JP2019026667A - ウレタン塗料組成物、硬化塗膜、および樹脂部材 - Google Patents
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Abstract
Description
<ポリイソシアネート(a)>
本発明のポリイソシアネート(a)は、ジイソシアネートおよびその誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリイソシアネート化合物と熱解離性ブロック剤を反応して得られるブロックポリイソシアネート化合物である。前記ポリイソシアネート(a)は、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
本発明のポリエーテルポリオール(b)は、少なくとも、数平均分子量が300以上600未満であるポリエーテルポリオール(b−1)と、数平均分子量が600以上900未満であるポリエーテルポリオール(b−2)と、数平均分子量が900以上1800以下であるポリエーテルポリオール(b−3)である。なお、当該数平均分子量は、ポリエーテルポリオール(b)の水酸基価を測定して次式により求めることができる。後述するポリカプロラクトンポリオール(e)の数平均分子量についても同様である。
数平均分子量=水酸基価×N×1,000/56.11
水酸基価:JIS K−1577の6.4に準じて測定した値
N:ポリオールの平均官能基数(ポリオール1分子中の水酸基の数平均数)
本発明の界面活性剤(c)は、一般式(1):
前記一般式(1)中、R1およびR2の合計の炭素数は12以上であることが好ましく、14以上であることがより好ましく、そして、24以下であることが好ましく、20以下であることがより好ましい。また、前記一般式(1)中、Mは、アルカリ金属原子、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基またはアルカノールアンモニウム基であることが好ましく、アルカリ金属原子であることがより好ましい。前記サクシネート型アニオン性界面活性剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
本発明のフッ素系界面活性剤は、分子内に直鎖または分岐鎖のパーフルオロアルキル基を有するフッ素系界面活性剤である。前記フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステルなどのアニオン性フッ素系界面活性剤;パーフルオロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキル基および親水性基を有するオリゴマー、パーフルオロアルキル基および親油性基を有するオリゴマー、パーフルオロアルキル基および親油性基を有するオリゴマー、パーフルオロアルキル基と親水性基および親油性基を有するオリゴマーなどのノニオン性フッ素系界面活性剤;パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩などのカチオン性フッ素系界面活性剤;パーオロアルキルベタインなど両性フッ素系界面活性剤が挙げられる。また、フッ素系界面活性剤は、水に対する溶解性が10重量%以下であることが好ましい。前記フッ素系界面活性剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
本発明のウレタン塗料組成物は、通常の塗料において行われる塗装方法により基材に塗装し、加熱硬化することによって、基材の表面に硬化塗膜を形成することができる。
<原料>
<ポリイソシアネート(a)>
a−1:1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートの誘導体とマロン酸ジメチル/3,5−ジメチルピラゾールのブロックポリイソシアネート化合物(固形分70重量%、プロピレングリコールモノメチルエーテル30重量%、対溶液イソシアネート基含有率9.2%、BAXENDEN社製、TRIXENE BI7992)
a−2:イソホロンジイソシアネートの誘導体と3,5−ジメチルピラゾールのブロックポリイソシアネート化合物(固形分65重量%、酢酸ブチル12.5重量%、C9Aromatic12.5重量%、対溶液イソシアネート基含有率7.8%、BAXENDEN社製、TRIXENE BI7951)
<ポリエーテルポリオール(b)>
b−1:ポリオキシエチレングリセリルエーテル(固形分100%、1分子あたりの水酸基数3、数平均分子量450、日油株式会社製、ユニオックスG450)
b−2:ポリオキシエチレングリセリルエーテル(固形分100%、1分子あたりの水酸基数3、数平均分子量750、日油株式会社製、ユニオックスG750)
b−3:ポリオキシプロピレングリセリルエーテル(固形分100%、1分子あたりの水酸基数3、数平均分子量1500、三洋化成工業株式会社製、サンニックスGP1500)
<界面活性剤(c)>
c−1:ジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム
c−2:アニオン性フッ素系界面活性剤(固形分100%、スルホン酸ナトリウム塩、株式会社ネオス製、フタージェント100)
c−3:ノニオン性フッ素系界面活性剤(固形分100%、株式会社ネオス製、フタージェント215M)
c−4:カチオン性フッ素系界面活性剤(固形分100%、4級アンモニウム塩(I塩またはBr塩)、株式会社ネオス製、フタージェント300)
