JPH06271636A - 硬化型エマルジョン組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ポリオキシアルキレンポリオールを用いた硬化
型エマルジョン組成物であって、エマルジョンの安定性
が良好で、得られる被膜の強度が高いものを提供する。 【構成】プロピレンオキシド鎖を含み、末端にエチレン
オキシドを付加された、総不飽和度０．０７以下のポリ
オキシレンポリオールと、ブロック化イソシアネート化
合物と、水とを混合してエマルジョンを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗料、コーティング剤
として好適なウレタン系の硬化型エマルジョン組成物に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ウレタン系エマルジョン組成物と
しては、皮膜物性の観点から、ポリエステルポリオール
を主成分とするＴＤＩプレポリマー変性物と水とのエマ
ルジョンが主に用いられている。ポリオキシアルキレン
ポリオールは、得られる被膜の強度が弱いため、ほとん
ど使用されていない。また、乳化に際しては、界面活性
剤を使用することが多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ポリオキシアルキレン
ポリオールは、得られる被膜の強度が弱く、従来ほとん
ど使用されていなかったが、ブロック化イソシアネート
と混合して硬化型組成物とすることにより、被膜強度を
高めることができる。更に、分子設計が容易でコストが
安く、多くのバリエーションが可能であるという利点を
有している。

【０００４】しかしながら、従来のポリプロピレンポリ
オールに親水性基であるエチレンオキシド鎖を付加した
化合物は、同程度の重量の水と混合するとゲル状又は糊
状に変化し、有機物を水に分散したときにみられる低粘
度で白色のエマルジョンが得られなかった。このため、
これらの化合物をエマルジョンとして使用することは不
可能とされていた。

【０００５】したがって、本発明の目的は、ポリオキシ
アルキレンポリオールと、ブロック化イソシアネート
と、水とからなり、安定なエマルジョンが得られるよう
にした硬化型エマルジョン組成物を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、高分子量活性水素化合物と、ブロック化
イソシアネート化合物と、水とからなる硬化型エマルジ
ョン組成物において、前記高分子量活性水素化合物とし
て、プロピレンオキシド鎖を含み、末端にエチレンオキ
シドが付加されたポリオキシアルキレンポリオールであ
って、総不飽和度０．０７以下のポリオールが用いられ
ていることを特徴とする。

【０００７】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。本発明では、高分子量活性水素化合物として、プロ
ピレンオキシド鎖を含み、末端にエチレンオキシドが付
加されたポリオキシアルキレンポリオールであって、そ
の総不飽和度が０．０７以下、好ましくは０．０５以下
のポリオールが使用される。このような総不飽和度の小
さいポリオキシアルキレンポリオールは、複金属シアン
化物錯体等を触媒として使用することにより得られる。
また、ポリオール化合物の分子量は、任意に変更可能で
あるが、一般的に使用されるのは、３万以下である。な
お、親水基であるエチレンオキシドの付加量は５〜３０
％程度が好ましい。

【０００８】本発明におけるブロック化イソシアネート
化合物は、イソシアネート基を含む化合物、特に２以上
のイソシアネート基を含むポリイソシアネート化合物
と、２以上の活性水素基を有する化合物、好ましくは上
記のポリオキシアルキレンポリオールとの反応により、
末端にイソシアネート基を含むプレポリマーを合成し、
これを各種ブロック剤でブロックすることにより得られ
る。

【０００９】上記において、ポリイソシアネート化合物
は、少なくとも２個のイソシアネート基を有する芳香
族、脂環族、脂肪族、その他のポリイソシアネート化合
物やその変成物からなる。

【００１０】芳香族系のポリイソシアネートとしては、
４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，
４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレ
ンポリフェニルイソシアネート、２，４−トルエンジイ
ソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、パ
ラフェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシア
ネートなどが好ましい。

【００１１】脂環族系のポリイソシアネートとしては、
メチレン−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）、
１，３−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）、イソ
フォロンジイソシアネート等が挙げられる。

【００１２】脂肪族系としては、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、キシリレンジイソシアネート等が挙げられ
る。

【００１３】なお、イソシアネート基を有する化合物
は、ポリアミン又はポリオールにより更に変性が可能で
ある。ポリアミンで変性した場合は、ウレタンウレア変
性体となる。ポリアミンとしては、脂肪族ポリアミン、
芳香族ポリアミンが好ましい。特に、脂肪族としては、
エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，３−
ビスアミノメチルシクロヘキサン、イソホロンジアミン
などが好ましい。芳香族ジアミンとしてはパラフェニル
ジアミン、トルエンジアミン、ジアミノジフェニルメタ
ンなどが好ましい。

【００１４】一方、イソシアネート基のブロック剤とし
ては、通常用いられる各種ブロック剤、例えば、メチル
エチルケトオキシム、イプシロンカプロラクタム、フェ
ノール、メタノール、エタノールなどが好ましい。

