JP6822416B2 - ポリアミドイミド樹脂及び塗料 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、ポリアミドイミド樹脂、及び該樹脂を用いた塗料に関する。

ポリアミドイミド樹脂は、耐熱性、耐薬品性及び耐溶剤性に優れているため、各種の基材のコート剤として広く使用される。例えば、エナメル線用ワニス、耐熱塗料等として使用されている。

ポリアミドイミド樹脂は、ジイソシアネート化合物と、三塩基酸無水物等の酸成分とを反応させることにより得られ、末端イソシアネート基をアルコール、フェノール、オキシム等のブロック剤によりブロック化して、安定化させることが知られている（特許文献１）。また、ε−カプロラクタム等のブロック剤により末端にラクタム構造を付加させたポリアミドイミド樹脂も知られている（特許文献２）。

特開２００７−１４６１０１号公報 特開２０１４−２４０４５０号公報

ポリアミドイミド樹脂を塗料等のコーティング用途に用いる場合は、応力を緩和できることから塗膜の弾性率が高いことが望まれている。
本発明の実施形態は、高弾性率の塗膜を形成可能なポリアミドイミド樹脂と、該樹脂を用いた貯蔵安定性の高い塗料を提供することを課題とする。

本発明者らは、特定のブロック剤を選択することにより、上記課題を共に解決できることを見いだした。
本発明の一実施形態は、末端にイソシアネート基を有し、該イソシアネート基の少なくとも一部が、エーテル基含有環状アミンでブロックされた、ポリアミドイミド樹脂に関する。

別の実施形態は、上記実施形態のポリアミドイミド樹脂、及び溶媒を含有する塗料に関する。

さらに別の実施形態は、ジイソシアネート化合物と、三塩基酸無水物及び／又は三塩基酸ハライドとを、エーテル基含有環状アミンを含む溶媒中で反応させる工程を含む、ポリアミドイミド樹脂の製造方法に関する。

本実施形態のポリアミドイミド樹脂は、末端のイソシアネート基がエーテル基含有環状アミンでブロックされていることにより、貯蔵安定性に優れた塗料を提供し、該塗料を用いて弾性率の高い塗膜を形成することができる。また、エーテル基含有環状アミンは、ポリアミドイミド樹脂の重合溶媒及び塗料の溶媒としても使用できるとの利点があるため、本実施形態のポリアミドイミド樹脂の製造方法によれば、エーテル基含有環状アミンを含む溶媒を用いてポリアミドイミド樹脂を合成することができ、得られたポリアミドイミド樹脂溶液をそのまま、塗料等に用いることができる。

以下に、好ましい実施形態について説明する。
１．ポリアミドイミド樹脂
ポリアミドイミド樹脂は、末端のイソシアネート基の少なくとも一部が、エーテル基含有環状アミンでブロックされていることを特徴とする。
一実施形態のポリアミドイミド樹脂は、ジイソシアネート化合物と、酸成分としての三塩基酸無水物又は三塩基酸ハライドとを反応させて得られる樹脂である。ここで、各原料化合物は、各々、任意に複数種を組み合わせて使用してもよい。

例えば、以下の一般式で示される構造単位を含み、末端にイソシアネート基を有するポリアミドイミド樹脂を用いることができる。

一般式（Ｉ）中、Ｘは、酸塩基酸無水物の酸無水物基（又は酸ハライド基）及びカルボキシル基を除いた残基、Ｒは、ジイソシアネートのイソシアネート基を除いた残基を示す。

ジイソシアネート化合物としては、特に限定されないが、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、３，３’−ジフェニルメタンジイソシアネート、３，３’−ジメトキシビフェニル−４，４’−ジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリレンジイソシアレート等が挙げられる。反応性の観点からは、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートを用いることが好ましい。

一実施形態のポリアミドイミド樹脂は、ジイソシアネートに加えてジアミン化合物を一部に使用してもよい。ジアミン化合物としては、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、キシリレンジアミン、フェニレンジアミン等が挙げられる。

三塩基酸無水物としては、特に限定されないが、好ましくはトリメリット酸無水物が挙げられ、三塩基酸ハライドも特に限定はされないが、三塩基酸クロライドが好ましく、トリメリット酸無水物クロライド（無水トリメリット酸クロリド）等が挙げられる。環境への負荷を軽減させる観点から、トリメリット酸無水物等を用いることが好ましい。

