JPH0693078A - 焼付け変色が少ないブロックイソシアネート含有樹脂組成物 - Google Patents

焼付け変色が少ないブロックイソシアネート含有樹脂組成物

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JPH0693078A
JPH0693078A JP4242008A JP24200892A JPH0693078A JP H0693078 A JPH0693078 A JP H0693078A JP 4242008 A JP4242008 A JP 4242008A JP 24200892 A JP24200892 A JP 24200892A JP H0693078 A JPH0693078 A JP H0693078A
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JP
Japan
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resin
weight
blocked isocyanate
diisocyanate
parts
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Withdrawn
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JP4242008A
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Inventor
Kenji Sugimoto
権司 杉本
Kazuki Saka
和樹 坂
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 粉体塗料用として、焼付時の変色が少ない極
めて有用なブロックイソシアネート含有樹脂を提供す
る。 【構成】 モル比でジイソシアネート100に対し、ブ
ロック化剤5〜30を反応させた後に、未反応のジイソ
シアネートを蒸留除去して得られるハーフブロックイソ
シアネート(A)と、活性水素を有する樹脂(B)を、
(A)のNCO量/(B)の活性水素量=0.4〜1.
2で反応させて得られるブロックイソシアネート含有樹
脂100重量部と、セミカルバジド基を有する化合物
0.1〜5重量部を配合してなる樹脂組成物

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明の樹脂は、粉体塗料として
用い、主に金属等の塗装に使用する。
【0002】
【従来の技術】有機溶剤系塗料は、安全および衛生性等
の問題から使用環境が厳しさを増しており、塗料および
塗装業界においては、脱溶剤型塗料へとシフトする状況
となりつつある。ポリウレタン塗料に関しては、主剤で
あるポリオールあるいは硬化剤であるポリイソシアネー
トを、有機溶剤に溶解して使用する溶剤系が主流を占め
ている。
【0003】粉体塗料は、火災の危険性が少なく、塗料
を回収して再使用できるので環境汚染も少なく、また厚
膜形成が可能であり、塗膜物性の向上が期待できるの
で、ポリウレタン塗料も粉体化の要求が高まってきてい
る。ポリウレタン塗料の粉体化の一つの方法として、ジ
イソシアネートとブロック化剤を反応して得たハーフブ
ロックイソシアネートと、活性水素を持つアクリル樹脂
およびエステル樹脂との反応物を硬化剤として、これを
主剤であるアクリル樹脂およびエステル樹脂とブレンド
して粉体化することが、特公昭61−18585号、特
公昭61−18586号公報などに記載されている。
【0004】然るに、この方法の欠点はハーフブロック
イソシアネートの製造に際し、必然的に副生物としてジ
ブロック体が生成するため、未反応のジイソシアネート
が残留することにあり、活性水素を持つ樹脂と反応させ
ると、未反応のジイソシアネートと樹脂中の活性水素と
が架橋反応してしまい、粉体塗料として重要な要件であ
る樹脂の溶融流動性が、著しく劣ることにある。
【0005】本発明者らは、ハーフブロックイソシアネ
ートを製造するに際し、過剰のジイソシアネートと、少
量のブロック化剤を反応させて、生成するハーフブロッ
ク体の比率を上げるとともに、反応後に蒸留して未反応
のジイソシアネートを除去して用いれば、溶融流動性に
優れる粉体樹脂にすることができることを見出してい
る。しかし、塗装焼付け時に変色し、外観を損ねる欠点
があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】塗装焼付け時の変色を
少なくする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を重ねた結果、セミカルバジド基を有する化合物を添加
することにより、塗装焼付け時に変色の少ない樹脂組成
物にすることができることを見出した。即ち、本発明は
