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WO1997048749A1 - Epoxidized polyene, epoxy resin composition and product of curing thereof, and powder coating material - Google Patents

Epoxidized polyene, epoxy resin composition and product of curing thereof, and powder coating material Download PDF

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Publication number
WO1997048749A1
WO1997048749A1 PCT/JP1997/002051 JP9702051W WO9748749A1 WO 1997048749 A1 WO1997048749 A1 WO 1997048749A1 JP 9702051 W JP9702051 W JP 9702051W WO 9748749 A1 WO9748749 A1 WO 9748749A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
epoxidized
polyene
epoxy
epoxy resin
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP1997/002051
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hideyuki Takai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP17713196A external-priority patent/JPH101532A/ja
Priority claimed from JP35245196A external-priority patent/JP3788536B2/ja
Priority claimed from JP2108597A external-priority patent/JPH1077305A/ja
Application filed by Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Daicel Chemical Industries Ltd
Priority to EP97926245A priority Critical patent/EP0845486A1/en
Publication of WO1997048749A1 publication Critical patent/WO1997048749A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/02Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule
    • C08G59/027Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule obtained by epoxidation of unsaturated precursor, e.g. polymer or monomer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • C08L63/08Epoxidised polymerised polyenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • 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
    • C09D167/00Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers

Definitions

  • the present invention relates to an epoxidized polyene, and more particularly to an epoxidized polyolefin having a certain amount of epoxy group or epoxy group in its molecular chain and a hydroxyl group, and having excellent compatibility with other resins including an epoxy resin.
  • the present invention also relates to an epoxy resin composition useful as a coating, a paint, an adhesive, and the like, and a cured epoxy resin that forms a cured product having excellent impact resistance and ⁇ -bending resistance on metal surfaces and the like.
  • the present invention provides a composition comprising a diepoxy compound of dicyclopentadiene ( ⁇ -DCPD) and a compound having a carboxyl group, and the weather resistance and gloss obtained from the composition, and Occasionally relates to powder paints that have no skin irritation.
  • ⁇ -DCPD dicyclopentadiene
  • Epoxidized polymers such as epoxidized polybutene and epoxidized polysoprene are often used as modifiers for other resins, adhesives, paints, etc., but when used alone, the weatherability and heat resistance of the product may be poor. Yes, epoxidized polyene is often used by mixing or reacting with other resins.
  • epoxidized polybutadiene is often used in combination with a phenolic resin in terms of compatibility.
  • a phenolic resin for example, JP-A-54-57592, JP-A-60-65013, JP-A-60-81634, etc.
  • An example is described in which the composition is used as a flexibility-imparting agent or a moldability improving agent by mixing with a resin.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 69-109 discloses an example in which it is used by being mixed with a phenolic resin for paint.
  • Epoxidized polybutadiene is often used in a mixture with bisphenol A-type epoxy resin and bisphenol F-type epoxy resin.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 62-4755 discloses an example of use as a paint for cans
  • Japanese Patent Laid-Open No. 62-1293693 discloses an example of ffl use as a water-based paint. Have been.
  • Epoxidized polyene represented by epoxidized polybutadiene has rubber elasticity and may be widely used to give flexibility to cured products.However, bisphenol type novolak type epoxy resin is The amount used is limited due to poor compatibility. For this reason, if the resin is not allowed to react with another resin to be mixed before reacting with the curing agent, phase separation occurs, the appearance deteriorates, and the expected properties of the cured product cannot be obtained. For this reason, preparatory work is required for use, which hinders work efficiency.
  • the epoxy resin used for the powder coating material there are a bisphenol A type epoxy resin and a cresol novolak type epoxy resin.
  • trisglycidyl isocyanurate hereinafter referred to as “TGIC”), which has good coating appearance and excellent balance of coating performance such as corrosion resistance, weather resistance, surface smoothness, etc. Used as a raw material for coatings.
  • the present inventors have found that a composition containing a specific epoxy-modified polyene, another epoxy resin and a phenolic resin has the following problems. And found that the present invention was completed. In addition, the present inventor has found that E-DCPD has no skin irritation, and that an excellent powder coating can be obtained by using a composition of E-DCPD and a compound containing a carboxyl group, The present invention has been completed.
  • the first aspect of the present invention is that, in an epoxidized polyene having an epoxy group or an epoxy group and a hydroxyl group, a carbon atom to which an epoxy group is added (that is, the carbon plan constituting the epoxy group) and the hydroxyl group of the addition to that on carbon (i.e. the carbon that is bound to the hydroxyl group) total integrated value of the peak intensity in the range of 1 ⁇ 6 pm in the chromatogram of l H- NMR of the hydrogen of the total proton signals
  • the present invention provides an epoxidized polyene characterized by having an integral value of 15.5 to 20.0%.
  • the present invention also provides the epoxidized polyene, which is an epoxidized product of polybutadiene, polyisoprene, or a compound having a butadiene structure or an isoprene structure in a molecule. Further, the present invention provides the epoxidized polyene, which is an epoxidized product of polybutene gen and has a molecular weight of 500 to 50,000. Further, the present invention provides the epoxidized polyene characterized in that the internal structure of the raw material polyene of the epoxidized polyene is such that 1,4 bonds among the double bonds are 50% or more. In addition, the present invention provides the epoxidized polyene obtained by epoxidizing the raw polyene using an organic peracid.
  • the second aspect of the present invention is obtained by epoxidizing a liquid poly 1,3-gen having 50% or more of 1,4 single bonds and a number f average molecular weight of 1,000 to 30,000, Epoxidized polyene 20 to 60% by weight with silane oxygen content in the range of 6.5 to 13% by weight ffl and epoxy resin other than epoxidized polyene 80 to 40% by weight (total of both is 100% by weight)
  • An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition characterized by blending a phenol resin as a curing agent.
  • liquid poly 1,3-diene having a number average molecular weight of 1,000 to 30,000 having 1,4 bonds of 50% or more, and an oxysilane oxygen content of 6.5 to 13% by weight. ⁇ 20 to 60% by weight of epoxidized polyene and 80 to 40% by weight of epoxy resin other than epoxidized polyene (the total of both is 10 Offi amount%). It is intended to provide an epoxy resin composition containing a catalyst. Further, the present invention provides an epoxy resin composition wherein the epoxy resin other than the epoxidized polyene is at least 1% selected from bisphenol-type epoxy resins such as bisphenol A-type epoxy resin and bisphenol F-type epoxy resin. .
  • the present invention provides the epoxy resin composition, wherein the epoxidized polyene is obtained by epoxidizing a carbon-carbon double bond of liquid poly 1,3-gen using an organic peracid. It is.
  • the present invention provides a cured product of the epoxy resin composition, wherein the epoxy resin composition is cured by heating.
  • the second aspect of the present invention provides a composition comprising E-DCPD and a compound containing two or more carboxy groups in one molecule.
  • a compound containing two or more carboxyl groups in one molecule may be represented by the general formula R (COOH)tician(where R is n-valent and may have a branch having 2 to 25 carbon atoms. ⁇ represents an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group or a heterocyclic ring, and n represents an integer of 2 to 5.
  • the present invention also provides a composition comprising E-DCPD and a carboxyl group-containing polyester resin, and a carboxyl group-containing polyester resin having an acid value of 15 to 200 mg KOHZg, The present invention provides the above composition, which has a softening point of 70 to 160 ° C.
  • the epoxidized polyene of the present invention refers to a polybutene, a polyisoprene, or the like.
  • Epoxidized 1,3-gen, or epoxidized copolymer having a butadiene or isoprene structure include epoxidized polybutene, epoxidized polyisoprene, epoxidized copolymerized polyene having a butadiene structure, and epoxidized copolyene having an isoprene structure.
  • the number average molecule _S of the epoxylated polyene is preferably from 500 to 500,000, more preferably from 1,000 to 5,000. When the molecular weight exceeds 500,000, the composition may not be liquid due to epoxidation and the workability may be poor. On the other hand, when the molecular M is less than 500, the effect as a flexible agent may be reduced. May be lower.
  • the polyene which is the raw material of the epoxidized polyene, it is preferable that 50% or more of the double bonds are 1,4-bonds.
  • 1, 2-2 The bond is not preferable because it is difficult to be epoxidized.
  • a 1,4-bond is preferred because it is easily epoxidized and does not have good compatibility with a bisphenol A type epoxy resin and a bisphenol F type epoxy resin.
  • the structure of the polyene may be cis or trans, but the terminal group of the polyene is preferably a hydrogen or a hydroxyl group.
  • Epylene can be epoxidized by a conventionally known method. For example, (1) a method in which epoxidation is added to the raw material polyene and heating is performed, and (2) a method in which a compound capable of forming epoxidation in the reaction system is combined and added to the raw material polyene and heated is exemplified.
  • the “epoxidation II” of (1) includes peracetic acid, formic acid, perbenzoic acid, trifluoroperacetic acid, perpropionic acid, etc.—peroxyacids, hydrogen peroxide, t-butyl hydrogen peroxide, cumene hydropoxide, etc. And organic hydropoxides such as In the present invention, it is preferable to use an organic peracid. Preferably, the organic peracid does not substantially contain water. This is because oxysilane oxygen content 3: can be increased. Among these, peracetic acid is particularly preferred. Industrially cheap It is available and stable.
  • the “compound that can become epoxidized in the reaction system” of (2) includes a combination of carboxylic acid such as formic acid, acetic acid, propionic acid and hydrogen peroxide.
  • a catalyst can be used.
  • an organic peracid is used as the epoxidizing agent
  • an acid such as sulfuric acid such as sodium carbonate can be used as a catalyst.
  • hydroperoxides a mixture of tungstic acid and caustic soda or an organic acid is used for hydrogen peroxide, and molybdenum hexacarbonyl is used for t-butyl hydroperoxide.
  • tungstic acid and caustic soda or an organic acid is used for hydrogen peroxide
  • molybdenum hexacarbonyl is used for t-butyl hydroperoxide.
  • an inert solvent can be used for the purpose of lowering the viscosity of the raw material, stabilizing the epoxidizing agent by dilution, and the like.
  • the epoxidizing agent is peracetic acid
  • aromatic compounds such as benzene and kynlen, ethers, esters such as ethyl acetate, halogenated hydrocarbons such as chloroform, carbon tetrachloride and the like
  • Particularly preferred solvents are hexane, heptane, cyclohexane, toluene, benzene, ethyl acetate, carbon tetrachloride, and chloroform.
  • the reaction temperature of the epoxidation can be appropriately selected according to the epoxidizing agent.
  • the reaction temperature is preferably from 20 to 80 ° C, particularly preferably from 30 to 60 ° C.
  • the reaction rate is too low to be practical.
  • the temperature exceeds 80 ° C.
  • self-decomposition of peroxide becomes remarkable, which is not preferable.
  • the reaction temperature is 20 to 150 °. C is preferred.
  • the reaction rate becomes lower when the temperature is lower than 20 ° C., and when the temperature exceeds 150 ° C., the decomposition of the epoxidizing agent becomes remarkable.
  • reaction pressure for epoxidation is sufficient at atmospheric pressure, but slightly reduced or slightly increased You can also
  • the charged molar ratio of the epoxidizing agent to polyene can be appropriately selected according to the desired degree of epoxidation.
  • the amount is preferably 1 to 1.5 mol.
  • the aging time after the completion of the dropping of the epoxidizing agent can be appropriately selected depending on the reaction rate, but is generally about 1 to 5 hours. If the aging time is less than 1 hour, the conversion of the double bond is low and not practical. On the other hand, if the time exceeds 5 hours, for example, when peracetic acid is used as the peroxide, the addition reaction between the epoxidized product and acetic acid increases, leading to a decrease in yield and an increase in product viscosity, which is not preferable.
  • the obtained epoxidized polyene is isolated by a known appropriate method, for example, a method of precipitating with a poor solvent, a method of pouring the polymer into hot water with stirring, and removing the solvent by distillation, a direct desolvation method, or the like. can do.
  • the epoxidized polyene of the present invention may have an epoxy group in the molecule and may have a hydroxyl group.
  • the hydroxyl group may be derived from polyene or may be generated during epoxidation of polyene.
  • the epoxidized polyene of the present invention has 1 to 6 p in the 'H-NMR chromatogram on the carbon to which the epoxy group is added and on the carbon to which the hydroxyl group is added when the hydroxyl group is added.
  • the sum of the integrated values at the peak intensity in the range of pm (B) is preferably 15.5 to 20.0% of the total proton signal integrated value (A), and particularly preferably 17.0 to 20.0%. 0%. If the ratio of (B) to (A) exceeds 20.0%, the stability of the product is low and the practicality is poor, which is not preferable. On the other hand, if the ratio is less than 15.5%, other epoxy Poor compatibility with resin.
  • the epoxidized polyene of the present invention is more excellent in compatibility with other epoxy resins than the epoxidized polybutene having a hydroxyl group, even if the oxysilane oxygen content is the same.
  • the epoxidized polyene which is the first component of the present invention, has excellent compatibility with other epoxy resins and the like, improves the physical properties of these base resins, and can expand their uses.
  • resins having good compatibility with the epoxidized polyene according to the present invention include conventionally known resins, for example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, hydrogenated bis Examples thereof include phenol F type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, and phenol novolak type epoxy resin.
  • the epoxidized polyene according to the present invention is also useful as an additive for coatings such as an electrodeposition coating, a water-based coating, an adhesive, a photocurable resin, a laminate, and a resin.
