JP2004231731A - Gas barrier coating material - Google Patents

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JP2004231731A JP2003020169A JP2003020169A JP2004231731A JP 2004231731 A JP2004231731 A JP 2004231731A JP 2003020169 A JP2003020169 A JP 2003020169A JP 2003020169 A JP2003020169 A JP 2003020169A JP 2004231731 A JP2004231731 A JP 2004231731A
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Takashi Nomura
岳志 野村
Goji Koyama
剛司 小山
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating material applicable even to packaging materials for foodstuffs and pharmaceuticals which require, in addition to excellent performances of rust prevention, corrosion prevention, decorative nature, and the like, high gas barrier properties through shielding various gases, such as oxygen, water vapor, and flavoring ingredients. <P>SOLUTION: The gas barrier coating material is one in which the film forming component is a gas barrier coating material composition predominantly composed of a compound (A) containing an active hydrogen and an organic polyisocyanate compound (B). Characteristically the hardened coating film formed from the coating material composition contains 20 wt.% or more of xylylenediamine skeletal structure. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はガスバリア性ポリウレタン樹脂塗料に関するものであり、防錆、防食、美粧を目的とする塗料や、高いガスバリア性が要求される食品や医薬品などの包装材料などの広い産業分野に利用される塗料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ポリウレタン樹脂は各種基材に対する接着性、耐熱性、耐薬品性、電気特性、機械特性及び樹脂自身の耐候性等、他の樹脂に比較して多くの優れた特性を有するため、防錆、防食、美粧を目的とする塗料や、土木、建築用接着剤など広い産業分野で利用されている。一般に塗料分野で使用されるポリウレタン樹脂組成物は殆どガスバリア性を有していないことから、ポリウレタン樹脂塗料を利用する場合には、腐食因子の透過抑制のために、塗膜の厚みを大きくする、他材料を重ねて被覆する、フィラーを併用するなど様々な工夫がなされている。
【0003】
一方、ガスバリア性を有するポリウレタン樹脂およびこれを含むガスバリアフィルムが開示されている(特許文献1参照。)。また、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーを用いたガスバリア性積層延伸フィルムが開示されている(特許文献2参照。)。また、層状粘土鉱物を用いることによりガスバリア性を向上させるポリウレタン複合材料が開示されている(特許文献3参照。)。しかしこれらはいずれも熱可塑性樹脂であることから、塗料用組成物としては適していない。またこれらの樹脂は基材との接着性までは有していないことから、ガスバリア性が要求される食品や医薬品などの包装材料に用いられる際には、従来より用いられているガスバリアフィルム層と同様の使用に留まらざるを得ず、包装材料にガスバリア性が要求される場合には、従来の通常フィルムに対してこれらガスバリアフィルム層を積層し、なおかつガスバリアフィルム層の両面に新たな接着剤の塗布が必要となってしまうことから、積層フィルムの製造コストやラミネートにおける作業工程で不利を被るばかりでなく、昨今問題視されている廃棄物の増大化による環境への影響が懸念されることは必然である。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−98047号公報
【特許文献2】
特開平7−112518号公報
【特許文献3】
特開平10−168305号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、防錆、防食、美粧等ポリウレタン樹脂が有する優れた性能に加え、酸素、水蒸気、香気成分等各種ガスの遮蔽による高いガスバリア性が要求される食品や医薬品などの包装材料にも適用できる塗料を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、特定の特定の骨格構造を含有する塗料用組成物がポリウレタン樹脂の優れた性能に加え、高いガスバリア性を有すること、該塗料用組成物から優れた塗料が得られることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、活性水素含有化合物(A)および有機ポリイソシアネート化合物(B)を主成分とするガスバリア性塗料用組成物を塗膜形成成分とするガスバリア性塗料であって、該塗料用組成物より形成される硬化塗膜中に(1)式に示される骨格構造が20重量%以上含有されることを特徴とするガスバリア性塗料に関する。
また、本発明は、活性水素含有化合物(A)および有機ポリイソシアネート化合物(B)を主成分とするガスバリア性塗料用組成物を硬化させて得られた塗膜であって、該塗膜中に(1)式に示される骨格構造が20重量%以上含有されることを特徴とするガスバリア性塗膜に関する。
【化3】

Figure 2004231731
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明のガスバリア性塗料は、活性水素含有化合物(A)および有機ポリイソシアネート化合物(B)を塗膜形成成分とするガスバリア性塗料であって、(A)と(B)を主成分とするガスバリア性塗料用組成物より得られる硬化塗膜中に前述の(1)式に示される骨格構造が20重量%以上含有されることを特徴としている。該塗料用組成物を利用して塗膜を形成する際に、塗膜中に上記(1)の骨格構造が高いレベルで含有されることにより、高いガスバリア性及び基材に対する良好な接着性が発現する。以下に、ガスバリア性塗料用組成物の主成分である活性水素含有化合物(A)と有機ポリイソシアネート化合物(B)について説明する。
【0008】
本発明において、活性水素含有化合物(A)は、ポリアミンのアルキレンオキシド付加物、アミド基含有ポリオール、ポリイソシアネート化合物のポリオール付加物およびポリオールから選ばれる少なくとも1種の化合物である。これらは、脂肪族化合物、脂環族化合物、芳香脂肪族化合物および芳香族化合物のいずれであってもよく、使用用途およびその用途における要求性能に応じて適宜選択することが可能であるが、より高いガスバリア性及び基材との良好な接着性の発現を考慮した場合には芳香族部位または脂環族部位を分子内に含む活性水素含有化合物が好ましく、上記(1)の骨格構造を分子内に含む活性水素含有化合物がより好ましい。また活性水素含有化合物は、末端官能基としてアミノ基および/または水酸基を有し、化合物中の活性水素の総数が2以上であるが、高いガスバリア性及び基材との良好な接着性の発現を考慮した場合には活性水素の総数は3以上が好ましく、4以上がさらに好ましい。
【0009】
前記ポリアミンとしては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン等の脂肪族ポリアミン、1,3−または1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、4,4’−、2,4’−または2,2’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、イソホロンジアミン、ノルボルナンジアミン等の脂環族ポリアミン、m−またはp−キシリレンジアミン、α,α,α’,α’−テトラメチル−m−キシリレンジアミン、α,α,α’,α’−テトラメチル−p−キシリレンジアミン等等の芳香脂肪族ポリアミン、2,4−または2,6−トリレンジアミン、4,4’−、2,4’−または2,2’−ジアミノジフェニルメタン等の芳香族ポリアミンが例示できる。
【0010】
前記アミド基含有ポリオールとしては、ヒドロキシアルキルアミド等が例示できる。
【0011】
前記ポリイソシアネート化合物としては、m−またはp−フェニレンジイソシアネート、2,4−または2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−、2,4’−または2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−トルイジンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、1,5−または2,6−ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート、m−またはp−キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチル−m−キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチル−p−キシリレンジイソシアネート等の芳香脂肪族ポリイソシアネート、1,3−または1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,3−または1,4−ビス(イソシアナートメチル)シクロヘキサン、4,4’−、2,4’−または2,2’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等の脂環族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート、および前記芳香族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネートおよび脂肪族ポリイソシアネートのビュレット体、アロハネート体、ウレトジオン体、イソシアヌレート体などが例示できる。
【0012】
前記ポリオールとしてはエチレングリコール、1,2−または1,3−プロパンジオール、1,3−または1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の脂肪族ポリオール、1,3−または1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ポリオール、m−またはp−キシリレングリコール等の芳香脂肪族ポリオールが例示できる。
【0013】
