JP2005314441A - Adhesion-imparting agent - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は接着性付与剤に関する。さらに詳しくは、特に自動車の外板に塗装され、車体鋼板の腐食を防止するアクリルプラスチゾル用接着性付与剤並びにそれを用いたプラスチゾルに関する。 The present invention relates to an adhesiveness imparting agent. More specifically, the present invention relates to an adhesion imparting agent for acrylic plastisol, which is coated on an outer plate of an automobile and prevents corrosion of a car body steel plate, and a plastisol using the same.
カチオン電着等による金属塗装面に接着性を有するプラスチゾルは従来、塩化ビニルプラスチゾルであった。しかしながら、近年、環境面への配慮から塩化ビニルプラスチゾルからアクリルプラスチゾルへの代替が進んでいる。アクリルプラスチゾル用の接着性付与剤としては、ブロック化ポリウレタン化合物と固形のヒドラジン系硬化剤とからなるもの(例えば、特許文献1、2参照)等が知られている。 Conventionally, plastisol having adhesion to a metal coating surface by cationic electrodeposition or the like has been vinyl chloride plastisol. However, in recent years, replacement from vinyl chloride plastisol to acrylic plastisol has been promoted in consideration of the environment. As adhesive imparting agents for acrylic plastisols, those composed of a blocked polyurethane compound and a solid hydrazine-based curing agent (for example, see Patent Documents 1 and 2) are known.
しかしながら、特許文献1、2のアクリルプラスチゾルは低温硬化性、貯蔵安定性は優れるものの、金属塗装面に対する接着性および耐チッピング性は充分なものではない。
本発明の目的は、金属塗装面に対する低温接着性および耐チッピング性に優れたアクリルプラスチゾル用の接着性付与剤を提供することにある。
However, although the acrylic plastisols of Patent Documents 1 and 2 are excellent in low-temperature curability and storage stability, adhesion to metal coated surfaces and chipping resistance are not sufficient.
An object of the present invention is to provide an adhesiveness-imparting agent for acrylic plastisol that has excellent low-temperature adhesion and chipping resistance to a metal-coated surface.
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
即ち本発明は、ブロック化ポリウレタン化合物(A)と複素環式ポリアミン(B)からなることを特徴とするアクリルプラスチゾル用接着性付与剤;該接着性付与剤、アクリル重合体および可塑剤からなるアクリルプラスチゾルである。
The inventors of the present invention have arrived at the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems.
That is, the present invention relates to an adhesiveness-imparting agent for acrylic plastisol comprising the blocked polyurethane compound (A) and the heterocyclic polyamine (B); an acrylic material comprising the adhesion-imparting agent, an acrylic polymer, and a plasticizer. Plastisol.
本発明の接着性付与剤を含有させてなるアクリルプラスチゾルは下記の効果を奏する。(1)貯蔵安定性に優れる。
(2)低温かつ短時間での加熱処理で充分な硬化性を有する。
(3)比較的低温で金属塗装面への強固な接着性を有する。
(4)金属塗装面上のアクリルプラスチゾル塗膜は優れた耐チッピング性を有する。
The acrylic plastisol containing the adhesiveness imparting agent of the present invention has the following effects. (1) Excellent storage stability.
(2) Sufficient curability by heat treatment at a low temperature for a short time.
(3) It has strong adhesion to the metal coating surface at a relatively low temperature.
(4) The acrylic plastisol coating on the metal painted surface has excellent chipping resistance.
本発明の接着性付与剤(C)は、ブロック化ポリウレタン化合物(A)と複素環式ポリアミン(B)からなる。
(B)には、活性水素を2個またはそれ以上含有する下記のポリ(2価またはそれ以上)アミンが含まれる。
(B1)2級アミノ基含有ポリアミン
炭素数(以下、Cと略記)3〜20、例えばピペラジン、2−メチルピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、1−メチル−3−エチルピペラジン、1,3−ジ(4−ピペリジル)プロパン、ピラジン、2−ヒドロキシピラジン、ピラゾリジン、2−メチルピラゾリジンおよび4−エチルピラゾリジン。
(B2)1級および2級アミノ基含有ポリアミン
C2〜12、例えばアミノアルキル置換ピペラジン(アミノエチルピペラジン等)および3−アミノ−1,2,4−トリアゾール。
(B3)1級アミノ基含有ポリアミン
C6〜10、例えばビス(N−アミノエチル)ピペラジンおよびビス(N−アミノプロピル)ピペラジン。
The adhesion-imparting agent (C) of the present invention comprises a blocked polyurethane compound (A) and a heterocyclic polyamine (B).
(B) includes the following poly (divalent or higher) amines containing two or more active hydrogens.
(B1) Secondary amine group-containing polyamine Carbon number (hereinafter abbreviated as C) 3-20, such as piperazine, 2-methylpiperazine, 2,5-dimethylpiperazine, 1-methyl-3-ethylpiperazine, 1,3- Di (4-piperidyl) propane, pyrazine, 2-hydroxypyrazine, pyrazolidine, 2-methylpyrazolidine and 4-ethylpyrazolidine.
(B2) Primary and secondary amino group-containing polyamines C2-12, such as aminoalkyl-substituted piperazines (such as aminoethylpiperazine) and 3-amino-1,2,4-triazoles.
(B3) Primary amino group-containing polyamine C6-10, such as bis (N-aminoethyl) piperazine and bis (N-aminopropyl) piperazine.
これらのうち、後述する(A)との反応性、アクリルプラスチゾルの密着性および貯蔵安定性の観点から好ましいのは(B3)、およびさらに好ましいのは(B1)、(B2)、特に好ましいのはピペラジンおよびアミノアルキル置換ピペラジンからなる群から選ばれる1種または2種以上の複素環式ポリアミンである。 Of these, (B3) is preferable from the viewpoint of reactivity with (A) described later, adhesion of acrylic plastisol and storage stability, and (B1) and (B2) are more preferable, and particularly preferable. One or more heterocyclic polyamines selected from the group consisting of piperazine and aminoalkyl-substituted piperazine.
(A)には、有機ポリ(2価〜4価またはそれ以上)イソシアネート(a1)とポリオール(a2)との反応で得られるウレタンプレポリマーの末端イソシアネート基がブロック化剤(a3)でブロックされた化合物が含まれる。 In (A), the terminal isocyanate group of the urethane prepolymer obtained by the reaction of organic poly (divalent to tetravalent or higher) isocyanate (a1) and polyol (a2) is blocked with a blocking agent (a3). Compounds are included.
有機ポリイソシアネート(a1)としては、例えば下記のもの、およびこれらの2種以上の混合物が含まれる。
(1)C(NCO基中のCを除く、以下同じ)6〜20の芳香族ポリイソシアネート
ジイソシアネート(以下、DIと略記)、例えば1,3−および/または1,4−フェ ニレンDI、2,4−および/または2,6−トリレンDI(TDI)、4, 4’−および/または2,4’−ジフェニルメタンDI(MDI)、m−およびp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトビフェニ ル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5−ナフチレンDI、およびm−およびp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート;および3官能以上のPI(トリイソシアネート等)、例えば粗製TDI、粗製MDI(ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート)および4,4’,4”−トリフェニルメタントリイソシアネート
Examples of the organic polyisocyanate (a1) include the following, and a mixture of two or more thereof.
(1) C (excluding C in the NCO group, the same shall apply hereinafter) 6 to 20 aromatic polyisocyanate diisocyanate (hereinafter abbreviated as DI), such as 1,3- and / or 1,4-phenylene DI, 2 , 4- and / or 2,6-tolylene DI (TDI), 4,4′- and / or 2,4′-diphenylmethane DI (MDI), m- and p-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate, 4,4 ′ -Diisocyanatobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, 1,5-naphthylene DI, and m -And p-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate; and trifunctional or higher functional PI (such as triisocyanate), such as crude TDI, crude MDI (poly Chi Ren polyphenylene polyisocyanate) and 4,4 ', 4 "- triphenylmethane triisocyanate
(2)C2〜18の脂肪族ポリイソシアネート
DI、例えばエチレンDI、テトラメチレンDI、ヘキサメチレンDI(HDI)、ヘプタメチレンDI、オクタメチレンDI、デカメチレンDI、ドデカメチレンDI、2,2,4−および/または2,4,4 −トリメチルヘキサメチレンDI、リジンDI、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、2,6−ジイソシアナトエチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネートおよびトリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI);および3官能以上のポリイソシアネート(トリイソシアネート等)、例えば1,6,1 1−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネートおよびリジンエステルトリイソシアネート(リジンとアルカノールアミンとの反応生成物のホスゲン化物、例えば2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエート、2−および/または3−イソシアナトプロピル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエートなど)
(2) C2-18 aliphatic polyisocyanates DI, such as ethylene DI, tetramethylene DI, hexamethylene DI (HDI), heptamethylene DI, octamethylene DI, decamethylene DI, dodecamethylene DI, 2,2,4- and /, 2,4,4-trimethylhexamethylene DI, lysine DI, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, 2,6-diisocyanatoethylcaproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis ( 2-isocyanatoethyl) carbonate and trimethylhexamethylene diisocyanate (TMDI); and tri- or higher functional polyisocyanates (such as triisocyanates), such as 1,6,11 1-undecane triisocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanate Mechi Octane, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate and lysine ester triisocyanate (phosgenates of the reaction product of lysine and alkanolamine, such as 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate, 2 -And / or 3-isocyanatopropyl-2,6-diisocyanatohexanoate, etc.)
(3)C4〜45の脂環式ポリイソシアネート
DI、例えばイソホロンDI(IPDI)、2,4−および/または2,6−メチルシクロヘキサンDI(水添TDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−DI(水添MDI)、シクロヘキシレンDI、メチルシクロヘキシレンDI、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキシレン−1,2−ジカルボキシレートおよび2,5−および/または2, 6−ノルボルナンDI、ダイマー酸DI(DDI);および3官能以上のPI(トリイソシアネート等)、例えばビシクロヘプタントリイソシアネート
(4)C8〜15の芳香脂肪族ポリイソシアネート
m−および/またはp−キシリレンDI(XDI)、ジエチルベンゼンDIおよびα,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンDI(TMXDI)
(3) C4-45 cycloaliphatic polyisocyanates DI, such as isophorone DI (IPDI), 2,4- and / or 2,6-methylcyclohexane DI (hydrogenated TDI), dicyclohexylmethane-4,4′-DI (Hydrogenated MDI), cyclohexylene DI, methylcyclohexylene DI, bis (2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexylene-1,2-dicarboxylate and 2,5- and / or 2,6-norbornane DI , Dimer acid DI (DDI); and trifunctional or higher functional PI (such as triisocyanate), for example, bicycloheptane triisocyanate (4) C8-15 aromatic aliphatic polyisocyanate m- and / or p-xylylene DI (XDI), Diethylbenzene DI and α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene DI TMXDI)
これらのうちでアクリルプラスチゾルの接着性の観点から好ましいのは芳香族ポリイソシアネート、さらに好ましいのはTDIおよびMDIである。 Of these, aromatic polyisocyanates are preferable from the viewpoint of adhesiveness of acrylic plastisol, and TDI and MDI are more preferable.
