JP2001514687A - 塗料バインダー調合物、その製造及び使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、12.6重量％以下の窒素含量を持つ82-40重量％のニトロセルロースと可塑剤として18-60重量％のホルミル化ポリウレタンからなる新しいニトロセルロース/可塑剤配合物に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 塗料バインダー調合物、その製造及び使用 本発明は、12.6重量％以下の窒素含量を持つ82-40重量％のニトロセルロース と可塑剤として18-60重量％のホルミル化ポリウレタンからなる新しいニトロセ ルロース/可塑剤配合物に関する。 ニトロセルロースは、多くの塗料システムの基本的な成分として知られている (例えば、U.Biethan，「塗料と溶剤」,Verlag Chemie GmbH，Weinheim,第1版,1979 ,8頁，参照)。 乾燥状態のニトロセルロースは、衝撃または摩擦により容易に発火されること があるので、貯蔵、取り扱い及び輸送時の危険を低減させるために、市販の塗料 のニトロセルロースは、少なくとも25重量％の量の安定化剤(例えば、湿潤化剤) または少なくとも18重量％の濃度のゼラチン化可塑剤によって処理されることが 必須である。 水に加えて、エタノール、イソプロパノール及びブタノール等のアルコール一 般が湿潤化剤として使用される。しかしながら、ニトロセルロースを含む塗料の 加工においては、アルコールは、放出を低減させるために塗装ユニットの下流に 設けられる慣用の吸収ユニットにおいてトラブルを引き起こす。アルコールは、 また、PU塗料において使用される場合にトラブルを引き起こす。アルコールは、 イソシアネートと反応して、低分子量化合物を生成し、その結果として塗装膜の 品質が顕著に低下される。 DE-A 30 41 085及び米国特許3 284 253では、湿潤化剤として不活性 溶剤(例えば、トルエン)を含有するニトロセルロースが述べられているが、これ らは、蒸留工程によって製造されるが、これは極めて高価で、安全問題をもたら す。 湿潤化剤を加えたニトロセルロースはすべて、湿潤化剤の蒸発または缶の中で の貯蔵時のサッギングの結果としての不均一な分布の問題を相変わらず有してい る。 ユーザーは、使用し得る溶剤を自由に選択できるので、ニトロセルロースは、 また、可塑化形状(いわゆるNCチップ)でも入手できる。これらのNCチップは、一 般に、水湿潤のニトロセルロース中に可塑剤を包含させることにより製造される 。この製造は、例えばDE 1 203 652、DE 1 570 121、DE 1 470 860及びDE 2 338 852に述べられている。 NCチップの製造に必須のものは、純粋な形状のゼラチン化可塑剤またはニトロ セルロースを溶解する有機溶剤の添加によりゼラチン化する性質を獲得する可塑 剤である。これらの有機溶剤は、乾燥時に再度除去される。従って、法的に必要 とされる放出値と爆発限界を確実に遵守せしめるために、このような製造工程で は環境技術の手段が必要である。 ニトロセルロースに対する可塑剤のゼラチン化能に加えて、NCチップの製造に 基本的な必須のものとして、食品の法律の点での認可性、耐マイグレーション性 及び良好な一般の機械的、化学的性質等の追加の可塑剤特性が市場により必要と される。 ポリウレタンは、必要とされる多数の性質に適合することは知られている。ポ リウレタンは、例えば良好な耐薬品性、耐熱性、耐光性(脂肪族イソシアネート をベースとするポリウレタンの場合)及び極めて良好な機械的性質の点でぬきん でいる。 ポリウレタン油により可塑化されたニトロセルロースの製造は、DOS 2 215 62 4に述べられている。この発明によれば、可塑剤の水性懸濁液が激しい撹拌と共 に、ニトロセルロースファイバーの水性懸濁液と合体される。得られた生成物は 、濾別され、圧搾され、カレンダーにより成形され、乾燥され、チップに切断さ れる。アニオン及びまたはノニオン乳化剤が可塑剤の懸濁液の製造に使用され、 これらは製造工程の後NCチップ中に残り、耐薬品性、特にそれから製造されるコ ーティングの耐水性を望ましくない形で低下させる。 上述の難点を回避するために、NCファイバーにポリウレタン可塑剤の直接添加 によりこのようなNCチップを製造することができるのは望ましいことである。 しかしながら、これ迄に公知のポリウレタン可塑剤またはポリウレタン油のゼ ラチン化能の欠如のために、これは、これ迄可能でなかった。 本発明の狙いは、特別に変性したポリウレタン可塑剤を用いることによりNCフ ァイバーへの直接的、従って経済的な添加を可能ならしめ、有機溶剤または乳化 剤等の追加の助剤に頼ることなく均質で、均一なゼラチン化製品を得ることであ った。 驚くべきことには、ホルミル化ポリウレタンを用いることにより、ニトロセル ロースに関するこれらのポリマー可塑剤のゼラチン化能は、増大され得、上述の 目的が達成される。 