酸成分としては、上記の三塩基酸無水物（又は三塩基酸ハライド）の他に、ジカルボン酸、テトラカルボン酸二無水物等の飽和又は不飽和多塩基酸を、ポリアミドイミド樹脂の特性を損なわない範囲で用いることができる。
ジカルボン酸としては、特に限定されないが、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、及びセバシン酸等が挙げられる。テトラカルボン酸二無水物としては、特に限定されないが、ピロメリット酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、及びビフェニルテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらは、単独で用いられるほか、複数種を任意の組み合わせで使用してもよい。
三塩基酸以外のカルボン酸（ジカルボン酸とテトラカルボン酸）の総量は、ポリアミドイミド樹脂の特性を保つ観点から、全カルボン酸中に０〜３０モル％の範囲で使用されるのが好ましい。

好ましい一実施形態において、ポリアミドイミド樹脂は、次の一般式（ＩＩ）に示される構造単位を有する。

一般式（ＩＩ）中、Ｒ_３は、ジイソシアネートのイソシアネート基（又は任意で使用したジアミンのアミノ基）を除いた残基を示す。

ジイソシアネートと酸成分（三塩基酸無水物又は三塩基酸無水物ハライドと必要に応じて使用するジカルボン酸及びテトラカルボン酸二無水物の合計量）の使用比率は、生成されるポリアミドイミド樹脂の分子量及び架橋度の観点から、酸成分の総量１．０モルに対してジイソシアネート化合物（及び任意で使用するジアミン化合物）を０．８〜１．１モルとすることが好ましく、０．９５〜１．０８モルとすることがより好ましく、特に、１．０〜１．０８モルとすることが一層好ましい。

ポリアミドイミド樹脂は、多価アルコールとイソシアネートを反応させて、変性してもよい。多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロリレングリコール等の二価アルコール、又は、グリセリン、トリメチロールプロパン、ジグリセリン、トリグリセリンなどの多価アルコールを使用できる。

末端イソシアネート基のブロック剤であるエーテル基含有環状アミンは、エーテル基を含む複素環式アミンであり、エーテル基は環状エーテルであることが好ましい。したがって、エーテル基含有環状アミンは、窒素及び酸素をヘテロ原子とする飽和複素環式化合物であることが好ましい。
環は、４員環〜７員環であることが好ましく、５員環又は６員環であることがより好ましい。
より詳細には、テトラヒドロ−１，４−オキサジン（モルホリン）環、テトラヒドロ−１，３−オキサジン環、テトラヒドロ−１，２−オキサジン環、又はオキサゾリジン環を有する化合物であることが好ましい。これらの複素環化合物は、アルキル基、ホルミル基、アセチル基等の置換基を任意に有していても良く、置換基は、Ｎ原子の水素の置換体であることが好ましい。
従来のブロック剤では、ブロッキングにより塗膜の弾性率に変化を与えないが、本実施形態のブロック剤は、ブロッキングにより塗膜の弾性率を高めることができる。

好ましい化合物としては、テトラヒドロ−１，４−オキサジン（モルホリン）、４−メチルモルホリン、４−エチルモルホリン、Ｎ−ホルミルモルホリン、Ｎ−アセチルモルホリン等が挙げられる。これらのうちの複数を組み合わせて使用してもよい。

ブロック剤によるブロックは、特に限定はされないが、ポリアミドイミド樹脂１モルに対し、そのブロック化の効果を充分に得るために０．０５モル以上のエーテル基含有環状アミンでブロックされたものであることが好ましく、樹脂の耐熱性及び硬化性を確保する観点から、０．１５モル以下のエーテル基含有環状アミンでブロックされていることが好ましい。

ポリアミドイミド樹脂の合成条件は多様であり、一概に特定できないが、ジイソシアネートと三塩基酸無水物を反応させる最も代表的な方法については、例えば、特開平４−３９３２３号公報などに例示されている。また、ブロック化の方法も、特に限定はなく、ブロック剤を樹脂の合成中に反応させてもよいし、樹脂の合成後に反応させてもよい。
ブロック剤を樹脂の合成中に反応させるときは、後述するとおり、エーテル基含有環状アミンを重合溶媒の一部又は全部として用いることができる。重合溶媒としてエーテル基含有環状アミンを用いることにより、樹脂の合成とブロック化を一段階で行うことができ、かつ、塗料の溶媒としてもそのまま使用することができる点で好ましい。

