JPH0349948B2 - - Google Patents
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- JPH0349948B2 JPH0349948B2 JP60179238A JP17923885A JPH0349948B2 JP H0349948 B2 JPH0349948 B2 JP H0349948B2 JP 60179238 A JP60179238 A JP 60179238A JP 17923885 A JP17923885 A JP 17923885A JP H0349948 B2 JPH0349948 B2 JP H0349948B2
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- JP
- Japan
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- alkyd resin
- coating composition
- ethylenically unsaturated
- isocyanate
- urethane
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C09D175/04—Polyurethanes
- C09D175/14—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C09D175/16—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds having terminal carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/4288—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain modified by higher fatty oils or their acids or by resin acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08G18/81—Unsaturated isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/8108—Unsaturated isocyanates or isothiocyanates having only one isocyanate or isothiocyanate group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08G18/8141—Unsaturated isocyanates or isothiocyanates masked
- C08G18/815—Polyisocyanates or polyisothiocyanates masked with unsaturated compounds having active hydrogen
- C08G18/8158—Polyisocyanates or polyisothiocyanates masked with unsaturated compounds having active hydrogen with unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
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- Polymers & Plastics (AREA)
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- Paints Or Removers (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、ある種の非ゲル化ウレタン変性アル
キド樹脂を含有する被覆組成物および該被覆組成
物を用いて基材を被覆する方法に関する。ある種
の非ゲル化ウレタン変性アルキド樹脂もまた開示
する。
キド樹脂を含有する被覆組成物および該被覆組成
物を用いて基材を被覆する方法に関する。ある種
の非ゲル化ウレタン変性アルキド樹脂もまた開示
する。
発明の背景
環境問題の増加だけでなく、輸入エネルギーお
よび石油ベース原料のコスト高のため、塗料業界
はペイントの揮発性有機含有量を減少させること
を試みてきた。このために高固形分被覆系への転
換を強いられた。所望の適用特性を維持しながら
必要な目標に達するためには、ビヒクル系の粘度
を低下させることが必要となつた。これには一般
には、組成物の主ポリマーの分子量を減少させる
ことが必要である。この点で、業界は風乾アルキ
ド樹脂で相当な難関に直面した。低分子量の材料
は一般に、厚いフイルムで同一時間では、高分子
量の材料と比較して同一の硬さおよびスルードラ
イ（through dry）を得ることができない。本発
明は、酸化硬化して、従来の低固形分系に匹敵す
るまたはそれ以上の特性を有する材料の製造をめ
ざすものである。
よび石油ベース原料のコスト高のため、塗料業界
はペイントの揮発性有機含有量を減少させること
を試みてきた。このために高固形分被覆系への転
換を強いられた。所望の適用特性を維持しながら
必要な目標に達するためには、ビヒクル系の粘度
を低下させることが必要となつた。これには一般
には、組成物の主ポリマーの分子量を減少させる
ことが必要である。この点で、業界は風乾アルキ
ド樹脂で相当な難関に直面した。低分子量の材料
は一般に、厚いフイルムで同一時間では、高分子
量の材料と比較して同一の硬さおよびスルードラ
イ（through dry）を得ることができない。本発
明は、酸化硬化して、従来の低固形分系に匹敵す
るまたはそれ以上の特性を有する材料の製造をめ
ざすものである。
発明の要約
本発明の被覆組成物は、ペンダント重合性エチ
レン性不飽和基を含有する非ゲル化ウレタン変性
アルキド樹脂を包含する。アルキドは、ヒドロキ
シル基含有油長約20％乃至70％の乾性油および／
または乾性油脂肪酸変性アルキド樹脂およびイソ
シアネート官能性エチレン性不飽和化合物の反応
