JPS6063232A - ポリカ−ボネ−ト樹脂用コ−テイング剤 - 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】 〔技術分野〕 本発明はポリカーボネート樹脂をポリウレタンで被覆す
ることを目的としたコーティング剤に関するものである
。

ポリウレタン樹脂とは当該樹脂の分子中にウレタン結合
（０ＣＯＮＨ−）を含んだポリマの総称で。

ヒドロキシル基（−ＯＨ）とイソシアネート基（−ＮＧ
Ｏ）との反応からウレタン結合が生成され、高分子化さ
れたものである。ポリウレタン樹脂はインシアネート化
合物の種類によって黄変型と無黄変型に類別され、黄変
型ではウレタンフオームを中心に発展し、−力無黄変型
では塗料用途を主流にフィルム接着剤、透明プラスチッ
クの分野に用途が拡大しつつある。無黄変イソシアネー
トとしては脂肪族化合物がほとんどであり、たとえばヘ
キザメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシア
ネー１−、　２．２．’４−　トリメチルへギサメチレ
ンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシ
アネ−１・あるいはこれらの誘導体が一般的に１目いら
れている。

本発明で使用するイソシアネートは無黄変型に属し１本
発明の大きな特徴の１つとなっている。

イソシアネート化合物は著しく反応性に富んだ物質であ
り、呼吸器系統に対して障害をりえるために、イソシア
ネートモノマの蒸気圧が高いトルエンジイソシアネート
およびジフェニルメタンジインシアネートでは特殊な場
合を除いてインシアネートモノマとして使用することは
少ない。上記のインシアネートモノマをトリメチロール
プロパンやエチレングリコールなどに付加させたプレポ
リマ（アダクｌ−）に変性して蒸気圧を下げ、これによ
って１Ｊ性や悪臭を減じ、さらには反応性を調整して塗
料に多様性を与えている。これらのプレポリマ付加物の
室温における蒸気圧はきわめて低いが、プレポリマ付加
物中のインシアネートモノマを完全に除くことは工業的
にはきわめて難かしい。一方、インシアネート付加物は
貯蔵中に管理条件によって毒性の高いインシアネートモ
ノマが遊回１してくる。本発明で使用するインシアネー
トにｊ、モノマの蒸気圧が低いだめに呼吸器系統の障害
が少なく、毒性が低いのが特徴になっている。

本発明で被覆を目的とするポリカーボネート樹助は次に
示すようにすぐれた特性が確認されるに伴い」ニ業用プ
ラスチックとして広く利Ｉ［１されるようになって来て
おり、特にオイルシぢツク以後。

省資の立場からさらにその品質の良さが見直され。

種々の用途に利用されている。

（１）　プラスチックの中で最高の面］衝撃性を有する
。

（？）低温から高温まで幅広い温度範囲で安定した特性
を示し、使用温度範囲が広い。

（３）　プラスチック中では数少ないすぐれた透明性を
もち、長期の屋外使用が可能。

（７１）　すぐれたクリープ特性をもち、吸湿、温度。

時間による寸法の変化がほとんどない。

以」−のようにポリカーボネートはすぐれた特性を持っ
ているが、短所として耐薬品性があげられ。

一般にアルコール、油、塩類２弱酸などには安定である
が、アルカリ、ハロゲン化炭化水素、特にエステル系溶
剤に溶解または膨潤する。

このためポリカーボネート成型品を二次加工。

たどえば塗装する場合、あるいは接着剤、防錆剤と接触
する用途には、使用する塗料、シンナ、プライマなどに
よるクレーズやクラックを発生させるなどのソルベント
クラック現象を起さないことを確認した上で使用するこ
とが重要である。

