JPS63142009A - 二液ウレタン樹脂塗料用組成物 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、アクリルポリオールおよびこれを含んでなる
二液ウレタン樹脂塗料用組成物に関するものである。更
に詳しくは塗料、インキ等各種用途に有用なアクリルポ
リオールおよびこれを含んでなる乾燥性、硬度、光沢、
肉持ち性、耐候性、耐溶剤性の優れた塗膜と優れた作業
性を有する二液ウレタン樹脂塗料用組成物に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、二液ウレタン樹脂塗料に用いられるポリオールと
しては、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール
、油変性アルキドポリオールなどが広く知られている。

しかし、アクリルポリオールを用いたアクリルウレタン
樹脂塗料は、溶剤希釈性、スプレー適性が劣り、得られ
る塗膜は乾燥性を速くすれば塗装時のレベリングが悪く
なったり、光沢はあるが肉持ち性が劣ったり、更には硬
化初期の耐溶剤性や屋外暴露時の耐チヨーキング性にも
問題がある。また、ポリエステルポリオールや油変性ア
ルキドポリオールを用いたウレタン樹脂塗料は溶剤希釈
性、スプレー適性が良く、得られる塗膜は光沢、肉持ち
性は良いが、初期乾燥性、耐薬品性や屋外暴露時の食込
みによる汚染性などに欠点がある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者らは、これらの欠点を克服すべく鋭意研究を重
ねた結果、シクロアルキル基と特定の官能基を含有する
アクリルポリオールが塗料、インキ等各種用途に有用な
る性能を示し、特にこのアクリルポリオールを用いた二
液ウレタン樹脂塗料用組成物が、溶剤希釈性、スプレー
適性が良く、得られた塗膜は乾燥性とレベリング性のバ
ランスが良く、硬度、光沢、肉持ち性、耐候性、耐溶剤
性、耐ガソリン性に優れた塗膜を形成することを見出し
、本発明を完成するに至った。

（問題点を解決するための手段および作用）すなわち、
本発明は （１１シクロアルキル基を含有する重合性不飽和単量体
（ａ）　５．０〜９７．９重量％、水酸基を含有する重
合性不飽和単量体（ｂ）　２．０〜３５．０重量％、酸
性官能基を含有する重合性不飽和単量体（ｃ）　０．１
〜５０重１％及びその他の重合性不飽和単量体（ｄ）　
０．０〜９２．９重量％（但し、（ａｌ、（ｂ）、（ｃ
）及び（ｄｌの合計は１００重量％である。）を共重合
してなるシクロアルキル基を含有するアクリルポリオー
ル。

（２）　　シクロアルキル基を含有する重合性不飽和単
量体（ａ）　５．０〜９７．９重量％、水酸基を含有す
る重合性不飽和単量体（ｂ）　２．０〜３５．０重量％
、酸性官能基を含有する重合性不飽和単量体（ｃ）　０
．１〜５．０重量％及びその他の重合性不飽和単量体（
ｄ）　０．０〜９２．９重量％（但し、ｆａ）、ｆｂ）
、（ｃ）及び（ｄｌの合計は１００重量％である。）を
共重合してなるシクロアルキル基を含有するアクリルポ
リオールを含んでなる水酸基含有化合物並びにポリイソ
シアネート化合物 からなる二液ウレタン樹脂塗料用組成物。

に関するものである。

本発明に用いられるシクロアルキル基を含有する重合性
不飽和単量体（ａ）は、得られるアクリルポリオールを
二液ウレタン樹脂塗料用として使用する場合、塗膜の硬
度、光沢、肉持ち性、耐溶剤性、耐ガソリン性、耐候性
等の向上のために必須の成分である。シクロアルキル基
を含有する重合性不飽和単量体（ａ）としては、例えば
、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、メチルシクロ
ヘキシル（メタ）アクリレート、ターシャリ−ブチルシ
クロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロドデシル（
メタ）アクリレートなどを挙げることができ、これらの
１種又は２種以上を使用することができる。該単量体（
ａｌは５．０〜９７．９重量％の範囲で使用する。

