or water-dispersed product of the above vinyl-modified amine-added epoxy resin.
【0009】以下に、本発明のビニル変性アミン付加エ
ポキシ樹脂及び水性樹脂組成物について更に詳細に説明
する。The vinyl-modified amine-added epoxy resin and aqueous resin composition of the present invention will be described in more detail below.
【0010】二重結合含有エポキシプレポリマー
(A):二重結合含有エポキシプレポリマー(A)は、
水酸基含有エポキシ樹脂(a)と二重結合含有イソシア
ネート化合物(b)の反応により得られるエポキシ基含
有化合物である。 Double bond containing epoxy prepolymer
(A): The double bond-containing epoxy prepolymer (A) is
An epoxy group-containing compound obtained by reacting a hydroxyl group-containing epoxy resin (a) with a double bond-containing isocyanate compound (b).
【0011】上記水酸基含有エポキシ樹脂(a)として
は、1分子中に少なくとも1個のエポキシ基および少な
くとも1個の水酸基を有するものであれば、特に制限な
く任意のエポキシ樹脂を使用することができ、例えば、
ビスフエノール型エポキシ樹脂に代表される芳香族エポ
キシ樹脂、水素添加型ビスフエノール型エポキシ樹脂、
EHPE3150(ダイセル化学工業株式会社製)など
の環状脂肪族系エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコー
ルジグリシジルエーテルなどの脂肪族エポキシ樹脂等が
挙げられる。この中でも特にビスフエノール型エポキシ
樹脂が、可撓性および防食性に優れた塗膜を与えるとい
う点で好適である。As the hydroxyl group-containing epoxy resin (a), any epoxy resin can be used without particular limitation as long as it has at least one epoxy group and at least one hydroxyl group in one molecule. , For example,
Aromatic epoxy resin represented by bisphenol type epoxy resin, hydrogenated bisphenol type epoxy resin,
Examples thereof include cycloaliphatic epoxy resins such as EHPE3150 (manufactured by Daicel Chemical Industries Ltd.) and aliphatic epoxy resins such as polypropylene glycol diglycidyl ether. Among these, a bisphenol type epoxy resin is particularly preferable because it gives a coating film excellent in flexibility and corrosion resistance.
【0012】ビスフエノール型エポキシ樹脂は、1分子
中に少なくとも1個、好ましくは少なくとも2個のエポ
キシ基を有する化合物であって、特に、ビスフエノール
系化合物とエピハロヒドリンとの縮合反応によって得ら
れるビスフエノールのジグリシジルエーテルが可撓性及
び防食性に優れた塗膜が得易く好適である。かかるビス
フエノール型エポキシ樹脂は一般に310〜10,00
0、特に320〜2,000の範囲内の数平均分子量及
び155〜5,000、特に160〜1,000の範囲内
のエポキシ当量を有することができる。The bisphenol type epoxy resin is a compound having at least one, preferably at least two epoxy groups in one molecule, and in particular, a bisphenol obtained by a condensation reaction of a bisphenol compound and epihalohydrin. The diglycidyl ether of is preferable because it is easy to obtain a coating film having excellent flexibility and anticorrosion property. Such bisphenol type epoxy resin is generally 310 to 10,000.
It can have a number average molecular weight in the range of 0, especially 320 to 2,000 and an epoxy equivalent weight in the range of 155 to 5,000, especially 160 to 1,000.
【0013】ビスフエノール型エポキシ樹脂の調製に使
用しうるビスフエノール系化合物の代表例には、ビス
(4-ヒドロキシフエニル)-2,2-プロパン、ビス(4
-ヒドロキシフエニル)-1,1-エタン、ビス(4-ヒド
ロキシフエニル)-メタン、4,4′-ジヒドロキシジフ
エニルエーテル、4,4′-ジヒドロキシジフエニルスル
ホン、ビス(4-ヒドロキシフエニル)-1,1-イソブタ
ン、ビス(4-ヒドロキシ-3-t-ブチルフエニル)-2,
2-プロパン等が挙げられる。Representative examples of the bisphenol-based compound that can be used for preparing the bisphenol type epoxy resin include bis (4-hydroxyphenyl) -2,2-propane and bis (4
-Hydroxyphenyl) -1,1-ethane, bis (4-hydroxyphenyl) -methane, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, bis (4-hydroxyphenyl) ) -1,1-Isobutane, bis (4-hydroxy-3-t-butylphenyl) -2,
2-propane and the like can be mentioned.
【0014】かかるビスフエノール系化合物を用いて形
成されるエポキシ樹脂のうち、下記式で示されるビスフ
エノールA型ジグリシジルエーテルは、可撓性、防食性
に優れた塗膜を与えるという点で特に好適である。Of the epoxy resins formed using such bisphenol compounds, the bisphenol A type diglycidyl ether represented by the following formula is particularly preferable in that it gives a coating film excellent in flexibility and anticorrosion. It is suitable.
【0015】[0015]
【化1】 Embedded image
【0016】ビスフエノール型エポキシ樹脂として、ビ
スフエノール系化合物とエピハロヒドリンとの縮合反応
によって得られるビスフエノールのジグリシジルエーテ
ルの過剰量を更にビスフエノール系化合物とエーテル化
反応せしめることによって得られるものも好適に使用す
ることができる。As the bisphenol type epoxy resin, the one obtained by further etherifying the excess amount of the diglycidyl ether of bisphenol obtained by the condensation reaction of the bisphenol compound and epihalohydrin with the bisphenol compound is also preferable. Can be used for
【0017】一方、二重結合含有イソシアネート化合物
(b)としては、1分子中に平均0.8〜1.2個、好ま
しくは0.9〜1.1個の重合性二重結合および平均0.
8〜1.2個、好ましくは0.9〜1.1のイソシアネー
ト基を有するものが使用され、例えば2-メタクリロイ
ル-オキシエチルイソシアネート(昭和電工株式会社
製)、メタ-イソプロペニル-α,α-ジメチルベンジルイ
ソシアネート(武田薬品株式会社製)等の他、ポリイソ
シアネート化合物のイソシアネート基の一部をヒドロキ
シ基含有ビニル単量体でブロックしたものを用いること
ができる。On the other hand, the double bond-containing isocyanate compound (b) has an average of 0.8 to 1.2, preferably 0.9 to 1.1, polymerizable double bonds and an average of 0 to 1.2 in one molecule. .
Those having an isocyanate group of 8 to 1.2, preferably 0.9 to 1.1 are used, and for example, 2-methacryloyl-oxyethyl isocyanate (manufactured by Showa Denko KK), meta-isopropenyl-α, α. In addition to dimethylbenzyl isocyanate (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) and the like, a polyisocyanate compound in which some of the isocyanate groups are blocked with a hydroxy group-containing vinyl monomer can be used.
【0018】上記のポリイソシアネート化合物は、1分
子中にイソシアネート基を2個以上、好ましくは2個有
する化合物であり、ポリウレタン樹脂の製造に一般に用
いられるものが同様に使用できる。そのようなポリイソ
シアネート化合物としては、脂肪族系、脂環式系、芳香
族系、芳香脂肪族系等のポリイソシアネート化合物が包
括され、代表的には以下のものを例示することができ
る。The above-mentioned polyisocyanate compound is a compound having two or more, preferably two, isocyanate groups in one molecule, and those generally used in the production of polyurethane resins can be similarly used. Examples of such a polyisocyanate compound include aliphatic, alicyclic, aromatic, and araliphatic polyisocyanate compounds, and the following can be typically exemplified.
