JPH0748428A - 一液性ウレタン樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗装する前に混合する必要がなく、塗膜のフ
クレや可使時間の制約もなく、耐摩耗性、耐油性、耐溶
剤性および耐衝撃性に優れた一液性ウレタン樹脂組成物
を提供する。 【構成】 ポリテトラメチレングリコール及び／又はポ
リエステルポリオールに有機ポリイソシアネートを反応
させて得た分子末端イソシアネート基含有ウレタンプレ
ポリマーに、イソシアネート基とは実質的に反応せずに
水分により第一級又は第二級アミノ基を生成するブロッ
クアミン化合物を配合している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性、耐油性、耐
溶剤性および耐衝撃性に優れた一液性ウレタン樹脂組成
物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のウレタン樹脂組成物を含有する耐
摩耗性コーティング材としては、特公昭５５−１９９３
０号および特開昭６３−１７８１７４号に見られるよう
に、ウレタンプレポリマーと芳香族アミン化合物を塗装
前に混合して使用する二液型のものが殆どであった。そ
のため、これらコーティング材では係る混合作業の手間
に加えて特殊な吹付け材を用いる必要がある。さらに、
これらコーティング材の場合、作業が煩雑で、配合ミ
ス、混合不十分、可使時間の制約等による塗膜表面の波
打ち、クレーター、水分による塗膜のフクレ等のトラブ
ルが多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の技術の
有するこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、塗装する前に混合する必要がなく、塗
膜のフクレや可使時間の制約もなく、耐摩耗性、耐油
性、耐溶剤性および耐衝撃性に優れた一液性ウレタン樹
脂組成物を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の要旨は、ポリテトラメチレングリコール及び
／又はポリエステルポリオールに有機ポリイソシアネー
トを反応させて得た分子末端イソシアネート基含有ウレ
タンプレポリマーに、イソシアネート基とは実質的に反
応せずに水分により第一級又は第二級アミノ基を生成す
るブロックアミン化合物を配合してなる一液性ウレタン
樹脂組成物にある。

【０００５】ポリテトラメチレングリコールとしては、
平均分子量が５００から１００００、好ましくは７００
から４０００のものがよい。また、ポリテトラメチレン
グリコールにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイ
ド等を付加した物も使用することができる。

【０００６】ポリエステルポリオールとしては、「コハ
ク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、フター
ル酸、イソフタール酸、テレフタール酸等」と、「エチ
レングリコール、ジエチレングリコール、１，４−ブタ
ンジオール、トリメチロールプロパン、グリセロール、
エリスリトール、ペンタエリスリトール、ポリアルキレ
ングリコール等のポリオール」とを縮合させたポリヒド
ロキシポリエステルを挙げることができる。さらに、ポ
リエステルポリオールとしては、ポリカプロラクトンポ
リオール、ポリカーボネートポリオール、ポリアセテー
トポリオール等が挙げられ、ポリエステルポリオールの
平均分子量は５００から１００００、好ましくは７００
から４０００のものがよい。なお、上記ポリオール以外
にポリオキシアルキレンポリオール、ポリブタジエンポ
リオール、リシノール酸エステルポリオール等を適宜併
用することもできる。

【０００７】ポリオールと反応させる有機ポリイソシア
ネートとしては、例えば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ポリイソシアネート、
液状ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイ
ソシアネート、トリジンジイソシアネート、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、
テトラメチルキシリレンジイソシアネート、イソホロン
ジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、水素
添化ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添化キシ
リレンジイソシアネート等の単独又は混合物、又はビュ
レット体、イソシアヌレート体又はカルボジイミド変性
物等が挙げられる。

【０００８】上記ポリオールと有機ポリイソシアネート
は、ＮＣＯ／ＯＨ当量比＝１．５〜１００、好ましくは
２．０〜５０の範囲で、公知の方法により反応させるこ
とができる。得られたウレタンプレポリマーは、実質的
に未反応のイソシアネート基を分子末端に２個以上有す
るものである。

