(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）少なくとも１種類のエポキシ樹脂；および
（ｂ）前記エポキシ樹脂に基づいて０．１から２０重量パーセントまでの界面活性剤を含み、
前記界面活性剤が、ジスチリルフェノール、トリスチリルフェノール、ポリスチレン化フェノール、クミルフェノールおよびそれらの混合物からなる群から選択される疎水性物質のエトキシ化の後、陰イオン性末端基を生成して得られたものであり、
前記エトキシ化によりエチレンオキシドに由来する単位が１〜２００付加され、
前記陰イオン性末端基はサルフェート、ホスフェートからなる群から選択される、エポキシ組成物。
【請求項２】
前記陰イオン性末端基がサルフェートであり、対イオンがアンモニウムである請求項１に記載のエポキシ組成物。
【請求項３】
前記エポキシ樹脂がビスフェノールＡエポキシ、ビスフェノールＡＰエポキシ、ビスフェノールＡＦエポキシ、ビスフェノールＢエポキシ、ビスフェノールＢＰエポキシ、ビスフェノールＣエポキシ、ビスフェノールＥエポキシ、ビスフェノールＦエポキシ、ビスフェノールＧエポキシ、ビスフェノールＭエポキシ、ビスフェノールＳエポキシ、ビスフェノールＰエポキシ、ビスフェノールＰＨエポキシ、ビスフェノールＴＭＣエポキシ、ビスフェノールＺエポキシおよびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１または２に記載のエポキシ組成物。
【請求項４】
前記エポキシ樹脂がエポキシアルキド、エポキシアクリル、エポキシシリコン、エポキシシラン、エポキシポリウレタン、およびエポキシポリ尿素からなる群から選択されるエポキシハイブリッドである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエポキシ組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のエポキシ組成物を含むコーティング組成物。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のエポキシ組成物を含む接着剤組成物。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のエポキシ組成物を含む給湿組成物。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のエポキシ組成物を含む埋込み用組成物。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のエポキシ組成物を含むエポキシコンクリートセメント組成物。
【請求項１０】
（ａ）少なくとも１種類のエポキシ硬化剤；および
（ｂ）界面活性剤：
を含み、
前記界面活性剤が、ジスチリルフェノール、トリスチリルフェノール、ポリスチレン化フェノール、クミルフェノールおよびそれらの混合物からなる群から選択される疎水性化合物のエトキシ化の後、陰イオン性末端基を生成して得られたものであり、
前記エトキシ化によりエチレンオキシドに由来する単位が１〜２００付加され、
前記陰イオン性末端基はサルフェート、ホスフェートからなる群から選択される、エポキシ硬化剤組成物。
【請求項１１】
前記陰イオン性末端基がサルフェートであり、対イオンがアンモニウムである請求項１０に記載のエポキシ硬化剤組成物。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の組成物であって、前記エポキシ硬化剤がアミドアミン類、ポリアミド類、脂肪族アミン類、修飾脂肪族アミン類、環状脂肪族アミン類、芳香族アミン類、無水物、ケチミン類からなる群から選択される、前記エポキシ硬化剤組成物。
【請求項１３】
さらにエポキシ樹脂を含む請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のエポキシ硬化剤組成物。
【請求項１４】
前記エポキシ樹脂がエポキシハイブリッドである、請求項１３に記載のエポキシ硬化剤組成物。
【請求項１５】
前記エポキシハイブリッドがエポキシアルキド、エポキシアクリル、エポキシシリコン、エポキシシラン、エポキシポリウレタン、およびエポキシポリ尿素からなる群から選択される、請求項１４に記載のエポキシ硬化剤組成物。
【請求項１６】
前記エポキシ樹脂が水媒性である請求項１３〜１５のいずれか一項に記載のエポキシ硬化剤組成物。
【請求項１７】
さらに水を含み、かつ５％から９９．９９％までの固形分を含む請求項１０〜１６のいずれか一項に記載のエポキシ硬化剤組成物。
【請求項１８】
請求項１０〜１７のいずれか一項に記載のエポキシ硬化剤組成物を含むコーティング組成物。
【請求項１９】
請求項１０〜１７のいずれか一項に記載のエポキシ硬化剤組成物を含む接着剤組成物。
【請求項２０】
請求項１０〜１７のいずれか一項に記載のエポキシ硬化剤組成物を含む給湿組成物。
【請求項２１】
請求項１０〜１７のいずれか一項に記載のエポキシ硬化剤組成物を含む埋込み用組成物。
【請求項２２】
請求項１０〜１７のいずれか一項に記載のエポキシ硬化剤組成物を含むエポキシコンクリートセメント組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２０１２年３月９日に出願された“水媒性エポキシ樹脂分散物”と題された米国仮特許出願第６１／６０９，０５６号；および２０１３年２月５日に出願された“スチレン化フェノール類を含有するエポキシ硬化剤”と題された第６１／７６１，１１２号の米国特許法第１１９条の下での優先権利益を主張し、それを参照によりそのまま本明細書に援用する。
【０００２】
本発明は、エポキシ樹脂、水媒性エポキシ樹脂分散物およびエポキシ硬化剤に関する。本発明は、向上した特性を提供するエポキシ樹脂の向上した水性分散物およびそのような分散物を調製するためのプロセスにも関する。この発明は、また、新規の添加剤、例えばスチレン化フェノール類を組み込んだ新規の水性エポキシ樹脂分散物に関する。
【０００３】
この発明はさらにエポキシド樹脂硬化剤に関する。本発明は、特定の硬化剤、およびそれを用いてエポキシドポリ付加物を作るための方法、およびそのように作られたポリ付加物についても記載する。本発明は、比較的長い可使時間および比較的短い硬化時間を特徴とする硬化剤にも関する。
【背景技術】
【０００４】
エポキシ樹脂は、一般に“エポキシ”と呼ばれるいくつかの反応性オキシラン環構造を含有する。最も一般的に用いられる樹脂は、下記の構造Ｉにおいて示されるビスフェノールＡおよびエピクロロヒドリンの誘導体である。しかし、他のタイプの樹脂（例えばビスフェノールＦ型）も様々な特性を達成するために一般的である。
【０００５】
【化１】
0006419579.tif 000002
【０００６】