ホルミル化ポリウレタンは、例えばCentroplast^Rの商品名で入手することがで き、耐光性、耐熱性及び耐加水分解性の点でぬきんでている。これらは、更に、 FDA及びBGA[German Board of Health]の承認を得ている。これらの可塑剤の分子 量は、900と2,000g/モルの間である。 12.6重量％以下の窒素含量を持つニトロセルロースが本発明のニトロセルロー ス/可塑剤混合物の製造に使用される。10.0-12.6重量％以下の窒素含量を持つ種 々の粘度レベルの市販のニトロセルロースが特に好ましい。 本発明によるタイプの好ましいニトロセルロース/可塑剤調合物は、82-84重量 ％のニトロセルロースとホルミル化ポリウレタンをベースとする18-60重量％の 可塑剤である。 本発明によるタイプの好ましいニトロセルロース/可塑剤配合物において、ホ ルミル化ポリウレタンの一部をニトロセルロースに対して公知の他の可塑剤(例 えば、A.Kraus,ニトロセルロース塗料ハンドブック、第3部:可塑剤,Wilhelm Pan segrau Verlag,Berlin-Wilmersdorf,1961参照)により置き換える可能性が存在す る。好適な他の可塑剤は、なかんずく、例えばジブチルフタレートまたはジオク チルフタレート等のフタル酸エステル、例えばアセチルトリブチルサイトレート 等のクエン酸エステル、例えば2-エチルヘキシルジフェニルホスフェート等のリ ン酸エステル、例えばジイソブチルアジペート等のアジピン酸エステル、例えば ジイソブチルセバケート等のセバシン酸エステル、例えばエポキシ化大豆油(ESO )またはエトキシル化ヒマシ油等の天然産の脂肪酸のエポキシ化あるいはエトキ シル化エステルまたはトリグリセライド、例えばサッカロースアセテートイソブ チレート(SAIB)等の糖誘導体、及びグリセロールジあるいはトリアセテート等の グセロール誘導体である。 本発明によるニトロセルロース/可塑剤配合物は、DE 1 203 652及び次の実施 例に述べられているように、圧縮効果を持たないミキサー中で水湿潤のニトロセ ルロースに可塑剤を直接加えることにより製造される。 本発明は、また、所望のいかなる基材でもコーティングするための塗料原料と してのこの新しいNCチップの使用を提供する。特別な側面の要求に適合させるた めに、本発明によるNCチップは、更なる塗料原料と組合わせることができる。挙 げるべき例は、本発明による塗料バインダー調合物の木材、紙、皮革、繊維及び フィルム用の塗料及び印刷インクにおける使用である。 この塗料は、例えばスプレー、流し込み、浸漬またはロール塗り等の塗装技術 の慣用の方法により塗布される。 次の実施例は、本発明を制約でなく、例示することを意図されている。実施例 実施例１ 62.55kgの含水量28.1％の水湿潤のニトロセルロース(DIN53179による標準タイ プA30)を高速攪拌機と粉砕装置を備えた公称容量3001の横型円筒ミキサー中に、 ミキサーの充填レベルが公称容量の約85％であるように、ゆるく装入する。9kg のCentroplast^RFU112(=Vianova Resinsのホルミル化脂肪族ポリウレタンのポリ マー可塑剤)を、60℃迄加熱し、攪拌機を運転しながら、スプレー装置により10 分間で水湿潤のニトロセルロースにスプレーする。このプロセスの間に、ニトロ セルロースは、その繊維構造を失い、自由流動性の顆粒に変換され、次にミルに かけられ、不織物とされる。次に、不織物を小板(いわゆる、チップ)に切断する 。最後に、チップを＜2％の含水量迄乾燥する。実施例２ 付加の二重壁ジャケットを備えた、実施例１に述べたミキサーを48.1kgの含水 量27.2％の水湿潤のニトロセルロース(DIN53179による標準タ イプE24)で充填する。次に、ミキサーを蒸気により100℃迄加熱し、60℃迄加熱 した7.7kgのCentroplast^RFU210(=Vianova Resinsのホルミル化脂肪族ポリウレタ ンのポリマー可塑剤)を10分間で水湿潤のニトロセルロースにスプレーする。最 後に、後混合を5分間行い、顆粒製品を実施例１に述べたように更に仕上げを行 う。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 リユーマン，エアハルト ドイツ連邦共和国デー―29699ボムリツ ツ・カスタニエンベーク２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．12.6重量％以下の窒素含量を持つ82-40重量％のニトロセルロースと可塑 剤として18-60重量％のホルミル化ポリウレタンからなるニトロセルロース/可塑 剤配合物。 ２．ホルミル化ポリウレタンの一部がそれ自体公知の可塑剤により置換されて いることを特徴とする請求の範囲１に記載のニトロセルロース/可塑剤配合物。 ３．請求の範囲１または２のいずれか一つに記載のニトロセルロース/可塑剤 配合物の塗料原料としての使用。