  • coatings such as an electrodeposition coating, a water-based coating, an adhesive, a photocurable resin, a laminate, and a resin.
  • Epoxylated polyenes that can be used in the present invention include carbon-carbon 2-S bonds of liquid poly 1,3 gens such as polybutadiene polyisoprene, and peracids such as hydrogen peroxide, formic acid or peracetic acid. Epoxidized.
  • the liquid poly 1,3-gen those having 50% or more internal 4 bonds are preferred. If the internal 1,4—bond is less than 50%, the polarity of the main chain is low even after epoxidation, so the compatibility with other resins is poor, and the cured product may become cloudy or have improved impact resistance. In this case, it is difficult to provide flexibility.
  • the number average molecular weight of the liquid poly 1,3-gen is from 1,000 to 30,000, especially from 1,000 to 5,000. Is preferred. When the molecular weight is less than 1,000, the effect of imparting flexibility to the cured epoxy resin is poor, and when the molecular weight is more than 30,000, the viscosity is high, and the viscosity after epoxidation increases. This causes poor fluidity and makes handling difficult.
  • Liquid poly 1, 3-Jen, two S bond in the molecule there 50% or more in the main chain is preferably c
  • liquid at room temperature liquid poly 1, 3 - terminal groups of Jen hydrogen Or a hydroxyl group, but a hydrogen terminal is preferred. This is because the viscosity at the hydroxyl terminal is higher than that at the hydrogen-terminated polyene.
  • Commercially available liquid poly 1,3-that can be used in the present invention Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. "R-15H ⁇ " (1,4-bond 80%, number average molecular weight 2
  • the liquid poly 1,3-gen undergoes epoxidation under the same conditions as the epoxidation of the epoxidation reaction described in the first invention, the solvent, the reaction temperature, the reaction pressure, the charged amount, the reaction time, and the isolation method. be able to.
  • the epoxidized polyene used in the present invention preferably has an oxysilane oxygen content of 6.5 to 13% by mass, particularly preferably 7.5 to 12% by mass. If the oxygen content of oxirane is less than 6.5% by weight, the polarity of the molecule will be low and the compatibility will be poor. On the other hand, if the oxysilane oxygen content is 13% by weight or more, the epoxidation rate will increase, causing an increase in viscosity, poor workability, and ring-opening of the epoxy group and accompanying gelation. This is because the epoxy resin may lack stability.
  • Examples of the epoxy resin other than the epoxidized polyene usable in the present invention include bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin and the like.
  • Examples of bisphenol A type epoxy resin include “Epicoat” 001, “Ebicote: 1004” and “Epicorate 1009” manufactured by Yuka Seir Co., Ltd., and “Epicote 1009” manufactured by Dainippon Ink. Epiclone 7050 "and” Epiclone 9055 ".
  • the mixing ratio of the epoxidized polyene and the epoxy resin other than the epoxidized polymer constituting the epoxy resin composition of the present invention is such that the epoxidized polyene is in the range of 20 to 6% by weight, It is in the range of 40 to 80 roads, and the total of both is preferably 100% by weight. If the amount of epoxidized polyene is less than 20% by weight, sufficient flexibility cannot be imparted. On the other hand, if the amount of epoxidized polyene is more than 60% by weight, the cross-linking density becomes too high. Becomes difficult.
  • the bisphenolic OH equivalent is 0.4 to the epoxy equivalent of the epoxidized polyene. It is desirable to use in the range of 1.1, preferably in the range of 0.5 to 1.0. The reason for this is that when used in this range, an appropriate hardness can be obtained.
  • a phenol resin is used as a curing agent.
  • Preferred phenolic resins include novolak-type and resol-type phenolic resins. Examples of such resins include "PS-290" and "PS-490” manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd. Commercially available phenolic resins can be used.
  • the curing agent is used in such a manner that the OH equivalent of the phenol resin is from 0.4 to 1.1, preferably from 0.5 to 1.1, based on the total amount of epoxy resin S of the epoxy resin other than epoxy resin and epoxy resin. 0 range [Formulated in Well I.
  • the epoxy resin composition of the present invention is finally produced by dissolving epoxidized polyene as a constituent component, an epoxy resin other than the epoxidized polyene, for example, a bisphenol-type epoxy resin and a curing agent in an organic solvent.
  • Organic solvents that can be used include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone, aromatics such as toluene and xylene, esters such as ethyl acetate and butyl butyrate, isopropyl alcohol and Examples thereof include alcohols such as butyl alcohol, cellsolves such as ethylcellosolve and methylcellosolve, and glycol acetates such as ethylene glycol acetate.
  • the epoxy resin composition of the present invention may contain a curing catalyst for accelerating curing. Examples of the curing catalyst include metal alkoxides such as aluminum isopropoxide and tetrabutoxy titanate, and aluminum acetyl acetate.
  • the curing catalyst is based on 100 parts by weight of resin solids. It is usually preferred to use ffl in the range of 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 5 parts by weight.
  • the epoxy resin composition according to the present invention may contain other functional additives, for example, a coloring dye-pigment, a protective pigment, a filler, a surfactant, a lubricant, and the like.
  • a method for coating the resin composition of the present invention known means such as overnight barco, spray, roll coat, brush coating, and flow coating can be used.
  • the curing conditions for obtaining a cured product of the epoxy resin composition of the present invention the epoxy resin composition is heated to a temperature of 150 to 250 ° C.
  • the curing time is usually between 1 and 20 minutes. When a curing catalyst is used, the curing time may be about 10 minutes at a temperature of 200 ° C.
  • the epoxy resin composition according to the present invention can be used as a coating on metal surfaces, wood products, rubber, plastics, and the like, and as a paint, an adhesive, a printed substrate, a laminated plate, an electrical insulating material, and the like. .
  • the third aspect of the present invention will be described.
  • the E-DCPDJ used in the present invention can be obtained by epoxidizing two double bonds of a dicyclopentadiene (DCPD) molecule.
  • DC PD used as a raw material of the present invention is a commercially available product. It may be used, and its purity may be 90% by weight or more, and may contain pentadiene, cyclopentene or their derivatives, or DCPD derivatives as impurities.
  • E—DCPD can be manufactured by epoxidizing DC PD. Epoxidation can be performed according to the description of the first invention, and one method thereof is exemplified below.
  • percarboxylic acids such as formic acid, peracetic acid, and perpropionic acid can be used as an epoxidizing agent for DCPD.
  • hydrocarbons such as hexane, organic acid esters such as ethyl acetate, aromatic hydrocarbons such as toluene, and the like can be used.
  • the alkali metal salt of a weak acid can be added to the reaction system to prevent the self-decomposition reaction of percarbonic acids and prevent the acid value from rising. be able to.
  • the alkali metal include lithium, sodium, and potassium.
  • weak acids include mineral acids and inorganic acids having a PK ⁇ (log of the reciprocal of the dissociation constant) of 3 or more.
  • the mineral acid include phosphoric acid, polyphosphoric acid, and carbonic acid.
  • the organic acids include: unsaturated bonds to molecules such as monovalent fatty acids such as acid, propionic acid and stearic acid, polyvalent fatty acids such as malonic acid and citric acid, and crotonic acid and oleic acid. And the like.
  • a large number of alkali metal salts of weak acids are determined by a combination of the above-described alkali gold bending and a weak acid, and include sodium polyphosphate, potassium polyphosphate, sodium carbonate, sodium acetate, potassium acetate, sodium propionate, potassium propionate, and the like. Is particularly preferred.
  • the amount of the alkali metal salt to be used can be determined by the type of the alkaline metal salt solution, impurities such as metal ions when the solution is mixed with an impurity such as metal ions, and the like.
  • the amount of the alkali gold S salt to be used is preferably 0.05 to 5.0% by weight, more preferably 0.01 to 1.0% by weight based on the percarboxylic acids (pure content). Weight%. If the content is less than 0.05% by weight, the effect of preventing the self-decomposition of the percarboxylic acids becomes insufficient, and the selectivity of the percarboxylic acids is reduced. Even if it is used, the effect of preventing the self-decomposition of rubonic acids hardly changes and is wasted.
  • the metal salt may be used in either a homogeneous or heterogeneous system.
  • the equivalent ratio of the percarboxylic acid (pure component) to the double bond of DCPD (percarboxylic acid Z double bond) is preferably from 1.0 to 2.0, and particularly preferably from 1.1 to 1.3. It is. This is because a sufficient epoxidation reaction is achieved in this range.
  • aromatics such as benzene, toluene, and xylene, halogens such as chloroform, dimethyl chloride, carbon tetrachloride, and cyclobenzene are used for stabilization by dilution of the oxidizing agent. Ester compounds such as ethyl acetate and butyl acetate.
  • Solvents such as ketone compounds such as acetone and methyl isobutyl ketone, and ether compounds such as 1,2-dimethoxane can be used.
  • the reaction temperature is preferably from 20 to 80 "C, particularly preferably from 30 to 60 ° C. When the reaction temperature is lower than 20 ° C, the reaction rate is increased. Small and not practical Conversely, when the temperature exceeds 80 ° C The self-decomposition of percarboxylic acids is remarkable, which is not preferable.
  • the reaction may be performed under reduced pressure or increased pressure, as long as the reaction composition does not change in the solvent composition or the reaction temperature.
  • the aging time after charging the percarboxylic acids and the epoxidation varies depending on the reaction rate, but is usually 1 to 2 hours.
  • the aging time is less than 1 hour, the conversion of DC PD is low and not practical.
  • the time is 2 hours or more, if peracetic acid is used as a percarboxylic acid, for example, the addition reaction between E-DCPD and acetic acid increases, which causes a decrease in yield, which is not preferable.
  • the crude reaction solution obtained by the above method contains E-DCPD, a by-product, by-products, carboxylic acids such as acetic acid, solvents, and the like. To prevent this, it is preferable to neutralize and wash the crude reaction solution to remove low boiling components.
  • the alkali aqueous solution used for neutralization NaOH, KOH, K 2 C_ ⁇ : ,, N a, C ⁇ ,, Na HCO KHC0 3, NH:!
  • An aqueous solution such as can be used.
  • a thin film evaporator or the like can be used.
  • the “compound containing two or more carboxyl groups in one molecule” used in the present invention will be described.
  • the “compound containing two or more carboxyl groups in one molecule” used in the present invention is not particularly limited, but a compound represented by the general formula R (COOH) n is preferable.
  • R is n-valent, and may have 2 to 25 carbon atoms and may have a branched aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group or heterocyclic group.
  • n represents an integer of 2 to 5.
  • aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedicarboxylic acid, and brassic acid, tetrahydrophthalic acid, methyltetrahydrophthalic acid, and hexahydrophthalic acid
  • Alicyclic dicarboxylic acids such as phosphoric acid, methylhexahydrofluoric acid, and nadic acid
  • alicyclic polycarboxylic acids such as methylcarboxylic acid, and aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acids
  • aromatic polycarboxylic acids such as rimellitic acid, pyromellitic acid, and benzophenonetetracarboxylic acid
  • heterocyclic polycarboxylic acids such as tris carboxyethyl fusyanurate.
  • hydroxyl group-containing polycarboxylic acids such as ethylene glycol bis (trimellitate) and glycol tris (trimellitate), other alkenyl succinic acids, and dimer acids.
  • the “carboxyl group-containing polyester resin” that can be used in the present invention preferably has a carboxy group at a molecular terminal.
  • the acid value is preferably 15 to 200 mgKOHZ g. If the amount is less than 15 mgKOHZg, the number of cross-linking points is reduced and the solvent resistance may be poor. On the other hand, if the acid value exceeds 20 OmgKOH / g, the impact resistance may be poor.
  • the softening point is preferably in the range of 70 to 160 ° C, particularly preferably in the range of 100 to 130 ° C. If the temperature is lower than 70 ° C, blocking may occur during storage, and if the temperature is higher than 160 ° C, the fluidity required as a powder coating decreases.
  • the number average molecular weight is in the range of 200 to 20,000, preferably in the range of 250 to 5,000. This is because the powder coating has an appropriate fluidity in this range.
  • the structure may be branched or linear.However, from the viewpoint of the fluidity of the paint at the time of melting, the appearance of the coating film obtained after baking, and the gloss, it is preferable that the number of branch points is small and the shape is linear. .
  • the method for producing the “carboxyl group-containing polyester resin” is not particularly limited, and it can be produced from a polycarboxylic acid, a diol, a triol or other polyhydric alcohols using a known esterification catalyst.
  • the polycarboxylic acid that can be used in the present invention include aromatic polycarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, methyl terephthalic acid, trimeric acid, and pyromeric acid, and anhydrides thereof.
  • alkyl esters products, alkyl esters, adipic acid, sebacic acid, aliphatic polycarboxylic acids such as succinic acid, maleic acid, fumaric acid, etc., tetrahydrophthalic acid, methyltetrahydrophthalic acid, hexahydrofluric acid, methylhexahydrophthalic acid, etc.
  • alicyclic polycarboxylic acids such as alicyclic polycarboxylic acids and their anhydrides and alkyl esters.
  • Polyhydric alcohols that can be used include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, bishydroxyethyl terephthalate, and water.
  • Biscuit Phenol A ethylene oxide of hydrogenated bisphenol A, propylene oxide adduct of hydrogenated bisphenol I, trimethylolpropane, trimethyloylethane, glycerin, pentaerythritol, 2,
  • 2,4-trimethylpentane-11,3-diol include mono-epoxides such as ⁇ -refined monoepoxide and Ryichi-dura ⁇ (monoglycidyl ether of versateic acid) as polymerization components.
