JPH01287182A - 無溶剤二液型ウレタン塗料用樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は無公害、省資源型の無溶剤二液型ウレタン樹脂
組成物に関し、更に詳しくは耐衝撃性、耐水性及び耐食
性に優れかつ厚塗り可能な無溶剤二液型のウレタン塗料
用樹脂組成物に関するものである。

（従来の技術） 従来、耐食様に優れ厚塗り可能な塗料としては。

コールタール、アスファル１−、タールエポキシ樹脂塗
料及びタールウレタン樹脂塗料等が知られており、これ
らはパイプ、タンク、橋梁、船舶、その他制構造物に使
用されてきた。

しかし、前記した塗料の多くは本質的な塗膜形成成分で
はない不必要な有機溶剤を含むため、今日の省資源的要
求にそぐわず、その上引火爆発の危険性を有し、また乾
燥過程で大気中に揮散し大気汚染の発生源ともなる。さ
らに、コールタールは特化則の第二類管理物質に規定さ
れ、また有機溶剤類は労働安全衛生法の有機溶剤中毒予
防規則に定められており、その取扱にはいずれも安全衛
生上の問題がある。しかも前記塗料は、一般に乾燥が遅
くハンドリングに時間がかかるという欠点がある。

これらの欠点を改良したものとして、近年、無溶剤二液
型ウレタン樹脂系の塗料用樹脂組成物が開発されてきた
。この種のもつとも単純なウレタン樹脂組成物は、ひま
し油とポリイソシアネ−１−の二成分系からなるもので
あるが、その硬化塗膜は粘着性があり硬度が低く、また
耐食性も劣り実用的ではない。この欠点を補い前記した
従来公知の塗料と同程度の物性と耐食性を有し、しかも
スプレー塗装が可能なウレタン樹脂塗料として、ひまし
油にポリエーテルポリオールを併用する系が開発され実
用化されている。（特開昭５９−１９７４６６号、６０
−１３８５５．６０−３２８５７．６０−４７０７４．
６１−２６６７５参照。）（発明が解決しようとする問
題点） しかしながら、ポリエーテルポリオールを含有するウレ
タン樹脂塗料は、ポリエーテルポリオールの吸湿性が大
きいため一般に厚塗り時に発泡しやすく、またその硬化
塗膜は水に浸漬した場合吸水しやすく、金属素地との付
着劣化や腐食を起こしやすく満足すべき性能を有しない
。

本発明は、前記問題点を解決するために耐衝撃性、耐水
性及び耐食性が従来公知の塗料と回等以」二で、かつ塗
装時に発泡し難い無溶剤二液型ウレタン塗料用樹脂組成
物を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明を概説すれば、本発明は、 （Ａ）：（ａ）　　ひまし油２０−８０重量部と（ｂ）
３価以上の多価アルコール５−２５重量部をエステル交
換反応させた後、（ｃ）Ｅ−カプロラクトン１０−７０
重量部を反応させて得られる数平均分子量１０００以下
、水酸基価１５０−３５０のポリオールと、（Ｂ）：ポ
リイソシアネート を必須成分として、前記（Ｂ）ポリイソシアネートのイ
ンシアネート基と（Ａ）ポリオールの水酸基との当量比
（ＮＣＯｌｏＨ）が（０，７〜１．３）　／　１．０で
ある無溶剤二液型のウレタン塗料用樹脂組成物に関する
ものである。

以下、本発明の構成を詳しく説明する。

まず、本発明で使用する（Ａ）成分であるポリオールに
ついて説明する。該（Ａ）ポリオールを構成する（ｂ）
成分の３価以」―の多価アルコールとしては、グリセリ
ン、１〜リメチロールエタン、１〜リメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリ１−−ル、ジグリセリン、ジペンタ
エリスリトール、ソルビ１−−ル等が例示される。

本発明の（Ａ）成分であるポリオールは、成分（ａ）、
（ｂ）を触媒の存在下、温度２００−２５０℃でエステ
ル交換反応させたのち、温度約２００℃で（ｃ）成分を
開環付加反応させて得られる。エステル交換反応用の触
媒としては、例えば水酸化リチウムなど、慣用されてい
るものを用いればよい。

