JP2000026771A - 塗料及び印刷インキ用硬化促進剤 - Google Patents

塗料及び印刷インキ用硬化促進剤

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JP2000026771A
JP2000026771A JP20035198A JP20035198A JP2000026771A JP 2000026771 A JP2000026771 A JP 2000026771A JP 20035198 A JP20035198 A JP 20035198A JP 20035198 A JP20035198 A JP 20035198A JP 2000026771 A JP2000026771 A JP 2000026771A
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cobalt
metal soap
soap
calcium
curing accelerator
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JP20035198A
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English (en)
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Shigeki Matsunaga
茂樹 松永
Sachiyo Shiiki
幸代 椎木
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DIC Corp
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】鉛石鹸を使用せず、かつ、コバルト添加量を減
らしても、塗料及び印刷インキの特に厚膜での乾燥時間
を大幅に短縮し、塗膜の光沢、付着性を向上させる硬化
促進剤を提供する。 【解決手段】コバルト金属石鹸、カルシウム金属石鹸及
びアミノアルコールからなる硬化促進剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、分子内に不飽和脂
肪酸基を有する塗料及び印刷インキ用樹脂に適用する硬
化促進剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、アルキッド樹脂等、乾性油の如
き分子内に不飽和脂肪酸基を有する樹脂を含有する塗料
等には、補助剤として硬化促進剤(ドライヤー)が添加
される。従来、硬化促進剤としては、コバルト、鉛等の
金属石鹸が用いられてきた。しかしながら、近年、低公
害化あるいは作業者に対する安全衛生上の改善の目的か
ら、硬化促進剤の脱鉛化が進んでいる。また、コバルト
地金の供給不安定等によって、硬化促進剤の省コバルト
化も進んでおり、コバルト及び鉛の使用量を抑えた硬化
促進剤を開発することが必要となってきた。
【0003】鉛石鹸を使用しない代わりに、コバルト石
鹸の使用量を多くすれば、硬化性能が向上するが、皮膜
の表面硬化が早く進むため、しわや縮みを生じ易く、ま
た、コバルト石鹸を多く使用すると、樹脂のコストアッ
プになり、実用的ではない。
【0004】アルミニウムキレートも鉛石鹸代替物とし
て有用であるが(特公昭61−50114)、塗料に皮
張り防止剤として広く用いられているメチルエチルケト
オキシムと共用した場合、赤橙色の着色を起こし塗料の
色相を汚染するため、その使用には制限がある。
【0005】また、硬化促進剤の活性を増大させるた
め、1,10−フェナンソロリンや2,2’−ジピリジ
ル等の添加剤があり、マンガン石鹸との組み合わせによ
る硬化促進効果が知られているが(米国特許25658
97)、初期の硬化の促進効果は良いものの、これらの
硬化促進剤を配合した塗料は、塗料保存中に促進効果が
減退してしまう欠点がある。
【0006】さらに、硬化促進剤の活性を増大させる添
加剤として、特開平6−172689号公報には、ジピ
リジルとコバルト金属石鹸との組み合わせが開示されて