  • cyclic lactones can also be used.
  • lactones examples include £ -caprolactone, 4-methylcaprolactone, 2-methylcaprolactone, valerolactone, 3-methylol ⁇ 5-valerolactone, S-propiolactone, avetylolactone, and the like. It can. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the temperature of the esterification reaction is preferably from 130 to 240 ° C, particularly preferably from 140 to 230 ° C. Further, during the reaction, by performing the reaction under a stream of an inert gas such as nitrogen gas, it is possible to suppress the oxidative deterioration of the polyester during the reaction, and further to suppress the deterioration of the hue of the resin.
  • An esterification catalyst can be used for the esterification reaction.
  • esterification catalyst examples include organotin compounds such as tin octylate, dibutyltin oxide, dibutyltin laurate, monobutyltin hydroxybutyltin oxide, tin compounds such as stannous oxide, tetrabutyl titanate, tetraethyl titanate, tetra Propyl titanate can be exemplified.
  • the usage of the catalyst is between 0.1 and 1000 ppm, preferably between 1 and 100 ppm. When the catalyst capacity exceeds 1 000 ppm, the coloring of the resin becomes intense, which adversely affects product stability.
  • the carboxyl group-containing polyester resin that can be used in the present invention a commercially available carboxyl group-containing polyester resin can also be used.
  • a commercially available carboxyl group-containing polyester resin can also be used.
  • “GV-340 1” having an acid value of 32 mgKOH / g and a softening point (ring and ball method) of 126 ° C. manufactured by FI Honupika Co., Ltd.
  • any of "a compound containing two or more carboxyl groups in one molecular block” and "a carboxyl group-containing polyester resin” can be used. You can also.
  • the composition of the present invention preferably has an equivalent ratio (E POXYZ-COOH) of an epoxy group (EP OXY) to a carboxyl group (one COOH) of 0.5 to 2.0, more preferably 0 to 2.0.
  • the range is 7 to 1.4. This! If the ratio is less than 0.5 or more than 2.0, the curing speed becomes extremely slow, and the cured coating film does not show sufficient properties.
  • the composition of the present invention includes (1) a pigment, (2) a silicon compound, a fluidity modifier such as 2-ethylhexyl acrylate polymer, (3) a tertiary amine compound, and a quaternary ammonium compound. And triamine phosphine, phosphonium salts and other amines, and (4) a phosphorus-based curing catalyst and other additives.
  • the composition of the present invention comprises a compound having two or more carboxyl groups in one molecule, a carboxyl group-containing polyester resin, or both, and E-DCPD, if necessary.
  • the mixture can be pulverized and classified to obtain a powder coating.
  • the powder coating comprising the composition of the present invention can be used on the surface of a metal such as a house or a steel shelf, or a chemical industrial equipment; It can be used for the inner surface, wire coating, outer surface of underground steel pipe, top coat for automobiles, etc.
  • they are also useful as encapsulants for polymer stabilizers, adhesives, adhesives, and resins.
  • known methods such as an electrostatic coating method and a fluid immersion method can be used. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a 1 H-NMR chart of the epoxidized polybutene obtained in Example 1.
  • FIG. 2 is a 1 H-NMR chart of the epoxylated polybutadiene obtained in Example 2.
  • Third is a 1 H-NMR chart of the epoxidized polybutadiene obtained in Example 3.
  • FIG. 4 is a 1 H-NMR chart of the epokinated polybutadiene obtained in Example 4.
  • the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
  • the oxysilane oxygen content was analyzed by the ASTM-D1652 method (hydrobromic acid method), and the 'H-NMR measurement of the epoxidized polyene was performed as follows. According to JNM-EX270 manufactured by Takako, Japan.
  • a polybutadiene having a number-average molecular weight of 1,600, 1,4-single bonds of 96% or more and a hydrogen-terminated polybutadiene 200 g of “polyoi 1-110” manufactured by Kuchimoto Zeon Co., Ltd. and 100 g of ethyl acetate as a solvent were charged and mixed.
  • the temperature inside the flask was raised to 40 ° C, and while stirring, 583 g of a 29.0% concentration of ethyl acetate acetate solution was added dropwise using a dropping funnel over about 3 hours to carry out the epoxylation reaction. And even 40. C. Aged at temperature for 1 hour.
  • reaction bovine product was an epoxidized polybutene diene containing 6% of oxysilane oxygen. Table 1 shows the physical properties of this product.
  • FIG. 1 shows the 1 H-NMR chart.
  • Example 2 Polybutadiene having a number-average molecular weight of 5000, 81% of 1,4 single bonds and 19% of 1,2-bonds in double bonds, and having a hydroxyl group terminal as a raw material (“R-45HT” manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) Epoxidation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the preparation amount of the ethyl acetate peracetic acid solution with a concentration of 29.0% was changed to 4 g. 8. 3% of epoxidized polybutadiene was obtained. Table 1 shows the physical properties of this product.
  • FIG. 2 shows the 1 H-NMR chart.
  • Epoxidation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the loading amount of the 29.0% ethyl peracetate solution was changed to 518 g, and the epoxidation was performed with an oxysilane oxygen content of 9.1%. Polybutadiene was obtained. The physical properties of this product are shown in Table II-2.
  • FIG. 4 shows the 1 H-NMR chart.
  • reaction product was an epoxidized polybutadiene having an oxysilane oxygen content of 8.5%. Table 12 shows the physical properties of this product.
  • acetic acid 150 ⁇ and 95% sulfuric acid were taken and mixed.
  • 283 g of a hydrogen peroxide solution having a purity of 60% was reacted dropwise using a dropping funnel for about 3 hours, and the mixture was aged at a reaction temperature of 50 "C for 3 hours.
  • the acetic acid derived from peracetic acid was removed by washing four times with double S water.
  • reaction product volatiles were removed, such as water, contained acetic Echiru and a small amount and concentration is Okishiran oxygen content 7. Atsuta with 3% epoxidized polybutylene evening GETS down. Table 12 shows the physical properties of this product.
  • Epoxidation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of the ethyl acetate solution with a concentration of 29.0% was changed to 390 g. An epoxidized polybutadiene having an acid content of 8.2% was obtained. The physical properties of this product are shown in Table 1-2.
  • Example 2 shows the physical properties of this product. 3 ⁇ 4-1
  • PB means polybutadiene
  • OX-0 means oxylan oxygen
  • Examples 1 and 2 are based on the fact that the position of the epoxy II (e) peak of the 12 double bond is not completely separated from the peak of 7 (a) — Since the integrated value of 1 H-NMR of the double bond hardly changes, it is considered that the 1,2-single-bond is hardly epoxidized. Did not use.
  • (1) epoxidized polybutadiene was used, and the six types of epoxidized polybutadiene obtained in Projection Examples 1 to 4 and Comparative Example 2 were used.
  • Sphenol A type epicolate 1009 manufactured by Yuka Seal
  • Araldiut AER-5009 manufactured by Asahi Tiba
  • the sum of X that is, the sum of b + f + g is higher than 15.5% .
  • the epoxidized polybutadiene of the example has a clear coating film formed by coating on a glass plate. Excellent compatibility with epoxy resin.
  • Bisphenol A type epoxy resin manufactured by Yuka Shell Co., Ltd .: trade name “Epico 1 009”: epoxy amount 1860
  • epoxidized polybutadiene (Daicel Chemical Industry Co., Ltd.): trade name “Epolio I PB 3600 ”, Epoxy weight 200, Oxirane oxygen content 8% by weight, liquid polybutadiene with 1,4 bonds 50% or more epoxidized), phenol resin as curing agent (Gunei Chemical Co., Ltd. Co., Ltd .: The trade name "PS 2980” and number average molecular weight 606;) were used.
  • the obtained epoxy resin composition solution is applied to a substrate (SPTE (tin plate): 50 x 150 x 0.3 mm) using a bar coater (winding diameter: 0.30 mm). Then, it was cured in an oven at 200 ° C. for 10 minutes.
  • SPTE titanium plate
  • T-bend bending resistance test
  • Epoxy PB 4700J epoxy equivalent: 168, oxysilane oxygen content: 9.5% by weight, 1,4,1 bond more than 50%
  • Example 8 was used, except that the modified version, number averaged fractionation-3300) was used.
  • Example 8 The same procedure as in Example 8 was carried out except that Epoxy PB 4700J (trade name, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) was used as the epoxidized polybutadiene, and the mixing ratio of the epoxy resin was changed to -4.
  • Epoxy PB 4700J (trade name, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) was used as the epoxidized polybutadiene, and the mixing ratio of the epoxy resin was changed to -4.
  • Bisphenol II type epoxy resin (Yuka Kazunore Co., Ltd .: Product name "Epico 1009 ”), epoxidized polybutadiene (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd .: commercial product“ Poeporide PB 4700 ”), and phenolic resin (cured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd .: brand name“ PS 2980 ”) is used. did. Hardening is phenolic 0
  • Example 11 As an epoxidized polybutadiene, Asahi Kagaku Co., Ltd. product name “BF-1000” (epoxy 210, oxysilane acid content: 7.6% ⁇ , liquid polybutadiene with 1,2 ⁇ more than 50% Example 11 was the same as that of Example 11 except that the compound was used, and a number averaged ft 2200) was used.
  • BF-1000 epoxy 210, oxysilane acid content: 7.6% ⁇ , liquid polybutadiene with 1,2 ⁇ more than 50%
  • Example 11 was the same as that of Example 11 except that the compound was used, and a number averaged ft 2200) was used.
  • Example 11 was the same as Example 11 except that 1800) was used.
  • Example 8 was the same as Example 8 except that the epoxy resin used was “Epico 1100” (trade name, manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.) in a formulation ⁇ that is reduced in Table 14.
  • the epoxy resin used was “Epico 1100” (trade name, manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.) in a formulation ⁇ that is reduced in Table 14.
  • Example 8 was the same as Example 8 except that the product name “Evolido PB3600” manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. was used as the epoxidized polybutadiene in the amount shown in III-4.
  • Example 8 was carried out in the same manner as in Example 8 except that the product name “E-1000-8.0” manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd. was used as the epoxidized polybutadiene in a composition ⁇ not shown in Table-4.
  • Compatibility applied to a glass plate and dried at room temperature.-Observed after one week.
  • Cured product appearance The appearance of the cured coat was visually evaluated.
  • Rubbing test Xylene Z100 times, ⁇ for intact, ⁇ for the case of juvenile damage, ⁇ for the case where all rubbed parts became cloudy.
  • Pencil hardness test Measured according to J ⁇ SK5400.
  • reaction solution was washed five times with double S: double water to remove acetic acid derived from peracetic acid.
  • Synthetic Example 1 ⁇ —DC PD, carboxyl group-containing polyester resin (Ciba-Geigy “P-2400”), titanium oxide, fluidity control ⁇ (Monsanto “Moda”)
  • the “flow”) was mixed as shown in Table 15 and kneaded with an extruder, followed by cooling, pulverization and classification to obtain a powder coating. This was applied to a zinc-gold sheet using an electrostatic coating device and baked at 180 ° C for 20 minutes to evaluate the coating. The results are shown in Table-5.
  • Example 12 The same procedure as in Example 12 was carried out, except that the mixing ratio was changed to ⁇ 5, to obtain a powder coating. After coating and baking, the coating film was evaluated. The results are shown in Table-5. C As a result, Examples 12 and 13 and Comparative Examples 9 and 10 were all excellent in coating film properties. In Comparative Examples 9 and 10 using TG IC, rash occurred on the exposed part of the decay during the preparation of the powder coating, but the powder coating using E-DPCD according to the present invention was No rash occurred. ⁇ The evaluation method of the membrane was as follows.
  • Lead hardness test Lead ⁇ scratch test specified in JIS K5400-1 991 8.4.2 was performed t, and evaluation was performed based on scratches.
  • Presence / absence of rash If there was a rash on the exposed part of the skin during the work, it was regarded as “present”, and if not, “absent”.
  • the first aspect of the present invention has the following particularly advantageous effects, and its utility value is extremely large in the industry.
  • the epoxidized polyene according to the present invention contains a certain amount of hydroxyl groups and epoxy groups or epoxy groups, it has excellent compatibility with epoxy resins.
  • the second aspect of the present invention is to obtain a coating film having excellent impact resistance and K-curve resistance on metal surfaces by blending a specific epoxidized polyene with a bisphenol-type epoxy resin and a curing agent. it can.
  • the compatibility between the epoxidized polyene and the bisphenol-type epoxy resin is good, so that the cured product can be provided with excellent aesthetics and the efficiency can be improved.
  • a composition and a powder coating excellent in chemical resistance, resistance, heat resistance, weather resistance, gloss and the like are provided.
  • E-DCPD used in the present invention is non-irritating, and when combined with a compound containing a specific carboxyl group, has excellent weather resistance, glossiness, and has no skin irritation during use. Resting paint is provided.