モル比でジイソシアネート100に対し、ブロック化剤
5〜30を反応させた後に、未反応のジイソシアネート
を蒸留除去して得られるハーフブロックイソシアネート
(A)と、活性水素を有する樹脂(B)を、(A)のN
CO量/(B)の活性水素量=0.4〜1.2で反応さ
せて得られるブロックイソシアネート含有樹脂100重
量部と、セミカルバジド基を有する化合物0.1〜5重
量部を配合してなる樹脂組成物に関する。
【0008】本発明に用いられるジイソシアネートとし
ては、脂肪族、芳香族、脂環式のジイソシアネートであ
り、その例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート
(HDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、キ
シリレンジイソシアネート(XDI)、4,4’−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート(MDI)、4,4’−
メチレンビス〔シクロヘキシルイソシアネート〕(水添
MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)等
であり、好ましくは、塗膜としたときに、黄変性の小さ
いヘキサメチレンジイソシアネートおよびイソホロンジ
イソシアネートである。
【0009】本発明において、ハーフブロックイソシア
ネートの製造は、モル比でジイソシアネート100に対
し、ブロック化剤が5〜30であることが必要で、5未
満だと生成するハーフブロック体の比率は良くなるが、
得られる量は少なく、工業的に不利であり、30を越え
るとハーフブロック体の収率が悪くなるとともに、生成
するジブロック体の量が多くなり、このため活性水素を
有する樹脂と反応して得られる樹脂のブロッキング性が
悪くなるので好ましくない。また、未反応のジイソシア
ネートが残留すると、活性水素を有する樹脂と反応させ
る際に、架橋反応してしまい、得られた樹脂が溶融しな
くなるので蒸留が必要である。蒸留は、例えば薄膜蒸発
罐等で行うことが好ましい。
【0010】本発明に用いられるブロック化剤として
は、フェノール系、アルコール系、活性メチレン系、メ
ルカプタン系、酸アミド系、酸イミド系、ラクタム系、
イミダゾール系、尿素系、オキシム系、アミン系、イミ
ド系化合物等が使用でき、具体例としては、例えばフェ
ノール、クレゾール、エチルフェノール、ブチルフェノ
ール、2−ヒドロキシピリジン、ブチルセロソルブ、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コール、ベンジルアルコール、メタノール、エタノー
ル、2−エチルヘキサノール、マロン酸ジメチル、マロ
ン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、
アセチルアセトン、ブチルメルカプタン、ドデシルメル
カプタン、アセトアニリド、酢酸アミド、、コハク酸イ
ミド、マレイン酸イミド、ε−カプロラクタム、δ−バ
レロラクタム、γ−ブチロラクタム、イミダゾール、2
−メチルイミダゾール、尿素、チオ尿素、エチレン尿
素、ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、ア
セトンオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘ
キサノンオキシム、ジフェニルアミン、アニリン、カル
バゾール、エチレンイミン、ポリエチレンイミン等であ
り、好ましくはラクタム系が良く、特にε−カプロラク
タムが良い。
【0011】本発明に用いられるセミカルバジド化合物
としては、上記ジイソシアネートまたは、それらから誘
導され、末端にイソシアネート基を有するビュレット、
ウレタン、イソシアヌレート体プレポリマーと、ヒドラ
ジン誘導体を反応して得られるものであって、例えば下
記の化学式で表されるものである。式中のR1 ,R2
アルキル基であり、具体例としては、メチル、エチル、
プロピル、ブチル基等である。Mは二官能アルコールで
ある。
【0012】
【化1】
【0013】
【化2】
【0014】
【化3】
【0015】
【化4】
【0016】ヒドラジン化合物の使用量は、0.1重量
部未満だと十分な効果が得られず、5重量部を越えて添
加するとゲル分率が下がり、塗膜の強度、耐溶剤性が悪
くなるので、0.1〜5重量部の範囲が適切である。本
発明に用いられる活性水素を有する樹脂としては、公知
のポリオール、例えばアクリルポリオール、ポリエステ
ルポリオール、含フッ素ポリオール等であり、ガラス転
移温度35℃以上で、120℃における溶融粘度が50
000Poise以下の活性水素を有する樹脂が好まし
い。
【0017】本発明は、(A)のNCO量/(B)の活
性水素量=0.4〜1.2であることが好ましい。0.