５．０重量％未満の場合は、塗膜の硬度、光沢、肉持ち
性、耐溶剤性、耐ガソリン性、耐候性等の性能が充分発
揮されず、逆に９７．９重量％を越えて多量を用いた場
合は、乾燥性及びレベリング性が両立し難くなるので好
ましくない。

本発明に用いられる水酸基を含有する重合性不飽和単量
体（ｂｌとしては、例えば、ヒドロキシエチル（メタ）
アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレー
ト、カプロラクトン変性ヒドロキシ（メタ）アクリレー
ト（例えば、商品名プラクセルＦＭ、ダイセル化学工業
■製）、フタル酸とプロピレングリコールとから得られ
るポリエステルジオールのモノ（メタ）アクリレート、
コハク酸とプロピレングリコールとから得られるポリエ
ステルジオールのモノ（メタ）アクリレートなどの水酸
基を有する（メタ）アクリルモノマーを挙げることがで
き、これらの１種又は２種以上を使用することができる
。水酸基を含有する重合性単量体ｆｂｌは得られるアク
リルポリオールを二液ウレタン樹脂塗料用として使用す
る場合に、ポリイソシアネートとの反応に必須の成分で
あり、２．０〜３５０重量％、好ましくは３．５〜２３
．０重量りｂの範囲で使用する。２．０重量％未満の場
合は、得られるアクリルポリオールの活性水素量が少な
くなり、アクリルポリオールをウレタン樹脂塗料用とし
て使用する際、アクリルポリオールに対応して使用する
架橋剤のイソシアネート基含有化合物の量も少なくなり
、架橋密度が低くなりすぎて目的とする塗膜性能が得ら
れない。逆に３５重重量％超える多量では、架橋剤との
安定性が悪くなる。

本発明に用いられる酸性官能基を含有する重合性不飽和
単量体（ｃ）としては、例えば、（メタ）アクリル酸、
クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸及び無水マレイン
酸などの如きカルボキシル基含有不飽和単量体；ビニル
スルホン酸、スチレンスルホン酸及びスルホエチル（メ
タ）アクリレートなどの如きスルホン酸基含有不飽和単
量体；２−（メタ）アクリロイルオキシエチルアシッド
ホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピ
ルアシッドホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオ
キシ−３−クロロ−プロピルアシッドホスフェート、２
−メタクロイルオキシエチルフェニルリン酸などの酸性
リン酸エステル系不飽和単量体などを挙げることができ
、これらの群から選ばれる１種又は２種以上を使用する
ことができる。

該単量体（ｃ）はアクリルポリオール中の水酸基とポリ
イソシアネート化合物中のインシアネートとの反応の内
部触媒として作用するもので、０，１〜５．０重量％の
範囲で使用する。０，１重量％未満では、得られるアク
リルポリオールを二液ウレタン樹脂塗料用として使用す
る際、乾燥性に対して効果がなく、乾燥性を速めようと
する場合は水酸基とインシアネート基との反応を促進す
るだめの外部触媒を多量に必要とし、この場合にはポリ
イソシアネート化合物との安定性が悪く、塗装作業性を
著しく阻害する。逆に５．０重量％を超えて使用すると
、ヒドロキシル基とイソシアネート基との反応が著しく
促進され、外部触媒を多用した場合と同様に安定性が悪
くなり、塗装作業性も悪くなる。

本発明に用いられるその他の重合性不飽和単量体（ｄ）
としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチ
ル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレー
ト、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ
）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、タ
ーシャリ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘ
キシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリ
レート、ステアリル（メタ）アクリレートなどの（メタ
）アクリル酸アルキルエステル；グリシジル（メタ）ア
クリレートなどのエポキシ基含有不飽和単量体；（メタ
）アクリルアミド、Ｎ、Ｎ’−ジメチルアミノエチル（
メタ）アクリレート、ビニルピリジン、ビニルイミダゾ
ールなどの窒素含有不飽和単量体；塩化ビニル、塩化ビ
ニリデンなどのハロゲン含有不飽和単量体；スチレン、
α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの芳香族不飽
和単量体；酢酸ビニルなどのビニルエステル；ビニルエ
ーテル；（メタ）アクリロニトリルなどの不飽和シアン
化合物などを挙げることができ、これらの群から選ばれ
た１種又は２種以上を使用することができる。