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Description

明 細 書 エポキシ化ポリエン、 エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
並びに粉体塗料 技術の分野
本発明は、 エポキシ化ポリェンに関し、 分子鎖中に一定蛩のエポキシ ¾または エポキシ基と水酸基とを有し、 エポキシ樹脂を含む他の樹脂との相溶性に優れる エポキシ化ボリェンに関する。
また、 本発明は、 コーティング、 塗料、 接着剤等として有用なエポキシ樹脂組 成物および金属表面等に耐衝撃性、 耐 βΐί曲性に優れた硬化绝胶を形成するェポキ シ樹脂硬化物に関する。
また、 本発明は、 ジシクロペンタジェンのジエポキシ化合物 (Ε— D C P D ) とカルボキシル基を含有する化合物とからなる組成物、 および、 その組成物から 得られる耐候性、 光沢性に優れ、 かつ、 使用時に皮膚刺激性等がない粉休塗料に 関する。 背景技術
エポキシ化ポリブ夕ジェンやエポキシ化ポリィソプレン等のエポキシ化ポリェ ンは、 他の樹脂の改質剤や接着剤、 塗料等に多用されるが、 単独使用では製品の 耐侯性や耐熱性に劣る場合があり、 エポキシ化ポリェンは、 他の樹脂と混合また は反応させて使用されることが多い。
このようなエポキシ化ポリェンの内エポキシ化ポリブタジェンは、 相溶性の点 でフエノール系樹脂と混合使用される場合が多い。 例えば、 特開昭 5 4 - 5 7 5 9 2号公報、 特開昭 6 0 - 6 5 0 1 3号公報、 特開昭 6 0— 8 6 1 3 4号公報等 には、 フ丄ノール樹脂と混合して可撓性付与剤、 成形性改良剤として使用される 例が ¾載されている。 さらに、 特開平 2— 9 2 9 1 6号公報、 特開平 3— 6 6 7 6 9 公報には、 塗料用フヱノール系樹脂に混合して使用される例が 載されて いる。 また、 エポキシ化ポリブタジエンは、 ビスフヱノール A型エポキシ樹脂、 ビスフ ノール F型エポキシ樹脂と混合して使用されることも多い。 例えば、 特 開昭 6 2 - 4 7 5 5号公報には缶用塗料としての使用例が、 特開昭 6 2 - 1 2 9 3 6 3 -公報には水性塗料としての使 ffl例が記載されている。
しかし、 エポキシ化ポリェンを他の樹脂と混合使用する場合、 上 ^公報は、 ェ ポキシ化前のポリブタジエンのヨウ素価、 数平均分子; s:、 内部構造、 分子の末端 ½、 およびエポキシ化ポリブタジエンの数平均分子量、 エポキシ ¾の数等が特定 の範囲にあるものが好適であるとするカ^ 本発明者らの実験によると、 上記条件 だけでは相溶性の点で不十分である。 一方、 他のエポキシ樹脂との相溶性を向上 させるためにエポキシ化度を高める方法もあるが、 高エポキシ化物は不安定であ るため突用上の問題が生じる。 そこで、 エポキシ樹脂を含む他の樹脂 (基休樹脂) と混合して使用する場合に、 優れた相溶性を発揮し、 かつ ¾体樹脂自体が持つ各 種物性を低下させないエポキシ化ポリェンの開発が望まれている。 また、 エポキシ化ポリブタジエンに代表されるエポキシ化ポリェンは、 ゴム弾 性を持っため硬化物に可撓性を与えるものとして広く使用される可能性をもつが、 ビスフヱノール型ゃノボラック型のエポキシ樹脂とは相溶性が悪いため使用量に 制限がある。 このため、 硬化剤と反応させる前に混合させる他の樹脂と予め反応 させておかないと、 相分離を起こし外観の悪化や期待した硬化物の物性が得られ ない。 このため、 使用に際し予備反応的な作業を必要とし、 作業の効率化に支障 になる。 かかる現状から、 他のエポキシ樹脂との相溶性を有し、 エポキシ樹脂硬 化物に対して可撓性を与え、 かつ適度な硬度と耐衝撃性を有するェポキシ樹脂組 成物ならびにその硬化物の開発が望まれている。 また、 粉体塗料は、 一般の塗料と相違し揮発性の分散剂を使用しないため、 引 火の危険がなく残留溶剤が塗膜性能に悪影響を及ぼすこともなく、 また、 一回の 塗装で厚胶が得られ、 素材の損失がほとんどない等の特徴を有する。 これら粉体 塗料の內でもエポキシ系粉体塗料は、 金厲に対する付着力に優れ、 かつ耐薬品性、 耐食性、 耐熱性、 耐候性、 光沢性等に優れるため、 化学工業用装置内面、 電線被 攛、 地ド埋設鋼管の外面の他、 自動車用プライマ一等にも使川されている。 ここ に、 粉体塗料に用いられるエポキシ系樹脂としては、 ビスフヱノール A型ェポキ シ樹脂や、 クレゾ一ルノボラック型エポキシ樹脂がある。 また、 塗膜外観が良好 で耐食性ゃ耐候性、 表面平滑性等の塗膜性能のバランスに優れる卜リスグリシジ ルイソシァヌレート (以下、 「T G I C」 と称す。 ) 力く、 特に欧州で広く粉体塗 料の原料に使用されている。
しかし、 T G I Cは使用時に皮膚刺激性が有るため、 一般の使用は困難である。 また、 粉休塗料の開発が進むにつれ、 より優れた耐熱性や耐候性等も要求され、 従来のェポキシ系樹脂ではその要求に十分に対応できなし、場合が生じている。 か かる現状から、 塗膜外観、 耐食性および耐候性等の塗膜性能に優れ、 かつ皮膚刺 激性等の使用上の問題がない粉休塗料の開発が熱望されている。 発明の開示
本発明者は、 他のエポキシ樹脂との相溶性に優れたエポキシ化ポリエンを提供 すべく、 現在市販されている分子量、 内部構造、 末端官能基の違いによる十数種 類の液状ポリブ夕ジェンを入手し、 種々のポリブ夕ジェンのエポキシ化の検討を 行い、 他の樹脂との相溶性につき検討した。 その結果、 ォキシラン酸素含量が同 じでも、 水酸基末端を するエポキシ化ポリブタジエンは、 水素末端を有するェ ポキシ化ポリブタジェンより、 エポキシ樹脂との相溶性に優れることを見 t、出し、 これを基に本発明を完成するに至つた。
また、 本発明者は、 エポキシ樹脂について詳細に検討した結果、 特定のェポキ シ化ポリエン、 他のエポキシ樹脂およびフェノール樹脂とを配合した組成物が、 上 ^従来のエポキシ樹脂硬化物が有する問題点を解決し得ることを見いだし、 本 発明を完成させるに至った。 加えて、 本発明者は、 E - DC PDが皮膚刺激がなく、 E— DCPDとカルボ キシル基を含有する化合物との組成物を使用することにより優れた粉休塗料が^ られることを見い出し、 本発明を完成するに至った。 すなわち、 本発明の第一は、 エポキシ基またはエポキシ ¾と水酸芘を持つェポ キシ化ポリェンにおいて、 エポキシ基の付加している炭素ヒ (すなわちエポキシ 芘を構成している炭案-上) および水酸基の付加している炭素上 (すなわち水酸基 の結合している炭素上) の水素の lH— NMRのクロマトグラムにおける 1 ~6 pmの範囲のピーク強度における積分値の合計が、 全プロトンシグナル積分値 の 15. 5〜20. 0%であることを特徴とするエポキシ化ポリェンを提供する ものである。 また、 ポリブタジエン、 ポリイソプレンまたは分子中にブタジエン 構造もしくはイソプレン構造を有する化合物の共重合休のェポキシ化物であるこ とを特徴とする前記エポキシ化ポリェンを提供するものである。 また、 ポリブ夕 ジェンのエポキシ化物であって、 分子量が 500〜50, 000であることを特 徴とする前記エポキシ化ポリェンを提供するものである。 更に、 エポキシ化ポリ ェンの原料ポリェンの内部構造が、 二重結合中 1 , 4一結合が 50 %以上である ことを特徴とする前記エポキシ化ポリェンを提供するものである。 加えて、 有機 過酸を使用して原料ポリェンをエポキシ化して得られたことを特徴とする前記ェ ポキシ化ポリェンを提供するものである。
また、 本発明の第二は、 50 %以上の 1 , 4一結合を有し数 f均分子量が 1 , 000〜30, 000の液状ポリ 1, 3 -ジェンをエポキシ化して得られ、 ォキ シラン酸素含量が 6. 5〜 13重 ¾%の範 fflであるエポキシ化ポリェン 20〜6 0重量%とエポキシ化ポリェン以外のエポキシ樹脂 80〜40重量% (両者の合 計は 100重量%) 力、らなり、 硬化剤としてフエノール樹脂を配合したことを特 徴とするエポキシ樹脂組成物を提供するものである。 また 50%以上の 1, 4 結合を有し数平均分子量が 1, 000〜30, 000の液状ポリ 1, 3—ジェン をエポキシ化して得られ、 ォキシラン酸素含量が 6. 5〜 1 3重量%の範网でぁ るエポキシ化ポリエン 20〜60重量%とエポキシ化ポリェン以外のエポキシ樹 脂 80〜4 ϋ重量% (両者の合計は 1 0 Offi量%) カゝらなり、 硬化剤としてフ ノ一ル樹脂および硬化触媒を配合したことを特徴とするェポキシ樹脂組成物を提 供するものである。 さらに、 エポキシ化ポリェン以外のエポキシ樹脂がビスフエ ノール A型エポキシ樹脂、 ビスフヱノール F型エポキシ樹脂等のビスフヱノ一ル 型エポキシ樹脂の中から選ばれる少なくとも 1嵇であるエポキシ樹脂組成物を提 供するものである。 また、 エポキシ化ポリェンが、 液状ポリ 1, 3—ジェンの炭 ¾一炭素二重結合を有機過酸を用いてエポキシ化したものであることを特徴とす る前記エポキシ樹脂組成物を提供するものである。 加えて、 前記エポキシ樹脂組 成物を加熱して硬化させてなることを特徴とする前記ェポキシ樹脂組成物の硬化 物を提供するものである。
加えて、 本発明の第二は、 E—DCPDと、 1分子中に 2個以上のカルボキシ ル基を含有する化合物とからなる組成物を提供するものである。 また、 1分子中 に 2個以上のカルボキシル基を含有する化合物が、 一般式 R (COOH) „ (式中 Rは n価であり、 炭素数が 2〜25の分岐を有していてもよい脂肪族炭化水素基、 芳香族炭化水素基、 脂環式炭化水素基または複素環含有 ¾を示し、 nは 2〜5の 整数を示す。 ) で表される化合物であることを特徴とする前記組成物を提供する ものである。 また、 E— DCPDと、 カルボキシル基含有ポリエステル樹脂とか らなる組成物を提供するものである。 また、 カルボキシル墓含有ポリエステル樹 脂が、 酸価 1 5〜200mgKOHZg、 軟化点が 70〜 160 °C、 数平均分子 00〜20000であることを特徴とする前記組成物を提供するものである。 さらに、 エポキシ基とカルボキシル基 (一 COOH) との当 ft比 (E POXYZ 一 COOH) 力、 0. 5〜2. 0であることを特徴とする前記組成物を提供する ものである。 加えて、 前記組成物からなる粉体塗料を提供するものである。 以下、 詳細に本発明を説明する。
発明を実施するための最良の形態 G 本発明の^一を説明する。
本発明のエポキシ化ポリエンとは、 ポリブ夕ジェン、 ポリイソプレン等のポリ
1 , 3—ジェンをエポキシ化したもの、 またはブタジエン構造もしくはイソプレ ン構造を有する共重合休をエポキシ化したものをいう。 具体的には、 エポキシ化 ポリブ夕ジェン、 エポキシ化ポリィソプレン、 ブタジェン構造を有する共重合ポ リエンのエポキシ化物、 ィソプレン構造を有する共 g合ポリエンのエポキシ化物 等が例示できる。 ェポキシ化ポリェンの数平均分子 _Sは、 5 0 0〜 5 0 , 0 0 0 であることが好ましく、 より好ましくは 1 , 0 0 0〜5 , 0 0 0である。 分子量 が 5 0 , 0 0 0を越えると、 エポキシ化により液状とならず作業性に劣る場合が あり、 その一方、 分子 Mが 5 ϋ 0を下回ると、 可撓性付 ^剤としての効果が低く なる場合がある。
エポキシ化ポリエンの原料たるポリエンの内部構造は、 二重結合中 5 0 %以上 が 1 , 4一結合であることが好ましい。 1 , 2—二: 結合は、 エポキシ化され難 く好ましくない。 その一方、 1 , 4一結合のものは、 エポキシ化されやすく、 力、 っビスフヱノール A型エポキシ樹脂、 ビスフヱノール F型エポキシ樹脂と良好な 相溶性を不す点で好ましい。 尚、 ポリェンの構造は、 シス ¾でも卜ランス型でも よいが、 ポリェンの末端基は、 水素または水酸基であることが好ましい。
ポリェンをエポキシ化するには、 従来公知の方法によることができる。 例えば、 ( 1 )原料のポリェンに、 エポキシ化剂を加えて加熱する方法、 (2)原料のポリェン に、 反応系でエポキシ化剂となり得る化合物を組み合せて加え、 加熱する方法等 が例示できる。