本発明において、（Ａ）成分を構成する各成分の使用割
合は次の通りである（但しくａ）＋　（ｂ）＋　（ｃ）
の合計は１００重量部である。）。（、）成分のひまし
油の使用割合は２０−８０重量部、好ましくは３５−６
５重量部であり、２０重量部未満では樹脂の粘度と結晶
性が上昇するため貯蔵安定性が低下し、硬化塗膜の平滑
性、均一性が失われる。一方、８０重量部を越えるとひ
まし油単独の性質に近づき、塗膜硬度および耐食性の低
下をきたす。（ｂ）成分の３価以上の多価アルコールの
使用割合は５−２５重量部、好ましくは１０−２０重量
部であり、５重量部未満では塗膜の架橋密度が減少する
ため塗膜硬度および耐食性の低下をきたす。一方２５重
量部を越えると、塗膜の架橋間分子量が減少し、塗膜は
脆くなり耐衝撃性、付着性が低下する。（ｃ）成分のＥ
−カプロラフ１−ンの使用割合は１０−７０重量部、好
ましくは１５−５５重量部である。（Ｃ）成分は（Ａ）
成分であるポリオールの後述する（Ｂ）成分としてのポ
リイソシアネートに対する相溶性、特にＭＤＩ系ポリイ
ソシアネートに対する相溶性の向−し、硬化塗膜への可
どう性付与等の目的で使用されるが、１０重量部以下で
は効果が少なく７０重量部を越えるとポリオールの結晶
化、硬化塗膜の硬度低下をきたす。

また、本発明において（Ａ）成分であるポリオールの数
平均分子量は１０００以下、水酸基価１５０−３５０が
適当である。数平均分子量が１０００を越すと塗料化お
よび塗装作業時の作業性が悪化する。水酸基価が１５０
未満では塗膜の架橋密度が低くなるため、塗膜硬度が低
下し耐食性が悪くなり、一方３５０を越えると耐衝撃性
、ノ」曲性等の塗膜物性が低１ぐする。

次に、本発明で使用する（Ｂ）成分であるポリイソシア
ネ−１へは、前記（Ａ）ポリオールの硬化剤であり、脂
肪族系、脂環式系、芳香族系の各ポリイソシネート−ま
たはそれらの混合物を使用することができる。脂肪族系
では一般にヘキサメチレンジイソシアネー１−（）ＩＤ
Ｉ）　、脂環式系ではイソホロンジイソシアネー１−　
（ＩＰＤＩ）、水添ジフェニルメタンジイソシアネ−１
−（Ｈ，７ＭＤＩ）、芳香族系ではトリレンジイソシア
ネー１−（ＴＤＩ）　、キシリレンジイソシアネー１−
（ＸＤＩ）　、ジフェニルメタンジイソシアネ−１−（
ＭＤＩ）　、ポリフェニルメタンポリインシアネート（
クルードＭＤＩ）等が単独、あるいは二星体化合物、ピ
ューレッ１−またはイソシアヌレ−１〜構造を有する三
量体化合物、ポリオールの付加反応化合物、その他既知
の方法による種々の変４コ１体としたものが使用される
。特に耐黄変性を重視しない場合には、価格、塗装作業
性、硬化性、硬化室ＩＩψの物性の点で、クルードＭＤ
１．変性Ｍ　Ｉ）　Ｉの芳香族系のポリイソシアネ−１
−が好ましい。

本発明において（Ｂ）成分のポリイソシアネ−１へは、
（Ａ）成分のポリオールの水酸基と該ポリイソシアネー
１〜のイソシアネー１−基の当量化（ＮＧＯｌｏＨ）が
、（０，７−］、、３）／１．０になるように使用され
るが、これは０．７未満では硬化が不十分となり、１．
３を越えると塗膜は脆く物性の低下が著しく、いずれも
耐食性に悪影響を及ぼすためである。