ポリアミドイミド樹脂の合成後にブロック化する場合は、無溶媒又は他の重合溶媒で樹脂を合成した後に、エーテル基含有環状アミンを添加して反応させればよい。他の重合溶媒は、特に限定されないが、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ′−ジメチルエチレンウレア、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド又はＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、及びγ―ブチロラクトン等が挙げられ、これらの２種以上を適宜併用してもよい。

ポリアミドイミド樹脂の数平均分子量は、塗膜の強度を確保する観点から１２，０００以上であることが好ましく、１５，０００以上であることがより好ましい。一方、塗料等として用いる際の塗料化を容易にし且つ塗布に適した粘度とするために、その数平均分子量は３０，０００以下であることが好ましく、２５，０００以下であることがより好ましい。

ポリアミドイミド樹脂の数平均分子量は、樹脂合成時にサンプルリングして、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）等の分析機器を用いて測定し（ＧＰＣの場合は標準ポリスチレンの検量線を用いて測定する）、目的とする数平均分子量になるまで合成を継続することにより、上記範囲に管理することができる。

ポリアミドイミド樹脂は、様々な用途に用いることができる。例えば、耐熱性塗料、摺動部コーティング塗料等の塗料又はコーティング剤を含む、各種保護・被覆材等のバインダー樹脂、すべり性を必要とするフィルムの樹脂、複写機の中間転写ベルト等として利用される環状のベルト等の、ベルト状に成型する成型品用途に好ましく用いることができる。これらはいずれも、非粘着用途である。

本実施形態のポリアミドイミド樹脂は、末端がエーテル基含有の環状アミン化合物でブロックされており、このブロックは熱により脱離する。靱性のある塗膜を得るために、また、アルミニウム基材、及び鉄基材等への密着性を確保するために、塗膜形成時の反応温度は２５０℃以上であることが好ましい。一方、フィルム用途で使用する場合は、ポリエチレンテレフタレート等の基材フィルムが高温により収縮するため、いったん２５０℃未満で塗膜を硬化させ、基材フィルムから塗膜を剥離させたのち、改めて塗膜を２５０℃以上で硬化させ、収縮の少ない靱性に優れたフィルムを得ることができる。

２．塗料
ポリアミドイミド樹脂塗料は、上記ブロック化されたポリアミドイミド樹脂と、溶媒とを少なくとも含む。この溶媒を、「塗料溶媒」とも記す。
ポリアミドイミド樹脂は、その機能を十分に発揮させるために、塗料中に１０〜５０質量％含まれることが好ましい。複数種のポリアミドイミド樹脂を組み合わせて使用してもよく、ブロック化されていないポリアミドイミド樹脂を一部に含んでいてもよい。

＜溶媒＞
溶媒は、ポリアミドイミド樹脂を溶解又は分散させるものであれば、特に限定はされないが、一実施形態においては有機溶媒を用いることが好ましい。
好ましく使用できる溶媒としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ′−ジメチルホルムアミド、1，３−ジメチルイミダゾリジノン、４−モルホリンカルボアルデヒド等の極性溶媒；キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、γ-ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等のケトン類などが挙げられる。これらを適宜組み合わせて使用してもよい。

塗料溶媒として、上記のエーテル基含有環状アミンを含むことが好ましい。これは、ポリアミドイミド樹脂の末端にエーテル基含有の環状アミンが付加しているため、同じ極性の溶媒が多量に存在することにより、貯蔵安定性が向上し、さらには結晶性が増すことから、塗膜を硬化させた場合にポリマー分子の配向性が向上し、フィルムの弾性率が向上するためである。
こうした観点から、塗料溶媒中のエーテル基含有環状アミンの量は、全溶媒組成の５０〜１００質量％であることが好ましい。塗料溶媒がエーテル基含有環状アミンのみからなる（つまり１００質量％）と、ポリアミドイミド樹脂末端と溶媒の極性が同じになるため、塗料の貯蔵安定性と塗膜の弾性率向上のためには最も好ましい。