〔従来技術〕

ポリカーボネート樹脂の被覆に用いるヘキサメチレンジ
イノシアネートのプレポリマーなと、従来の無芭父型イ
ンシアネートは希釈状態にある塗料の安定性を確保する
だめに、希釈溶剤として酢酸ブチル、セロンルプアセテ
ートなどのエステル系溶剤の併用が必須条件となってい
る。本発明にＪｌ」いられるろ官能無黄変インシアネー
トにおいても、従来技術による塗料化と同様にエステル
溶剤を併用した塗料化方法が報告されている（特公昭−
１１０２９６）。

〔発明の目的〕

以上の点に鑑み１本発明はポリカーボネート樹脂の被覆
を目的として塗装したポリウレタン塗料の溶剤がポリカ
ーボネート樹脂の特性をそこなうことなく、すぐれた塗
膜性能をｂえるようなコーテング剤に関するものである
。つ寸り、ポリカーボネート樹脂の性能を低下させるこ
となくボリウレクン樹脂で被覆することを目的としたコ
ーティング剤である。

〔発明の構成〕

す〃わち本発明は下記一般式で示される６官能インシア
ネートおよびアクリルポリオールを芳香族炭化水素系溶
剤で希釈した溶液から成ることを特徴とするポリカーボ
ネ−１・用コーティング剤である。

（ｎは２または３である） 本発明で用いる６官能イソシアネ一ト化合物は前記一般
式で示されるものであり、その代表的な例としては２．
６−ジイツシアネートカブロン酸−β−イソシアネート
エチルエステル、および２，６−ジイツシアネートカプ
ロン酸−γ−インシアネートプロピルエステルがある。

これらはいずれもリジンドアミノアルコールをエステル
化することによって製造することができる。

このろ官能イソシアネートは無黄斐型のイ、ノシアネ−
１・であり、従来の市販品には一見られない次のような
％徴がある。

（１）低毒性 ヘキザメチレンジインシアネート系のプレポリマーある
いけアダクト類はイソシアネートモノマーが微量に存在
するためにイソシアネートによる刺激臭がかなり強いが
９本発明で用いる６官能インシアネートは蒸気圧が著し
く低いので刺激臭がほとんどない。

（２）相溶性 本発明で用いる６官能イソシアネートはポリマおよび溶
剤、ことに芳香族系溶剤による希釈安定性が良いために
塗料化配合における溶剤の選択が自由であり、捷だ塗料
の安定性が良いといった特徴がある。

（３）硬化速度が大きい 室温におけるよりも硬化温度が高くなるにつれて反応速
度は市販品よりもか々り大きくなる。

本発明でいうアクリルポリオールとは１分子中に１個以
」二の水酸基を有するヒドロキシ（メタ）クリレートと
これに共重合可能な（メタ）クリル酸エステルおよび他
のモノマーを共重合することによって調整することがで
きるＯＨ価５〜１００゜分子量２，５００〜５０．ＯＤ
Ｄのアクリルポリオールが好ましい。

ヒドロキシ（メタ）クリレートとしてはたとえば（メタ
）クリル酸−２−ヒドロキシエチル、（メタ）クリル酸
−２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−３−ヒドロ
キシグロビル、メタクリル酸−４−ヒドロキシブチル、
メタクリル酸−４−ヒドロキシベンジル、さらにグリセ
リンのメタクリル酸のモノエステル、トリメチロールプ
ロパンの（メタ）クリル酸エステル、あるいは（メタ）
りＩＪ　ル酸−２−ヒドロキシ−６−クロロプロピルな
どである。

次に」二連のようなヒドロキシ（メタ）クリレートと共
重合可能な（メタ）クリル酸エステルまたは他のモノマ
ーとしては、たとえば次のようである。

（１）　アクリル酸寸たはそのエステル、たとえばアク
リル酸メチル、エチル、プロピル、ブチル、２−エチル
ヘキシルなど。

（２）　メタクリル酸またはそのエステル、たとえばメ
タクリル酸メチル、エチル、ブチル、デシル。

２−エチルヘキシル、ラウリルなど。

（３）スチレンまたはその誘導体、たとえばα−メチル
スチレン、β−クロロスチレンナト。

（・１）　ビニルエステル、たとえば酢酸ビニル、プロ
ピオン酸ビニルなど。

（５）　ニトリル、たとえばアクリロニトリル、メタク
リロニトリルなど。

前記モノマーを共重合させたアクリルポリマーの製造は
溶液■合、乳化重合、塊状取合、懸濁重合などの公知の
重合方法によって行うことができるが１通常は溶液重合
で行われる。

