JPH01203474A

JPH01203474A - カシュー樹脂変性ポリウレタン樹脂塗料の製造方法

Info

Publication number: JPH01203474A
Application number: JP63027420A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kaminaga; 神長　博; Fumio Magara; 真柄　文男; Osamu Tachikawa; 舘川　修; Nobuyoshi Koito; 鯉登　信義
Original assignee: SAITOU KK; TOSHIN YUSHI KK
Current assignee: SAITOU KK; TOSHIN YUSHI KK
Priority date: 1988-02-10
Filing date: 1988-02-10
Publication date: 1989-08-16
Anticipated expiration: 2009-12-14
Also published as: JPH06102770B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、肉持ち（重厚感）および肌合は天然漆に匹敵
し、且つ一般のポリウレタン樹脂塗料と同程度の乾燥性
、硬度等の塗膜物性を有しているカシュー樹脂変性ポリ
ウレタン樹脂塗料の製造方法に関する。

［従来の技術］一般に使用時主材（ポリオール）と硬化剤（ポリイソシ
アネート）を混合して用いられる二液型ポリウレタン樹
脂塗料は、主成分のポリオールとしてポリエーテルポリ
オール、ポリエステルポリオール、アルキドポリオール
、アクリルポリオール、その他多水酸基化合物に芳香族
ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート等ポリ
イソシアネート類を組合せて使用される。

これ等各種ポリウレタン樹脂塗料は用途に応じて選択使
用しているが、特に漆器、仏壇、家具、建具等、古来天
然漆が使用されていた業界では今日でも、より天然漆に
近い肉持ち、肌合を有する塗料が求められている。この
様なユーザーニーズに応えるべき近年ハイソリッドポリ
ウレタン樹脂塗料や、ポリウレタン樹脂塗料に天然漆を
適量混合した漆変性ポリウレタン樹脂塗料が盛んに研究
されるようになってきた。

一方、日中貿易が悪化した昭和３０年代初期頃から中国
産法の輸入が跡絶えた為、代用漆塗料としてカシュー樹
脂塗料が一時台頭し、漆器業界等の関連業界に大いに寄
与してきた。このカシュー樹脂塗料は、カシューナツト
シェルオイルと、フェノールやクレゾール等のフェノー
ル類あるいは尿素、メラミン等と、アルデヒド類とを縮
合又は共縮合して得られることは周知の通りである。

カシュー樹脂塗料の乾燥性を促進する手段として、従来
は、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｚｎ等金属塩ドライヤーの組合
せによる方法、テトラブチルチタネート等アルコキシ化
合物の架橋剤による方法、ウレタン化による方法等がと
られてきている。ウレタン化による方法は、例えば特公
昭３１−４４２号公報、特公昭３３−８９９３号公報、
特公昭・３６−４８４０号公報、特公昭４８−２９５３
０号公報等に示されている。しかし、これ等は何れもカ
シューナツトシェルオイルをイソシアネート類でウレタ
ン化又はカシューナツトシェルオイルをアルデヒド類で
縮合後イソシアネート類でウレタン化したいわゆるウレ
タン化ワニスであり、使用時にポリオールとポリイソシ
アネートとを組合せる前記の二液型ポリウレタン樹脂塗
料とはその目的および用途を異にする。即ち、漆器関連
業界では素材としてプラスチック成型品が普及してきて
おり、これに関連して、食品衛生法による各種規制にも
適合する二液型ポリウレタン樹脂塗料を主体にして研究
開発が進められてきている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来一般に使用されているポリウレタン
樹脂塗料は天然漆に比較して肉持ち感に乏しい。また、
ハイソリッドポリウレタン樹脂塗料では発泡し易い、ダ
レ易い、乾燥が遅い等の欠点を有しており、未だ実用の
域に達しておらず、開発段階にあると言っても過言でな
い、にこで現在、ハイソリッドポリウレタン樹脂塗料に
対する樹脂分（加熱残分）等の明確な定義はない、）法
文性ポリウレタン樹脂塗料にあっては、漆含有量が１０
％未満では肉持ち感に欠け、一方、１０％以上になると
乾燥の際に天然漆と同様に加温、加湿を要し、コスト高
になるなど塗装上、経済上の問題点がある。

また、天然漆に極めて近い肉持ち、肌合を有するカシュ
ー樹脂塗料に於いては、前記乾燥促進法をとったとして
も、二液型ポリウレタン樹脂塗料と比較して乾燥が遅く
、ちぢみ易く、且つプラスチック類の付着性が悪い、こ
れに加えて、カシュー樹脂塗料は食品衛生法による厚生
省告示第２０号の過マンガン酸カリ消費量１１０ＰＰ以
下の規格に適合していないので、直接飲食物と接触する
食器類への塗装はできないという問題点を有している。

