JP2020183456A - 2液型コーティング組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]
水酸基含有成分および硬化触媒(C)を含む主剤、および、
イソシアネート化合物(B)を含む硬化剤、
からなる、2液型コーティング組成物であって、
上記水酸基含有成分は、ポリオール(A)を含み、
上記ポリオール(A)の水酸基価は、200mgKOH/g以上1900mgKOH/g以下であり、
上記硬化触媒(C)の含有量は、上記水酸基含有成分100質量部に対して0.05〜3質量部の範囲内であり、
上記2液型コーティング組成物中に含まれる有機溶媒の量は、2液型コーティング組成物100質量部に対して5質量部以下である、
2液型コーティング組成物。
[2]
上記ポリオール(A)は、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールおよびポリカーボネートポリオールからなる群から選択される1種またはそれ以上である、上記2液型コーティング組成物。
[3]
上記水酸基含有成分の水酸基当量および上記イソシアネート化合物(B)のイソシアネート基当量の比率が、NCO当量/OH当量=0.5/1〜2.0/1の範囲内である、上記2液型コーティング組成物。
[4]
上記硬化触媒(C)は、Bi、Zn、Al、ZrおよびSnからなる群から選択される金属元素を含む有機金属触媒を1種またはそれ以上含む、上記2液型コーティング組成物。
[5]
オープンプレスコーティング用である、上記2液型コーティング組成物。
上記主剤に含まれる水酸基含有成分は、水酸基を2またはそれ以上有するポリオール(A)を含む。上記ポリオール(A)は、水酸基価が200mgKOH/g以上1900mgKOH/g以下である。上記ポリオール(A)の水酸基価が上記範囲内であることによって、主剤および硬化剤を混合した際に、ポリオール(A)を含む水酸基含有成分とイソシアネート化合物(B)との反応が高速で進行することとなる。このため、硬化反応時にある程度の反応熱が生じ、これにより、特に樹脂基材に対する密着性が向上する利点がある。そのため、例えば、金型内に2液型コーティング組成物を注入してコーティング層を形成するインモールドコーティングによるコーティング層形成方法、および、2液型コーティング組成物をコーティングした後にコーティング表面に対して押圧するオープンプレスコーティングによる、コーティング層形成方法などにおいて、好適に用いることができる利点がある。
上記2液型コーティング組成物は、主剤および硬化剤から構成される。そして上記硬化剤は、イソシアネート化合物(B)を含む。イソシアネート化合物(B)は、2液反応型組成物の硬化剤として用いられるイソシアネート化合物であれば、特に限定されない。代表的なイソシアネート化合物として、例えば、
トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、メタキシリレンジイソシアネート(MXDI)等の芳香族ジイソシアネート;
ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、テトラメチレンジイソシアネート、2−メチル−ペンタン−1,5−ジイソシアネート、3−メチル−ペンタン−1,5−ジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリオキシエチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;
イソホロンジイソシアネート(IPDI)、シクロヘキシルジイソシアネート、4,4’−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、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート;
およびこれらのビュレット体、ヌレート体、トリメチロールプロパン(TMP)アダクト体、ウレトジオン体等;
を挙げることができる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種またはそれ以上を併用してもよい。
上記2液型コーティング組成物の主剤は、上記ポリオール(A)を含む水酸基含有成分に加えて硬化触媒(C)を含む。上記硬化触媒(C)は、Bi、Zn、Al、ZrおよびSnからなる群から選択される金属元素を含む有機金属触媒を1種またはそれ以上含むのが好ましい。