生成物を包含する。基材に被覆すると、本発明の
被覆組成物は典型的には、厚いフイルムにおい
て、従来通り調製された同様の分子量の材料より
も、速い乾燥時間、改善された硬さおよび良好な
通気乾燥をもたらす。これらの被覆組成物は金属
性基材の被覆に有用である。これらの使用例には
鉄道トツプコートエナメルおよび農業機械エナメ
ルがある。これらの被覆組成物がより速い通気架
橋することは驚異的である。なぜなら、これらの
型の材料に一般に使用される室温または高温にお
いては、フリーラジカル開始剤またはイオン化放
射線なしでは、ビニル化合物の重合は通常期待で
きないからである。少量のアクリレート類を添加
しても実質的に通気乾燥結果を改善する。
レン性不飽和基を含有する非ゲル化ウレタン変性
アルキド樹脂を包含する。アルキドは、ヒドロキ
シル基含有油長約20％乃至70％の乾性油および／
または乾性油脂肪酸変性アルキド樹脂およびイソ
シアネート官能性エチレン性不飽和化合物の反応
生成物を包含する。基材に被覆すると、本発明の
被覆組成物は典型的には、厚いフイルムにおい
て、従来通り調製された同様の分子量の材料より
も、速い乾燥時間、改善された硬さおよび良好な
通気乾燥をもたらす。これらの被覆組成物は金属
性基材の被覆に有用である。これらの使用例には
鉄道トツプコートエナメルおよび農業機械エナメ
ルがある。これらの被覆組成物がより速い通気架
橋することは驚異的である。なぜなら、これらの
型の材料に一般に使用される室温または高温にお
いては、フリーラジカル開始剤またはイオン化放
射線なしでは、ビニル化合物の重合は通常期待で
きないからである。少量のアクリレート類を添加
しても実質的に通気乾燥結果を改善する。
好ましい具体例の詳説
本発明に適したアルキド樹脂は、風乾性または
空気酸化性アルキド樹脂であり、これらは塗料分
野では一般に既知で、また、以下の３つの一般的
方法の１つによつて調製される。
空気酸化性アルキド樹脂であり、これらは塗料分
野では一般に既知で、また、以下の３つの一般的
方法の１つによつて調製される。
(1) アルキド樹脂は、多塩基酸および多官能性ア
ルコールをポリオールアルコーリシス反応生成
物とともに過熱して通常調製される。該ポリオ
ールアルコーリシス反応生成物は、油または油
誘導体で平均ヒドロキシル官能性２を有するエ
ステルを形成するために多官能性アルコールと
エステル交換反応により変性されている。該ポ
リオールアルコーリシス反応生成物はヒドロキ
シル基を有する。種々の反応生成物の統計的な
発生は、ヒドロキシル基を含まない数種の成分
のポリオール反応生成物を包含するかもしれな
いが、平均生成物がヒドロキシル基を有するこ
とは自明である。好ましくは油は、乾性油、半
乾性油、それらの混合物および少なくとも１つ
の乾性油または半乾性油と不乾性油との混合物
からなる群より選択される。
ルコールをポリオールアルコーリシス反応生成
物とともに過熱して通常調製される。該ポリオ
ールアルコーリシス反応生成物は、油または油
誘導体で平均ヒドロキシル官能性２を有するエ
ステルを形成するために多官能性アルコールと
エステル交換反応により変性されている。該ポ
リオールアルコーリシス反応生成物はヒドロキ
シル基を有する。種々の反応生成物の統計的な
発生は、ヒドロキシル基を含まない数種の成分
のポリオール反応生成物を包含するかもしれな
いが、平均生成物がヒドロキシル基を有するこ
とは自明である。好ましくは油は、乾性油、半
乾性油、それらの混合物および少なくとも１つ
の乾性油または半乾性油と不乾性油との混合物
からなる群より選択される。
(2) アルキドは時には、遊離脂肪酸を多官能性ア
ルコールとまず反応させて、平均ヒドロキシル
官能性２を有するエステルを形成することによ
り調製される。次いでこれらのエステルを多塩
基酸および多官能性アルコールと混合し、混合
物を加熱してアルキド樹脂を形成させる。
ルコールとまず反応させて、平均ヒドロキシル
官能性２を有するエステルを形成することによ
り調製される。次いでこれらのエステルを多塩
基酸および多官能性アルコールと混合し、混合
物を加熱してアルキド樹脂を形成させる。
(3) 脂肪酸および多官能性アルコールを多塩基酸
と混合し、該混合物を反応温度まで加熱して、
該アルキドを得ることもまた可能である。
と混合し、該混合物を反応温度まで加熱して、
該アルキドを得ることもまた可能である。
多官能性アルコールとして有用なものは、１
分子当たり２〜６個のヒドロキシル基を有する
多価アルコールで、二価アルコール、例えば、
エチレングリコール、１，２−プロピレングリ
コール、２，３−ブチレングリコール、１，４
−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール
および２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘ
キシル）−プロパン；三価アルコール、例えば、
グリセリン、１，１，１−トリメチロールエタ
ン、１，１，１−トリメチロールプロパンおよ
び１，２，６−ヘキサントリオール；四価アル
コール、例えば、エリスリトール、ペンタエリ
スリトールおよびα−メチルグリコシド；五価
および六価アルコール、例えば、テトラメチロ
ールシクロヘキサノール、ジペンタエリスリト
ール、マンニトールおよびソルビトール；ポリ
アクリルアルコール；およびオキシアルキレン
付加物、例えば、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコールおよびポリエチレングリコ
ールである。
分子当たり２〜６個のヒドロキシル基を有する
多価アルコールで、二価アルコール、例えば、
エチレングリコール、１，２−プロピレングリ
コール、２，３−ブチレングリコール、１，４
−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール
および２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘ
キシル）−プロパン；三価アルコール、例えば、
グリセリン、１，１，１−トリメチロールエタ
ン、１，１，１−トリメチロールプロパンおよ
び１，２，６−ヘキサントリオール；四価アル
コール、例えば、エリスリトール、ペンタエリ
