JPH06313106A - 樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 水系樹脂と、易乳化性としたポリイソ
シアネート化合物（例えば、単官能アルコールにアルキ
レンオキサイドを付加せしめた化合物をポリイソシアネ
ート化合物に作用させて得られる）を含有する。 【効果】 この樹脂組成物の混合は均一に行うこ
とができ、合板に塗布した際の、発砲、硬化が均一であ
る。すなわち、合板に塗布後の「目やせ」による体積収
縮、合板の「ネジレ」「反り」サンディング時の「目詰
まり」の発生防止ができ、さらには発泡、硬化が均一な
良好な塗膜をえることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気泡含有塗膜を得るこ
とで体積収縮のない、平滑面を得るための樹脂組成物に
関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
樹脂組成物は、溶剤系と水系に分類され、前者は速乾性
という特徴があるものの有機溶剤を含有、あるいは用い
るために作業者の環境及び健康上の不都合があり、かつ
施工の際は火気に対する危険性の問題がある。後者は、
塗布後の乾燥が遅いものの、作業者の健康上に不都合や
火気に対する危険性がないことから近年注目されてい
る。

【０００３】しかし、両者共に塗布後に樹脂中の成分の
揮発によるへこみ（通常「目ヤセ」と呼ばれる）がでる
という問題がある。この解決策として、現況下では、塗
装用の汎用機器を使用して気泡含有樹脂を低温で施工し
得る汎用性の樹脂組成物が考えられている。

【０００４】例えば、水系樹脂にポリイソシアネート化
合物を添加し、二液混合機械を用いて樹脂組成物とし
て、合板全表面に塗付し一担平滑に仕上げてから 100℃
前後で加温し、発泡硬化せしめ合板表面のへこみ、割れ
等の欠点を該樹脂組成物で充填した後、余分の発泡部を
ペーパーサンディングする事で平滑性を得る方法があ
る。

【０００５】上記方法で用いられるポリイソシアネート
化合物は、分子中に２個以上のイソシアネート基を有す
る化合物で、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤ
Ｉ）、4-4'-ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、
キシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、イソホロンジイ
ソシアネート（ＩＰＤＩ）、ポリメチレンポリフェニル
ポリイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）が例示され
る。

【０００６】しかし、上記のポリイソシアネート化合物
は一般的に水溶性ではないため、水系樹脂との均一な混
合に支障を生じ、発泡・硬化に「むら」が生じ、サンデ
ィング後に平滑な表面が得られないことがあるという問
題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、これらの
課題を解決するために鋭意検討を行った結果、水性樹脂
と混合性の良いポリイソシアネート化合物を用いること
により水性樹脂との混合が均一で、発泡・硬化に「む
ら」を生じない樹脂組成物を見出し、本発明を完成し
た。

【０００８】即ち、本発明は、水系樹脂と易乳化性とし
たポリイソシアネート化合物を含有し、又は水系樹脂と
発泡剤と易乳化性としたポリイソシアネート化合物を含
有してなることを特徴とする樹脂組成物である。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
使用する水系樹脂として、水を分散媒体とするエマルシ
ョン樹脂、水溶性高分子及びホルムアルデヒド系樹脂な
どがある。

【００１０】エマルション樹脂としては、エマルション
型のアクリル樹脂、酢酸ビニル系樹脂、水性ウレタン系
樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、塩化
ビニル−アクリル共重合樹脂、塩化ビニリデン−アクリ
ル共重合樹脂、アクリル−酢酸ビニル共重合樹脂、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、酢酸ビニル共重合樹
脂、酢酸ビニル−ベオバ−スチレン−アクリル共重合樹
脂、スチレン−ブタジエン共重合樹脂、水性ウレタン−
アクリル共重合樹脂、水性ウレタン−スチレン共重合樹
脂、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＩＲ、ＮＲ水性ウレタン−スチレ
ン−アクリル共重合樹脂、ポリアクリルアミド系樹脂等
が挙げられる。

【００１１】水溶性高分子としてはポリビニルアルコー
ル（ＰＶＡ）樹脂、ＰＶＡ変性樹脂、ポリアクリルアミ
ド樹脂、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチ
ルセルロース、デンプン、ゼラチン等が挙げられる。

【００１２】その他、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノ
ール樹脂等のホルムアルデヒド系樹脂が挙げられる。

【００１３】水性樹脂は上記から選ばれる１種あるいは
２種以上混合したものが使用される。水系樹脂として種
々の樹脂を挙げたが発泡した塗膜の用途、必要性能に応
じて樹脂の組成、分子量、更には量が決定される。