ポリオール(a2)としては、水酸基当量〔水酸基1個当りの数平均分子量[数平均分子量は以下、Mnと略記、測定はゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)による]〕が31〜3,000の2価〜6価またはそれ以上のポリオール、例えば水酸基当量31〜250未満の低分子ポリオール、水酸基当量250〜3,000の高分子ポリオール(ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオール、ポリカーボネートポリオール等)およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
これらのうちアクリルプラスチゾルの粘度および塗膜物性の観点から好ましいのは高分子ポリオール、さらに好ましいのはポリエステルポリオール、および特に好ましいのはポリエーテルポリオールである。
The polyol (a2) has a hydroxyl group equivalent [number average molecular weight per hydroxyl group [number average molecular weight is hereinafter abbreviated as Mn, measured by gel permeation chromatography (GPC)]] of 31 to 3,000. Divalent to hexavalent or higher polyols, for example, low molecular polyols having a hydroxyl equivalent of 31 to less than 250, high molecular polyols having a hydroxyl equivalent of 250 to 3,000 (polyether polyols, polyester polyols, polymer polyols, polycarbonate polyols, etc.) and A mixture of two or more of these may be mentioned.
Among these, from the viewpoint of the viscosity of acrylic plastisol and physical properties of the coating film, a polymer polyol is preferable, a polyester polyol is more preferable, and a polyether polyol is particularly preferable.
低分子ポリオールには、多価アルコール、並びに低分子OH末端ポリマー (ポリエーテルポリオールおよびポリエステルポリオール)が含まれる。多価アルコールには、以下のものが含まれる。
2価アルコール(C2〜20またはそれ以上)、例えばC2〜12の脂肪族2価アルコール[(ジ)アルキレングリコール、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1 ,2−、2,3−、1,3−および1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールおよび3−メチルペンタンジオール(以下それぞれEG、DEG、PG、DPG、BD、HD、NPGおよびMPDと略記)、ドデカンジオール等];C6〜10の脂環式2価アルコール[1,4−シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等];C8〜20の芳香脂肪族2価アルコール[キシリレングリコール、ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼン等];
Low molecular polyols include polyhydric alcohols and low molecular OH-terminated polymers (polyether polyols and polyester polyols). The polyhydric alcohol includes the following.
Dihydric alcohols (C2-20 or higher), for example C2-12 aliphatic dihydric alcohols [(di) alkylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,2-, 2,3 -, 1,3- and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol and 3-methylpentanediol (hereinafter abbreviated as EG, DEG, PG, DPG, BD, HD, NPG and MPD, respectively) ), Dodecanediol, etc.]; C6-10 alicyclic dihydric alcohol [1,4-cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, etc.]; C8-20 araliphatic dihydric alcohol [xylylene glycol, bis (hydroxyethyl) ) Benzene etc.];
3価〜8価またはそれ以上の多価アルコール、例えば(シクロ)アルカンポリオールおよびそれらの分子内もしくは分子間脱水物[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、ソルビトールおよびジペンタエリスリトール(以下それぞれGR、TMP、PE、SOおよびDPEと略記)、1,2 ,6−ヘキサントリオール、エリスリトール、シクロヘキサントリオール、マンニトール、キシリトール、ソルビタン、ジグリセリンその他のポリグリセリン等]、糖類およびその誘導体[例えばショ糖、グルコース、フラクトース、マンノース、ラクトース、およびグルコシド(メチルグルコシド等)]; Trihydric to octahydric or higher polyhydric alcohols such as (cyclo) alkane polyols and their intramolecular or intermolecular dehydrates [glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol and dipentaerythritol (hereinafter referred to as GR, TMP respectively) , PE, SO and DPE), 1,2,6-hexanetriol, erythritol, cyclohexanetriol, mannitol, xylitol, sorbitan, diglycerin and other polyglycerins, etc.], sugars and their derivatives [eg sucrose, glucose, Fructose, mannose, lactose, and glucoside (such as methyl glucoside)];
含窒素ポリオール(3級アミノ基含有ポリオールおよび4級アンモニウム基含有ポリオール):含窒素ジオール、例えばC1〜12の脂肪族、脂環式および芳香族1級モノアミン[メチルアミン、エチルアミン、1−および2−プロピルアミン、(イソ)アミルアミン、ヘキシルアミン、1,3−ジメチルブチルアミン、3,3−ジメチルブチルアミン、1−,2−および3−アミノヘプタン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、シクロプロピルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリン、ベンジルアミン等]のビスヒドロキシアルキル(C2〜4)化物[ビス(2−ヒドロキシエチル)化物、ビス(ヒドロキシプロピル)化物等、例えば米国特許第4,271,217号明細書に記載の3級窒素原子含有ポリオール]、およびそれらの4級化物[上記米国特許明細書に記載の4級化剤またはジアルキルカーボネートによる4級化物]、例えば上記米国特許明細書に記載の4級窒素原子含有ポリオール;および3価〜8価またはそれ以上の含窒素ポリオール、例えばトリアルカノール(C2〜4)アミン(トリエタノールアミン等)およびC2〜12の脂肪族、脂環式、芳香族および複素環ポリアミン[例えばエチレンジアミン、トリレンジアミン、アミノエチルピペラジン]のポリヒドロキシアルキル(C2〜4)化物[ポリ(2−ヒドロキシエチル)化物、ビス(ヒドロキシプロピル)化物等:例えばテトラキス (2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミンおよびペンタキス(2−ヒドロキシプロピル)ジエチレントリアミン]、およびこれらの上記と同様の4級化物; Nitrogen-containing polyols (tertiary amino group-containing polyols and quaternary ammonium group-containing polyols): nitrogen-containing diols such as C1-12 aliphatic, alicyclic and aromatic primary monoamines [methylamine, ethylamine, 1- and 2 -Propylamine, (iso) amylamine, hexylamine, 1,3-dimethylbutylamine, 3,3-dimethylbutylamine, 1-, 2- and 3-aminoheptane, nonylamine, decylamine, undecylamine, dodecylamine, cyclopropyl Amine, cyclopentylamine, cyclohexylamine, aniline, benzylamine, etc.] bishydroxyalkyl (C2-4) compounds [bis (2-hydroxyethyl) products, bis (hydroxypropyl) products, such as US Pat. No. 4,271, Recorded in 217 specification And a quaternized product thereof [a quaternized product of a quaternizing agent or a dialkyl carbonate described in the above US Patent Specification], for example, a quaternary nitrogen atom described in the above US Patent Specification Containing polyols; and trivalent to octavalent or higher nitrogenous polyols such as trialkanol (C2-4) amines (such as triethanolamine) and C2-12 aliphatic, alicyclic, aromatic and heterocyclic polyamines [For example, ethylenediamine, tolylenediamine, aminoethylpiperazine] polyhydroxyalkyl (C2-4) compound [poly (2-hydroxyethyl) compound, bis (hydroxypropyl) compound, etc .: for example, tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine and Pentakis (2-hydroxypropyl) diethyleneto Amines, and similar quaternary compound with these above;
スルホ基含有ポリオール:上記2価および3価〜8価またはそれ以上の多価アルコールにスルホ基を導入してなるもの、例えばスルホグリセリン、スルホエリスリトール、スルホジ(ヒドロキシメチル)ベンゼン、スルホジ(ヒドロキシエチル)ベンゼン、スルホジ(ヒドロキシプロピル)ベンゼン、スルホヒドロキシメチルヒドロキシエチルベンゼン、およびそれらの塩〔金属塩[アルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム等)塩、アルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウム等)塩、IIB族金属(亜鉛等)塩等]、アンモニウム塩、アミン(C1〜20)塩および4級アンモニウム塩等]。 Sulfo group-containing polyols: those obtained by introducing sulfo groups into the above divalent and trivalent to octavalent or higher polyhydric alcohols, such as sulfoglycerin, sulfoerythritol, sulfodi (hydroxymethyl) benzene, sulfodi (hydroxyethyl) Benzene, sulfodi (hydroxypropyl) benzene, sulfohydroxymethylhydroxyethylbenzene, and salts thereof [metal salts [alkali metal (lithium, sodium, potassium, etc.) salts, alkaline earth metals (calcium, magnesium, etc.) salts, IIB metals] (Such as zinc) salt, ammonium salt, amine (C1-20) salt and quaternary ammonium salt].
低分子OH末端ポリマーには、後述のような、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびポリウレタンポリオールで250未満のOH当量を有するものが含まれる。例えば低重合度のアルキレンオキシド(以下、AOと略記)開環重合物および活性水素原子含有多官能化合物の低モルAO付加物[例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビス(ヒドロキシエトキシ)ベンゼンおよびビスフェノールAのEO2〜4モル付加物]、低縮合度の縮合ポリエステルポリオールおよびポリオールの低モルラクトン付加物[ポリカルボン酸と過剰(カルボキシル基1個当り1モル)の多価アルコールとの縮合物(例えばジヒドロキシエチルアジペート)およびEGのカプロラクトン1モル付加物]、並びに低重合度のポリウレタンポリオール[過剰(イソシアネート基1個当り1モル)の多価アルコールとの反応生成物(例えばTDI 1モルとEG2モルとの反応生成物)]が挙げられる。 Low molecular OH-terminated polymers include polyether polyols, polyester polyols and polyurethane polyols having an OH equivalent weight of less than 250, as described below. For example, a low-polymerization alkylene oxide (hereinafter abbreviated as AO) ring-opening polymer and a low-mol AO adduct of an active hydrogen atom-containing polyfunctional compound [for example, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, bis (hydroxyethoxy) EO 2-4 mol adduct of benzene and bisphenol A], low-condensation condensation polyester polyol and low-mol lactone adduct of polyol [condensation product of polycarboxylic acid and excess (1 mol per carboxyl group) polyhydric alcohol (Eg, dihydroxyethyl adipate) and 1 mol caprolactone adduct of EG, and low-polymerization polyurethane polyol [excess (1 mol per isocyanate group) polyhydric alcohol reaction product (eg 1 mol TDI and EG2) Anti-Mole Reaction product)].
高分子ポリオールのうち、ポリエーテルポリオールとしては、例えば低分子ポリオール(上記のものおよびそれらの混合物)のAO付加物、テトラヒドロフランの開環重合で得られるポリオキシテトラメチレングリコールなどが挙げられる。これらのうちで好ましいのは低分子ポリオールのAO付加物およびポリオキシテトラメチレングリコールである。 Among the polymer polyols, examples of the polyether polyol include AO adducts of low molecular polyols (above and their mixtures), polyoxytetramethylene glycol obtained by ring-opening polymerization of tetrahydrofuran, and the like. Of these, low molecular polyol AO adducts and polyoxytetramethylene glycol are preferred.