その他の重合性不飽和単量体（ｄ）は、必要に応じて本
発明のアクリルポリオールの特徴を損わない範囲で使用
するもので、その使用量は０〜９２．９重量％とするこ
とができる。

本発明のアクリルポリオールは、前記のシクロアルキル
基を含有する重合性不飽和単量体（ａｌ、水酸基を含有
する重合性不飽和単量体ｆｂ）、酸性官能基を含有する
重合性不飽和単量体（ｃ）及びその他の重合性単量体（
ｄ）を従来公知の重合法によって重合して製造できる。

例えば溶液重合法を採用する際に使用できる溶剤として
は、例えば、トルエン、キシレンやその他の高沸点の芳
香族系溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチルやセロソルブアセ
テートなどのエステル系溶剤；メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤などを挙げる
ことができ、これらの１種又は２種以上の混合物を使用
することができる。また、重合開始剤としては、アゾビ
スイソブチルニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ジ
ーｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイドなど通常のラジカル
重合開始剤を挙げることができる。

反応温度は室温から２００°Ｃ１好ましくは４０〜１２
０℃の範囲である。

また、本発明の二液ウレタン樹脂塗料用組成物を構成す
るポリインシアネート化合物としては、２個以上のイン
シアネート基を有するものであれば特に制限なく、例え
ば、トリメチレンジイソシアネート、１，６−へキサメ
チレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、
ジフェニルメタンジイソシアネート、インホロンジイソ
シアネートなどのポリイソシアネート類を挙げることが
でき、１種又は２種以上の混合物として使用できる。

更に、本発明の二液ウレタン樹脂塗料用組成物は、水酸
基とインシアネート基とのウレタン化反応を促進させる
ための公知の触媒（例えばジラウリン酸ジーｎ−ブチル
スズなどの有機スズ化合物や第三級アミン）、有機溶剤
、充填剤、レベリング剤、可塑剤、安定剤、染料、顔料
など各種塗料用添加剤を適宜含んでいてもよい。

（発明の効果） 本発明のポリオールは公知の顔料分散法により、種々の
無機顔料や有機顔料が容易に分散でき、着色エナメル塗
料として使用できる。また、本発明のポリオールは、架
橋成分としてポリイソシアネートを配合して、架橋硬化
型ウレタン樹脂塗料として使用できる。また、本発明の
ポリオールは、架橋成分としてメラミン樹脂を配合して
、熱硬化型メラミン変性樹脂塗料として使用できる。

このようにして作製された塗料は、スプレー塗装、ロー
ル塗装、ハケ塗りなどの塗装法により、金属類、プラス
チック類、木工製品などに塗装することができる。

更に、本発明のポリオールを含んでなる本発明の二液ウ
レタン樹脂塗料用組成物は、乾燥性、硬度、光沢、肉持
ち性、耐候性、耐溶剤性の優れた塗膜と優れた作業性を
有するものであり、大型構造物用、自動車補修用あるい
は家具塗装等木工用などの広い用途に使用できる。

（実施例） 以下、参考例および実施例で本発明を説明する。

なお、例中で部または係とあるのは特に断わりのないか
ぎりそれぞれ重量部または重量％である。

実施例１ 撹拌機、温度計、冷却器、窒素ガス導入管のついた４つ
ロフラスコに窒素ガス気流下、トルエンル ２５部および酢酸ブチＦＰ２５部を仕込み、１００℃に
昇温した中に、ターシャリ−ブチルシクロへキシルメタ
クリレート１５部、ヒドロキシエチルメタクリレート９
部、スチレン５部、メチルメタクリレート１０部、ブチ
ルアクリレート５．５部、ブチルメタクリレート５部、
メタ＃クリル酸０．５部およびアゾビスイソブチルニト
リル０．５部からなる混合物を２時間かけて滴下し、更
に１００°Ｃで４時間保持して、本発明のアクリルポリ
オールを不揮発分５０．２％、粘度Ｕ−Ｖの溶液（以下
、アクリルポリオール溶液（１）という。）として得た
。