( 1 )の 「エポキシ化剂」 としては、 過酢酸、 過ギ酸、 過安息香酸、 トリフルォロ 過酢酸、 過プロピオン酸等の —機過酸類、 過酸化水素、 t -プチルヒ ドロバーオ キサイ ド、 クメンヒドロパ一ォキサイ ド等の有機ヒドロパ一ォキサイ ド類等が挙 げられる。 本発明では、 有機過酸を使用することが好ましい。 尚、 有機過酸は、 実質的に水分を含まないものが好ましい。 ォキシラン酸素含 3:を高めることがで きるからである。 これらの中で特に好ましいのは過酢酸である。 工業的に安価に 入手でき、 かつ安定度も^いからである。 また、 エポキシ化剂の使用量には厳密 な制限がなく、 エポキシ化剂、 所望するエポキシ化度、 JI1いるポリェンに応じて 適宜選択することができる。 一方、 (2)の 「反応系でエポキシ化剂となり得る化合 物」 としては、 ギ酸、 酢酸、 プロピオン酸等のカルボン酸と過酸化水素との組合 わせが挙げられる。
エポキシ化の際には触媒を用いることができる。 エポキシ化剤として有機過酸 を使用する場合は、 炭酸ソ一ダ等のアル力リゃ硫酸等の酸を触媒として用い得る ことができる。 また、 エポキシ化剤にヒ ドロパ一ォキサイ ド類を使用する場合は、 過酸化水素に対しタングステン酸と苛性ソーダの混合物または有機酸を、 また t ーブチルヒドロパーォキサイ ドに対しモリブデンへキサカルボニルを触媒として 使用することができる。
エポキシ化反応には、 原料粘度の低下、 エポキシ化剤の希釈による安定化等を 的として不活性溶媒を使用することができる。 例えば、 エポキシ化剤が過酢酸 の場合は、 ベンゼン、 キンレン等の芳香族化合物、 エーテル類、 酢酸ェチル等の エステル類、 クロ口ホルム、 四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素等を用いること ができる。 特に好ましい溶媒は、 へキサン、 ヘプタン、 シクロへキサン、 トルェ ン、 ベンゼン、 酢酸ェチル、 四塩化炭素、 クロ口ホルムである。
エポキシ化の反応温度は、 エポキシ化剤に応じて適 ΪΕ選択することができる。 エポキシ化剂に過酢酸を使用する場合は、 反応温度は 2 0〜8 0 °Cであることが 好ましく、 特に好ましくは 3 0〜6 0 °Cである。 2 0 °Cを下冋ると、 反応速度が 小さく実用的でない。 その一方、 8 0 °Cを越えると過酸化物の自己分解が著しく なり好ましくないからである。 エポキシ化剤にヒドロバーオキサイ ドの 1種であ る tーヒドロパーォキサイドノモリブデン二酸化物ジァセチルァセトナート系を 使用する場合には、 反応温度は 2 0〜 1 5 0 °Cが好ましい。 過酢酸の場合と同様 に、 2 0てを下回ると反応速度が小さくなり、 1 5 0 °Cを越えるとエポキシ化剤 の ΰ已分解が著しくなるからである。
エポキシ化の反応圧力は、 大気圧下で十分であるが、 やや減圧またはやや加圧 にすることもできる。
ポリェンに対するエポキシ化剤の仕込みモル比は、 目的とするエポキシ化度に 応じて適宜選択することができる。 本発明では、 ポリェンの有する不飽和基 1モ ルに対しエポキシ化剤を 1〜2モル加えるのが好ましい。 この範囲で目的とする エポキシ化ができるからであり、 2モルを越えても経济性が悪く、 副反応生じる 場合があり好ましくないからである。 より具体的にはエポキシ化剤に過酢酸を使 用する場合は、 1〜1. 5モルであることが好ましい。
エポキシ化剤の滴下終了後の熟成時間は、 反応速度によって適宜選択できるが、 通锆 1〜5時間程度である。 熟成時問が 1時間未満の場合には、 二重結合の転化 率が低く実用的でない。 その一方 5時間を越えても、 例えば過酸化物として過酢 酸を用いた場合にはエポキシ化物と酢酸の付加反応が ¾大し、 収率の低下や製品 粘度の上昇を招き好ましくない。
得られたエポキシ化ポリェンは、 公知の適当な方法、 例えば貧溶媒で沈殿させ る方法、 重合体を熱水中に攪拌下に投入し溶媒を蒸留除去する方法、 直接脱溶媒 法等で単離することができる。
本発明のエポキシ化ポリェンは、 分子中にエポキシ ¾を有し、 水酸基を有して いてもよい。 水酸基は、 ポリェン由来のものでも、 ポリェンをエポキシ化する過 程で生成したものであつてもよい。
本発明のエポキシ化ポリェンは、 エポキシ基の付加している炭素上および水酸 基が付加している場合には水酸基の付加している炭素上の 'H— NMRのクロマト グラムにおける 1〜6 p pmの範囲のピーク強度における積分値の合計 (B)力く、 全プロトンシグナル積分値 (A) の 15. 5〜20. 0%であることが好ましく、 特に好ましくは 1 7. 0〜20. 0%である。 (A) に対する (B) の割合が 2 0. 0%を越える場合は、 製品の安定性が低く実用性に劣るため好ましくなく、 その一方、 1 5. 5%未満の場合は、 他のエポキシ樹脂に対する相溶性が低く好 ましくない。 すなわち、 極性官能基である水酸基およびエポキシ基またはェポキ シ基の付加している炭素上の1 H— NMRクロマトグラムにおける前記積分値の合 計が上記範 ffl内にある場合に、 他のェポキシ樹脂との優れた相溶性が得られる。 本発明のエポキシ化ポリェンは、 ォキシラン酸素含量が同値であっても、 水酸 基末端を有するエポキシ化ポリブ夕ジェンの方が水素末端を有するものより、 他 のェポキシ樹脂との相溶性に優れる。
尚、 本発明における積分値の算出は、 以下に従った。
( 1) エポキシ化ポリェンは、 一般に表一 1に示す濃度位置に各官能 ¾のピー クが現われる。 従って、 'Η— NMRのクロマトグラムによる全プロトンシグナル 積分侦 ( A ) は、 T記範囲の積分値の総計を 1 00 %として算出した。
(2) 水酸基の付加している炭素上およびエポキシ ¾の付加している炭素上の 水素の 'H— NMRのクロマトグラムにおける 1〜6 p pmの範囲のピーク強度に おける積分値の合計 (B) は、 b、 f 、 gのピーク強度の積分値の和とした。
(3) 1 , 4—二重結合が 50 %以上のポリブタジエンは、 1 , 4一二重結合 が優先的にエポキシ化され 1 , 2—二重結合はほとんどエポキシ化されないため、
「 6. 1, 2—ビニル二 ffi結合がエポキシ化された炭素の水素 ( e ) 」 のピーク は、 (B) の積分値の計算に入れない。
(4) 水酸基を持つ炭素に付加した水素の積分値は、 「3. 水酸基のついた炭 素に付いている水素 (b) 」 のピークの積分値とした。
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表一
Figure imgf000012_0003
[注] *1 エポキシ化ポリブタジエンの構造は、 I己の a〜gに通される,
Figure imgf000012_0001
a b c d
Figure imgf000012_0002
g 本発明の第一-であるエポキシ化ポリェンは、 他のエポキシ樹脂等との相溶性に 優れ、 これら基材樹脂の物性を向上させ、 その用途を拡大させ得る。 本発明に係 るエポキシ化ポリェンと相溶性のよい樹脂の例としては、 従来公知のもの、 例え ばビスフヱノール A型エポキシ樹脂、 ビスフヱノール F型エポキシ樹脂、 水添ビ スフヱノール A型エポキシ樹脂、 水添ビスフエノール F型エポキシ樹脂、 クレゾ ールノボラック型エポキシ樹脂、 フヱノールノボラック型エポキシ樹脂等が例示 できる。 本発明に係るエポキシ化ポリェンは、 電着塗料、 水性塗料等塗料類、 接 着剂、 光硬化性樹脂、 積層板、 樹脂改質の添加剤としても有用である。 本発明の第二を説明する。
本発明にお 、て使用できるェポキシ化ポリエンとしては、 ポリブタジェンゃポ リイソプレン等の液状ポリ 1 , 3 ジェンの炭素一炭素二 S結合を、 過酸化水素、 過ギ酸または過酢酸等の過酸を用いてエポキシ化したものである。
液状ポリ 1 , 3—ジェンとしては、 内部 4 一結合が 5 0 %以上のものが好 ましい。 内部 1 , 4—結合が 5 0 %未満では、 ェポキシ化しても主鎖の持つ極性 が低し、ため他の樹脂との相溶性が悪く、 硬化物に白濁を生じたり耐衝撃性の改良 等において可撓性の付与が困難となるからである。 また、 液状ポリ 1 , 3 -ジェ ンの数平均分子量は、 1 , 0 0 0〜3 0, 0 0 0であること、 特には 1 , 0 0 0 〜5 , 0 0 0の範两であることが好ましい。 分子量が 1, 0 0 0より小さい場合 には、 エポキシ樹脂の硬化物に対する可撓性付与の効果が乏しく、 分子量が 3 0, 0 0 0より大きくなると粘度が高く、 エポキシ化後の粘度の上昇により流動性が 乏しくなり取り扱いが困難になるからである。 液状ポリ 1 , 3—ジェンは、 分子 中の二 S結合が主鎖に 5 0 %以上あり、 常温で液状のものであることが好ましい c なお、 液状ポリ 1 , 3 -ジェンの末端基は水素でも水酸基でもよいが、 水素末端 の方が好ましい。 水酸基末端の場合には、 水素末端のポリェンに比べて粘度が高 くなるからである。 本発明で使用できる市販の液状ポリ 1, 3 - 出光石油化学 (株) 製 「R— 15 H Τ」 ( 1 , 4—結合 80%、 数平均分子量 2
400) 、 「R— 45ΗΤ」 (1, 4一結合 80 %、 数平均分子量 5000 ) 、 日本ゼオン (株) 製 「p o 1 y 0 i 1 - 1 10」 (1, 4—結合 99%、 数平均 分子量 3400) 、 「p o l y o i 1 — 1 30」 (1, 4—結合 99%、 数平均 分子量 5200) 等が举げられる。
液状ポリ 1, 3—ジェンは、 第一の発明に記載したエポキシ化反応のエポキシ 化剂、 溶媒、 反応温度、 反応圧力、 仕込量、 反応時間、 単離方法と同じ条件の下 でエポキシ化することができる。
本発明で使用するエポキシ化ポリェンとしては、 ォキシラン酸素含量が 6. 5 〜 13¾量%、 特には 7. 5〜 1 2®量%の範囲であることが好ましい。 ォキシ ラン酸素含 ¾が 6. 5重量%よりも低いと、 分子の持つ極性が低くなり相溶性が 悪くなる。 その一方、 ォキシラン酸素含量が 1 3重量%以上のものであると、 ェ ポキシ化率が高くなるため粘度上昇が起こり、 作業性が悪く、 またエポキシ基の 開環やそれに伴うゲル化が発生し、 エポキシ樹脂の安定性に欠ける場合があるか らである。
本発明で使用できるエポキシ化ポリェン以外のエポキシ樹脂としては、 ビスフ ェノール A型エポキシ樹脂、 水添ビスフヱノール A型エポキシ樹脂、 ビスフエノ ―ル F型エポキシ樹脂等のビスフヱノ一ル型エポキシ樹脂が例示できる。 ビスフ ヱノール A型エポキシ樹脂としては、 油化シヱル (株) 製の 「ェピコート】 00 1」 、 「ェビコ一ト: 1 004」 、 「ェピコ一卜 1009」 や、 大日本インキ (株) 製の 「ェピクロン 7050」 、 「ェピクロン 9055」 等が挙げられる。
本発明のエポキシ樹脂組成物を構成するエポキシ化ポリェンとエポキシ化ポリ ェン以外のェポキシ樹脂の配合割合としては、 ェポキシ化ポリエンが 20〜 6◦ 重量%の範囲、 エポキシ化ポリェン以外のエポキシ樹脂が 40〜80道 の範 囲であり、 両者の合計が 1 00重量%であることが好ましい。 エポキシ化ポリエ ンが 20重量%より少ないと可撓性が十分付与できず、 一方、 エポキシ化ポリエ ンが 60重量%より多くなると架橋密度が上がり過ぎるため、 やはり可撓性の付 が困難となる。 本発明におけるエポキシ化ポリェンとエポキシ化ポリェン以外 のエポキシ樹脂として好ましいビスフヱノール型エポキシ樹脂との配合割合を例 にとると、 エポキシ化ポリェンのエポキシ当量に対してビスフ ノール性 O H当 量が 0 . 4〜 1 . 1の範囲、 好ましくは 0 . 5〜1 . 0の範囲で使用することが 望ましい。 この範囲で使用することにより適度な硬度を得ることができるからで ある。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、 硬化剂としてフェノール樹脂を使用する。 好ましいフヱノ一ル樹脂としては、 ノボラック型やレゾ一ル型のフヱノール樹脂 等が例示でき、 群栄化学工業 (株) 製の 「P S - 2 9 8 0」 、 「P S - 4 9 0 0」 等の市販のフェノール樹脂を使用することができる。 硬化剤の使用 ¾は、 ェポキ シ化ポリェンとエポキシ化ポリェン以外のエポキシ樹脂の合計量のエポキシ当 S に対しフヱノール樹脂の O H当量が 0 . 4〜1 . 1、 好ましくは 0 . 5〜1 . 0 の範 [井 Iで配合する。