低分子ポリオールに付加させるAOには、C2〜12またはそれ以上(好ましくはC2〜4)のAO、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−、1,3−および2,3−ブチレンオキシド、テトラヒドロフランおよび3−メチル−テトラヒドロフラン(以下それぞれEO、PO、BO、THFおよびMTHFと略記 )、1,3−プロピレンオキシド、イソBO、C5〜12のα−オレフィンオキシド、置換AO、例えばスチレンオキシドおよびエピハロヒドリン(エピクロルヒドリン等)、並びにこれらの2種以上の併用(ランダム付加および/またはブロック付加)が含まれる。
これらのうちで好ましいのはEO、PO、BO、およびさらに好ましいのはこれらの2種以上の混合物である。
AO added to the low molecular polyol includes C2-12 or more (preferably C2-4) AO, such as ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-, 1,3- and 2,3-butylene oxide, tetrahydrofuran. And 3-methyl-tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as EO, PO, BO, THF and MTHF, respectively), 1,3-propylene oxide, isoBO, C5-12 α-olefin oxide, substituted AO such as styrene oxide and epihalohydrin ( Epichlorohydrin and the like), and combinations of two or more of these (random addition and / or block addition).
Of these, preferred are EO, PO, BO, and more preferred are mixtures of two or more thereof.
ポリエステルポリオールには、縮合ポリエステルポリオール、ポリラクトンポリオールおよびヒマシ油系ポリオールが含まれる。
縮合ポリエステルポリオールは、ポリオール(ジオールおよび必要により3価以上のポリオール)と、ポリカルボン酸(ジカルボン酸および必要により3価以上のポリカルボン酸)もしくはそのエステル形成性誘導体、またはポリカルボン酸無水物およびAOとを反応させることにより製造することができる。
The polyester polyol includes a condensed polyester polyol, a polylactone polyol, and a castor oil-based polyol.
The condensed polyester polyol includes a polyol (a diol and, if necessary, a trivalent or higher polyol), a polycarboxylic acid (a dicarboxylic acid and, if necessary, a trivalent or higher polycarboxylic acid) or an ester-forming derivative thereof, or a polycarboxylic acid anhydride and It can be produced by reacting with AO.
ポリオールとしては、低分子ポリオールおよび/またはポリエーテルポリオールが使用でき、低分子ポリオールには前記のもの、また、ポリエーテルポリオールには、前記のうち500以下の水酸基当量を有するものが含まれる。
ポリカルボン酸としては、ジカルボン酸、およびジカルボン酸と少割合(例えば10当量%以下)の3価〜4価またはそれ以上のポリカルボン酸が使用できる。それらの例としては、C2〜12の脂肪族ポリカルボン酸[ジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ドデカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等)、トリカルボン酸(ヘキサントリカルボン酸等)等]、C8〜15の芳香族ポリカルボン酸[ジカルボン酸(テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸等)、トリ−およびテトラ−カルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸等)等]、およびC6〜40の脂環式ポリカルボン酸(ダイマー酸等)が挙げられる。
エステル形成性誘導体には、酸無水物、低級アルキル(C1〜4)エステル、酸ハライド(酸クロライド等)等が含まれる。
ポリカルボン酸のうちでアクリルプラスチゾルの粘度の観点から好ましいのはジカルボン酸、さらに好ましいのは脂肪族ジカルボン酸、とくに好ましいのはアジピン酸である。
As the polyol, a low-molecular polyol and / or a polyether polyol can be used. The low-molecular polyol includes those described above, and the polyether polyol includes those having a hydroxyl equivalent of 500 or less.
As the polycarboxylic acid, a dicarboxylic acid, and a dicarboxylic acid and a small proportion (for example, 10 equivalent% or less) of trivalent to tetravalent or higher polycarboxylic acid can be used. Examples thereof include C2-12 aliphatic polycarboxylic acids [dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, etc.), tricarboxylic acid (hexane Tricarboxylic acid etc.], C8-15 aromatic polycarboxylic acid [dicarboxylic acid (terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid etc.), tri- and tetra-carboxylic acid (trimellitic acid, pyromellitic acid etc.)] , And C6-40 alicyclic polycarboxylic acids (eg, dimer acid).
The ester-forming derivatives include acid anhydrides, lower alkyl (C1-4) esters, acid halides (such as acid chlorides), and the like.
Of the polycarboxylic acids, dicarboxylic acids are preferred from the viewpoint of the viscosity of the acrylic plastisol, more preferred are aliphatic dicarboxylic acids, and particularly preferred is adipic acid.
ポリラクトンポリオールは、ポリオールを開始剤として、ラクトン(C4〜15、例えばε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン)を開環重合させることにより製造できる。
ポリオールとしては、低分子ポリオールおよび/またはポリエーテルポリオールが使用できる。それらの例としては、前記ジオールおよび/または3価以上のポリオール、および水酸基当量が500以下のポリエーテルポリオールが挙げられる。
ヒマシ油系ポリオールには、ヒマシ油(リシノール酸トリグリセリド)、およびそのエステル交換物が含まれる。該エステル交換物はヒマシ油とポリオールとのエステル交換により得られ、ポリオールとしては、前記の低分子ポリオールおよび/またはポリエーテルポリオールが挙げられる。
The polylactone polyol can be produced by ring-opening polymerization of a lactone (C4-15, for example, ε-caprolactone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone) using a polyol as an initiator.
As the polyol, a low molecular polyol and / or a polyether polyol can be used. Examples thereof include the diol and / or a trihydric or higher polyol, and a polyether polyol having a hydroxyl equivalent weight of 500 or less.
The castor oil-based polyol includes castor oil (ricinoleic acid triglyceride) and transesterification products thereof. The transesterified product is obtained by transesterification of castor oil and a polyol, and examples of the polyol include the low molecular polyol and / or the polyether polyol.
ポリマーポリオールは、ポリオール[例えば前記高分子ポリオール(ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等)およびこれらと前記低分子ポリオールの混合物]中でビニルモノマー[アクリル系モノマー、例えば(メタ)アクリロニトリル、アルキル(C1〜20)(メタ)アクリレート(メチルメタクリレート等)、芳香族炭化水素モノマー(C8〜20、例えばスチレン)、脂肪族炭化水素モノマー(C2〜20、例えばα−オレフィン、ブタジエン)等およびこれらの2種以上の併用(アクリロニトリルとスチレンとの併用等)]を重合させることにより得られるもの(重合体含量例えば5〜70%)で、例えば特開昭55−118948号公報記載のものが使用できる。 The polymer polyol is a vinyl monomer [acrylic monomer such as (meth) acrylonitrile, alkyl (C1-20) in a polyol [such as the above-described high molecular polyol (polyether polyol, polyester polyol, etc.) and a mixture of these and the above low molecular polyol]]. ) (Meth) acrylate (such as methyl methacrylate), aromatic hydrocarbon monomer (C8-20, such as styrene), aliphatic hydrocarbon monomer (C2-20, such as α-olefin, butadiene) and the like, and two or more of these Combinations (for example, combined use of acrylonitrile and styrene)] (polymer content, for example, 5 to 70%), for example, those described in JP-A No. 55-118948 can be used.
ポリカーボネートポリオールには、ポリオールを開始剤とするアルキレンカーボネートの開環付加/重縮合、ポリオールとジフェニルもしくはジアルキルカーボネートの重縮合(エステル交換)、またはポリオールもしくは2価フェノール(ビスフェノールA等)のホスゲン化により得られるものが含まれる。
ポリオールには前記低分子ポリオール(2〜3価のアルコール等)が含まれる。
アルキレンカーボネートには、C2〜6のアルキレン基を有するもの、例えばエチレンおよびプロピレンカーボネートが含まれる。ジアルキルカーボネートには、C1〜4のアルキル基を有するもの、例えばジメチル、ジエチルおよびジ−i−プロピルカーボネートが含まれる。
Polycarbonate polyols can be produced by ring-opening addition / polycondensation of alkylene carbonate using polyol as an initiator, polycondensation (transesterification) of polyol and diphenyl or dialkyl carbonate, or phosgenation of polyol or dihydric phenol (such as bisphenol A). What is obtained is included.
The polyol includes the low-molecular polyol (such as a divalent or trivalent alcohol).
Alkylene carbonates include those having a C2-6 alkylene group, such as ethylene and propylene carbonate. Dialkyl carbonates include those having a C1-4 alkyl group, such as dimethyl, diethyl and di-i-propyl carbonate.
これらのポリオールのうちアクリルプラスチゾルの粘度の観点から好ましいのは、高分子ポリオール、さらに好ましいのは低分子ポリオールのAO付加物およびポリオキシテトラメチレングリコール、特に好ましいのはPGのPO付加物(水酸基当量250〜3,000)、TMPのPO付加物(水酸基当量250〜2,500)および/またはGRのPO付加物(水酸基当量250〜2,500)である。 Among these polyols, from the viewpoint of the viscosity of the acrylic plastisol, preferred are high-molecular polyols, more preferred are low molecular weight polyol AO adducts and polyoxytetramethylene glycol, and particularly preferred is PG PO adduct (hydroxyl equivalent). 250-3,000), TMP PO adducts (hydroxyl equivalents 250-2,500) and / or GR PO adducts (hydroxyl equivalents 250-2,500).
本発明におけるイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの製造に際して、(a1)のイソシアネート基(NCO)と(a2)の水酸基(OH)との反応における当量比(NCO/OH)は接着性付与剤の粘度の観点から好ましくは1.3/1〜3.0/1、さらに好ましくは1.5/1〜2.2/1である。ウレタンプレポリマーの末端基は、両末端ともNCO基か、または片末端がNCO基、他の末端がOH基であり、アクリルプラスチゾルの接着性の観点から好ましいのは両末端ともNCO基の場合である。 In the production of the urethane prepolymer having an isocyanate group in the present invention, the equivalent ratio (NCO / OH) in the reaction between the isocyanate group (NCO) of (a1) and the hydroxyl group (OH) of (a2) is the viscosity of the adhesion-imparting agent. From this viewpoint, it is preferably 1.3 / 1 to 3.0 / 1, more preferably 1.5 / 1 to 2.2 / 1. The end groups of the urethane prepolymer are NCO groups at both ends, or one end is an NCO group and the other end is an OH group. From the viewpoint of acrylic plastisol adhesion, both ends are preferably NCO groups. is there.