この塗料溶媒は、ポリアミドイミド樹脂の製造に使用された重合溶媒をそのまま使用してもよいし、重合溶媒とは別の溶媒を追加して、適宜粘度を調整してもよい。つまり、塗料の調製に際し、ポリアミドイミド樹脂の合成により得られたポリアミドイミド樹脂溶液を、必要に応じて塗料溶媒を追加して、そのまま使用することができる。

＜その他の成分＞
ポリアミドイミド樹脂塗料は、上記のポリアミドイミド樹脂と溶媒に加え、さらに硬化剤を含むことができる。硬化剤としては、特に限定されないが、エポキシ樹脂（エポキシ化合物）、フェノール樹脂、メラミン樹脂（メラミン化合物）、イソシアネート化合物などを適宜用いることができ、なかでもエポキシ樹脂（エポキシ化合物）を用いることが好ましい。エポキシ樹脂を配合することにより、ポリアミドイミド樹脂の熱的、機械的、電気的特性をより向上させることができる。また、エポキシ樹脂（エポキシ化合物）、メラミン樹脂（メラミン化合物）、及びイソシアネート化合物は、塗膜の密着性をより向上させることができるために好ましい。
硬化剤とは別に、必要に応じて、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、又はフッ素樹脂等を、単独で、又は混合して用いてもよい。

エポキシ樹脂（エポキシ化合物）としては、特に限定されないが、トリグリシジルイソシアヌレート、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂、アラルキレン骨格含有エポキシ樹脂、ビフェニル−アラルキレン骨格エポキシ樹脂、フェノールサリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂、低級アルキル基置換フェノールサリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。これらのエポキシ樹脂は単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。
エポキシ樹脂は単独で添加してポリアミドイミド樹脂と反応させてもよいが、硬化後にエポキシ樹脂の未反応物が残留しにくいように、エポキシ樹脂の硬化剤又は硬化促進剤等と共に添加してもよい。

メラミン化合物としては、特に制限はないが、例えば、メラミンにホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド等を反応させたメチロール基含有化合物等が挙げられる。このメチロール基は、炭素原子数１〜６個のアルコールによりエーテル化されているものが好ましい。

イソシアネート化合物としては、デュラネート等のヘキサメチレンジイソシアネートのポリイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネートから合成されるポリイソシアネート等が挙げられる。これらのポリイソシアネートの質量平均分子量は５００〜９０００であることが好ましく、より好ましくは１０００〜５０００である。

塗料に添加されるエポキシ樹脂、イソシアネート化合物、及びメラミン化合物の各配合量は、ポリアミドイミド樹脂１００質量部に対して、それぞれ、それらを配合することによる密着性向上効果を確保しつつポリアミドイミド樹脂の特性も十分に発揮させる観点から、あるいはポリアミドイミド樹脂を十分に硬化させつつ相分離を生じさせないために、例えば１〜４０質量部であることが好ましく、５〜１５質量部とすることがより好ましい。

ポリアミドイミド樹脂にその他の樹脂を混合し、ポリマーアロイ化させてもよい。ポリマーアロイ化の方法は、特に制限はなく、ラボスターラーなど一般的な混合方法を用いることができる。ただし、混合する際は、時間と温度によってはゲル化する可能性があるので、例えば３５℃以下の温度で２時間以内に混合を終了させることが好ましい。

ポリアミドイミド樹脂塗料は、さらにその他の任意の成分を含んでいてもよい。例えば、顔料、充填材、消泡剤、防腐剤、潤滑剤、界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の、一般的に塗料に用いられる公知の任意成分を添加してもよい。

界面活性剤としては、特に制限されるものではないが、塗膜を形成するための成分が均一に混合して、塗膜が乾燥するまで分離せず（分層を起こさず）、焼付け後に多くの残留物が残らないものが好ましい。

界面活性剤の含有量は、特に制限されるものではないが、均一な混合状態を保つために塗料中に０．０１質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることがより好ましい。一方、塗膜の焼付け時に炭化分が多く残留して成膜性に悪影響を与えることがないよう、界面活性剤の含有量は塗料中に１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。