いるが、この混合物は茶褐色を呈し塗料を着色してしま
うため、白色塗料には使用しにくいという欠点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、鉛を使用せず、しかも鉛がもたらす硬化性
能に匹敵し、更にはそれを凌駕する性能を有し、かつ、
塗料を着色させない硬化促進剤を提供すること、及び、
コバルト石鹸を使用する場合にはその使用量をできるだ
け少なくすることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意研究を行った結果、コバルト金属
石鹸、カルシウム金属石鹸、アミノアルコールからなる
硬化促進剤を、分子内に不飽和脂肪酸基を有する塗料及
び印刷インキに配合した場合に、コバルト石鹸の活性を
高め、鉛石鹸を使用しなくとも、コバルト石鹸及び鉛石
鹸を配合した従来の分子内に不飽和脂肪酸基を有する樹
脂に比べ、特に厚膜での乾燥時間を大幅に短縮し、乾燥
効果の減退や塗料に使用した際の着色も無く、塗膜の光
沢、硬度を向上させ、かつ、コバルトの添加量を減らし
ても乾燥時間を短縮することを見い出し、本発明を完成
するに至った。
【0009】即ち、本発明は上記課題を解決するため
に、コバルト金属石鹸、カルシウム金属石鹸、アミノア
ルコールからなる硬化促進剤を提供するものである。
【0010】本発明は、次の発明を提供する。
【0011】1. コバルト金属石鹸(A)、カルシウム
金属石鹸(B)、アミノアルコール(C) からなる、分子内
に不飽和脂肪酸基を有する塗料及び印刷インキ用樹脂に
適用する硬化促進剤。
【0012】2. アミノアルコールが、ジエチルエタ
ノールアミン、ジブチルエタノールアミン、n−ブチル
ジエタノールアミンより選ばれる少なくとも1種である
上記1記載の硬化促進剤。
【0013】3. コバルト金属石鹸中のコバルト金属
1重量部に対して、アミノアルコールを1〜3重量部に
なるような量を含んでなる、上記1または2記載の硬化
促進剤。
【0014】4. コバルト金属石鹸中のコバルト金属
1重量部に対して、カルシウム金属石鹸中のカルシウム
金属を0.02〜0.5重量部になるような量を含んで
なる、上記1または2記載の硬化促進剤。
【0015】
【発明の実施形態】本発明の硬化促進剤は、コバルト金
属石鹸、カルシウム金属石鹸、アミノアルコールを必須
成分として含むものである。
【0016】本発明で使用するコバルト及びカルシウム
金属石鹸としては、公知慣用のものがいずれも使用でき
るが、例えば、オクチル酸塩、ネオデカン酸塩の如き炭
素原子数7〜12の脂肪族モノカルボン酸塩、トール油
脂肪酸塩、ナフテン酸塩等が挙げられる。
【0017】アミノアルコールとコバルト金属石鹸の使
用割合は、特に制限されないが、コバルト金属石鹸のコ
バルト金属1重量部に対しアミノアルコールが3重量部
以下となる範囲が好ましく、特に1〜3重量部となる範
囲が、塗膜の硬度、光沢が良好な点で好ましい。
【0018】カルシウム金属石鹸とコバルト金属石鹸の
使用割合は、特に制限されないが、具体的には、コバル
ト金属石鹸中のコバルト金属1重量部に対しカルシウム
金属石鹸中のカルシウム金属が0.5重量部以下となる
範囲が好ましく、特に0.02〜0.5重量部となる範
囲が、塗膜の耐水性が良好な点で好ましい。
【0019】本発明で使用するアミノアルコールとして
は、公知慣用ものがいずれも使用できるが、例えば、モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタ
ノールアミン、ジブチルエタノールアミン、メチルエタ
ノールアミン、メチルジエタノールアミン、エチルエタ
ノールアミン、n−ブチルエタノールアミン、n−ブチ
ルジエタノールアミン、t−ブチルエタノールアミン、
t−ブチルジエタノールアミン、ジメチルイソプロパノ
ールアミン、ジメチルブタノールアミン、ジメチルヘキ
サノールアミン、ジメチルアミノフェノール等が挙げら
れ、これらから選ばれた1種もしくは2種以上が使用で
きるが、特にジエチルエタノールアミン、ジブチルエタ
ノールアミン、n−ブチルジエタノールアミンが好まし
い。
