JP4917105B2 - 水性熱硬化性組成物 - Google Patents

水性熱硬化性組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP4917105B2
JP4917105B2 JP2008544137A JP2008544137A JP4917105B2 JP 4917105 B2 JP4917105 B2 JP 4917105B2 JP 2008544137 A JP2008544137 A JP 2008544137A JP 2008544137 A JP2008544137 A JP 2008544137A JP 4917105 B2 JP4917105 B2 JP 4917105B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
amino
urethane resin
thermosetting composition
alcohol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008544137A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2008059813A1 (ja
Inventor
玄 宮田
義知 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Chemicals Inc filed Critical Mitsui Chemicals Inc
Priority to JP2008544137A priority Critical patent/JP4917105B2/ja
Publication of JPWO2008059813A1 publication Critical patent/JPWO2008059813A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4917105B2 publication Critical patent/JP4917105B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L59/00Compositions of polyacetals; Compositions of derivatives of polyacetals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0804Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0819Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
    • C08G18/0823Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing carboxylate salt groups or groups forming them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6633Compounds of group C08G18/42
    • C08G18/6659Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/34
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/6692Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/34
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/20Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3225Polyamines
    • C08G18/3253Polyamines being in latent form
    • C08G18/3256Reaction products of polyamines with aldehydes or ketones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)