本発明におけるエポキシ樹脂組成物は、 最終的には、 構成成分であるエポキシ 化ポリェン、 エポキシ化ポリェン以外のエポキシ樹脂、 例えばビスフエノール型 エポキシ樹脂および硬化剤を有機溶剤に溶解させることにより製造する。 使用で きる有機溶剤としては、 アセトン、 メチルェチルケトンおよびシクロへキサノ ン 等のケトン類、 トルエンおよびキシレン等の芳香族類、 酢酸ェチルおよび舴酸ブ チル等のエステル類、 ィソプロピルアルコールおよびブチルアルコール等のアル コール類、 ェチルセルソルブおよびメチルセルソルブ等のセルソルブ類、 ェチレ ンジグリコールァセテ一ト等のグリコールァセテ一卜類を例示することができる。 本発明のエポキシ樹脂組成物は、 硬化促進のため硬化触媒を添加することがで き、 硬化触媒としては、 例えばアルミニウムイソプロポキサイ ド、 テトラブトキ シチタネート等の金属アルコキサイ ド、 アルミニウムァセチルァセ卜ネート等、 リ ン酸、 リ ン酸エステル類、 2 —ェチル— 4 —メチルイミダゾール、 4 一メチル ーィミダゾ一ル等のィミダゾ一ル類等を举げることができる。 これらは単独また は組み合わせて使用してもよい。 硬化触媒は、 樹脂固形分 1 0 0重量部に対し、 通常 0. 1〜 1 0 £ 部、 好ましくは 0. 5〜 5重量部の範囲で使 fflすることが 好ましい。
本発明にかかるエポキシ樹脂組成物は、 他の惯用的添加物、 例えば着色用の染 料 -顔料、 防請顔料、 充填剤、 界面活性剂、 潤滑剤等を添加することができる。 本発明の樹脂組成物を塗装する方法としては、 バーコ一夕一、 スプレー、 ロー ルコート、 はけ塗り、 流し塗等の公知の手段を使用することができる。 また、 本 発明におけるエポキシ樹脂組成物の硬化物を得るための硬化条件としては、 ェポ キシ樹脂組成物を温度 1 50〜250°Cに加熱する。 硬化に要する時間は、 通常 1〜20分である。 なお、 硬化触媒を使用する場合は、 温度 200°Cで 1 0分程 度の硬化時問でよい。 本発明によるエポキシ樹脂組成物は、 金属表面や木製品、 ゴムやプラスチック等の表面のコーティング剂として、 また塗料、 接着剂、 プリ ン卜基板、 稂層板、 電気絶緣材料等として使用することができる。 本発明の第三を説明する。
本発明で使用する 「E— DCPDJ は、 ジシクロペンタジェン (DCPD) 分 子の有する 2個の二重結合をエポキシ化することにより得られる。 本発明の原料 として用いる DC PDには市販品が使用でき、 その純度も 90重量%以上であれ ばよく、 不純物としてペンタジェン、 シクロペン夕ジェンもしくはこれら誘導体、 または D C P Dの誘導体が含まれていてもよい。
E—DCPDは、 DC PDをエポキシ化して製造することができる。 エポキシ 化は、 第-一の発明の記載に従って行うことができ、 その一方法を以下に例示する。 まず、 DCPDのエポキシ化剤として、 過ギ酸、 過酢酸、 過プロピオン酸等の 過カルボン酸類を使用することができる。 また、 過カルボン酸類の溶媒として、 へキサン等の炭化水素類、 酢酸ェチル等の有機酸エステル類、 トルエン等の芳香 族炭化水素等を使用することができる。 無水の過カルボン酸類をエポキシ化剤に 使用する場合は、 弱酸のアルカリ金厲塩を反応 に反応系に添加すれば、 過カル ボン酸類の Θ己分解反応を防止し、 酸価の上昇を防ぐことができる。 使用できる アルカリ金属としては、 リチウム、 ナトリウム、 カリウム等が例示できる。 弱酸 としては、 P K侦 (解離定数の逆数の対数) が 3以上の鉱酸、 冇機酸が例示でき る。 鉱酸としては、 リン酸、 ポリ リン酸、 炭酸等が例示できる。 ここに有機酸と しては、 ^酸、 プロピオン酸、 ステアリン酸等の一価の脂肪酸、 マロン酸、 クェ ン酸等の多価の脂肪酸、 クロトン酸、 ォレイン酸等の分子內に不飽和結合を有す る脂肪酸等が例示できる。 弱酸のアルカリ金厲塩は、 前記アルカリ金屈と弱酸と の組み合わせで多数決められるが、 ポリリン酸ナトリウム、 ポリリン酸カリゥ厶、 炭酸ナトリウム、 酢酸ナトリウム、 酢酸カリウム、 プロピオン酸ナトリウム、 プ ロピオン酸カリウム等が特に好ましい。 なお、 アルカリ金属塩の使用量は、 過力 ルボン酸類溶液中に強酸、 金厲イオン等の不純物が混在する場合は、 これらの種 類、 混在 S等によってその量を增すことができる。 本発明では、 アルカリ金 S塩 の使用量は、 過カルボン酸類 (純分) に対して 0 . 0 0 5 ~ 5 . 0重量%である ことが好ましく、 特には 0 . 0 1〜1 . 0重盘%である。 0 . 0 0 5重盘%未満 の場合は、 過カルボン酸類の自己分解を防止する効果が不十分となり、 過カルボ ン酸類の選択率を低下させ、 その一方、 5 . 0重量%を越えて使用しても、 過力 ルボン酸類の自己分解防止効果はほとんど変わらず、 無駄となる。 なお、 アル力 リ金属塩の使用は、 均一系、 不均一系のいずれの場合でもよい。
D C P Dの二重結合に対する過カルボン酸類 (純分) の当量比 (過カルボン酸 Z二 ¾結合) は、 1 . 0〜 2 . 0であることが好ましく、 特に好ましくは 1 . 1 〜 1 . 3である。 この範閉で十分なエポキシ化反応が達成されるからである。 エポキシ化反応は、 酸化剤の希釈による安定化等のために、 ベンゼン、 トルェ ン、 キシレン等の芳香族類、 クロ口ホルム、 ジメチルクロライ ド、 四塩化炭素、 クロ口ベンゼン等のハロゲン化物、 酢酸ェチル、 酢酸ブチル等のエステル化合物. アセトン、 メチルイソプチルケトン等のケトン化合物、 1 , 2—ジメ トキシェ夕 ン等のエーテル化合物等の溶媒を用いることができる。 反応温度は、 2 0〜8 0 "Cであることが妤ましく、 特に妤ましくは 3 0〜6 0 °Cである。 反応温度が、 2 0 °C未満の場合は、 反応速度が小さく、 类用的でない。 逆に 8 0 °C以上になると 過カルボン酸類の自己分解が著しくなり好ましくない。 また、 反応圧力は、 溶剤 組成や反応温度が変化しな L、限り若千の減圧下または加圧下で行つてもよい。 過 カルボン酸類とエポキシ化剂を仕込んだ後の熟成時間は、 反応速度によって変動 するが、 通常 1〜 2時間である。 熟成時間が 1時問未満の場合は、 D C PDの転 化率が低く実用的でない。 一方、 2時間以上になると、 過カルボン酸類として例 えば過酢酸を川いた場合には、 E— DC PDと酢酸の付加反応が増大し、 収率低 下の原因となり好ましくない。
上記方法によって得た反応粗液には、 ίϊ]的物である E— D C PDのほかに副生 成物や酢酸等のカルボン酸、 溶媒等が含まれ、 生成物のエポキシ環の開環を防ぐ ために、 反応粗液を中和、 水洗し低沸点成分を除去することが好ましい。 中和に 用いるアルカリ水溶液としては、 NaOH、 KOH、 K2C〇:,、 N a ,C Ο,, Na HCO KHC03、 N H :!等の水溶液を使用することができる。 なお、 反応 粗液から脱低沸分を除去するには、 薄膜式蒸発機等を使用することができる。 次に、 本発明で使用する 「1分子中に 2個以上のカルボキシル基を含冇する化 合物」 を説明する。 本発明で使用する 「1分子中に 2個以上のカルボキシル基を 含冇する化合物」 としては特に制限はないが、 一般式 R (COOH) nで表される 化合物が好ましい。 ここに式中、 Rは n価であり、 炭素数が 2〜 25の分岐を有 していてもよい脂肪族炭化水素基、 芳香族炭化水素 ¾、 脂環式炭化水素 ¾または 複素環含有基を示し、 nは 2〜5の整数を示す。 具休的には、 コハク酸、 アジピ ン酸、 ピメリン酸、 スベリン酸、 ァゼライン酸、 セバシン酸、 デカンジカルボン 酸、 ブラシル酸等の脂肪族ジカルボン酸、 テトラヒドロフタル酸、 メチルテ卜ラ ヒドロフタル酸、 へキサヒドロフ夕ル酸、 メチルへキサヒドロフ夕ル酸、 ナジッ ク酸等の脂環族ジカルボン酸、 メチルシク口へ午サテ卜ラカルボン酸等の脂環族 多価カルボン酸、 フタル酸類等の芳香族ジカルボン酸、 卜リメリツ 卜酸、 ピロメ リッ 卜酸、 ベンゾフヱノンテトラカルボン酸等の芳香族多価カルボン酸、 卜リス カルボキシェチルイフシァヌレー卜等の複素環多価カルボン酸が例示できる。 な お、 本発明では、 1分 ·中に 2個以上のカルボキシル基を含冇する他の化合物と して、 エチレングリコールビス (トリメリテート) 、 グリコール卜リス (卜リメ リテート) 等の水酸基含有多価カルボン酸、 その他アルケニルコハク酸、 ダイマ —酸が例示できる。
本発明で使用できる 「カルボキシル基含有ポリエステル樹脂」 は、 カルボキシ ル基を分子末端に有することが好ましい。 また酸価は 1 5〜200mgKOHZ gであることが好ましい。 15mgKOHZgを下回ると架橋点が少なくなり耐 溶剤性等に劣る場合がある。 その -方、 酸価が 20 OmgKOH/gを越えると 耐衝撃性に劣る場合がある。 その軟化点は、 70〜1 60°Cの範囲であることが 好ましく、 特には 1 00〜 130°Cの範囲である。 70°Cを下回ると保存中にブ ロッキングを起こす場合があり、 1 60°Cを越えると粉体塗料として必要な流動 性が低下するからである。 また、 数平均分子量は、 200~20, 000の範囲、 好ましくは 250〜5, 000の範囲である。 この範囲で粉体塗料としたときに 適度な流動性を有するからである。 またその構造は、 分岐状でも線状でもよいが、 '塗料の溶融時の流動性、 焼き付け後得られる塗膜の外観、 光沢の観点から、 分岐 点が少なく線状に近 L、ことが好ましい。
「カルボキシル基含有ポリエステル樹脂」 の製造方法には特に制限がなく、 多 価カルボン酸、 ジオール、 卜リオ一ルその他の多価アルコールから公知のエステ ル化触媒を用いて製造することができる。 本発明で使用できる多価カルボン酸と しては、 テレフタル酸、 イソフタル酸、 フ夕ル酸、 メチルテレフタル酸、 卜リメ リッ ト酸、 ピロメ リッ ト酸等の芳香族多価カルボン酸及びその無水物、 アルキル エステル、 アジピン酸、 セバシン酸、 コハク酸、 マレイン酸、 フマル酸等の脂肪 族多価カルボン酸、 テトラヒドロフタル酸、 メチルテ卜ラヒドロフタル酸、 へキ サヒ ドロフクル酸、 メチルへキサヒドロフタル酸等の脂環族多価カルボン酸等の 脂環族多価カルボン酸及びその無水物、 アルキルエステル等が例示できる。 使用 できる多価アルコールとしては、 エチレングリコール、 プロピレングリコール、 1 , 3—ブタンジオール、 1, 4一ブタンジオール、 1, 6—へキサンジオール、 ネオペンチルグリコール、 ビスヒドロキシェチルテレフタレ一卜、 水添ビスフエ ノール A、 水添ビスフヱノール Aのエチレンォキシド忖加物、 水添ビスフ Iノ一 ル Aのプロピレンォキシド付加物、 卜リメチロールプロパン、 卜リメチロ一ルェ タン、 グリセリン、 ペン夕エリスリ トール、 2, 2, 4— トリメチルペンタン一 1 , 3—ジオールを例示することができ、 他に重合成分として α—才レフインモ ノエポキシド、 力一ジユラ Ε (バーサテイク酸のモノグリシジルエーテル) 等の モノエポキシドを使用することもできる。 问様に、 環状のラク トン類も使用する ことができる。 このようなラク トン類としては、 £—力プロラク トン、 4ーメチ ルカプロラク トン、 2—メチルカプロラク トン、 ό一バレロラク トン、 3—メチ ルー <5—バレロラク トン、 S—プロピオラク トン、 ァーブチロラク トン等が例示 できる。 これらは単独でも、 2種以上を併用してもよい。