【００１４】本発明に使用する易乳化性としたポリイソ
シアネート化合物（以下、「易乳化型ポリイソシアネー
ト化合物」と言う）は、単官能アルコールにアルキレン
オキサイドを付加せしめた化合物を、ポリイソシアネー
ト化合物に作用させる方法により得ることがが最も望ま
しい。充分な乳化性を付与するためには、単官能アルコ
ールの分子量は１００以下のものが好ましく、例えばメ
タノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等が
ある。アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサ
イド、プロピレンオキサイド等が好ましく使用でき、単
官能アルコールへの付加数は１０以上が好ましい。

【００１５】また、ジエチレングリコールモノメチルエ
ーテル等のアルコールにアルキレンオキサイドを反応さ
せて得られる化合物にアルキレンオキサイドを付加させ
る事も可能であることは言うまでもない。

【００１６】ポリイソシアネート化合物としては、トリ
レンジイソシアネート（ＴＤＩ）、4-4'-ジフェニルメ
タンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート（ＨＭＤＩ）、キシレンジイソシアネート
（ＸＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤ
Ｉ）、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート
（ポリメリックＭＤＩ）が使用可能であるが、ＭＤＩが
特に好ましい。易乳化型ポリイソシアネート化合物の添
加量は、水系樹脂に対し１〜５０％が好ましい。

【００１７】また、ポリイソシアネートの種類、量も発
泡した塗膜の用途、必要性能に応じて定められる。例え
ば、ポリイソシアネート添加量により得られる塗膜の硬
さ及び耐水性を必要に応じて変えることが出来る。

【００１８】本発明に用いる発泡剤は、炭酸ナトリウ
ム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウムなどの
炭酸化合物や塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝
酸アンモニウムなどのアンモニウム塩が使用される。ま
た、アゾビスイシブチロニトリル等の有機発泡剤や低沸
点の揮発性溶剤も使用可能である。

【００１９】発泡剤の添加量は、水系樹脂に対して、
０．１〜３０重量％（以下、特記しない限り重量％は、
単に％と記す）が好ましい。添加量が０．１％未満で
は、発泡剤として十分な成果が得られない。また、30％
を越えると均一な発泡が得られず好ましくない。

【００２０】又、必要により用いる硬化助剤として、有
機スズ化合物が挙げられる。例えば、スズ（ＩＩ）アセ
テート、スズ（ＩＩ）オクトエート、スズ（ＩＩ）エチ
ルヘキソエート、スズ（ＩＩ）ラウエートのようなカル
ボン酸塩、ジブチルスズアセテート、ジブチルスズラウ
レート、ジブチルスズマレエート及びジオクチルスズジ
アセテートのようなジアルキルスズ塩が用いられる。添
加量は、水系樹脂に対して０．１〜１．０％が好まし
い。

【００２１】また、アミン類も用いられるものであり、
例えばトリエチレンテトラミン、Ｎ−エチルモルホリ
ン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラメチル−１，３−ブタンジアミ
ン、ビス−２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチルエー
テル、ジエチレントリアミン、オキシビス( Ｎ，Ｎ−ジ
エタノールアミン）のような化合物が挙げられる。該化
合物の添加量は、水系樹脂に対して０．１〜０．６％が
好ましく、更に好ましくは０．２〜０．４％である。

【００２２】発泡剤及び発泡助剤は上記から選ばれる１
種及び２種以上で、単独もしくは混合物でもかまわな
い。

【００２３】発泡を均一に、そしてスムーズに行なうた
めに、多くの場合整泡剤が用いられる。これらの整泡剤
としては、シリコーン系が主に用いられ、水系樹脂に対
して０．０５〜３．０％添加し、発泡の泡の大きさ、発
泡量、状態を調整する事が望ましい。整泡剤は消泡剤と
同機能のものであり、水系樹脂には通常、消泡剤が加え
られているので、この分の消泡剤を考慮して整泡剤の使
用量を定めることが必要である。なお、水系樹脂中の消
泡剤により塗膜の気泡状態が充分に整泡される場合には
整泡剤は配合しなくてもよい。

【００２４】本発明の樹脂組成物は通常顔料を混合して
パテ剤として使用される。水系樹脂に加える顔料として
は、通常無機顔料として、二酸化チタン、炭酸カルシウ
ム、マイカ、クレー、タルク、ベントナイト、との粉、
カオリンなどが配合されるがこれに限定されることはな
い。

【００２５】又、本発明では上記無機顔料の他に有機顔
料を添加しても良い。該有機顔料を添加することは、パ
テ剤としての流動性、充填性及びパテ剤塗布後の研磨性
を向上させるために有効である。

【００２６】有機顔料とは、粒子のガラス転移温度（Ｔ
ｇ）が８０℃以上となるポリマーの粒子をいい、具体的
には、スチレン、メタクリル酸メチル、アクリロニトリ
ル等のポリマーとして硬くなる成分を主体とし、必要に
応じて内部架橋をし、ポリマーのＴｇが８０℃以上にな
るように重合せしめた粒子をいう。該粒子は粉体として
与えられてもよいが、水性のエマルション樹脂として供
与されてもよい。