Description

本発明は、アミノ樹脂(A)とウレタン樹脂(B)とを含有する水性熱硬化性組成物に関する。
従来、熱硬化塗料組成物として、アミノホルムアルデヒド樹脂を架橋剤として用いる樹脂組成物が一般に知られている。近年、大気汚染、環境保護の観点から塗膜乾燥時に放出される有機溶剤の削減を目的に水で希釈可能な塗料へ変更する研究が盛んになってきている。また、水可溶性でしかも高性能を有する水性熱硬化性組成物が求められている。
ウレタン樹脂はその機械的物性、基材に対する耐摩耗性、柔軟性、耐溶剤性などに優れている性質から、塗料、インキ、接着剤、コーティング剤、繊維処理剤などに広く使用されている。一方でアミノ樹脂は、外観特性、耐候性、機械物性などに優れていることから塗料、インキ、接着剤、コーティング剤、繊維処理剤等に使用されている。これら、アミノ樹脂とウレタン樹脂の優れた特性を活かした塗料は非常に高性能であり、従来はそれぞれを異なる2液の硬化剤として組み合わせて配合を行ってきた。
この2液を1液化にした場合、ウレタン樹脂とアミノ樹脂はその相溶性の違いから均一かつ安定に貯蔵することが困難であるため、各用途に応じて、安定化剤、相溶化剤などの第3成分を添加する必要があった。しかし、これら第3成分が各用途における性能に影響を与え、ウレタン樹脂、アミノ樹脂各々がもつ本来の性能を発現することが困難である。
このような問題の解決にあたり、硬化性にもすぐれ、耐水性、耐アルカリ性、加工性ならびに硬度などにもすぐれるアミノ樹脂技術として特許文献1,2がある。これらは、アミノ樹脂の製造過程において、ウレタン樹脂をアミノ樹脂の原料として処方しており、アミノ樹脂骨格の一部としてウレタン樹脂が構造中に取り込まれている水性化可能な硬化剤が記載されている。しかし、これらの例においてはウレタン樹脂骨格末端にアミノ基やカルボン酸等の親水基が必須の構造として導入されているために、耐水性を低下させると共に、アミノ樹脂の特徴である多核体構造がウレタン構造セグメントでバラバラにされ、アミノ樹脂本来の特徴である外観特性や高硬度などが発現しにくくなっていた。さらにウレタン樹脂は水性化の目的のみに使用されており本来良しとされているウレタン樹脂の強靭性などが不十分であった。
特開平6−329876 特開平6−239949
本発明の目的は、ウレタン樹脂、アミノ樹脂を必須とする水性熱硬化性組成物において、従来2液硬化剤として使用されていた相溶性の異なるアミノ樹脂、ウレタン樹脂を1液硬化剤として提供するものである。また、塗膜物性、接着性さらには機械物性に優れた、各種の塗料・コーティング剤・接着剤などに適した水性熱硬化性組成物、及びその製造方法を提供するものである。
本発明者らは、種々検討を重ねた結果、アミノ化合物(a)、アルデヒド(b)、アルコール(c)、より付加脱水縮合して得られるアミノ樹脂(A)とイソシアネート(d)、ポリオール(e)及び2つ以上の水酸基を持つオキシカルボン酸(f)、より重合して得られるウレタン樹脂(B)とを含有する水性熱硬化性組成物であることを見出した。
また、ポリオール(e)として、少なくとも重量平均分子量500以上であるポリオールを含み、好ましくは、重量平均分子量が500以上であるポリオールを含有する水性熱硬化性組成物である。
更に、ウレタン樹脂(B)の末端官能基がアミノ樹脂と反応可能な水酸基であり、かつ、少なくとも1つの該水酸基がアミノ樹脂(A)と反応している水性熱硬化性組成物である。また、アミノ樹脂(A)が炭素数1〜8のアルコール(c)でアルキルエーテル化されている水性熱硬化性組成物である。
上記水性熱硬化性組成物の製造方法は、アミノ樹脂(A)とウレタン樹脂(B)とを反応させる製造方法である。更に、アルコール(c)とは異なる種類のアルコール(C)を反応溶剤に用いる水性熱硬化性組成物の製造方法である。また、アミノ樹脂(A)とウレタン樹脂(B)とを反応後、有機又は無機の塩基性化合物(d)で中和する水性熱硬化性組成物の製造方法である。
更に、上記水性熱硬化性組成物を含む塗料・コーティング剤・接着剤である。
尚、ここで水性とは、「水に溶けているか、一部溶けていないものも含んだ状態」のことを言う。
本発明の水性熱硬化性組成物は1つの硬化剤にアミノ樹脂とウレタン樹脂を含有し、しかも、それぞれの樹脂性能をお互いに損なうことなく維持できる。また、水中での分散性が良好で貯蔵安定性にも優れているので各種塗料、インキ、接着剤、コーティング材、バインダー、プライマー等の用途に有用である。
以下、本発明を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の代表例であり、これらの内容に本発明は限定されるものではない。
[アミノ樹脂(A)]
本発明のアミノ樹脂(A)は、アミノ化合物(a)、アルデヒド(b)、アルコール(c)、より付加脱水縮合して得られるものである。
アミノ化合物(a)
本発明に使用されるアミノ化合物(a)は、尿素、メラミン、ベンゾグアナミンあるいは他のトリアジン化合物のアミノ化合物が挙げられる。これらの中で、物性の点からメラミンが好ましい。
アルデヒド(b)
本発明に使用されるアルデヒド(b)は、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド等が使用可能ではあるが経済性の理由よりホルムアルデヒドが望ましい。
アルコール(c)
本発明に使用されるアルコール(c)は次式C2n+1OH(8≧n≧1)で示されるアルコールが使用可能であり、アルコールは直鎖であっても分岐していても良い。
これらの中で、経済性、塗膜性能の点から4≧n≧1が好ましい。