c−5:両性フッ素系界面活性剤(固形分50%、株式会社ネオス製、フタージェント400SW)
<シリコーンオイル(d)>
d−1:ポリエーテル変性オルガノポリシロキサン(HLB値=12、信越化学工業株式会社製KF−642)
d−2:ポリエーテル変性オルガノポリシロキサン(HLB値=14、信越化学工業株式会社製KF−640)
<ポリカプロラクトンポリオール(e)>
e−1:ポリカプロラクトントリオール(固形分100%、1分子あたりの水酸基数3、数平均分子量800、株式会社ダイセル製、プラクセル308)
<その他成分>
b´−1:ポリエチレングリコール(固形分100%、1分子あたりの水酸基数2、数平均分子量200、東京化成工業株式会社製、PEG200)
b´−2:ポリエチレングリコール(固形分100%、1分子あたりの水酸基数2、数平均分子量2000、東京化成工業株式会社製、PEG2000)
c´−1:臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム
<有機溶剤>
ダイアセトンアルコール(DAA)
<実施例1〜11、比較例1〜11>
上記原料を表1および表2に示す割合で配合し、さらに、それぞれ、触媒として、ポリイソシアネート100重量部に対し、0.5重量部のジラウリル酸ジ−n−ブチルスズを加え、実施例および比較例のウレタン塗料組成物を得た。
硬化塗膜の表面を目視によって判断し、下記の評価基準で評価した。
○:正常
×:不透明、白化などの異常がある、あるいは平滑でない
荷重500gを載せたスチールウール(#0000)を硬化塗膜の表面上に置き、ラビングテスターで11往復させる試験条件で試験した後、ヘイズメーター(日本電色工業株式会社製NDH5000)によって、試験後の硬化塗膜を有する樹脂部材のヘイズ(%)を測定し、下記の評価基準で評価した。
○:試験後のヘイズの値が10未満
×:試験後のヘイズの値が10以上
硬化塗膜を10×10マス(1mm間隔)にクロスカットした後、セロハンテープ剥離試験を行い、目視により残っているマスを確認した。
○:剥離なし
×:剥離あり
25℃の恒温室内で、硬化塗膜の表面を50℃の温水蒸気に1分間さらし、目視にて曇りの有無を下記の評価基準で評価した。
◎:速やかに水膜を形成する
○:一瞬曇った後に水膜を形成する
×:曇りが発生する
常温の蒸留水に、硬化塗膜を有する樹脂基材を1時間浸積させた後、取り出して室温で1時間静置させた。その後、上記の初期防曇性の評価の試験を行い、曇りの有無を確認した。
◎:速やかに水膜を形成する
○:一瞬曇った後に水膜を形成する
×:曇りが発生する
蒸留水を5ml程度染み込ませたウェス(BEMCOT M−3II、250mm×250mm、小津産業株式会社製)を硬化塗膜の表面に置き、3往復させる。さらに、この硬化塗膜を有する樹脂基材(部材)を25℃50%RHの室内で1時間静置した後、25℃の恒温室内で、硬化塗膜の表面を50℃温水蒸気に5分間さらした。当該操作を5回繰り返した後、目視にて曇りの有無を下記の評価基準で評価した。硬化塗膜の表面にのみ界面活性剤が存在する場合、界面活性剤がウェスに拭き取られ、曇りが発生しやすい傾向にある。
◎:5回目の評価で速やかに水膜を形成する
○:5回目の評価で一瞬曇った後に水膜を形成する
×:5回目の評価で曇りが発生する
Claims (5)
- ポリイソシアネート(a)、ポリエーテルポリオール(b)、および界面活性剤(c)を含むウレタン塗料組成物であって、
前記ポリイソシアネート(a)は、ジイソシアネートおよびその誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリイソシアネート化合物と熱解離性ブロック剤を反応して得られるブロックポリイソシアネート化合物であり、
前記ポリエーテルポリオール(b)は、数平均分子量が300以上600未満であるポリエーテルポリオール(b−1)と、数平均分子量が600以上900未満であるポリエーテルポリオール(b−2)と、数平均分子量が900以上1800以下であるポリエーテルポリオール(b−3)であり、
前記界面活性剤(c)は、一般式(1):
前記(a)〜(c)成分の合計重量において、前記(a)成分が35重量%以上85重量%以下であり、前記(b−1)成分が3重量%以上18重量%以下であり、前記(b−2)成分が8重量%以上38重量%以下であり、前記(b−3)成分が0.5重量%以上8重量%以下であり、前記(c)成分が1重量%以上10重量%以下であることを特徴とするウレタン塗料組成物。 - HLBが10〜18であるシリコーンオイル(d)を含み、
前記(a)〜(d)成分の合計重量において、前記(d)成分が3重量%以下であることを特徴とする請求項1記載のウレタン塗料組成物。 - ポリカプロラクトンポリオール(e)を含み、
前記ポリカプロラクトンポリオール(e)は、数平均分子量が300以上1800以下であって、
前記(a)〜(e)成分の合計重量において、前記(e)成分が10重量%以下であることを特徴とする請求項2記載のウレタン塗料組成物。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のウレタン塗料組成物から形成されることを特徴とする硬化塗膜。
- 請求項4記載の硬化塗膜を有することを特徴とする樹脂部材。
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