【００２７】また、顔料の粒子の形状としては、球形が
好ましい。球形の粒子径としては、０．０５〜５．０μ
ｍが好ましく、更に好ましくは０．２〜１．０μｍが好
適である。粒子径が５．０μｍを越えるとロールやナイ
フコーターなどの通常の塗布手段で塗布される場合、塗
布機の目ずまり等を起こしスムーズに塗布できなくな
る。球形の有機顔料を使うことによりパテ剤の流動性、
充填性及び塗布後の研磨性が向上する。又、有機顔料の
濃度としては１０〜１００％のものが好ましく、更に好
ましくは、３０〜６０％の水分散液が好適である。

【００２８】なお、水系樹脂にその他使用される添加剤
としては、シックナー、分散剤、造膜助剤などが必要に
より用いられる。

【００２９】本発明の樹脂組成物は従来の一般的な方法
で塗布できる。通常、樹脂組成物は塗装直前に調整さ
れ、通常の塗布手段により直ちに塗布される。調整した
樹脂組成物を直ちに塗布すれば良く、水系樹脂と易乳化
型ポリイソシアネート化合物、発泡剤、発泡助剤、整泡
剤、消泡剤、分散剤、顔料等を適宜塗装時に混合して樹
脂組成物とし、ロールやナイフコーターなど、通常の塗
布手段にて塗布できる。塗布された樹脂組成物は、通常
の乾燥方法、例えば熱風乾燥機や遠赤外線乾燥機を用い
て乾燥される。

【００３０】本発明では水系樹脂に均一に配合された易
乳化型ポリイソシアネート化合物と水が一部反応し、二
酸化炭素が生成し、発泡する。また、発泡剤を配合する
ことにより該発泡剤が若干加温された程度で分解し、小
さな気泡を発生させ、更に硬化助剤により、発泡を促
進、硬化せしめ気泡を含有した強固な塗膜を形成する。
また、ポリイソシアネート化合物により架橋することに
よりさらに強固な塗膜を形成し、塗膜の耐水性が向上す
る効果もある。

【００３１】樹脂組成物に整泡剤あるいは消泡剤が配合
されている場合には、発生する気泡が、更に均一に発
泡、調整される。発泡する気泡が均一に発泡、硬化する
温度は４０〜１００℃が好ましく、更に好ましくは６０
〜９０℃である。発泡した塗膜には塗膜全体に気泡が生
ずるが、気泡のでき方、量、成長速度などは水系樹脂お
よび発泡剤の種類、量、整泡剤などにより相違するので
適宜に配合処方が定められる。

【００３２】かくして得られた樹脂組成物は、合板及び
パーティクルボードのような木質材料に塗布され「目ヤ
セ」がなく、発泡及び硬化が均一で表面を平滑に仕上げ
ることができ、サンディング適性及び耐水性も良好で二
次加工用木質材料として好ましい。

【００３３】

【実施例】以下、実施例及び比較例によって本発明を詳
細に説明する。尚、実施例及び比較例において部は重量
部を表わす。

【００３４】参考例１（易乳化型イソシアネートの調
製） ジエチレングリコールモノメチルエーテル２１９．０部
と水酸化カリウム４．４５部をオートクレーブに入れ、
窒素ガス置換後９０℃に昇温しエチレンオキサイド１０
５２部を加圧下に反応させ、更にプロピレンオキサイド
２１１．４部を反応させた。反応生成物を理論量の燐酸
で中和し、濾過した。

【００３５】得られた化合物２５部を反応容器に入れ、
窒素気流下常温にてＣＲ−３００（粗製ジフエニルメタ
ンジイソシアネート三井東圧化学株式会社製）１０００
部を添加し、混合後８０℃で２時間反応させ易乳化性の
ポリイソシアネート化合物を得た。

【００３６】実施例１ まず、表１に示す配合Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ
の組成物を用意した。Ａ〜Ｈの組成物各々１００部に参
考例１で得た易乳化型ポリイソシアネート化合物５部を
均一に混合したものを試験用の２．５ｍｍ合板（通常乙
板と呼ばれる裏板を表にも使用、割れやピンホールなど
の凹部の欠点を有するもの）にナイフコーターで２．５
ｍｍ合板全面に５０〜１００ｇ／ｍ² 塗布した後、６０
〜７０℃で１０分間加温し発泡、硬化させ、欠点凹部を
平滑あるいは若干の凸部にならしめた。