アミノ樹脂(A)の一般的製造方法は以下の通りである。上記原料をアミノ化合物(a)のモル比を1としたとき、アルデヒド(b)のモル比を3〜7、アルコール(c)のモル比を4〜10の比率で、アルコール(c)を反応溶剤として溶解させ、さらに酸を触媒としてアルコール(c)をアルキルエーテル化してアミノ樹脂を得る。次いで過剰に残った未反応のアルコール(c)を減圧蒸留操作により一部除去し、所定の不揮発分に調整を行う。この際にアルコール(c)の常圧での沸点が200℃以上であると、減圧蒸留操作に必要な加熱によりアミノ樹脂(A)が自己架橋してしまうため、アルコール(c)の炭素数としては8以下が好ましい。
[ウレタン樹脂(B)]
本発明のウレタン樹脂は、イソシアネート(d)、ポリオール(e)及び2つ以上の水酸基を持つオキシカルボン酸(f)の共重合物として得られる。
イソシアネート(d)
本発明に使用されるイソシアネート(d)は、例えば1,4−テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,8−ジイソシアネートメチルカプロエート等の脂肪族イソシアネート類、3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、メチルシクロヘキシル−2,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート類、トルイレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフテンジイソシアネート、ジフェルメチルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、4,4−ジベンジルジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類、塩素化ジイソシアネート類、臭素化ジイソシアネート類、が挙げられる。または、水との付加物であるポリイソシアネート化合物等の1種又は2種以上の混合物が用いられる。
ポリオール(e)
本発明に使用されるポリオール(e)は、通常ウレタン樹脂の製造に使用される公知のポリオール類、例えば、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールA、シクロヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ポリエチレングリコール、ポリカーボネートポリオール、シクロヘキサンジメタノール、ポリプロピレングリコール、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトン、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリチオエーテルポリオール、ポリアセタールポリオール、ポリブタジエンポリオール、フランジメタノール、等の2種又は、3種以上の混合物が挙げられる。その場合に、期待するウレタン樹脂の性能である柔軟性と強靭性がを発現させるために、1種類以上のポリスチレン換算分子量で重量平均分子量500以上10000以下のポリオールを使用することが好ましい。これらポリオール類は、目的、用途に応じて、適時選択し、硬質、軟質等の必要な物性を容易に設計することが出来る。
2つ以上の水酸基を持つオキシカルボン酸(f)
本発明に使用される2つ以上の水酸基を持つオキシカルボン酸(f)は、ウレタン樹脂分子中に、分岐状にカルボン酸を付与するものならいずれも使用できるが、ウレタン樹脂中のカルボン酸含有量を多くするには、分岐状にカルボキシル基を少なくとも1個有する炭素数3〜10の低分子量のものが好ましく、例えば、2,2−ジメチロールプロピオン酸や2,2−ジメチロールブタン酸等が好ましい。
ウレタン樹脂(B)の一般的製造方法は以下の通りである。ポリオール(e)と2つ以上の水酸基を持つオキシカルボン酸(f)をトルエン等の有機溶媒中で加熱しながら溶解させ、完全に溶解したところで溶解液の温度を50℃以下まで低下させる。ついで、反応熱による過剰な温度上昇を防ぐ為に温度を50℃以下に保ちながら、イソシアネート(d)を2時間から3時間かけて滴下しウレタン樹脂を得る。この時にポリオール(e)と2つ以上の水酸基を持つオキシカルボン酸(f)の水酸基のモル比の合計を1としたときに、イソシアネート(d)の持つイソシアネート基のモル比を0.5〜0.9とすることで水酸基が末端構造にあるウレタン樹脂(B)を得ることができる。
ここで、本発明のウレタン樹脂製造に用いられる溶剤としては、通常ウレタン樹脂の製造に用いられる有機溶媒が使用できる。例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、イソプロピルアルコール、トルエン、キシレン、酢酸イソブチル、酢酸ブチル、アセトン、ジメチルホルムアマイド、N−メチル−2−ピロリドン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
[水性熱硬化性組成物の製造方法]
本発明の水性熱硬化性組成物の製造方法は、イソシアネート(d)、ポリオール(e)及び2つ以上の水酸基を持つオキシカルボン酸(f)をウレタン化反応させるに際し、ポリマー分子の両末端に水酸基を有するウレタン樹脂(B)を製造し、さらにアミノ化合物(a)、アルデヒド(b)、アルコール(c)より付加脱水縮合して得られるアミノ樹脂(A)を反応させるものである。(ここで得られた樹脂を以下、複合化樹脂(R)と称する。)
本発明のアミノ樹脂(A)とウレタン樹脂(B)とを反応するに当たり、反応に用いるアミノ樹脂とウレタン樹脂の総量100重量部に対しアミノ樹脂(A)の使用量は30〜97重量部である。30重量部未満では主剤との硬化反応に寄与しないウレタン樹脂(B)の末端水酸基が余剰になり耐水性が低下する。97重量部以上では未反応のアミノ樹脂が余剰になり、反応後の水性化が困難となる。好ましくは50〜85重量部である。