反応を促進させるために公知のウレタン化触媒を使用することも可能である。該ウレタン化触媒としては、金属触媒[錫系(トリメチルチンラウレート、トリメチルチンヒドロキサイド、ジメチルチンジラウレート、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート、スタナスオクトエート、ジブチルチンマレエート等)、鉛系(オレイン酸鉛、2−エチルヘキサン酸鉛、ナフテン酸鉛、オクテン酸鉛等)、コバルト系(ナフテン酸コバルト等)、水銀系(フェニル水銀プロピオン酸塩等)等]、アミン触媒[トリエチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルヘキシレンジアミン、ジアザビシクロアルケン、ジメチルアミノエチルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノエチルアミン、ジメチルアミノオクチルアミン、ジプロピルアミノプロピルアミン、2−(1−アジリジニル)エチルアミン,4−(1−ピペリジニル)−2−ヘキシルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、トリエチルアミン、ジエチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミンおよびこれらの有機酸(ギ酸、フェノール等)塩等、並びにこれらの2種以上の併用系が挙げられる。
ウレタン化触媒の使用量は、得られるウレタンプレポリマーの重量に基づいて、通常1%以下、好ましくは0.001〜0.1%である。
In order to accelerate the reaction, a known urethanization catalyst may be used. Examples of the urethanization catalyst include metal catalysts (tin-based (trimethyltin laurate, trimethyltin hydroxide, dimethyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, stannous octoate, dibutyltin maleate, etc.), lead-based ( Lead oleate, lead 2-ethylhexanoate, lead naphthenate, lead octenoate, etc.), cobalt-based (cobalt naphthenate, etc.), mercury-based (phenylmercuric propionate, etc.)], amine catalyst [triethylenediamine, tetra Methylethylenediamine, tetramethylhexylenediamine, diazabicycloalkene, dimethylaminoethylamine, dimethylaminopropylamine, diethylaminopropylamine, dibutylaminoethylamine, dimethylaminooctylamine, dipropylaminopropyl Pyramine, 2- (1-aziridinyl) ethylamine, 4- (1-piperidinyl) -2-hexylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, triethylamine, diethylethanolamine, dimethylethanolamine and their organic acids (formic acid) , Phenol, etc.) salts, etc., and combinations of two or more of these.
The amount of the urethanization catalyst used is usually 1% or less, preferably 0.001 to 0.1%, based on the weight of the urethane prepolymer obtained.
ウレタンプレポリマーを製造する際の反応温度は、副反応抑制の観点から好ましくは20〜120℃、さらに好ましくは60〜110℃である。反応時間は副反応抑制の観点から好ましくは3〜10時間、さらに好ましくは5〜8時間である。 The reaction temperature for producing the urethane prepolymer is preferably 20 to 120 ° C., more preferably 60 to 110 ° C., from the viewpoint of suppressing side reactions. The reaction time is preferably 3 to 10 hours, more preferably 5 to 8 hours, from the viewpoint of suppressing side reactions.
該ウレタンプレポリマーのMnの好ましい下限は500、さらに好ましくは700、好ましい上限は8,000、さらに好ましくは5,000である。 Mnが500以上であると樹脂が軟らかくて耐チッピング性に好ましい影響を与え、8,000以下であるとアクリルプラスチゾル塗料の微粒化(霧化)がより良好となり、塗膜外観(特に平滑性)がより良好となる。
また、該プレポリマーの遊離イソシアネート基含有量[NCO%(固形分換算重量%)]は、アクリルプラスチゾルの接着性の観点から好ましくは1〜20%、さらに好ましくは2〜15%である。NCO%は滴定か赤外線吸収スペクトルにより測定または確認できる。
The preferable lower limit of Mn of the urethane prepolymer is 500, more preferably 700, and the preferable upper limit is 8,000, more preferably 5,000. If the Mn is 500 or more, the resin is soft and has a favorable effect on the chipping resistance. If it is 8,000 or less, the atomization (atomization) of the acrylic plastisol paint becomes better and the appearance of the coating film (especially smoothness). Is better.
Further, the free isocyanate group content [NCO% (weight% in terms of solid content)] of the prepolymer is preferably 1 to 20%, more preferably 2 to 15%, from the viewpoint of adhesiveness of the acrylic plastisol. NCO% can be measured or confirmed by titration or infrared absorption spectrum.
ブロック化剤(a3)としては、ラクタム(C4〜10、例えばε−カプロラクタム、δ−バレロラクタムおよびγ−ブチロラクタム)、オキシム[C3〜10、例えばアセトオキシム、メチルエチルケトオキシム(MEKオキシム)およびメチルイソブチルケトオキシム(MIBKオキシム)]、アミン[C2〜20の2級アミン、例えば脂肪族アミン(ジメチルアミン、ジイソプロピルアミン等)、脂環式アミン(メチルシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等)および芳香族アミン(ジフェニルアミン等)]、アルキルフェノール[C7〜20、例えばクレゾール、ノニルフェノール、キシレノールおよびジ−t−ブチルフェノール]、およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。これらのうちアクリルプラスチゾルの接着性および貯蔵安定性の観点から好ましいのは、ラクタム、オキシムおよびアミンからなる群から選ばれる1種または2種以上、さらに好ましいのはラクタム、特に好ましいのはε−カプロラクタムである。 Blocking agents (a3) include lactams (C4-10, such as ε-caprolactam, δ-valerolactam and γ-butyrolactam), oximes [C3-10, such as acetoxime, methyl ethyl ketoxime (MEK oxime) and methyl isobutyl keto. Oximes (MIBK oximes)], amines [C2-20 secondary amines such as aliphatic amines (dimethylamine, diisopropylamine, etc.), alicyclic amines (methylcyclohexylamine, dicyclohexylamine, etc.) and aromatic amines (diphenylamine, etc.) )], Alkylphenols [C7-20, such as cresol, nonylphenol, xylenol and di-t-butylphenol], and mixtures of two or more thereof. Among these, from the viewpoint of adhesiveness and storage stability of acrylic plastisol, one or more selected from the group consisting of lactam, oxime and amine, more preferred is lactam, and particularly preferred is ε-caprolactam. It is.
ブロック化ポリウレタン化合物(A)は、ウレタンプレポリマー生成反応の任意の段階でブロック化剤(a3)を添加して反応させることにより得られる。
添加の方法には、(1)予めポリオール(a1)に全量含有させる方法、(2)ウレタンプレポリマー生成反応の初期に全量添加する方法、(3)反応初期もしくは反応途中に一部を添加し、反応終了時に残部を添加する方法および(4)反応終了後に添加する方法が含まれる。これらのうち、反応の再現性の観点から好ましいのは、(4)の方法である。
(a3)の添加量は、(1)〜(3)の方法の場合は、アクリルプラスチゾルの貯蔵安定性の観点から原料ポリイソシアネ−ト(a1)のNCO当量数からポリオ−ル(a2)の水酸基当量数を差し引いたものとほぼ同じ当量使用するのが好ましく、(4)の方法の場合は、ウレタンプレポリマーのNCO基に対して貯蔵安定性の観点から好ましくは1〜2当量、さらに好ましくは1.05〜1.5当量である。
上記(2)〜(4)の方法において(a3)を添加する場合の系内温度は、副反応防止の観点から50〜110℃ が好ましい。上記反応に際し前記ウレタン化触媒を添加して反応を促進することも可能である。 ウレタン化触媒の使用量は、ウレタンプレポリマーの重量に基づいて、貯蔵安定性の観点から通常10%以下、好ましくは5%以下である。
また、上記(A)は粘度を調整するために後述の可塑剤を添加してもよい。
The blocked polyurethane compound (A) can be obtained by adding and reacting the blocking agent (a3) at any stage of the urethane prepolymer formation reaction.
The addition method includes (1) a method of adding the total amount to the polyol (a1) in advance, (2) a method of adding the total amount in the initial stage of the urethane prepolymer formation reaction, and (3) adding a part in the initial stage of the reaction or in the middle of the reaction. , A method of adding the remainder at the end of the reaction and (4) a method of adding after the end of the reaction. Among these, the method (4) is preferable from the viewpoint of the reproducibility of the reaction.
In the case of the methods (1) to (3), the amount of (a3) added is the hydroxyl group of the polyol (a2) from the number of NCO equivalents of the raw polyisocyanate (a1) from the viewpoint of the storage stability of the acrylic plastisol. It is preferable to use approximately the same equivalent as that obtained by subtracting the number of equivalents. In the case of the method (4), preferably 1 to 2 equivalents, more preferably, from the viewpoint of storage stability with respect to the NCO group of the urethane prepolymer. 1.05 to 1.5 equivalents.
In the methods (2) to (4), the system temperature when (a3) is added is preferably 50 to 110 ° C. from the viewpoint of preventing side reactions. In the above reaction, the urethanization catalyst may be added to accelerate the reaction. The use amount of the urethanization catalyst is usually 10% or less, preferably 5% or less, from the viewpoint of storage stability, based on the weight of the urethane prepolymer.
In the case of (A), a plasticizer described later may be added to adjust the viscosity.
本発明の接着性付与剤(C)は、ブロック化ポリウレタン化合物(A)と複素環式ポリアミン(B)からなり、(A)中のブロック化されたNCO基と(B)中の活性水素との当量比は、カチオン型電着塗装面に対するアクリルプラスチゾルの接着性の観点から好ましくは90/10〜25/75、さらに好ましくは80/20〜40/60である。 The adhesion-imparting agent (C) of the present invention comprises a blocked polyurethane compound (A) and a heterocyclic polyamine (B). The blocked NCO group in (A) and the active hydrogen in (B) The equivalent ratio is preferably 90/10 to 25/75, more preferably 80/20 to 40/60, from the viewpoint of adhesion of the acrylic plastisol to the cationic electrodeposition coating surface.
本発明のアクリルプラスチゾルは、接着性付与剤(C)、アクリル重合体(D)および可塑剤(E)からなる。
(D)には(メタ)アクリル酸アルキル(C1〜20)エステルの1種単独の重合体もしくは2種以上の共重合体、またはこれらのモノマーとその他の重合性不飽和基含有モノマーとの共重合体が含まれる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとその他の重合性不飽和基含有モノマーとの共重合体における共重合比(重量比)は、樹脂物性の観点から、好ましくは50/50〜99/1、さらに好ましくは70/30〜95/5である。
The acrylic plastisol of the present invention comprises an adhesiveness imparting agent (C), an acrylic polymer (D) and a plasticizer (E).
(D) is a single polymer or two or more copolymers of alkyl (meth) acrylate (C1-20) ester, or a copolymer of these monomers with other polymerizable unsaturated group-containing monomers. A polymer is included.
The copolymerization ratio (weight ratio) in the copolymer of (meth) acrylic acid alkyl ester and other polymerizable unsaturated group-containing monomer is preferably 50/50 to 99/1, more preferably from the viewpoint of physical properties of the resin. Is 70/30 to 95/5.