【0019】ヘキサメチレンジイソシアネート(HMD
I)、HMDIのビウレット化合物、HMDIのイソシ
アヌレート化合物の脂肪族系ポリイソシアネート化合
物;イソホロンジイソシアネート(IPDI)、IPD
Iのビウレット化合物、IPDIのイソシアヌレート化
合物、水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加
4,4′-ジフエニルメタンジイソシアネートなどの脂環
式系ポリイソシアネート化合物;トリレンジイソシアネ
ート、キシリレンジイソアネートなどの芳香族系ポリイ
ソシアネート化合物。これらはそれぞれ単独もしくは2
種以上を組み合わせて用いることができる。Hexamethylene diisocyanate (HMD
I), biuret compounds of HMDI, aliphatic polyisocyanate compounds of isocyanurate compounds of HMDI; isophorone diisocyanate (IPDI), IPD
Alicyclic polyisocyanate compounds such as I biuret compounds, IPDI isocyanurate compounds, hydrogenated xylylene diisocyanates, and hydrogenated 4,4'-diphenylmethane diisocyanates; fragrances such as tolylene diisocyanates and xylylene diisocyanates Group polyisocyanate compounds. These are either alone or 2
A combination of two or more species can be used.
【0020】かかるポリイソシアネート化合物のイソシ
アネート基の一部をブロックするために使用しうるヒド
ロキシ基含有ビニル単量体としては、例えばヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のヒドロキ
シアルキルエステルを挙げることができる。Examples of the hydroxy group-containing vinyl monomer that can be used to block a part of the isocyanate groups of the polyisocyanate compound include (meth) acrylates such as hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxypropyl (meth) acrylate. Mention may be made of hydroxyalkyl esters of acrylic acid.
【0021】上記ブロック化反応における官能基比は、
通常イソシアネート化合物1モルに対し、ヒドロキシ基
含有ビニル単量体0.8〜1.2当量、好ましくは0.9
〜1.1当量の範囲内とすることができる。ヒドロキシ
基含有ビニル単量体がイソシアネート化合物1モルに対
し0.8当量未満であると、イソシアネート基が過剰に
なり、二重結合含有イソシアネート化合物(b)と水酸
基含有エポキシ化合物(a)との反応において、生成す
る二重結合含有エポキシプレポリマー(A)が多次元構
造をとりやすく高分子量化する可能性があるため好まし
くない。また、ヒドロキシ基含有ビニル単量体がイソシ
アネート化合物1モルに対し1.20当量を超えると、
ビニル基が過剰になり、二重結合含有エポキシプレポリ
マー(A)または二重結合含有イソシアネート化合物
(b)とビニル系単量体(B)との反応において、生成
するビニル変性アミン付加エポキシ樹脂またはビニル変
性エポキシ樹脂が多次元構造をとり高分子量化する可能
性があるので好ましくない。The functional group ratio in the blocking reaction is
Usually, 0.8 to 1.2 equivalents, preferably 0.9 equivalents of hydroxy group-containing vinyl monomer to 1 mol of isocyanate compound.
It can be within the range of to 1.1 equivalents. When the hydroxy group-containing vinyl monomer is less than 0.8 equivalent to 1 mol of the isocyanate compound, the isocyanate group becomes excessive and the reaction between the double bond-containing isocyanate compound (b) and the hydroxyl group-containing epoxy compound (a) In the above, since the double bond-containing epoxy prepolymer (A) to be formed is likely to have a multidimensional structure and may have a high molecular weight, it is not preferable. If the hydroxy group-containing vinyl monomer exceeds 1.20 equivalents per 1 mol of the isocyanate compound,
A vinyl-modified amine-added epoxy resin produced by the reaction of the double bond-containing epoxy prepolymer (A) or the double bond-containing isocyanate compound (b) with the vinyl-based monomer (B) due to excess vinyl groups, or The vinyl-modified epoxy resin is not preferable because it may have a multidimensional structure and have a high molecular weight.
【0022】以上に述べた水酸基含有エポキシ化合物
(a)と二重結合含有イソシアネート化合物(b)の反
応には特に制約はなく、例えば、化合物(a)の水酸基
1個当たり化合物(b)のイソシアネート基を1当量以
下の割合で実質的に未反応のイソシアネート基が存在し
なくなるまで反応させることにより、二重結合含有エポ
キシプレポリマー(A)を製造することができる。There is no particular restriction on the reaction between the hydroxyl group-containing epoxy compound (a) and the double bond-containing isocyanate compound (b) described above. For example, per one hydroxyl group of the compound (a), the isocyanate of the compound (b) can be used. The double bond-containing epoxy prepolymer (A) can be produced by reacting the groups at a ratio of 1 equivalent or less until substantially no unreacted isocyanate group is present.
【0023】上記の反応においては、必要に応じて、ウ
レタン合成のための既知の触媒、例えば、トリエチルア
ミンのような第3級アミン、ジブチル錫ジラウリレート
のような有機金属化合物を使用することができる。In the above reaction, if necessary, a known catalyst for urethane synthesis, for example, a tertiary amine such as triethylamine, or an organometallic compound such as dibutyltin dilaurylate can be used.
【0024】このようにして得られる二重結合含有エポ
キシプレポリマー(A)において、1分子中に含まれる
二重結合の個数は特に制限されるものではないが、一般
には、平均0.1〜1個の範囲内にあることが好まし
く、平均0.2〜0.6個の範囲内にあることが更に好ま
しい。In the double bond-containing epoxy prepolymer (A) thus obtained, the number of double bonds contained in one molecule is not particularly limited, but in general, it is 0.1 to 0.1 on average. It is preferably in the range of 1, and more preferably in the range of 0.2 to 0.6 on average.
【0025】また、このようにして得られる二重結合含
有エポキシプレポリマー(A)の分子量もまた、特に制
限されるものではないが、一般に数平均分子量で約45
0〜約10,000、好ましくは550〜5,000、更
に好ましくは1,000〜3,000の範囲内の分子量を
有することが望ましい。The molecular weight of the double bond-containing epoxy prepolymer (A) thus obtained is also not particularly limited, but it is generally about 45 in terms of number average molecular weight.
It is desirable to have a molecular weight in the range of 0 to about 10,000, preferably 550 to 5,000, more preferably 1,000 to 3,000.
【0026】ビニル系単量体(B):上記二重結合含有
エポキシプレポリマー(A)と共重合せしめうるビニル
系単量体(B)は1分子中に重合性二重結合を少なくと
も1個、好ましくは1個のみ含有する化合物であって、
特にアクリル樹脂の製造に際して通常使用されるものが
好適であり、具体的には例えば、メチル(メタ)アクリ
レート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メ
タ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、
イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル
(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)ア
クリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、n
-オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)ア
クリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリ
ル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸のアル
キルまたはシクロアルキルエステル;メトキシブチル
(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリ
レート、エトキシブチル(メタ)アクリレート等の(メ
タ)アクリル酸のアルコキシアルキルエステル;ヒドロ
キシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレート等の(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキル
エステル;2-(ジメチルアミノ)エチル(メタ)アク
リレート等の(メタ)アクリル酸の3級アミノ基含有ア
ルキルエステル;ベンジル(メタ)アクリレート等の芳
香族アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル;グ
リシジル(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリル酸
のヒドロキシアルキルエステルとカプリン酸、ラウリン
酸、リノール酸、オレイン酸等のモノカルボン酸との反
応生成;(メタ)アクリル酸と「カージュラE-10」
(シェル化学社製)等のモノエポキシ化合物との付加
物;スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、
p-クロルトルエン、p-tert-ブチルスチレン等の
ビニル芳香族化合物が挙げられる。これらはそれぞれ単
独で又は2種以上組合わせて使用することができる。 ビニル変性エポキシ樹脂: 本発明の一態様によれば、ビ
ニル変性エポキシ樹脂は、以上に述べた二重結合含有エ
ポキシプレポリマー(A)とビニル系単量体(B)を共
重合させることにより得られる。該共重合は、ペルオキ
シド系開始剤又はアゾ系開始剤を用いるラジカル重合
法、アニオン重合法、カチオン重合法、官能基移動重合
法などの方法によって行なうことができる。[0026]Vinyl monomer (B):Contains the above double bond
Vinyl that can be copolymerized with epoxy prepolymer (A)
The system monomer (B) has less polymerizable double bonds in one molecule.