一方、本発明のアミノ樹脂(A)とウレタン樹脂(B)とを反応するに当たり、ウレタン樹脂(B)の使用量は、反応に用いるアミノ樹脂とウレタン樹脂の総量100重量部に対し3〜70重量部の範囲である。3重量部未満では期待される可とう性が低下し、70重量部を超えると耐水性、塗膜硬度の低下が起こる。好ましくは15〜50重量部である。
この時にアミノ樹脂(A)中に含まれるアルキルエーテルの原料であるアルコール(c)とは異なるアルコール(C)をアミノ樹脂とウレタン樹脂の反応溶剤とすることで効率良く反応化を進行させることができる。
本発明でアミノ樹脂(A)とウレタン樹脂(B)との反応段階で、反応溶剤として添加するアルコール類(C)は、例えばイソプロピルアルコール、2−ブチルアルコール、tert−ブタノール、シクロブタノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、ピナコール、シクロヘプタノール、2‐エチル−1−ヘキサノール、ダイアセトンアルコール等の2級、3級アルコール、またはアミノ樹脂製造時に用いられたアルコール(c)とは親水性度が異なるアルコール類が挙げられる。使用量としては反応に用いるアミノ樹脂とウレタン樹脂の総量100重量部に対し10〜60重量部であり、10重量部より少ないと反応が過剰に進行して増粘を起こし、60重量部以上であるとその希釈率の高さから反応が進行しにくくなる。より好ましくは20〜40重量部である。
さらに必要に応じて、上記複合化樹脂(R)を塩基性化合物(d)で中和することができ、塩基性化合物(d)としては、無機塩基性化合物として水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物またはアンモニア、あるいは有機塩基性化合物としてモノエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等を始めとするアルカノールアミン類、アミンモルホリン等のアミン類が挙げられる。
以下、本発明を、更に具体的に説明するため、実施例、比較例を上げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
製造例1(アミノ樹脂A−1)
アミノ樹脂の製造例を示す。温度計、攪拌機、還流冷却管及び溶剤副生成物回収装置を備えた反応器にパラホルムアルデヒド(ホルムアルデヒド92%含有)196部、メラミン126部、n−ブタノール519部を加え、攪拌を行いながら燐酸の10%水溶液を加え反応液のPHを5.0に調整した。還流温度まで過熱し溶解させた。その後、加熱し反応液の温度を90℃に保ち4時間反応を継続した後トリエチルアミンを加え系内のpHを7.0に調整した。70℃迄冷却し減圧下で系内の温度を70℃以下に保ちながら樹脂の不揮発分が70%になるように過剰のn−ブタノールを系外へ除去した。得られたアミノ樹脂はMS相溶性12、気泡粘度Z4のアルキルエーテル化度の高い疎水性のアミノ樹脂であった。
製造例2(アミノ樹脂A−2)
製造例1と同様な装置を用いてアミノ化合物(a)、アルデヒド(b)、アルコール(c)の量、モル比を変化させてアミノ樹脂を製造した。
アミノ樹脂A−3
メラミン系アミノ樹脂である、日本サイテックインダストリーズ(株)製「サイメル325」を比較例として使用した。
以下、A−1、A−2、A−3を表1に示す。
Figure 0004917105
不揮発分:JIS K5407−4−3−1により測定
MS相溶性:アミノ樹脂ワニスを試験管に1g取り、20℃でミネラルスピリットを滴下し6号活字が読めなくなる濁度に到達するまでのミネラルスピリット滴定量を測定。MS相溶性値が高いとアミノ樹脂は疎水的になる。
製造例3(ウレタン樹脂B−1)
温度計、撹拌機、冷却管、窒素(空気)導入管を備えた2000mlの四ツ口フラスコに、DMBAを40部、NPG25部、PPGを15部、トルエン45部を装入し、窒素を導入しながら攪拌、内温を110℃まで昇温し内容物を溶解した。次に内温を135℃まで昇温しながら溶媒のトルエンを除去し、75部のMEKを入れ、内温を35度まで下げた。内温が35℃まで下がったところでTDI60部を内温55℃以下に保ちながら2時間かけて滴下を行い,ウレタン樹脂を得た。
製造例4〜7(ウレタン樹脂B−2〜8)
製造例3と同様な装置を用いてイソシアネート(d)、ポリオール(e)及び2つ以上の水酸基を持つオキシカルボン酸(f)の種類、モル比を変えてウレタン樹脂(B−2〜8)を製造した。
製造例8(ウレタン樹脂B−9)
NCO末端ポリウレタン樹脂との比較の為、同様の装置を用いて合成を行った。ジメチロールプロピオン酸100部、ヘキサメチレンジイソシアネート、MEKを仕込み、窒素下にて内温を80℃まで昇温し3時間反応を行った。次いで60℃まで冷却し、25%アンモニア水溶液を投入して1時間反応を行い、ウレタン樹脂を得た。
以下、得られたウレタン樹脂B−1〜6を表2に示す。
Figure 0004917105
表中の略号の意味は以下のとおり。
TDI:トルイレンジイソシアネート
HDI:1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート
NBDI:ノルボルネンジイソシアネート
NPG:ネオペンチルグリコール
PPG−1:重量平均分子量1000のポリプロピレングリコール
PPG−2:重量平均分子量2000のポリプロピレングリコール
PCDol:重量平均分子量1000のポリカーボネートジオール
PCLDol:重量平均分子量1000のポリカプロラクトンジオール
PTG:重量平均分子量1000のポリテトラメチレンエーテルグリコール
DMPA:2,2−ジメチロールプロピオン酸
DMBA:2,2−ジメチロールブタン酸
NH3:25%アンモニア水溶液
MEK:メチルエチルケトン
製造例9〜14(アミノ樹脂とウレタン樹脂の複合樹脂R−1〜9)