スリトールおよびα−メチルグリコシド；五価
および六価アルコール、例えば、テトラメチロ
ールシクロヘキサノール、ジペンタエリスリト
ール、マンニトールおよびソルビトール；ポリ
アクリルアルコール；およびオキシアルキレン
付加物、例えば、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコールおよびポリエチレングリコ
ールである。
本発明の多塩基酸または酸無水物としては有用
なものは、ポリカルボン酸またはそれらの無水物
である。ポリカルボン酸の例は、フタル酸、イソ
フタル酸、テトラフタル酸、テトラヒドロフタル
酸、ヘキサヒドロフタル酸、アジピン酸、アゼラ
イン酸、グルタル酸、３，３−ジエチルグルタル
酸、マロン酸、ピメリン酸、セバシン酸、スベリ
ン酸、コハク酸、２，２−ジメチルコハク酸、２
−メチルコハク酸、ドデセニルコハク酸、イタコ
ン酸、フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、ジ
エチルマレイン酸およびトリメリト酸を包含す
る。多塩基酸の無水物もまた有用である。
なものは、ポリカルボン酸またはそれらの無水物
である。ポリカルボン酸の例は、フタル酸、イソ
フタル酸、テトラフタル酸、テトラヒドロフタル
酸、ヘキサヒドロフタル酸、アジピン酸、アゼラ
イン酸、グルタル酸、３，３−ジエチルグルタル
酸、マロン酸、ピメリン酸、セバシン酸、スベリ
ン酸、コハク酸、２，２−ジメチルコハク酸、２
−メチルコハク酸、ドデセニルコハク酸、イタコ
ン酸、フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、ジ
エチルマレイン酸およびトリメリト酸を包含す
る。多塩基酸の無水物もまた有用である。
３個以上の酸性基を有するより高い官能性多塩
基酸またはより高い官能性の多官能性アルコール
は、調製中に該アルキド樹脂のゲル化を生じさせ
る量では、勿論使用してはならない。
基酸またはより高い官能性の多官能性アルコール
は、調製中に該アルキド樹脂のゲル化を生じさせ
る量では、勿論使用してはならない。
本発明で使用される該アルキド樹脂を変性させ
る油または脂肪酸は以下のように定義される。
る油または脂肪酸は以下のように定義される。
ポリオールアルコーリシス反応生成物に使用さ
れる油は好ましくは、乾性油、半乾性油、それら
の混合物および少なくとも１つの乾性油または半
乾性油と不乾性油との混合物からなる群より選択
される。上記油の例は、ヒマシ油、脱水ヒマシ
油、ヤシ油、綿実油、魚油、亜麻仁油、メンヘー
デン油、オイチシカ油、パーム核油、荏油、サフ
ラワー油、鰯油、大豆油および桐油を包含する。
ポリオールアルコーリシス反応生成物は、多官能
性アルコールとエステル交換して変性した油誘導
体であつてもよい、 油を変性するために使用される多官能性アルコ
ールは、上記と同一の範疇、即ち、多官能性アル
コールから選択され、同一であつても異なつてい
てもよい。
れる油は好ましくは、乾性油、半乾性油、それら
の混合物および少なくとも１つの乾性油または半
乾性油と不乾性油との混合物からなる群より選択
される。上記油の例は、ヒマシ油、脱水ヒマシ
油、ヤシ油、綿実油、魚油、亜麻仁油、メンヘー
デン油、オイチシカ油、パーム核油、荏油、サフ
ラワー油、鰯油、大豆油および桐油を包含する。
ポリオールアルコーリシス反応生成物は、多官能
性アルコールとエステル交換して変性した油誘導
体であつてもよい、 油を変性するために使用される多官能性アルコ
ールは、上記と同一の範疇、即ち、多官能性アル
コールから選択され、同一であつても異なつてい
てもよい。
遊離脂肪酸の例は、既知の方法で油から誘導さ
れる炭素数４〜22を有し末端カルボキシル基を特
徴とする脂肪酸、例えば、オクタン酸、デカン
酸、ドデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン
酸、cis−９−オクタデセン酸、12−ヒドロキシ
−cis−９−オクタデセン酸、cis−９，cis−12−
オクタデカジエン酸、cis−９，cis−12，cis−15
−オクタデカトリエン酸、cis−９，trans−11，
trans−13−オクタデカトリエン酸、５，８，11，
14−ドコサテトラエン酸およびcis−13−ドコサ
ン酸を包含する。
れる炭素数４〜22を有し末端カルボキシル基を特
徴とする脂肪酸、例えば、オクタン酸、デカン
酸、ドデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン
酸、cis−９−オクタデセン酸、12−ヒドロキシ
−cis−９−オクタデセン酸、cis−９，cis−12−
オクタデカジエン酸、cis−９，cis−12，cis−15
−オクタデカトリエン酸、cis−９，trans−11，
trans−13−オクタデカトリエン酸、５，８，11，
14−ドコサテトラエン酸およびcis−13−ドコサ
ン酸を包含する。
３つの一般的方法で使用される任意の成分は芳
香族一塩基酸である。
香族一塩基酸である。
任意に使用されるモノカルボン酸は、好ましく
は芳香族モノカルボン酸、例えば、安息香酸、ｐ
−tret−ブチル安息香酸、トルイル酸およびクロ
ル安息香酸である。
は芳香族モノカルボン酸、例えば、安息香酸、ｐ
−tret−ブチル安息香酸、トルイル酸およびクロ
ル安息香酸である。
他の公知の変性法を該アルキドに行なつてもよ
い。例えば、バーサト酸（Versatic acid）のグ
リシジルエステルのようなエポキシ官能性エステ
ルの反応によるものがある。
い。例えば、バーサト酸（Versatic acid）のグ
リシジルエステルのようなエポキシ官能性エステ
ルの反応によるものがある。
有用なヒドロキシル基含有空気酸化性アルキド
樹脂は、油長約20％〜約70％を有するものであ
る。典型的には、該アルキド中に使用される油ま
たは脂肪酸はヨウ素価100以上を有する。アルキ
ド樹脂は公知のいかなる方法で製造してもよい。
樹脂は、油長約20％〜約70％を有するものであ
る。典型的には、該アルキド中に使用される油ま
たは脂肪酸はヨウ素価100以上を有する。アルキ
ド樹脂は公知のいかなる方法で製造してもよい。
油長約20％〜約70％を有するヒドロキシル基含
有空気酸化性アルキド樹脂は、イソシアネート官