エポキシコーティングはポリ（エポキシド）に基づくオリゴマーまたは樹脂の多官能性活性水素化合物硬化剤またはキュアリング剤との反応により形成される。このキュアリング反応はエポキシ樹脂ポリマーを架橋し、それを凝固させて耐久性のあるコーティングにする。この発明の焦点は、別々のエポキシおよびポリアミン硬化剤（何らかのエポキシまたは二量体脂肪酸キュアリング剤と予め反応させたポリアミン）による２構成要素または２Ｋ系である。
【０００７】
粘度を管理するためならびにエポキシ樹脂および硬化剤構成要素の間の相容性を維持するために有機溶媒が用いられてきたが、それらはＶＯＣである。水の使用はより環境にやさしいが、エポキシ樹脂は疎水性かつ水と反応性であり、従って水と不相容性であるため、界面活性剤を必要とする。
【０００８】
エポキシ樹脂はまた、最終的なコーティングに独特の特性を提供するために様々な分子量で利用可能である。約３００ダルトンの分子量のエポキシは一般に室温で液体であり；５００ダルトンの分子量のエポキシは半固体であり、一方で７００ダルトン以上の分子量のエポキシは溶媒の非存在下で固体である。列挙した分子量よりはるかに高い分子量を用いることもできる。エポキシ樹脂には、ハイブリッド、例えばエポキシアルキド類、エポキシアクリル類、エポキシシリコン、エポキシシラン、エポキシポリウレタン、エポキシウレタン類も含まれ、他の修飾も既知である。これらのエポキシ樹脂および２Ｋブレンドの粘度をエポキシコーティング適用での典型的な粘度である約２０００〜４０００ｃｐｓまで低減するため、溶媒による希釈がしばしば必要とされる。ベンジルアルコールは溶媒エポキシ適用において粘度を低下させるために伝統的に用いられている。これは伝統的にエポキシコーティングの粘度の低減のために約１０％のベンジルアルコールを必要とする。代替のゼロ揮発性有機化合物（ＶＯＣ）無含有エポキシ粘度調整剤は、ベンジルアルコールよりも好都合であり、優先されるであろう。
【０００９】
ベンジルアルコールは、アミン硬化剤およびエポキシを相容させることによりエポキシ反応を向上させるためにも用いられる。これはアミンブラッシュの低減も助ける。本発明の一つの観点において、ジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールエトキシレートのファミリーの特定のメンバーに基づく製品をエポキシ樹脂に対する添加剤として水なしで用いることは、粘度を低減し、可使時間および硬化時間を調節し、アミンブラッシュも低減または排除する。これらの添加剤はエポキシコーティング配合物にＶＯＣを全く与えないか、または非常に少ないＶＯＣしか与えない。
【００１０】
エポキシ樹脂は、ＶＯＣを添加することなく粘度を低減するために代わりに水中で分散させることができる。生じる１つの技術的な問題は、エポキシ樹脂はどちらかと言えば疎水性であり、従って水中で容易に分散しないことである。従って、過去にこれらの疎水性樹脂を水中で分散させるであろう界面活性剤が開発された。しかし、これらの分散した樹脂は凍結／融解安定性ではない。
【００１１】
水媒性エポキシ樹脂は長年市場で流通してきた。それらは溶媒型（ｓｏｌｖｅｎｔ−ｂｏｒｎｅ）または高固形分エポキシ系に対する環境にやさしい代替物として広く受け入れられている。それらはいくつかの環境、安全性、および健康の考慮すべき事柄に関して溶媒に基づくエポキシコーティングを超える異なる利点を与える。それらはより低い、またはゼロである揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の含有量を有し、それはそれらのカーボンフットプリントを低減する。より低ＶＯＣの配合物は大気汚染を低減し、臭気を低下させ、顧客により受容される。より低いＶＯＣは引火性の低下にも寄与し、従って安全性を向上させる。
【００１２】
環境的利益の他にも、水媒性エポキシ分散物は配合者（ｆｏｒｍｕｌａｔｏｒ）および適用者（ａｐｐｌｉｃａｔｏｒ）にもさらなる技術的利点を提供する。これらのエポキシ樹脂分散物の水に基づく特性は水での洗浄を可能にする。高固形分または１００％固形分のエポキシ配合物と比較して、それらは有意に低い粘度を有し、使用の容易さに貢献する。これらの水分散型エポキシ樹脂はそれらの高固形分または１００％固形分の対応物と比較した場合により高い分子量で製造することもでき、一方で低い粘度を維持し、金属上での柔軟性を向上させる。これらの高分子量エポキシ樹脂は、溶媒に基づく、または高固形分のエポキシ類と比較した場合に、それらの“ラッカー乾燥”する能力のため、硬化時間またはウォークオン時間（ｗａｌｋ−ｏｎ  ｔｉｍｅ）も向上させる。今日の水に基づくエポキシ系のための最も重要な適用は、コンクリート上のコーティング、金属に関する下塗剤およびエポキシセメントコンクリート（ＥＣＣ）である。
【００１３】
しかし、低ＶＯＣ水媒性エポキシおよび硬化剤分散物に関する問題の１つは、一般的な不凍溶媒、例えばプロピレングリコールはＶＯＣであるため、これらの分散物の凍結／融解安定性がしばしば不十分であることである。本発明の別の観点は、エポキシ分散物に優れた凍結／融解安定性を与えるジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールのエトキシレートを含む界面活性剤系を提供する。加えて、その分散物の安定性および可使時間が、同時に硬化時間が延長されることなく向上する。これは、可使時間および硬化時間は通常同時に向上させることはできないため、普通ではない。その硬化したコーティングの光沢および耐水性が調べられ、それらは良好である。
【００１４】
加えて、これらのジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールに基づくエトキシレートの界面活性剤は、室温における、ならびに高温における優れた長期安定性を有する水性エポキシ樹脂分散物の調製を可能にする。これらの分散物は極めて安定であり、長期間にわたって一貫した粘度を保持する。それらは優れた凍結／融解耐性も与える。
【００１５】
【化２】
0006419579.tif 000003
【００１６】
これらの疎水性化合物を、当該技術で既知の方法、例えばエトキシ化（非イオン性）により、またはエトキシ化の後リン酸化（ｐｈｏｓｐｈａｔｉｏｎ）もしくはスルホン化のどちらかを行って陰イオン性末端基を生成し、今度はそれを中和することができ、結果として対イオンであるナトリウム、カリウムもしくはアンモニウムの陽イオンをもたらすことにより、界面活性剤に変換することができる。
【００１７】