Znを含む有機金属触媒として、例えば、亜鉛錯体触媒などが挙げられる。
Alを含む有機金属触媒として、例えば、アルミニウム錯体触媒などが挙げられる。
Zrを含む有機金属触媒として、例えば、ジルコニウムキレート触媒などが挙げられる。
Snを含む有機金属触媒として、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテートなどのジアルキルスズジカルボキシレート;ジブチルスズオキサイドなどのスズオキサイド化合物;2−エチルヘキサン酸スズなどのスズカルボン酸塩;などが挙げられる。
Biを含む有機金属触媒である、K−KAT 348(楠本化成株式会社製)、K−KAT XK−640(楠本化成株式会社製);Zrを含む有機金属触媒である、K−KAT 4205、K−KAT XC−9213、K−KAT XC−A209、K−KAT 6212(以上、楠本化成株式会社製);Alを含む有機金属触媒である、K−KAT 5218(楠本化成株式会社製);Znを含む有機金属触媒である、K−KAT XK−314、K−KAT XK−635、K−KAT XK−639、K−KAT XK−620(以上、楠本化成株式会社製);Snを含む有機金属触媒である、TVS tin lau(日東化成株式会社製);などが挙げられる。
上記2液型コーティング組成物は、水酸基含有成分および硬化触媒(C)を含む主剤、および、イソシアネート化合物(B)を含む硬化剤、から構成される。そして、上記2液型コーティング組成物中に含まれる有機溶媒の量は、2液型コーティング組成物100質量部に対して5質量部以下である。有機溶媒の含有量が5質量部以下であることによって、上記2液型コーティング組成物が、オープンプレスコーティングによるコーティング層形成方法用として特に好適に用いることができる利点がある。
水酸基当量およびイソシアネート基当量の比率が上記範囲内であることによって、上記2液型コーティング組成物は、特にオープンプレスコーティングによるコーティング層形成用として好適に用いることができる利点がある。
樹脂基材の表面に、上記2液型コーティング組成物をコーティングする、コーティング工程、
上記コーティング工程において設けられたコーティング表面に対して押圧してコーティング層を形成する、押圧コーティング層形成工程、
を包含する、コーティング層形成方法。
ポリオール(A)であるサンニックス GP−250(三洋化成工業株式会社製)100部、硬化触媒(C)であるK−KAT XK−640(楠本化成株式会社製)0.3部(有効成分量)を混合して、主剤を調製した。
イソシアネート化合物(B)であるN3600(住化コベストロウレタン株式会社製)218部を硬化剤とした。
各成分の種類および量を、下記表に記載の通り変更したこと以外は、実施例1と同様の手順により、主剤および硬化剤を調製し、2液型コーティング組成物を調製した。
なお、実施例18〜20および比較例7においては、有機溶媒であるエチルアセテートを主剤側に混合した。
基材であるABS樹脂板上に、スペーサーとしてマスキングテープ(厚さ200μm)を張り付けた。
各実施例または比較例で得られた2液型コーティング組成物のうち、まずは主剤成分のみを、脱泡性能を有する自公転式攪拌混合機で混合して調製し、次いで、硬化剤成分を混合した。硬化剤を入れて15秒間混合して得られた混合物を、基材上にコーティングし、コーティング表面上からPP基材(押圧部材)を用いて押圧することによって、上記スペーサーによる膜厚を有するコーティング層を形成した。
上記評価試験板の調製で得られた評価試験板を23℃で72時間放置し、次いで80℃で20分間加熱した後、下記の手順で硬度を測定した。
鉛筆は三菱UNI 鉛筆引かき値試験用を使用した。測定操作は、塗板を水平な台の上に置き固定し、塗板と円柱上に芯を出した鉛筆の角度が45度の角度になるように鉛筆をもち、約1cm/秒の速度で芯が折れない程度にできるかぎり強く塗板に押し付けながら前方に押し出して塗面を引っかいた。この操作を同一の濃度の鉛筆で5回行い、濃度記号が互いに隣り合う二つの鉛筆について、傷または破れが2回以上と2回未満となる組をみつけ、2回未満となる鉛筆の濃度記号を塗膜の鉛筆硬度とした。
評価基準
◎:F以上
○:HB−Bの範囲
×:B未満
各実施例または比較例で得られた2液型コーティング組成物のうち、まずは主剤成分のみを、脱泡性能を有する自公転式攪拌混合機で混合して調製し、次いで、硬化剤成分を混合した。硬化剤を入れて15秒間混合し、サンプルを取り出した。