Also a compound containing only one, preferably only one,
Especially the ones that are usually used in the production of acrylic resin
Suitable, specifically, for example, methyl (meth) acryloyl
Rate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth)
A) acrylate, n-butyl (meth) acrylate,
Isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl
(Meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) a
Acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, n
-Octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate
Acrylate, dodecyl (meth) acrylate, steari
Alkyl (meth) acrylic acid such as (meth) acrylate
Kill or cycloalkyl ester; methoxybutyl
(Meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acry
Rate, ethoxybutyl (meth) acrylate, etc.
Ta) Alkoxyalkyl esters of acrylic acid; hydro
Xyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl
(Meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) ac
Hydroxyalkyl (meth) acrylic acid such as relate
Ester; 2- (dimethylamino) ethyl (meth) ac
Tertiary amino group-containing amides of (meth) acrylic acid such as relate
Rualkyl ester; benzyl (meth) acrylate
Esters of aromatic alcohols and (meth) acrylic acid;
Lysidyl (meth) acrylate or (meth) acrylic acid
Hydroxyalkyl esters of capric acid and laurin
Acid, linoleic acid, oleic acid and other monocarboxylic acids
Ore generation: (meth) acrylic acid and "Curdra E-10"
Addition with a monoepoxy compound (made by Shell Chemical Co., Ltd.)
Products; styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene,
p-chlorotoluene, p-tert-butylstyrene, etc.
Vinyl aromatic compounds may be mentioned. These are each
They can be used alone or in combination of two or more. Vinyl modified epoxy resin: According to one aspect of the invention,
The nil-modified epoxy resin is a double bond-containing epoxy resin as described above.
Copolymerization of poxyprepolymer (A) and vinyl monomer (B)
Obtained by polymerizing. The copolymerization is peroxy
Radical Polymerization Using Sid Initiator or Azo Initiator
Method, anionic polymerization method, cationic polymerization method, functional group transfer polymerization
It can be performed by a method such as a method.
【0027】二重結合含有エポキシプレポリマー(A)
とビニル系単量体(B)との反応比率は、特に制限され
るものではないが、一般には両者の合計重量に基づい
て、(A)は10〜80重量%、特に30〜60重量
%、(B)は20〜90重量%、特に40〜70重量%
の範囲内が好適である。Double bond-containing epoxy prepolymer (A)
The reaction ratio of the vinyl monomer (B) with the vinyl monomer (B) is not particularly limited, but generally (A) is 10 to 80% by weight, particularly 30 to 60% by weight based on the total weight of both. , (B) is 20 to 90% by weight, especially 40 to 70% by weight
The range of is preferable.
【0028】また、本発明のもう1つの態様によれば、
ビニル変性エポキシ樹脂は、前述した二重結合含有イソ
シアネート化合物(b)をまずビニル系単量体(B)と
共重合させ、得られるイソシアネート基含有ビニルプレ
ポリマーを前記の水酸基含有エポキシ樹脂(a)と反応
させることによっても得ることができる。According to another aspect of the present invention,
The vinyl-modified epoxy resin is obtained by copolymerizing the above-mentioned double bond-containing isocyanate compound (b) with the vinyl-based monomer (B), and then obtaining the obtained isocyanate group-containing vinyl prepolymer as the above-mentioned hydroxyl group-containing epoxy resin (a). It can also be obtained by reacting with.
【0029】上記二重結合含有イソシアネート化合物
(b)とビニル系単量体(B)との共重合反応は、前記
と同様に、ペルオキシド系開始剤又はアゾ系開始剤を用
いるラジカル重合法、アニオン重合法、カチオン重合
法、官能基移動重合法などの方法によって行なうことが
できる。The copolymerization reaction of the above-mentioned double bond-containing isocyanate compound (b) with the vinyl-based monomer (B) can be carried out by the radical polymerization method using a peroxide-based initiator or an azo-based initiator, as in the above. It can be carried out by a method such as a polymerization method, a cationic polymerization method or a functional group transfer polymerization method.
【0030】上記共重合反応における二重結合含有イソ
シアネート化合物(b)とビニル系単量体(B)との比
率は、特に制限をされるものではないが、一般には両者
の合計重量に基づいて、(b)は2〜10重量%、特に
3〜7重量%、(B)は90〜98重量%、特に93〜
97重量%の範囲内が好適である。The ratio of the double bond-containing isocyanate compound (b) and the vinyl monomer (B) in the above copolymerization reaction is not particularly limited, but is generally based on the total weight of both. , (B) is 2 to 10% by weight, particularly 3 to 7% by weight, (B) is 90 to 98% by weight, particularly 93 to
A range of 97% by weight is preferred.
【0031】この共重合により得られるイソシアネート
基含有ビニルプレポリマーの分子量は特に制限されるも
のではないが、一般に数平均分子量で約700〜50,
000、好ましくは900〜10,000、さらに好ま
しくは900〜5,000の範囲内の分子量を有するこ
とができる。また、該プレポリマー中のイソシアネート
基の含有量もまた、特に制限されるものではないが、一
般には1分子中に平均して0.2〜16個、特に0.3〜
1.6個含まれているのが好ましい。Although the molecular weight of the isocyanate group-containing vinyl prepolymer obtained by this copolymerization is not particularly limited, it is generally about 700 to 50 in terms of number average molecular weight,
It can have a molecular weight in the range of 000, preferably 900 to 10,000, more preferably 900 to 5,000. The content of isocyanate groups in the prepolymer is also not particularly limited, but it is generally 0.2 to 16 on average per molecule, particularly 0.3 to 10.
It is preferable that 1.6 pieces are contained.
【0032】得られるイソシアネート基含有プレポリマ
ーは、次いで前述した如き水酸基含有エポキシ樹脂
(a)と反応させることにより、ビニル変性エポキシ樹
脂を製造することができる。上記反応は、化合物(a)
の水酸基1個あたり、イソシアネート基含有アクリルプ
レポリマーのイソシアネート基を1当量以下の割合で、
実質的に未反応のイソシアネート基が存在しなくなるま
で反応させることにより、行なうことができ、これによ
ってビニル変性エポキシ樹脂を製造することができる。The obtained isocyanate group-containing prepolymer is then reacted with the hydroxyl group-containing epoxy resin (a) as described above to produce a vinyl-modified epoxy resin. The above reaction is carried out by using the compound (a)
Per 1 hydroxyl group of the isocyanate group-containing acrylic prepolymer at a ratio of 1 equivalent or less,
It can be carried out by reacting until substantially no unreacted isocyanate groups are present, whereby a vinyl-modified epoxy resin can be produced.
【0033】以上に述べた如くして得られるビニル変性
エポキシ樹脂の分子量は特に制限されるものではない
が、一般に約1,000〜約50,000、特に1,20
0〜10,000の範囲内の数平均分子量を有している
ことが好ましい。また、該ビニル変性エポキシ樹脂は1
分子中に少なくとも1個、好ましくは2個以上のエポキ
シ基を含有し、通常、155〜5,000、特に160
〜1,000の範囲内のエポキシ当量を有することがで
きる。The molecular weight of the vinyl-modified epoxy resin obtained as described above is not particularly limited, but generally about 1,000 to about 50,000, particularly 1,20.
It preferably has a number average molecular weight in the range of 0 to 10,000. Further, the vinyl-modified epoxy resin is 1
Contain at least one, preferably two or more epoxy groups in the molecule, usually 155-5,000, especially 160
It can have an epoxy equivalent weight in the range of -1,000.
