水系樹脂
水系エポキシ樹脂編集
エポキシ
も参照 エポキシ樹脂系は一般に硬化剤とエポキシ樹脂から構成されている。 硬化剤もエポキシ樹脂も水系にすることができる。 固体エポキシ樹脂（分子量>1000）分散液があり、エポキシ樹脂を水中に分散させ、時には共溶媒や界面活性剤の助けを借りて構成されています。 樹脂の骨格は、水分散性を確保するためにしばしば改良されます。 これらの樹脂は、水と共溶媒の蒸発と粒子の合体により、それ自体が乾燥します。 樹脂を硬化させて架橋するために、通常アミン系の硬化剤が加えられます。 これにより、2成分系となる。 別の方法として、標準的な中粘度の液体エポキシ樹脂を使用し、水溶性ポリアミンまたはポリアミノアミド硬化剤樹脂で乳化すると、これも2液系になる。 ポリアミノアミドは、エチレンアミンと二量化脂肪酸を反応させ、アミド結合を持ちながらもアミン官能性を持つ種を生成することで作られます。 縮合反応により水が発生する。 この樹脂をさらに氷晶有機酸やホルムアルデヒドと反応させることで水溶性にすることができる。 このような樹脂は、通常、ポリマー骨格にさらにアミン官能基を残して、エポキシ樹脂を硬化、架橋させることが可能である。 エポキシ樹脂とアミン硬化剤のどちらか、あるいは両方に顔料を入れることで塗料を作ることができる。 ポリアミノアミド樹脂とは対照的に、ポリアミン硬化樹脂は一般に、多官能性アミンをエポキシ樹脂および/またはエポキシ希釈剤と部分的に付加させ、残留アミン官能性を有する種を残すことによって作られます。 このアダクトを水に溶かして、さらにエポキシ樹脂を乳化させ、再びどちらかの部分または両方に顔料を付けることができます。 これらのシステムの利点は、それらを可溶化するために氷河有機酸を必要としないことである。 これは、生コンクリートのような高アルカリ性の下地に塗布する場合、セメントのアルカリが酸を中和し、ブラシを缶に繰り返し浸すと不安定になるため、有利な点です。 水が存在し、腐食の燃料であるにもかかわらず、水性エポキシをベースとした水性金属塗料を配合することもできます。 代表的な成分は、亜麻仁油、大豆油、ヒマシ油、脱水ヒマシ油、ベニバナ油、タン油、ヤシ油、トール油などの植物油または脂肪酸である。 酸類としては、イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、安息香酸、コハク酸、無水フタル酸、マレイン酸、トリメリット酸などがある。 ポリオールとしては、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1，6-ヘキサンジオール、1，4-ブタンジオールなどがある。 水との混和性を変化させる代表的な導入方法は、他の樹脂系と同様である。 基本的には酸基のような親水性の中心を導入し、それをニュートラジド化して塩を形成する方法である。 また、骨格に極性基を導入する方法もあります。 アルキドでは、不飽和脂肪酸を無水マレイン酸でマレイン化する方法が代表的である。 この場合、二重結合部位の近くにディールス-アルダー付加物を作る。 その後、導入された酸基をさらにポリオールと反応させることができる。 ディールスアルダー反応は、共役二重結合系がある場合にのみ起こる。 共役でない場合は単純な付加反応となる。 他の方法としては、例えばエチレングリコールを含むヒドロキシル官能性オリゴマーで樹脂を合成し、反応の最後に特定の酸またはヒドロキシル含有物質を添加する方法があります。
水性ポリエステル樹脂編集
ポリエステル樹脂
も参照 飽和ポリエステル樹脂は、従来のアルキド樹脂で使用されている材料の多くを含みますが、油または脂肪酸成分を含みません。 これらの樹脂の代表的な成分は、多価カルボン酸成分と多価ヒドロキシル成分です。 より一般的に使用されているポリ酸は、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン酸である。 また、フタル酸無水物やトリメリット酸無水物も使用されることがある。 ポリオールはネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、トリメチロールプロパンがよく使われる。
水系ポリウレタン樹脂編集
ポリウレタンディスパージョンも参照
水系ポリウレタン樹脂は、水系で使用できる。 一液型は通常ポリウレタンディスパージョンと呼ばれる。 アニオン系、カチオン系、ノニオン系がありますが、アニオン系が最も入手しやすいといえます。 水性ポリウレタンは、2液型もあります。 2液型ポリウレタンはポリオールとイソシアネートからなり、イソシアネートは水と反応するため、特殊な配合と製造技術が必要です。 水分散性のポリイソシアネートは、例えばスルホネートで修飾されるかもしれません。
水性ラテックス編集
メイン記事参照 ラテックス
水中のポリマーの安定分散液（エマルジョン）です。 合成ラテックスは、通常、酢酸ビニルなどのモノマーを重合し、界面活性剤を水に分散させて乳化させたもので、
水系電気泳動用樹脂編集
参照 電気泳動蒸着
電着に用いられる樹脂は通常エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂系である。 これらは、中和されたときにポリマー骨格にイオン性基を形成する官能基が配合されています。 これにより、ポリマーに水溶性が付与される。 電気化学セルのカソードに析出するアノードタイプと、カソードに析出するカソードタイプがある。 陰極電着樹脂が主流で、自動車産業の腐食防止に革命をもたらした。 この樹脂は、再塗装ではなく、OEM（相手先ブランドによる生産）として使用される。 カチオン電着樹脂は、ポリマー骨格にアミンを含み、酢酸などの酸基で中和されて安定した水性分散液になります。 カソード電着樹脂をベースとした塗料を含む浴槽に自動車のボディーを浸し、電流を流すと、カソード付近で生成される水酸化イオンがボディーの上に塗料を析出させる。 そのために必要な電流は、イオンセンターの数によって決まる。 電着塗装用の水性樹脂の分散液は、通常ブチルグリコールやイソプロパノールなどの共溶媒を含み、固形分は通常15％程度と非常に低くなっています。 また、分子量は通常3-4000程度です。
水性ハイブリッド樹脂編集
多くの樹脂は水性で利用可能ですが、ハイブリッドまたはブレンドすることができます。 例としては、アクリル樹脂とブレンドまたはハイブリッド化されたポリウレタン分散液があります。 水性エポキシ樹脂は、アクリレートで変性され、さらにその上に多くのフッ素原子を有する側鎖で変性されている場合があります。 また、水と再生可能な原料の両方を使用する水性樹脂もある。 また、アルキド樹脂とアクリル樹脂を組み合わせて水性化する例もある。 高分岐アルキドを使用し、アクリルモノマーで修飾し、ミニ乳化重合を使用することで、適切なハイブリッドが形成されるかもしれない。 樹脂のハイブリッド化だけでなく、様々な技術の組み合わせも可能です。 例えば、電着塗装が可能で、エポキシ樹脂とアクリル樹脂の水性ハイブリッドである紫外線硬化型塗料を製造することができます。