JPH0480268A - エアゾール塗料用樹脂組成物 - Google Patents

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、エアゾール化を行なう際に、高濃度で優れた
噴霧性を提供するエアゾール塗料用樹脂組成物に関する
ものである。

〔従来の技術とその問題点〕

従来、エアゾール塗料用樹脂としては、芳香族系の有Ｉ
Ｉ　７８剤を多量に含有した、ウレタン樹脂、アルキッ
ド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹
脂等の油性塗料、また、水性塗料としては、水溶性アク
リル樹脂、アクリルエマルションが広く使用されている
。

油性塗料は、乾燥性が速く、塗被物の保護に優れている
。しかしながら、近年、大気汚染や作業環境の問題から
水性塗料へと移行しつつある。

一方、アクリル系の水性塗料は乾燥性が遅く、かつエア
ゾール化に際して低分子量にするため、十分な保護作用
をすることができない。

また、高分子量にすると、塗料濃度を低くして再三塗布
しなければならないという問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らはこれらの問題点を解決すべく、鋭意検討を
重ねた結果、特定のウレタンポリマーを、アミン類又は
アンモニア水等の塩基を含有する水に分散させ得られた
樹脂が、水性で乾燥性に優れ、高濃度化が可能であるエ
アゾール塗料用樹脂組成物として有用なことを見出し、
本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、酸価が５〜１００　ｍｇ−ＫＯＨ
／ｇ−固形分で、かつ活性イソシアネートｉを０．０１
〜１０■ｏ１％含有するように、次のＡ成分、Ｂ成分お
よびＣ成分を反応させて得られるウレタンポリマーを、
塩基を含む水中に分散させてなるエアゾール塗料用樹脂
組成物である。

Ａ成分：　■＋■ ■水酸基を２個有し、かつ平均分子量５０〜２００未満
の１種又は２種以上のポリオールを１０〜９０重量部 ■水酸基を２個有し、かつ平均分子量２００〜５ｏｏｏ
の１種又は２種以上のポリオールを１０〜９０重量部 Ｂ成分：塩基で中和可能な官能基を１個以上有し、かつ
イソシアネートと反応し得る水酸基を２個以上有するポ
リオール Ｃ成分：有機ジイソシアネート 本発明の組成物において、主な成分は、次のＡ成分、Ｂ
成分およびＣ成分を反応させて得られるウレタンポリマ
ーである。

ウレタンポリマーを得るのに使用するＡ成分は、■水酸
基を２個有し、かつ平均分子量５０〜２００未満の１種
又は２種以上のポリオールを１０〜９０重量部 ■水酸基を２個有し、かつ平均分子量２００〜５０００
の１種又は２種以上のポリオールを１０〜９０重量部 からなる分子量の異なる２種以上のイソシアネトと反応
し得るポリオールの混合したものである。

二のポリオールの混合物において、 ■水酸基を２個有し、かつ平均分子量５０〜２００未満
のポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、トリエチレング
リコール、１．３−フチレンゲリコール、１．４−ブタ
ンジオール、テトラメチレングリコール　へキサメチレ
ングリコール；水添ビスフェノールＡ１ビスフエノール
Ａのエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイド
付加物；ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメ
タツール、１．６−ヘキサンジオール　等が挙げられる
。

■水酸基を２個有し、かつ平均分子量２００〜５０００
のポリオールとしては、具体的には、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレ
ンエーテルグリコール等のポリエーテル類；エチレング
リコールとアジピン酸、ヘキサンジオールとアジピン酸
、エチレングリコールとフタル酸等の縮合物のポリエス
テル類；ポリカプロラクトン　等が挙げられる。

さらに、■および■のそれぞれにおいて、これらは１種
又は２種以上が使用できる。

Ａ成分のポリオールの混合物において、上記の■および
■のポリオールの混合割合は、■のポリオールが１０〜
９０重量部、好ましくは、２０〜６０重量部、■のポリ
オールが１０〜９０重量部、好ましくは、４０〜８０重
量部である。

ここで、■のポリオールが１０重量部未満あるいは■の
ポリオールが９０重量部を越える場合、得られるエアゾ
ール塗料用樹脂組成物をエアゾール化すると、樹脂の分
子量が大きくなりすぎて十分な噴霧が得られない、　ま
た、低濃度でしかエアゾール化できず、再三塗布の必要
が有り実用的でない。

また、■のポリオールが９０重量部を越え、■のポリオ
ールが１０１１部未満の場合、エアゾール化することは
できるが、分子量が低くなりフィルムを形成することが
できず、塗料化した際に塗膜としての機能を果たさない
。

■および■のポリオールの使用量が前記の範囲内であれ
ば、得られた樹脂はエアゾール化した際に、優れた噴霧
性とフィルム形成性を提供することができる。

また、ウレタンポリマーを得るのに使用するＢ成分は、
アミン類又はアンモニア水等の塩基で中和可能な官能基
を１個以上有し、かつイソシアネートと反応し得る水酸
基を２個以上有するポリオールである。　具体的には、
２．２−ジメチロールプロピオン酸、２．２−ジメチロ
ール酪酸、２．２−ジメチロール吉草酸、（メタ）アク
リル酸と（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチルエー
テルとの共重合物等が挙げられる。