界面活性剤、例えば米国特許第６２２１９３４号において列挙されている界面活性剤を用いてそのエポキシ構成要素を乳化可能にすることができることが知られている。これらはノニルフェノールエトキシレート類、アルキルフェノールで開始されるポリ（オキシエチレン）エタノール類、アルキルフェノールで開始されるポリ（オキシプロピレン）ポリ（オキシエチレン）エタノール類、ならびに内側のポリ（オキシプロピレン）ブロックおよび２つの外側のポリ（オキシエチレン）エタノールブロックを含有するブロックコポリマーである。この特許において、これらの界面活性剤は種々の最終用途の適用のための優れたエポキシ分散物をもたらさないことが説明されている。これらの界面活性剤のいずれも、エポキシ分散物において優れた凍結融解特性をもたらすことは知られていない。ジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノール疎水性化合物を用いる界面活性剤は言及されていない。
【００１８】
米国特許第６２７１２８７Ｂ１号は、エポキシ分散物において用いられる様々な界面活性剤の使用に言及している。これらには、長鎖アルキルアルカリ金属スルホスクシネート、例えばジオクチルナトリウムスルホスクシネート、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリエチレングリコールドデシルエーテル二ナトリウム塩、ジアルキルジスルホン化ジフェニルオキシド二ナトリウム塩とのスルホコハク酸−４−エステルが含まれる。これらの界面活性剤のいずれも、エポキシ分散物において優れた凍結融解特性をもたらすことは示されなかった。言及された界面活性剤のいずれも、ジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールを用いていない。
【００１９】
エポキシ分散物が凍結する際、連続相内で氷が形成され始める。それにより、その連続相の体積が膨張し、または、言い換えれば、そのエマルジョンがより濃縮された状態になる。分散した液滴への圧力がかなり増大し、氷の結晶がそのエマルジョン粒子の周囲の保護的界面活性剤層を破り得る。これはそのエマルジョンの液滴の癒合、その分散物の不安定化、ならびにその水およびエポキシの分離につながり、結果としてコーティングが不十分になる。
【００２０】
従って、優れた凍結融解安定性を有する水媒性エポキシ樹脂を発見することは当該技術において好都合であろう。
【００２１】
最後に、コーティング、接着剤、給湿ならびにエポキシセメントコンクリートコーティング、コンクリートのためのコーティング、金属のための下塗剤および他の適用が含まれる他の製品において用いられる現状技術の硬化剤および水媒性エポキシ分散物の混合物に関する問題の別のものは、しばしばその可使時間（エポキシ硬化剤およびエポキシの混合物の使用可能な時間）が硬化時間（適用された材料が硬化するための時間）に強く相関していることである。従って、可使時間が非常に長い場合、硬化時間も非常に長い。しかし、長い可使時間はより大きいバッチを作ることを可能にするために望ましく、一方でより短い硬化時間は完成したコーティングされた製品のより早い使用を可能にするために望ましい。硬化時間を維持、または減少させつつ、同時に可使時間を増大させることは困難である。
【００２２】
硬化時間を維持または減少させつつ可使時間を増大させる選択肢はほとんどない。１つのそのような選択肢は、可使時間を増すために酢酸を添加することである；これはＶＯＣ（揮発性有機化合物）レベルを増加させるため、これは望ましくない。ＶＯＣは現在および将来のコーティング配合物において低減または排除されつつある。酢酸はまた、最終的なエポキシコーティングに望ましくない水感受性を加え得る。
【００２３】
ノニルフェノール類は硬化剤適用において硬化時間を調節するために用いられることが知られている。ノニルフェノール類は硬化剤、例えばＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手可能なＡｎｃａｍｉｎｅ  ２３６８において用いられている。エポキシ硬化剤系において、これらは伝統的にエポキシ材料との相容性を増大させるために用いられており、それは硬化時間を減少させるが可使時間も同時に低下させ、これは望ましくない組み合わせである。また、これらのノニルフェノール類はエストロゲン模倣物であり、多くの国によりコーティングおよび他の用途において使用が禁止されている。
【００２４】
１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン（ＢＡＣ）のケトン類との反応付加物が用いられているが、一貫しない結果をもたらしている。ケチミン類はケトン類および第一級脂肪族アミン類の反応生成物である。反応性水素の非存在下では、それらはエポキシ樹脂と反応しない。それらは容易に加水分解されてアミンを再生するため、それらはブロック化アミン（ｂｌｏｃｋｅｄ  ａｍｉｎｅｓ）または潜在的硬化剤（ｌａｔｅｎｔ  ｈａｒｄｅｎｅｒｓ）と考えることができる。それらは低い粘度、長い可使時間を有し、大気湿度に曝露した際に急速に硬化し、高固形分コーティングにおいて有用である。残念ながら、これらは水との未熟な非ブロック化（ｐｒｅｍａｔｕｒｅ  ｕｎｂｌｏｃｋｉｎｇ）のため水媒性コーティングでは用いることができない。それらはＶＯＣにも寄与しており、硬化剤の形成において追加された工程を必要とする。
【００２５】
米国特許第６２７１２８７Ｂ１号は、エポキシ分散物において用いられる様々な界面活性剤の使用に言及している。これらには長鎖アルキルアルカリ金属スルホスクシネート、例えばジオクチルナトリウムスルホスクシネート、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリエチレングリコールドデシルエーテル二ナトリウム塩、ジアルキルジスルホン化ジフェニルオキシド二ナトリウム塩とのスルホコハク酸−４−エステルが含まれる。これらの界面活性剤のいずれも、長い可使時間および短い硬化時間の向上した組み合わせをもたらすことは示されなかった。言及された界面活性剤のいずれも、ジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノール疎水性化合物を用いていない。
【００２６】
従って、可使時間を増大させる一方で同時に硬化時間を維持する、または減少させるであろう硬化剤中の成分を発見することは当該技術において好都合であろう。
【００２７】
ジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールに基づく添加剤は、エポキシ樹脂硬化剤の製造における使用に関する特許文献または他の公開された文献において言及されてこなかった。これらのジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールに基づく添加剤は、驚くべきことにエポキシ／硬化剤系の可使時間および硬化時間を両方とも向上させることが分かっている。硬化時間を維持、または減少させつつ、可使時間を増大させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】米国特許第６２２１９３４号
【特許文献２】米国特許第６２７１２８７Ｂ１号
【発明の概要】
【００２９】