前記ポリアミンのアルキレンオキシド付加物は、アルキレンオキシドの炭素数がいずれであっても高いガスバリア性及び基材との良好な接着性を発現するが、より高いガスバリア性及び優れた接着性の発現を考慮した場合にはアルキレンオキシドの炭素数を2〜4とすることが好ましい。また前記ポリアミンとアルキレンオキシドとの反応モル比については、いずれであってもガスバリア性を発現するが、より高いガスバリア性の発現を考慮した場合にはモル比([アルキレンオキシド]/[ポリアミン])が2〜16の範囲であることが好ましい。
【0014】
前記ポリイソシアネート化合物に付加させるポリオールは、前記ポリオールのいずれを用いてもよく、反応当量比についてもいずれであっても高いガスバリア性及び基材との良好な接着性を発現するが、より高いガスバリア性及び優れた接着性の発現を考慮した場合には当量比([ポリオール]/[ポリイソシアネート化合物])が2〜20の範囲であることが好ましい。反応方法としては、前記構成成分の添加順序として特に制限はなく、各成分の全量を逐次または同時に混合し、あるいは必要に応じて反応途中に適宜、ポリイソシアネート化合物を再添加することなど、従来本分野にて用いられている種々の方法を採用することができる。また反応時には、必要に応じて有機溶剤を用いることができる。有機溶剤としては、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等が例示できる。これらの有機溶媒は、単独または二種類以上組み合わせて使用できる。さらに反応時には、必要に応じて反応促進剤としては、公知の有機金属化合物(鉛または錫化合物)、3級アミンなどが使用できる。反応温度はポリイソシアネート化合物およびポリオールの種類に応じて20〜160℃の範囲で反応させることができる。得られる生成物もポリイソシアネート化合物およびポリオールの種類によって室温で固体〜液体まで種々の形態をとることができる。
【0015】
さらに、柔軟性や耐衝撃性、耐湿熱性などの諸性能を向上させるため、前記活性水素含有化合物(A)は単独または適切な割合で混合した混合物として使用することができる。
【0016】
前記活性水素含有化合物(A)は、より高いガスバリア性及び基材との良好な接着性の発現を考慮した場合には、芳香脂肪族ポリアミンのアルキレンオキシド付加物、芳香脂肪族ポリイソシアネート化合物のポリオール付加物および芳香脂肪族ポリオールが好ましく、芳香脂肪族ポリアミンのアルキレンオキシド付加物がより好ましい。
【0017】
本発明において、有機ポリイソシアネート化合物(B)は、下記の(a)と(b)の反応生成物、または(a)、(b)および(c)の反応生成物であって、末端に2個以上のNCO基を有するものである。
(a)多官能イソシアネート化合物
(b)多官能アルコール
(c)アルカノールアミン、多官能アミン、多官能カルボン酸から選ばれる少なくとも1つの化合物
【0018】
これらは脂肪族化合物、脂環族化合物、芳香脂肪族化合物および芳香族化合物のいずれであってもよく、使用用途およびその用途における要求性能に応じて適宜選択することが可能であるが、より高いガスバリア性及び基材との良好な接着性の発現を考慮した場合には、芳香族部位または脂環族部位を分子内に含む有機ポリイソシアネート化合物が好ましく、上記(1)の骨格構造を分子内に含む有機ポリイソシアネート化合物がより好ましい。成分(a)と(b)の、または成分(a)、(b)および(c)の反応当量比は、いずれであっても高いガスバリア性を発現するが、より高いガスバリア性の発現を考慮した場合には当量比([成分(a)]/[成分(b)]または[成分(a)]/[成分(b)+成分(c)])が2〜30であることが好ましい。
【0019】
有機ポリイソシアネート化合物(B)を生成させる反応方法としては、前記構成成分の添加順序として特に制限はなく、各成分の全量を逐次または同時に混合し、あるいは必要に応じて反応途中に適宜、多官能イソシアネート化合物を再添加することなど、従来本分野にて用いられている種々の方法を採用することができる。また反応時には、必要に応じて有機溶媒を用いることができる。有機溶媒としては、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等が例示できる。これらの有機溶媒は、単独または二種類以上組み合わせて使用できる。さらに反応時には、必要に応じて反応促進剤としては、公知の有機金属化合物(鉛または錫化合物)、3級アミンなどが使用できる。反応温度は(a)、(b)および(c)の種類に応じて20〜200℃の範囲で反応させることができる。得られる生成物も(a)、(b)および(c)の種類によって室温で固体〜液体まで種々の形態をとることができる。(a)と(b)の反応生成物中、または(a)、(b)および(c)の反応生成物中に過剰の未反応成分(a)が存在した場合には、薄膜蒸留、抽出等既存の方法により反応生成物中から除去することができる。
【0020】
成分(a)多官能イソシアネート化合物は使用用途およびその用途における要求性能に応じて単独または二種類以上組み合わせて使用できる。多官能イソシアネート化合物としては、m−またはp−フェニレンジイソシアネート、2,4−または2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−、2,4’−または2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−トルイジンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、1,5−または2,6−ナフタレンジイソシアネート等の芳香族多官能イソシアネート化合物、m−またはp−キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチル−m−キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチル−p−キシリレンジイソシアネート等の芳香脂肪族多官能イソシアネート化合物、1,3−または1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,3−または1,4−ビス(イソシアナートメチル)シクロヘキサン、4,4’−、2,4’−または2,2’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等の脂環族多官能イソシアネート化合物、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族多官能イソシアネート化合物、更に、前記芳香族多官能イソシアネート化合物、芳香脂肪族多官能イソシアネート化合物、脂環族多官能イソシアネート化合物および脂肪族多官能イソシアネート化合物のビュレット体、アロハネート体、ウレトジオン体、イソシアヌレート体などが例示できる。
【0021】
成分(b)は、炭素数2〜10の多官能アルコールより選ばれる少なくとも1つの多官能アルコールであって、使用用途およびその用途における要求性能に応じて適宜選択することが可能である。多官能アルコールとしては、エチレングリコール、1,2−または1,3−プロパンジオール、1,3−または1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の脂肪族ポリオール、1,3−または1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ポリオール、m−またはp−キシリレングリコール等の芳香脂肪族ポリオールが例示できる。
【0022】
成分(c)は、芳香族多官能アミン、芳香脂肪族多官能アミン、脂環族多官能アミン、脂肪族多官能アミン、脂肪族アルカノールアミン、芳香族多官能カルボン酸、脂環族多官能カルボン酸および脂肪族多官能カルボン酸から選ばれる少なくとも1つの化合物であって、使用用途およびその用途における要求性能に応じて適宜選択することが可能である。
【0023】
前記芳香族多官能アミンとしては2,4−または2,6−トリレンジアミン、4,4’−、2,4’−または2,2’−ジアミノジフェニルメタン等、芳香脂肪族多官能アミンとしてはm−またはp−キシリレンジアミン、α,α,α’,α’−テトラメチル−m−キシリレンジアミン、α,α,α’,α’−テトラメチル−p−キシリレンジアミン等、脂環族多官能アミンとしては、1,3−または1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、4,4’−、2,4’−または2,2’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、イソホロンジアミン、ノルボルナンジアミン等、脂肪族多官能アミンとしてはエチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等、脂肪族アルカノールアミンとしてはエタノールアミン、プロパノールアミン等が例示できる。芳香族多官能カルボン酸としては、イソフタル酸、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、パラフェニレンジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等、脂環族多官能カルボン酸としては1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等、脂肪族多官能カルボン酸としてはマロン酸、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸等が例示できる。
【0024】
有機ポリイソシアネート化合物(B)として利用する際に、より高いガスバリア性及び基材との良好な接着性の発現を考慮した場合、成分(a)である多官能イソシアネート化合物は、キシリレンジイソシアネート、およびキシリレンジイソシアネートより誘導される化合物であるビュレット体、アロハネート体、ウレトジオン体およびイソシアヌレート体から選ばれる少なくとも1つの化合物であることが好ましく、キシリレンジイソシアネートがより好ましい。
【0025】
本発明のガスバリア性塗料は、前記ガスバリア性塗料用組成物より形成される硬化塗膜中に前述の(1)式に示される骨格構造が20重量%以上含有されており、好ましくは25重量%以上、さらに好ましくは30重量%以上である。該塗膜中に(1)式に示される骨格構造が20重量%以上含有されることにより、高いガスバリア性及び基材との良好な接着強度を発現することが可能となる。
【0026】
本発明において、ガスバリア性塗料用組成物の主成分である活性水素含有化合物(A)および有機ポリイソシアネート化合物(B)の配合割合については、一般に活性水素含有化合物と有機ポリイソシアネート化合物との反応によりポリウレタン樹脂反応生成物を作製する場合の標準的な配合範囲であってよい。具体的には、活性水素含有化合物(A)中の水酸基数およびアミノ基数の合計に対する有機ポリイソシアネート化合物(B)中のイソシアネート基数の比が0.8〜3.0、好ましくは0.9〜2.5の範囲である。
【0027】
本発明においては、活性水素含有化合物(A)および有機ポリイソシアネート化合物(B)は、長時間共存させると硬化反応が進行するため、これらを含む硬化塗膜形成成分を2液以上に分けて保管する必要があり、使用直前にこれらの液を配合してガスバリア性塗料用組成物を形成させることが好ましい。
【0028】
本発明におけるガスバリア性塗料用組成物の硬化反応は、その硬化反応物を得るのに十分な組成物の濃度および温度で実施されるが、これは開始材料の選択により変化し得る。すなわち、組成物の濃度は選択した材料の種類および当量比などにより、溶剤を用いない場合から、ある種の適切な有機溶媒を用いて約5重量%程度の組成物濃度にする場合までの様々な状態をとり得る。同様に、硬化反応温度は室温から約140℃までの範囲で選択できる。適切な有機溶媒としては、反応に対して不活性な溶媒であれば特に限定はされず、例えばトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、アセトニトリル等のニトリル類、ジメチルホルミアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、等が挙げられる。これらの有機溶媒は、単独または二種類以上組み合わせて使用できる。またウレタンおよび/またはウレア化反応では、必要に応じてアミン系触媒、錫系触媒、鉛系触媒等のウレタン化触媒を単独または二種類以上組み合わせて使用できる。