［課題を解決するたの手段］本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みて創作された
ものであり、天然漆のような肉持ち、肌合を有し、且つ
速乾性のポリウレタン樹脂塗料を製造する方法を提供す
ることを目的としている。

本発明者等は長年天然漆及び代用漆塗料を研究してきた
結果、化学構造上極めて天然漆に類似した成分より成る
カシュー樹脂ワニスを、多価アルコール、多塩基酸、お
よび変性剤から成るアルキド樹脂と混合して共縮合反応
させることによって得られる生成物が、二液型ポリウレ
タン樹脂塗料用ポリオールとして使用し得ることを見出
だした。

本発明のカシュー樹脂変性ポリウレタン樹脂塗料の製造
方法は、カシューナツトシェルオイルとアルデヒドの縮
合物であるカシュー樹脂ワニスと、多価アルコールと、
多塩基酸と、変性剤とを混合し、共縮合反応によって得
られた反応生成物であるポリオールに架橋剤を混合して
いる。

本発明の実施に際して、多価アルコールと多塩基酸と変
性剤とから成るアルキド樹脂系ワニスと、カシュー樹脂
ワニスとの含有量の比は、１：１゜５〜３．５、特に１
：２〜３であるのが好ましい。

カシュー樹脂ワニスの含有量が少ないと肉持ち感に乏し
くなり、含有量が大きすぎると乾燥が遅くなるからであ
る。

また、多価アルコールとしてはグリセリン、ペンタエリ
スリトール、エチレングリコール、トリメチロールプロ
パン等が好ましく、多塩基酸としては無水フタル酸、テ
レフタール酸等が好ましく、そして変性剤としては各種
脂肪酸および油脂類、例えば、ひまし油、脱水ひまし油
、亜麻仁油、大豆油及びこれ等の脂肪酸等が好ましい、
水酸基価はこれ等の配合割合を変えることで調節するこ
とができる。即ち、多価アルコールの割合を増加すれば
高い水酸基価を有する樹脂が得られるのである。

カシュー樹脂ワニスは、カシューナツトシェルオイル１
モルに対してアルカリ性触媒下ホルムアルデヒド１モル
又はヘキサメチレンテトラミン１／６モルを縮合した反
応生成物であり、カシューナツトシェルオイルの一部を
フェノール、クレゾール等フェノール類、尿素メラミン
等で置換した共縮合物でも良い。

さらに、ポリオールに混合される架橋剤は、トリレンジ
イソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート等のジイソシアネート
類あるいはその誘導体を用いれば、速乾性で且つ強固な
塗膜を形成するので好ましい、このような架橋剤として
は、例えば大日本インキ化学工業株式会社の製品名「バ
ーノックＤ−７５０Ｊあるいは日ポリウレタン工業株式
会社の製品名「コロネートＬ」が好ましい、そして、ポ
リオールと架橋剤であるポリイソシアネートの比率を１
：１〜１．２にすれば得られる塗膜の物性が良好になる
ので好ましい。

［作用］商業用のカシューナツトシェルオイルはカーダノール（
９０％）とカードール（１０％）より成り、カードール
は日本産漆の主成分ウルシオールと異性体の関係にあり
、化学構造的に極めて天然漆に類似している。

カータソール・　　　　　カードール　　　　　ウルシ
オールこのカシューナツトシェルオイルを縮合して得ら
れるカシュー樹脂塗料も天然漆と相似した色調を有し、
塗膜は強靭にして物理的、化学的性質に優れ、天然漆の
様な肉持ち肌合から漆器関連業界で広く代用漆塗料とし
て背反してきたことは前記した通りである。

本発明の製造方法によれば、このような天然漆に類似し
たカシューナツトシェルオイルを主原料としてポリウレ
タン樹脂塗料用ポリオールへ応用することを可能にした
ものである。即ち、従来−般に使用されているカシュー
樹脂塗料に乾燥促進に効果あるまでポリイソシアネート
類を添加すれば、数分にしてゲル化し、もしゲル化寸前
に塗布したとしても実際には硬い塗膜を形成しないので
ある。

本発明において、アルキド樹脂系ワニスとカシュー樹脂
ワニスとの作用は、共縮合反応に際してアルキド樹脂単
体の反応よりも多量の水を複製することから、油とカシ
ューナツトシェルオイルの側鎖の二重結合同士の重合反
応以外にクロマン結合による反応が起こっているものと
推定される。

即ち、メチロールカーダノールと不飽和化合物との反応
はまずメチロールカーダノールが脱水してもキノンメチ
ドとなり、これが不飽和部とディールス−アルダ−形付
加反応を行いクロマン誘導体となるものと考えられる。