温度計、攪拌機、還流冷却管及び溶剤副生成物回収装置を備えた反応器に製造例1と2で得られたアミノ樹脂A−1を100部、ウレタン樹脂B−1を20部、IPA30部を仕込み、内温を90℃まで昇温し3時間複合化反応を行った。後にN,N−ジメチルアミノエタノールを3部加え水15部で希釈を行った。減圧下において余分な有機溶剤を除去し、最終的に製造例9のアミノ樹脂とウレタン樹脂の複合化樹脂(R)を得た。さらに同様の反応装置を用いてアミノ樹脂の種類、ウレタン樹脂の種類ならびにアルコールの種類を変えて製造例10〜13の複合化樹脂(R)を得た。以下これら製造例で得られたアミノ樹脂とウレタン樹脂の複合化樹脂(R)をそれぞれ順にR−1、R−2、R−3、R−4、R−5、R−6、R−7、R−8、R−9とする。
以下、得られた複合化樹脂R−1〜9を表3に示す。
Figure 0004917105
外観:目視により判定
不揮発分:JIS K5407−4−3−1により測定
気泡粘度:気泡粘度:JIS K5400−4−5−1により測定
安定性:室温下三ヵ月後の外観で判定 ○:分離、透明性に変化なし、 ×:分離、白濁
水希釈性: ○:任意の割合の水に分散、 ×:白濁、沈殿
比較製造例1〜3
比較製造例1として製造例3のウレタン樹脂を採用した。また製造例8〜13と同様の装置をもちいて「サイメル325」を100部とウレタン樹脂B−1を20部、ダイアセトンアルコール30部ならびに水15部を仕込み室温で撹拌したものを比較製造例2とした。同様に「サイメル325」100部に水15部加えて攪拌したものを比較製造例3とした。
比較製造例4
製造例9〜14と同様の装置を用いてメラミン126部、ホルムアルデヒドーイソブタノール溶液(ホルムアルデヒド40%、イソブタノール50%、水10%)450部、及びイソブタノール219部を加え攪拌しながら徐々に過熱し、内温を90℃60分間保持。このメラミンとホルムアルデヒドのイソブタノール溶解液をA−4とした。次いで製造例8で製造したウレタン樹脂を50部加え、共沸する水分を除去しながら内温を93℃まで昇温し5時間反応を行った。反応終了後減圧下で脱溶剤操作を行い、ブチルセロソルブを加えて不揮発分70%に調整した。別に用意した製造装置と同様な装置にその70%に調整された樹脂を100部を仕込みトリエチルアミンにてpH7に調整した後40℃で2時間かけて水60部の滴下を行ったところ乳白色の水性液となった。再び減圧脱溶剤操作を行って、不揮発分を51.0%まで濃縮した。この樹脂を比較製造例4とした。
比較製造例5
比較製造例4と同様の装置を用いてメラミン126部、92%パラホルムアルデヒド130部、水20部、ノルマルブタノール256部を加え攪拌しながら徐々に過熱し、内温を90℃で60分間保持。このメラミンとアルデヒドのノルマルブタノール溶解液をA−5とした。次いで製造例8で製造したウレタン樹脂を25部加え、共沸する水分を除去しながら内温を93℃まで昇温し4時間反応を行った。反応終了後ジメチルエタノールアミンにてpHを7.5に調整して減圧下で脱溶剤操作を行い、ブチルセロソルブを加えて不揮発分70%に調整した。別に用意した製造装置と同様な装置にその70%に調整された樹脂を100部を仕込みジメチルエタノールアミンにてpH7に調整した後40℃で2時間かけて水60部の滴下を行ったところ乳白色の水性液となった。再び減圧脱溶剤操作を行って、不揮発分を51%まで濃縮した。この樹脂を比較製造例5とした。以上の製造例の結果を表4に示す。それぞれの安定度について評価した結果を表5に示す。
Figure 0004917105
外観:目視により判定
不揮発分:JIS K5407−4−3−1により測定
気泡粘度:気泡粘度:JIS K5400−4−5−1により測定
安定性:室温下三ヵ月後の外観で判定 ○:分離、透明性に変化なし、 ×:分離、白濁
水希釈性: ○:任意の割合の水に分散、 ×:白濁、沈殿
[参考製造例]
実施例で使用する主剤のポスエステル樹脂の製造例を示す。攪拌機、温度計、還流冷却管、及び窒素導入管を備えた四つ口フラスコにイソフタル酸270部、アジピン酸120部、ネオペンチルグリコール285部、トリメチロールプロパン60部を仕込み窒素気流中で230℃に加熱し、水を系外に除去しながら、約5時間反応させポリエステル樹脂を得た。この樹脂をエチレングリコールモノブチルエーテルで加熱残分が60%になるように希釈して、樹脂酸価30のポリエステル樹脂を得た。
以上の様にして得られたアミノ樹脂とウレタンの複合化樹脂を使用して水性ポリエステル樹脂と配合、塗料化した。塗料はスプレーにより膜厚25μmを目標に、リン酸亜鉛処理鋼板に塗装を行い、60℃、30分間セッテイングを行った後、140℃、30分間焼付けを行った。評価した結果を表5、表6に示す。
Figure 0004917105
耐水性(60℃/48Hr)
ソルトスプレー(100Hr)
Figure 0004917105
<試験方法及び判定基準>
膜厚:kett製、COATING THICKNESS TESTER(LZ200W)にて測定
鉛筆硬度 :JIS K5400−8−4に準ずる。
碁盤目密着:JIS K5400−8−5−2によりテープ剥離後の密着部位の個数で評価
エリクセン:JIS K−5400−8−2
デュポン :JIS K5400−8−3 デュポン式に準じ、300g荷重で先端1/2inchRの打付具を使用し測定した。
折り曲げ:塗装板を折り曲げたときの塗膜強度を評価。0Tは0.3mm厚の板を挟まずにヒビ割れが無いことを示し、最も耐折り曲げ性能がある。1Tは0.3mm厚の板を1枚挟んだときにヒビ割れ無し。2Tは同じ板が2枚必要と折り曲げ条件が緩くなる。
耐水性:60℃水中へ48時間浸漬し、取り出し1時間後の白化状態を観察。○:サビ、フクレなし、×:サビ、フクレあり
伸び、強度:塗膜を基剤より剥離してフィルムとし、INTESCOモデル210型により測定。2号ダンベル、50mm/min
ソルトスプレー:40℃、5%食塩水を霧化し100Hr耐久試験 ○:糸サビ、はがれなし、×:糸サビ、はがれあり