エステル化反応の温度は、 1 30〜 240°Cであることが好ましくは、 特には 1 40〜230°Cである。 また、 反応中は、 窒素ガス等の不活性ガス気流下で行 うことで反応過稅のポリエステルの酸化劣化を押さえることができ、 さらに樹脂 の色相の劣化を押さえることができる。 エステル化反応には、 エステル化触媒を 用いることができる。 エステル化触媒としてはォクチル酸スズ、 ジブチルスズォ キシド、 ジブチルスズラウレー卜、 モノブチルスズヒ ドロキシブチルスズォキシ ド等の有機スズ化合物、 酸化第一スズ等のスズ化合物、 テトラブチルチタネート、 テトラエチルチタネート、 テトラプロピルチ夕ネー卜等が例示できる。 触媒の使 用量は、 0. 1〜 1 000 p pm、 好ましくは 1〜: 1 00 p pmである。 触媒量 力 1 000 p p m以上になると、 樹脂の着色が激しくなり、 製品の安定性に悪影 響を与える。 逆に、 触媒の使用量が 0. 1 p pm以ドになると重合速度が極めて くなるので好ましくない。 なお、 本発明で使用できるカルボキシル基含有ポリ エステル樹脂としては、 市販のカルボキシル基含有のポリエステル樹脂を使用す ることもできる。 例えば、 市販品であるチパ 'ガイギ一社製の酸価 33mgKOiI /gの 「P— 24 00」 、 酸価 35mgKOH/gの 「P— 3900 J 、 酸価 3 8mgKOH/ gの 「P— 4800」 、 FI本ュピカ社製の酸価 32 mgKOH / g、 軟化点 (環球法) 1 26°Cの 「GV— 340 1 等が例示できる。 本発明の組成物には、 「 1分子屮に 2個以上のカルボキシル ¾を含有する化合 物」 と、 「カルボキシル基含有ポリエステル樹脂」 のいずれを使用することもで き、 これらを混合して使用することもできる。
本発明の組成物は、 カルボキシル基 (一 COOH) に対するエポキシ基 (EP OXY) の当量比 (E POXYZ— COOH) 力、'、 0. 5〜2. 0であること力 好ましく、 特に好ましくは 0. 7〜1. 4の範囲である。 当!:比が 0. 5を下回 り、 または 2. 0を越える範囲では、 硬化速度が極めて遅くなると共に、 硬化塗 膜も十分な特性を示さない。
本発明の組成物には、 (1 ) 顔料、 (2) シリコン化合物、 2 -ェチルへキシ ルァクリレ一卜重合物等の流動性調整剤、 ( 3 ) 三級ァミン化合物、 四級アンモ ニゥ厶化合物、 トリフ Iニルホスフィ ン、 ホスホニゥ厶塩等のァミン、 (4) リ ン系の硬化触媒その他の添加剤等を配合することができる。
本発明の組成物は、 1分子中に 2個以上のカルボキシル基を 冇する化合物と、 カルボキシル基含有ポリエステル樹脂との 、ずれかまたはそれらの両方と、 E— DCPDとを、 更に必要に応じて、 顔料、 シリコン化合物等の他の添加剤等と共 に、 押出機等を用いて混鍊した後、 粉砕 ·分級して、 粉体塗料とすることができ る。 本発明の組成物からなる粉体塗料は、 家 、 スチール棚等の金厲の表面、 化 工業用装;!内面、 電線被 ¾、 地下埋設鋼管の外面、 自動車用トップコート等に 使用できる。 さらに粉体塗料の他、 高分子安定剤、 粘接着剤、 ^料、 樹脂の封止 材としても冇用である。 なお、 本発明の粉休塗料の塗装方法としては、 静電塗装 法や流動浸潰法等の公知の方法が利用できる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 ¾施例 1で得られたエポキシ化ポリブ夕ジェンの1 H— NMRチヤ一 卜である。
第 2図は、 実施例 2で得られたェポキシ化ポリブタジエンの1 H— N M Rチヤ一 卜である。 第 3 ¾は、 実施例 3で得られたエポキシ化ポリブタジエンの1 H— N M Rチヤ一 トである。
第 4図は、 実施例 4で得られたェポキン化ポリブタジエンの1 H— N M Rチヤ一 卜である。 実施例
以下、 尖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。 なお、 以下に記載の例において、 ォキシラン酸素含頃:は、 AS TM - D 1 652法 (臭化水素酸法) によって分析したものであり、 エポキシ化 ポリェンについての 'H— NMRの測定は、 日本 ¾子製 J NM— EX270によつ た。
[実施例 1 ]
撹拌機、 還流冷却器および温度計を備えた容量 500m lの 4つ口フラスコに、 数平均分子量 1 600、 二重結合中 1 , 4一結合が 96 %以ヒで水素末端を有す るポリブタジェン (口本ゼォン (株) 製 「p o l y o i 1 — 1 1 0」 ) 200 g と、 溶媒として酢酸ェチル 1 00 gを仕込み混合した。 フラスコ内温を 40°Cに 昇温し、 撹拌しながらこれに濃度 29. 0 %の過酢酸酢酸ェチル溶液 583 gを、 滴下ロー卜を用 、て約 3時間で滴下しェポキシ化反応を行ない、 さらに 40。C。) 温度で 1時間熟成させた。
熟成終了後、 ポリブタジエンの 2重量倍の水で 3回水洗を行い、 過酢酸に由来 する齚酸を除去した。 さらに、 減圧濃縮を行い、 酢酸ェチルや少量含まれる水等 の揮発成分を除去した。 得られた反応牛成物は、 ォキシラン酸素含 fl 〗 ◦ . 6% のエポキシ化ポリブ夕ジェンであった。 このものの諸物性値を、 表一 2に示す。 また1 H— NMRチヤ一卜を図 1に示す。
[実施例 2] 原料として数平均分子量が 5000、 二重結合中 1 , 4一結合が 8 1 %、 1, 2 -結合が 1 9%で、 水酸基末端を有するポリブタジエン (出光石油化学 (株) 製 「R— 45HT」 ) を使用し、 濃度 29. 0%の過酢酸酢酸ェチル溶液の仕込 み徽を 4 1 4 gとした他は、 ¾施例 1と同様の手法でエポキシ化を行ない、 ォキ シラン酸素含量 8. 3 %のエポキシ化ポリブタジェンを得た。 このものの諸物性 値を、 表一 2に示す。 また1 H— NMRチヤ一卜を図 2に示す。
[実施例 3]
原料として数平均分子量 2000、 二 ffi結合中 1, 4一結合が 79%、 1, 2 一結合が 2 1 %で水酸基末端を有するポリブタジエン (出光石油化学 (株) 製 「R - 1 5 HT」 ) を使用し、 濃度 29. 0%の過酢酸酢酸ェチル溶液の仕込み を 5 1 8 gとした他は、 実施例 1と同様の手法でエポキシ化を行ない、 ォキシ ラン酸 含量 7. 1 %のエポキシ化ポリブ夕ジェンを得た。 このものの諸物性値 を、 衷ー 2に示す。 また1 H— NMRチャートを図 3に示す。
[実施例 4 ]
29. 0 %の過酢酸酢酸ェチル溶液の什込み量を 5 1 8 gとした他は、 実 施例 1と同様の手法でエポキシ化を行ない、 ォキシラン酸素含量 9. 1 %のェポ キシ化ポリブタジエンを得た。 このものの諸物性値を、 ¾一 2に示す。 また1 H— NMRチヤ一トを図 4に示す。
[¾施例 5 ]
温度計、 撹拌機及び還流冷却器を備えた内容積] 000m lの 4つ口丸底フラ スコに实施例 1で用いたポリブタジエン 250 g、 溶媒として酢酸ェチル 1 25 g、 酢酸 1 80 gと 95%硫酸 1 0. 4 gを採り混合した。 これを 5 (TCに加温 した。 ここに純度 G 0%の過酸化水素水 340 gを滴下口一卜を用いて約 3時間 で滴下反応させ、 更に反応温度 50DCで 3時間熟成した。 熟成終了後、 反応液の 2重 M倍の水で 3 |¾|水洗し、 過酢酸に由来する酢酸や硫酸を除去した。 さらに、 減圧濃縮を行 、酢酸ェチルや少量含まれる水等の揮発成分を除去した。 得られた 反応生成物は、 ォキシラン酸素含量 8 . 5 %のエポキシ化ポリブタジエンであつ た。 このものの諸物性値を表一 2に示す。
[実施例 6 ]
温度計、 撹拌機及び還流冷却器を備えた内容秘 1 0 0 O m Iの 4つ 丸底フラ スコに実施例 2で使用したポリブ夕ジェン 2 5 0 g、 溶媒として酢酸ェチル 1 2 5 g、 酢酸 1 5 0 κ、 9 5 %硫酸 8 . 7 gを採り混合した。 これに純度 6 0 %の 過酸化水素水 2 8 3 gを滴下ロー卜を用いて約 3時問で滴下反応させ、 更に反応 温度 5 0 "Cで 3時間熟成した。 熟成終了後、 反応液の 2重 S倍の水で 4回水洗し、 過酢酸に由来する酢酸を除去した。
さらに、 減 01濃縮を行い酢酸ェチルや少量含まれる水等の揮発成分を除去した c 得られた反応生成物は、 ォキシラン酸素含量 7 . 3 %のエポキシ化ポリブ夕ジェ ンであつた。 このものの諸物性値を表一 2に示す。
[比蛟例 1 ]
実施例 1に記救の例において、 濃度 2 9 . 0 %の過酢酸酢酸ェチル溶液の仕込 み量を 3 9 0 gとした他は、 同例におけると同様の手法でエポキシ化を行ない、 ォキシラン酸¾含量 8 . 2 %のエポキシ化ポリブタジエンを得た。 このものの ¾ 物性値を、 表一 2に示す。
[比鲛例 2 ]
実施例 1に記載の例において、 濃度 2 9 . 0 %の過酢酸酢酸ェチル溶液の仕込 み籃を 2 9 6 gとした他は、 同例におけると问様の手法でエポキシ化を行ない、 ォキシラン酸素含量 6 . 8 %のエポキシ化ポリブタジエンを得た。 このものの諸 物性値を、 衷 2に示す。 ¾一 2
Figure imgf000025_0001
[注]
PBは、 ポリブタジエンを意味する。
*3 OX— 0は、 ォキシラン酸素を意味する。
*4 a, b, c . d, e, f , gは、 先に示したエポキシ化ポリブタジエンの構 造式に対応する。
*5 Xは b + f + gの総計 (%) を示す。
*6 実施例 1および実施例 2は、 1 2一二重結合のェポキシ¾ ( e) のピーク の位置が、 衷— 1の 7 (a) のピークと完全に分離しないためと、 1, 2— 二重結合の1 H— NMRの積分値がほとんど変化していないことから、 1, 2 -一-重結合は、 ほとんどエポキシ化されていないものと考え、 水酸基との比 率を計算する際に使用しなかった。
[実施例 7]
実施例 1 4、 比較例 1 2で得られた 6種のエポキシ化ポリブタジエンにつ き、 エポキシ樹脂との相溶性試験を行った。
原料樹脂として、 (1)エポキシ化ポリブタジエンに、 突施例〗〜 4、 比較例】〜 2で得られた 6種のエポキシ化ポリブタジェンを使用し、 (2)エポキシ樹脂に、 ビ スフエノ一ル A型のェピコ一卜 1 009 (油化シヱル社製) 、 ァラルダイ 卜 AE R- 5009 (アサヒチバ製) 、 クレゾ一ルノボラック ¾のァラルダイ 卜 EC N 一 1 273を使用した。
相溶性の試験は、 原料樹脂、 龍 (プチルカルビトール) およびエポキシ樹脂 を、 重¾比で 50 : 50 : 14 0の割合で混合し、 この混合物をガラス板に塗布 し、 常温で乾燥させ、 一週間後外観を目視観察し判定した。 評価は、 [〇] を透 明なもの、 [ X ] を白濁または白いもやがかかっているものとした。 評価結果を 表一 3に示す。
表一 3
Figure imgf000026_0001
(結果)
衷ー 2および表一 3より、 Xすなわち b + f + gの総計が 1 5. 5%より高い 突施例のエポキシ化ポリブタジェンは、 ガラス板に塗布して形成した塗布膜が透 明であり、 エポキシ樹脂との相溶性に優れていた。
[実施例 8]
ビスフエノール A型エポキシ樹脂 (油化シェル (株) 製:商品名 「ェピコ一卜 1 009」 :エポキシ ¾量 1 860 ) 、 エポキシ化ポリブタジエン (ダイセル化 学工業 (株) 製:商品名 「ェポリ一ド PB 3600」 、 エポキシ当重 200、 ォ キンラン酸素含量 8重量%、 1, 4一結合が 50%以上の液状ポリブタジエンを エポキシ化したもの) 、 硬化剤としてフエノール樹脂 (群栄化学丁-業 (株) 製: 商品名 「P S 2980」 、 数平均分子量 606;) を使用した。 「ェピコ一卜 1 009」 と 「PS— 2980」 の配合量は、 フヱノール性 OH当里,メエポキシ当 量 = 0. 5とした。
これらの樹脂をエチレンジグリコールァセテ一卜 : 2—エトキシェチルァセテ 一卜 :ブチルアルコール =3 : 3 : 4 (重 «比) の希釈溶媒に溶解させ、 固形分 が 50%となるように調整した。 さらに樹脂固形分 100重 部に対して硬化触 媒としてアルミ二ゥ厶ィソプロポキサイ ドを 1重量部添加した。
得られたエポキシ樹脂組成物の溶液を基材 ( S P T E (トタン板) : 50 x 1 50 x 0. 3 mm) に、 バーコ一ター (卷線径: 0. 30 mm) にて塗? Uし、 そ の後オーブンにて 200°C, 1 0分間で硬化させた。 エポキシ樹脂組成物ならび にその硬化物について、 相溶性、 硬化物外観、 ラビングテスト、 鉛 硬度、 衝撃 試験、 耐屈曲性試験 (T一 b e n d) を行い、 得られた結果を表一 4に示す。 な お、 表中の配合比は、 エポキシ樹脂中のエポキシ化ポリェンのδ量%を示す。
[実施例 9]
エポキシ化ポリブタジエンとしてダイセル化学工業 (株) 製の商品名 「ェポリ —ド PB 4700J (エポキシ当量 168、 ォキシラン酸素含 ¾9. 5重量%、 1 , 4一結合が 50 %以上の液状ポリブ夕ジェンをエポキシ化したもの、 数平均 分了- Μ 3300) を使用した以外は、 実施例 8と同様とした。