【0034】活性水素含有アミノ化合物(C):活性水
素含有アミノ化合物(C)は、エポキシ基と反応しうる
活性水素を有するアミノ化合物であって、脂肪族、脂環
式もしくは芳香脂肪族系の第1級もしくは第2級アミン
またはアルカノールアミンあるいはそれらの変性物、第
3級アミン塩などが包含される。これらの活性水素を有
するアミノ化合物としては例えば次のものを挙げること
ができる。 Active hydrogen-containing amino compound (C): The active hydrogen-containing amino compound (C) is an amino compound having active hydrogen capable of reacting with an epoxy group and is an aliphatic, alicyclic or araliphatic type compound. It includes primary or secondary amines or alkanolamines or modified products thereof, tertiary amine salts and the like. Examples of these amino compounds having active hydrogen include the following.
【0035】(1)ジエチレントリアミン;ヒドロキシ
エチルアミノエチルアミン、エチルアミノエチルアミ
ン、メチルアミノプロピルアミン等の1個の第2級アミ
ノ基と1個以上の第1級アミノ基を含有するアミン化合
物において、ケトン、アルデヒドもしくはカルボン酸
と、例えば100〜230℃の温度で加熱することによ
り、その第1級アミノ基をケチミン、アルジミン、オキ
サゾリジンもしくはイミダゾリンに変性した化合物; (2)ジエチルアミン、ジエタノールアミン、ジ-n-ま
たはisoプロパノールアミン、N-メチルエタノール
アミン、N-エチルエタノールアミン等の第2級モノア
ミン; (3)モノエタノールアミンのようなモノアルカノール
アミンとジアルキル(メタ)アクリルアミドとをMic
hael付加反応により付加させて得られる第2級アミ
ノ基含有化合物; (4)モノエタノールアミン、ネオペンタノールアミ
ン、2-アミノプロパノール、3-アミノプロパノール、
2-ヒドロキシ-2′-(アミノプロポキシ)エチルエー
テル等のアルカノールアミンの第1級アミン基をケチミ
ンに変性した化合物; (5)ジメチルエタノールアミン、トリエチルアミン、
トリメチルアミン、トリイソプロピルアミン、メチルジ
エタノール等の第3級アミンと酢酸・乳酸等の有機酸と
の塩など。(1) Diethylenetriamine; an amine compound containing one secondary amino group and one or more primary amino groups such as hydroxyethylaminoethylamine, ethylaminoethylamine, methylaminopropylamine and the like, a ketone, (2) Diethylamine, diethanolamine, di-n- or a compound in which the primary amino group thereof is modified with ketimine, aldimine, oxazolidine or imidazoline by heating with aldehyde or carboxylic acid at a temperature of 100 to 230 ° C. secondary monoamines such as isopropanolamine, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine; and (3) Monoalkanolamines such as monoethanolamine and dialkyl (meth) acrylamides as Mic.
secondary amino group-containing compound obtained by addition by a hael addition reaction; (4) monoethanolamine, neopentanolamine, 2-aminopropanol, 3-aminopropanol,
A compound obtained by modifying the primary amine group of an alkanolamine such as 2-hydroxy-2 '-(aminopropoxy) ethyl ether into a ketimine; (5) dimethylethanolamine, triethylamine,
Salts of tertiary amines such as trimethylamine, triisopropylamine and methyldiethanol with organic acids such as acetic acid and lactic acid.
【0036】これらのうち(1)、(2)及び(4)の
群の化合物が好ましく、その中でもジエタノールアミ
ン、ジエチレントリアミンのケチミン化物などのよう
に、第2級アミノ基がエポキシ基に反応した後にそれ自
身がさらに活性水素基を有するか、またはケチミンの加
水分解により活性水素を生じ得るものは、架橋官能基を
有することとなり特に好適である。Of these, the compounds of the groups (1), (2) and (4) are preferable, and among them compounds such as diethanolamine and diethylenetriamine ketimine compounds are used after the secondary amino group reacts with the epoxy group. Those which themselves have an active hydrogen group or which can generate an active hydrogen by the hydrolysis of ketimine are particularly suitable because they have a crosslinkable functional group.
【0037】ビニル変性アミン付加エポキシ樹脂:以上
に述べたビニル変性エポキシ樹脂に活性水素含有アミノ
化合物(C)を付加させることにより、本発明のビニル
変性アミン付加エポキシ樹脂が得られる。上記の付加反
応は、例えば、ビニル変性エポキシ樹脂溶液に活性水素
含有アミノ化合物(C)を加え、30〜160℃の温度
で約1〜5時間反応させることにより行なうことができ
る。 Vinyl-modified amine-added epoxy resin: The vinyl-modified amine-added epoxy resin of the present invention can be obtained by adding the active hydrogen-containing amino compound (C) to the vinyl-modified epoxy resin described above. The above-mentioned addition reaction can be carried out, for example, by adding the active hydrogen-containing amino compound (C) to the vinyl-modified epoxy resin solution and reacting it at a temperature of 30 to 160 ° C. for about 1 to 5 hours.
【0038】ビニル変性エポキシ樹脂に対する活性水素
含有アミノ化合物(C)の反応比率は、生成するビニル
変性アミン付加エポキシ樹脂のアミン価が一般に15〜
100、特に15〜60の範囲内に入るように選ぶこと
が好ましい。The reaction ratio of the active hydrogen-containing amino compound (C) to the vinyl-modified epoxy resin is such that the vinyl-modified amine-added epoxy resin produced has an amine value of generally 15 to 15.
It is preferably chosen to fall within the range of 100, in particular 15-60.
【0039】本発明のビニル変性アミン付加エポキシ樹
脂は、以上に述べた如くして製造されるが、さらに別法
として、活性水素含有アミノ化合物(C)の二重結合含
有エポキシプレポリマー(A)への付加を二重結合含有
エポキシプレポリマー(A)とビニル系単量体(B)と
の共重合に先んじて行うことも可能である。この活性水
素含有アミノ化合物(C)と二重結合含有エポキシプレ
ポリマー(A)のエポキシ基との反応は、例えば約30
〜約160℃の温度で1〜5時間程度反応させることに
よって行うことができる。The vinyl-modified amine-added epoxy resin of the present invention is produced as described above, but as an alternative method, the double bond-containing epoxy prepolymer (A) of the active hydrogen-containing amino compound (C) is used. It is also possible to carry out the addition to the above prior to the copolymerization of the double bond-containing epoxy prepolymer (A) and the vinyl monomer (B). The reaction between the active hydrogen-containing amino compound (C) and the epoxy group of the double bond-containing epoxy prepolymer (A) is, for example, about 30
It can be carried out by reacting at a temperature of about 160 ° C. for about 1 to 5 hours.
【0040】形成されるビニル変性アミン付加エポキシ
樹脂は、通常1,000〜50,000、特に1,200
〜10,000の範囲内の数平均分子量を有することが
望ましい。The vinyl-modified amine-added epoxy resin formed is usually 1,000 to 50,000, and particularly 1,200.
It is desirable to have a number average molecular weight within the range of 10,000.