本発明において使用できる溶剤としては芳香族炭化水素
系溶剤に限られるが、被覆物であるポリカーボネート樹
脂に対してソルベントショックなどを与えるエステル系
溶剤以外の他の溶剤、たとえばケトン系溶剤等を３０％
以内で使用することはできる。

芳香族炭化水素系溶剤としては次のものが挙げられる。

ベンゼン、トルエン、キシレン＋　芳香７Ｊ５Ｃ’ナフ
サ。

また、６０係以内で使用可能なケトン系溶剤としては次
のものがある。

アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケ
トン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン。

塗装した塗膜の乾燥、硬化を促進するために触媒の使用
が効果的である。たとえば、ジエチルエタノールアミン
、トリエチレンジアミンなどの第６級アミンやスタナス
オクトエ−１・、ジブチルチンジラウレートなどの有機
錫塩が使用できる。寸だ、必要なら酸化防止剤、紫外線
吸収剤、顔料。

可塑剤などの通常当該技術分野で使用されている補助剤
を反応物に加えることができる。

本発明によるコーティング剤は゛スプレー塗装。

ハケ塗シ、浸漬塗り々どの通常の方法によって被塗物に
施すことができる。また一般に使用されている顔料、添
加剤あるいは塗料化や塗装の際に加えられる少量の添加
剤もその慣用量の範囲で使用することができる。

該コーティング剤を用いてポリウレタン被膜を形成する
だめの反応温度は２０〜１２０°Ｃの範囲が好ましい。

望ましい反応はウレタン結合を形成するようなイソシア
ネート基とヒドロキシル基との反応である。しかしなが
らヒドロキシル基以外の活性水素供与体、たとえばアミ
ン類、酸類、置換尿素類、ウレタン類、アミド類との反
応も行うことができる。ポリカーボネート樹脂へのコー
ティング剤の被覆は希釈溶剤の樹脂への影響、空気中の
水分との反応および生産性々どの点から６０〜８０　’
ｃと比較的高温における硬化が好ましい。

以下実施例を単げて本発明をさらに具体的に説明する。

なお、実施例中に記載した「部」は「重量部」を示す。

実施例１ 攪拌器、温度訓、冷却器および窒素ガス導入管のついだ
反応器に窒素シール後、キジロール８０部、メチルイソ
ブチルケトン２０部ヲ仕込み。

８０〜８５°Ｃに昇温する。

スチレン　２５．０部 メククリル酸メチル　２５０部 メタクリル酸−ｎ−ブチル　２１．０部アクリル酸−ｎ
−ブチル　１４．０部 メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル １２．０部 アクリル酸　０７部 アゾビスイソプチロニｉ・ツル　１２部からなる混合物
を６時間にわたって２反応器中に連続滴下し９重合反応
を行った。モノマー混合物を滴下終了後、１時間加熱攪
拌を行い、その後。

アゾビスイソブチロニトリル０．７部を３０分ごとに合
計４回添加し、さらに１時間攪拌して反応を終了した。

こうして作製したアクリルポリオール溶液は無色透明で
あシ、そのガードナー気泡粘度（２５“Ｃ）はＴ−Ｕ、
不揮発分は５０％であった。分子量（ｉｎ）はｉ　１７
００．水酸基価２５であり、１分子中の平均ヒドロキシ
ル基数の計算値は５，２であった。

このアクリルポリオール溶液とさきに合成しだ２．６−
ジイツシアネートカプロン酸−β−インシアネートエチ
ルエステル（以下ＬＴエニーと略す）とをヒドロキシル
基とインシアネート基が等量になるように均一に混合し
た。