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、C4〜30、例えば(メタ)アクリル酸メチル、−エチル、−ブチルおよび−ヘキシルが挙げられる。 Examples of (meth) acrylic acid alkyl esters include C4-30, such as methyl (meth) acrylate, -ethyl, -butyl, and -hexyl.
その他の重合性不飽和基含有モノマーとしては、下記のものが挙げられる。
(1)芳香族不飽和炭化水素(不飽和炭化水素は以下、HCと略記)
C8〜20、例えばスチレン、メチルスチレン、ビニルトルエン、トリメチルスチレン、ハロゲン化スチレン、t−ブチルスチレン、アミノスチレン、p−ベンジルスチレン、p−フェノキシスチレン、オキシスチレン
(2)脂肪族HC
C2〜18またはそれ以上、例えばアルケン[エチレン、プロピレン、(イソ)ブテン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン、オクタデセン、その他のα−オレフィン等]およびジエン[ブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,6−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン等]
(3)脂環式HC
C4〜18またはそれ以上、例えば(ジ)シクロアルケン[シクロヘキセン、(ジ)シクロペンタジエン、ピネン、リモネン、インデン、ビニルシクロヘキセンおよびエチリデンビシクロヘプテン等]
(4)アミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル
C4〜30、例えば2−アミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノ(メタ)アクリレート
(5)分子中に1〜4個もしくはそれ以上の水酸基、および1〜4個もしくはそれ以上の重合性不飽和基を有する化合物
C5〜600、例えばヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(重合度3〜100)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(重合度3〜100)モノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート
(6)α、β−不飽和ジカルボン酸またはこれらの酸無水物
C4〜12のジカルボン酸、例えば(無水)マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、(無水)イタコン酸
(7)α、β−不飽和ジカルボン酸のエステル
C6〜30、例えばフマル酸エステル(ジエチルフマレート、ジオクチルフマレート等)
Examples of other polymerizable unsaturated group-containing monomers include the following.
(1) Aromatic unsaturated hydrocarbon (unsaturated hydrocarbon is abbreviated as HC hereinafter)
C8-20, such as styrene, methyl styrene, vinyl toluene, trimethyl styrene, halogenated styrene, t-butyl styrene, amino styrene, p-benzyl styrene, p-phenoxy styrene, oxystyrene (2) aliphatic HC
C2-18 or more, such as alkenes [ethylene, propylene, (iso) butene, pentene, heptene, diisobutylene, octene, dodecene, octadecene, other α-olefins, etc.] and dienes [butadiene, isoprene, 1,4- Pentadiene, 1,6-hexadiene, 1,7-octadiene, etc.]
(3) Alicyclic HC
C4-18 or more, for example (di) cycloalkene [cyclohexene, (di) cyclopentadiene, pinene, limonene, indene, vinylcyclohexene, ethylidenebicycloheptene, etc.]
(4) Amino group-containing (meth) acrylic acid ester C4-30, such as 2-aminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylamino (meth) acrylate (5) 1-4 or more hydroxyl groups in the molecule And compounds having 1 to 4 or more polymerizable unsaturated groups C5 to 600, such as hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, diethylene glycol mono (meth) ) Acrylate, polyethylene glycol (polymerization degree 3-100) mono (meth) acrylate, polypropylene glycol (polymerization degree 3-100) mono (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate 6) α, β-unsaturated dicarboxylic acids or their anhydrides C4-12 dicarboxylic acids such as (anhydrous) maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, (anhydrous) itaconic acid (7) α, β-unsaturated Esters of dicarboxylic acids C6-30, such as fumaric acid esters (diethyl fumarate, dioctyl fumarate, etc.)
(8)その他のビニルモノマー
ニトリル基含有ビニルモノマー[C3〜15、例えば(メタ)アクリロニトリル、シアノスチレン、シアノアルキル(C1〜4)アクリレート];
ビニルエステル[脂肪族ビニルエステル(C4〜15、例えば酢酸ビニル、ビニルブチレート、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ジアリルアジペート、イソプロペニルアセテート、ビニルメトキシアセテート)、芳香族ビニルエステル(C9〜20、例えばジアリルフタレート、メチル−4−ビニルベンゾエート、アセトキシスチレン)等];
ハロゲン含有ビニルモノマー(C2〜4、例えば塩化ビニル、塩化ビニリデン);
ビニルエーテル{脂肪族ビニルエーテル〔C3〜15のビニルアルキル(C1〜10)エーテル[ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル、ビニルブチルエーテル、ビニル−2−エチルヘキシルエーテル、ビニル−2−クロロエチルエーテル等]、ビニルアルコキシ(C1〜6)アルキル(C1〜4)エーテル[ビニル−2−メトキシエチルエーテル、メトキシブタジエン、ビニル−2−ブトキシエチルエーテル、3,4−ジヒドロ−1,2−ピラン、2−ブトキシ−2’−ビニロキシジエチルエーテル、ビニル−2−エチルメルカプトエチルエーテル等]、ポリ(2〜4)(メタ)アリロキシアルカン(C2〜6)(ジアリロキシエタン、トリアリロキシエタン、テトラアリロキシエタン、テトラアリロキシプロパン、テトラアリロキシブタン、テトラメタアリロキシエタン等)〕、芳香族ビニルエーテル(C8〜20、例えばビニルフェニルエーテルおよびフェノキシスチレン)等};
(8) Other vinyl monomers Nitrile group-containing vinyl monomers [C3-15, such as (meth) acrylonitrile, cyanostyrene, cyanoalkyl (C1-4) acrylate];
Vinyl esters [aliphatic vinyl esters (C4-15, such as vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl propionate, vinyl butyrate, diallyl adipate, isopropenyl acetate, vinyl methoxyacetate), aromatic vinyl esters (C9-20, such as diallyl Phthalate, methyl-4-vinylbenzoate, acetoxystyrene) and the like];
Halogen-containing vinyl monomers (C2-4, such as vinyl chloride, vinylidene chloride);
Vinyl ether {aliphatic vinyl ether [C3-15 vinyl alkyl (C1-10) ether [vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, vinyl butyl ether, vinyl-2-ethylhexyl ether, vinyl-2-chloroethyl ether, etc.] , Vinyl alkoxy (C1-6) alkyl (C1-4) ether [vinyl-2-methoxyethyl ether, methoxybutadiene, vinyl-2-butoxyethyl ether, 3,4-dihydro-1,2-pyran, 2-butoxy -2'-vinyloxydiethyl ether, vinyl-2-ethylmercaptoethyl ether, etc.], poly (2-4) (meth) allyloxyalkane (C2-6) (dialyloxyethane, triaryloxyethane, tetra-allyl Roxyethane, tetraallyloxy Propane, tetraallyloxybutane, tetrametaallyloxyethane, etc.)], aromatic vinyl ethers (C8-20, such as vinylphenyl ether and phenoxystyrene), etc.};
複素環含有ビニルモノマー[ピリジン化合物(C7〜14、例えば4−ビニルピリジンおよび2−ビニルピリジン)、イミダゾール化合物(C5〜12、例えばN−ビニルイミダゾール)、ピロール化合物(C6〜13、例えばN−ビニルピロール)、ピロリドン化合物(C6〜13、例えばN−ビニル−2−ピロリドン)、カルバゾール化合物(C14〜20、例えばN−ビニルカルバゾール)等];
スルホ基含有ビニルモノマー[C4〜25、例えばビニルエチルスルホン、ジビニルスルホン、ジビニルスルホキサイド、ビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、メチルビニルスルホサクシネート、スチレンスルホン酸、α−メチルスチレンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロキシプロピルスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエタンスルホン酸、3−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−(メタ)アクリルアミド−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、アルキル(C3〜18)アリルスルホコハク酸、およびこれらのアルカリ金属(ナトリウム、カリウム等)塩];
ビニルケトン[脂肪族ビニルケトン(C4〜25、例えばビニルメチルケトンおよびビニルエチルケトン)、芳香族ビニルケトン(C9〜21、例えばビニルフェニルケトン)等];
サルファイド基含有モノマー(C4〜20、例えばジビニルサルファイド、p−ビニルジフェニルサルファイドおよびビニルエチルサルファイド);
ビニレンカーボネート、2−ビニルフラン、ビニルフェニルジシロキサン、ビニルウレタン等
Heterocycle-containing vinyl monomers [pyridine compounds (C7-14, such as 4-vinylpyridine and 2-vinylpyridine), imidazole compounds (C5-12, such as N-vinylimidazole), pyrrole compounds (C6-13, such as N-vinyl) Pyrrole), pyrrolidone compounds (C6-13, such as N-vinyl-2-pyrrolidone), carbazole compounds (C14-20, such as N-vinylcarbazole) and the like];
Sulfo group-containing vinyl monomers [C4-25, such as vinyl ethyl sulfone, divinyl sulfone, divinyl sulfoxide, vinyl sulfonic acid, (meth) allyl sulfonic acid, methyl vinyl sulfosuccinate, styrene sulfonic acid, α-methyl styrene sulfonic acid , Sulfopropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3- (meth) acryloxypropylsulfonic acid, 2- (meth) acryloylamino-2,2-dimethylethanesulfonic acid, 2- (meth) acryloyloxyethanesulfonic acid 3- (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, 3- (meth) acrylamide-2-hydroxypropanesulfonic acid, alkyl (C3-18) Allylsulfo Haq acid, and alkali metal (sodium, potassium, etc.) salts thereof];
Vinyl ketone [aliphatic vinyl ketone (C4-25, such as vinyl methyl ketone and vinyl ethyl ketone), aromatic vinyl ketone (C9-21, such as vinyl phenyl ketone), etc.];
Sulfide group-containing monomers (C4-20, such as divinyl sulfide, p-vinyl diphenyl sulfide, and vinyl ethyl sulfide);
Vinylene carbonate, 2-vinyl furan, vinyl phenyl disiloxane, vinyl urethane, etc.
これらのうち樹脂物性の観点から好ましいのは(メタ)アクリル酸メチルの単独重合体、(メタ)アクリル酸メチルとそれ以外の上記モノマーとの共重合体、さらに好ましいのは(メタ)アクリル酸メチルの単独重合体、(メタ)アクリル酸メチルと(メタ)アクリル酸ブチルの共重合体である。
上記モノマーの重合は公知の方法(例えば溶液重合、乳化重合、懸濁重合等)で行うことができる。
Among these, from the viewpoint of resin physical properties, a homopolymer of methyl (meth) acrylate, a copolymer of methyl (meth) acrylate and the above-mentioned other monomers, more preferably methyl (meth) acrylate A homopolymer of methyl (meth) acrylate and butyl (meth) acrylate.
The monomer can be polymerized by a known method (for example, solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, etc.).
(D)のMnは特に限定はないが、樹脂物性の観点から好ましくは10万〜500万、さらに好ましくは30万〜300万である。
上記(D)は2種以上を併用することができる。
The Mn in (D) is not particularly limited, but is preferably 100,000 to 5,000,000, more preferably 300,000 to 3,000,000 from the viewpoint of resin physical properties.