【００３７】その結果、本発明の樹脂組成物を塗布、乾
燥した２．５ｍｍ合板に何れも「ネジレ」「反り」の発
生はなく、発泡、硬化も均一であった。また、サンディ
ングを行なっても、サンディングペーパーの「目詰ま
り」はなかった。さらに、サンディングを行なった２．
５ｍｍ合板を１０日間室温に放置したが「目ヤセ」はな
かった。この合板の耐水性試験を行ったが、塗布・乾燥
された樹脂組成物は溶け出したり軟化することは無く良
好な耐水性を示した。

【００３８】実施例２ 表１の樹脂組成物Ａ〜Ｈの組成物100部に参考例１で得
た易乳化型ポリイソシアネート化合物３部と重炭酸アン
モニウム２部を均一に混合したものを試験用の２．５ｍ
ｍ合板（通常乙板と呼ばれる裏板を表にも使用、割れや
ピンホールなどの凹部の欠点を有するもの）にナイフコ
ーターにて２．５ｍｍ合板全面に５０〜１００ｇ／ｍ²
塗布した後、５０〜６０℃にて１０分間加温し発泡、硬
化させ、欠点凹部を平滑あるいは若干の凸部にならしめ
た。

【００３９】その結果、本発明の樹脂組成物を塗布、乾
燥した２．５ｍｍ合板に何れも「ネジレ」「反り」の発
生はなく、発泡、硬化も均一であった。また、サンディ
ングを行なっても、サンディングペーパーの「目詰ま
り」はなかった。さらに、サンディングを行なった２．
５ｍｍ合板を１０日間室温に放置したが「目ヤセ」はな
かった。該改良された合板の耐水性試験を行ったが、塗
布・乾燥された樹脂組成物は溶け出したり軟化すること
は無く良好な耐水性を示した。

【００４０】比較例１ 表１に示すＡ〜Ｈの組成物 100部にＭＤＩ（ＣＲ−３０
０；粗製ジフエニルメタンジイソシアネート三井東圧化
学株式会社製）を10部添加し、混合した樹脂組成物を実
施例と同条件で試験用の２．５ｍｍ合板に塗布し、それ
ぞれ発泡状態を確認したところ、ＭＤＩは均一に混合さ
れず、発泡に偏りがみられた。塗膜内の気泡の大きさは
局部的にばらついており、中には大きな気泡が見られ
た。この気泡はサンディング後に表面に現れ凹部とな
り、平滑面を得ることが出来なかった。また、耐水試験
を実施した結果一部が溶け出し、樹脂の耐水性が不均一
であった。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、合板に塗布後の「目や
せ」による体積収縮、合板の「ネジレ」「反り」サンデ
ィング時の「目詰まり」の発生防止ができ、さらには発
泡、硬化が均一であり、表面が平滑で耐水性も良好な合
板を得ることが判明した。

【００４３】即ち、従来技術ではこれらの現象を全て満
足するという目的が達成されず、本発明ではポリイソシ
アネート化合物として易乳化型のポリイソシアネート化
合物を用いることで水系樹脂との混合がよく、発泡、硬
化が均一に行われ、これらの現象が全て満足している樹
脂組成物を得ることができた。

【００４４】今後益々、原木事情の悪化する木質及び合
板業界に与える影響は大なるものがあり、本発明の意義
は大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 初治 尚和 山口県下関市彦島迫町七丁目１番１号 三 井東圧化学株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水系樹脂と、易乳化性としたポリイソ
   シアネート化合物を含有してなることを特徴とする樹脂
   組成物。
2. 【請求項２】 水系樹脂と発泡剤と、易乳化性とした
   ポリイソシアネート化合物を含有してなることを特徴と
   する樹脂組成物。
3. 【請求項３】 易乳化性としたポリイソシアネート化
   合物が、単官能アルコールにアルキレンオキサイドを付
   加せしめた化合物をポリイソシアネート化合物に作用さ
   せて得た化合物である請求項１〜２記載の樹脂組成物。
4. 【請求項４】 水系樹脂がアクリル系、酢酸ビニル
   系、塩化ビニル系、塩化ビニリデン系等のエマルショ
   ン、スチレン−ブタジエン系合成ゴムラテックス（ＳＲ
   Ｂ）、アクリロニトリル−ブタジエン系合成ゴムラテッ
   クス（ＮＢＲ）、メチルメタアクリレート−ブタジエン
   系合成ゴムラテックス（ＭＢＲ）、イソブチレン系合成
   ゴムラテックス（ＩＲ）、天然ゴムラテックス（ＮＲ）
   及びポリアクリルアミド系樹脂、水性ウレタン系樹脂、
   ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ＰＶＡ変性樹脂、ホ
   ルムアルデヒド系樹脂のいずれか１種又は２種以上の混
   合物である請求項１〜３記載の樹脂組成物。
5. 【請求項５】 発泡剤が、炭酸化合物、アンモニウム
   化合物からなる群より選ばれる請求項２〜４記載の樹脂
   組成物。