エポキシ樹脂は、一般に“エポキシ”と呼ばれる反応性オキシラン環構造を含有する。エポキシ樹脂はカルボン酸類、アミン類、アミド類、およびメルカプタン類（チオール類）と自発的に反応する。エポキシ樹脂は無水物、アルコール類、フェノール類、および他のエポキシ樹脂とゆっくりと反応する。これらの物質の全てが、多種多様な最終使用のためにエポキシ樹脂を硬化させるために商業的に用いられている。遅めの反応を加速するために、触媒（第三級アミン類、アミン塩類、３フッ化ホウ素錯体等）が用いられることがある。
【００３０】
溶媒、例えばベンジルアルコールをこれらの混合物から低減または排除し、一方で低減した粘度を維持し、かつインターコート付着の問題を引き起こし得るアミンブラッシュ（アミンの大気の二酸化炭素との反応）を低減または排除するための方法を見つけることは有益であろう。
【００３１】
エポキシ樹脂および硬化剤の混合物は、粘度を低減し、流動およびその混合物中の様々な成分との、特にアミンおよびエポキシ間の相容性を向上させるために、しばしばベンジルアルコールのような溶媒を利用する。驚くべきことに、ベンジルアルコールの代わりに特定のジスチリルフェノール、トリスチリルフェノール、またはクミルフェノールに基づく疎水性物質を、それら自体でまたは非イオン性もしくは陰イオン性界面活性剤の形態で用いると、エポキシ類および結果としてもたらされる硬化剤との混合物の粘度が低減し、アミンブラッシュも低減されることが分かった。
【００３２】
驚くべきことに、最近、非イオン性または陰イオン性界面活性剤中に含まれる特定のジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールに基づく添加剤を用いることにより、エポキシおよび硬化剤混合物の可使時間および硬化時間を調節することができることも分かってきた。これは、伝統的な溶媒型エポキシおよび硬化剤混合物に関してだけでなく、水性エポキシ樹脂分散物の形態の水媒性混合物に関しても起こる。水性エポキシ樹脂分散物の場合、室温ならびに高温における優れた長期安定性が得られた。驚くべきほどに向上した凍結融解耐性もこれらの分散物に関して得られた。
【００３３】
エポキシ硬化剤は、種々の製品を製造するためにエポキシ樹脂との組み合わせで用いられている。伝統的な硬化剤（またはキュアリング剤）はしばしばモノ、ジ、または多官能性アミン類からなる。これらは、数ある成分の中でも様々なタイプのエポキシ類および／または脂肪酸が含まれる様々な成分と予め反応させておく、またはそれらにより修飾しておくことができる。これらの成分は、そのアミンのそのエポキシに対する相容性を与えるために用いられる。それらは柔軟性を与え、硬化速度を増大させ、可使時間等を向上させることもできる。異なる化学的性質の他の硬化剤またはキュアリング剤を用いることもできる。
【００３４】
本発明において、我々は硬化剤をジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールに基づく添加剤を用いて改変して同時に数ある特性の中でも可使時間および硬化時間の両方を向上させることの驚くべき利益を実証する。
【００３５】
本発明はさらに、以下のものを含むエポキシ組成物を提供する：（ａ）少なくとも１種類のエポキシ樹脂；（ｂ）エポキシ樹脂に基づいて０．１から２０重量パーセントまでの、次の構造を有するホスフェートまたはスルホネート末端基を有する少なくとも１種類のジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールに基づく界面活性剤：
Ｒ−ＯＸｎ−Ｗ
式中、Ｒはジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノール、およびそれらの混合物の中から優先的に選択されるポリスチリルフェノールまたはクミルフェノールを示し、かつここでＯＸはエチレンオキシドもしくはプロピレンオキシドまたは両方の組み合わせに由来する単位を示し；ｎ＝０  ２００であり、ＷはＨ、サルフェート（−ＳＯ3-）、ホスフェート（−ＰＯ3Ｈまたは−ＰＯ2−ＯＸｎＲ）からなる群から選択される；ならびに（ｃ）任意に水。
【００３６】
本発明は、また、以下のものを含むエポキシ組成物を提供する：（ａ）少なくとも１種類のエポキシ硬化剤；（ｂ）前記エポキシ樹脂に基づいて０．１から２０重量パーセントまでの次式を有する化合物：
Ｒ−ＯＸn−Ｗ
式中、Ｒはジスチリルフェノール、トリスチリルフェノール、ポリスチレン化フェノール、クミルフェノールおよびそれらの混合物からなる群から選択され、ＯＸはエチレンオキシドもしくはプロピレンオキシドまたは両方の組み合わせに由来する単位を表し；ｎ＝０〜２００であり、ＷはＨ、サルフェート（−ＳＯ3-）、ホスフェート（−ＰＯ3Ｈまたは−ＰＯ2−ＯＸｎＲ）からなる群から選択される；ならびに（ｃ）エポキシ硬化剤に基づいて０部から２００部までの水。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、乾燥時間記録装置からの硬化時間の異なる段階を特性付ける。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
エポキシ系に関する粘度の低減および可使時間／硬化時間
最も一般的に用いられるエポキシ樹脂は、ビスフェノールＡおよびエピクロロヒドリンの誘導体である。しかし、他のタイプのエポキシ樹脂、例えばビスフェノールＡＰエポキシ、ビスフェノールＡＦエポキシ、ビスフェノールＢエポキシ、ビスフェノールＢＰエポキシ、ビスフェノールＣエポキシ、ビスフェノールＣエポキシ、ビスフェノールＥエポキシ、ビスフェノールＦエポキシ、ビスフェノールＧエポキシ、ビスフェノールＭエポキシ、ビスフェノールＳエポキシ、ビスフェノールＰエポキシ、ビスフェノールＰＨエポキシ、ビスフェノールＴＭＣエポキシ、ビスフェノールＺエポキシおよびそれらの混合物も、様々な特性を達成するために一般的である。樹脂はまた、独特の特性を提供するために様々な分子量で入手可能である。約３００の分子量のエポキシは一般に室温で液体であり；５００の分子量のエポキシは半固体であり、一方で７００以上の分子量のエポキシは溶媒の非存在下で固体である。列挙した分子量よりはるかに高い分子量も用いられる。
【００３９】
エポキシ樹脂の別のファミリーには、ハイブリッド、例えばエポキシアルキド類、エポキシアクリル類、エポキシシリコン、エポキシシラン、エポキシポリウレタン、エポキシウレタン類および当該技術で既知の他の修飾も含まれる。
【００４０】
出願人は予想外にも、特定のジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールに基づく製品をエポキシ樹脂に対する添加剤として用いることにより、粘度が低減され、可使時間および硬化時間が調節され、アミンブラッシュも低減または排除されることを見出した。
【００４１】