能性エチレン性不飽和化合物と反応し、本発明の
非ゲル化ウレタン変性アルキド樹脂を形成させ
る。好ましくは、イソシアネート官能性エチレン
性不飽和化合物は、該樹脂中に該アルキドの固形
分の約１〜約40重量％存在する。
有空気酸化性アルキド樹脂は、イソシアネート官
能性エチレン性不飽和化合物と反応し、本発明の
非ゲル化ウレタン変性アルキド樹脂を形成させ
る。好ましくは、イソシアネート官能性エチレン
性不飽和化合物は、該樹脂中に該アルキドの固形
分の約１〜約40重量％存在する。
有用なイソシアネート類は、油長約20％乃至約
70％を有するヒドロキシル基含有空気酸化性アル
キド樹脂と反応させると、ペンダント重合性エチ
レン性不飽和基、好ましくはアクリレート（メタ
クリレート）不飽和基を有する非ゲル化ウレタン
変性アルキド樹脂を形成する既知のイソシアネー
ト類である。
70％を有するヒドロキシル基含有空気酸化性アル
キド樹脂と反応させると、ペンダント重合性エチ
レン性不飽和基、好ましくはアクリレート（メタ
クリレート）不飽和基を有する非ゲル化ウレタン
変性アルキド樹脂を形成する既知のイソシアネー
ト類である。
イソシアネート官能性エチレン性不飽和化合物
として有用なものは、ウレタンフリーのイソシア
ネート官能性エチレン性不飽和化合物および１個
以上のウレタン基を有するイソシアネート官能性
エチレン性不飽和化合物である。
として有用なものは、ウレタンフリーのイソシア
ネート官能性エチレン性不飽和化合物および１個
以上のウレタン基を有するイソシアネート官能性
エチレン性不飽和化合物である。
ウレタンフリーのイソシアネート官能性化合物
の例は、イソシアナト−アルキルアクリレート類
（メタクリレート類）、例えば、イソシアナト−エ
チルアクリレート、イソシアナト−プロピルアク
リレート、イソシアナト−ブチルアクリレート、
イソシアナト−エチルメタクリレート、イソシア
ナト−プロピルメタクリレートおよびイソシアナ
ト−ブチルメタクリレート；イソシアナト−アル
キルクロトネート類、例えば、イソシアナト−ブ
チルクロトネート；およびイソシアネート官能性
モノアルケニル芳香族モノマー、例えば、α−メ
チルスチレン−ｍ−イソプロピルイソシアネート
およびα−メチル−スチレン−ｐ−イソプロピル
イソシアネートを包含する。これらのイソシアネ
ート類は、ウレタン結合を通して該アルキドに結
合したペンダントエチレン性不飽和基をヒドロキ
シル基含有空気酸化性樹脂に与える。
の例は、イソシアナト−アルキルアクリレート類
（メタクリレート類）、例えば、イソシアナト−エ
チルアクリレート、イソシアナト−プロピルアク
リレート、イソシアナト−ブチルアクリレート、
イソシアナト−エチルメタクリレート、イソシア
ナト−プロピルメタクリレートおよびイソシアナ
ト−ブチルメタクリレート；イソシアナト−アル
キルクロトネート類、例えば、イソシアナト−ブ
チルクロトネート；およびイソシアネート官能性
モノアルケニル芳香族モノマー、例えば、α−メ
チルスチレン−ｍ−イソプロピルイソシアネート
およびα−メチル−スチレン−ｐ−イソプロピル
イソシアネートを包含する。これらのイソシアネ
ート類は、ウレタン結合を通して該アルキドに結
合したペンダントエチレン性不飽和基をヒドロキ
シル基含有空気酸化性樹脂に与える。
１個以上のウレタン基を有するイソシアネート
官能性エチレン性不飽和化合物は、イソシアネー
ト類、特にジイソシアネート類を適当なモル量の
エチレン性不飽和アルコールと反応させ、主にモ
ノイソシアネート官能性エチレン性不飽和化合物
を得ることによつて調製することができる。
官能性エチレン性不飽和化合物は、イソシアネー
ト類、特にジイソシアネート類を適当なモル量の
エチレン性不飽和アルコールと反応させ、主にモ
ノイソシアネート官能性エチレン性不飽和化合物
を得ることによつて調製することができる。
好ましいエチレン性不飽和一価アルコールの例
は、アクリル官能性一価アルコール、例えば、ア
クリレート類（メタクリレート類）、特にヒドロ
キシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルア
クリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒ
ドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロ
ピルメタクリレートおよびヒドロキシブチルメタ
クリレート；ヒドロキシアルキルクロトネート
類、例えば、ヒドロキシブチルクロトネート；お
よび多価アルコールのアリルエーテル類、例え
ば、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、
エチレングリコールモノアリルエーテルおよびペ
ンタエリスリトールトリアリルエーテルを包含す
る。
は、アクリル官能性一価アルコール、例えば、ア
クリレート類（メタクリレート類）、特にヒドロ
キシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルア
クリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒ
ドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロ
ピルメタクリレートおよびヒドロキシブチルメタ
クリレート；ヒドロキシアルキルクロトネート
類、例えば、ヒドロキシブチルクロトネート；お
よび多価アルコールのアリルエーテル類、例え
ば、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、
エチレングリコールモノアリルエーテルおよびペ
ンタエリスリトールトリアリルエーテルを包含す
る。
本発明の１個以上のウレタン基を有するイソシ
アネート官能性エチレン性不飽和化合物の調製に
おいて有用なイソシアネート類は、公知のジまた
はポリイソシアネート類であり、これらはアルコ
ールと反応させると、主としてモノイソシアネー
ト官能性を有するイソシアネート官能性エチレン
不飽和化合物を形成する。イソシアネート類の例
は、公知のポリイソシアネート類およびジイソシ
アネート類、例えば、ジフエニルメタンジイソシ
アネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネ
ートおよび３，５−トルエンジイソシアネートを
包含する。好ましいジおよびポリイソシアネート
類は、例えば、立体障害によつて、異なる反応性
を有する。好ましいイソシアネート類の例は、
２，４−トルエンジイソシアネート；異なる活性
を有する複数の種を有するトルエンジイソシアネ
ートの混合物、例えば、80重量％２，４−トルエ
ンジイソシアネートおよび20重量％２，６−トル
エンジイソシアネート；およびより好ましくはイ
ソホロンジイソシアネートを包含する。
アネート官能性エチレン性不飽和化合物の調製に
おいて有用なイソシアネート類は、公知のジまた
はポリイソシアネート類であり、これらはアルコ
ールと反応させると、主としてモノイソシアネー
ト官能性を有するイソシアネート官能性エチレン
不飽和化合物を形成する。イソシアネート類の例
は、公知のポリイソシアネート類およびジイソシ
アネート類、例えば、ジフエニルメタンジイソシ
アネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネ
ートおよび３，５−トルエンジイソシアネートを
包含する。好ましいジおよびポリイソシアネート
類は、例えば、立体障害によつて、異なる反応性
を有する。好ましいイソシアネート類の例は、
２，４−トルエンジイソシアネート；異なる活性
を有する複数の種を有するトルエンジイソシアネ
ートの混合物、例えば、80重量％２，４−トルエ
ンジイソシアネートおよび20重量％２，６−トル
エンジイソシアネート；およびより好ましくはイ
ソホロンジイソシアネートを包含する。
１個以上のウレタン基を有するイソシアネート
官能性エチレン性不飽和化合物の調製において使
用される温度は、特定の反応物に依存する。トル
エンジイソシアネートおよびヒドロキシエチルメ
タクリレートの反応は一般に０℃乃至120℃、好
ましくは20℃乃至90℃、さらに好ましくは約25℃
で生じる。他の反応生成物は公知の方法に従つて
調製される。
官能性エチレン性不飽和化合物の調製において使
用される温度は、特定の反応物に依存する。トル
エンジイソシアネートおよびヒドロキシエチルメ
タクリレートの反応は一般に０℃乃至120℃、好
ましくは20℃乃至90℃、さらに好ましくは約25℃
で生じる。他の反応生成物は公知の方法に従つて
調製される。
ウレタン基含有イソシアネート官能性エチレン
性不飽和化合物を調製するために用いられるエチ
レン性不飽和アルコールおよびイソシアネート
は、アルコールの当量のイソシアネートに対する
当量の比が0.8：2.0〜1.2：2.0、好ましくは1.0：
2.0〜1.05：2.0とする。
性不飽和化合物を調製するために用いられるエチ
レン性不飽和アルコールおよびイソシアネート
は、アルコールの当量のイソシアネートに対する
当量の比が0.8：2.0〜1.2：2.0、好ましくは1.0：
2.0〜1.05：2.0とする。
好ましいエチレン性不飽和アルコールの好まし
いイソシアネートに対するモル比は、0.8：1.0〜
1.2：1.0、好ましくは1.0：1.0〜1.05：1.0である。
いイソシアネートに対するモル比は、0.8：1.0〜
1.2：1.0、好ましくは1.0：1.0〜1.05：1.0である。
アルキド樹脂およびイソシアネート官能性エチ
レン性不飽和化合物は、好ましくは100℃以下で
反応させる。この温度以上では、適当な禁止剤な
しでは、好ましいイソシアネート官能性不飽和化
合物がそれ自身またはアルキド中の他の不飽和基
と重合するかもしれない。該反応は、任意に禁止
剤の存在下および任意に触媒の存在下、約65℃に
て典型的には行なわれる。禁止剤、例えば、２，
６−ジ−tert−ブチル−ｐ−クレゾール（例え
ば、シエル・オイル・カンパニー（Shell Oil
Co.）製：イオノール（IONOL）を付加重合を抑
制または防止するために添加してもよい。触媒は
反応温度を促進するために使用される。触媒の例
は、ジブチルスズ−ジラウレートである。
レン性不飽和化合物は、好ましくは100℃以下で
反応させる。この温度以上では、適当な禁止剤な
しでは、好ましいイソシアネート官能性不飽和化
合物がそれ自身またはアルキド中の他の不飽和基
と重合するかもしれない。該反応は、任意に禁止
剤の存在下および任意に触媒の存在下、約65℃に
て典型的には行なわれる。禁止剤、例えば、２，
６−ジ−tert−ブチル−ｐ−クレゾール（例え
ば、シエル・オイル・カンパニー（Shell Oil
Co.）製：イオノール（IONOL）を付加重合を抑
制または防止するために添加してもよい。触媒は
反応温度を促進するために使用される。触媒の例
は、ジブチルスズ−ジラウレートである。
被覆組成物は、ペンダント重合性エチレン性不
飽和基を有する非ゲル化ウレタン変性アルキドか
ら調製される。上記成分に加えて、該組成物は、
この一般クラスの被覆物に通常使用される乾燥
剤、紫外線吸収剤、顔料および禁止剤を含めて他
の任意の成分を含有し、これらのものは公知であ
る。上記成分は好ましい具体例中に記載してい
る。加えて、種々の充填剤、可塑剤、フロー調製
剤、界面活性剤および他の公知の組成添加剤を用
いてもよい。アルミニウムまたはチタンキレート
剤、例えば、マンケム・リミテツド（Manchem
Ltd.）製アルセツク（ALUSEC）510：エチルア
セテート−ジ−２−エトキシエトキシアルミニウ
ムまたはデユポン・コーポレーシヨン（DuPont
Corporation製タイザーTPT（TYZOR
TPT）：テトライソプロピルチタネートもまた、
本発明の被覆組成物に有用である。アンチスキン
剤、例えば、メチルエチルケトオキシムを包装安
定性を改善するために、添加する。
飽和基を有する非ゲル化ウレタン変性アルキドか
ら調製される。上記成分に加えて、該組成物は、
この一般クラスの被覆物に通常使用される乾燥
剤、紫外線吸収剤、顔料および禁止剤を含めて他
の任意の成分を含有し、これらのものは公知であ
る。上記成分は好ましい具体例中に記載してい
る。加えて、種々の充填剤、可塑剤、フロー調製
剤、界面活性剤および他の公知の組成添加剤を用
いてもよい。アルミニウムまたはチタンキレート
剤、例えば、マンケム・リミテツド（Manchem