塗料は、塗膜の耐水性等を向上させるために、必要に応じて充填材を含有することが好ましい。
充填材の種類は、その耐水性や耐薬品性等を考慮し、塗膜の用途に応じて選択することができ、水に溶解しないものであることが好ましい。具体的には、充填材としては、金属粉、金属酸化物（酸化アルミ、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン等）、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラス粒子、セラミックス、炭化珪素、酸化珪素、弗化カルシウム、カーボンブラック、グラフアイト、マイカ、及び硫酸バリウム等を挙げることができる。これらは、各々が単独で用いられるほか、複数種を組み合わせて使用してもよい。

塗料の塗装方法は特に限定されず、公知の塗装方法、例えばディッピング塗装、スプレー塗装、及び刷毛塗り等を採用できる。塗装方法に応じて、溶媒の量を適宜調節して、適切な濃度に希釈することが好ましい。

塗料を塗布した後は、乾燥（予備乾燥）及び硬化（焼成）させて塗膜を形成する。乾燥及び硬化の条件は、特に限定されず、使用する基材の耐熱特性に応じて適宜設定することが好ましい。塗膜の密着性と靱性を確保するためには、２５０℃以上の加熱を行うことが好ましい。

３．ポリアミドイミド樹脂の製造方法
本実施形態のポリアミドイミド樹脂の製造方法は、ジイソシアネート化合物と、三塩基酸無水物及び／又は三塩基酸ハライドとを、エーテル基含有環状アミンを含む溶媒中で反応させる工程を含むことを特徴とする。
使用する原料化合物については、上記ポリアミドイミド樹脂の項において説明したとおりである。

重合溶媒であるエーテル基含有環状アミンについても、上記したとおりである。重合溶媒としてエーテル基含有環状アミンを用いることにより、樹脂の合成とイソシアネート基のブロック化を、一段階で行うことができる。さらに、エーテル基含有環状アミンは、ポリアミドイミド樹脂の溶液重合溶媒及び塗料溶媒としても適しているので、得られた重合溶液をそのまま塗料等に用いることができる。
重合溶媒中のエーテル基含有環状アミンの含有量は、５０質量％以上であることが好ましい。その場合には、重合後の樹脂溶液を、そのまま塗料として好ましく使用することもできる。

すなわち、３−アルキル−２−オキサゾリジノンを単独で使用してもよいが、その他の極性溶媒と混合して使用してもよい。併用できる重合溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ′−ジメチルエチレンウレア、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド又はＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、及びγ―ブチロラクトン等が挙げられ、これらの２種以上を適宜組み合わせて併用してもよい。

反応温度は、特に限定されず、使用する重合溶媒の沸点に応じて適宜設定すればよい。例えば、エーテル基含有環状アミンとしてＮ−アルキルモルホリンを重合溶媒として用いる場合、１００〜１８０℃の温度で反応させることが好ましい。
重合反応は、空気中の水分の影響を低減するため、窒素等の雰囲気下で行うことが好ましい。

酸成分とジイソシアネート成分の反応は、例えば次の手順で行うことができる。
（１）酸成分、及びジイソシアネート成分を一度に使用し、反応させてポリアミドイミド樹脂を合成する方法。
（２）酸成分と、ジイソシアネート成分の過剰量とを反応させて、末端にイソシアネート基を有するアミドイミドオリゴマーを合成した後、酸成分を追加して末端のイソシアネート基と反応させてポリアミドイミド樹脂を合成する方法。
（３）酸成分の過剰量と、ジイソシアネート成分を反応させて、末端に酸又は酸無水物基を有するアミドイミドオリゴマーを合成した後、ジイソシアネート成分を追加して末端の酸又は酸無水物基と反応させてポリアミドイミド樹脂を合成する方法。

以下、様々な実施例について詳しく説明するが、好ましい実施形態はこれらに制限されるものではなく、発明の主旨に基づいたこれら以外の多くの実施態様を含むことは言うまでもない。