この混合液にキジロール、またはキジロール／酢酸セロ
ソルブ−６０／４０の溶剤で希釈し、ポリカーボネ−１
・用コーティング剤を得た。このコーティング剤をポリ
カーボネート樹脂および軟鋼板にスプレー塗装し、硬化
後、これを評価にしてコーティング剤に含捷れる溶媒が
ポリカーボネート樹脂におよぼす影響を表１に、ＬＴＩ
系塗膜と他の無黄変イソシアネート系との比較を表２に
示し　／こ　。

比較例１ 実施例１においてインシアネート化合物としてＬＴエニ
ーの代りに”　ＤｅｓｍｏｄｕｒＮ　−７５”　（バイ
エル社製へキサメチレンジイソシアネート・ビューレッ
ト体）、捷たは“コロネートＨＬ”（日本ポリウレタン
社製へキサメチレンジイソシアネートのトリメチロール
プロパンアダクト体）を用いてヒドロキシル基とイソシ
アネート基が均一にカるように混合した。

この混合液を実施例１と同様に希釈してコーティング剤
を調整し、スプレー塗装、硬化させて表１に溶剤の効果
および表２に塗膜性能の評価結果を示した。

表１は実施例１で調整したアクリルポリオールを用いて
ＬＴエニーおよび市販無黄変インシアネートをヒドロキ
シル基とインシアネート基が等量になるように混合し、
芳香族炭化水素系溶剤および芳香族炭化水素／エステル
系温容溶剤で希釈してコーティング剤を調整した。この
コーティング剤の安定性およびポリカーボネート樹脂に
スプレー塗装し、硬化させた塗膜の評価結果を表わし／
ζ。

この結果からも明らかなようにＬＴ王系コーティング剤
はエステル溶剤を含まなくても塗料の安定性は良好であ
る。寸だ、エステル溶剤を含まないのでポリカーボネー
ト樹脂にソルベントショク等の悪影響を与えず２　この
ためｍＪ候性試験においても良い結果が得られている。

表２は実施例１で調整したアクリルポリオールにＬ　Ｔ
　Ｉ　−ｆ５および市販無黄変イソシアネートをヒドロ
キシル基とイソシアネート基が等量になるように混合し
、キジロール／酢酸セロソルブの混合溶剤で希釈してコ
ーティング剤を調整した。これを下地処理した軟鋼板に
スプレー塗装し、室温で７日間硬化させて得られた塗膜
は強靭でｒ　ｉｌ酸性ｒ　１ｔｊＪ温水性がすぐれ、耐
黄変性も市販無黄変イソシアネートを用いる場合と同様
に良好である。

表　２ 例　実施例１　比較イ３ イソシア、 評価項目　坏−ト　ＬＴエニＥ　Ｄｅｓｍｏｄｕｒ−Ｎ
　：硬度立上シ　◎　○ 光沢値（６０°グロス）　９５　９３ 鉛筆硬度　２Ｈ２Ｈ 耐衝撃性（１ｋｇ×）２ｏｃＩ＋１２ｏｃｔＩｌエリク
セン　７．５　６．８ ゴバン目密着性　Ｉ　ＤＯ，’ｌ　００　１００／Ｉ　
ＤＯ耐温水性（５０°ｃ×２４　０　６ 性（４０“°” 耐酸　、５．。８＝″：、ｓｏつ　○　−／トノ鳴−ル （Ｓ）　（４）　○　０ １０分浸漬 キジロール・ラビン　○〜△　△ 黄色度　Ｏｈｒ　３．１　３．０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記一般式で示される６官能イソシアネートおよびアク
   リルポリオールを芳香族炭化水素系溶剤で希釈した溶液
   から成ることを特徴とするポリカーボネート樹脂用コー
   ティング剤。 Ｃｎ＆、Ｊ、２寸たは６である）