Ltd.）製アルセツク（ALUSEC）510：エチルア
セテート−ジ−２−エトキシエトキシアルミニウ
ムまたはデユポン・コーポレーシヨン（DuPont
Corporation製タイザーTPT（TYZOR
TPT）：テトライソプロピルチタネートもまた、
本発明の被覆組成物に有用である。アンチスキン
剤、例えば、メチルエチルケトオキシムを包装安
定性を改善するために、添加する。
該被覆組成物を基材に適用し、硬化させる。硬
化工程は室温または高温条件下で進行する。室温
または高温条件は、「風乾」または「強制乾燥」
条件に一般的に考えられる条件である。一般に、
被覆した基材を13℃〜250℃、好ましくは20℃〜
150℃および、さらに好ましくは、50℃〜90℃の
乾燥器温度で硬化する。被覆した基材の温度は、
適用にあたつて、20℃以上で55℃以下であること
が好ましい。
化工程は室温または高温条件下で進行する。室温
または高温条件は、「風乾」または「強制乾燥」
条件に一般的に考えられる条件である。一般に、
被覆した基材を13℃〜250℃、好ましくは20℃〜
150℃および、さらに好ましくは、50℃〜90℃の
乾燥器温度で硬化する。被覆した基材の温度は、
適用にあたつて、20℃以上で55℃以下であること
が好ましい。
該硬化工程は、実質的に無イオン化放射線環境
で行なわれる。太陽光、バツクグラウンド放射線
および他の源から生じる天然放射線を硬化工程か
ら排除しないが、業界で公知の放射線重合の使用
は、この硬化工程から除外する。
で行なわれる。太陽光、バツクグラウンド放射線
および他の源から生じる天然放射線を硬化工程か
ら排除しないが、業界で公知の放射線重合の使用
は、この硬化工程から除外する。
法律上限定されるものではないが、乾燥工程中
に形成されるヒドロペルオキシドの存在下ペンダ
ントエチレン性不飽和基が、本発明の利点である
スロードライの迅速性を説明するものである。
に形成されるヒドロペルオキシドの存在下ペンダ
ントエチレン性不飽和基が、本発明の利点である
スロードライの迅速性を説明するものである。
実施例
以下の実施例を用いて、本発明をさらに詳しく
説明する。他に記載のない限り、本明細書および
特許請求の範囲を通して、温度は摂氏で、部、パ
ーセントおよび比率は重量で表記する。
説明する。他に記載のない限り、本明細書および
特許請求の範囲を通して、温度は摂氏で、部、パ
ーセントおよび比率は重量で表記する。
実施例
本発明のペンダント重合性エチレン性不飽和基
含有非ゲル化ウレタン変性アルキド樹脂を、以下
のヒドロキシル基含有空気酸化性アルキド樹脂お
よびイソシアネート官能性ウレタンフリー不飽和
化合物から調製する。
含有非ゲル化ウレタン変性アルキド樹脂を、以下
のヒドロキシル基含有空気酸化性アルキド樹脂お
よびイソシアネート官能性ウレタンフリー不飽和
化合物から調製する。
ヒドロキシル基含有空気酸化性アルキド樹脂
は、以下の原料から公知の方法を用いて製造す
る。
は、以下の原料から公知の方法を用いて製造す
る。
成 分 重量部
大豆油 247.8
ペンタエリスリトール 65.4
リサージ 0.0791
ｐ−tert−ブチル安息香酸 24.9
無水フタル酸 112.0
カルデユラ（Cardura）E1 35.6
キシレン 119.2
１ シエル・ケミカル・コーポレーシヨン
（Shell Chemical Corporation）製品、バーサ
ト酸（Versatic acid）のグリシジルエステル。
（Shell Chemical Corporation）製品、バーサ
ト酸（Versatic acid）のグリシジルエステル。
生成物は、水酸基価52.8mgKOH／ｇ樹脂を
有した。
有した。
冷却器、撹拌器および窒素スパージを取り分
けた３四ツ口反応器に以下の材料を加えた。
けた３四ツ口反応器に以下の材料を加えた。
成 分 重量部
上記アルキド樹脂 300
ジブチルスズ−ジラウレート 0.85
反応器を窒素充填し、撹拌した。反応器に以
下の材料を加えた。
下の材料を加えた。
成 分 重量部
イソシアナト−エチルメタクリレート 7.44
反応器を65℃に加熱し、IR分析で未反応イ
ソシアネートが無くなるまでその温度に保持し
た。その後、加熱を中断した。生成物は固形分
84.4重量％ガードナー・ホルト（Gardner
Holdt）粘度Z2＋、色度６、酸価0.85mg
KOH／ｇ樹脂および密度1.03ｇ／mlを有する。
ソシアネートが無くなるまでその温度に保持し
た。その後、加熱を中断した。生成物は固形分
84.4重量％ガードナー・ホルト（Gardner
Holdt）粘度Z2＋、色度６、酸価0.85mg
KOH／ｇ樹脂および密度1.03ｇ／mlを有する。
実施例
本発明の他のペンダント重合性エチレン性不飽
和基含有非ゲル化ウレタン変性アルキド樹脂を以
下の様に調製した。
和基含有非ゲル化ウレタン変性アルキド樹脂を以
下の様に調製した。
Ａ
１個以上のウレタン基を有するイソシアネート
官能性アクリレートモノマーを窒素／空気ブラン
ケツト下以下の材料から調製した。
官能性アクリレートモノマーを窒素／空気ブラン
ケツト下以下の材料から調製した。
反応器処方
成 分 重量部
イソホロンジイソシアネート（IPDI） 254.0
メチルイソブチルケトン（ウレタングレード
MIBX） 86.4 ジブチルスズ−ジラウレート 0.2288 処方No.２ MIBX 3.000 ４−メチル−２，６−ジ−tert−ブチルフエ
ノール 0.20 処方No.３ ヒドロキシエチルメタクリレート（HEMA）
156.2 処方No.４ MIBK 25 反応器処方および処方No.４の成分を空気スパー
ジおよび窒素ブランケツト下１：１の比率で反応
器に加え、38℃に加熱した。加熱をやめ、発熱反
応温度を60℃〜65℃に制御しながら60分間にわた
つて、処方No.３を反応器に加える。処方No.４をリ
ンスのために加え、反応器を60℃〜65℃に保つて
ストールドイソシアネート価を470〜520にした。
次いで、温度を35℃以下に下げた。HEMA・
IPDIエステルは、105℃にて実験２時間で固形分
含有量72.8重量％、粘度Ａ、酸価3.81mgKOH／ｇ
樹脂、分析イソシアネート当量477および密度
1.03ｇ／mlであつた。
MIBX） 86.4 ジブチルスズ−ジラウレート 0.2288 処方No.２ MIBX 3.000 ４−メチル−２，６−ジ−tert−ブチルフエ