【0020】本発明の硬化促進剤は、コバルト金属石
鹸、カルシウム金属石鹸、アミノアルコールを分子内に
不飽和脂肪酸基を有する樹脂に配合して用いるが、コバ
ルト金属石鹸、カルシウム金属石鹸、アミノアルコール
を溶剤に溶解させた溶液として用いると好ましい。
【0021】当該溶剤としては、例えば、トルエン、キ
シレン、ヘプタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ミネラ
ルスピリットなどの炭化水素系溶媒、メタノール、エタ
ノール、プロパノール、シクロヘキサノールなどのアル
コール系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、プロピ
ルエーテル、メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセ
ロソルブ、メチルカルビトール、ブチルカルビトールな
どのエーテル系溶媒などが挙げられ、これらから選ばれ
た1種もしくは2種以上が使用できる。
【0022】本発明の硬化促進剤を配合する、分子内に
不飽和脂肪酸基を有する塗料用樹脂又は印刷インキ用樹
脂としては、公知慣用のものがいずれも使用できるが、
当該コバルト石鹸により酸化重合を起こして硬化が促進
される樹脂、具体的には乾性油または半乾性油、例えば
ヒマシ油、ヤシ油、アマニ油、キリ油、大豆油、トール
油、サフラワー油、合成乾性油等の樹脂成分を主成分と
するアルキッド系樹脂や、変性フェノール樹脂、エポキ
シエステル樹脂などの油変性樹脂が挙げられる。
【0023】また、この硬化促進剤の配合量は、分子内
に不飽和脂肪酸基を有する塗料用樹脂又は印刷インキ用
樹脂中の樹脂不揮発分100部に対して、コバルト金属
原子に換算して、0.001〜1重量部、好ましくは
0.01〜0.2重量部の範囲である。なお、樹脂には
必要に応じて、マンガン、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、ジ
ルコニウム、ビスマス、セリウムなどの金属石鹸や各種
の顔料、タレ止め剤、皮張り防止剤、その他の塗料添加
剤などを配合することができる。
【0024】尚、本発明には、鉄金属石鹸、ニッケル金
属石鹸、銅金属石鹸、亜鉛金属石鹸、ジルコニウム金属
石鹸、ビスマス金属石鹸、セリウム金属石鹸からなる群
から選ばれる少なくとも1種の金属石鹸を主体として、
コバルト金属石鹸(A)、カルシウム金属石鹸(B)、
アミノアルコール(C)からなる硬化促進剤を添加し
た、分子内に不飽和脂肪酸基を有する塗料用または印刷
インキ用樹脂に適用する硬化促進剤、という実施形態も
含まれる。この場合には、本発明の硬化促進剤は、組成
割合上の主体となる金属石鹸に対して改質剤的に作用す
る。
【0025】本発明の硬化促進剤は、塗料や印刷インキ
に用いられる、分子内に不飽和脂肪酸基を有する樹脂に
添加して用いられる。こうすることにより、塗料組成物
や印刷インキ組成物が調製できる。調製された塗料や印
刷インキは、適宜必要な層厚(膜厚)となる様に塗布ま
たは印刷して乾燥される。この際の層厚は、通常、1〜
500μmの範囲で選択できるが、膜厚が比較的厚膜と
なる様に用いられる場合、具体的には100〜300μ
mの範囲で特に優れた効果を発現する。
【0026】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を更に
具体的に説明する。なお、例中の部及び%はすべて重量
基準である。
【0027】(実施例1〜4)チタンホワイト顔料(石
原産業株式会社製R−820)1960g、塗料用樹脂
ベッコゾールP470−70(大日本インキ化学工業株
式会社製の分子内に不飽和脂肪酸基を有するアルキッド
系樹脂)3340g、ミネラルスピリット280g、皮
張防止剤(メチルエチルケトオキシム)20gを3本ロ
ールで混練して得た塗料40gに、 Co-NAPHTHENATE 6
%、 Ca-NAPHTHENATE 3%(大日本インキ化学工業株式会
社製商品名)とアミノアルコールとを表1に示した割合
(樹脂不揮発分100部に対するコバルト分、カルシウ
ム分、アミノアルコール分の割合)で添加して得られた