4未満であると塗装焼付時の架橋度が少なく、塗膜強度
が得られず、1.2を超えるとフリーのNCOが空気中
の水分と反応し、品質が安定しないためである。本発明
のブロックイソシアネート含有樹脂は、(A)のNCO
量と(B)の活性水素量の比が0.4〜0.9で反応し
て得た樹脂は自己硬化能があり、それ自身塗料として使
用できる。また0.9を超え1.2以下で反応して得ら
れた樹脂は、上記のポリオールと組み合わせて、ポリウ
レタン塗料用の硬化剤として使用することもできる。
尚、塗料とする際には、有色顔料、体質顔料等を必要に
応じて加えてもよく、硬化反応を促進させるために、有
機スズ化合物、3級アミン化合物などの触媒を添加して
もよい。さらに、光劣化、酸化劣化防止のためにヒンダ
ードフェノール系、ベンゾトリアゾール系、ヒンダード
アミン系等の安定剤を添加することもできる。
【0018】
【実施例】以下、実施例および参考例等により、具体的
に説明するが、本発明はこれらにより限定されるもので
はない。なお、例中の測定及び使用機器等は以下の如く
である。分子量および分子量分布は、ゲル浸透クロマト
グラフ(GPC)で測定して求めた。
【0019】NCO含有量は、過剰のジーnーブチルア
ミンを添加して、イソシアネートと反応させた後、未反
応のアミンの量を塩酸で逆滴定して求めた。粉砕は、日
立電気(株)製コーヒーミル(CM603)で粉砕し、
100メッシュで篩った。焼付け変色の測定は、100
メッシュパスの試料0.5gを20φの錠剤成型機で成
型し、テフロン板上にのせ、200℃の電気オーブン中
で30分間焼付けし、スガ試験機(株)製のカラーメー
タ(MODEL SM5)で色差(ΔE)を測定した。
【0020】ゲル分率は、100メッシュパスの試料
0.1gを、テフロン板上にのせ、200℃の電気オー
ブン中で30分間焼付けした後に剥ぎとり、400メッ
シュの金網で包んで20℃のアセトン50ccに浸し、
24時間後に取り出して、120℃で1時間乾燥した重
量を、元の重量で除し、百分率で求めた。ポリオールと
しては、大日本インキ化学工業(株)製のポリエステル
ポリオール(ファインディックM8020)を使用し
た。
【0021】
【合成例】(ハーフブロック体の合成) 攪拌翼を取り付けた四つ口フラスコに、HDIを5モル
と、ε−カプロラクタムの1モルを入れ、70℃で5時
間攪拌を続けて反応を終了した。つぎに、この反応液を
流下式薄膜蒸留装置で、1回目0.5mmHg/120
℃、2回目0.1mmHg/120℃の条件下で蒸留
し、生成物272gを得た。この生成物の分子量分布と
NCO含有量を測定した結果、ハーフブロック体が面積
%で92.8、ジブロック体が7.2、HDIが0.1
%以下であり、NCO含有量は13.9wt%であっ
た。
【0022】
【実施例1】合成例1のハーフブロック体と、ポリエス
テルポリオールを、NCO/OH=0.8になるように
配合した樹脂100重量部に、1,6−ヘキサメチレン
ビス(N,Nジメチルセミカルバジド)0.1重量部、
ジブチルチンラウレート0.1重量部を添加し、120
℃の混練機で30分間練り、得られた塊状の樹脂組成物
を粉砕し、焼付け時の変色とゲル分率を測定した。
【0023】
【実施例2】合成例1のハーフブロック体と、ポリエス
テルポリオールを、NCO/OH=0.8になるように
配合した樹脂100重量部に、1,6−ヘキサメチレン
ビス(N,Nジメチルセミカルバジド)1重量部、ジブ
チルチンラウレート0.1重量部を添加し、120℃の
混練機で30分間練り、得られた塊状の樹脂組成物を粉
砕し、焼付け時の変色とゲル分率を測定した。
【0024】
【実施例3】合成例1のハーフブロック体と、ポリエス
テルポリオールを、NCO/OH=0.8になるように
配合した樹脂100重量部に、1,6−ヘキサメチレン
ビス(N,Nジメチルセミカルバジド)5重量部、ジブ
チルチンラウレート0.1重量部を添加し、120℃の
混練機で30分間練り、得られた塊状の樹脂組成物を粉
砕し、焼付け時の変色とゲル分率を測定した。
【0025】
【実施例4】合成例1のハーフブロック体と、ポリエス
