JPS6230160A - 二液型ウレタン塗料 - 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 本発明は二液型ウレタン塗料に係り、さらに詳しくはポ
ットライフが充分長く、且つ初期乾燥性に優れ、高外観
、高塗膜性能の塗膜を与えうる二液型ウレタン塗料に関
するものである。

従来技術 ポリオール成分とポリイソシアナート成分とからなる二
液型ウレタン塗料は、塗膜が柔軟性に富み、割れに対し
て抵抗性があり、耐候性、硬度。

光沢、耐薬品性、耐摩耗性等多くの塗膜性能に優れてお
り、自動車補修用をはじめ、木工用塗料などとして広く
実用に供されている６しかしながらラッカーなどに比し
乾燥が遅く、またその過程で表面にゴミなどが付着する
為、乾燥性の改善が望まれている。触媒として有機錫化
合物を加えれば乾燥は速くなるが、反面二液配合後のポ
ットライフが短かく、より迅速な操作を要し、操作のわ
ずられしさを併う。ウレタン塗料の乾燥性を大ならしめ
る目的にはまた、例えばセルローズ系樹脂をブレンド乃
至はグラフトする技術があるが、希釈で固形分が低下し
高外観の得られぬ欠点があり、ＩＰＤＩ系ハードナーを
用いると硬度には優れるが反応性が劣るため初期塗膜品
質例えば耐ガソリン性、耐ウオータースポット性に劣る
問題があり、ＩＰＤＩ系ハードナーと錫系触媒を用いる
とポットライフや外観に問題があり、また錫系以外の金
属系触媒を用いても反応性が十分にはあがらぬ等いずれ
も満足すべき結果を得ていない。

他方ウレタン塗料で高外観を得る目的に対しては低分子
量ポリオールを用いるとか、多量のポリイソシアネート
成分を使用するなどの方法がとられているがいずれも初
期乾燥性、初期硬度が出ない欠点を有し、特に後者では
コスト高となり満足な結果は得られていない。

発明が解決しようとする問題点 そこで二液型ウレタン塗料であってそのポットライフを
可及的に大ならしめると共に、乾燥性、特に初期乾燥性
と外観、品質を改善することができれば自動車補修その
他、各種工業分野にウレタン塗料の優れた特性を生かす
ことが出来、本発明は係る目的達成のためになされたも
のである。

問題点を解決するための手段 本発明に従えば、上記諸口的がポリオール成分とイソシ
アナート成分とからなる二液型ウレタン塗料において、
前記ポリイソシアナートが脂環族ポリイソシアナートで
あり、且つポリオール成分あるいはポリイソシアナート
成分の何れかに窒素原子一個当りの炭素数が２０以下、
ｐＫａ　９以上の第３級アミン触媒を含有せしめたこと
を特徴とする塗料により達成せられる。

ウレタン塗料に於ては、通常ポリオール成分とポリイソ
シアナート成分とが使用直前に混合され適用せられるが
、ポリイソシアナート成分として芳香族ポリインシアナ
ートを用いると黄変の傾向があり、また脂肪族鎖状ポリ
イソシアナートではその構造上、初期乾燥性に劣り初期
硬度が低いことが認められ、多くの場合触媒が使用され
てきた。

係る触媒としてはジブチル錫シラウリレートなどの錫系
触媒あるいは錫系触媒と酸との組合せなどが最も実用的
とされている。しかしながら乾燥性とポットライフの両
立は極めて困難で、触媒量を多くするとポットライフが
非常に短くなり、また反応速度の急激な上昇でチヂミ、
ツヤボケなどを生じ外観への悪影響が避けられず、乾燥
性と高外観の両立が得られぬことが指摘されていた。ま
た、アミン触媒の使用も提案されてきたが従来、アミン
触媒を使用すると、一般に塗膜耐水性が悪くなったり、
さらにメタリック塗料などの場合、耐水アルミ変色の原
因となりその有効な制御手段は見出されていなかった。

尚、ポリイソシアナートとしては脂環族のものも用いら
れるが、この場合には反応性が劣り、従って塗膜性能に
問題があり、錫系触媒を用いるとしても通常の使用量で
は反応性を十分にあげることが出来ず、過剰量添加でポ
ットライフの悪化や外観への悪影響を避けることが出来
なかった。

本発明者らはポリイソシアナート成分及び触媒につき種
々の検討の結果、脂環族ポリイソシアネートと第３級ア
ミン触媒の組合せが独特な挙動を示し、初期乾燥性に優
れ、高外観、高品質塗膜を与えうろことを見出した。

すなわち、本発明ではポリイソシアネートとして初期乾
燥性に優れ、高外観の得られる脂環族ポリイソシアネー
トが選択使用せられる。係るポリイソシアネートとして
は、例えばＩＰＤＩ系（タケネートＤ−１４ＯＮ　（武
田薬品社製）、デスモジュールＺ−４３７０（住人バイ
エルウレタン社製））、ＨＸＤＩ系（タケネートＤ−１
２ＯＮ（武田薬品社製））などがあげられるが、勿論こ
れらのみに限定されず、任意の脂環族のポリイソシアネ
ートが本発明目的に好適に使用せられる。

