JPH0689280B2 - タレ制御剤 - Google Patents

タレ制御剤

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JPH0689280B2
JPH0689280B2 JP62160520A JP16052087A JPH0689280B2 JP H0689280 B2 JPH0689280 B2 JP H0689280B2 JP 62160520 A JP62160520 A JP 62160520A JP 16052087 A JP16052087 A JP 16052087A JP H0689280 B2 JPH0689280 B2 JP H0689280B2
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sag
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diisocyanate
amine
propylamine
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俊明 布村
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Aisin Chemical Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は塗料、接着剤などに配合され、チクソトロピー
性を付与して、垂直面に厚膜で塗布したときのタレを防
止するタレ制御剤に関する。
[従来の技術] 従来よりタレ制御剤として有機ベントナイト、有機ポリ
アミドワックス、疎水性シリカなどが用いられている。
しかしながらこのようなタレ制御剤では、塗膜性能に悪
影響を及ぼしたり、極性の高い溶剤を含有する塗料には
効果が得られなかったりする場合が多い。
そこでこのような問題点を解消するものとして、特公昭
60-23707号公報に見られるように、有機ジイソシアネー
トとベンジルアミンとを反応させて得られるタレ制御剤
が知られている。しかしながらこのタレ制御剤では、塗
料に添加した場合熱や剪断による構造の破壊が起り易
く、チクソトロピー性が経時により低下するという問題
がある。また得られた塗膜には、タレ制御剤に起因する
耐水性の低下などの塗膜障害が生じる場合もあった。
このような問題に対して、特開昭60-228577号公報に
は、有機ジイソシアネートと、アミノシラン化合物、ヒ
ドロキシモノアミン、分子内に環構造を有するモノアミ
ンからなるアミン混合物との反応生成物よりなるタレ制
御剤が開示されている。しかしこのタレ制御剤では、塗
料に添加した場合チクソトロピー性が小さく、タレ制御
剤としての効果に乏しい。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は上記した問題点に鑑みてなされたものであり、
少量の添加でも強力なタレ制御性能を発揮し、かつ熱、
剪断応力などが作用した場合にも効果の持続性に優れた
タレ制御剤を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明のタレ制御剤は、有機ジイソシアネートとアミン
との反応生成物よりなるタレ制御剤において、 アミンは、少なくともn−プロピルアミンと、分子内に
環構造を有するモノアミンとを含むアミン混合物よりな
り、アミン混合物が有機ジイソシアネートと反応した反
応生成物であることを特徴とする。
有機ジイソシアネートとしては、脂肪族ジイソシアネー
トおよび芳香族ジイソシアネートなど従来と同様のもの
を用いることができる。中でもヘキサメチレン−1,6−
ジイソシアネート、トリレンジイソシアネートなどを用
いればタレ制御性能が特に顕著である。
アミンはn−プロピルアミンと分子内に環構造を有する
モノアミンとのアミン混合物が用いられる。このモノア
ミンとしては、分子内に種々の環構造を有すればよく、
フルフリルアミン、シクロヘキシルアミン、β−フェニ
ルエチルアミンなどの一種または複数種類を混合して用
いることができる。アミン混合物中には、n−プロピル
アミンと分子内に環構造を有するモノアミンの外に、n
−ブチルアミンなど他のアミンを種々併用することもで
きる。
なお有機ジイソシアネートとアミン混合物との配合比率
は、イソシアネートインデックスが0.8〜1.2の範囲とす
るのが望ましい。
ここで本発明を完成するに至った過程を説明する。
n−プロピルアミンやn−ブチルアミンのような直鎖型
のモノアミンと有機ジイソシアネートとの反応生成物
は、タレ制御性能に著しく優れていることが知られてい
る(特開昭56-67733号)。
しかしながらこのようなタレ制御剤では、焼付塗料に添
加し、80℃〜120℃の低温で硬化させた場合に耐水性能
が低下する不具合がある。また、塗料に添加して熱、剪
断応力などが作用したときに構造が破壊され、チクソト
ロピー性が経時により低下するという不具合がある。
一方、シクロヘキシルアミン、フルフリルアミンのよう
な分子内に環構造を有するモノアミンと、有機ジイソシ
アネートとの反応生成物よりなるタレ制御剤において