塗料を調製し、塗料の着色を測定した。さらに、これら
の塗料をガラス板上にアプリケータを用いて厚さ76μ
mの塗膜をひき、RCI〔米国ライヒホールド・ケミカ
ル社(REICHHOLD CHEMICALS INC.)の商標〕型乾燥時間
測定機により乾燥時間を測定すると共に、得られた塗膜
の物性を測定した。また、同様の方法により150μm
の塗膜をひき、乾燥時間を測定した。これらの結果を表
1にまとめて示した。
【0028】(比較例1)従来技術における硬化促進剤
の平均水準的性能を示す目的で、上記塗料40gに、Co
-NAPHTHENATE 6%、Pb-NAPHTHENATE 15%(以上いずれも大
日本インキ化学工業株式会社製商品名)を、表1に示す
割合(樹脂不揮発分100部に対するコバルト分または
鉛分の割合)で添加して、得られた塗料の乾燥時間と塗
膜の物性を測定した。得られた結果を表1に示した。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】*1)添加量:樹脂不揮発分100部に対
する金属分またはアミノアルコールの添加量。 *2)乾燥時間:温度25℃、湿度60%で測定。 *3)硬化促進剤を配合した塗料を60℃で14日間保
存後測定。 *4)塗料の着色:硬化促進剤を配合した塗料を60℃
で3日間保存後、目視判定(○:着色しない ×:着色
する) *5)耐水性:7日間水中に浸漬後、目視判定(○:異
常なし、×:異常あり) *1)〜*4)に関しては、以下の表の場合も同様とす
る。
【0032】(塗膜物性の評価方法) 「光沢」 :JIS K5400中の60度鏡面光沢度
試験に準じ、試験を行った。
【0033】「スオードロッカー」 :スオードロッカ
ー試験器(テスター産業製)を用い、ガラス板での値を
100とした時の測定値で示した。
【0034】「鉛筆硬度」 :JIS K5400中の
鉛筆引っかき試験に準じ、試験を行った。 「耐水性」 :JIS K5400中の耐水性試験に
準じ、試験を行った。
【0035】(比較例2〜4)上記塗料40gに、Co-N
APHTHENATE 6%、Mn-NAPHTHENATE 6%(以上いずれも大日
本インキ化学工業株式会社製商品名)、アルミニウムキ
レート(DICNATE AL-500:大日本インキ化学工業株式会
社製商品名)、2,2’−ジピリジルを表2に示す割合
(樹脂不揮発分100部に対する金属分またはジピリジ
ルの割合)で添加して、得られた塗料の乾燥時間と着色
を測定した。これらの結果を表2に示す。
【0036】
【表3】
【0037】
【表4】
【0038】
【発明の効果】本発明の硬化促進剤は、コバルト金属石
鹸、カルシウム金属石鹸及びアミノアルコールからな
り、鉛石鹸を使用せず、かつ、コバルト添加量を減らし
ても、塗料及び印刷インキの特に厚膜での乾燥時間を大
幅に短縮し、塗膜の光沢、硬度を向上させるもので、本
発明に係る硬化促進剤は、産業上重要な価値を有する。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コバルト金属石鹸(A)、カルシウム金属
    石鹸(B)、アミノアルコール(C)からなる、 分子内に不
    飽和脂肪酸基を有する塗料及び印刷インキ用樹脂に適用
    する硬化促進剤。
  2. 【請求項2】 アミノアルコールが、ジエチルエタノー
    ルアミン、ジブチルエタノールアミン、n−ブチルジエ
    タノールアミンより選ばれる少なくとも1種である請求
    項1記載の硬化促進剤。
  3. 【請求項3】 コバルト金属石鹸中のコバルト金属1重
    量部に対して、アミノアルコールを1〜3重量部になる
    ような量を含んでなる、請求項1または2記載の硬化促
    進剤。
  4. 【請求項4】 コバルト金属石鹸中のコバルト金属1重
    量部に対して、カルシウム金属石鹸中のカルシウム金属
    を0.02〜0.5重量部になるような量を含んでな
    る、請求項1または2記載の硬化促進剤。
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