JPH0136866B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、厚塗り塗装可能な無溶剤型ウレタン
樹脂塗料組成物に関するものである。 〔従来技術〕 従来、高耐久性、高耐食性等が要求される鋼構
造物、例えば、鋳鉄管、タンク、橋梁、海洋構造
物等の被塗物には厚膜型エポキシ樹脂塗料、ター
ルエポキシ樹脂塗料あるいはタールウレタン樹脂
塗料等が主として使用されていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、これらの塗料は乾燥が遅く、常
温では、ハンドリング可能となるまでに通常１乃
至数日かかり、特に冬場の低温時には、さらに長
い日数を要するという問題点があつた。前記に於
て被塗物を加熱乾燥すれば乾燥時間を大巾に短縮
することが出来るが、それが大型の場合には、附
随設備の観点から通常困難であり、また省資源、
省力化の観点からみても好ましくないことであつ
た。そこで乾燥性のよい、ポリエーテルポリオー
ルあるいはポリエテルポリオールとポリイソシア
ネートからなるウレタン樹脂が近年注目されてい
るが、前記のような従来公知の塗料と同等程度の
耐久性、耐食性を有し、しかもスプレー塗装が可
能な無溶剤型ウレタン樹脂塗料は、未だ知られて
いない。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、前記の如き現状に鑑み、耐久
性、耐食性等が優れ、さらに塗料の伸び、鮮映性
があり、かつ乾燥時間の短い、スプレー塗装が可
能な無溶剤型ウレタン樹脂塗料につき鋭意検討の
結果、本発明に到達した。 すなわち、本発明は (A) (i) ひまし油 ……30〜85重量％ (ii) (イ)モノアミン又はジアミンと(ロ)エチレンオ
キサイド又はプロピレンオキサイドとの反応
生成物である、水酸基価300〜1000、数平均
分子量600以下のポリオール
……３〜40重量％ (iii) キシレン樹脂 ……５〜40重量％及び (iv) 平滑性助剤 ……１〜50重量％ とからなる主剤成分と (B) ポリイソシアネートからなる硬化剤成分と
を、 硬化剤成分のイソシアネート基対主剤成分の水
酸基の当量比（NCO／OH）が（0.9〜1.6／1.0）
になるように配合してなるウレタン樹脂塗料組成
物に関するものである。 本発明は、このようにひまし油、モノアミン又
はジアミンとエチレンオキサイド又はプロピレン
オキサイドとの反応生成物であるポリオール、キ
シレン樹脂及び平滑性助剤を主成分としてなるも
のである。 本発明に於て、「ひまし油」はトウゴマの種子
から圧搾法によつて、得られる不乾性油であつ
て、リシノール酸のグリセライドを主成分とする
ものである。普通、１分子中に、平均約2.5個の
水酸基を有し、粘度約６〜９ストークスポイズ
（20℃において）である。 なお、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等の多価アルコールで変性
した変性ひまし油も本発明において使用出来る。 本発明に於てポリオール成分がひまし油単独で
あると、ポリイソシアネートとの反応が著しく遅
く、また得られた塗膜は長く粘着性が残る。そこ
で、本発明では、さらにモノアミン又はジアミン
とエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド
との反応生成物であるポリオール（以下これを便
宜上、アミン系ポリオールという）を使用する。 本発明に於て使用するアミン系ポリオールは、
モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ト
リエタノールアミン、Ｎ―メチルジエタノールア
ミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロ
パノールアミン、トリイソプロパノールアミン、
アンモニア等の「モノアミン」、あるいはエチレ
ンジアミン、トルイレンジアミン等の「ジアミ
ン」と、エチレンオキサイド又はプロピレンオキ
サイドとを、モル比１／２〜１／12の割合で付加
反応させたものであり、その水酸基価は300〜
1000、数平均分子量は600以下のものである。 なお、水酸基価が300未満であつたり、あるい
は数平均分子量が600を越えたりすると、得られ
る塗膜は柔かすぎ、粘着性が残りやすくなる。逆
に、水酸基価が1000を越えると得られる塗膜は、