＜実施例１＞
４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート２５０．３ｇ（１．００モル）、無水トリメリット酸１９２．１ｇ（１．００モル）、及び４−メチルモルホリン６６０ｇを、温度計、攪拌機、及び冷却管を備えた２リットルのフラスコに仕込み、乾燥させた窒素気流中で撹拌しながら１１０℃に昇温して約４時間反応させ、さらに１６０℃に保持して６時間反応させて、数平均分子量１９，０００のブロック化ポリアミドイミド樹脂溶液（固形分濃度：約４０質量％）を得た。得られたポリアミドイミド樹脂は、ＮＭＲ測定により、樹脂１モルに対し、0.02モルの４−メチルモルホリンでブロックされていることを確認した。
ＮＭＲの測定は、Bruker社製１Ｈ−ＮＭＲ装置を用い、以下の条件で行った。
基準物質：テトラメチルシラン、０ｐｐｍ
溶媒：ジメチルスルホキシド−ｄ６
周波数：４００ＭＨｚ
温度：２３℃±３℃
また、各合成樹脂は、アセトンを用いて再沈殿させたものを試料とした。

ポリアミドイミド樹脂の数平均分子量は、次の条件で測定した。
ＧＰＣ機種：日立 Ｌ６０００
検出器：日立 Ｌ４０００型ＵＶ
波長：２７０ｎｍ
データ処理機：ＡＴＴ ８
カラム：Ｇｅｌｐａｃｋ ＧＬ−Ｓ３００ＭＤＴ−５×２
カラムサイズ：８ｍｍφ×３００ｍｍ
溶媒：ＤＭＦ／ＴＨＦ＝１／１（リットル）＋リン酸０．０６Ｍ＋臭化リチウム０．０６Ｍ
試料濃度：５ｍｇ／１ｍｌ
注入量：５μｌ
圧力：４９ｋｇｆ／ｃｍ^２（４．８×１０⁶Ｐａ）
流量：１．０ｍｌ／ｍｉｎ

＜実施例２＞
４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート１２５．２ｇ（０．５モル）、３，３′−ジメチル−４，４′−ジイソシアナトビフェニル１３２．２ｇ（０．５モル）、無水トリメリット酸１９２．１ｇ（１．０モル）、及び４−メチルモルホリン９０４ｇを、温度計、攪拌機、及び冷却管を備えた２リットルのフラスコに仕込み、乾燥させた窒素気流中で撹拌しながら１１０℃に昇温して約４時間反応させ、さらに１６０℃に保持して６時間反応させて、数平均分子量２０，０００のブロック化ポリアミドイミド樹脂溶液を得た。得られたポリアミドイミド樹脂は、ＮＭＲ測定により、樹脂１モルに対し、0.11モルの４−メチルモルホリンでブロックされていることを確認した。

＜実施例３＞
４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート１２５．２ｇ（０．５モル）、３，３′−ジメチル−４，４′−ジイソシアナトビフェニル１５８．６ｇ（０．６モル）、無水トリメリット酸１９２．１ｇ（１．０モル）、及びＮ−ホルミルモルホリン９０４ｇを、温度計、攪拌機、及び冷却管を備えた２リットルのフラスコに仕込み、乾燥させた窒素気流中で撹拌しながら温度を１１０℃に昇温して約４時間反応させ、さらに１６０℃に保持して２時間反応させて、数平均分子量１５，６００のブロック化ポリアミドイミド樹脂溶液を得た。得られたポリアミドイミド樹脂は、ＮＭＲ測定により、樹脂１モルに対し、0.15モルのＮ−ホルミルモルホリンでブロックされていることを確認した。

＜実施例４＞
４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート２５７．５ｇ（１．０２モル）、無水トリメリット酸１９２．１ｇ（１．０モル）、及びＮ−ホルミルモルホリン６６０ｇを、温度計、攪拌機、及び冷却管を備えた２リットルのフラスコに仕込み、乾燥させた窒素気流中で撹拌しながら１１０℃に昇温して約４時間反応させ、さらに１６０℃に保持して４時間反応させて、数平均分子量２３，０００のブロック化ポリアミドイミド樹脂溶液を得た。得られたポリアミドイミド樹脂は、ＮＭＲ測定により、樹脂１モルに対し、0.06モルのＮ−ホルミルモルホリンでブロックされていることを確認した。

＜比較例１＞
４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート２５０．３ｇ（１．０モル）、無水トリメリット酸１９２．１ｇ（１．０モル）、及びＮ−メチル−２−ピロリドン６６０ｇを、温度計、攪拌機、及び冷却管を備えた２リットルのフラスコに仕込み、乾燥させた窒素気流中で撹拌しながら１４０℃に昇温して約６時間反応させ、数平均分子量２２，０００のポリアミドイミド樹脂溶液を得た。