[実施例 10 ]
エポキシ化ポリブタジエンとしてダイセル化学工業 (株) 製の商品名 「ェポリ ード PB 4700J を使用し、 エポキシ樹脂の配合を衷ー 4示す割合に変更した 以外は、 実施例 8と同様とした。
[実施例 1 1 ]
ビスフヱノール Α型エポキシ樹脂 (油化シヱノレ (株) 製:商品名 「ェピコ一ト 1 009」 ) 、 エポキシ化ポリブタジエン (ダイセル化学工業 (株) 製:商品 Γェポリード P B 4700」 ) 、 硬化剂としてフ ノール樹脂 (群栄化学工業 (株) 製:商品名 「 P S 2980」 ) を使用した。 硬化剂は、 フ ノール性 0
Η ϋ/エポキシ ¾S= 1とした。
これらの樹脂をエチレンジグリコールアセテート : 2—エトキンェチルァセテ
-卜 : ブチルアルコール =" 3 : 3 : 4 (重¾比) に溶解させ、 固形分 50%にな るように調整した。 さらに樹脂両形分 10 部に対して硬化触媒としてアル ミニゥムイソプロポキサイ ドを 1重_ 部を添加した。
[比較例 3 ]
エポキシ化ポリブタジェンとして、 旭 ¾化 (株) 製の商品名 「B F— 1000」 (エポキシ 21 0、 ォキシラン酸 ¾含量 7. 6¾^%、 1, 2—^合が 50 %以上の液状ポリブタジエンをエポキシ化したもの、 数 均分 ft 2200 ) を 使用した以外は実施例 1 1と同様とした。
[比較例 4]
エポキシ化ポリブタジエンとして日本石汕化学 (株) 製の商品名 ΓΕ— 1 00
0— 8. ϋ」 (エポキシ^ S:2 1 2、 ォキシラン酸素含量 7. 5 S %, 1 , 2 一結合が 50 %以上の液状ポリブタジェンをエポキシ化したもの、 数平均分子景
1 800 ) を使用した以外は、 実施例 1 1と同様とした。
[比較例 5]
エポキシ樹脂として油化シェル (株) 製の商品名 「ェピコ一ト 1 009」 を表 一 4に小す配合 ¾で使用した以外は、 施例 8と同様とした。
[比較例 fn
エポキシ化ポリブタジエンとしてダイセル化 ェ (株) 製の商品名 「ェポリ ード P B 4 700」 を表一 4に示す配合 iftで使 fflした以外は、 突施例 8と同様と した。
[比較例 7]
エポキシ化ポリブタジエンとしてダイセル化学工業 (株) 製の商品名 「エボリ —ド P B 3600」 を ¾ - 4に示す配合量で使用した以外は、 荚施例 8と同様と した。
[比較例 8]
エポキシ化ポリブタジエンとして日本石油化学 (株) 製の商品名 「E— 1 00 0- 8. 0」 を表 - 4に不す配合 ¾で使用した以外は、 実施例 8と同様とした。
(硬化物物性の試験方法)
相溶性: ガラス板に塗布し常温で乾燥させ、 - 週間後に観察し、 透明を〇とし、 白濁を Xとした。
硬化物外観:硬化塗股の外観を目視で評価した。
ラビングテス卜 :キシレン Z1 00回、 無傷を〇、 若十の慯有る場合を△、 擦つ た部分が全て白濁した場合を Xとした。
鉛筆硬度試験: J 〗 S K 5400に従って測定した。
衝撃試験: J I S K 5400に従ってデュポン式衝擊変形試験機により測定 した。 表— 4における単位は c m。
耐屈曲性試験: A STM— D4 1 45— 83に従って測定した。 表一 4
Figure imgf000030_0001
[合成例 1 ]
温度計、 搅拌機及び還流冷却器を備えた內容積 1 5リッ トルのガラス製反応器 に DC PD (日本ゼオン製) 2000 g、 溶媒として酢酸ェチル 1 000 g、 プ ロピオン酸カリウム 1. O gを取りよく混合した。 これを、 4 0°Cに加温した。 これに純度 30%過酢酸一酢酸ェチル溶液 7665 gを滴ドロートを用いて約 4 時問で滴下反応させ、 更に反応温度 4 (TCで 1時問熟成した。
熟成終了後、 反応液の 2重 S:倍の水で 5回水洗し、 過酢酸から由来する酢酸を 除 iした。
さらに、 E— DC PD酢酸ェチル溶液の水洗 層水を減圧下にて脱溶媒し、 E 一 DCPDを 1 380 g得た。 エポキシ化の確認は、 'Η— NMRにより二— 合 のピークが消失していることにより確認した。
[実施例 1 2 ]
合成例 1の Ε— D C PD、 カルボキシル基含おポリエステル樹脂 (チバガイギ —社製 「P— 2400」 ) 、 酸化チタン、 流動性調整剂 (モンサント社製 「モダ フロー」 ) を表一 5に示すごとく混合し、 押し出し機で混練後、 冷却、 粉砕、 分 級し粉体塗料を得た。 これを静電塗装器により亜鉛鈹金鋼板に塗装し、 180°C 20分で焼き付け、 塗股の評価を行った。 その結果を表 - 5に示す。
[実施例 1 3および比較例 9、 10 ]
配合比を^一 5に すように変史した以外は、 実施例 1 2と同様に操作し、 粉 体塗料を得、 途装、 焼き付け後、 塗膜の評価を行った。 その結果を表 - 5に示す c その i果、 実施例 12、 1 3と比較例 9、 10は、 いずれも塗膜物性に優れて いた。 し力、し、 TG I Cを使用した比較例 9、 1 0は、 粉体塗料作成時に皮腐の 露出部にかぶれが発生したが、 本発明にかかる E - D P C Dを使用した粉体塗料 は、 かぶれが発生しなかった。 绝膜の評価方法は、 以下に従った。
( 1 ) 鉛 硬度試験: J I S K5400 - 1 991 8. 4. 2に規定する 鉛 Φひつかき試験を行 t、、 擦り傷による評価を行つた。
( 2 ) ^盤 テープ: J I S K 5400 - 1 991 8. δ. 2 巷盤目試 験法に従って切り偽を付けた後 ( 1mm問隔冃) 、 そのヒにセロハン'枯若テープ を貼り、 ついでテープを剥がす操作を 3回繰り返し、 塗膜の剥離状態で密着性を 評価した。
( 3;) エリクセン (mm) : J I S K5400- 199 1 8. 2. 1方法 により、 試験片の裏側から硬球を押し出して、 試験片を変形させたときに塗膜の 割れ及びはがれが牛-じるまでの押し出し距離を求めた。
(4 ) 耐衝 性 (cm) :試験片を 23 °Cの雰囲気下において、 ^径 1ノ 2Φ の^ち型を行い、 試験片の塗面を上向きにし、 重 _¾1 k gの錘を^さを変えて落— 下させ、 破 :の起こらない!:高の高さを求めた。
(5) ラビングテス卜 ( 100回) により、 塗股の状態を 視により判断した c 判断基準は、 〇良好、 △やや劣る、 X不 £1とした。 (6) 光沢 (60度) : J I S K 54 00 - 1 99 1 7. 6の 60°C鏡而 に従って、 入射角と受光角とがそれぞれ 60°Cのとき反射率 (%) を測定した。
(7) 表面状態:塗膜の状態を目視により判断した。
(8) かぶれの有無:作業時に皮膚の露出部のかぶれが発生した場合を 「有り」 とし、 究生しなかった場合を 「無し」 とした。
5 (重
Figure imgf000032_0001
産業上の利用可能性
本発明の第一は、 次のような特別に有利な効 ¾を奏し、 その産業上に利用価値 は極めて大である。
1. 本発明に係るエポキシ化ポリェンは、 一定量の水酸基とエポキシ基または エポキシ基を含 するので、 エポキシ樹脂との相溶性に優れている。
2. 従来は、 エポキシ樹脂との相溶性を向上させるために高エポキシ化ボリエ ンを使用していたが、 製品にした時に不安定で使用の際に問題であった。 これに 対し、 本発明に係るエポキシ化ポリエンは、 製品にした時に安定で使用の際に問 題になることがない。 本発明の第二は、 特定のエポキシ化ポリェンとビスフエノール型エポキシ樹脂, 硬化剤を配合することにより、 金属表而等に耐衝搫性、 耐 K曲性に優れた塗膜を 得ることができる。 またエポキシ化ポリエンとビスフ ノール型エポキシ樹脂と の相溶性が良好であり、 硬化物に優れた美観を与えると共に作 効率を向上させ ることもできる。
本発明の第三によれば、 耐薬品性、 耐 性、 耐熱性、 耐候性、 光沢性等に優れ る組成物および粉体塗料が提供される。 本発明で使用する E — D C P Dは刺激性 がなく、 しかも特定のカルボキシル基を含有する化合物との配合により、 耐候性、 光沢性に俊れるほか、 使用時に皮膚刺激性等がない組成物および粉休塗料が提供 される。

Claims

請求の範 ffl
1. エポキシ墓またはエポキシ基と水酸基を持つエポキシ化ポリエンにお いて、 ェポキシ基の付加している炭素上および水酸基の付加している炭素上の水 素の 'H— NMRのクロマトグラムにおける 1〜6 p pmの範囲のピーク強度にお ける積分値の合計が、 全プロトンシグナル積分値の 1 5. 5〜20. 0%である ことを特徴とするエポキシ化ポリエン。
2. ポリブタジエン、 ポリイソプレンまたは分子中にブタジエン構造もし くはィソプレン構造を苻する化合物の共重合体のエポキシ化物であることを特徴 とする請求項 1記載のエポキシ化ポリエン。
3. ポリブ夕ジェンのェポキシ化物であつて、 分子 Sが 500 ~ 50 , 0 00であることを特徴とする請求項 2記載のエポキシ化ポリェン。
4. エポキシ化ポリエンの原料ポリェンの内部構造が、 二重結合巾 1 , 4 一結合が 50 %以上であることを特徴とする請求項 1または 2記載のエポキシ化 ポリェン。
5. 有機過酸を使用して原料ポリェンをエポキシ化して得られたことを特 徴とする請求項 1〜 4のいずれかに d載のエポキシ化ポリエン。
6. 50%以上の 1. 4一結合を有し数平均分子 fiが 1 , 000〜30,
000の液状ポリ 1, 3—ジェンをエポキシ化して得られ、 ォキシラン酸素含盘 が 6. 5〜1 3重量%の範囲であるエポキシ化ポリェン 20〜60重量%とェポ キン化ポリェン以外のエポキシ樹脂 80〜40重量% (両者の合計は 100重量 %) からなり、 硬化剂としてフヱノール樹脂を配合したことを特徴とするェポキ シ樹脂組成物。
7. 50 %以卜-の 1 , 4一結合を有し数甲-均分子虽が 1, 000〜 30 ,
000の液状ポリ 1, 3—ジェンをエポキシ化して得られ、 ォキシラン酸素含量 力く 6. 5〜 1 3重 f¾%の範囲であるエポキシ化ポリェン 20 - 60重量%とェポ キシ化ポリェン以外のエポキシ樹脂 80〜401M% (両者の合計は 1 00重 ¾ %) からなり、 硬化剤としてフエノール樹脂および硬化触媒を配合したことを特 徴とするエポキシ樹脂組成物。
8. エポキシ化ポリェン以外のエポキシ樹脂がビスフヱノール型エポキシ 樹脂の中から選ばれる少なくとも 1種である請求頃 6または 7に記載のエポキシ 樹脂組成物。
9. エポキシ化ポリエンが、 液状ポリ 1 , 3 -ジェンの炭素二重結合を有 機過酸を用いてエポキシ化したものであることを特徴とする請求項 6〜 8のいず れかに記載のェポキシ樹脂組成物。
10. 請求項 6〜 9の何れかに記載のエポキシ樹脂組成物を加熱して硬化 させてなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物の硬化物。
1 1. ジシクロペンタジェンのジエポキシ化合物と、 1分子中に 2個以 t の力ルボキシル基を含有する化合物と力、らなる組成物。
12. 1分子中に 2個以上のカルボキシル基を含有する化合物が、 下記一 般式 ( 1 ) で ¾される化合物であることを特徴とする請求頃 1 1記載の組成物。
R (COOH) n ( 1 )
(Rは n価であり、 炭素数が 2〜 25の分岐を有していてもよい脂肪族炭化水 素基、 芳香族炭化水素基、 脂環式炭化水素基または複素環含冇基を示し、 nは 2 〜 5の幣数を示す。 )
13. ジシクロペン夕ジェンのジエポキシ化合物と、 カルボキシル ¾含有 ポリエステル樹脂と力、らなる組成物。
14. カルボキシル基含有ポリエステル樹脂が、 酸価 1 5〜200mgK O H / g、 軟化点が 70〜 160 °C、 数平均分 ·量 500〜 2◦ 000であるこ とを特徴とする請求 ¾ 13記載の組成物。
15. エポキシ基 (EPOXY) とカルボキシル基 (一 COOH) との当 S:比 (E ΡΟΧΥ/'— COOH) カ^ 0. 5〜2. 0であることを特徴とする請 求項 1 1〜 14のいずれかに記載の組成物。
16. ^求 Xfil 1〜 1 5のいずれかに記載の組成物からなる粉体塗料。
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