ノール 0.20 処方No.３ ヒドロキシエチルメタクリレート（HEMA）
156.2 処方No.４ MIBK 25 反応器処方および処方No.４の成分を空気スパー
ジおよび窒素ブランケツト下１：１の比率で反応
器に加え、38℃に加熱した。加熱をやめ、発熱反
応温度を60℃〜65℃に制御しながら60分間にわた
つて、処方No.３を反応器に加える。処方No.４をリ
ンスのために加え、反応器を60℃〜65℃に保つて
ストールドイソシアネート価を470〜520にした。
次いで、温度を35℃以下に下げた。HEMA・
IPDIエステルは、105℃にて実験２時間で固形分
含有量72.8重量％、粘度Ａ、酸価3.81mgKOH／ｇ
樹脂、分析イソシアネート当量477および密度
1.03ｇ／mlであつた。
Ｂ
次いで、本発明の非ゲル化ウレタン変性アルキ
ド樹脂をヒドロキシル基含有空気酸化性樹脂およ
び１個以上のウレタン基を有するイソシアネート
官能性エチレン性不飽和化合物から、以下の材料
を用いて調製した。
ド樹脂をヒドロキシル基含有空気酸化性樹脂およ
び１個以上のウレタン基を有するイソシアネート
官能性エチレン性不飽和化合物から、以下の材料
を用いて調製した。
成 分 重量部
大豆油 249.0
ペンタエリスリトール 71.7
リサージ 0.077
無水フタル酸 116.6
安息香酸 31.1
カルデユラ（Cardura）Ｅ 9.9
上記HEMA−IPDIエステル 55.3
ジブチルスズ−ジラウリレート 1.76
メチルエチルケトオキシム 0.18
キシレン 113.0
ヒドロキシル基含有空気酸化性アルキドを、初
めに調製し、次いで、それとHEMA−IPDIエス
テルを実施例の一般的方法によつて反応させ、
本発明の非ゲル化ウレタン変性アルキド樹脂を得
た。これは、80.3％の固形分、ガードナー・ホル
ト（Gardner Holdt）粘度Z5−、色度５、1.04
ｇ／ml、酸価1.2mgKOH／ｇ樹脂および水酸基価
21.4mgKOH／ｇ樹脂を有した。
めに調製し、次いで、それとHEMA−IPDIエス
テルを実施例の一般的方法によつて反応させ、
本発明の非ゲル化ウレタン変性アルキド樹脂を得
た。これは、80.3％の固形分、ガードナー・ホル
ト（Gardner Holdt）粘度Z5−、色度５、1.04
ｇ／ml、酸価1.2mgKOH／ｇ樹脂および水酸基価
21.4mgKOH／ｇ樹脂を有した。
Ｃ
被覆組成物を以下を用いて調製した。
成 分 重量部
実施例Ｂの樹脂 142.17
キシレン 24.01
メチルエチルケトオキシム 0.64
エタノール 12.5
コバルト・ドライヤー1 0.96
マンガン・ドライヤー2 1.42
アルセツク（ALUSEC）アルミニウム 10.67
架橋剤ペースト3（樹脂固形分13.43重量部、
顔料固形分31.97重量部） 57.63 １ ムーニー・ケミカル・カンパニー（Mooney
Chemical Company）製CEM−all、コバルト
12％含有。
顔料固形分31.97重量部） 57.63 １ ムーニー・ケミカル・カンパニー（Mooney
Chemical Company）製CEM−all、コバルト
12％含有。
２ テネコ・コーポレーシヨン（Tenneco
Corporation）製ナクストラ（NUXTRA）、
マンガン９％含有。
Corporation）製ナクストラ（NUXTRA）、
マンガン９％含有。
３ キシレン中、有機赤、モリブデン橙およびク
ロマ（Kroma）赤顔料から製造 該被覆組成物は固形分含有量80.6％で、No.４フ
オードカツプ（Ford cup）粘度70秒を有した。
ロマ（Kroma）赤顔料から製造 該被覆組成物は固形分含有量80.6％で、No.４フ
オードカツプ（Ford cup）粘度70秒を有した。
該被覆組成物を試験表面に塗布し、種々の条件
下で乾燥し、その乾燥特性を測定した。90分間風
乾試験を行つた。90分間塗膜を風乾（90分、風
乾）した後、最大厚さを得、その厚さにおいてプ
リント−フリーであつた。「プリント−フリー」
なる語は、被覆物に親指で約６ポンドの圧力を回
転させて与えて、被覆物上に痕跡を残さない条件
を言う。
下で乾燥し、その乾燥特性を測定した。90分間風
乾試験を行つた。90分間塗膜を風乾（90分、風
乾）した後、最大厚さを得、その厚さにおいてプ
リント−フリーであつた。「プリント−フリー」
なる語は、被覆物に親指で約６ポンドの圧力を回
転させて与えて、被覆物上に痕跡を残さない条件
を言う。
５時間風乾試験を行つた。５時間塗膜を風乾し
た後（５時間、風乾）、最大厚さを得、この厚さ
においてプリント−フリーであつた。
た後（５時間、風乾）、最大厚さを得、この厚さ
においてプリント−フリーであつた。
被覆物を65℃にて20分強制乾燥し、乾燥器から
取り出したのち５分間冷却したのち（20min／65
℃／5min）、被覆物がプリント−フリーである最
大厚さを測定するために、65℃にて20分間強制焼
成試験を行なつた。
取り出したのち５分間冷却したのち（20min／65
℃／5min）、被覆物がプリント−フリーである最
大厚さを測定するために、65℃にて20分間強制焼
成試験を行なつた。
最後に、スポツト試験を行なつた。該被覆物を
65℃にて20分間強制乾燥し、５時間風乾し、厚さ
1.5ミル（0.038mm）の乾燥フイルムを得た。１ml
の脱イオン水を被覆物の表面に注ぎ、一夜蒸発さ
せた。次いで、該被覆物を観察し、蒸発水により
残された跡を記録する。この試験の結果を以下に
示す 試 験 結 果 90分間風乾 1.2ミル（0.030mm） ５時間風間 4.1ミル（0.104mm） 20min／65℃／5min 1.7ミル（0.043mm） 水スポツト 殆ど認識できない環 比較例 Ａ エチレン性不飽和基の利点を示すために、実施
例ＡのHEMA−IPDIエステルをモル当量のフ
エニルイソシアネートで置換する以外は実施例
Ｂのベースアルキドを用いて試験を行なつた。被
覆組成物は固形分含有量79.3％、No.４フオードカ
ツプ（Ford cup）粘度64秒を有した。試験パネ
ルをフエニルイソシアネート変性アルキドベース
被覆組成物で被覆し、実施例Ｃに挙げた試験に
付した。以下に示す結果のように、実施例の本
発明のフイルムで得られた厚さでは、フイルムが