また、本発明において、ポリオールとポリイソシアネー
トの反応は一般式％式％によって示されるように進行する。

［実施例］以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

実施例　１カシューナラ１〜シエルオイル３００部、ホルマリン（
３７％）、８１部、アンモニア水（２８％）２．５部を
還流冷却器付フラスコに仕込み、９０〜１００℃で２時
間反応させた後、脱水しながら約１時間を要して１５０
℃まで温度を上げる。更に１５０℃で２時間給合反応を
進め終点とし、これをカシュー樹脂ワニス−１と呼ぶ。

次に、水分離器付冷却器、窒素ガス導入管等の付いた四
つ目フラスコに、前記カシュー樹脂ワニス−１を３００
部、脱水ひまし油脂肪酸、６４部、ペンタエリスリトー
ル２８部、無水フタル酸２８部を仕込み、共沸用キシレ
ン１０部を加え、窒素ガス雰囲気下２３０℃で反応水を
計量除去しながら５時間反応させた。この時の脱水量は
約１０部であった０反応終了後、１００℃まで冷却して
、キシレン９０部、酢酸ブチル３７部で希釈したカシュ
ー樹脂変性ポリオールは、粘度Ｚ５（２５℃）、酸価８
、水酸基価１６６、固形分７５％であつた。

使用に際してこのもの１００部にパーノックＤ−７５０
（大日本インキ化学工業株式会社製）９２部を混合して
、その後塗布すると、常温で速やかに乾燥して強靭な塗
膜を形成する。

実施例２カシューナツトシェルオイル３００部にヘキサメチレン
テトラミン２３部を加え、１００℃で２時間反応させた
後、約１時間を要して１５０℃まで温度を上げる。更に
１５０℃で２時間給合反応を進め終点とし、これをカシ
ュー樹脂ワニス−２とする。

次に実施例１と同様装置にカシュー樹脂ワニス−２を３
００部、精製ひまし油２０部、精製亜麻仁油４７部、グ
リセリン１９部、無水フタル酸３０部を仕込み、共沸用
キシレン１０部を加え窒素ガス雰囲気下２３０℃で反応
水を計量除去しながら６時間反応させた。この時の脱水
量は７部であった０反応終了後１００℃まで冷却して、
キシレン９０部、酢酸ブチル３７部で希釈したカシュー
樹脂変性ポリオールは、粘度Ｚ２（２５℃）、酸化７、
水酸基価１５０、固形分７５％であった。

使用に際して、このポリオール１００部に、コロネート
Ｌ（日ポリウレタン工業株式会社製）８６部を混合し、
その後塗布すると、常温で速やかに乾燥して強靭な塗膜
を形成する。

実施例１．２及び天然漆、カシュー樹脂塗料、アルキド
変性ポリウレタン塗料の塗膜性能比較試験結柔は以下の
通りである。

次に試験条件、試験方法を示す。

（１）　乾燥時間幅２５鴫、長さ３４０Ｉ＋１１１のガラス板に、７６μ
の塗膜アプリケーターで試料を塗り、２０℃、７０％の
条件下で自動乾燥記録計（大日本インキ化学工業株式会
社製）で測定する。

（２）　鉛筆硬度ＪＩＳ−に５４００　６．１４による。

（３）　ちぢみ試験５００μの塗膜アプリケータでガラス板に試料を塗り、
２０℃、７０％の条件下で乾燥させちぢみ程度によって
判定する。

（４）　肉持ち・肌合シナ合板にポリエステルサーフェーサー塗装後、研磨紙
＃４００で平滑に研磨し、供試塗料を各々の専用シンナ
ーでＦｏｒｄ　　ｃｕｐ＄４型粘度計にて１５〜２０秒
に希釈して、スプレー塗装後、判定する。

（５）　過マンガン酸カリ消費量厚生省告示第２０号に基づいて食品容器包装用合成樹脂
規格−覧による。

（６）　付着性肉持ちの場合と同様な塗装条件でスプレー塗装し、乾燥
後、基盤目によるセロテープ強制剥離試験によって判定
する。

［発明の効果コ本発明の方法により製造されたカシュー樹脂変性ポリウ
レタン樹脂塗料は、塗膜性能試験結果が示す通り、肉持
ち肌合は天然漆に極めて近く、乾燥時間、塗膜硬度、ち
ぢみ試験、過マンガン酸カリ消費量、プラスチックへの
付着性等に於いては二液型ポリウレタン樹脂塗料に類似
した性能を有する。従って、漆工業界、仏壇、家具、建
具等木工業界その他関連業界のユーザーの要望を満たし
得るものであるということができる。

Claims

【特許請求の範囲】

カシューナットシェルオイルとアルデヒドの縮合物であ
るカシュー樹脂ワニスと、多価アルコールと、多塩基酸
と、変性剤とを混合し、共縮合反応によって得られた反
応生成物であるポリオールに架橋剤を混合することを特
徴とするカシュー樹脂変性ポリウレタン樹脂塗料の製造
方法。