(D) can use 2 or more types together.
可塑剤(E)としては、芳香族カルボン酸エステル[フタル酸エステル(ジエチルフタレート(DEP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジ−2−エチルヘキシルフタレート(DOP)、ジラウリルフタレート、ジステアリルフタレート、ジイソノニルフタレート(DINP)、トリエチレングリコールジベンゾエート等]、脂肪族カルボン酸エステル[メチルアセチルリシノレート、ジ−2−エチルヘキシルアジペート(DOA)、ジ−2−エチルヘキシルセバケート(DOS)、アジピン酸−プロピレングリコールポリエステル、2,2,4−トリメチル1,3−ペンタンジオールジイソブチレート等] 、リン酸エステル[トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート等]、およびこれら2種以上の混合物が挙げられる。
これらのうちブロック化ポリウレタン化合物(A)への溶解性の観点から好ましいのは芳香族カルボン酸エステル、さらに好ましいのはジ−2−エチルヘキシルフタレート(DOP)およびジイソノニルフタレート(DINP)である。
As the plasticizer (E), aromatic carboxylic acid ester [phthalic acid ester (diethyl phthalate (DEP), dibutyl phthalate (DBP), di-2-ethylhexyl phthalate (DOP), dilauryl phthalate, distearyl phthalate, diisononyl phthalate] (DINP), triethylene glycol dibenzoate, etc.], aliphatic carboxylic acid ester [methylacetylricinoleate, di-2-ethylhexyl adipate (DOA), di-2-ethylhexyl sebacate (DOS), adipic acid-propylene glycol polyester 2,2,4-trimethyl 1,3-pentanediol diisobutyrate, etc.], phosphate esters [triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, etc.], and mixtures of two or more of these.
Of these, aromatic carboxylic acid esters are preferred from the viewpoint of solubility in the blocked polyurethane compound (A), and di-2-ethylhexyl phthalate (DOP) and diisononyl phthalate (DINP) are more preferred.
(C)、(D)および(E)の合計重量に基づいて、(C)の含量は、カチオン型電着塗装面に対するアクリルプラスチゾルの接着性の観点から、好ましくは1〜40%、さらに好ましくは2〜30%、(D)の含量は、アクリルプラスチゾルの粘度の観点から、好ましくは10〜50%、さらに好ましくは15〜40%、(E)の含量は、アクリルプラスチゾルの粘度の観点から、好ましくは10〜50%、さらに好ましくは20〜45%である。 Based on the total weight of (C), (D) and (E), the content of (C) is preferably 1 to 40%, more preferably from the viewpoint of the adhesion of acrylic plastisol to the cationic electrodeposition coating surface. Is from 2 to 30%, and the content of (D) is preferably from 10 to 50%, more preferably from 15 to 40%, from the viewpoint of the viscosity of the acrylic plastisol, and the content of (E) is from the viewpoint of the viscosity of the acrylic plastisol , Preferably 10 to 50%, more preferably 20 to 45%.
また、アクリルプラスチゾルには上記(C)、(D)および(E)の他に、必要により本発明の効果を阻害しない範囲で、その他の添加剤(発泡剤、着色剤、安定剤、希釈剤および/または充填剤)を配合することができる。該その他の添加剤全体の添加量はアクリルプラスチゾルの全重量に基づいて通常50%以下、好ましくは1〜40%である。 In addition to the above (C), (D) and (E), the acrylic plastisol contains other additives (foaming agent, coloring agent, stabilizer, diluent) as long as the effects of the present invention are not impaired as required And / or fillers). The total amount of the other additives is usually 50% or less, preferably 1 to 40%, based on the total weight of the acrylic plastisol.
発泡剤としては、アゾ系発泡剤(アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等)、ニトロソ系発泡剤(ジニトロソペンタメチレンテトラミン等)およびヒドラジド系発泡剤[トルエンスルホニルヒドラジド、オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)等]が挙げられる。発泡剤の使用量は、アクリルプラスチゾルの全重量に基づいて通常5%以下、好ましくは0.1〜2%である。 As blowing agents, azo blowing agents (azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile, etc.), nitroso blowing agents (dinitrosopentamethylenetetramine, etc.) and hydrazide blowing agents [toluenesulfonyl hydrazide, oxybis (benzenesulfonyl hydrazide) And the like]. The amount of foaming agent used is usually 5% or less, preferably 0.1 to 2%, based on the total weight of the acrylic plastisol.
着色剤としては無機顔料、有機顔料および染料が挙げられる。
無機顔料としては、白色顔料(酸化チタン、リトポン、鉛白、亜鉛華等)、コバルト化合物(オーレオリン、コバルトグリーン、セルリアンブルー、コバルトブルー、コバルトバイオレット等)、鉄化合物(酸化鉄、紺青等)、クロム化合物(酸化クロム、クロム酸鉛、クロム酸バリウム等)、硫化物(硫化カドミウム、カドミウムイエロー、ウルトラマリン等)およびこれらの混合物等が挙げられる。
Examples of the colorant include inorganic pigments, organic pigments, and dyes.
Inorganic pigments include white pigments (titanium oxide, lithopone, lead white, zinc white, etc.), cobalt compounds (aureolin, cobalt green, cerulean blue, cobalt blue, cobalt violet, etc.), iron compounds (iron oxide, bitumen, etc.), Examples thereof include chromium compounds (chromium oxide, lead chromate, barium chromate, etc.), sulfides (cadmium sulfide, cadmium yellow, ultramarine, etc.), and mixtures thereof.
有機顔料としては、アゾ顔料(アゾレーキ系、モノアゾ系、ジスアゾ系、キレートアゾ系)、多環式顔料(ベンジイミダゾロン系、フタロシニアン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、チオインジゴ系、ペリレン系、キノフタロン系、アンスラキノン系等)、およびこれらの混合物が挙げられる。
染料としては、アゾ系、アントラキノン系、インジゴイド系、硫化系、トリフェニルメタン系、ピラゾロン系、スチルベン系、ジフェニルメタン系、キサンテン系、アリザリン系、アクリジン系、キノンイミン系、チアゾール系、メチン系、ニトロ系、ニトロソ系、アニリン系およびこれらの混合物が挙げられる。着色剤の使用量は、アクリルプラスチゾルの全重量に基づいて通常5%以下、好ましくは0.1〜2%である。
Organic pigments include azo pigments (azo lake, monoazo, disazo, chelate azo), polycyclic pigments (benzimidazolone, phthalocyanine, quinacridone, dioxazine, isoindolinone, thioindigo, and perylene. Quinophthalone, anthraquinone, etc.), and mixtures thereof.
As dyes, azo, anthraquinone, indigoid, sulfide, triphenylmethane, pyrazolone, stilbene, diphenylmethane, xanthene, alizarin, acridine, quinoneimine, thiazole, methine, nitro Nitroso, aniline, and mixtures thereof. The amount of the colorant used is usually 5% or less, preferably 0.1 to 2%, based on the total weight of the acrylic plastisol.
安定剤としては、金属石ケン(ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミウム等)、無機酸塩(二塩基性亜リン酸塩、二塩基性硫酸塩等)および有機金属化合物(ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンマレエート等)等が挙げられる。安定剤の使用量は、アクリルプラスチゾルの全重量に基づいて通常10%以下、好ましくは0.2〜5%である。 Stabilizers include metal soaps (calcium stearate, aluminum stearate, etc.), inorganic acid salts (dibasic phosphite, dibasic sulfate, etc.) and organometallic compounds (dibutyltin dilaurate, dibutyltin maleate) Etc.). The amount of stabilizer used is usually 10% or less, preferably 0.2-5%, based on the total weight of the acrylic plastisol.
希釈剤としては、キシレン、ミネラルターペン等が挙げられる。希釈剤の使用量はアクリルプラスチゾルの全重量に基づいて通常20%以下、好ましくは5〜15%である。 Diluents include xylene and mineral terpenes. The amount of diluent used is usually 20% or less, preferably 5 to 15%, based on the total weight of the acrylic plastisol.
充填剤としては、無機充填剤(炭酸カルシウム、タルク、クレー、ケイ藻土、けい酸、けい酸塩、カオリン、アスベスト、マイカ、ガラス繊維、ガラスバルーン、カーボン繊維、金属繊維、セラミックウィスカ、チタンウィスカ等)および有機充填剤[セルロース粉、粉末ゴム、有機架橋微粒子(エポキシ、ウレタン等)、尿素等]が挙げられる。充填剤の使用量は、アクリルプラスチゾルの全重量に基づいてアクリルプラスチゾルの塗料粘度の観点から通常40%以下、好ましくは1〜35%である。 As fillers, inorganic fillers (calcium carbonate, talc, clay, diatomaceous earth, silicic acid, silicate, kaolin, asbestos, mica, glass fiber, glass balloon, carbon fiber, metal fiber, ceramic whisker, titanium whisker) And organic fillers [cellulose powder, powder rubber, organic crosslinked fine particles (epoxy, urethane, etc.), urea, etc.]. The amount of the filler used is usually 40% or less, preferably 1 to 35% from the viewpoint of the viscosity of the acrylic plastisol based on the total weight of the acrylic plastisol.
アクリルプラスチゾルの処方例は、下記の通りである(%は重量%を示す)。
・接着性付与剤(C) [固形分換算] 2〜30%
・アクリル重合体(D) 15〜40%
・可塑剤(E) 20〜45%
・その他の添加剤(発泡剤、充填剤等) 1〜40%
A formulation example of acrylic plastisol is as follows (% indicates% by weight).
-Adhesiveness imparting agent (C) [Solid content conversion] 2-30%
-Acrylic polymer (D) 15-40%
・ Plasticizer (E) 20-45%
・ Other additives (foaming agents, fillers, etc.) 1-40%
本発明のアクリルプラスチゾルは通常の方法(例えば特開平2−14271号公報記載の方法)で製造することができる。例えば、上記成分を仕込み、ディスパー、ボールミル、スチールミル、ペブルミル、アトライター、サンドミル、サンドグラインダー、ポットミル、プラネタリーミキサー、ニーダー、グレンミル、ロールおよび万能混合機[(D)の分散性および製造の簡便性の観点から好ましいのはディスパー]等で均一に混合撹拌して、製造される。成分の仕込み順序については特に限定はないが、とくに(C)、(D)および(E)の均一混合の観点から好ましいのは、(C)、(D)および(E)をまず均一混合しその後その他の添加剤を加えて混合する方法である。
混合温度は通常0〜40℃(好ましくは10〜30℃)、また混合時間は通常20分〜1.5時間(好ましくは30分〜1時間)で行う。
The acrylic plastisol of the present invention can be produced by a usual method (for example, a method described in JP-A-2-14271). For example, the above components are charged, disperse, ball mill, steel mill, pebble mill, attritor, sand mill, sand grinder, pot mill, planetary mixer, kneader, glen mill, roll, and universal mixer [(D) dispersibility and simple manufacturing. From the viewpoint of properties, it is preferable that the dispersion is uniformly mixed and stirred with a disper] or the like. There are no particular restrictions on the order in which the components are charged, but from the viewpoint of uniform mixing of (C), (D) and (E), it is preferable to first mix (C), (D) and (E). Thereafter, other additives are added and mixed.