は、塗料に添加して熱、剪断応力などが作用した場合の
構造の破壊が生じず、経時のタレ制御性能の安定性には
優れているが、その反面チクソトロピー性が小さくタレ
制御性能が充分でないという不具合がある。
また上記した2種類のタレ制御剤を単純に混合した場合
には、塗料に添加した時のチクソトロピー性は両者の中
間の性能を示すが、熱、剪断応力などが作用した場合に
は直鎖型のモノアミンから得られたタレ制御剤の構造が
破壊され、タレ制御性能が急激に低下するという不具合
を解消することはできない。
そこで本発明者等は鋭意研究の結果、タレ制御機能に最
も好ましい繊維状の形を形成するn−プロピルアミン
と、分子内に環構造を有するモノアミンとのアミン混合
物を用いて有機ジイソシアネートと反応せしめることに
より、チクソトロピー性および経時の安定性に優れたタ
レ制御剤が得られることを見出した。
本発明者らは、n−プロピルアミンとフルフリルアミン
との比率を変えたアミン混合物を各種作製し、それぞれ
についてヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネートと反
応させてアミン組成の異なるそれぞれのタレ制御剤を作
製した。そしてそのそれぞれのタレ制御剤をアクリル−
メラミン樹脂塗料に各々3PHR添加し、BH型粘度計、ロー
タNO.3を用いて、ロータ回転数が2rpmと20rpmの2種類
について粘度を測定した。結果を第1図に示す。また第
1図より演算して得られるT.I.値((2rpmの粘度/20rpm
の粘度)を第2図に示す。またn−プロピルアミンとヘ
キサメチレン−1、6−ジイソシアネートとの反応生成
物およびフルフリルアミンとヘキサメチレン−1、−6
ジイソシアネートとの反応生成物をそれぞれ各種比率で
単純混合し、上記樹脂に3PHR混合して同様に粘度および
T.I.値を測定した結果も併せて示す。
第1図および第2図より明らかに、単一のアミンから得
られたタレ制御剤を単純混合したものでは、粘度および
T.I.値は直線的に変化している。一方、本発明にかかわ
るタレ制御剤においては、n−プロピルアミンとフルフ
リルアミンとの比率が一定範囲で粘度およびT.I.値が急
激に増大する特異な曲線を描いている。
なおこのような特異な挙動は、シンナーで稀釈しても同
様に出現し、またn−プロピルアミンとフルフリルアミ
ンとの混合系のみならず、n−プロピルアミンと分子内
に環構造を有する各種モノアミンとの混合系についても
同様に観察された。なお、n−プロピルアミン以外の直
鎖型のモノアミンでは、このような現象はほとんど見ら
れなかった。
これらの結果よりn−プロピルアミンと分子内に環構造
を有するモノアミンとの混合比率には最適範囲があり、
n−プロピルアミンのアミノ基数0.3〜0.7に対してモノ
アミンのアミノ基数が0.5〜0.9の比で混合することが望
ましい。この範囲であれば単一アミンから得られるタレ
制御剤を単純混合したものに比べて高いタレ制御性能を
得ることができる。
なお本発明のタレ制御剤の配合割合は、所望のチクソト
ロピー性の程度により任意に選び得るが、通常、有機バ
インダーの重量に対して10〜40重量%で目的を達するこ
とができる。
本発明のタレ制御剤を構造するには、n−プロピルアミ
ンと、分子内の環構造を有するモノアミンとのアミン混
合物と、有機ジイソシアネートとを任意の方法で、必要
に応じて昇温下で反応させることにより製造できる。好
ましい反応方法としては、0〜60℃の温度で、不活性ガ
スの雰囲気下で攪拌しながらアミン混合物に有機ジイソ
シアネートをゆっくりと添加して反応させる方法があ
る。この反応は不活性溶剤中で行うことができる。この
場合反応に用いた溶剤は反応後に減圧蒸溜などの手段に
より除去してもよいが、使用した溶剤は塗料などに混合
されて特別に支障がなければ、タレ制御剤はこれらの溶
剤との混合物の形で使用することができる。
また、タレ制御剤の製造は、塗料などの被膜を形成する
樹脂成分中で行うこともできる。例えばアミン混合物ま
たは有機ジイソシアネートのいずれか一方を予め樹脂に
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樹脂に混合しておき、
それらの樹脂を混合することにより反応させてもよい。
[発明の作用および効果] 本発明のタレ制御剤では、第2図からも明らかなよう
に、塗料などに混合した場合に従来と比べてチクソトロ
ピー性が著しく高い。従って塗料などに配合する場合、
従来と同様のチクソトロピー性能を付与するのに少量の
添加量で済み、タレ制御剤に起因する耐水性の低下など
の各種不具合を軽減および防止することができる。また
このタレ制御剤の結晶は、例えば塗料に添加して40℃で
長時間貯蔵した場合にも変化なく、その構造粘性に変化
を来たさないことも明らかとなっている。従って経時に
おけるタレ制御性能が安定している。
また本発明のタレ制御剤は、特に焼付塗料に好適であ
る。焼付塗料は塗布後120℃以上に加熱されることによ
り硬化するが、本発明のタレ制御剤では熱による構造の
破壊が少ないので、加熱時の塗膜のタレを防止すること
ができる。