本発明において、様々な添加剤がベンジルアルコールと比較して、水を入れない（ｎｅａｔ）エポキシ樹脂の粘度を低減する能力に関して評価された。ベンジルアルコールは伝統的に溶媒エポキシ適用において粘度を低下させるために用いられている。ベンジルアルコールはアミン硬化剤およびエポキシを相容させることによりエポキシ反応を向上させるためにも用いられている。これはアミンブラッシュの低減も助ける。
【００４２】
ＶＯＣ含有コーティングから離れるような業界の圧力（ｐｕｓｈ）がある。ＤＳＰまたはＴＳＰ疎水性化合物は、それらの構造がＢＰＡエポキシ類に類似しているため、この適用において通常用いられているエポキシ類との優れた相容性を有するであろうことが示唆される。
【００４３】
エポキシコーティングに関する典型的な粘度は約２０００〜４０００ｃｐｓである。これは伝統的にそのエポキシコーティングの粘度の低減のために約１０％のベンジルアルコールを必要とする。代替のＶＯＣ無含有エポキシ粘度調整剤は、ベンジルアルコールよりも好都合であり、優先されるであろう。
【００４４】
驚くべきことに、最近、特定のジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールに基づく製品をエポキシ樹脂に対する添加剤として用いることにより、粘度が低減され、可使時間および硬化時間が調節され、アミンブラッシュも低減または排除されることが分かってきた。
推測により束縛されることを望むわけではないが、ジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノール化合物により与えられる典型的な特性に関して、以下の仮説が示唆される。
【００４５】
それらの構造（下記の構造２、３および４）を調べると、これらの構造は上記の構造（構造Ｉ）で示したエポキシ樹脂の構造に非常に類似していることがすぐに分かる。構造における類似性はエポキシとの優秀な分子混合を提供し、それが今度は可使時間および硬化時間のより優れた調節ならびに結果として得られる硬化した製品の透明性を可能にすると仮定される。
【００４６】
【化３】
0006419579.tif 000004
【００４７】
上記の疎水性化合物に由来する添加剤は次の構造を有し：
Ｒ−ＯＸn−Ｗ
式中、Ｒはジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノール、およびそれらの混合物の中から優先的に選択されるポリスチリルフェノールまたはクミルフェノールを示し、かつここでＸはエチレンオキシドもしくはプロピレンオキシドのどちらかまたは両方の組み合わせに由来する単位を示す。群“ｎ”の数は０から２００まで変動し、ここでＷは任意にＨ、サルフェート（−ＳＯ３-）またはホスフェート（−ＰＯ３Ｈまたは−ＰＯ２−ＯＸnＲ）を示す。
【００４８】
市販のジスチレン化フェノールは、モノ−、ジ−、およびトリスチレン化フェノールのブレンドであり、ジスチレン化フェノールが主な構成要素である。
【実施例】
【００４９】
粘度を低減し、コーティングの透明性を向上させ、かつ可使時間対硬化時間の比率を大きくするための添加剤の使用
実施例Ｉ
Ｈｅｘｉｏｎ／ＭｏｍｅｎｔｉｖｅからのビスフェノールＡに基づく液体エポキシ樹脂であるＥＰＯＮ  ８２８、粘度１５，３００ｃｐｓをエポキシに用いた。この研究において用いられた添加剤を下記の表１において列挙する。なお、ＮＰはノニルフェノールを示す。
【００５０】
【表１】
0006419579.tif 000005
【００５１】
その液体エポキシ樹脂を小さい塗料缶に入れ、続いて適量の添加剤を添加した。その混合物を空気を巻き込まずにステンレス鋼の３枚羽根のミキサーでおおよそ１５〜２０分間混合した。全ての試薬は一定温度（２３℃）で保管および混合された。
エポキシおよび添加剤混合物の粘度を、ブルックフィールドＲＶ粘度計、スピンドル＃６、４ＲＰＭを用いて決定した。全ての粘度は一定温度（２３℃）で決定された。
【００５２】
実施例ＩＩ
硬化時間のデータのための硬化剤付加物の調製
４：１  ＸＴＡ付加物（ＨｅｘｉｏｎからのＸＴＡ−６０〜１００％  １，３  ビス−（アミノメチル）シクロヘキサン、１３〜３０％イミノ−ベス（４  アミノメチル−４’−シクロヘキシルメチル）アミン（ｉｍｉｎｏ−ｂｅｓ（４  ａｍｉｎｏ  ｍｅｔｈｙｌ−４’−ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｍｅｔｈｙｌ）ａｍｉｎｅ）、および１〜３％  ３−アザビシクロ［３．２．２］ノナン）を、４００グラムのＸＴＡを大きいガラスの瓶に入れることにより作製した。次に、１００グラムのエポキシをその瓶に添加した。ステンレス鋼の２枚羽根の攪拌器をその瓶に入れ、その攪拌器のシャフトが突き通って自由に回転することを可能にする穴を有する蓋をした。その付加物を室温で８時間攪拌して反応させた。最終的な計算されたＡＨＥＷは４８．６であった。
【００５３】
実施例ＩＩＩ
エポキシ硬化剤混合物
エポキシ分散物のエポキシ当量および硬化剤の活性水素当量を用いて、エポキシ分散物および硬化剤の適切な量を１：１の当量比で小さい塗料缶（１／４パイント）に入れ、ステンレス鋼の３枚羽根のミキサーでおおよそ１分間混合し、次いですぐに硬化時間を決定するために用いた。これを下記の表２において示す。
【００５４】
【表２】
0006419579.tif 000006
【００５５】
実施例ＩＶ
可使時間の決定
可使時間を決定するため、エポキシ、付加物および硬化剤の混合物をすぐにＲＶ  Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄデジタル粘度計にかけた。あらゆる剪断減粘作用を最小限にするため、６番のスピンドルを４ＲＰＭに設定して用いた。その混合される系の中に挿入された熱電対により得られる混合物の温度と一緒に、最初の粘度を記録し次いで続いて５分ごとに記録した。可使時間は最初の粘度が２倍になるのに必要な時間として定義される。
【００５６】
硬化時間の決定
硬化時間をＢＹＫ乾燥時間記録装置を用いて決定した。１：１当量のエポキシ硬化剤混合物を、１５０ミクロン（約５ミル）のドローダウンキューブ（ｄｒａｗ  ｄｏｗｎ  ｃｕｂｅ）を用いてアクリルプラスチックスライド上に引き落とした（ｄｒａｗ  ｄｏｗｎ）。その記録装置を２４時間に設定し、その試料を２通りで（ｉｎ  ｄｕｐｌｉｃａｔｅ）評価した。針は２４時間の期間にわたってそのスライドを横切って進む。これは図１で示される特徴的なデータを作り出し、それは乾燥時間記録装置からの硬化時間の異なる段階を特性付けている。
【００５７】
図１において示されるような異なる相（相１〜５−丸で囲んだ数字）の説明は以下の通りである：
（１）乾燥の早期の間、そのコーティングは針の通った跡の中に流れて戻る傾向がある。溶媒は蒸発しつつある。