The mixing temperature is usually 0 to 40 ° C. (preferably 10 to 30 ° C.), and the mixing time is usually 20 minutes to 1.5 hours (preferably 30 minutes to 1 hour).
本発明のアクリルプラスチゾルの貯蔵安定性(製造時初期粘度の保持率)は、塗装性の観点から好ましくは30%以下、さらに好ましくは0〜20%である。 The storage stability (retention rate of initial viscosity during production) of the acrylic plastisol of the present invention is preferably 30% or less, and more preferably 0 to 20%, from the viewpoint of paintability.
本発明のアクリルプラスチゾルは、各種金属(特に鋼材)面に施された各種下塗り塗装面に適用できるが、アクリルプラスチゾルの接着性の観点から特にカチオン型電着塗装面に有利に適用できる。
アクリルプラスチゾルの塗布量は、耐チッピング性の観点から好ましくは500〜3,000g/m2、塗布膜厚は耐チッピング性の観点から好ましくは0.2〜2mmである。なお、塗布時の膜厚と後述する熱処理後の膜厚はほとんど変わらない。
塗布方法としては、ハケ塗り、ヘラ塗り、ローラーコート、エアレススプレー塗装などが挙げられ、塗装効率および高粘度の塗料の塗装が可能という観点から好ましくはエアレススプレー塗装である。
また、塗布後熱処理されるが、本発明における熱処理温度は従来の熱処理温度(140〜180℃)より低温でよく、アクリルプラスチゾルの接着性および硬化性の観点から好ましくは110℃以上、140℃未満、さらに好ましくは120〜135℃であり、熱処理時間は短時間でよく、上記と同様の観点から好ましくは10〜40分、さらに好ましくは20〜30分である。
The acrylic plastisol of the present invention can be applied to various undercoating surfaces applied to various metal (especially steel) surfaces, but can be advantageously applied to cationic electrodeposition coating surfaces from the viewpoint of adhesion of acrylic plastisols.
The coating amount of the acrylic plastisol is preferably 500 to 3,000 g / m 2 from the viewpoint of chipping resistance, and the coating film thickness is preferably 0.2 to 2 mm from the viewpoint of chipping resistance. In addition, the film thickness at the time of application | coating and the film thickness after the heat processing mentioned later hardly change.
Examples of the application method include brush coating, spatula coating, roller coating, and airless spray coating, and airless spray coating is preferred from the viewpoint of coating efficiency and coating with a high viscosity paint.
Although heat treatment is performed after coating, the heat treatment temperature in the present invention may be lower than the conventional heat treatment temperature (140 to 180 ° C.), and preferably 110 ° C. or more and less than 140 ° C. from the viewpoint of adhesiveness and curability of acrylic plastisol. Further, it is preferably 120 to 135 ° C., and the heat treatment time may be short, and from the same viewpoint as described above, it is preferably 10 to 40 minutes, more preferably 20 to 30 minutes.
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。以下において「部」は重量部、「%」は重量%を示す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by this. In the following, “parts” means parts by weight, and “%” means% by weight.
[ブロック化ポリウレタン(A)の製造例]
製造例1
撹拌装置を備えた反応容器にTDI 108.2部およびグリセリンのPO付加物(Mn3,000、以下同じ。)621.6部を仕込み、窒素気流下撹拌混合して、80〜90℃で5時間反応させ、NCO%3.6のウレタンプレポリマーを得た。次いでε−カプロラクタム70.2部を添加してさらに同温度で3時間反応させた後、滴定によりNCO基が消失していることを確認した。次いでDINP200部を添加して、固形分80%、ブロック化されたみかけのNCO%(以下、潜在NCO%と略記)2.6のブロック化ポリウレタン溶液(A1)を得た。
[Production Example of Blocked Polyurethane (A)]
Production Example 1
A reaction vessel equipped with a stirrer was charged with 108.2 parts of TDI and 621.6 parts of a glycerin PO adduct (Mn 3,000, the same shall apply hereinafter), and stirred and mixed in a nitrogen stream at 80 to 90 ° C. for 5 hours. Reaction was performed to obtain a urethane prepolymer having NCO% of 3.6. Next, after adding 70.2 parts of ε-caprolactam and further reacting at the same temperature for 3 hours, it was confirmed by titration that the NCO group had disappeared. Next, 200 parts of DINP was added to obtain a blocked polyurethane solution (A1) having a solid content of 80% and a blocked apparent NCO% (hereinafter abbreviated as latent NCO%) 2.6.
製造例2
製造例1と同様の反応容器にIPDI 135.7部、グリセリンのPO付加物611.2部およびジブチルチンジラウレート0.04部を仕込み、窒素気流下撹拌混合して、80〜90℃で3時間反応させ、NCO%3.4のウレタンプレポリマーを得た。次いでメチルエチルケトンオキシム53.2部を添加してさらに50〜70℃で1時間反応させた後、滴定によりNCO基が消失していることを確認した。次いでDINP200部を添加して、固形分80%、潜在NCO%2.6のブロック化ポリウレタン溶液(A2)を得た。
Production Example 2
A reaction vessel similar to Production Example 1 was charged with 135.7 parts of IPDI, 611.2 parts of PO adduct of glycerin and 0.04 part of dibutyltin dilaurate, and stirred and mixed in a nitrogen stream at 80 to 90 ° C. for 3 hours. The reaction was performed to obtain a urethane prepolymer having NCO% of 3.4. Subsequently, 53.2 parts of methyl ethyl ketone oxime was added and reacted at 50 to 70 ° C. for 1 hour, and it was confirmed by titration that the NCO group had disappeared. Next, 200 parts of DINP was added to obtain a blocked polyurethane solution (A2) having a solid content of 80% and a latent NCO% of 2.6.
製造例3
製造例1と同様の反応容器にIPDI 134.7部、グリセリンのPO付加物607.0部およびジブチルチンジラウレート0.04部を仕込み、窒素気流下撹拌混合して、80〜90℃で3時間反応させ、NCO%3.4のウレタンプレポリマーを得た。次いで3,5−ジメチルピラゾール58.3部を添加してさらに50〜70℃で1時間反応させた後、滴定によりNCO基が消失していることを確認した。次いでDINP200部を添加して、固形分80%、潜在NCO%2.6のブロック化ポリウレタン溶液(A3)を得た。
Production Example 3
In a reaction vessel similar to Production Example 1, 134.7 parts of IPDI, 607.0 parts of glycerin PO adduct and 0.04 part of dibutyltin dilaurate were charged and stirred and mixed in a nitrogen stream at 80 to 90 ° C. for 3 hours. Reaction was performed to obtain a urethane prepolymer having an NCO% of 3.4. Subsequently, 58.3 parts of 3,5-dimethylpyrazole was added and further reacted at 50 to 70 ° C. for 1 hour, and it was confirmed by titration that the NCO group had disappeared. Next, 200 parts of DINP was added to obtain a blocked polyurethane solution (A3) having a solid content of 80% and a latent NCO% of 2.6.
製造例4
製造例1と同様の反応容器にTDI 110.4部およびグリセリンのPO付加物634.4部を仕込み、窒素気流下撹拌混合して、80〜90℃で5時間反応させ、NCO%3.6のウレタンプレポリマーを得た。次いでメチルエチルケトンオキシム55.2部を添加してさらに50〜70℃で1時間反応させた後、滴定によりNCO基が消失していることを確認した。次いでDINP200部を添加して、固形分80%、潜在NCO%2.6のブロック化ポリウレタン溶液(A4)を得た。
Production Example 4
In the same reaction vessel as in Production Example 1, 110.4 parts of TDI and 634.4 parts of PO adduct of glycerin were charged, stirred and mixed under a nitrogen stream, reacted at 80 to 90 ° C. for 5 hours, and NCO% 3.6 The urethane prepolymer was obtained. Next, 55.2 parts of methyl ethyl ketone oxime was added and further reacted at 50 to 70 ° C. for 1 hour, and it was confirmed by titration that the NCO group had disappeared. Next, 200 parts of DINP was added to obtain a blocked polyurethane solution (A4) having a solid content of 80% and a latent NCO% of 2.6.
製造例5
製造例1と同様の反応容器にTDI 109.6部およびグリセリンのPO付加物629.9部を仕込み、窒素気流下撹拌混合して、80〜90℃で5時間反応させ、NCO%3.6のウレタンプレポリマーを得た。次いで3,5−ジメチルピラゾール60.5部を添加してさらに50〜70℃で1時間反応させた後、滴定によりNCO基が消失していることを確認した。次いでDINP200部を添加して、固形分80%、潜在NCO%2.6のブロック化ポリウレタン溶液(A5)を得た。
Production Example 5
A reaction vessel similar to Production Example 1 was charged with 109.6 parts of TDI and 629.9 parts of a glycerin PO adduct, stirred and mixed in a nitrogen stream, reacted at 80 to 90 ° C. for 5 hours, and NCO% 3.6 The urethane prepolymer was obtained. Next, after adding 60.5 parts of 3,5-dimethylpyrazole and further reacting at 50 to 70 ° C. for 1 hour, it was confirmed by titration that the NCO group had disappeared. Next, 200 parts of DINP was added to obtain a blocked polyurethane solution (A5) having a solid content of 80% and a latent NCO% of 2.6.
実施例1
(A1)20部とアミノエチルピペラジン0.8部の混合物に対して「ゼオンF−320」[日本ゼオン(株)製、メタアクリル酸メチル単独重合体(Mn300万、平均粒径1μのパウダー)、以下同じ。]60部、「白艶華CC−R」[白石工業(株)製、表面処理極微細炭酸カルシウム(平均粒径0.08μ)、以下同じ。]60部およびDINP60部を添加しディスパーで均一に混練して、アクリルプラスチゾルを作成し、後述する方法で性能評価を行った。
該プラスチゾルの初期粘度は115Pa・s/25℃で、35℃で10日間貯蔵後の粘度は132Pa・s/25℃であった。また、接着性、耐水接着性は極めて良好であった。結果を表1に示す。
Example 1
(A1) "Zeon F-320" [manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., methyl methacrylate homopolymer (powder with Mn 3 million, average particle size 1μ) to a mixture of 20 parts and 0.8 parts of aminoethylpiperazine ,same as below. ] 60 parts, “Hakuenka CC-R” [Shiraishi Kogyo Co., Ltd., surface-treated ultrafine calcium carbonate (average particle size 0.08 μ), and so on. 60 parts and 60 parts of DINP were added and uniformly kneaded with a disper to prepare an acrylic plastisol, and performance evaluation was performed by the method described later.