さらに、ウレタンポリマーを得るのに用いるＣ成分であ
る有機ジイソシアネートとしては、具体的には、２，４
−トリレンジイソシアネート、２．６−トリレンジイソ
シアネート、４４−ジフェニルメタンジイソシアネート
、ｍ−フェニレンジイソンアネート、キシレンジイソシ
アネート、テトラメチレンジイソシアネート、リジンジ
イソシアネートエステル、１，４−シクロヘキシレンジ
イソシアネート、４，４−ジシクロへキシルメタンジイ
ソシアネート、３．３−ジメチル−４，４−ビフェニレ
ンジイソシアネート、３，３−ジメトキシ４，４−ビフ
ェニレンジイソシアスート、■、５−ナフタレンジイソ
シアネート、１，５−テトラヒドロナフタレンジイソシ
アネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる
。

これらのＡ成分、Ｂ成分およびＣ成分を用いてウレタン
ポリマーを製造するには、まず、Ａ成分のポリオールを
、イソシアネートに対して不活性な有ｉ溶剤に、熱をか
けて溶かす。

イソシアネートに対して不活性な有機溶剤としては、例
えば、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシ
レン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルホルムアミド
、Ｎ−メチルピロリドン等が用いられる。

次いで、Ａ成分を溶解した有ｌｌ溶剤にＢ成分のポリオ
ールを、得られるウレタンポリマーの酸価が５〜１００
　ｍｇ−に０Ｈ／ｇ−固形分になるように添加する。

ここで、酸価が５　ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ−固形分未満では
、ウレタンポリマーを水中へ均一に分散することが困難
になる。　また、１００　ｍｇ−ＫＯ）Ｉ／ｇ−固形分
を越えると、水性化した際に分子鎖が伸びた状態になっ
て粘度が高くなり、製造が困難になる。

したがって、水中への分散性ををよくするためには、酸
価が５〜１００　ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ−固形分になるよう
に調節することが必要である。

以上のように、Ａ成分とＢ成分のポリオールを混合し、
含有するように調製した有機溶剤を加熱し、ポリオール
を完全に溶解させた後、Ｃ成分の有機ジイソシアネート
を添加し、均一に混合して反応させ、目的のウレタンポ
リマーを得る。

ここで、添加するＣ成分の有機ジイソシアネートは、ウ
レタンポリマーの段階で、その活性イソシアネート基が
０．０１〜１０　ｓｏ１％になるように添加量を調節す
る。

活性イソシアネート基が０．０１　ｍｏｌ％未満では、
ウレタンポリマーの分子量を大きくする鎖伸長反応が少
なく、最終的に得られるエアゾール塗料用樹脂組成物の
分子量が小さくなり、フィルムを形成しなくなり、塗膜
としてのＩ！能を果たさなくなる。　また、活性インシ
アネート基が１０　ｍａｔ％を越えると、ウレタンポリ
マーを水中に分散させるとき、鎖伸長反応が激しく、分
子量が太き（なり製造困難になる。

そのため、活性イソシアネート基が０．０１〜１ＯＩｌ
ｌｏ１％になるように１１節することにより、適度な分
子量を有し、製造上、制御可能なウレタンポリマーを得
ることができる。

以上のようにして得られるウレタンポリマーを、アミン
類又はアンモニア水等の塩基とともに含有するように分
散させて、本発明のエアゾール塗料用樹脂組成物を得る
ことができる。

塩基としては、有機又は無機塩基がいずれも使用可能で
あり、例えば、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエ
タノールアミン、トリメチルアミン等のアミン類、また
はアンモニア水が好ましく用いられる。

塩基は、得られるエアゾール塗料用樹脂組成物のｐＨが
６〜１０の範囲となるように１ｉｔ節して、組成物中に
含有させる。したがって、塩基の組成物への添加は特に
その手段が限定されることはなく、ウレタンポリマーの
水への分散に際し、同時に、または予め、水中に添加し
ていてもよい。

また、必要により、組成物の調製に際して、鎖伸長剤を
ウレタンポリマー又は水中に添加してもよい。

鎖伸長剤としては、水又はジアミン類が用いられる。　
　ジアミン類として、エチレンジアミン、ジエチレント
リアミン、トリエチレンテトラミン、プロピレンジアミ
ン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、シク
ロヘキシレンジアミン、ピペラジン、２−メチルビペラ
ジン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレ
ンジアミン、α、α−メチレンビス（２−クロルアニリ
ン）３３ジクロル−α、α−ビフェニルジアミン、２．
６−ノアミツビリジン、α、α−ジアミノジフェニルメ
タン、ｍ−キシレンジアミン、イソホロンジアミン、Ｎ
−メチル−３，３−ノアミノプロピルアミン、およびジ
エチレントリアミンとアクリレートのアダクト又はその
加水分解生成物　等が挙げられる。