Claims (10)

  1. ポリオール(e)および2つ以上の水酸基を持つオキシカルボン酸(f)と、イソシアネート(d)とを、ポリオール(e)および2つ以上の水酸基を持つオキシカルボン酸(f)の水酸基の合計1モルに対して、イソシアネート(d)の持つイソシアネート基を0.5〜0.9モルの割合となるように反応させて、末端に水酸基を有するウレタン樹脂(B)を製造する工程、
    該ウレタン樹脂(B)に、アミノ化合物(a)、アルデヒド(b)およびアルコール(c)を付加脱水縮合して得られるアミノ樹脂(A)を反応させて複合化樹脂(R)を製造する工程、および
    該反応後水性化して、複合化樹脂(R)を水に溶かす、あるいは一部溶けていないものも含んだ状態とする工程を経て製造される水性熱硬化性組成物。
  2. 上記ポリオール(e)として、少なくとも重量平均分子量500以上であるポリオールを含むことを特徴とする請求項1記載の水性硬化性樹脂組成物。
  3. ウレタン樹脂(B)の末端官能基がアミノ樹脂と反応可能な水酸基であり、かつ、少なくとも1つの該水酸基がアミノ樹脂(A)と反応している請求項1又は2に記載の水性熱硬化性組成物。
  4. アミノ樹脂(A)が炭素数1〜8のアルコール(c)でアルキルエーテル化されている請求項1〜3の何れかに記載の水性熱硬化性組成物。
  5. ポリオール(e)および2つ以上の水酸基を持つオキシカルボン酸(f)と、イソシアネート(d)とを、ポリオール(e)および2つ以上の水酸基を持つオキシカルボン酸(f)の水酸基の合計1モルに対して、イソシアネート(d)の持つイソシアネート基を0.5〜0.9モルの割合となるように反応させて、末端に水酸基を有するウレタン樹脂(B)を製造する工程、
    該ウレタン樹脂(B)に、アミノ化合物(a)、アルデヒド(b)およびアルコール(c)を付加脱水縮合して得られるアミノ樹脂(A)を反応させてアミノ樹脂(A)とウレタン樹脂(B)との少なくとも一部を反応させ複合化樹脂(R)を製造する工程、および
    該反応後水性化して、複合化樹脂(R)を水に溶かす、あるいは一部溶けていないものも含んだ状態とする工程を含む請求項1に記載の水性熱硬化性組成物の製造方法。
  6. アルコール(c)とは異なる種類のアルコール(C)を反応溶剤に用いる請求項5に記載の水性熱硬化性組成物の製造方法。
  7. アミノ樹脂(A)とウレタン樹脂(B)との少なくとも一部を反応後、有機又は無機の塩基性化合物で中和する請求項5又は6に記載の水性熱硬化性組成物の製造方法。
  8. 請求項1に記載の水性熱硬化性組成物を含む塗料。
  9. 請求項1に記載の水性熱硬化性組成物を含むコーティング剤。
  10. 請求項1に記載の水性熱硬化性組成物を含む接着剤。
JP2008544137A 2006-11-17 2007-11-13 水性熱硬化性組成物 Expired - Fee Related JP4917105B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008544137A JP4917105B2 (ja) 2006-11-17 2007-11-13 水性熱硬化性組成物