本発明の前記した（Ａ）ポリオールと（Ｂ）ポリイソシ
アネ−１−とを必須成分とした無溶剤二液型ウレタン塗
料用樹脂組成物には、必要に応じジブチルチンジラウレ
−１−、ジブチルチンジアセテート等の有機金属化合物
や各種アミン類等の硬化触媒、アゾ系、銅フタロシアニ
ン系、弁柄、黄鉛、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラ
ック等の有機または無機系の着色顔料、鉛丹、鉛白、塩
基性クロム酸塩、塩基性硫酸鉛、ジンククロメート、亜
鉛末、ＭＩＯ等の防錆顔料、沈降性硫酸バリウム、クレ
ー、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、マイカ等の体質
顔料等を適宜配合し、さらにレベリング剤、吸湿剤、シ
ランあるいはチタネー１−系カツブリング剤等の各種助
剤も必要に応じて添加される。また、ジオクチルフタレ
−１−、アスファル＋−、タール等の可塑剤成分や、キ
シレン樹脂、ビニル系樹脂等の各種樹脂、へ重油、スチ
レンダイマー等の石油系希釈剤等も本発明の効果を損な
わない範囲で使用することができる。

本発明のウレタン塗料用樹脂組成物の塗装は、塗料を常
温にて、または５０−８０℃に加温してスプレー塗装す
る方法が取られるが、特に２液エアレススプレー装置に
よるのが好ましい。そして、０゜１〜数ｍｍの厚膜塗装
により、耐水性および耐食性に優れた塗膜を形成するこ
とができる。

〔実　施　例〕

以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本
発明はこれら実施例のものに限定されない。

（実施例１） ひまし油４２重量部、１ヘリメチロ一ルプロパン１２重
量部を水酸化リチウム０．０２重量部の存在下、２５０
°Ｃで１時間エステル交換反応させたのち、ε−カプロ
ラクトン４６重量部を２００℃で５時間反応させ、数平
均分子量７４０、水酸基価２２０、粘度９ボイズ（２５
℃）のポリオールを得た。このポリオールをクルードＭ
ＤＩで硬化させ、形成されたクリヤー塗膜について物性
及び耐食性を評価した。結果を第１表に示す。

（実施例２〜４） 実施例１と同様な方法で、ひまし油と多価アルコールを
エステル交換反応し、さらにε−カプロラク１〜ンを付
加させて得た第１表に示す一連のポリオールについて同
様な評価を行った。評価結果を第１表にあわせて示す。

（比較例１〜５） 実施例１と同様にして比較例１〜９を得た。ただし比較
例２はひまし油そのもので全く変性をしていないもので
ある。結果を第１表にあわせて示す。

〔発明の効果〕

本発明の、（Ａ）ひまし油／；３価以１−の多価アルコ
ール／Ｅ−カプロラクトンより調製したポリオール成分
と、（Ｂ）ポリイソシアネーｉ−成分とを必須の成分と
する無溶剤二液型のウレタン塗料用樹脂組成物は、０．
１〜数ｍｍの厚膜塗装が可能で、かつ耐水性、耐食性、
耐衝撃性などの物性に優れた塗膜を形成することができ
る。

特許出願人　　大日本インキ化学工業株式会社代理人　
弁理士　水　野　喜　夫 −１２＝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）：（ａ）ひまし油２０−８０重量％と（ｂ）３価
   以上の多価アルコール５−２５重量％をエステル交換反
   応させた後、（ｃ）ε−カプロラクトン１０−７０重量
   ％を反応させて得られる数平均分子量１０００以下、水
   酸基価１５０−３５０のポリオールと、 （Ｂ）：ポリイソシアネート を必須成分とし、前記（Ｂ）ポリイソシアネートへのイ
   ソシアネート基と（Ａ）ポリオールの水酸基との当量比
   （ＮＣＯ／ＯＨ）が（０．７〜１．３）／１．０である
   無溶剤二液型のウレタン塗料用樹脂組成物。