上記反応により導入されるウレタン基部位は高い凝集力を有しており、さらに前記塗膜中に前述の(1)式に示される骨格構造が高い割合で存在することにより、より高い酸素バリア性および金属やコンクリート、プラスチックなどの基材との良好な接着強度が得られる。
【0029】
また、本発明において、前記ガスバリア性塗料用組成物には、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、エポキシ系樹脂組成物、ポリアクリル系樹脂組成物、ポリウレア系樹脂組成物等の熱硬化性樹脂組成物を混合してもよい。
【0030】
本発明におけるガスバリア性塗料用組成物を金属やコンクリート、プラスチックなど一般的な基材に塗布する場合においては、各種基材の表面の湿潤を助けるために、前記ガスバリア性塗料用組成物の中に、シリコンあるいはアクリル系化合物といった湿潤剤を添加しても良い。適切な湿潤剤としては、ビックケミー社から入手しうるBYK331、BYK333、BYK348、BYK381などがある。これらを添加する場合には、前記ガスバリア性塗料用組成物の全重量を基準として0.01重量%〜2.0重量%の範囲が好ましい。
【0031】
また、耐衝撃性などの諸性能を向上させるために、前記ガスバリア性塗料用組成物の中にの中にシリカ、アルミナ、マイカ、タルク、アルミニウムフレーク、ガラスフレークなどの無機フィラーを添加しても良い。これらを添加する場合には、前記ガスバリア性塗料用組成物の全重量を基準として0.01重量%〜10.0重量%の範囲が好ましい。
【0032】
さらに、本発明において、塗膜の基材に対する接着性をさらに向上させるため、前記ガスバリア性塗料用組成物の中にシランカップリング剤、チタンカップリング剤などのカップリング剤を添加しても良い。これらを添加する場合には、前記ガスバリア性塗料用組成物の全重量を基準として0.01重量%〜5.0重量%の範囲が好ましい。
【0033】
前記ガスバリア性塗料用組成物は、そのまま、または必要に応じて溶剤や着色顔料、体質顔料などの各種顔料を混合することで塗料として使用することができる。
【0034】
前記ガスバリア性塗料用組成物から得られる塗料は、防錆、防食、美粧などを目的として金属やコンクリートなど従来のポリウレタン樹脂塗料が使用されている被塗材料に同様に塗布され得る。さらに、従来のポリウレタン樹脂塗料ではそのガスバリア性の低さから適用されていなかった高ガスバリア性が要求される各種ガス透過性基材、例えば食品や医薬品などの包装材料用途に使用されているポリオレフィンやポリエステル、ポリアミドなどのプラスチックフィルム及びアルミ、酸化アルミ、酸化ケイ素等の無機蒸着フィルム、あるいはプラスチック容器などへの塗布も可能となる。
【0035】
また、本発明のガスバリア性塗料はプライマーとして使用することができる。プライマーとは、被覆鋼材など主に基材を外的な要因による破損等から防止することを目的として外層にポリマー樹脂などを用いる場合に、外層が基材との接着性に乏しかったり、更なる接着強度を得るためにポリマー樹脂層等の外層と基材との間に施工されるものであり、外層と基材を接着させる役割を併せ持つものである。外層および基材への粘着性を向上させるために、必要に応じて前記ガスバリア性塗料用組成物の中にキシレン樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、ロジン樹脂などの粘着付与剤を添加しても良い。これらを添加する場合には、前記ガスバリア性塗料用組成物の全重量を基準として0.01重量%〜5.0重量%の範囲が好ましい。
【0036】
【実施例】
次に実施例により本発明を具体的に説明する。但し、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。
【0037】
〈活性水素含有化合物A〉
メタキシリレンジアミン1モルを仕込んだ。窒素気流下50℃に昇温し、4モルのエチレンオキシドを5時間かけて滴下した。滴下終了後100℃で5時間攪拌し活性水素含有化合物Aを得た。
【0038】
〈活性水素含有化合物B〉
メタキシリレンジアミン1モルを仕込んだ。窒素気流下50℃に昇温し、4モルのプロピレンオキシドを5時間かけて滴下した。滴下終了後100℃で5時間攪拌し活性水素含有化合物Bを得た。
【0039】
〈活性水素含有化合物C〉
エチレングリコール20モルを仕込んだ。窒素気流下80℃に昇温し、1モルのメタキシリレンジイソシアネートを1時間かけて滴下した。滴下終了後80℃で2時間攪拌した後、0.03mの薄膜蒸留装置を用い、真空度1.0Torr、蒸留温度180℃、供給速度5g/minの条件により残存エチレングリコールの割合0.6重量%である活性水素含有化合物Cを得た。
【0040】
〈活性水素含有化合物D〉
活性水素含有化合物Dとして1,4−ブタンジオールを用いた。
【0041】
〈活性水素含有化合物E〉
活性水素含有化合物Eとして大日本インキ化学工業(株)製のアクリディックA801を用いた。
【0042】
〈有機ポリイソシアネート化合物a〉
反応容器に4モルのメタキシリレンジイソシアネートを仕込んだ。窒素気流下80℃に昇温し、1モルのエチレングリコールを2時間かけて滴下した。滴下終了後80℃で2時間攪拌した後、0.03mの薄膜蒸留装置を用い、真空度1.0Torr、蒸留温度180℃、供給速度5g/minの条件により残存メタキシリレンジイソシアネートの割合0.8重量%である有機ポリイソシアネート化合物aを得た。
【0043】
〈有機ポリイソシアネート化合物b〉
反応容器に4モルのメタキシリレンジイソシアネートを仕込んだ。窒素気流下80℃に昇温し、1モルのジエチレングリコールを2時間かけて滴下した。滴下終了後80℃で2時間攪拌した後、0.03mの薄膜蒸留装置を用い、真空度1.0Torr、蒸留温度180℃、供給速度5g/minの条件により残存メタキシリレンジイソシアネートの割合0.5重量%である有機ポリイソシアネート化合物bを得た。
【0044】
〈有機ポリイソシアネート化合物c〉
反応容器に10モルのメタキシリレンジイソシアネートを仕込んだ。窒素気流下80℃に昇温し、1モルのグリセリンを5時間かけて滴下した。滴下終了後80℃で2時間攪拌した後、0.03mの薄膜蒸留装置を用い、真空度1.0Torr、蒸留温度180℃、供給速度3g/minの条件により残存メタキシリレンジイソシアネートの割合1.0重量%である有機ポリイソシアネート化合物cを得た。
【0045】
〈有機ポリイソシアネート化合物d〉
反応容器に8モルのメタキシリレンジイソシアネートを仕込んだ。窒素気流下80℃に昇温し、1モルのトリメチロールプロパンを3時間かけて滴下した。滴下終了後80℃で2時間攪拌した後、0.03mの薄膜蒸留装置を用い、真空度1.0Torr、蒸留温度180℃、供給速度5g/minの条件により残存メタキシリレンジイソシアネートの割合0.5重量%である有機ポリイソシアネート化合物dを得た。
【0046】
〈有機ポリイソシアネート化合物e〉
反応容器に6モルのトリレンジイソシアネートを仕込んだ。窒素気流下80℃に昇温し、1モルのトリメチロールプロパンを3時間かけて滴下した。滴下終了後80℃で2時間攪拌した後、0.03mの薄膜蒸留装置を用い、真空度1.0Torr、蒸留温度180℃、供給速度5g/minの条件により残存トリレンジイソシアネートの割合0.6重量%である有機ポリイソシアネート化合物eを得た。
【0047】
〈有機ポリイソシアネート化合物f〉
反応容器に3モルのビス(イソシアナートメチル)シクロヘキサン及び3モルのメタキシリレンジイソシアネートを仕込んだ。窒素気流下80℃に昇温し、1モルトリメチロールプロパンを3時間かけて滴下した。滴下終了後80℃で2時間攪拌した後、0.03mの薄膜蒸留装置を用い、真空度1.0Torr、蒸留温度180℃、供給速度5g/minの条件により残存ビス(イソシアナートメチル)シクロヘキサン及びキシリレンジイソシアネートの和の割合0.5重量%である有機ポリイソシアネート化合物fを得た。
【0048】
〈有機ポリイソシアネート化合物g〉
反応容器に6molのイソホロンジイソシアネートを仕込んだ。窒素気流下80℃に昇温し、1molトリメチロールプロパンを3時間かけて滴下した。滴下終了後80℃で2時間攪拌した後、0.03mの薄膜蒸留装置を用い、真空度1.0Torr、蒸留温度180℃、供給速度5g/minの条件により残存イソホロンジイソシアネートの割合0.7重量%である有機ポリイソシアネート化合物gを得た。
【0049】
〈有機ポリイソシアネート化合物h〉
反応容器に6molのヘキサメチレンジイソシアネートを仕込んだ。窒素気流下80℃に昇温し、1molトリメチロールプロパンを3時間かけて滴下した。滴下終了後80℃で2時間攪拌した後、0.03mの薄膜蒸留装置を用い、真空度1.0Torr、蒸留温度180℃、供給速度5g/minの条件により残存ヘキサメチレンジイソシアネートの割合0.4重量%である有機ポリイソシアネート化合物hを得た。
【0050】
〈有機ポリイソシアネート化合物i〉
有機ポリイソシアネート化合物iとしてヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体であるスミジュールN3500(住友バイエルウレタン(株)製)を用いた。
【0051】
また、塗膜の性能評価の方法は以下の通りである。
〈酸素透過係数 (ml・mm/m・day・MPa)〉
酸素透過率測定装置(モダンコントロール社製、OX−TRAN10/50A)を使用して、コーティングを施したプラスチックフィルムの酸素透過率を23℃、相対湿度60%の条件下で測定し塗膜の酸素透過係数を以下の式を用いて計算した:
1/R = 1/R + DFT/P
Figure 2004231731
以下に塗料溶液および基材の条件を示す。
基材: ポリエチレンテレフタレートフィルム(100μm)(東レ(株)製;ルミラー)
塗装: バーコーターNo.24使用
塗料溶液の固形分濃度: 40%
【0052】
〈水蒸気透過係数 (g・mm/m・day)〉
JISZ−0208に指定されている方法を用い、コーティングを施したプラスチックフィルムの水蒸気透過率を40℃、相対湿度90%の条件下で測定し、塗膜の水蒸気透過係数を酸素透過係数の場合と同様の計算式から計算した。
以下に塗料溶液および基材の条件を示す。
基材: ポリエチレンテレフタレートフィルム(100μm)(東レ(株)製;ルミラー)
塗装: バーコーターNo.8使用
塗料溶液の固形分濃度: 40%
【0053】
〈塗膜接着性〉
該塗料を塗装した鋼板について、カッターナイフを用い1mm間隔で11本の線を引いた後、さらに垂直方向に11本の線を引き1mmのますを100個つくる。そして粘着テープを用いてます目に密着させ一気に引きはがし残ったます目の数を示した(JIS−K5600に準拠)。
以下に塗料溶液および基材の条件を示す。
Figure 2004231731
【0054】
〈耐薬品性〉
該塗料を塗装した鋼板について、塗板の非塗装部分をパラフィンで被覆して蒸留水、10重量%硫酸、10重量%酢酸、10重量%水酸化ナトリウム、トルエン中に23℃で浸漬、または塩水噴霧(5重量%塩化ナトリウム、35℃)を行い、一週間後の変化を観察し、薬液浸漬前後の塗膜外観を目視判定により4段階で評価した。
Ex:全く変化無し、G:初期外観をほぼ維持、F:わずかに変化、P:変化
以下に塗料溶液および基材の条件を示す。
Figure 2004231731
【0055】
実施例1