（２）その流れの傾向が止まった時、その薄膜は固まったと考えることができる。エポキシアミン反応はこの時点で起こり、それはＭｗも増大させて粘度を構築する。親指の指紋がその表面上に見えるであろうが、エポキシがあなたの親指上で剥がれることはないであろう。
（３）乾燥プロセスが続くにつれて、膜が形成されるであろう。視覚的には、その薄膜形成のこの部分は針がその薄膜の表面を裂き始める際に見られる。この薄膜は、その膜がもはやその針により破られない場合、表面乾燥またはダストフリー（ｄｕｓｔ  ｆｒｅｅ）と考えられる。
【００５８】
（４）その針の接触から、表面に跡が存在する。
（５）その薄膜上に針が乗り上げた時に、硬化乾燥（ｔｈｒｏｕｇｈ  ｄｒｙ）とみなされる。
終点１〜５（図１の下の番号）の説明
２の終了−指触乾燥（不粘着または薄膜固化とも記載される）
４の終了−表面乾燥（ダストフリー（ｄｕｓｔ  ｆｒｅｅ）またはコットンフリー（ｃｏｔｔｏｎ  ｆｒｅｅ）とも呼ばれる）
５の終了−硬化乾燥
記録されたデータは、エポキシ薄膜の最終硬化である（５の点−硬化乾燥）。
【００５９】
実施例Ｖ
粘度の低減および可使時間／硬化時間の改変に関する結果
エポキシ溶液の粘度を、アミン硬化剤を含むエポキシ溶液と同様に測定した。それぞれの混合物に関する可使時間および硬化時間を測定し、可使時間対硬化時間の比率を計算した。より高い比率はより優れており、より長い適用時間を可能にする。ほとんどの添加剤はベンジルアルコール対照よりもある程度そのエポキシの粘度を低減し、可使時間対硬化時間の比率も向上させたことは明らかである。また、ＤＳＰは透明性を向上させ、それは現行のベンジルアルコール溶媒よりもはるかに優れていることにも注意すべきである。
【００６０】
粘度、可使時間および硬化時間のデータを下記の表で示す。それぞれの添加剤をエポキシに９および２３％で添加した。そのエポキシ溶液の粘度を、アミン硬化剤を含むエポキシ溶液と同様に測定した。それぞれの混合物に関する可使時間および硬化時間を測定し、可使時間対硬化時間の比率を計算した。より高い比率はより優れており、より長い適用時間を可能にする。ほとんどの添加剤はベンジルアルコール対照よりもある程度そのエポキシの粘度を低減し、可使時間対硬化時間の比率も向上させたことは明らかである。ＤＳＰは透明性を向上させ、それは現行のベンジルアルコール溶媒よりもはるかに優れていることにも注意すべきである。
下記の表３は、添加剤の粘度、可使時間、硬化時間および薄膜の透明性への影響を示す。
【００６１】
【表３】
0006419579.tif 000007
【００６２】
水媒性エポキシ類
本発明の別の態様は水媒性エポキシ類に関する。先行技術は、水媒性エポキシ類の製造における使用のためのジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールに基づく界面活性剤の使用に関して言及していない。驚くべきことに、上記の界面活性剤は、凍結融解耐性を含め、その分散物の安定性を向上させた。加えて、これらのジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールに基づく界面活性剤は、室温および高い貯蔵温度において優秀な安定性を提供することが見出された。
【００６３】
推測により束縛されることを望むわけではないが、ジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノール疎水性化合物により与えられる典型的な特性に関して、以下の仮説が示唆される。
それらの構造（上記の構造２、３および４）を調べると、これらの構造は上記の構造（構造１）で示したエポキシ樹脂の構造に非常に類似していることがすぐに分かる。構造における類似性は、これらの疎水性化合物構造から生成される界面活性剤による分散物において用いられるエポキシ上または中への優秀な吸着および吸収を提供すると仮定される。この相容性は、結果としてその分散物のより大きな安定性をもたらし、その分散物の全体的な特性およびその後のコーティング特性を向上させると考えられる。
【００６４】
向上した水媒性エポキシ樹脂の安定性の例
実施例ＶＩ
エポキシ分散物を、エポキシに基づいて０．５重量％の界面活性剤を用いて７５％固形分で作製した。６００ｍＬのビーカー中に適量の界面活性剤を入れた（表４）。これに３００ｇのエポキシ（ＥＰＯＮ  ８２８  −  Ｈｅｘｉｏｎ／Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ）を添加した。続いて、最終的な分散物の固形分がエポキシの重量により７５％であることを確実にするために約１００ｇの水を添加した。最後に、その成分をＰｒｅｍｉｅｒ  Ｍｉｌｌ  Ｃｏｒｐからの分散機（ｄｉｓｐｅｒｓａｔｏｒ）を用いて４０％の力で３分間混合した。結果として得られた分散物を１６ｏｚの瓶に移し、蓋をした。
【００６５】
エポキシ類の分散において用いられる一般的な疎水性化合物を実証するため、種々の界面活性剤を選択した。これらには、ラウリル、ノニルフェノール、およびジオクチルマレエート疎水性化合物が含まれる。それぞれの界面活性剤の末端基はサルフェートであった。１つの界面活性剤はエチレンオキシドも用いていた。これらをエチレンオキシドおよびサルフェート末端基を有するジスチリルフェノールに基づく界面活性剤と比較した。
【００６６】
【表４】
0006419579.tif 000008
【００６７】
実施例ＶＩに関する貯蔵安定性の結果
７５％固形分の貯蔵安定性試験の結果を下記で表５において示す。ノニルフェノールに基づく界面活性剤は、１ヶ月後にそのフラスコの底部においてエポキシのその分散物の残りの部分からの分離を示した。これは半透明な相として表れた（ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ）。２ヵ月後、ラウリル硫酸ナトリウムおよびノニルフェノールに基づく界面活性剤両方が分離を示した。ナトリウムジオクチルスルホスクシネートおよびジスチリルフェノールに基づく界面活性剤両方に関する結果が良好な室温安定性を実証している。ナトリウムジオクチルスルホスクシネートは約３０％のプロピレングリコールを含有しており、それはＶＯＣに寄与するためそれは望ましくなく、従ってそれは望ましくないことに注意すべきである。
【００６８】
【表５】
0006419579.tif 000009
【００６９】
実施例ＶＩＩ
エポキシ分散物を、エポキシに基づいて０．５重量％の界面活性剤を用いて７５％固形分で作製した。６００ｍＬのビーカー中に適量の界面活性剤を入れた（表４）。これに３００ｇのエポキシ（ＥＰＯＮ  ８２８  −  Ｈｅｘｉｏｎ／Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ）を添加した。続いて、最終的な分散物の固形分がエポキシの重量により７５％であることを確実にするために約１００ｇの水を添加した。最後に、その成分をＰｒｅｍｉｅｒ  Ｍｉｌｌ  Ｃｏｒｐからの分散機を用いて４０％の力で３分間混合した。結果として得られた分散物の一部を１０ｍｌの瓶に移し、蓋をして凍結融解耐性に関して試験した。