本発明に於ては、上記ポリイソシアネートとポリオール
との反応性を第３級アミンの選択使用により解決したも
のである。触媒として用いられる第３級アミンはその窒
素原子一個当りの炭素数が２０以下であり、且つｐＫａ
が９以上である点に於て特徴づけられる。というのは前
記炭素数が２１以上では立体障害が大きく触媒効果が悪
くなるし、また、ｐＫａが９に満たぬ所謂、親水性アミ
ン（従来提案されてきた型のアミン）では脂環族ポリイ
ソシアナートとポリオールの触媒活性が悪く、また塗膜
の耐水劣化、あるいはメタリック塗料での耐水アルミ変
色等の問題を生じるからである。上記要件を満たす限り
任意の第３級アミンが用いられるが、それらの代表例を
示せば下記の通りである。

１．４−ジアザビシクロ（２，２，２）オクタン（以下
ＤＡＢＣ○と略す。） ＣＨ，−ＣＨ。

１．４−ジアザ−メチル−（２，２，２）−ビシクロオ
クタンＣＨ−ＣＨ２ ＣＨ３ ジシクロヘキシルメチルアミン（以下ＤＣＨＡと略す。

）シクロへキシルジメチルアミン（以下ＣＨＡと略す。

）ＣＨ。

トリーｎ−プロピルアミン Ｎ　−＋ｃ　ｓ　Ｈ７）３ ジメチル−し−ブチルアミン ＣＨ，−Ｎ　−Ｃ−ＣＨ３ ＣＨ。

トリーｎ−ブチルアミン Ｎ−４Ｃ，Ｈ，）。

１．８−ジアザビシクロ［５，４，０１ウンデセン−７
（以下ＤＢＵと略す。） Ｎ、Ｎ、Ｎ’　、Ｎ’　、Ｎ’−ペンタメチルジエチレ
ントリアミンＮ、　Ｎ、　Ｎ’　、　Ｎ’−テトラメチ
ルプロピレンジアミンＣＨ，−Ｎ−ＣＨ，ＣＨ，ＣＨ２
−Ｎ−ＣＨ３１，５−ジアザビジクロロ４，３．Ｏ］ノ
ネン−５これら触媒中、塩基仕度が高く触媒活性の特に
優れたものとしてジシクロヘキシルメチルアミン、シク
ロヘキシルジメチルアミンなどの使用が好ましく推奨せ
られる６ 本発明では、これら触媒がポリオール成分あるいはポリ
イソシアネート成分のいずれかに添加せられるが、その
使用量は通常の触媒量、即ち一般に樹脂固形分に対し０
．３〜１０％の範囲内で用いられる。というのは０．３
％未満では触媒作用を十分発揮できず、また１０％を越
えると塗膜の黄変といった悪影響を及ぼす傾向が認めら
れるからである。

このように本発明に於てはポリイソシアネート成分とし
て脂環族ポリイソシアネートを選択し、またポリオール
成分あるいはポリイソシアネート成分のいづれかに、窒
素原子一個当りの炭素数が２０以下で、ｐＫａが９以上
の第３級アミン触媒を添加したこ波型ポリウレタン塗料
が提供され、ポットライフが従来のものより大巾に改善
されると共に、初期乾燥性に優れ、高外観、高品質塗膜
を与えることができ、従来かえりみられなかった自動車
補修用塗料その他の適用に広い門戸を開くものである。

以下実施例により本発明を説明する。特にことわりなき
限り部および％は重量による。

実施例１ ポリオールとしてアクリディックＡ−８０１（大日本イ
ンキ社製、以下Ａと称す）またＩＰＤＩ系ポリイソシア
ネートとしてタケネートＤ−１４ＯＮ（武田薬品社製）
を各々当モル量用いた。

ポリオールならびにポリイソシアネート合計量に対し１
％に相当する量のＤＡＢＣ○を触媒としてポリオール成
分に加え二液型ポリウレタンクリヤー塗料を得た。

実施例２〜５及び比較例１〜６ 実施例１と同様、下記第１表に示した配合により各々二
液型ウレタン塗料を得た。

上記の各実施例ならびに比較例のウレタン塗料を２０’
Ｃでのポットライフ、試験板に塗布し、６０℃で３０分
間反応させた時の反応率ならびに塗膜の初期硬度、外観
を調べ第１表に示す結果を得た。

尚、上記に於て 反応率は日本分光社製赤外分光光度計Ａ−３型を用い、
大阪硝工社製ＩＲ加熱セルを用い吸光度でＮＣ○の最大
吸収波長に固定し、次式で反応率を算出した。

初期硬度は試験板に塗装後、６０℃で３０分間反応させ
、次に塗膜の鉛筆硬度を測定した（Ｊ　Ｉ　Ｓ−に５４
００．６．１４）。

外観は同じく６０℃で３０分反応させたあとの塗膜外観
を肉眼で観察し ○・・平滑で光沢のある肌 △・ツヤピケ ×・・・チヂミ肌 として判定したものである。

特許出願代理人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリオール成分とポリイソシアナート成分とからなる二
   液型ウレタン塗料において前記ポリイソシアナートが脂
   環族ポリイソシアナートであり、且つポリオール成分あ
   るいはポリイソシアナート成分の何れかに窒素原子一個
   当りの炭素数が２０以下、ｐＫａ９以上の第３級アミン
   触媒を含有せしめたことを特徴とする塗料。