活性水素含有化合物A100重量部及び有機ポリイソシアネート化合物a442重量部を混合、そこにアクリル系湿潤剤(ビック・ケミー社製;BYK381)を0.02重量部加えた後、アセトン/酢酸エチル=1/0.3溶媒を用いよく攪拌することにより塗料溶液を調整した。この塗料溶液を各種基材に塗布し、60℃で1時間、続いて120℃で30分間硬化反応させることにより塗膜を作製した。塗膜中の骨格構造(1)の含有率は58.3重量%であった。得られた塗膜についてその各種性能を評価した。結果を表1、表2に示す。
【0056】
実施例2
有機ポリイソシアネート化合物a342重量部の代わりに有機ポリイソシアネート化合物bを481重量部用いた以外は実施例1と同様の方法により塗膜を作製した。塗膜中の骨格構造(1)の含有率は51.0重量%であった。
【0057】
実施例3
有機ポリイソシアネート化合物a342重量部の代わりに有機ポリイソシアネート化合物cを387重量部用いた以外は実施例1と同様の方法により塗膜を作製した。塗膜中の骨格構造(1)の含有率は55.6重量%であった。
【0058】
実施例4
有機ポリイソシアネート化合物a342重量部の代わりに有機ポリイソシアネート化合物dを429重量部用いた以外は実施例1と同様の方法により塗膜を作製した。塗膜中の骨格構造(1)の含有率は46.6重量%であった。
【0059】
実施例5
有機ポリイソシアネート化合物a342重量部の代わりに有機ポリイソシアネート化合物fを452重量部用いた以外は実施例1と同様の方法により塗膜を作製した。塗膜中の骨格構造(1)の含有率は23.4重量%であった。
【0060】
実施例6
活性水素含有化合物A100重量部の代わりに活性水素含有化合物Bを100重量部用い、有機ポリイソシアネート化合物aを395重量部とした以外は実施例1と同様の方法により塗膜を作製した。塗膜中の骨格構造(1)の含有率は53.6重量%であった。
【0061】
実施例7
活性水素含有化合物A100重量部の代わりに活性水素含有化合物Cを100重量部用い、有機ポリイソシアネート化合物a312重量部の代わりに有機ポリイソシアネート化合物cを317重量部とした以外は実施例1と同様の方法により塗膜を作製した。塗膜中の骨格構造(1)の含有率は62.1重量%であった。
【0062】
実施例8
活性水素含有化合物A100重量部の代わりに活性水素含有化合物Dを100重量部、有機ポリイソシアネート化合物a342重量部の代わりに有機ポリイソシアネート化合物dを267重量部用いた以外は実施例1と同様の方法により塗膜を作製した。塗膜中の骨格構造(1)の含有率は44.1重量%であった。
【0063】
比較例1
有機ポリイソシアネート化合物a342重量部の代わりに有機ポリイソシアネート化合物eを418重量部用いた以外は実施例1と同様の方法により塗膜を作製した。塗膜中の骨格構造(1)の含有率は9.3重量%であった。
【0064】
比較例2
有機ポリイソシアネート化合物aの代わりに有機ポリイソシアネート化合物gを480重量部用いた以外は実施例1と同様の方法で塗膜を作製した。塗膜中の骨格構造(1)の含有率は8.3重量%であった。
【0065】
比較例3
有機ポリイソシアネート化合物aの代わりに有機ポリイソシアネート化合物hを389重量部用いた以外は実施例1と同様の方法で塗膜を作製した。塗膜中の骨格構造(1)の含有率は9.9重量%であった。
【0066】
比較例4
活性水素含有化合物A100重量部の代わりに活性水素含有化合物Eを100重量部、有機ポリイソシアネート化合物aの代わりに有機ポリイソシアネート化合物iを20重量部用いた以外は実施例1と同様の方法で塗膜を作製した。塗膜中の骨格構造(1)の含有率は0重量%であった。
【0067】
【表1】
Figure 2004231731
【0068】
【表2】
Figure 2004231731
【0069】
【発明の効果】
本発明のガスバリア性塗料は、ポリウレタン樹脂硬化物を作製する場合の標準的な配合範囲で高いガスバリア性の発現が可能となる。そのため、本発明のガスバリア性塗料を使用することにより、ポリウレタン樹脂が従来有する優れた性能に加え、高いガスバリア性及び基材との良好な接着性を有する硬化塗膜が得られる。本発明のガスバリア性塗料は、金属の防錆・防食やコンクリートの防食などを目的として、金属やコンクリートなど従来のポリウレタン樹脂塗料が使用されている被塗材料に同様に塗布され得るが、さらに従来のポリウレタン樹脂塗料ではそのガスバリア性の低さから適用されていなかった高ガスバリア性が要求される各種ガス透過性基材、例えば食品や医薬品などの包装材料用途に使用されているポリオレフィンやポリエステル、ポリアミドなどのプラスチックフィルム、あるいはプラスチック容器などへの塗布も可能となる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gas barrier polyurethane resin paint, which is used for a wide range of industrial fields such as paints for rust prevention, corrosion prevention, and cosmetics, and packaging materials for foods and pharmaceuticals, etc., which require high gas barrier properties. It is about.
[0002]
[Prior art]
Polyurethane resin has many excellent properties compared to other resins, such as adhesion to various substrates, heat resistance, chemical resistance, electrical properties, mechanical properties, and the weather resistance of the resin itself. It is used in a wide range of industrial fields such as paints for cosmetics, civil engineering and construction adhesives. Generally, polyurethane resin compositions used in the field of coatings have little gas barrier properties, so when using a polyurethane resin coating, to suppress the transmission of corrosion factors, increase the thickness of the coating film, Various contrivances have been made, for example, by covering with another material and using a filler in combination.
[0003]
On the other hand, a polyurethane resin having gas barrier properties and a gas barrier film containing the same have been disclosed (see Patent Document 1). Further, a gas-barrier laminated stretched film using a polyurethane-based thermoplastic elastomer is disclosed (see Patent Document 2). Further, a polyurethane composite material that improves gas barrier properties by using a layered clay mineral is disclosed (see Patent Document 3). However, since these are all thermoplastic resins, they are not suitable as coating compositions. In addition, since these resins do not have adhesiveness to the base material, when used for packaging materials such as foods and pharmaceuticals that require gas barrier properties, they do not match the gas barrier film layer conventionally used. If the gas barrier property is required for the packaging material, the gas barrier film layer must be laminated to the conventional ordinary film, and a new adhesive is applied to both sides of the gas barrier film layer. Because of the necessity of application, not only is there a disadvantage in the manufacturing cost of the laminated film and in the working process of lamination, but also there is a concern that the increase in waste, which has recently been regarded as a problem, will affect the environment. It is inevitable.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-98047 A
[Patent Document 2]
JP-A-7-112518
[Patent Document 3]
JP-A-10-168305
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide packaging materials for foods and pharmaceuticals, which require high gas barrier properties by shielding various gases such as oxygen, water vapor, and aroma components, in addition to the excellent properties of polyurethane resins such as rust prevention, corrosion protection, and cosmetics. It is to provide a paint that can also be applied.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, in addition to the excellent performance of a polyurethane resin, a coating composition containing a specific specific skeletal structure has a high gas barrier property. The present inventors have found that an excellent paint can be obtained from a product, and have reached the present invention.