＜密着性＞
上記実施例及び比較例で得られた樹脂溶液を、基材（アルミニウム板ＪＩＳ Ｈ ４０００、厚み１ｍｍ、未研摩）に塗布した後、２７０℃で３０分間焼付けて、膜厚約２０μｍの塗膜板を作製し、初期の密着性を測定した。
密着性は、旧ＪＩＳ Ｋ ５４００に準じて測定した（％、クロスカット残率）。すなわち、試験面にカッターナイフを用いて、１×１ｍｍ四方の碁盤目の切り傷を入れ、１００個の碁盤目を形成した。碁盤目部分にメンディングテープ＃８１０（スリーエム（株）製）を強く圧着させ、テープをゆっくりと引き剥がした後、碁盤目の状態を観察し、１００マス中の残マス数を％で示した。剥離試験は５回行って、各回毎にマス目数を数えた。

＜貯蔵安定性＞
得られた樹脂溶液を４０℃で６ヶ月間放置し、貯蔵の前後で粘度を測定して、粘度変化率を調べた。粘度は、JIS C 2103 に準拠して、Ｂ型回転粘度計を用い、２５℃、ローター４号、回転数１２ｒｐｍで測定した。

＜機械的特性＞
ガラス板上に上記各樹脂溶液を塗布し、２７０℃で３０分加熱硬化した後、剥離して、膜厚約２０μｍ、幅１０ｍｍ、長さ６０ｍｍの塗膜を作製した。
引張試験機は、（株）島津製作所製「オートグラフＡＧＳ−５ｋＮＧ」を用い、チャック間長さ２０ｍｍ、引張速度５ｍｍ／分の条件で引張試験を行って、引張強度、弾性率、及び伸び率を求めた。
以上の結果を、表１に示す。密着性は、５回の試験で得られた平均値を示す。

表１から、実施例のブロック化ポリアミドイミド樹脂を用いて得られた塗膜は、ブロック化していない比較例のポリアミドイミド樹脂を用いた塗膜と比較して、高弾性率であることがわかる。また、実施例の樹脂溶液は、比較例の樹脂溶液に比べ、格段に貯蔵安定性が高いことも示された。

本願の開示は、２０１５年１２月１４日に出願された特願２０１５−２４３１３３号に記載の主題と関連しており、それらのすべての開示内容は引用によりここに援用される。
既に述べられたもの以外に、本発明の新規かつ有利な特徴から外れることなく、上記の実施形態に様々な修正や変更を加えてもよいことに注意すべきである。したがって、そのような全ての修正や変更は、添付の請求の範囲に含まれることが意図されている。

Claims (7)

1. 末端にイソシアネート基を有し、該イソシアネート基の少なくとも一部が、エーテル基含有環状アミンでブロックされた、ポリアミドイミド樹脂であって、前記ポリアミドイミド樹脂１モルに対し、０．０５モル以上の前記エーテル基含有環状アミンでブロックされたポリアミドイミド樹脂。
2. 前記ポリアミドイミド樹脂１モルに対し、０．０５〜０．１５モルのエーテル基含有環状アミンでブロックされた、請求項１記載のポリアミドイミド樹脂。
3. 数平均分子量が１２，０００〜３０，０００である、請求項１又は２記載のポリアミドイミド樹脂。
4. 請求項１〜３のいずれか一項記載のポリアミドイミド樹脂、及び溶媒を含有する塗料。
5. 前記溶媒中のエーテル基含有環状アミンの含有量が５０質量％以上である、請求項４記載の塗料。
6. ジイソシアネート化合物と、三塩基酸無水物及び／又は三塩基酸ハライドとを、エーテル基含有環状アミンを含む溶媒中で反応させる工程を含み、ポリアミドイミド樹脂１モルに対し、０．０５モル以上の前記エーテル基含有環状アミンでブロックされたポリアミドイミド樹脂の製造方法。
7. 前記溶媒中のエーテル基含有環状アミンの含有量が５０質量％以上である、請求項６記載のポリアミドイミド樹脂の製造方法。