[実施例] 以下実施例および比較例により具体的に説明する。
(実施例1) トルエン660g、n−プロピルアミン17.6g、フルフリル
アミン12.8gをN2ガス雰囲気下、ディスパーで攪拌しな
がら、トルエン660g、ヘキサメチレンジイソシアネート
36gの混合物をゆっくりと滴下した。そして25℃で30分
間攪拌して実施例1のタレ制御剤を得た。
次にメラミン樹脂(ユーバン20SE−60、三井東圧化学
(株)製、不揮発分60%)を664g、アクリル樹脂(アク
リディック44-179、大日本インキ化学工業(株)製、不
揮発分50%)を1859.2g上記タレ制御剤に加え、10分間
ディスパで強く攪拌して白色不透明の揺変性樹脂を得
た。
この揺変性樹脂363.8gと、上記と同様の メラミン樹脂61.9gと上記と同様のアクリル樹脂173.3g
および紫外線吸収剤(「チヌビン900」チバガイギー
(株)製)5.0gをディスパーで攪拌し、実施例1のタレ
制御剤を樹脂固形分に対して2.5PHR含有する透明焼付塗
料を製造した。
(他の実施例、比較例) 実施例2、実施例3、実施例4および比較例1、比較例
2、比較例3、比較例4は、用いたアミン、有機ジイソ
シアネートの種類および量が異なること、また樹脂の配
合量が僅かに異なること以外は実施例1と同様である。
その組成を表2にまとめて示す。
(試験例) (1)粘度、T.I.値 上記により得られた各実施例および各比較例のタレ制御
剤を含有する透明焼付塗料について、タレ制御剤がそれ
ぞれ3PHRとなるように調整し、BH型回転粘度計、ロータ
No.3で2rpmおよび20rpmの粘度を測定し、2rpm/20rpmの
比によりT.I.値を算出した。結果を 表2を示す。
(2)貯蔵安定性 上記タレ制御剤を3PHR含有する各塗料をそれぞれ40℃で
30日間貯蔵し、上記と同様に粘度およびT.I.値を測定し
た。結果を表2に示す。
(3)塗膜物性 表1に示す各塗料を専用シンナーにてそれぞれ粘度17秒
(フォードカップNo.4、20℃)に希釈し、中塗りが施さ
れ水研された鋼板に20μの膜厚で塗装し、120℃で30分
焼付乾燥した。この試験片を60℃の温水中に30日間浸漬
する耐水試験を行い、ブリスターの発生の有無を目視で
判定して耐水性とした。結果を表2に示す。
また同様の試験片をサンシャイン・ウェザ・オ・メータ
にて2000時間促進耐候性試験を行い、クラックの発生の
有無を目視で判定して耐候性とした。塗装外観は目視で
評価し、光沢は60度/60度グロスで測定し90以上を○と
した。鉛筆硬度は鉛筆で塗膜を引掻いて傷がつかない最
高の硬度を示した。結果を表2に示す。
表2より明らかに、本発明のタレ制御剤を含有する塗料
はT.I.値が高く、かつ貯蔵安定性試験後のT.I.値との差
が少ない。即ちタレ制御性能が長期にわたって安定して
いる。また各塗膜物性についても良好な結果を示してい
る。一方比較例1では初期のT.I.値は高いが、貯蔵安定
試験後のT.I.値が極端に低下し、タレ制御性能の安定性
に劣っている。また比較例2では貯蔵安定性試験後のT.
I.値が約倍に増加しており、タレ制御性能が不安定であ
るとともに塗膜に白化が生じ塗装外観、光沢に不具合が
ある。また比較例3でタレ制御性能の安定性は良好であ
るが、耐水試験においてブリスタが発生している。
さらに、比較例4では、塗膜物性は問題がないが、チク
ソトロピー性が低く、実施例と同程度のT.I.値を得るに
は添加量をさらに多くする必要があり、実施例に比べて
他の成分の配合の自由度が小さく耐水性の低下などタレ
制御剤に起因する不具合が発生する可能性がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はアミン混合物の組成比を変えた場合の粘度変化
を示すグラフである。第2図はアミン混合物の組成比を
変えた場合のT.I.値の変化を示すグラフである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機ジイソシアネートとアミンとの反応生
    成物よりなるタレ制御剤において、 該アミンは、少なくともn−プロピルアミンと分子内に
    環構造を有するモノアミンとを含むアミン混合物よりな
    り、該アミン混合物が該有機ジイソシアネートと反応し
    た反応生成物であることを特徴とするタレ制御剤。
  2. 【請求項2】アミン混合物はn−プロピルアミンのアミ
    ノ基数0.3〜0.7に対して分子内に環構造を有するモノア
    ミンのアミノ基数が0.5〜0.9の比で混合されている特許
    請求の範囲第1項記載のタレ制御剤。
  3. 【請求項3】モノアミンはフルフリルアミンと、シクロ
    ヘキシルアミンおよびβ−フェニルエチルアミンから選
    ばれる特許請求の範囲第1項記載のタレ制御剤。
  4. 【請求項4】有機ジイソシアネートはヘキサメチレン−
    1,6−ジイソシアネートおよびトルエンジイソシアネー
    トの少なくとも一種である特許請求の範囲第1項記載の
    タレ制御剤。
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