That is, the present invention relates to a gas-barrier coating composition comprising a coating composition for a gas-barrier coating composition containing an active hydrogen-containing compound (A) and an organic polyisocyanate compound (B) as main components. The present invention relates to a gas-barrier coating, characterized in that the cured coating film formed contains 20% by weight or more of the skeleton structure represented by the formula (1).
Further, the present invention provides a coating film obtained by curing a gas barrier coating composition mainly containing an active hydrogen-containing compound (A) and an organic polyisocyanate compound (B). (1) The present invention relates to a gas barrier coating film characterized in that the skeleton structure represented by the formula is contained in an amount of 20% by weight or more.
Embedded image
Figure 2004231731
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The gas-barrier paint of the present invention is a gas-barrier paint containing an active hydrogen-containing compound (A) and an organic polyisocyanate compound (B) as a film-forming component, wherein the gas barrier paint contains (A) and (B) as main components. The cured coating film obtained from the composition for a water-soluble paint contains the skeleton structure represented by the formula (1) in an amount of 20% by weight or more. When a coating film is formed using the coating composition, a high gas barrier property and good adhesion to a base material are obtained by containing the skeleton structure of the above (1) at a high level in the coating film. Express. Hereinafter, the active hydrogen-containing compound (A) and the organic polyisocyanate compound (B), which are the main components of the gas barrier coating composition, will be described.
[0008]
In the present invention, the active hydrogen-containing compound (A) is at least one compound selected from an alkylene oxide adduct of a polyamine, an amide group-containing polyol, a polyol adduct of a polyisocyanate compound, and a polyol. These may be any of an aliphatic compound, an alicyclic compound, an araliphatic compound and an aromatic compound, and can be appropriately selected according to the intended use and the required performance in the intended use. In consideration of high gas barrier properties and good adhesion to a substrate, an active hydrogen-containing compound containing an aromatic moiety or an alicyclic moiety in the molecule is preferable. Is more preferable. In addition, the active hydrogen-containing compound has an amino group and / or a hydroxyl group as a terminal functional group, and the total number of active hydrogens in the compound is 2 or more, but exhibits high gas barrier properties and good adhesion to a substrate. In consideration of this, the total number of active hydrogens is preferably 3 or more, and more preferably 4 or more.
[0009]
Examples of the polyamine include aliphatic polyamines such as ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, ethanolamine, and propanolamine; 1,3- or 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane; Alicyclic polyamines such as 4,4′-, 2,4′- or 2,2′-dicyclohexylmethanediamine, isophoronediamine, norbornanediamine, m- or p-xylylenediamine, α, α, α ′, α Araliphatic polyamines such as '-tetramethyl-m-xylylenediamine, α, α, α', α'-tetramethyl-p-xylylenediamine; 2,4- or 2,6-tolylenediamine; Aromatic polyamines such as 4,4'-, 2,4'- or 2,2'-diaminodiphenylmethane It can be shown.
[0010]
Examples of the amide group-containing polyol include hydroxyalkylamide.
[0011]
Examples of the polyisocyanate compound include m- or p-phenylene diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4′-, 2,4′- or 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, Aromatic polyisocyanates such as 4′-toluidine diisocyanate, 4,4′-diphenyl ether diisocyanate, 1,5- or 2,6-naphthalenediisocyanate, m- or p-xylylene diisocyanate, α, α, α ′, α ′ Araliphatic polyisocyanates such as -tetramethyl-m-xylylene diisocyanate, α, α, α ', α'-tetramethyl-p-xylylene diisocyanate, 1,3- or 1,4-cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate , 1,3- or 1,4-bis (isocy Alicyclic polyisocyanates such as anatomethyl) cyclohexane, 4,4'-, 2,4'- or 2,2'-dicyclohexylmethane diisocyanate, norbornane diisocyanate, aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, and the aromatic polyisocyanate Examples of the isocyanate, araliphatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate, and buret, allohanate, uretdione, and isocyanurate of an aliphatic polyisocyanate can be given.
[0012]
Examples of the polyol include ethylene glycol, 1,2- or 1,3-propanediol, 1,3- or 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, , 6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl Glycols, glycerin, trimethylolpropane, aliphatic polyols such as pentaerythritol, alicyclic polyols such as 1,3- or 1,4-cyclohexanedimethanol, and araliphatic polyols such as m- or p-xylylene glycol. Can be illustrated.
[0013]
The alkylene oxide adduct of the polyamine exhibits high gas barrier properties and good adhesion to a substrate regardless of the number of carbon atoms of the alkylene oxide, but takes into account higher gas barrier properties and excellent adhesion. In this case, the alkylene oxide preferably has 2 to 4 carbon atoms. Regarding the reaction molar ratio between the polyamine and the alkylene oxide, the gas barrier property is exhibited in any case, but in consideration of the higher gas barrier property, the molar ratio ([alkylene oxide] / [polyamine]) is considered. Is preferably in the range of 2 to 16.
[0014]
As the polyol to be added to the polyisocyanate compound, any of the polyols may be used, and a high gas barrier property and good adhesion to a substrate are exhibited regardless of the reaction equivalent ratio. In consideration of the properties and the excellent adhesion, the equivalent ratio ([polyol] / [polyisocyanate compound]) is preferably in the range of 2 to 20. The reaction method is not particularly limited as to the order in which the constituent components are added. Conventionally, the total amount of each component is mixed sequentially or simultaneously, or if necessary, the polyisocyanate compound is added again during the reaction. Various methods used in the field can be adopted. At the time of the reaction, an organic solvent can be used if necessary. Examples of the organic solvent include toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide and the like. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. Further, at the time of the reaction, a known organic metal compound (lead or tin compound), a tertiary amine, or the like can be used as a reaction accelerator, if necessary. The reaction temperature can be in the range of 20 to 160 ° C. depending on the type of the polyisocyanate compound and the polyol. The resulting product can also take various forms from solid to liquid at room temperature depending on the type of polyisocyanate compound and polyol.
[0015]
Further, in order to improve various properties such as flexibility, impact resistance and wet heat resistance, the active hydrogen-containing compound (A) can be used alone or as a mixture mixed at an appropriate ratio.
[0016]
The active hydrogen-containing compound (A) is preferably an alkylene oxide adduct of an araliphatic polyamine or a polyol of an araliphatic polyisocyanate compound in consideration of higher gas barrier properties and good adhesion to a substrate. Adducts and araliphatic polyols are preferred, and alkylene oxide adducts of araliphatic polyamines are more preferred.
[0017]
In the present invention, the organic polyisocyanate compound (B) is a reaction product of the following (a) and (b) or a reaction product of (a), (b) and (c), It has at least two NCO groups.
(A) Polyfunctional isocyanate compound
(B) Polyfunctional alcohol
(C) at least one compound selected from alkanolamines, polyfunctional amines, and polyfunctional carboxylic acids
[0018]
These may be any of an aliphatic compound, an alicyclic compound, an araliphatic compound and an aromatic compound, and can be appropriately selected according to the intended use and the required performance in the intended use, but are higher. In consideration of the gas barrier property and the good adhesion to the substrate, an organic polyisocyanate compound containing an aromatic or alicyclic moiety in the molecule is preferable. Is more preferable. Regardless of the reaction equivalent ratio of the components (a) and (b) or the components (a), (b) and (c), a high gas barrier property is exhibited, but a higher gas barrier property is considered. In this case, the equivalent ratio ([component (a)] / [component (b)] or [component (a)] / [component (b) + component (c)] is preferably 2 to 30.
[0019]
The reaction method for producing the organic polyisocyanate compound (B) is not particularly limited as to the order of addition of the above-mentioned components, and all or all of the components may be mixed sequentially or simultaneously, or if necessary, a polyfunctional compound may be added during the reaction. Various methods conventionally used in this field, such as re-adding an isocyanate compound, can be adopted. At the time of the reaction, an organic solvent can be used if necessary. Examples of the organic solvent include toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide and the like. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. Further, at the time of the reaction, a known organic metal compound (lead or tin compound), a tertiary amine, or the like can be used as a reaction accelerator, if necessary. The reaction temperature can be in the range of 20 to 200 ° C. depending on the types of (a), (b) and (c). The product obtained can also take various forms from solid to liquid at room temperature, depending on the type of (a), (b) and (c). When excess unreacted component (a) is present in the reaction product of (a) and (b) or in the reaction product of (a), (b) and (c), thin-film distillation and extraction It can be removed from the reaction product by an existing method.