【0041】また、該ビニル変性アミン付加エポキシ樹
脂は、第1級水酸基を含有することが好ましく、その第
1級水酸基当量は特に制限されないが、通常、300〜
1000、特に450〜650の範囲内が好ましい。活
性水素含有アミノ化合物(C)等によってもたらされる
第1級水酸基や、二重結合含有エポキシプレポリマー
(A)部分に存在する第2級水酸基等は架橋剤との反応
性官能基として役立つ。アクリル変性アミン付加エポキ
シ樹脂は、例えば、3級アミン塩、モノカルボン酸、2
級スルフィド塩、モノフエノール、モノアルコール等の
反応試剤と反応させることにより、該樹脂の水分散性の
調節や塗膜の平滑性の改良を行うこともできる。The vinyl-modified amine-added epoxy resin preferably contains a primary hydroxyl group, and although the primary hydroxyl group equivalent is not particularly limited, it is usually from 300 to
It is preferably in the range of 1000, particularly 450 to 650. The primary hydroxyl group provided by the active hydrogen-containing amino compound (C) and the like, and the secondary hydroxyl group present in the double bond-containing epoxy prepolymer (A) portion serve as a reactive functional group with the crosslinking agent. Acrylic-modified amine-added epoxy resins include, for example, tertiary amine salts, monocarboxylic acids, and 2
It is also possible to control the water dispersibility of the resin and improve the smoothness of the coating film by reacting it with a reaction reagent such as a primary sulfide salt, monophenol or monoalcohol.
【0042】さらに、ビニル変性アミン付加エポキシ樹
脂中に、ブロックイソシアネート基、β-ヒドロキシカ
ルバミン酸エステル基、α,β-不飽和カルボニル基、N
-メチロール基等の架橋性官能基を導入することによっ
て内部架橋性を向上させることもできる。Further, in the vinyl-modified amine-added epoxy resin, a blocked isocyanate group, β-hydroxycarbamic acid ester group, α, β-unsaturated carbonyl group, N
-Internal crosslinkability can also be improved by introducing a crosslinkable functional group such as a methylol group.
【0043】上記の反応試剤との反応および架橋性官能
基の導入は、ビニル変性エポキシ樹脂に活性水素含有ア
ミノ化合物(C)を付加させる前に行ってもよい。The reaction with the reaction reagent and the introduction of the crosslinkable functional group may be carried out before the addition of the active hydrogen-containing amino compound (C) to the vinyl-modified epoxy resin.
【0044】以上述べたようにして得られるアクリル変
性アミン付加エポキシ樹脂は、外部架橋剤と併用するこ
とができる。併用しうる外部架橋剤としては、架橋性官
能基を1分子中に2個以上有する化合物、例えば、ブロ
ックポリイソシアネート、ポリアミンのβ-ヒドロキシ
カルバミン酸エステル、マロン酸エステル、マロン酸エ
ステル誘導体、メチロール化メラミン、メチロール化尿
素等を挙げることができる。ビニル変性アミン付加エポ
キシ樹脂とこれらの外部架橋剤との配合比率(固形分
比)は厳密に制限されないが、重量比で通常、100/
0〜60/40、特に85/15〜60/40の範囲内
が好ましい。The acrylic modified amine-added epoxy resin obtained as described above can be used in combination with an external crosslinking agent. As the external cross-linking agent which can be used in combination, a compound having two or more cross-linkable functional groups in one molecule, for example, blocked polyisocyanate, polyamine β-hydroxycarbamic acid ester, malonic acid ester, malonic acid ester derivative, methylolation Examples thereof include melamine and methylolated urea. The compounding ratio (solid content ratio) of the vinyl-modified amine-added epoxy resin and these external cross-linking agents is not strictly limited, but is usually 100 / by weight.
It is preferably in the range of 0 to 60/40, particularly 85/15 to 60/40.
【0045】水性樹脂組成物:前記のビニル変性アミン
付加エポキシ樹脂は、例えば、ギ酸・酢酸・乳酸などの
水溶性有機酸で樹脂中のアミノ基をプロトン化すること
により水溶化もしくは水分散化することができる。上記
のプロトン化に用いうる酸の量(中和価)は、該樹脂の
種類等に依存し厳密に規定することはできないが、一般
には、樹脂固形分1g当たり約5〜約40KOHmg
数、特に10〜20KOHmg数の範囲内が電着特性上
好ましい。 Aqueous resin composition: The above vinyl-modified amine-added epoxy resin is water-solubilized or water-dispersed by protonating an amino group in the resin with a water-soluble organic acid such as formic acid, acetic acid and lactic acid. be able to. The amount of the acid that can be used for the above-mentioned protonation (neutralization value) cannot be strictly defined depending on the type of the resin, etc., but is generally about 5 to about 40 KOHmg per 1 g of the resin solid content.
The number, especially within the range of 10 to 20 KOHmg is preferable in terms of electrodeposition characteristics.
【0046】このようにして得られるアクリル変性アミ
ン付加エポキシ樹脂の水溶化もしくは水分散化物は、水
性媒体中に溶解もしくは分散させることにより、水性樹
脂分散液とすることができる。該分散液中におけるビニ
ル変性アミン付加エポキシ樹脂の濃度には特に制限はな
く、該分散液の用途等に応じて広範囲にわたり変えるこ
とができるが、通常、固形分濃度で20〜40重量%、
特に25〜35重量%の範囲内が適当である。The water-solubilized or water-dispersed product of the acrylic modified amine-added epoxy resin thus obtained can be made into an aqueous resin dispersion by dissolving or dispersing it in an aqueous medium. The concentration of the vinyl-modified amine-added epoxy resin in the dispersion liquid is not particularly limited and can be varied over a wide range depending on the application of the dispersion liquid and the like. Usually, the solid content concentration is 20 to 40% by weight,
Particularly, the range of 25 to 35% by weight is suitable.
【0047】本発明の水性樹脂分散液は特に陰極電着用
塗料において使用するのに好適であり、この場合必要に
応じて、顔料、溶剤、硬化触媒、界面活性剤などを加え
て使用することができる。The aqueous resin dispersion of the present invention is particularly suitable for use in a cathodic electrocoating composition. In this case, a pigment, a solvent, a curing catalyst, a surfactant and the like may be added if necessary. it can.
【0048】本発明の水性樹脂分散液を用いて被塗物に
電着塗装を行う方法及び装置としては、従来から陰極電
着塗装においてそれ自体使用されている既知の方法及び
装置を使用することができる。その際被塗物をカソード
とし、アノードとしてはステンレスまたは炭素板を用い
るのが望ましい。用いうる電着塗装条件は特に制限され
るものではないが、一般的には、浴温:20〜30℃、
電圧:100〜400V(好ましくは200〜300
V)、電流密度:0.01〜3A/dm2、通電時間:1
〜5分、極面積比(A/C):2/1〜1/2、極間距
離:10〜100cm、撹拌状態で電着することが望ま
しい。As the method and apparatus for carrying out electrodeposition coating on an article using the aqueous resin dispersion of the present invention, known methods and apparatus conventionally used in cathodic electrodeposition coating can be used. You can At this time, it is desirable to use the object to be coated as a cathode and the anode to use stainless steel or a carbon plate. The electrodeposition coating conditions that can be used are not particularly limited, but generally, bath temperature: 20 to 30 ° C.,
Voltage: 100-400V (preferably 200-300
V), current density: 0.01 to 3 A / dm 2 , energization time: 1
The electrode area ratio (A / C): 2/1 to 1/2, the distance between the electrodes: 10 to 100 cm, and electrodeposition in a stirring state are desirable.
【0049】カソードの被塗物上に析出する塗膜は、洗
浄後約140℃〜約180℃の温度で焼き付けて硬化さ
せることができる。The coating film deposited on the cathode coating can be baked and cured at a temperature of about 140 ° C. to about 180 ° C. after cleaning.