【００７０】
実施例２に関する凍結融解の結果
実施例２からの１０ｍｌの試料を−２０Ｃの冷凍機中に一夜置いた。次の日に、それらを取り出して融解させた（表６）。Ｅｔｈｏｘからのジスチリルフェノールに基づく試料以外の（ｅｘｐｅｃｔ）全ての試料は表面上に著しい水の層を示し、これは相分離および凍結／融解試験の失敗を示した。相分離を示した試料はまた、その容器を横に傾けた際に流動せず、これはその分散物の凝集を示している。
【００７１】
【表６】
0006419579.tif 000010
【００７２】
実施例ＶＩＩＩ
エポキシ分散物を、エポキシに基づいて０．５重量％の界面活性剤を用いて７５％固形分で作製した。６００ｍＬのビーカー中に適量の界面活性剤を入れた（表４）。これに３００ｇのエポキシ（ＥＰＯＮ  ８２８  −  Ｈｅｘｉｏｎ／Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ）を添加した。続いて、最終的な分散物の固形分がエポキシの重量により７５％であることを確実にするために約１００ｇの水を添加した。最後に、その成分をＰｒｅｍｉｅｒ  Ｍｉｌｌ  Ｃｏｒｐからの分散機（図４）を用いて４０％の力で３分間混合した。次いでこれらをさらに５０％固形分まで希釈した。１００ｍｌのメスシリンダーに７５ｍｌのその混合物を入れ、ポリエチレンフィルムで蓋をした。次いでこれらの試料を５０Ｃのオーブンに２ヶ月間入れた。
【００７３】
実施例ＶＩＩＩに関する熱老化の結果
５０％固形分の５０℃における熱老化試験の結果を下記で表７において示す。２ヵ月後、ラウリル硫酸ナトリウムおよびノニルフェノールに基づく界面活性剤は分離を示した。ナトリウムジオクチルスルホスクシネートおよびジスチリルフェノールに基づく界面活性剤両方に関する結果は優れた高温安定性を示した。ナトリウムジオクチルスルホスクシネートは約３０％のプロピレングリコールを含有しており、ＶＯＣに寄与するためそれは望ましくなく、従ってエポキシ分散物において望ましくないことに注意すべきである。
【００７４】
【表７】
0006419579.tif 000011
【００７５】
実施例ＩＸ
エポキシ分散物において凍結融解に関してさらなる実験を実施した。分散物を、０．８重量固形分のＤＳＰ  ２０モルＥＯサルフェート（ＮＨ４）界面活性剤およびエポキシに基づいて４％のＤＳＰ  ２０モルＥＯを用いて７５％固形分で作製した。６００ｍＬのビーカー中に適量の界面活性剤を入れた（表８）。これに３００ｇのエポキシ（ＥＰＯＮ  ８２８  −  Ｈｅｘｉｏｎ／Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ）を添加した。続いて、最終的な分散物の固形分がエポキシの重量により７５％であることを確実にするために約１００ｇの水を添加した。最後に、その成分をＰｒｅｍｉｅｒ  Ｍｉｌｌ  Ｃｏｒｐからの分散機を用いて４０％の力で３分間混合した。結果として得られた分散物の一部を５０ｍｌの瓶に移し、蓋をして凍結融解耐性に関して試験した。その分散物は５回の凍結融解サイクルを通過した。
【００７６】
【表８】
0006419579.tif 000012
【００７７】
向上したエポキシ硬化剤混合物の製造
本発明のさらなる態様において、我々は向上したエポキシ硬化剤混合物を提供する。先行技術はエポキシ樹脂硬化剤の製造における使用のためのジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールに基づく界面活性剤の使用に関して言及していない。これらのジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールに基づく界面活性剤は、驚くべきことにエポキシ／硬化剤系の可使時間および硬化時間の両方を向上させることが分かっている。硬化時間が維持または減少しつつ可使時間を増大させることができる。
【００７８】
仮説により束縛されることを望むわけではないが、以下の仮説がジスチリルフェノール、トリスチリルフェノールまたはクミルフェノールを含有する界面活性剤により与えられる典型的な特性に関して示唆される。大きいかさばる疎水性化合物は、おそらくその疎水性化合物のベンジル性の特徴によるそれらの互いへの強い親和性のため、代替の疎水性化合物ほど可動性ではないことが予想される。この低減した可動性は結果として、その界面活性剤／硬化剤混合物が水中に分散した際に生成されるミセルからのアミンのより遅い流動をもたらす。その界面活性剤は、その疎水性化合物のアミン硬化剤への親和性のため、特にアミン付加物を硬化剤として用いた場合に、混合された際にそのアミン硬化剤のその分散したエポキシへの輸送も遅らせる可能性がある。
【００７９】
最後に、コーティング、接着剤、給湿ならびにエポキシセメントコンクリートコーティング、コンクリートのためのコーティング、金属のための下塗剤および他の適用が含まれる他の製品において用いられる現状技術の硬化剤および水媒性エポキシ分散物の混合物に関する問題の別のものは、しばしばその可使時間（エポキシ硬化剤およびエポキシの混合物の使用可能な寿命）が硬化時間（適用された材料が硬化するための時間）に強く相関していることである。従って、可使時間が非常に長い場合、硬化時間も非常に長い。しかし、長い可使時間はより大きいバッチを作ることを可能にするために望ましく、一方でより短い硬化時間は完成したコーティングされた製品のより早い使用を可能にするために望ましい。硬化時間を維持または減少させつつ同時に可使時間を増大させることは困難である。本発明の組成物。
【００８０】
様々な硬化剤またはキュアリング剤が本発明のエポキシ組成物を硬化させるために利用可能である。キュアリングはエポキシを多官能性キュアリング剤または硬化剤と反応させることにより達成することができる。原理的に、反応性水素を含有するあらゆる分子はエポキシ樹脂のエポキシド基と反応することができる。エポキシ樹脂に関する硬化剤の一般的なクラスには、脂肪族アミン類、環状脂肪族アミン類、芳香族アミン類、酸、酸無水物、ジシアンジアミド、ポリスルフィド類、イソシアネート類、メラミン−ホルムアルデヒド、尿素−ホルムアルデヒドおよびフェノール−ホルムアルデヒドが含まれる。
【００８１】
相対的反応性（最も低いものを最初に）はおおよそ次の順序である：フェノール＜無水物＜芳香族アミン＜環状脂肪族アミン＜脂肪族アミン＜チオール。アミン硬化剤の一般的なクラスは以下の通りである：マンニッヒ塩基およびフェナルキルアミン類（ｐｈｅｎａｌｋｙｌａｍｉｎｅｓ）、ポリエーテルアミン類、エチレンアミン類およびそれらの付加物、ポリアミド類およびアミドアミン類、アリールイル（ａｒｙｌｙｌ）ジアミン類、環状脂肪族アミン類、および芳香族アミン類。
【００８２】