サンプルを取り出した時間を、塗工作業時間スタート:0秒とし、取り出したサンプルをスパチュラで攪拌した。主剤および硬化剤の硬化反応により流動性がなくなり、サンプルが直ちに落下しない状態に達するまでに要した時間を、塗工作業時間として測定し、下記基準により評価した。
評価基準
◎:塗工作業時間が60秒以上600秒未満である。
○:塗工作業時間が30秒以上60秒未満であるか、または、600秒以上900秒未満である。
×:塗工作業時間が30秒未満であるか、または、900秒以上である。
上記評価試験板の調製で得られた評価試験板を23℃で72時間放置し、次いで80℃で20分間加熱した。
得られた評価試験板の外観を、下記基準により目視評価した。
評価基準
◎:粒状物発生、泡の巻き込み、巣穴(空気がたまりやすい穴)の発生のいずれも認められない
○:泡の巻き込みが若干認められる
×:粒状物発生、泡の巻き込み、巣穴(空気がたまりやすい穴)の発生のうち、1またはそれ以上が明確に認められる
・成分(A)
デスモフェン VPLS2249/1:(住化コベストロウレタン株式会社製)
クラレポリオール P−510:(株式会社クラレ製)
サンニックス GP−250:(三洋化成工業株式会社製)
サンニックス PP−200:(三洋化成工業株式会社製)
サンニックス GP−600:(三洋化成工業株式会社製)
デュラノール T5650E:(旭化成株式会社製)
サンニックス PP−950:(三洋化成工業株式会社製)
サンニックス GP−1500:(三洋化成工業株式会社製)
サンニックス FA−757:(三洋化成工業株式会社製)
・成分(B)
デスモジュール N3600:(住化コベストロウレタン株式会社製)
デスモジュール N3400:(住化コベストロウレタン株式会社製)
デュラネート 24A−100:(旭化成株式会社製)
・成分(C)
K−KAT XK−640:(楠本化成株式会社製)
TVS TIN LAU:(日東化成株式会社製)
比較例1〜4は、ポリオールの水酸基価が200mgKOH/g未満である例である。これらの例では、コーティング作業性またはコーティング層の硬度が劣ることが確認された。
比較例5は、硬化触媒(C)の含有量が3質量部を超える例である。この例では、オープンプレスコーティングによるコーティング層形成において、コーティング作業性が劣ることが確認された。
比較例6は、硬化触媒(C)の含有量が0.05質量部未満である例である。この例では、オープンプレスコーティングによるコーティング層形成において、コーティング作業性およびコーティング層の硬度が劣ることが確認された。
比較例7は、有機溶媒の含有量が5質量部を超える例である。この例では、得られるコーティング層の外観が劣ることが確認された。
Claims (5)
- 水酸基含有成分および硬化触媒(C)を含む主剤、および、
イソシアネート化合物(B)を含む硬化剤、
からなる、2液型コーティング組成物であって、
前記水酸基含有成分は、ポリオール(A)を含み、
前記ポリオール(A)の水酸基価は、200mgKOH/g以上1900mgKOH/g以下であり、
前記硬化触媒(C)の含有量は、前記水酸基含有成分100質量部に対して0.05〜3質量部の範囲内であり、
前記2液型コーティング組成物中に含まれる有機溶媒の量は、2液型コーティング組成物100質量部に対して5質量部以下である、
2液型コーティング組成物。 - 前記ポリオール(A)は、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールおよびポリカーボネートポリオールからなる群から選択される1種またはそれ以上である、請求項1記載の2液型コーティング組成物。
- 前記水酸基含有成分の水酸基当量および前記イソシアネート化合物(B)のイソシアネート基当量の比率が、NCO当量/OH当量=0.5/1〜2.0/1の範囲内である、請求項1または2に記載の2液型コーティング組成物。
- 前記硬化触媒(C)は、Bi、Zn、Al、ZrおよびSnからなる群から選択される金属元素を含む有機金属触媒を1種またはそれ以上含む、請求項1〜3いずれかに記載の2液型コーティング組成物。
- オープンプレスコーティング用である、請求項1〜4いずれかに記載の2液型コーティング組成物。
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