[0020]
The component (a) polyfunctional isocyanate compound can be used alone or in combination of two or more depending on the intended use and required performance in the intended use. Examples of the polyfunctional isocyanate compound include m- or p-phenylene diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4′-, 2,4′- or 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, Aromatic polyfunctional isocyanate compounds such as 4′-toluidine diisocyanate, 4,4′-diphenyl ether diisocyanate, 1,5- or 2,6-naphthalenediisocyanate, m- or p-xylylene diisocyanate, α, α, α ′, araliphatic polyfunctional isocyanate compounds such as α′-tetramethyl-m-xylylene diisocyanate, α, α, α ′, α′-tetramethyl-p-xylylene diisocyanate, 1,3- or 1,4-cyclohexane Diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,3- or 1,4 Alicyclic polyfunctional isocyanate compounds such as -bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 4,4'-, 2,4'- or 2,2'-dicyclohexylmethane diisocyanate, norbornane diisocyanate; Functional isocyanate compound, further, the aromatic polyfunctional isocyanate compound, araliphatic polyfunctional isocyanate compound, alicyclic polyfunctional isocyanate compound and buret form, allohanate form, uretdione form, isocyanurate form of aliphatic polyfunctional isocyanate compound, etc. Can be exemplified.
[0021]
Component (b) is at least one polyfunctional alcohol selected from polyfunctional alcohols having 2 to 10 carbon atoms, and can be appropriately selected according to the intended use and the required performance in the intended use. Examples of the polyfunctional alcohol include ethylene glycol, 1,2- or 1,3-propanediol, 1,3- or 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 3-methyl-1,5-pentanediol. 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, Aliphatic polyols such as neopentyl glycol, glycerin, trimethylolpropane and pentaerythritol, alicyclic polyols such as 1,3- or 1,4-cyclohexanedimethanol, and aromatic aliphatics such as m- or p-xylylene glycol A polyol can be exemplified.
[0022]
Component (c) is an aromatic polyfunctional amine, an araliphatic polyfunctional amine, an alicyclic polyfunctional amine, an aliphatic polyfunctional amine, an aliphatic alkanolamine, an aromatic polyfunctional carboxylic acid, or an alicyclic polyfunctional carboxylic acid. It is at least one compound selected from acids and aliphatic polyfunctional carboxylic acids, and can be appropriately selected according to the intended use and the required performance in the intended use.
[0023]
Examples of the aromatic polyfunctional amine include 2,4- or 2,6-tolylenediamine, 4,4′-, 2,4′- or 2,2′-diaminodiphenylmethane. alicyclic ring such as m- or p-xylylenediamine, α, α, α ′, α′-tetramethyl-m-xylylenediamine, α, α, α ′, α′-tetramethyl-p-xylylenediamine; Examples of group polyfunctional amines include 1,3- or 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, 4,4′-, 2,4′- or 2,2′-dicyclohexylmethanediamine, isophoronediamine, norbornanediamine, and the like. , Aliphatic polyfunctional amines such as ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, and other aliphatic alkanolamines; Ethanolamine, propanolamine and the like can be exemplified Te. Examples of aromatic polyfunctional carboxylic acids include isophthalic acid, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, paraphenylenedicarboxylic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid. Examples of aliphatic polyfunctional carboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid include malonic acid, succinic acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecandioic acid, and the like.
[0024]
When utilizing as the organic polyisocyanate compound (B), in consideration of higher gas barrier properties and good adhesion to the substrate, the polyfunctional isocyanate compound as the component (a) is composed of xylylene diisocyanate and It is preferably at least one compound selected from a buret form, an allohanate form, a uretdione form and an isocyanurate form, which are compounds derived from xylylene diisocyanate, and xylylene diisocyanate is more preferable.
[0025]
In the gas barrier coating of the present invention, the cured coating film formed from the composition for a gas barrier coating contains the skeleton structure represented by the formula (1) in an amount of 20% by weight or more, preferably 25% by weight. The content is more preferably 30% by weight or more. When the skeleton structure represented by the formula (1) is contained in the coating film in an amount of 20% by weight or more, high gas barrier properties and good adhesive strength to a substrate can be exhibited.
[0026]
In the present invention, the compounding ratio of the active hydrogen-containing compound (A) and the organic polyisocyanate compound (B), which are the main components of the gas barrier coating composition, is generally determined by the reaction between the active hydrogen-containing compound and the organic polyisocyanate compound. It may be a standard blending range for producing a polyurethane resin reaction product. Specifically, the ratio of the number of isocyanate groups in the organic polyisocyanate compound (B) to the total number of hydroxyl groups and amino groups in the active hydrogen-containing compound (A) is 0.8 to 3.0, preferably 0.9 to 3.0. It is in the range of 2.5.
[0027]
In the present invention, the active hydrogen-containing compound (A) and the organic polyisocyanate compound (B) undergo a curing reaction when they coexist for a long period of time. It is preferable to mix these liquids immediately before use to form a gas barrier coating composition.
[0028]
The curing reaction of the composition for a gas barrier coating according to the present invention is carried out at a concentration and temperature of the composition sufficient to obtain the cured reactant, but this may vary depending on the selection of the starting material. That is, the concentration of the composition varies from the case where no solvent is used to the case where the composition concentration is about 5% by weight using a certain appropriate organic solvent, depending on the type and equivalent ratio of the selected material. State. Similarly, the curing reaction temperature can be selected from room temperature to about 140 ° C. The suitable organic solvent is not particularly limited as long as it is a solvent inert to the reaction, and examples thereof include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, acetone, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, Examples thereof include ethers such as dioxane, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, nitriles such as acetonitrile, and amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. In the urethane and / or urea-forming reaction, if necessary, urethanization catalysts such as an amine catalyst, a tin catalyst, and a lead catalyst can be used alone or in combination of two or more.
The urethane group site introduced by the above reaction has a high cohesive force, and the higher oxygen barrier property due to the presence of the skeleton structure represented by the above formula (1) in the coating film in a high ratio. In addition, good adhesive strength with substrates such as metal, concrete, and plastic can be obtained.
[0029]
In the present invention, the gas barrier coating composition may include an epoxy resin composition, a polyacrylic resin composition, a polyurea resin composition, and the like, if necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. May be mixed.
[0030]
When the composition for gas barrier coating of the present invention is applied to a general substrate such as metal, concrete, and plastic, in order to assist the wetting of the surface of various substrates, the composition for gas barrier coating is included in the composition for gas barrier coating. A wetting agent such as silicon or an acrylic compound may be added. Suitable wetting agents include BYK331, BYK333, BYK348, BYK381 available from Big Chemie. When these are added, the content is preferably in the range of 0.01% by weight to 2.0% by weight based on the total weight of the composition for gas barrier coating composition.
[0031]
Further, in order to improve various properties such as impact resistance, silica, alumina, mica, talc, aluminum flakes, inorganic fillers such as glass flakes may be added to the composition for the gas barrier coating composition. good. When these are added, the content is preferably in the range of 0.01% by weight to 10.0% by weight based on the total weight of the composition for gas barrier coating composition.
[0032]
Furthermore, in the present invention, a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent may be added to the gas barrier coating composition in order to further improve the adhesion of the coating film to the substrate. . When these are added, the content is preferably in the range of 0.01% by weight to 5.0% by weight based on the total weight of the composition for gas barrier paint.
[0033]
The composition for a gas barrier paint can be used as a paint as it is or by mixing various pigments such as a solvent, a color pigment, and an extender as needed.
[0034]
The coating obtained from the composition for a gas barrier coating can be similarly applied to a material to which a conventional polyurethane resin coating such as metal or concrete is used for the purpose of rust prevention, corrosion protection, cosmetics, and the like. Furthermore, in conventional polyurethane resin paints, various gas-permeable substrates requiring high gas barrier properties, which were not applied due to their low gas barrier properties, such as polyolefins used for packaging materials such as food and pharmaceuticals, It can be applied to a plastic film such as polyester or polyamide, an inorganic vapor-deposited film such as aluminum, aluminum oxide or silicon oxide, or a plastic container.
[0035]
Further, the gas barrier coating of the present invention can be used as a primer. When a primer and a polymer resin or the like are used for the outer layer for the purpose of preventing the base material such as a coated steel material from being damaged mainly by an external factor, the outer layer has poor adhesion to the base material or further. It is installed between an outer layer such as a polymer resin layer and a substrate to obtain an adhesive strength, and also has a role of bonding the outer layer and the substrate. In order to improve the adhesion to the outer layer and the substrate, a tackifier such as a xylene resin, a terpene resin, a phenol resin, or a rosin resin may be added to the gas barrier coating composition as needed. . When these are added, the content is preferably in the range of 0.01% by weight to 5.0% by weight based on the total weight of the composition for gas barrier paint.
[0036]
【Example】
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited at all by these examples.
[0037]
<Active hydrogen-containing compound A>
1 mol of m-xylylenediamine was charged. The temperature was raised to 50 ° C. under a nitrogen stream, and 4 mol of ethylene oxide was added dropwise over 5 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 100 ° C. for 5 hours to obtain an active hydrogen-containing compound A.