もろくなる。それ故何れにしろ前記特定のもの以
外のものは、いずれも好ましくない。 特に本発明においてはエチレンジアミンのプロ
ピレンオキサイド付加物が塗装作業性が良く、塗
膜の機械的強度が優れているので最も好ましいも
のである。 本発明においては、主剤剤成分としてさらにキ
シレン樹脂を配合する。キシレン樹脂は、本発明
のウレタン樹脂塗料組成物の各成分間の相溶性を
向上させ、その結果得られる塗膜を鮮映性あるも
のにすると同時に塗膜性能を向上させ、また塗膜
に適度の伸びを付与するという効果を発揮する。 本発明において使用するキシレン樹脂は、メタ
キシレンとホルムアルデヒドとから公知の方法で
得られる、淡色透明で粘稠な樹脂である。該キシ
レン樹脂は数平均分子量が200〜3000、特に好ま
しくは300〜1500のものが好適で、前記範囲より
低いと塗膜に粘着性が残つたり、耐水性、耐薬品
性が低下する傾向にあり、また逆に高過ぎるとポ
リイソシアネートとの相溶性が悪くなり、さらに
塗料粘度を高め、塗装作業性が悪くなる傾向にあ
る。またキシレン樹脂のメチロール基含有量は
0.3〜５重量％、特に好ましくは0.5〜３重量％が
適当で、前記範囲より多いと塗膜の可撓性が低下
し、塗料粘度が高くなる傾向にある。 なお、ウレタン樹脂において使用するキシレン
樹脂は、活性水素含有物質、例えばフエノール
類、アルコール類、有機カルボン酸類、酸アミド
類、アミン類、エポキシ類、植物油類、不飽和脂
肪酸類等と反応させた変性キシレン樹脂も使用可
能である。 本発明においては主剤成分としてさらに、平滑
性助剤を配合する。該平滑性助剤は、水分を吸着
したり、水と反応する機能を有するもので、具体
的にはゼオライト、焼セツコウ、消石灰、生石灰
等を挙げることができる。その等の粒径は約
500μ以下特に100μ以下の粉末が好ましい。 ウレタン樹脂は周知の通りイソシアネート基と
水酸基との反応により樹脂化する。その際、どん
な状態であるにしろ、水分（例えば塗料原料中、
被塗物表面、大気中の水分）が存在していると、
その水分とポリイソシアネートとが反応し、炭酸
ガスを発生する。その結果、塗膜にピンホール等
が生じ、平滑で均一な塗膜が得られにくい。 本発明においては、それ故水分を吸着したり、
又は水と反応したりするような作用を有する平滑
性助剤を組成物中に配合し、ポリイソシアネート
と反応する水分を除去することにより、前記問題
点を解消している。 特にゼオライトは、水分の吸着速度が早いため
本発明において好適である。 なお、平滑性助剤は、多量に使用した場合、充
填剤としての機能を併せ有する。 本発明は以上の構成成分よりなり、その配合割
合はひまし油30〜85重量％、特に好ましくは35〜
80重量％、アミン系列ポリオール３〜40重量％、
特に好ましくは15〜35重量％、キシレン樹脂５〜
40重量％、特に好ましくは８〜35重量％、平滑性
助剤１〜50重量％の組成が適当である。 前記に於てひまし油が前記組成範囲より少ない
と、塗料の流動性が少なくなり、塗装作業性、顔
料との混和性が悪くなる。また得られる塗膜は、
可撓性が悪い。一方前記組成範囲より多過ぎる
と、硬化速度が遅くなり、また得られる塗膜は粘
着性が残るため、いずれの場合も好ましくない。 またアミン系ポリオールについては、前記範囲
より少ないと硬化速度が遅くなり、また逆に多過
ぎると、ポツトライフが短かくなり塗装作業に困
難をきたし、さらに得られた塗膜は脆くなる。そ
れ故いずれの場合も好ましくない。 またキシレン樹脂については、前記範囲より少
ないと塗料組成物の各成分間の相溶性を向上させ
る効果が発揮されず、逆に多過ぎると塗膜に粘着
性が残り、また耐久性も低下するため、いずれの
場合も好ましくない。 さらに平滑性助剤については、前記範囲より少
ないと添加効果が認められず、逆に多過ぎると塗
膜の耐水性、耐化学薬品性等が低下するのでいず
れにしろ好ましくない。 本発明において硬化剤成分(B)としてポリイソシ
アネートを使用する。 該ポリイソシアネートとしては、トルイレンジ
イソシアネート（TDI）、ジフエニルメタンジイ
ソシアネート（MDI）、ポリフエニルメタンポリ
イソシアネート（クルードMDI）、変性ジフエニ
ルメタンポリイソシアネート（変性MDI）、キシ
リレンジイソシアネート（XDI）、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート（HMDI）あるいはこれら
ポリイソシアネートの三量体化合物、これらポリ
イソシアネートとポリオールの反応生成物等が代
表的なものとして挙げられる。 該ポリイソシアネートは、前記主剤成分(A)と、
使用（塗装）直前に混合して塗料化する。その配
合割合は硬化剤成分のイソシアネート基対主剤成
分の水酸基価の当量比（NCO／OH）が（0.9〜
1.6／1.0）となる範囲が好ましい。この範囲をは
ずれると、本来のウレタン樹脂の性能が発揮され
ないので好ましくない。 本発明においては、必要に応じ主剤成分に各種
着色顔料；防食顔料；シリカ、バライト、炭酸カ
ルシウム、クレー、タルク、マイカ等の体質顔
料；第３級アミン、有機金属化合物等の添加剤；
ガラス繊維、アスベスト、ナイロン、炭素繊維等
の繊維性物質；その他タール、タールピツチ、ア
スフアルト、アスフアルトピツチ、各種可塑剤、
各種合成樹脂等の改質剤を配合することも可能で
ある。 さらに本発明のウレタン樹脂塗料組成物は、ス
プレー塗装、ローラー塗装、ハケ塗装等の手段に
より塗装可能であり、１回塗りで0.1〜５mm程度
の厚塗りが出来る。 加うる被塗物も、既に述べた鋳鉄管、タンク、
橋梁、プラント、鉄道車両、海洋構造物等の鋼構
造物だけでなく、コンクリート、モルタル、スレ
ート、木材等の被塗物にも適用可能となる。 〔発明の効果〕 本発明の塗料組成物は、塗装後ハンドリング可
能となる乾燥時間も数分〜数時間で、従来公知の
この種塗料に比較して、大巾に短縮可能である。 また得られる塗膜は耐久性、耐食性に優れ、か
つ塗膜の伸び、鮮映性があり、平滑で緻密な塗膜
が得られるという特徴をもつている。 以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。 なお、実施例中「部」、「％」は、重量基準であ
る。 実施例 １ 第１表に示す主剤成分（単位：部）を撹拌機又
はサンドミルで十分撹拌混合し、１日間密閉下に
放置した後、第１表に示すポリイソシアネート
（単位：部）と混合し、得られたウレタン樹脂塗
料をサイドブラスト鋼板に乾燥膜厚約１mmとなる
ようスプレー塗装し、常温（20℃）乾燥させた。 得られた塗膜につき、塗膜外観、塗面の鮮映
性、密着性、伸長率、耐水性、耐アルカリ性、耐
酸性、耐塩水性、硬度の各試験を行ない、その結
果を第１表下段に記載した。 実施例２〜７及び比較例１〜４ 実施例１と同様にして第１表に示す塗料を塗装
し、前記各種試験を行ないその結果を第１表下段
に記載した。

【表】

【表】 第１表より明らかの如く本発明のウレタン樹脂
塗料は硬化時間が短かく、かつ得られた塗膜は、
優れた塗膜性能を有し鮮映性があるものであつ
た。 一方キシレン樹脂を含まない塗料を使用した比
較例１は塗膜の伸長率が低く、また塗膜に鮮映性
がなく、くもつていた。逆にキシレン樹脂を過剰
に配合した塗料を使用した比較例２あるいはひま
し油を過剰に配合した塗料を使用した比較例３は
塗膜がいつまでも粘着性をもつており、耐水性、
耐アルカリ性、耐酸性、耐塩水性とも不良であつ
た。 またひまし油、キシレン樹脂を含まない塗料を
使用した比較例４は可使時間が極めて短かく、得
られた塗膜は非常に脆いものであつた。 かくて、本発明の組成物は極めて優れたもので
あることが理解されよう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (A) (i) ひまし油 ……30〜85重量％ (ii)モノアミン又はジアミンとエチレンオキサイ
   ド又はプロピレンオキサイドとの反応生成物
   である、水酸基価300〜1000、数平均分子量
   600以下のポリオール ……３〜40重量％ (iii) キシレン樹脂 ……５〜40重量％及び （） 平滑性助剤 ……１〜50重量％ とからなる主剤成分と (B) ポリイソシアネートからなる硬化剤成分と
   を、 硬化剤成分のイソシアネート基対主剤成分の水
   酸基の当量比（NCO／OH）が（0.9〜1.6／1.0）
   になるように配合してなるウレタン樹脂塗料組成
   物。 ２ 前記ポリオール(ii)がエチレンジアミンとプロ
   ピレンオキサイドとの反応生成物であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のウレタン樹
   脂塗料組成物。 ３ 前記キシレン樹脂は、数平均分子量が200〜
   3000であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のウレタン樹脂塗料組成物。