【0050】[0050]
【作用及び効果】本発明のビニル変性アミン付加エポキ
シ樹脂は、特定の手法でアクリル樹脂によるエポキシ樹
脂の変性が行われているため、本発明の水性樹脂分散液
を用いて形成される塗膜中におけるビニル変性エポキシ
樹脂と未変性エポキシ樹脂との相溶性が良好である。従
って、本発明の水性樹脂分散液を用いれば、耐候性に優
れ、しかも防食性及び外観に優れた塗膜を形成すること
ができる。FUNCTION AND EFFECT Since the vinyl-modified amine-added epoxy resin of the present invention is modified with an acrylic resin by an acrylic resin by a specific method, it is used in a coating film formed by using the aqueous resin dispersion of the present invention. The compatibility between the vinyl-modified epoxy resin and the unmodified epoxy resin is excellent. Therefore, by using the aqueous resin dispersion of the present invention, it is possible to form a coating film having excellent weather resistance, corrosion resistance and appearance.
【0051】[0051]
【実施例】以下、本発明を製造例、実施例により更に具
体的に説明する。なお、以下「%」は「重量%」を示
す。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to production examples and examples. In addition, "%" means "weight%" below.
【0052】製造例1 二重結合含有イソシアネート化合物の製造 撹拌機、温度計、乾燥空気導入管および還流冷却器を取
り付けたフラスコに、イソホロンジイソシアネート(ダ
イセル-ヒュルス株式会社製)233.1g、2-ヒドロ
キシルアクリレート116.0g及びハイドロキノン0.
07gを加え、90℃で、イソシアネート基濃度が3.
15ミリモル/gになるまで乾燥空気を流しながら反応
させ、二重結合含有ポリイソシアネート化合物を得た。 Production Example 1 Production of double bond-containing isocyanate compound In a flask equipped with a stirrer, a thermometer, a dry air introduction tube and a reflux condenser, isophorone diisocyanate (manufactured by Daicel-Huls KK) 233.1 g, 2- 116.0 g of hydroxyl acrylate and 0.1 of hydroquinone.
07 g was added, and the isocyanate group concentration was 3.
The reaction was carried out while flowing dry air to 15 mmol / g to obtain a double bond-containing polyisocyanate compound.
【0053】二重結合含有エポキシプレポリマーの製
造 撹拌機、温度計、窒素導入管、乾燥空気導入管、窒素導
入管および還流冷却器を取り付けたフラスコに、エポキ
シ当量が190のビスフエノールAジグリシジルエーテ
ル760g、ビスフエノールA228gおよびジメチル
ベンジルアミン13.5gを加え、110℃でエポキシ
濃度が1.9ミリモル/gになるまで窒素雰囲気下で反
応させてエポキシ樹脂(数平均分子量1002、エポキ
シ当量527)を得た。Preparation of double bond containing epoxy prepolymer
A flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen introducing tube, a dry air introducing tube, a nitrogen introducing tube and a reflux condenser was equipped with 760 g of bisphenol A diglycidyl ether having an epoxy equivalent of 190, 228 g of bisphenol A and dimethylbenzylamine 13 0.5 g was added and reacted at 110 ° C. under a nitrogen atmosphere until the epoxy concentration became 1.9 mmol / g to obtain an epoxy resin (number average molecular weight 1002, epoxy equivalent 527).
【0054】このエポキシ樹脂にで製造した二重結合
含有イソシアネート化合物126.9gを加え、イソシ
アネート基が無くなるまで90℃で乾燥空気を吹き込み
ながら反応させる。次いでエチレングリコールモノブチ
ルエーテルで固形分75%に希釈し、二重結合濃度0.
322ミリモル/g、エポキシ当量594の二重結合含
有エポキシプレポリマーの粘調な樹脂溶液を得た。To this epoxy resin was added 126.9 g of the double bond-containing isocyanate compound prepared in, and the reaction was carried out at 90 ° C. while blowing dry air until the isocyanate groups were exhausted. Then, it was diluted with ethylene glycol monobutyl ether to a solid content of 75%, and the double bond concentration was reduced to 0.5.
A viscous resin solution of a double bond-containing epoxy prepolymer having an epoxy equivalent of 594 at 322 mmol / g was obtained.
【0055】ビニル変性アミン付加エポキシ樹脂の製
造 撹拌機、温度計、窒素導入管および還流冷却器を取り付
けたフラスコにエチレングリコールモノブチルエーテル
25gを仕込み、120℃に昇温させておく。前記の二
重結合含有エポキシプレポリマー溶液66.7g、二重
結合含有ポリエステルであるプラクセルFM-3X(O
H当量:472、二重結合濃度:2.12ミリモル/
g、キシレンで80%に希釈された製品、ダイセル化学
工業株式会社製)20g、2-ヒドロキシエチルメタク
リレート9g、スチレン15g、n-ブチルアクリレー
ト10g、アゾビスイソブチロニトリル(重合開始剤)
10gの混合物を3時間かけて滴下し、重合を完結させ
る。こうしてビニル変性エポキシ樹脂溶液が得られる。Preparation of vinyl-modified amine-added epoxy resin
Concrete stirrer, a thermometer, was charged with ethylene glycol monobutyl ether 25g nitrogen inlet tube and a flask fitted with a reflux condenser and allowed to warm to 120 ° C.. 66.7 g of the double bond-containing epoxy prepolymer solution described above, and Praxel FM-3X (O which is a double bond-containing polyester)
H equivalent: 472, double bond concentration: 2.12 mmol /
g, product diluted to 80% with xylene, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) 20 g, 2-hydroxyethyl methacrylate 9 g, styrene 15 g, n-butyl acrylate 10 g, azobisisobutyronitrile (polymerization initiator)
10 g of the mixture are added dropwise over 3 hours to complete the polymerization. Thus, a vinyl-modified epoxy resin solution is obtained.
【0056】このビニル変性エポキシ樹脂溶液にジエタ
ノールアミン8.84gを加え、エポキシ基が無くなる
まで90℃で反応させる。こうして第1級水酸基当量4
31、アミン価42.4を持つビニル変性アミン付加エ
ポキシ樹脂(1)が得られた。To this vinyl-modified epoxy resin solution, 8.84 g of diethanolamine was added, and the reaction was carried out at 90 ° C. until the epoxy groups disappeared. Thus the primary hydroxyl equivalent 4
A vinyl-modified amine-added epoxy resin (1) having an amine value of 31 and an amine value of 42.4 was obtained.
【0057】製造例2 二重結合含有イソシアネート化合物の製造 製造例1と同様である。 Production Example 2 Production of double bond-containing isocyanate compound Same as Production Example 1.
【0058】二重結合含有エポキシプレポリマーの製
造 製造例1と同様である。Preparation of Epoxy Prepolymer Containing Double Bond
It is the same as the manufacturing example 1.
【0059】ビニル変性アミン付加エポキシ樹脂の製
造 撹拌機、温度計、窒素導入管および還流冷却器を取り付
けたフラスコにエチレングリコールモノブチルエーテル
29gを仕込み、120℃に昇温させておく。製造例1
ので得られた二重結合含有エポキシプレポリマー溶液
66.7g、2-ヒドロキシエチルメタクリレート13.
4g、メチルメタクリレート6.4g、n-ブチルアクリ
レート17.6g、2-エチルヘキシルメタクリレート1
2.6g、アゾビスイソブチロニトリル(重合開始剤)
10gの混合物を3時間かけて滴下し、重合を完結させ
る。こうしてビニル変性エポキシ樹脂溶液が得られる。Production of vinyl-modified amine-added epoxy resin
Concrete stirrer, a thermometer, was charged with ethylene glycol monobutyl ether 29g to a flask fitted with a nitrogen inlet tube and a reflux condenser and allowed to warm to 120 ° C.. Production example 1
66.7 g of the double bond-containing epoxy prepolymer solution obtained in step 2.
4 g, methyl methacrylate 6.4 g, n-butyl acrylate 17.6 g, 2-ethylhexyl methacrylate 1
2.6 g, azobisisobutyronitrile (polymerization initiator)
10 g of the mixture are added dropwise over 3 hours to complete the polymerization. Thus, a vinyl-modified epoxy resin solution is obtained.