[0038]
<Active hydrogen-containing compound B>
1 mol of m-xylylenediamine was charged. The temperature was raised to 50 ° C. under a nitrogen stream, and 4 mol of propylene oxide was added dropwise over 5 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 100 ° C. for 5 hours to obtain an active hydrogen-containing compound B.
[0039]
<Active hydrogen-containing compound C>
20 moles of ethylene glycol were charged. The temperature was raised to 80 ° C. in a nitrogen stream, and 1 mol of metaxylylene diisocyanate was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 80 ° C. for 2 hours, and then 0.03 m 2 Under the conditions of a vacuum degree of 1.0 Torr, a distillation temperature of 180 ° C., and a feed rate of 5 g / min, an active hydrogen-containing compound C having a residual ethylene glycol ratio of 0.6% by weight was obtained using the thin film distillation apparatus described in (1).
[0040]
<Active hydrogen-containing compound D>
1,4-butanediol was used as the active hydrogen-containing compound D.
[0041]
<Active hydrogen-containing compound E>
Acrydic A801 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc. was used as the active hydrogen-containing compound E.
[0042]
<Organic polyisocyanate compound a>
A reaction vessel was charged with 4 moles of meta-xylylene diisocyanate. The temperature was raised to 80 ° C. under a nitrogen stream, and 1 mol of ethylene glycol was added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 80 ° C. for 2 hours, and then 0.03 m 2 An organic polyisocyanate compound a having a ratio of residual meta-xylylene diisocyanate of 0.8% by weight was obtained under the conditions of a vacuum degree of 1.0 Torr, a distillation temperature of 180 ° C., and a supply rate of 5 g / min.
[0043]
<Organic polyisocyanate compound b>
A reaction vessel was charged with 4 moles of meta-xylylene diisocyanate. The temperature was raised to 80 ° C. in a nitrogen stream, and 1 mol of diethylene glycol was added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 80 ° C. for 2 hours, and then 0.03 m 2 An organic polyisocyanate compound b having a residual meta-xylylene diisocyanate ratio of 0.5% by weight was obtained under the conditions of a vacuum degree of 1.0 Torr, a distillation temperature of 180 ° C., and a supply rate of 5 g / min.
[0044]
<Organic polyisocyanate compound c>
A reaction vessel was charged with 10 moles of metaxylylene diisocyanate. The temperature was raised to 80 ° C. in a nitrogen stream, and 1 mol of glycerin was added dropwise over 5 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 80 ° C. for 2 hours, and then 0.03 m 2 An organic polyisocyanate compound c having a residual meta-xylylene diisocyanate ratio of 1.0% by weight was obtained under the conditions of a vacuum degree of 1.0 Torr, a distillation temperature of 180 ° C., and a supply rate of 3 g / min.
[0045]
<Organic polyisocyanate compound d>
A reaction vessel was charged with 8 moles of metaxylylene diisocyanate. The temperature was raised to 80 ° C. under a nitrogen stream, and 1 mol of trimethylolpropane was added dropwise over 3 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 80 ° C. for 2 hours, and then 0.03 m 2 An organic polyisocyanate compound d having a residual meta-xylylene diisocyanate ratio of 0.5% by weight was obtained under the conditions of a vacuum degree of 1.0 Torr, a distillation temperature of 180 ° C. and a supply rate of 5 g / min.
[0046]
<Organic polyisocyanate compound e>
A reaction vessel was charged with 6 moles of tolylene diisocyanate. The temperature was raised to 80 ° C. under a nitrogen stream, and 1 mol of trimethylolpropane was added dropwise over 3 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 80 ° C. for 2 hours, and then 0.03 m 2 An organic polyisocyanate compound e having a ratio of residual tolylene diisocyanate of 0.6% by weight was obtained under the conditions of a vacuum degree of 1.0 Torr, a distillation temperature of 180 ° C. and a supply rate of 5 g / min.
[0047]
<Organic polyisocyanate compound f>
A reaction vessel was charged with 3 moles of bis (isocyanatomethyl) cyclohexane and 3 moles of metaxylylene diisocyanate. The temperature was raised to 80 ° C. under a nitrogen stream, and 1 mol of trimethylolpropane was added dropwise over 3 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 80 ° C. for 2 hours, and then 0.03 m 2 An organic material having a ratio of the total of residual bis (isocyanatomethyl) cyclohexane and xylylene diisocyanate of 0.5% by weight under the conditions of a vacuum degree of 1.0 Torr, a distillation temperature of 180 ° C., and a feed rate of 5 g / min. A polyisocyanate compound f was obtained.
[0048]
<Organic polyisocyanate compound g>
A reaction vessel was charged with 6 mol of isophorone diisocyanate. The temperature was raised to 80 ° C. under a nitrogen stream, and 1 mol of trimethylolpropane was added dropwise over 3 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 80 ° C. for 2 hours, and then 0.03 m 2 An organic polyisocyanate compound g having a residual isophorone diisocyanate ratio of 0.7% by weight was obtained under the conditions of a vacuum degree of 1.0 Torr, a distillation temperature of 180 ° C., and a supply rate of 5 g / min.
[0049]
<Organic polyisocyanate compound h>
A reaction vessel was charged with 6 mol of hexamethylene diisocyanate. The temperature was raised to 80 ° C. under a nitrogen stream, and 1 mol of trimethylolpropane was added dropwise over 3 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 80 ° C. for 2 hours, and then 0.03 m 2 An organic polyisocyanate compound h having a residual hexamethylene diisocyanate ratio of 0.4% by weight was obtained under the conditions of a vacuum degree of 1.0 Torr, a distillation temperature of 180 ° C., and a supply rate of 5 g / min.
[0050]
<Organic polyisocyanate compound i>
Sumidur N3500 (manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), which is an isocyanurate of hexamethylene diisocyanate, was used as the organic polyisocyanate compound i.
[0051]
The method for evaluating the performance of the coating film is as follows.
<Oxygen permeability coefficient (ml · mm / m 2 ・ Day ・ MPa)>
The oxygen permeability of the coated plastic film was measured at 23 ° C. and a relative humidity of 60% using an oxygen permeability measuring device (OX-TRAN 10 / 50A, manufactured by Modern Control Co., Ltd.). The transmission coefficient was calculated using the following equation:
1 / R 1 = 1 / R 2 + DFT / P
Figure 2004231731
The conditions of the coating solution and the base material are shown below.
Base material: polyethylene terephthalate film (100 μm) (Lumirror, manufactured by Toray Industries, Inc.)
Painting: Bar coater No. 24 use
Solid concentration of paint solution: 40%
[0052]
<Water vapor transmission coefficient (g · mm / m 2 ・ Day)>
Using the method specified in JISZ-0208, the water vapor transmission rate of the coated plastic film was measured at 40 ° C. and a relative humidity of 90%. It was calculated from the same formula.
The conditions of the coating solution and the base material are shown below.
Base material: polyethylene terephthalate film (100 μm) (Lumirror, manufactured by Toray Industries, Inc.)
Painting: Bar coater No. 8 use
Solid concentration of paint solution: 40%
[0053]
<Coating adhesion>
On the steel plate coated with the paint, 11 lines were drawn at 1 mm intervals using a cutter knife, and 11 lines were further drawn in the vertical direction by 1 mm. 2 Make 100 grinders. Then, the number of remaining squares was shown by using an adhesive tape to adhere closely to the eye (see JIS-K5600).
The conditions of the coating solution and the base material are shown below.
Figure 2004231731
[0054]
<chemical resistance>
The uncoated part of the coated steel sheet is coated with paraffin, and immersed in distilled water, 10% by weight sulfuric acid, 10% by weight acetic acid, 10% by weight sodium hydroxide, and toluene at 23 ° C., or sprayed with salt water. (5% by weight sodium chloride, 35 ° C.), the change after one week was observed, and the appearance of the coating film before and after immersion in the chemical solution was evaluated by visual judgment in four steps.
Ex: no change at all, G: almost maintaining initial appearance, F: slight change, P: change
The conditions of the coating solution and the base material are shown below.
Figure 2004231731
[0055]
Example 1
100 parts by weight of the active hydrogen-containing compound A and 442 parts by weight of the organic polyisocyanate compound a were mixed, and an acrylic wetting agent (BYK381; BYK381) was added in an amount of 0.02 part by weight, and then acetone / ethyl acetate = 1 / A coating solution was prepared by stirring well using a 0.3 solvent. This coating solution was applied to various substrates, and cured at 60 ° C. for 1 hour and then at 120 ° C. for 30 minutes to form a coating film. The content of the skeleton structure (1) in the coating film was 58.3% by weight. Various properties of the obtained coating film were evaluated. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0056]
Example 2
A coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that 481 parts by weight of the organic polyisocyanate compound b was used instead of 342 parts by weight of the organic polyisocyanate compound a. The content of the skeleton structure (1) in the coating film was 51.0% by weight.