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006311589 2006-11-17
JP2006311589 2006-11-17
PCT/JP2007/071963 WO2008059813A1 (fr) 2006-11-17 2007-11-13 Composition thermodurcissable aqueuse
JP2008544137A JP4917105B2 (ja) 2006-11-17 2007-11-13 水性熱硬化性組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2008059813A1 JPWO2008059813A1 (ja) 2010-03-04
JP4917105B2 true JP4917105B2 (ja) 2012-04-18

Family

ID=39401621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008544137A Expired - Fee Related JP4917105B2 (ja) 2006-11-17 2007-11-13 水性熱硬化性組成物

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9120924B2 (ja)
EP (1) EP2107082B1 (ja)
JP (1) JP4917105B2 (ja)
KR (1) KR101109982B1 (ja)
CN (1) CN101541886B (ja)
TW (1) TW200835743A (ja)
WO (1) WO2008059813A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008053517A1 (de) * 2008-10-28 2010-04-29 Henkel Ag & Co. Kgaa Lackhaftung durch Polyvinylamine in sauren wässrigen polymerhaltigen Korrosionsschutzmitteln
JP2010222487A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Mitsui Chemicals Inc 熱硬化性樹脂組成物
JP4843085B2 (ja) * 2009-12-07 2011-12-21 住友ゴム工業株式会社 Oaローラおよびoaローラ用コーティング剤
CN104910787A (zh) * 2015-07-09 2015-09-16 邬际杰 一种抗腐蚀氨基树脂漆及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04198361A (ja) * 1990-11-27 1992-07-17 Sanyo Chem Ind Ltd 低温硬化性組成物