架橋しない。
65℃にて20分間強制乾燥し、５時間風乾し、厚さ
1.5ミル（0.038mm）の乾燥フイルムを得た。１ml
の脱イオン水を被覆物の表面に注ぎ、一夜蒸発さ
せた。次いで、該被覆物を観察し、蒸発水により
残された跡を記録する。この試験の結果を以下に
示す 試 験 結 果 90分間風乾 1.2ミル（0.030mm） ５時間風間 4.1ミル（0.104mm） 20min／65℃／5min 1.7ミル（0.043mm） 水スポツト 殆ど認識できない環 比較例 Ａ エチレン性不飽和基の利点を示すために、実施
例ＡのHEMA−IPDIエステルをモル当量のフ
エニルイソシアネートで置換する以外は実施例
Ｂのベースアルキドを用いて試験を行なつた。被
覆組成物は固形分含有量79.3％、No.４フオードカ
ツプ（Ford cup）粘度64秒を有した。試験パネ
ルをフエニルイソシアネート変性アルキドベース
被覆組成物で被覆し、実施例Ｃに挙げた試験に
付した。以下に示す結果のように、実施例の本
発明のフイルムで得られた厚さでは、フイルムが
架橋しない。
試 験 結 果
90分間風乾 1.0ミル（0.025mm）
５時間風乾 2.4ミル（0.061mm）
20min／65℃／5min 1.3ミル（0.033mm）
水スポツト きわめてはつきりした環
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a) 油長約20〜70％を有するヒドロキシル基
含有空気酸化性アルキド樹脂とイソシアネート
官能性エチレン性不飽和化合物との反応により
得られたウレタン結合を通してアルキド樹脂に
結合した重合性エチレン系不飽和基を有する非
ゲル化ウレタン変性アルキド樹脂を含有する被
覆組成物を基材に塗布し、 (b) 塗装基材上の被覆組成物を室温または高温下
に硬化する 段階からなることを特徴とする基材の被覆組成物
による被覆方法。 ２ ヒドロキシル基含有アルキド樹脂が、ヨウ素
価100以上を有する油から形成される前記第１項
記載の方法。 ３ ヒドロキシル基含有空気酸化性アルキド樹脂
が、ヨウ素価100以上を有する脂肪酸から形成さ
れる第１項記載の方法。 ４ イソシアネート官能性エチレン性不飽和化合
物がウレタンを含まない第１項記載の方法。 ５ ペンダント重合性エチレン性不飽和基が、ア
クリレート類およびメタクリレート類からなる群
より選択される第１項記載の方法。 ６ ウレタン結合を通してアルキド樹脂に結合し
たペンダント重合性不飽和基を含有する非ゲル化
ウレタン変性アルキド樹脂を含み、該非ゲル化ウ
レタン変性アルキドがヒドロキシル基含有の油長
約20％乃至約70％の空気酸化性アルキド樹脂およ
びイソシアネート官能性エチレン性不飽和化合物
からなる成分の反応生成物である空気酸化性被覆
組成物。 ７ ヒドロキシル基含有空気酸化性アルキド樹脂
がヨウ素価100以上を有する油から形成される第
６項記載の被覆組成物。 ８ ヒドロキシル基含有空気酸化性アルキド樹脂
がヨウ素価100以上を有する油から形成される第
６項記載の被覆組成物。 ９ イソシアネート官能性エチレン性不飽和化合
物がウレタンを含まない第６項記載の被覆組成
物。 １０ ウレタンを含まないイソシアネート官能性
エチレン性不飽和化合物がイソシアナト−エチル
メタクリレートである第９項記載の被覆組成物。 １１ イソシアネート官能性エチレン性不飽和化
合物が非ゲル化ウレタン変性アルキド樹脂中にア
ルキドの固形分を約１〜40重量％存在させる第６
項記載の被覆組成物。 １２ ペンダント重合性エチレン性不飽和基がア
クリレート類およびメタクリレート類からなる群
より選択される第６項記載の被覆組成物。 １３ 架橋剤、乾燥剤、顔料、安定剤、禁止剤お
よびそれらの組み合わせからなる群から選択され
る成分をさらに含む第６項記載の被覆組成物。 １４ 安定剤がメチルエチルケトオキシムを含む
第１３項記載の被覆組成物。 １５ 架橋剤がアルミニウムおよびチタンベース
のキレート形成性架橋剤からなる群より選択され
る第１３項記載の被覆組成物。 １６ イソシアネート官能性化合物がヒドロキシ
エチルメタクリレートおよびイソホロンジイソシ
アネートを含む成分の反応生成物である第６項記
載の被覆組成物。 １７ イソシアネート官能性化合物がトリメチロ
ールプロパンジアリルエーテルおよびイソホロン
ジイソシアネートを含む成分の反応生成物である
第１６項記載の被覆組成物。 １８ イソシアネート官能性化合物がヒドロキシ
プロピルメタクリレートおよびトルエンジイソシ
アネートを含む成分の反応生成物である第６項記
載の被覆組成物。 １９ (a) 油長約20％乃至約70％のヒドロキシル
基含有空気酸化性アルキド樹脂、および (b) イソシアネート官能性ウレタンを含まないエ
チレン性不飽和化合物 からなる成分の反応生成物であるウレタン結合を
通してアルキド樹脂に結合したペンダント重合性
エチレン性不飽和基を含有する非ゲル化ウレタン
変性アルキド樹脂。 ２０ ヒドロキシル基含有空気酸化性アルキド樹
脂がヨウ素価100以上を有する油から形成される
第１９項記載の非ゲル化ウレタン変性アルキド樹
脂。 ２１ ヒドロキシル基含有空気酸化性アルキド樹
脂がヨウ素価100以上を有する脂肪酸から形成さ
れる第１９項記載の非ゲル化ウレタン変性アルキ
ド樹脂。 ２２ ペンダント重合性エチレン性不飽和基がア
クリレート類およびメタクリレート類からなる群
より選択される第１９項記載の非ゲル化ウレタン
変性アルキド樹脂。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/639,874 US4591518A (en) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | Acrylic functional urethane alkyd resin coating compositions |
| US639874 | 1984-08-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6162570A JPS6162570A (ja) | 1986-03-31 |
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