【００１５】

【作用】本発明者らは、総不飽和度が０．０７以下のポ
リオキシアルキレンポリオールの末端にエチレンオキシ
ドを付加したポリオールは、水に乳化可能であることを
見いだした。そこで、上記ポリオキシアルキレンポリオ
ールと、ブロック化イソシアネート化合物と、水とを混
合したところ、低粘度で白色の安定したエマルジョンが
形成されることがわかった。

【００１６】したがって、本発明によれば、ポリオキシ
アルキレンポリオールを用いた硬化型エマルジョン組成
物を提供でき、分子設計が容易でコストが安く、多くの
バリエーションが可能であるという利点が得られる。ま
た、このエマルジョン組成物は、ブロック化イソシアネ
ート化合物を含む硬化型であるため、高い被膜強度が得
られる。

【００１７】

【実施例】 試験例 平均官能基数３、水酸基価３０で分子の末端にエチレン
オキシドを１５重量％付加したポリオールで、総不飽和
度が０．０３のものを得た。これを試料ＮＯ．１とす
る。

【００１８】平均官能基数３、水酸基価１２で分子の末
端にエチレンオキシドを８重量％付加したポリオール
で、総不飽和度が０．０４のものを得た。これを試料Ｎ
Ｏ．２とする。

【００１９】平均官能基数３、水酸基価３６で分子の末
端にエチレンオキシドを１４重量％付加したポリオール
で、総不飽和度が１．０２のものを得た。これを試料Ｎ
Ｏ．３とする。

【００２０】上記試料ＮＯ．１、２、３のポリオール１
００部に対して、水１００部を加えて攪拌した結果を、
表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１に示されるように、総不飽和度が０．
０３及び０．０４のポリオールは、水に良好に分散し、
低粘度で白色のエマルジョンを形成した。

【００２３】実施例１ 平均官能基数３、水酸基価３０で、分子の末端にエチレ
ンオキシドを１５重量％付加したポリオールであって、
総不飽和度が０．０３のものに、インデックス１８０と
なるようにＴＤＩを加え、窒素雰囲気下、８０℃で１０
時間反応させてプレポリマーとする。このプレポリマー
に、プレポリマー中のイソシアネート基と等モル分のＭ
ＥＫオキシムを加え、反応させて、ブロック化イソシア
ネート化合物を合成する。この化合物１００部に、同量
の蒸留水と、前記試料ＮＯ．１のポリオール２０部とを
加えて乳化する。

【００２４】実施例２ 平均官能基数３、水酸基価２８のポリオキシプロピレン
ポリオールで、総不飽和度が０．０２のものに、インデ
ックス１８０となるようにＴＤＩを加え、窒素雰囲気
下、８０℃で１０時間反応させて、プレポリマーとす
る。このプレポリマーに、プレポリマー中のイソシアネ
ート基と等モル分のイプシロンカプロラクタムを加え、
更に５時間反応させて、ブロック化イソシアネート化合
物を合成する。この化合物１００部に、同量の蒸留水
と、前記試料ＮＯ．２のポリオール２０部とを加えて乳
化する。

【００２５】比較例１ 前記試料ＮＯ．３のポリオールに、インデックス１７０
となるようにＴＤＩを加え、窒素雰囲気下、８０℃で１
０時間反応させて、プレポリマーとする。このプレポリ
マーに、プレポリマー中のイソシアネート基と等モル分
のイプシロンカプロラクタムを加え、ブロック化イソシ
アネート化合物を合成する。この化合物１００部に、同
量の蒸留水と、前記試料ＮＯ．３のポリオール２０部と
を加えて混合する。

【００２６】実施例１、２及び比較例１の混合物を用い
て５０μｍの厚さの皮膜を作り、１２０℃で５時間キュ
アした後、皮膜強度を比較した結果を表２に示す。な
お、表中、○は良好、×は不良を表している。

【００２７】

【表２】

【００２８】表２に示されるように、本発明の混合物
は、エマルジョンを形成し、被膜乾燥性、被膜強度も良
好であった。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高分子量活性水素化合物として特定のポリオキシアルキ
レンポリオールを用いたことにより、エマルジョンの安
定性が良好で、得られる被膜の強度が高い硬化型エマル
ジョン組成物を提供することができる。このエマルジョ
ン組成物は、高分子量活性水素化合物としてポリエステ
ルポリオールを用いた従来のエマルジョン組成物に比べ
て、分子設計が容易で、コストが安く、多くのバリエー
ションが可能であるという利点を有している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高分子量活性水素化合物と、ブロック化イ
   ソシアネート化合物と、水とからなる硬化型エマルジョ
   ン組成物において、前記高分子量活性水素化合物とし
   て、プロピレンオキシド鎖を含み、末端にエチレンオキ
   シドが付加されたポリオキシアルキレンポリオールであ
   って、総不飽和度０．０７以下のポリオールが用いられ
   ていることを特徴とする硬化型エマルジョン組成物。