【0060】このビニル変性エポキシ樹脂溶液にジエタ
ノールアミン8.84gを加え、エポキシ基が無くなる
まで90℃で反応させる。こうして第1級水酸基当量4
31、アミン価42.4を持つアクリル変性アミン付加
エポキシ樹脂(2)が得られた。To this vinyl-modified epoxy resin solution, 8.84 g of diethanolamine was added, and the reaction was carried out at 90 ° C. until the epoxy groups disappeared. Thus the primary hydroxyl equivalent 4
An acrylic modified amine-added epoxy resin (2) having an amine value of 31 and an amine value of 42.4 was obtained.
【0061】製造例3 イソシアネート基含有ビニルプレポリマーの製造 撹拌機、温度計、窒素導入管および還流冷却器を取り付
けたフラスコにエチレングリコールモノブチルエーテル
29gを仕込み、120℃に昇温させておく。製造例1
ので製造した二重結合含有イソシアネート化合物5.
5g、スチレン15.0g、n-ブチルアクリレート2
5.0g、メチルメタクリレート10.0g、アゾビスイ
ソブチロニトリル(重合開始剤)5.5gの混合物を3
時間かけて滴下し、重合を完結させる。こうしてイソシ
アネート基含有ビニルプレポリマーが得られる。 Production Example 3 Production of Isocyanate Group-Containing Vinyl Prepolymer 29 g of ethylene glycol monobutyl ether was placed in a flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen introducing tube and a reflux condenser, and the temperature was raised to 120 ° C. Production example 1
Double bond-containing isocyanate compound prepared in 5.
5g, styrene 15.0g, n-butyl acrylate 2
3 g of a mixture of 5.0 g, methyl methacrylate 10.0 g, and azobisisobutyronitrile (polymerization initiator) 5.5 g
Add dropwise over time to complete the polymerization. Thus, an isocyanate group-containing vinyl prepolymer is obtained.
【0062】エポキシ樹脂の製造 撹拌機、温度計、窒素導入管および還流冷却器を取り付
けたフラスコにエポキシ当量が190のビスフエノール
Aジグリシジルエーテル700g、ビスフエノールA1
92gおよびジメチルベンジルアミン13.5gを加
え、110℃でエポキシ濃度が2.1ミリモル/gにな
るまで窒素雰囲気下で反応させてエポキシ樹脂(数平均
分子量906、エポキシ当量477)を得る。これをエ
チレングリコールモノブチルエーテルで固形分75%に
希釈してエポキシ樹脂溶液を得た。ビニル変性アミン付加エポキシ樹脂の製造 撹拌機、温度計、窒素導入管および還流冷却器を取り付
けたフラスコにで得たイソシアネート基含有ビニルプ
レポリマー90g、で得たエポキシ樹脂溶液59.2
g、ジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、イソシア
ネート基が無くなるまで90℃で窒素雰囲気下で反応さ
せる。次いで、ジエタノールアミン9.78gを加え、
エポキシ基が無くなるまで90℃で反応させる。こうし
て第1級水酸基当量589、アミン価47.6を持つビ
ニル変性アミン付加エポキシ樹脂(3)が得られた。 Production of Epoxy Resin A flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen introducing tube and a reflux condenser was equipped with 700 g of bisphenol A diglycidyl ether having an epoxy equivalent of 190 and bisphenol A1.
92 g and dimethylbenzylamine (13.5 g) were added and reacted at 110 ° C. under a nitrogen atmosphere until the epoxy concentration became 2.1 mmol / g to obtain an epoxy resin (number average molecular weight 906, epoxy equivalent 477). This was diluted with ethylene glycol monobutyl ether to a solid content of 75% to obtain an epoxy resin solution. Production of vinyl-modified amine-added epoxy resin 90 g of isocyanate group-containing vinyl prepolymer obtained in a flask equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen introducing tube and reflux condenser, 59.2 epoxy resin solution obtained
g, and 0.1 g of dibutyltin dilaurate are added, and the mixture is reacted at 90 ° C. under a nitrogen atmosphere until the isocyanate groups are exhausted. Then add 9.78 g of diethanolamine,
React at 90 ° C. until the epoxy groups are gone. Thus, a vinyl-modified amine-added epoxy resin (3) having a primary hydroxyl equivalent of 589 and an amine value of 47.6 was obtained.
【0063】製造例4(比較用) 製造例1と同様な反応装置に、エポキシ当量190のビ
スフエノールAジグリシジルエーテル700g・ビスフ
エノールA192g及びジメチルベンジルアミン13.
5gを加え、エポキシ基濃度が2.44ミリモル/gな
るまで110℃で反応させる。 Production Example 4 (for comparison) A reaction apparatus similar to that of Production Example 1 was charged with 700 g of bisphenol A diglycidyl ether having an epoxy equivalent of 190, 192 g of bisphenol A and dimethylbenzylamine 13.
5 g was added and reacted at 110 ° C. until the epoxy group concentration became 2.44 mmol / g.
【0064】得られたエポキシ樹脂[数平均分子量10
25、エポキシ当量539]に、通常のラジカル重合法
で合成した、末端にカルボキシル基を持つアクリル化合
物[モノマー組成:2-ヒドロキシエチルメタクリレー
ト/スチレン/2-エチルヘキシルメタクリレート/n-
ブチルメタクリレート=20/40/30/10
(%)、重合開始剤:アゾビス吉草酸、数平均分子量
(Mn):7120、Mw/Mn=11.8、樹脂酸
価:14.3]2381g、エチレングリコールモノブ
チルエーテル599gを加え、エポキシ基濃度が0.4
26ミリモル/gになるまで110℃で反応させる。Obtained epoxy resin [number average molecular weight 10
25, epoxy equivalent 539], an acrylic compound having a carboxyl group at the terminal synthesized by a general radical polymerization method [monomer composition: 2-hydroxyethyl methacrylate / styrene / 2-ethylhexyl methacrylate / n-
Butyl methacrylate = 20/40/30/10
(%), Polymerization initiator: azobisvaleric acid, number average molecular weight (Mn): 7120, Mw / Mn = 11.8, resin acid value: 14.3] 2381 g, ethylene glycol monobutyl ether 599 g, and epoxy group concentration Is 0.4
The reaction is carried out at 110 ° C. until it reaches 26 mmol / g.
【0065】次いで系を冷却し100℃になったところ
でジエタノールアミン121gを加え、エポキシ基が無
くなるまで100℃で反応させ、エチレングリコールモ
ノブチルエーテルで固形分75%に希釈し、第1級水酸
基当量602、アミン価20.6を持つアクリル変性ア
ミン付加エポキシ樹脂(4)を得た。Next, the system was cooled, and when it reached 100 ° C., 121 g of diethanolamine was added, and the reaction was carried out at 100 ° C. until the epoxy groups disappeared, and the solid content was diluted to 75% with ethylene glycol monobutyl ether. An acrylic modified amine-added epoxy resin (4) having an amine value of 20.6 was obtained.