実施例２〜３、比較例１〜２ 実施例１において、使用した重合性不飽和単量体及び重
合開始剤の組成を第１表に示した通りとする以外は同様
の操作をくり返してアクリルポリオール溶液（２）〜（
３）及び比較用ポリオール溶液（１１〜（２）を得た。

第　　１　　表 実施例４〜６および比較例３〜４ 実施例１〜３および比較例１〜２で得られたアクリルポ
リオール溶液（１１〜（３）および比較用ポリオール溶
液（１）〜（２）のそれぞれに、酸化チタン（タイベー
クＲ−８２０，５原産業（株製）を不揮発分中顔料濃度
が４０重量係となるように配合し、サンドミルでよく分
散した。得られた分散液（以下、■液という。）のそれ
ぞれに対し、多官能インシアネート（スミジュールＮ１
住友バイエルウレタン■製）を１液中のヒドロキシル基
に対してインシアネート基の轟景比が１＝１となる量だ
け秤取してａ液とした。このＩ液と■液を混合し、更に
エアースプレーの可能な粘度までトルエン：酢酸ブチル
−１：１のシンナーで希釈して、本発明の二液ウレタン
樹脂塗料用組成物をビヒクル成分として含む塗料（１）
〜（３）および比較用塗料（１）〜（２）を得た。

ついで、エアースプレーでリン酸亜鉛処理板に乾燥膜厚
４０μになるように塗装したのち、６０℃で３０分間強
制乾燥して各種性能試験用の試験片を作成した。

塗膜の性能を次に示す性能試験方法により鉛筆硬度以外
は◎〜○〜Δ〜×の４段階で評価した。

評価結果は第２表に示す。

いて判定。

スプレ４性；　スプレ一時の作業性の良悪で判定。

乾　燥　性；　強制乾燥直後の指圧判定およびマスキン
グテストでの判定。

仕上シ感；　塗装皮膜の目視判定。

光　　　沢；　６０度鏡面反射率測定値の比較。

密　着　性；　塗装基材に対する密着性で判定。

鉛筆硬度；　三菱ユニでの傷付硬度。

耐溶剤性；　ウレタンシンナーでのラビング後の外観観
察で判定。

耐　候　性；　屋外バクロ後の光沢保持率での評価。

第　　２　　表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シクロアルキル基を含有する重合性不飽和単量体（
   ａ）５．０〜９７．９重量％、水酸基を含有する重合性
   不飽和単量体（ｂ）２０〜３５．０重量％、酸性官能基
   を含有する重合性不飽和単量体（ｃ）０．１〜５．０重
   量％及びその他の重合性不飽和単量体（ｄ）０．０〜９
   ２．９重量％（但し、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ
   ）の合計は１００重量％である。）を共重合してなるシ
   クロアルキル基を含有するアクリルポリオール。 ２、シクロアルキル基を含有する重合性不飽和単量体（
   ａ）５．０〜９７．９重量％、水酸基を含有する重合性
   不飽和単量体（ｂ）２．０〜３５．０重量％、酸性官能
   基を含有する重合性不飽和単量体（ｃ）０．１〜５．０
   重量％及びその他の重合性不飽和単量体（ｄ）０．０〜
   ９２．９重量％（但し、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（
   ｄ）の合計は１００重量％である。）を共重合してなる
   シクロアルキル基を含有するアクリルポリオールを含ん
   でなる水酸基含有化合物 並びにポリイソシアネート化合物 からなる二液ウレタン樹脂塗料用組成物。