さらに、必要に応して反応に際して使用した有機溶剤を
除去して、本発明のエアゾール塗料用樹脂組成物を得る
ことができる。

このようにして得られたエアゾール塗料用樹脂組成物は
、水および各種添加剤と配合した後、耐圧容器に入れ、
密封し、噴射剤を添加することによりエアゾール塗料と
して用いることができる。

ここで用いる各種添加剤は、通常使用される増粘側、消
泡剤、防かび剤、香料、顔料、各種水溶性溶剤等である
。

また、噴射剤としては、液化石油ガス、ジメチルエーテ
ル、フロン、窒素、二酸化炭素等を用いることができる
。

〔実施例］ 以下に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。

なお、得られたウレタンポリマーの重合性およびエアゾ
ール塗料の噴霧性・フィルム形成性の評価は、次のよう
に行なった。

・重合性：ウレタンポリマーを生成し、塩基を含む水溶
液中へそのウレタンポリマーを添加するとき、ウレタン
ポリマーおよびその水溶液の状態を目視で観察する。

評価　○・−−−−−−均一分散 ×−・−ゲル化、不均一分散 ・噴霧性二最終的に得たエアゾール塗料を噴霧器（２０
０ｍｌ）に入れる。また、塗布されるもの（ガラス板）
を用意する。　次に、塗布されるものから３０　ｃｍ離
して、噴霧させ、噴霧状態および塗布物の広がりを目視
で観察する。

評価　○−−−−−−−−噴霧状態良好、直径１００ｍ
以上の広がり ｘ　−−−一　糸状で流出、直径１０　ｃｌ１未満の広
がり ・フィルム形成性ニガラス板上にエアゾール塗料を噴霧
し、２０°Ｃで２４時間乾燥後、フィルム形成の状態を
目視で観察する。

評価　○−−−−フィルム形成良好 ×９−フィルム形成不良 実施例１ 撹拌機、温度計および還流冷却器を備えた反応器にアセ
トン１５３ｇを装入し、これにネオペンチルグリコール
４０　ｇ、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（分
子量２０００　）　　６０　ｇ、２，２−ジメチロール
プロピオン酸１６．０　ｇを加え、熱をかけて溶解した
。

次に、２．４−　）リレンジイソシアネートｌ０７ｇを
添加・攪拌し、均一に混合しウレタン反応を行ない、活
性イソシアネート基が３．０■ｏ１％になるまで反応さ
せる。

こうして得られたウレタンポリマーの全量をジメチルエ
タノールアミン９．５ｇ、純水３５７ｇの混合水溶液中
に撹拌下、添加する。

次に、この樹脂組成物からアセトンを減圧および加熱下
、除去する。

以上のようにして得られたエアゾール塗料用樹脂組成物
に水、添加剤および噴射剤を第１表のように配合して、
エアゾール塗料を得た。

ウレタンポリマーの重合性およびエアゾール塗料の噴霧
性・フィルム形成性の評価を行ない、良 好な結果を得た。

第１表 実施例２〜７および比較例１〜６ 実施例１と同様な操作により、ただし、各成分の種類・
量を第２表に示すように変えて、ウレタンポリマー、エ
アゾール塗料用樹脂組成物およびエアゾール塗料を得た
。

ウレタンポリマーの重合性およびエアゾール塗料の噴霧
性・フィルム形成性の評価を行ない、その結果を第２表
に示す。

〔発明の効果］ 本発明のエアゾール塗料用樹脂組成物は、エアゾール化
する際に、優れた噴霧性とフィルム形成性を提供する。

すなわち、得られるウレタンポリマーの酸価が本発明の
範囲外である比較例１および４では、重合性が不良であ
る。　また、Ａ成分の組成あるいは得られるウレタンポ
リマーの活性イソシアネート基が本発明の範囲外である
比較例２．３．５および６では、重合性、噴霧性または
フィルム形成性が不良である。

これに対して、本発明の範囲内である実施例では、これ
らの性能が全て優れているのが明らかであり、本発明の
意義は大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、酸価が５〜１００ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ−固形分で
   、かつ活性イソシアネート基を０．０１〜１０ｍｏｌ％
   含有するように、次のＡ成分、Ｂ成分およびＣ成分を反
   応させて得られるウレタンポリマーを、塩基を含む水中
   に分散させてなるエアゾール塗料用樹脂組成物。 Ａ成分：［１］＋［２］ ［１］水酸基を２個有し、かつ平均分子量５０〜２００
   未満の１種又は２種以上のポリオールを１０〜９０重量
   部 ［２］水酸基を２個有し、かつ平均分子量２００〜５０
   ００の１種又は２種以上のポリオールを１０〜９０重量
   部 Ｂ成分：塩基で中和可能な官能基を１個以上有し、かつ
   イソシアネートと反応し得る水酸基を２個以上有するポ
   リオール Ｃ成分：有機ジイソシアネート