エポキシキュアリング反応は、少量の促進剤の添加により促進することができる。第３級アミン類、カルボン酸およびアルコール類（特にフェノール類）は有効な促進剤である。ビスフェノールＡは非常に有効かつ広く用いられている促進剤であるが、今日ではこの物質に関する健康の懸念のため、ますます置き換えられつつある。
【００８３】
硫酸化スチレン化フェノール界面活性剤を硬化剤に添加し、水媒性エポキシ分散物と混合することにより向上した可使時間および硬化時間の例
材料
Ｈｅｘｉｏｎ／ＭｏｍｅｎｔｉｖｅからのＢＰＡに基づくエポキシ樹脂であるＥＰＯＮ  ８２８をエポキシ分散物に関して用いる。三菱ガス化学からのＢＡＣを４：１  ＢＡＣ：エポキシ付加物の作製において用いる。この研究において用いた界面活性剤を下記の表９において列挙する。
【００８４】
【表９】
0006419579.tif 000013
【００８５】
ＨＬＢは親水性／親油性バランスである。非イオン性界面活性剤に関して、それは界面活性剤中のエチレンオキシド単位の重量パーセントを５で割ることにより決定される。より高い数はより高い水溶性を意味する。
【００８６】
実施例Ｘ
エポキシ分散物
エポキシ分散物のマスターバッチを、エポキシに基づいて５重量％のＥ−Ｓｐｅｒｓｅ  ７０４を用いて７２％固形分で作製した。大きいステンレス鋼のビーカー中に適量の界面活性剤を入れた。これにエポキシ（ＥＰＯＮ  ８２８  −  Ｈｅｘｉｏｎ／Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ）を添加した。続いて、最終的な分散物の固形分がエポキシの重量により７２％であることを確実にするために水を添加した。最後に、その成分をＰｒｅｍｉｅｒ  Ｍｉｌｌ  Ｃｏｒｐからの分散機を用いて４０％の力で３分間混合した。結果として得られた分散物をガロン容器に移した。
【００８７】
硬化剤付加物の調製
４：１のＢＡＣ（１，３  ビス（アミノメチル）シクロヘキサン）エポキシ付加物を、４００グラムのＢＡＣを大きいガラス瓶に入れることにより作製した。次に、１００グラムのエポキシをその瓶に添加した。ステンレス鋼の２枚羽根の攪拌器をその瓶に入れ、その攪拌器のシャフトが突き通って自由に回転することを可能にする穴を有する蓋をした。その付加物を室温で８時間攪拌して反応させた。
その硬化剤に適切な界面活性剤（表１１参照）を添加した。Ａｎｃａｍｉｎｅ  ４０１（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓからの商業的な硬化剤製品）も試験した。Ｅ−Ｓｐｅｒｓｅ  ７０３を可使時間および硬化時間を試験するために用いた（下記の表１１参照）。
【００８８】
エポキシ硬化剤混合物
エポキシ分散物のエポキシ当量および硬化剤の活性水素当量を用いて、エポキシ分散物および硬化剤の適切な量を１：１の当量比で小さい塗料缶（１／４パイント）に入れ、ステンレス鋼の３枚羽根のミキサーでおおよそ１分間混合し、次いですぐに硬化時間を決定するために用いた。
【００８９】
可使時間の決定
可使時間を決定するため、混合した２Ｋ系をすぐにＲＶ  Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄデジタル粘度計にかける。あらゆる剪断減粘作用を最小限にするため、６番のスピンドルを４ＲＰＭに設定して用いる。その混合される系の中に挿入された熱電対により得られる混合物の温度と一緒に、最初の粘度を記録し、次いで続いて５分ごとに記録する。可使時間は最初の粘度が２倍になるのに必要な時間として定義される。
【００９０】
硬化時間の決定
硬化時間を、前に記載したようにＢＹＫ乾燥時間記録装置を用いて決定した。
【００９１】
結果および論考
表１０は、水媒性エポキシ分散物における硬化時間に関して調製および試験した個々の硬化剤の構成要素を示す。水を入れない（ｎｅａｔ）水分散性硬化剤と水媒性硬化剤とを示す。水媒性はその硬化剤中の水の存在を示し、一方で水分散性は最初は水が存在しないが事後にそれを水中に分散させることができることを示す。
【００９２】
【表１０】
0006419579.tif 000014
【００９３】
表１０において、エポキシ分散物において界面活性剤（Ｅ−Ｓｐｅｒｓｅ  ７０４）の量はエポキシの固体の重量に基づいて５％であることに注意すべきである。硬化剤を添加する際、混合物中のエポキシに基づく界面活性剤の量は、エポキシの固体の重量に基づいて１７．９％になる。混合物全体における界面活性剤は、おおよそ１２〜１４％である。
【００９４】
可使時間および硬化時間のデータ
表１１は、異なる硬化剤に関する硬化時間試験の結果を示す。比較のため、硬化乾燥の時間は、２４時間後に硬化していなかった薄膜に関しては２４時間に設定されている。長い可使時間および短い硬化時間が望ましい。見て分かるように、Ｅ−Ｓｐｅｒｓｅ  ７０４は特性の最高の組み合わせを有する。
【００９５】
【表１１】
0006419579.tif 000015
【００９６】
表１１は、この報告において報告された硬化乾燥時間と比較した可使時間のデータを示す。Ｅ−Ｓｐｅｒｓｅ  ７０４は、可使時間対硬化時間の最高の比率により、長い可使時間および速い硬化時間の最高の組み合わせを与えることは明らかである。
【００９７】
添加したＥ−Ｓｐｅｒｓｅ  ７０３の市販品への可使時間および硬化時間の作用を決定するため、Ａｎｃａｍｉｎｅ  ４０１もＥ−Ｓｐｅｒｓｅ  ７０３界面活性剤ありおよびなしで試験した。表１２では、エポキシ分散物において、７２％エポキシであり、界面活性剤（Ｅ−Ｓｐｅｒｓｅ  ７０４）はエポキシの固体の重量に基づいて５％であることに注意すべきである。Ｅ−Ｓｐｅｒｓｅ  ７０３はＥ−Ｓｐｅｒｓｅ  ７０３およびＡｎｃａｍｉｎｅ  ４０１の混合物全体の４２％であった。この場合、可使時間は大きく延長された。Ａｎｃａｍｉｎｅ  ４０３およびエポキシの混合物の粘度の低減も注意すべきである。
【００９８】
【表１２】
0006419579.tif 000016
【００９９】
本明細書において引用された全ての参考文献の内容およびそれらの参考文献のそれぞれにおける全ての引用された参考文献を、あたかもそれらの参考文献を本文中で示したかのように、参照により本明細書にそのまま援用する。
本発明の多くの態様が上記で開示されており、それには現在好ましい態様が含まれるが、多くの他の態様およびバリエーションが本開示の範囲内で、および下記の添付された特許請求の範囲において可能である。従って、提供された好ましい態様および実施例の詳細は限定と解釈されるべきではない。本明細書において用いられる用語は限定的ではなく単に説明的なものであり、特許請求される本発明の精神または範囲から逸脱することなく様々な変更、数多くの均等物をなすことができることは理解されるべきである。
この出願は、２０１３年３月９日にＩｓａａｃ  Ａ．  Ａｎｇｒｅｓ、登録番号２９，７６５により出願された。
【図１】
0006419579.tif 000017