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA902842B (en) * 1989-04-14 1990-12-28 Schering Corp Color binding mechanism for contact lenses
NZ233481A (en) 1989-05-30 1992-04-28 Ppg Industries Inc Water-based coating compositions having reduced organic solvent content comprising an aqueous dispersion of hydrophobic polymer microparticles
DE4107136A1 (de) * 1991-03-06 1992-09-10 Basf Lacke & Farben Verfahren zur herstellung einer mehrschichtigen, schuetzenden und/oder dekorativen lackierung
JPH06239949A (ja) 1993-02-18 1994-08-30 Dainippon Ink & Chem Inc アミノプラスト樹脂水性液の製造方法
JPH06329876A (ja) 1993-05-18 1994-11-29 Dainippon Ink & Chem Inc 水性塗料用組成物
JPH0810691A (ja) * 1994-07-05 1996-01-16 Honda Motor Co Ltd 複層塗膜形成法
CN1162322A (zh) 1994-10-28 1997-10-15 巴斯福拉克和法本股份公司 用于水性多涂层油漆体系的涂料配方
DE4438504A1 (de) 1994-10-28 1996-05-02 Basf Lacke & Farben Lackschichtformulierung zur Verwendung in wässrigen Mehrschichtlacksystemen
EP1319033B1 (en) * 2000-09-22 2007-04-04 PPG Industries Ohio, Inc. Curable polyurethanes, coatings prepared therefrom, and method of making the same
JP4458456B2 (ja) * 2002-03-29 2010-04-28 関西ペイント株式会社 水性中塗り塗料及び複層塗膜形成方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04198361A (ja) * 1990-11-27 1992-07-17 Sanyo Chem Ind Ltd 低温硬化性組成物

Also Published As

Publication number Publication date
EP2107082A1 (en) 2009-10-07
US9120924B2 (en) 2015-09-01
WO2008059813A1 (fr) 2008-05-22
KR20090068378A (ko) 2009-06-26
JPWO2008059813A1 (ja) 2010-03-04
KR101109982B1 (ko) 2012-03-13
US20100056701A1 (en) 2010-03-04
EP2107082A4 (en) 2013-11-20
TW200835743A (en) 2008-09-01
EP2107082B1 (en) 2015-10-21
CN101541886A (zh) 2009-09-23
CN101541886B (zh) 2011-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5531956B2 (ja) 水性ポリウレタン樹脂分散体、その製造方法、及びそれを含有する塗料組成物
US6646049B2 (en) High-solids thermoset binders formed using hyperbranched polyols as reactive intermediates, coating compositions formed therewith, and methods of making and using same
DE102007023319A1 (de) Aufgesäuerte Polyesterpolyurethan-Dispersion
WO2011124602A1 (en) Aqueous anionic polyurethane dispersions
JP2007146162A (ja) ウレタン基含有ヒドロキシ官能性ポリエステル水性分散体
JP4917105B2 (ja) 水性熱硬化性組成物
JP5105610B2 (ja) カチオン性水系ポリウレタン樹脂組成物
WO2013028133A1 (en) A high solids content dendrimer polymer composition.
KR101649759B1 (ko) 에폭시기를 함유한 수분산 폴리우레탄의 제조방법
CA2190634A1 (en) Compositions containing polyols, phenolic esters and isocyanates
JP5596363B2 (ja) カルボニル基含有ウレタンウレア樹脂の水分散体
CA1334555C (en) Coating compositions prepared from michael adducts
JP5231781B2 (ja) 水性樹脂組成物及びこれを含む水性塗料組成物
JP6132480B2 (ja) 変性ウレタン樹脂、その水分散体、及び該水分散体を含む水性塗料組成物
US6649693B2 (en) Polyurethane and water-compatible polyurethane resin
JP6748453B2 (ja) 水系ポリウレタン樹脂組成物、及び該組成物を用いてなる塗料
KR101809494B1 (ko) 수분산형 폴리우레탄 제조용 조성물, 및 이로부터 제조된 수분산형 폴리우레탄
KR101809513B1 (ko) 수분산형 폴리우레탄 전구체 조성물, 및 이로부터 제조된 수분산형 폴리우레탄
JP2010222487A (ja) 熱硬化性樹脂組成物
JP7474125B2 (ja) ブロックポリイソシアネート組成物、樹脂組成物、樹脂膜及び積層体
US20240002581A1 (en) Semicarbazide composition and water-based coating composition
JP6559085B2 (ja) 水性組成物およびコーティング剤
DE2407531B2 (de) Ueberzugsmasse auf basis eines nicht gelierten hydroxylhaltigen urethanumsetzungsproduktes und ihre verwendung zum grundieren

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111101

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111219

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20111219

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120117

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120125

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150203

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4917105

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees