JPH04264175A

JPH04264175A - 流動制御された塗料組成物

Info

Publication number: JPH04264175A
Application number: JP2484091A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Asahina; 芳幸朝比奈
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1991-02-19
Filing date: 1991-02-19
Publication date: 1992-09-18

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は流動制御された塗料組成
物に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、有機ビヒクルを用いた塗料を塗
装する場合、適度の揺変性がないとタレが発生する。そ
のため、揺変性を付与するために多くの提案がなされて
いる。従来、揺変剤としては、炭酸カルシウム、有機ベ
ントナイト、シリカ、ポリアミドワックスなどが使用さ
れている。このうち、炭酸カルシウム、有機ベントナイ
ト、シリカは、充分な揺変性を与えるが、硬化後の塗膜
光沢が低下するという欠点を有しており、そのため例え
ば自動車上塗り塗料などの高い光沢が必要な分野への使
用が困難であった。有機ポリアミドワックスは、光沢の
低下はそれほどでないが、溶剤の種類により、揺変性が
発現しなかったり、あるいはまた温度が上昇すると溶解
して、効果を失ったり、粒子が凝集してブツを生じたり
する等の欠点を有していた。

【０００３】これに対して、特公昭６０−２３７０７号
には、ベンジルアミンとジイソシアナート、特開昭６１
−９７３７５号にはアニリン、モノエタノールアミンと
ジイソシアナート、特開昭６２−１６９８７４号には、
シクロヘキシルアミンとジイソシアナート、特開昭６２
−１８４０７０号には、β−フェニルエチルアミンとジ
イソシアナート、特開平１−１６３２７９には、パラト
ルイジンとヘキサメチレンジイソシアナートが開示され
ている。特開昭６０−１０８４７９号には、アミノシラ
ン化合物およびヒドロキシモノアミンとポリイソシアナ
ートが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらを使用
した塗膜は依然として光沢の低下が避けられず、かつよ
りヘイズが低く、高外観の塗膜を形成する流動制御され
た塗料組成物が求められていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】これまでの提案は主に有
機アミンに関するものであったが、本発明者らが鋭意検
討した結果、特定のポリイソシアナートを用いることに
より、光沢が高く、ヘイズが低く、加えて表面性の極め
て良好な塗膜を形成するための流動制御剤を見いだし、
本発明に到達した。

【０００６】即ち、本発明は、有機イソシアナートと有
機アミンからなる流動制御剤において、有機イソシアナ
ートがヘキサメチレンジソシアナートを環状３量化した
イソシアヌレート型ポリイソシアナートであり、かつウ
レタン結合含有量が、赤外吸収スペクトルにおいて、ウ
レタン結合に由来する３４００ｃｍ−１付近の最大吸光
度を分子とし、イソシアヌレート構造に由来する１４３
０ｃｍ−１付近の最大吸光度を分母とした場合の値が０
．０５未満であること、を特徴とする流動制御剤を含む
塗料組成物を要旨とするものである。

【０００７】本発明に用いる有機イソシアナートは、ヘ
キサメチレンジイソシアナート（以下ＨＤＩと称す）か
ら誘導されるイソシアヌレート構造を有するポリイソシ
アナートである。本発明のイソシアヌレート構造を有す
るポリイソシアナートは、ヘキサメチレンジイソシアナ
ートを原料に合成される。イソシアヌレート環を持つポ
リイソシアナートを合成する際、ヒドロキシル化合物を
用いて変性してもよい。ヒドロキシル化合物としては、
例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、フ
ェノール等のモノヒドロキシ化合物、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、
ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサン
ジオール、ネオペンチルグリコール、２，２，４−トリ
メチル−１，３−ペンタンジオール等のジヒドロキシル
化合物等がある。これらは、単独で使用しても、２種以
上の併用でもよい。

【０００８】イソシアヌレート化反応は通常、触媒が用
いられる。ここで用いられる触媒は、一般に塩基性を有
するものが好ましく、例えば第４級アンモニウムハイド
ロオキサイドやそれらの有機弱酸塩、アルキルカルボン
酸のアルキル金属塩、金属アルコラート、アミノシリル
基含有化合物等がある。触媒濃度は、通常、イソシアナ
ート化合物に対して１０ｐｐｍ〜１．０％の範囲から選
択される。

【０００９】反応は溶媒を用いても、用いなくてもよい
。溶媒を用いる場合は、イソシアナート基に対して不活
性な溶剤を用いるべきである。反応温度は通常２０〜１
６０℃、好ましくは４０〜１２０℃である。反応が目的
の転化率に達したならば、例えば、スルホン酸、燐酸等
により触媒を失活させ、反応を停止する。未反応物およ
び溶剤を除去しイソシアヌレート構造を有するポリイソ
シアナート化合物を得る。この際、上記ヒドロキシル化
合物の使用量に応じて、製品であるイソシアヌレート型
ポリイソシアネートのウレタン含有量が変化する。ヒド
ロキシル化合物使用量とウレタン含有量の関係は、ヒド
ロキシル化合物の種類と転化率により左右されるので、
一概に定められない。例えば、市販品のイソシアヌレー
ト型ポリイソシアナートのウレタン含有量を前記のごと
く赤外スペクトルの特性吸収により表すと、デュラネー
トＴＰＡ（旭化成工業（株）製）では０、スミジュール
Ｎ−３５００（住友バイエルウレタン（株）製）では０
．０２０、コロネートＥＨ（日本ポリウレタン工業（株
）製）では０．０７１である。

【００１０】そして、驚くべき事に、上記ウレタン含有
量が０．０５未満であるＨＤＩを環状３量化したイソシ
アヌレート型ポリイソシアナートを使用した流動制御剤
を使用した塗膜の物性がきわめて優れている事が判明し
た。前記ウレタン含有量は０．０５未満が好ましい。こ
の値が０．０５以上であると増粘効果が弱く、量的に多
く使用しなければならず、塗膜の透明性、光沢等の好ま
しくない影響を与える。

【００１１】本発明は、基本的に有機イソシアナートに
関する発明である。従って、本発明の有機アミンは、こ
れまでに提案された有機アミンのすべてに適用できる。ベンジルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、
第２級プロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、第２級ブチ
ルアミン、第３級ブチルアミン、ｎ−ペンチルアミン、
α−メチルブチルアミン、α−エチルプロピルアミン、
β−エチルブチルアミン、γ−メチルブチルアミン等の
１〜５個の脂肪族炭素原子を持つモノアミン、γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、β−アミノプロピルト
リエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピル
トリメトキシシラン等のアミノシラン化合物、２−メト
キシエチルアミン、２−エトキシエチルアミン、３−メ
トキシ−１−プロピルアミン、１−メトキシメチルプロ
ピルアミン、３−エトキシ−１−プロピルアミン、ｐ−
メトキシベンジルアミン、フルフリルアミン等のエーテ
ルアミン、シクロヘキシルアミン、メチルシクロヘキシ
ルアミン、エチルシクロヘキシルアミン、ｎ−プロピル
シクロヘキシルアミン等のアルキルシクロヘキシルアミ
ン、β−フェニルエチルアミン、パラトルイジン、アニ
リン等の芳香族アミン、２−アミノエタノール、１−ア
ミノエタノール、２−アミノプロパノール、３−アミノ
プロパノール、１−アミノ−２−プロパノール、２−ア
ミノ−２−メチルプロパノール、２−アミノブタノール
、５−アミノペンタノール等のモノヒドロキシモノアミ
ン、２−アミノ−２−メチル−１，３プロパンジオール
、２−アミノ−２−エチル−１，３プロパンジオール等
のポリヒドロキシアミンがある。アミノシラン系、β−
フェニルエチルアミン、エーテルアミンが好ましい。これらは単独または２種以上を併用してもよい。

【００１２】有機イソシアナートと有機アミンの混合割
合は、有機イソシアナートのイソシアナート基と有機ア
ミンのアミノ基のモル比が０．７〜１．５、好ましくは
０．９〜１．１である。本発明の流動制御された塗料組
成物は、有機イソシアナートと有機アミンを反応させる
ことにより製造できる。好ましい反応条件は、反応温度
０〜６０℃、溶剤の存在下で行うことが出来る。この溶
剤は、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香
族系、メチルエチルケトン、アセトン等のケトン類、酢
酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、エチルエーテル
等のエーテル類、ヘキサン、ターペン等の脂肪族系が用
いられる。これらは２種以上混合して用いてもよい。

【００１３】また流動制御剤の製造は皮膜形成成分中で
行ってもよい。ここで使用される皮膜形成成分は、一般
にバインダーである。このバインダーは、ポリエステル
樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等で
あるが、アクリル樹脂またはポリエステル樹脂を用いる
のが好適である。流動制御剤を皮膜形成成分中で製造す
る場合は、有機イソシアナートまたは有機アミンのいず
れか一方を予め皮膜形成成分に混合しておき、攪拌しな
がら他方を徐々に加えて反応させてもよく、また各成分
を別々に皮膜形成成分に混合しておき、それらの皮膜形
成成分を混合して反応させてもよい。

【００１４】本発明の流動調節剤の配合割合は被覆組成
物全量に対して０．０５〜５重量％である。この割合が
０．０５重量％未満の場合には、流動制御効果が不十分
になり、５重量％を越えると加熱硬化後の塗膜の平滑性
、透明性等が低下する。次に、上述の方法により製造さ
れた流動制御剤を配合して塗料を製造する場合には、前
述の有機バインダー成分として用いられる樹脂以外に、
ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシ
アナート等を原料としたポリイソシアナート化合物、ポ
リイソシアナート化合物に含まれるイソシアナート基の
全部または一部を低級アルコール、ラクタム、オキシム
、活性メチレン系化合物などのブロック剤で封鎖したブ
ロックイソシアナート化合物、メラミン樹脂または尿素
樹脂などのアミノ樹脂、エポキシ樹脂等の硬化剤、顔料
、表面調整剤、沈降防止剤、熱および光劣化防止剤、顔
料分散剤等の塗料添加剤、反応触媒等を配合することが
できる。

【００１５】

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明を更に詳細
に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるも
のではない。実施例および比較例で用いた評価は下記に
従って行った。（ウレタン含有量）日本分光（株）製ＦＴ−ＩＲ−５Ｍ
で、ポリイソシアナートの赤外スペクトルを岩塩板法に
より測定し、ウレタン結合に由来する３４００ｃｍ−１
付近の最大吸光度を分子とし、イソシアヌレート構造に
由来する１４３０ｃｍ−１付近の最大吸光度を分母とし
た値として求めた。（揺変指数）一般に揺変指数ＴＩは、ずり速度Ｄ１　、
Ｄ２　の時の粘度をη１　、η２　とすると、下記の式
で定義される。（塗装技術　　Ｎｏ．１２　　ｐ１２７
　　’９０参照）　　　　　　　　　　　　ＴＩ＝｛ｌｏｇ（η１　／η
２　）｝／ｌｏｇ（Ｄ２　／Ｄ１　）　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　（但し、Ｄ１　＜Ｄ２　）実
施例においては、東京計器（株）のＢ型粘度計を用いて
、ローター回転数６０と６ｒｐｍの粘度測定により求め
た。（塗膜ヘイズ）１ｍｍ厚みの透明ガラス板に塗布された
３０μの膜厚を有する塗膜を、スガ試験機（株）の直読
ヘーズコンピューターＨＧＭ−２ＤＰで測定した。（塗膜光沢）白色タイル上に塗布された３０μの膜厚を
有する塗膜を、スガ試験機（株）のジタル自動測色計で
６０゜にて測定した。（塗膜表面）塗膜表面を、東京精密（株）の表面粗さ形
状測定器サーフコム５４４−ＡＤで測定した。（実施例および比較例に用いた原料の略号の説明）アミ
ノシラン：γ−アミノプロピルトリメトキシシランアミ
ノエタノール：２−アミノエタノールスミジユールＮ−
３５００：住友バイエルウレタン（株）製ＨＤＩ系イソ
シアヌレート構造ポリイソシアナートＴＨＡ：旭化成工業（株）製デュラネートＴＨＡ、ＨＤ
Ｉ系イソシアヌレート構造ポリイソシアナートコロネー
トＥＨ：日本ポリウレタン工業（株）製、ＨＤＩ系イソ
シアヌレート構造ポリイソシアナート原料の仕込値はす
べて重量部である。

【００１６】

【実施例１】アクリディックＡ−４０９（大日本インキ
化学工業（株）製、数平均分子量９０００、スチレン、
２−ヒドロキシメタアクリレートを主剤とするアクリル
樹脂、ＯＨ価２０、酸価４、不揮発分５０％、以下Ａ−
４０９と称す）７５部、キシレン７．５部、セロソルブ
アセテート７．５部、シクロヘキシルアミン０．３部と
を攪拌装置、冷却器、温度計および滴下装置を備えた反
応器に仕込混合した後、キシレン／セロソルブアセテー
ト＝１／１に溶解したデュラネートＴＰＡ（ヘキサメチ
レンジイソシアナート系イソシアヌレート構造ポリイソ
シアナート、旭化成工業（株）製、以下ＴＰＡと称す）
５０％溶液１．１０部の混合物を滴下し、激しく攪拌し
、５０℃以下で２時間攪拌を続けた。ついで、スーパー
ベッカミンＬ−１１７−６０（大日本インキ化学工業（
株）製ｎ−ブチル化メラミン樹脂、不揮発分６０％）　
　２９部を加えて混合し、被覆組成物を得た。次いで、
ガラス板および白色タイルにアプリケーター塗装後、室
温で１５分放置後、１４０℃・２０分間焼付けした。結
果を表１および４に示す。

【００１７】

【実施例２〜９】アミン成分とイソシアナート成分を表
１，２および３とした以外はは実施例１と同様に行った
。結果を表１，２，３，４および５に示す。

【００１８】

【実施例１０】実施例１において、アクリル樹脂に代え
、ポリエステル樹脂ベッコライトＭ−６００５−６０（
大日本インキ化学工業（株）製、数平均分子量２５００
、ＯＨ価１１０（固形分当り）、酸価５、不揮発分６０
％でイソフタル酸、アジピン酸、ネオペンチルグリコー
ルを主剤とするオイルフリーアルキド樹脂、以下Ｍ−６
００５−６０と称す））、アミン成分とイソシアナート
成分を表３のようにした以外は、実施例１と同様に行っ
た。結果を表３および５に示す。

【００１９】

【比較例１〜８】アミン成分とイソシアナート成分を表
１，２および３のごとくとした以外は、実施例１と同様
に行った。結果を表１，２，３，４および５に示す。

【００２０】

【比較例９】実施例１１において、イソシアナート成分
を表３のごとくとした以外は、実施例１０と同様に行っ
た。結果を表３および５に示す。

【００２１】

【発明の効果】本発明の流動制御された塗料組成物は、
流動制御効果が大きく、塗膜の透明性、表面の平滑性等
に優れた塗膜を得ることが出来る。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】

【表３】

【００２５】

【表４】

【００２６】

【表５】

【図面の簡単な説明】

【図１】ウレタン含有量を求めた赤外スペクトル例を示
す図である（測定化合物ＴＰＡ、ＴＨＡを１対１（重量
比）で混合したポリイソシアナート）。ウレタン含有量
ａ／ｂ＝０．０５９

【図２】ウレタン含有量を求めた赤外スペクトル例を示
す図である。（測定物質ＴＰＡ）。ウレタン含有量　　
ａ／ｂ＝０

【符号の説明】

ａ：ウレタンに由来する吸光度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　有機イソシアナートと有機アミンから
なる流動制御剤において、有機イソシアナートがヘキサ
メチレンジソシアナートを環状３量化したイソシアヌレ
ート型ポリイソシアナートであり、かつウレタン結合含
有量が、赤外吸収スペクトルにおいて、ウレタン結合に
由来する３４００ｃｍ−１付近の最大吸光度を分子とし
、イソシアヌレート構造に由来する１４３０ｃｍ−１付
近の最大吸光度を分母として求めた場合の値が０．０５
未満である、ことを特徴とする流動制御剤を含む塗料組
成物。