【0066】実施例及び比較例 上記の実施例1、2、3及び4で得られた樹脂に、メチ
ルエチルケトオキシムブロックイソホロンジイソシアネ
ートを、アクリル変性アミン付加エポキシ樹脂の固形分
量とブロックイソシアネートの固形分量の比が75/2
5になるように配合した。さらに樹脂組成物の固形分1
00gに対しポリプロピレングリコール(三洋化成社
製、サンニックスPP4000)1g、ギ酸0.82
g、酢酸鉛1gを加える。この系を40℃まで加温し、
撹拌しながら脱イオン水を徐々に加えて水分散させ、樹
脂固形分30%の安定なエマルションを得た。このよう
にして得たエマルションの樹脂固形分100gに対し塩
基性ケイ酸鉛3g、チタン白13g、カーボン0.3
g、クレー3g、ジブチル錫オキサイド2g及びノニオ
ン界面活性剤(商品名:ノイゲン142B、第一工業製
薬社製)1gを加え、ボールミルで粒度10μm以下に
なるまで顔料分散を行った後、さらに脱イオン水で樹脂
固形分15%となるように希釈した。 Examples and Comparative Examples Methyl ethyl ketoxime block isophorone diisocyanate was added to the resins obtained in the above Examples 1, 2, 3 and 4, and the ratio of the solid content of the acrylic modified amine-added epoxy resin to the solid content of the blocked isocyanate was adjusted. Is 75/2
It was blended so as to be 5. Furthermore, the solid content of the resin composition 1
For 00g, polypropylene glycol (Sanyo Kasei Co., Ltd., Sannix PP4000) 1g, formic acid 0.82
g, 1 g of lead acetate are added. Warm the system to 40 ° C,
While stirring, deionized water was gradually added and dispersed in water to obtain a stable emulsion having a resin solid content of 30%. 3 g of basic lead silicate, 13 g of titanium white, and 0.3 of carbon per 100 g of resin solids of the emulsion thus obtained.
g, 3 g of clay, 2 g of dibutyltin oxide and 1 g of a nonionic surfactant (trade name: Neugen 142B, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) were added, and the pigment was dispersed in a ball mill until the particle size became 10 μm or less, and then deionized. It was diluted with water to a resin solid content of 15%.
【0067】上記のようにして得た4種の希釈塗料につ
いて、浴温28℃、電圧250Vで3分間無処理鋼板に
カチオン電着塗装を行なった。これらの電着塗板を17
0℃で20分間焼き付け、塗装パネルを得た。得られた
塗装パネルの試験結果を表1に示す。The four types of diluted coating materials obtained as described above were subjected to cationic electrodeposition coating on a non-treated steel sheet at a bath temperature of 28 ° C. and a voltage of 250 V for 3 minutes. 17 of these electrodeposition coated plates
The coated panel was obtained by baking at 0 ° C. for 20 minutes. Table 1 shows the test results of the coated panels obtained.
【0068】表1における試験方法は以下の通りであ
る。The test methods in Table 1 are as follows.
【0069】(*1)耐候性 上記の塗装パネルにトップクリアー(マジクロン700
0、関西ペイント社製)を塗装し、耐候性試験パネルを
得た。この試験板について、サンシャインウエザメータ
(試験温度:63±3℃、スプレー周期:60分中12
分、湿度:50±5%)20時間、40℃の温水ディッ
プ2時間の試験サイクルを繰り返す。各サイクル終了時
に、塗板にクロスカットを入れセロハンテープによる剥
離試験を行ないベースとクリアーとの間の付着性を評価
する。クリアーの剥離がほとんど起こらない場合を○と
し、クロスカットの周囲で広範囲にわたり剥離が起こる
場合を×とした。耐候性の評価は×になるまでの試験時
間とした。(* 1) Weather resistance Top clear (Magicalon 700
0, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) to obtain a weather resistance test panel. About this test plate, a sunshine weather meter (test temperature: 63 ± 3 ° C., spray cycle: 12 out of 60 minutes)
Min, humidity: 50 ± 5%) 20 hours, 40 ° C. hot water dip 2 hours Repeat the test cycle. At the end of each cycle, a cross cut is put in the coated plate and a peeling test with cellophane tape is performed to evaluate the adhesion between the base and the clear. When the peeling of the clear hardly occurred, it was marked with ◯, and when the peeling occurred over a wide area around the cross cut, it was marked with x. The weather resistance was evaluated as the test time until it became x.
【0070】(*2)耐食性(耐ソルトスプレー) 塗板にクロスカットを入れ、JIS Z2871に従っ
て試験し、480時間後にクロスカット部分をセロハン
テープによる剥離試験を行い剥離幅を測定した。(* 2) Corrosion resistance (salt spray resistance) A cross cut was put in a coated plate and tested according to JIS Z2871, and after 480 hours, a peel test was performed on the cross cut portion with cellophane tape to measure the peel width.
【0071】[0071]
【表1】 [Table 1]
Claims (3)
キシ基および少なくとも1個の水酸基を有するエポキシ
樹脂(a)と、1分子中に平均0.8〜1.2個の重合性
二重結合および平均0.8〜1.2個のイソシアネート基
を有する不飽和イソシアネート化合物(b)の反応によ
り得られる二重結合含有エポキシプレポリマーと (B)ビニル系単量体との共重合により得られるビニル
変性エポキシ樹脂と (C)活性水素含有アミノ化合物の反応により得られる
水溶性もしくは水分散性のビニル変性アミン付加エポキ
シ樹脂。1. (A) An epoxy resin (a) having at least one epoxy group and at least one hydroxyl group in one molecule, and an average of 0.8 to 1.2 polymerizable resins in one molecule. By copolymerizing a double bond-containing epoxy prepolymer obtained by the reaction of an unsaturated isocyanate compound (b) having a heavy bond and an average of 0.8 to 1.2 isocyanate groups with (B) a vinyl monomer. A water-soluble or water-dispersible vinyl-modified amine-added epoxy resin obtained by reacting the resulting vinyl-modified epoxy resin with (C) an active hydrogen-containing amino compound.
合および平均0.8〜1.2個のイソシアネート基を有す
る不飽和イソシアネート化合物(b)と (B)ビニル系単量体との共重合により得られるイソシ
アネート基含有ビニルプレポリマーと1分子中に少なく
とも1個のエポキシ基および少なくとも1個の水酸基を
有するエポキシ樹脂(a)の反応により得られるビニル
変性エポキシ樹脂と (C)活性水素含有アミノ化合物の反応により得られる
水溶性もしくは水分散性のビニル変性アミン付加エポキ
シ樹脂。2. An unsaturated isocyanate compound (b) and (B) vinyl system having an average of 0.8 to 1.2 double bonds and an average of 0.8 to 1.2 isocyanate groups in one molecule. An isocyanate group-containing vinyl prepolymer obtained by copolymerization with a monomer and a vinyl-modified epoxy resin obtained by reacting an epoxy resin (a) having at least one epoxy group and at least one hydroxyl group in one molecule. (C) A water-soluble or water-dispersible vinyl-modified amine-added epoxy resin obtained by the reaction of an active hydrogen-containing amino compound.
付加エポキシ樹脂の水溶化もしくは水分散化物を含有す
ることを特徴とする水性樹脂組成物。3. An aqueous resin composition comprising a water-solubilized or water-dispersed product of the vinyl-modified amine-added epoxy resin according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7709295A JPH08245751A (en) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | Vinyl-modified amine adduct epoxy resin |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7709295A JPH08245751A (en) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | Vinyl-modified amine adduct epoxy resin |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08245751A true JPH08245751A (en) | 1996-09-24 |
Family
ID=13624147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7709295A Pending JPH08245751A (en) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | Vinyl-modified amine adduct epoxy resin |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08245751A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117362654A (en) * | 2023-11-01 | 2024-01-09 | 张望清 | Polyurethane modified high molecular weight solid epoxy resin emulsion and preparation method and application thereof |
US12043764B2 (en) | 2017-08-23 | 2024-07-23 | Kansai Paint Co., Ltd. | Cationic electrodeposition coating composition and method for electrodeposition coating |
-
1995
- 1995-03-09 JP JP7709295A patent/JPH08245751A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12043764B2 (en) | 2017-08-23 | 2024-07-23 | Kansai Paint Co., Ltd. | Cationic electrodeposition coating composition and method for electrodeposition coating |
CN117362654A (en) * | 2023-11-01 | 2024-01-09 | 张望清 | Polyurethane modified high molecular weight solid epoxy resin emulsion and preparation method and application thereof |
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