[0057]
Example 3
A coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that 387 parts by weight of the organic polyisocyanate compound c was used instead of 342 parts by weight of the organic polyisocyanate compound a. The content of the skeleton structure (1) in the coating film was 55.6% by weight.
[0058]
Example 4
A coating film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 429 parts by weight of the organic polyisocyanate compound d was used instead of 342 parts by weight of the organic polyisocyanate compound a. The content of the skeletal structure (1) in the coating film was 46.6% by weight.
[0059]
Example 5
A coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that 452 parts by weight of the organic polyisocyanate compound f was used instead of 342 parts by weight of the organic polyisocyanate compound a. The content of the skeleton structure (1) in the coating film was 23.4% by weight.
[0060]
Example 6
A coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by weight of the active hydrogen-containing compound A was used instead of 100 parts by weight of the active hydrogen-containing compound A, and 395 parts by weight of the organic polyisocyanate compound a was used. The content of the skeleton structure (1) in the coating film was 53.6% by weight.
[0061]
Example 7
The same as Example 1 except that 100 parts by weight of the active hydrogen-containing compound C was used instead of 100 parts by weight of the active hydrogen-containing compound A, and 317 parts by weight of the organic polyisocyanate compound c was used instead of 312 parts by weight of the organic polyisocyanate compound a. A coating film was prepared by the method. The content of the skeletal structure (1) in the coating film was 62.1% by weight.
[0062]
Example 8
A method similar to that of Example 1 except that 100 parts by weight of the active hydrogen-containing compound A was used instead of 100 parts by weight of the active hydrogen-containing compound A, and 267 parts by weight of the organic polyisocyanate compound d was used instead of 342 parts by weight of the organic polyisocyanate compound a. To produce a coating film. The content of the skeleton structure (1) in the coating film was 44.1% by weight.
[0063]
Comparative Example 1
A coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that 418 parts by weight of the organic polyisocyanate compound e was used instead of 342 parts by weight of the organic polyisocyanate compound a. The content of the skeletal structure (1) in the coating film was 9.3% by weight.
[0064]
Comparative Example 2
A coating film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 480 parts by weight of the organic polyisocyanate compound g was used instead of the organic polyisocyanate compound a. The content of the skeleton structure (1) in the coating film was 8.3% by weight.
[0065]
Comparative Example 3
A coating film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 389 parts by weight of the organic polyisocyanate compound h was used instead of the organic polyisocyanate compound a. The content of the skeleton structure (1) in the coating film was 9.9% by weight.
[0066]
Comparative Example 4
Coating was performed in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by weight of the active hydrogen-containing compound A was used instead of 100 parts by weight of the active hydrogen-containing compound A, and 20 parts by weight of the organic polyisocyanate compound i was used instead of the organic polyisocyanate compound a. A film was prepared. The content of the skeleton structure (1) in the coating film was 0% by weight.
[0067]
[Table 1]
Figure 2004231731
[0068]
[Table 2]
Figure 2004231731
[0069]
【The invention's effect】
The gas barrier paint of the present invention can exhibit high gas barrier properties within a standard compounding range when a cured polyurethane resin is produced. Therefore, by using the gas-barrier coating of the present invention, a cured coating film having high gas-barrier properties and good adhesiveness to a substrate can be obtained in addition to the excellent performance of the polyurethane resin which has conventionally been obtained. The gas-barrier coating of the present invention can be similarly applied to a coating material using a conventional polyurethane resin coating such as metal or concrete for the purpose of preventing rust and corrosion of metal and corrosion of concrete. Various gas-permeable substrates that require high gas barrier properties that were not applied in polyurethane resin paints due to their low gas barrier properties, such as polyolefins, polyesters, and polyamides used for packaging materials such as food and pharmaceuticals It can also be applied to a plastic film such as, or a plastic container.

Claims (11)

活性水素含有化合物(A)および有機ポリイソシアネート化合物(B)を主成分とするガスバリア性塗料用組成物を塗膜形成成分とするガスバリア性塗料であって、該塗料用組成物より形成される硬化塗膜中に(1)式に示される骨格構造が20重量%以上含有されることを特徴とするガスバリア性塗料。
Figure 2004231731
What is claimed is: 1. A gas-barrier coating composition comprising a gas-barrier coating composition containing an active hydrogen-containing compound (A) and an organic polyisocyanate compound (B) as main components, and a curing agent formed from the coating composition. A gas-barrier coating material characterized in that the coating film contains 20% by weight or more of the skeletal structure represented by the formula (1).
Figure 2004231731
活性水素含有化合物(A)が、ポリアミンのアルキレンオキシド付加物、アミド基含有ポリオール、ポリイソシアネート化合物のポリオール付加物およびポリオールから選ばれる少なくとも1種の化合物である請求項1に記載のガスバリア性塗料。The gas barrier coating according to claim 1, wherein the active hydrogen-containing compound (A) is at least one compound selected from an alkylene oxide adduct of a polyamine, an amide group-containing polyol, a polyol adduct of a polyisocyanate compound, and a polyol. 活性水素含有化合物(A)が、芳香脂肪族ポリアミンのアルキレンオキシド付加物、芳香脂肪族ポリイソシアネート化合物のポリオール付加物および芳香脂肪族ポリオールから選ばれる少なくとも1種の化合物である請求項1に記載のガスバリア性塗料。The active hydrogen-containing compound (A) is at least one compound selected from an alkylene oxide adduct of an araliphatic polyamine, a polyol adduct of an araliphatic polyisocyanate compound, and an araliphatic polyol. Gas barrier paint. 活性水素含有化合物(A)が、芳香脂肪族ポリアミンのアルキレンオキシド付加物である請求項1に記載のガスバリア性塗料。The gas barrier coating according to claim 1, wherein the active hydrogen-containing compound (A) is an alkylene oxide adduct of an araliphatic polyamine. 活性水素含有化合物(A)が、キシリレンジアミンのアルキレンオキシド付加物である請求項1に記載のガスバリア性塗料。The gas barrier coating according to claim 1, wherein the active hydrogen-containing compound (A) is an alkylene oxide adduct of xylylenediamine. 前記アルキレンオキシドが、炭素数2〜4のアルキレンオキシドから選ばれる少なくとも1つである請求項2〜5のいずれかに記載のガスバリア性塗料。The gas barrier coating according to any one of claims 2 to 5, wherein the alkylene oxide is at least one selected from alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms. 有機ポリイソシアネート化合物(B)が、下記の(a)と(b)の反応生成物、または(a)、(b)および(c)の反応生成物であって、末端に2個以上のNCO基を有するものである請求項1〜6のいずれかに記載のガスバリア性塗料。
(a)多官能イソシアネート化合物
(b)炭素数2〜10の多官能アルコールから選ばれる少なくとも1つの多官能アルコール
(c)芳香族多官能アミン、芳香脂肪族多官能アミン、脂環族多官能アミン、脂肪族多官能アミン、脂肪族アルカノールアミン、芳香族多官能カルボン酸、脂環族多官能カルボン酸および脂肪族多官能カルボン酸から選ばれる少なくとも1つの化合物
The organic polyisocyanate compound (B) is a reaction product of the following (a) and (b) or a reaction product of (a), (b) and (c), and two or more NCOs The gas barrier paint according to any one of claims 1 to 6, which has a group.
(A) polyfunctional isocyanate compound (b) at least one polyfunctional alcohol selected from polyfunctional alcohols having 2 to 10 carbon atoms (c) aromatic polyfunctional amine, araliphatic polyfunctional amine, alicyclic polyfunctional amine At least one compound selected from aliphatic polyfunctional amines, aliphatic alkanolamines, aromatic polyfunctional carboxylic acids, alicyclic polyfunctional carboxylic acids and aliphatic polyfunctional carboxylic acids
前記(a)多官能イソシアネート化合物が、キシリレンジイソシアネート、およびキシリレンジイソシアネートより誘導される化合物から選ばれる少なくとも1つの化合物である請求項7に記載のガスバリア性塗料。The gas barrier coating according to claim 7, wherein the (a) polyfunctional isocyanate compound is at least one compound selected from xylylene diisocyanate and a compound derived from xylylene diisocyanate. 前記(a)多官能イソシアネート化合物が、キシリレンジイソシアネートである請求項7に記載のガスバリア性塗料。The gas barrier coating according to claim 7, wherein the (a) polyfunctional isocyanate compound is xylylene diisocyanate. プライマーである請求項1〜9のいずれかに記載のガスバリア性塗料。The gas barrier paint according to any one of claims 1 to 9, which is a primer. 活性水素含有化合物(A)および有機ポリイソシアネート化合物(B)を主成分とするガスバリア性塗料用組成物を硬化させて得られた塗膜であって、該塗膜中に(1)式に示される骨格構造が20重量%以上含有されることを特徴とするガスバリア性塗膜。
Figure 2004231731
A coating film obtained by curing a gas barrier coating composition mainly containing an active hydrogen-containing compound (A) and an organic polyisocyanate compound (B), wherein the coating film has the formula (1) A gas-barrier coating film containing 20% by weight or more of a skeleton structure.
Figure 2004231731
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