The initial viscosity of the plastisol was 115 Pa · s / 25 ° C., and the viscosity after storage at 35 ° C. for 10 days was 132 Pa · s / 25 ° C. Also, the adhesion and water-resistant adhesion were extremely good. The results are shown in Table 1.
実施例2
(A1)を12部とアミノエチルピペラジン0.8部の混合物に対して「ゼオンF−320」60部、「白艶華CC−R」60部およびDINP68部を添加し、実施例1と同様にしてアクリルプラスチゾルを作成し性能評価を行った。結果を表1に示す。
Example 2
60 parts of “Zeon F-320”, 60 parts of “White Glossy CC-R” and 68 parts of DINP are added to a mixture of 12 parts of (A1) and 0.8 parts of aminoethylpiperazine, and the same as in Example 1. Acrylic plastisol was prepared and performance was evaluated. The results are shown in Table 1.
実施例3
実施例1において、(A1)に代えて(A2)を同量用いた以外は実施例1と同様にしてアクリルプラスチゾルを作成し性能評価を行った。結果を表1に示す。
Example 3
In Example 1, an acrylic plastisol was prepared and evaluated for performance in the same manner as in Example 1 except that the same amount of (A2) was used instead of (A1). The results are shown in Table 1.
実施例4
実施例1において、(A1)に代えて(A3)を同量用いた以外は実施例1と同様にしてアクリルプラスチゾルを作成し性能評価を行った。結果を表1に示す。
Example 4
In Example 1, an acrylic plastisol was prepared and evaluated for performance in the same manner as in Example 1 except that the same amount of (A3) was used instead of (A1). The results are shown in Table 1.
実施例5
実施例1において、アミノエチルピペラジンに代えてビス(アミノプロピル)ピペラジンを同量用いた以外は実施例1と同様にしてアクリルプラスチゾルを作成し性能評価を行った。結果を表1に示す。
Example 5
In Example 1, an acrylic plastisol was prepared and evaluated for performance in the same manner as in Example 1 except that the same amount of bis (aminopropyl) piperazine was used instead of aminoethylpiperazine. The results are shown in Table 1.
比較例1
実施例1において、アミノエチルピペラジンに代えてアジピン酸ジヒドラジドを同量用いた以外は実施例1と同様にしてアクリルプラスチゾルを作成し性能評価を行った。結果を表2に示す。本結果から接着性が各実施例に比べて、著しく劣ることがわかる。
Comparative Example 1
In Example 1, an acrylic plastisol was prepared and evaluated for performance in the same manner as in Example 1 except that the same amount of adipic acid dihydrazide was used instead of aminoethylpiperazine. The results are shown in Table 2. From this result, it can be seen that the adhesiveness is remarkably inferior to each example.
比較例2
実施例1において、(A1)に代えて(A4)、アミノエチルピペラジンに代えてアジピン酸ジヒドラジドをそれぞれ同量用いた以外は実施例1と同様にしてアクリルプラスチゾルを作成し性能評価を行った。結果を表2に示す。本結果から耐チッピング性が各実施例に比べて劣ることがわかる。
Comparative Example 2
In Example 1, an acrylic plastisol was prepared and evaluated for performance in the same manner as in Example 1 except that (A4) was used instead of (A1) and the same amount of adipic acid dihydrazide was used instead of aminoethylpiperazine. The results are shown in Table 2. This result shows that chipping resistance is inferior to each example.
比較例3
実施例1において、(A1)に代えて(A5)、アミノエチルピペラジンに代えてアジピン酸ジヒドラジドをそれぞれ同量用いた以外は実施例1と同様にしてアクリルプラスチゾルを作成し性能評価を行った。結果を表2に示す。本結果から耐チッピング性が各実施例に比べて劣ることがわかる。
Comparative Example 3
In Example 1, an acrylic plastisol was prepared and evaluated for performance in the same manner as in Example 1 except that (A5) was used instead of (A1) and the same amount of adipic acid dihydrazide was used instead of aminoethylpiperazine. The results are shown in Table 2. This result shows that chipping resistance is inferior to each example.
上記性能評価に用いた具体的な試験方法は以下の通りである。
(1)初期粘度
アクリルプラスチゾル作成直後の粘度[BH型粘度計、東京計器(株)製、単位はPa・s/25℃]を測定。
(2)貯蔵後の粘度
アクリルプラスチゾル作成後、内径約4cm、高さ約8cmのガラス製の円筒容器に90g入れて、35℃で10日間保存後の粘度[測定条件、単位は上記(1)と同じ。]を測定。
(3)貯蔵安定性
アクリルプラスチゾル作成時の初期粘度に対する貯蔵後の粘度増加率(%)を算出。値が小さい程、貯蔵安定性が良好であることを示す。
(4)硬化性
エポキシ樹脂系カチオン型電着塗装鋼板の塗装面に、内容積が50×20×1mmとなるように枠を取り付け、その中にアクリルプラスチゾルを膜厚が1mmとなるようにヘラ塗りした。130℃×20分熱処理後、指触により塗膜の硬化程度を下記の基準で判定した。
◎ タックなく、硬化性良好
○ ややタックがあるが実用上差し支えない程度の硬化性
△ タックがあり、硬化性不十分
× 未硬化
The specific test method used for the performance evaluation is as follows.
(1) Initial viscosity Viscosity immediately after creation of acrylic plastisol [BH viscometer, manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd., unit is Pa · s / 25 ° C.].
(2) Viscosity after storage After preparation of acrylic plastisol, 90 g in a glass cylindrical container having an inner diameter of about 4 cm and a height of about 8 cm and stored at 35 ° C. for 10 days [measurement conditions, unit is the above (1) Same as. ] Measured.
(3) Storage stability The rate of increase in viscosity (%) after storage relative to the initial viscosity at the time of acrylic plastisol creation was calculated. The smaller the value, the better the storage stability.
(4) Curability A frame is attached to the coated surface of the epoxy resin-based cationic electrodeposition coated steel sheet so that the internal volume is 50 × 20 × 1 mm, and the acrylic plastisol is spatula so that the film thickness is 1 mm. Painted. After the heat treatment at 130 ° C. for 20 minutes, the degree of curing of the coating film was judged by finger touch according to the following criteria.
◎ No tack, good curability ○ Slightly tack but hard enough for practical use △ Has tack, insufficient curability x Uncured
(5)接着性
100×25×1mmのエポキシ樹脂系カチオン型電着塗装鋼板の端部(面積約2×2cm2)にアクリルプラスチゾルをヘラ塗りし、圧着後の膜厚が1mmとなるように、もう1枚の同じ電着塗装板を圧着した。その状態で130℃×20分熱処理した後、2枚の鋼板の端部を引張速度50mm/分で剪断方向に引っ張り、その破壊状態からエポキシ樹脂系カチオン型電着塗装面に対する接着性を評価した。判定基準は以下の通り。
○ 凝集破壊
△ 凝集破壊と界面剥離が共存
× 界面剥離
(6)耐水接着性
上記(5)と同一の試験片を作成し、130℃×20分焼付け処理後、40℃温水中に3日間浸漬した後のエポキシ樹脂系カチオン型電着塗装面に対する接着性を(5)と同じ判定基準で評価した。
(7)耐チッピング性
100×100×0.8mmのエポキシ樹脂系カチオン型電着塗装鋼板に400μ厚でアクリルプラスチゾルを塗布し、130℃×20分焼付け処理後、ナット落下装置に試験片を取り付け、JIS B−1181に規定する3種−M−4形状の真鍮六角ナットを2mの高さから管径20mmの筒を通してナットの落下方向に対して45°の角度を有する各試料板上に落下せしめ、塗膜のキズが金属面に達するまでのナットの総重量(kg)を測定した。
(5) Adhesive Acrylic plastisol is spatally applied to the end of the 100 × 25 × 1 mm epoxy resin cationic electrodeposition coated steel sheet (area approximately 2 × 2 cm 2 ) so that the film thickness after crimping is 1 mm. The other same electrodeposition coating plate was pressure-bonded. After heat treatment at 130 ° C. for 20 minutes in that state, the ends of the two steel plates were pulled in the shearing direction at a pulling speed of 50 mm / min, and the adhesion to the epoxy resin-based cationic electrodeposition coating surface was evaluated from the broken state. . Judgment criteria are as follows.
○ Cohesive failure △ Cohesive failure and interface peeling coexist × Interface peeling
(6) Water-resistant adhesiveness The same test piece as (5) above was prepared, and after being baked at 130 ° C for 20 minutes, it was then immersed in warm water at 40 ° C for 3 days. Sex was evaluated according to the same criteria as (5).
(7) Chipping resistance A 100x100x0.8mm epoxy resin-based cationic electrodeposition coated steel sheet is coated with acrylic plastisol at a thickness of 400μ and baked at 130 ° C for 20 minutes. 3 types of M-4 brass hex nuts defined in JIS B-1181 are dropped from a height of 2 m onto a sample plate having an angle of 45 ° with respect to the drop direction of the nut through a cylinder having a tube diameter of 20 mm. The total weight (kg) of the nut until the scratch on the coating reached the metal surface was measured.
本発明の接着性付与剤を用いたアクリルプラスチゾルは貯蔵安定性に優れ、比較的低温で金属塗装面に強固に接着し、耐チッピング性に優れていることから、接着剤、シーラント、塗料等各種工業用途に適用可能であり、特に自動車工業におけるカチオン型電着塗装が施された自動車車体のボデーシーラー、アンダーコート材として極めて有用である。 The acrylic plastisol using the adhesiveness-imparting agent of the present invention is excellent in storage stability, strongly adheres to a metal coating surface at a relatively low temperature, and has excellent chipping resistance, so various adhesives, sealants, paints, etc. It can be applied to industrial applications, and is particularly useful as a body sealer and undercoat material for automobile bodies that have been subjected to cationic electrodeposition coating in the automobile industry.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004130231A JP2005314441A (en) | 2004-04-26 | 2004-04-26 | Adhesion-imparting agent |
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JP2004130231A JP2005314441A (en) | 2004-04-26 | 2004-04-26 | Adhesion-imparting agent |
Publications (1)
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JP2004130231A Pending JP2005314441A (en) | 2004-04-26 | 2004-04-26 | Adhesion-imparting agent |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5345072B2 (en) * | 2007-12-12 | 2013-11-20 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Novel block polyisocyanate and urethane composition containing the same |
JP2015183036A (en) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 日本ペイント・インダストリアルコ−ティングス株式会社 | Water-based coating composition and method for producing coated matter |
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2004
- 2004-04-26 JP JP2004130231A patent/JP2005314441A/en active Pending
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