テルポリオールを、NCO/OH=0.8になるように
配合した樹脂100重量部に、ビュレット−トリ(ヘキ
サメチレン−N,N−ジメチルセミカルバジド)1重量
部、ジブチルチンラウレート0.1重量部を添加し、1
20℃の混練機で30分間練り、得られた塊状の樹脂組
成物を粉砕し、焼付け時の変色とゲル分率を測定した。
【0026】
【実施例5】合成例1のハーフブロック体と、ポリエス
テルポリオールを、NCO/OH=0.8になるように
配合した樹脂100重量部に、1,1,1’,1’−テ
トラメチル−4,4’(メチレン−ジ−P−フェニレ
ン)ジセミカルバジド1重量部、ジブチルチンラウレー
ト0.1重量部を添加し、120℃の混練機で30分間
練り、得られた塊状の樹脂組成物を粉砕し、焼付け時の
変色とゲル分率を測定した。
【0027】
【実施例6】合成例1のハーフブロック体と、ポリエス
テルポリオールを、NCO/OH=1.2になるように
配合した樹脂100重量部に、1,6−ヘキサメチレン
ビス(N,Nジメチルセミカルバジド)2重量部、ジブ
チルチンラウレート0.1重量部を添加し、120℃の
混練機で30分間練って得られた塊状の樹脂組成物を5
0wt%、ポリエステルポリオールを50wt%になる
ように配合し、更に120℃の混練機で30分間練り、
得られた塊状の樹脂組成物を粉砕して、焼付け時の変色
とゲル分率を測定した。
【0028】
【比較例1】合成例1のハーフブロック体と、ポリエス
テルポリオールを、NCO/OH=0.8になるように
配合した樹脂100重量部に、ジブチルチンラウレート
0.1重量部を添加し、120℃の混練機で30分間練
り、得られた塊状の樹脂組成物を粉砕し、焼付け時の変
色とゲル分率を測定した。
【0029】
【比較例2】合成例1のハーフブロック体と、ポリエス
テルポリオールを、NCO/OH=0.8になるように
配合した樹脂100重量部に、ジブチルチンラウレート
10重量部を添加し、120℃の混練機で30分間練
り、得られた塊状の樹脂組成物を粉砕し、焼付け時の変
色とゲル分率を測定した。
【0030】以上の測定結果を表1に示す。比較例1
は、セミカルバジド基を有する化合物を添加しない場
合、焼付け変色が著しく劣る例である。比較例2は、セ
ミカルバジド基を有する化合物を、5重量部を越えて用
いると、ゲル分率が下がり、好ましくなくなる例であ
る。
【0031】
【表1】
【0032】
【発明の効果】本発明のブロックイソシアネート含有樹
脂組成物は、焼付け時の変色が少なく、粉体塗料として
極めて有用なものとなる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モル比でジイソシアネート100に対
    し、ブロック化剤5〜30を反応させた後に、未反応の
    ジイソシアネートを蒸留除去して得られるハーフブロッ
    クイソシアネート(A)と、活性水素を有する樹脂
    (B)を、(A)のNCO量/(B)の活性水素量=
    0.4〜0.9で反応させて得られるブロックイソシア
    ネート含有樹脂100重量部と、セミカルバジド基を有
    する化合物0.1〜5重量部を配合してなる樹脂組成物
  2. 【請求項2】 モル比でジイソシアネート100に対
    し、ブロック化剤5〜30を反応させた後に、未反応の
    ジイソシアネートを蒸留除去して得られるハーフブロッ
    クイソシアネート(A)と、活性水素を有する樹脂
    (B)を、(A)のNCO量/(B)の活性水素量=
    0.9〜1.2で反応させて得られるブロックイソシア
    ネート含有樹脂50重量部と、活性水素を有する樹脂5
    0重量部、セミカルバジド基を有する化合物0.1〜5
    重量部を配合してなる樹脂組成物
JP4242008A 1992-09-10 1992-09-10 焼付け変色が少ないブロックイソシアネート含有樹脂組成物 Withdrawn JPH0693078A (ja)

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Effective date: 19991130