【０００９】次に、上記ウレタンプレポリマーに配合す
るブロックアミン化合物としては、例えばアルジミン、
ケチミン、エナミン、オキサゾリジン等が挙げられ、具
体的には第一級アミノ基、第二級アミノ基及びヒドロキ
シル基から選ばれた少なくとも２個以上の同一又は異な
る基を有する化合物（以下「化合物（Ａ）」という）と
アルデヒド類もしくはケトン類との縮合物、さらに上記
化合物（Ａ）とアルデヒド類もしくはケトン類より得ら
れるケチミンアルコールまたはオキサゾリジンアルコー
ルに上記有機ポリイソシアネートを反応させた、分子中
にケチミンもしくはオキサゾリジンを２個以上有する化
合物等が挙げられる。

【００１０】化合物（Ａ）の代表的なものとしては、例
えば第一級アミノ基とヒドロキシル基とを有する化合
物、第二級アミノ基とヒドロキシル基とを有する化合
物、第一級アミノ基と第二級アミノ基とを有する化合
物、第一級アミノ基・第二級アミノ基およびヒドロキシ
ル基を有する化合物、２個の第一級アミノ基を有する化
合物、２個の第二級アミノ基を有する化合物、第二級ア
ミノ基と２個のヒドロキシル基とを有する化合物等があ
り、具体的には、例えば２−（２−アミノエトキシ）エ
タノール、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン、ω−
ヒドロキシヘキシルアミン，Ｎ−メチル−１，６−ヘキ
サンジアミン、ジエチレントリアミン、Ｎ−（２−ヒド
ロキシエチル）エチレンジアミン、３−アミノエチルピ
ペリジン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、
１−アミノ−３−アミノメチル−３，５，５−トリメチ
ルシクロヘキサン、Ｎ−（メチルアミノエチル）ピペラ
ジン、アニリン、トルイジン、キシリジン、イソホロン
ジアミン、ジアミノシクロヘキサン、ジアミノジフェニ
ルメタン、キシリレンジアミン、ジアミノベンゼン、ジ
アミノメチルノルボルナン、ジアミノメチルビシクロヘ
プタン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプ
ロパノールアミン、ヘキサノールアミン等が挙げられ
る。

【００１１】また、アルデヒド類もしくはケトン類とし
ては、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プ
ロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、トリメチルア
セトアルデヒド、バレロアルデヒド、アクロレイン、ク
ロトンアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、メチルヘプ
テノン、シクロヘキサノン、イソホロン、アセトフェノ
ン等が挙げられる。なお、これら化合物（Ａ）とアルデ
ヒド類もしくはケトン類との反応は、公知の反応条件に
より行うことができる。

【００１２】上記ブロックアミン化合物の配合量は、上
記ウレタンプレポリマー１００重量部に対し１〜１００
重量部が好ましい。なお、上記ウレタンプレポリマーに
ブロックアミン化合物を配合する場合、さらに無機充填
剤、有機物処理無機充填剤、チクソトロピック性付与
剤、可塑剤、溶剤、接着性付与剤、着色剤、安定剤、レ
ベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃
剤等を適宜配合することができる。

【００１３】

【作用】本発明の一液性ウレタン樹脂組成物は、組成中
に含有するブロックアミン化合物が空気中の水分で加水
分解され、第一級又は第二級アミンを生成し、さらに、
遊離の分子末端イソシアネートと反応し、ウレタン架橋
ポリマーを生成する。このウレタンプレポリマーは、生
成した第一級又は第二級アミンとの反応性が高く、さら
に生成したウレタン架橋ポリマーは耐摩耗性、耐溶剤
性、耐油性および耐衝撃性に優れている。係る樹脂組成
物は貯蔵安定性に優れ、ハケ、ローラー、スプレー等に
よる施工が可能であり、金属、ゴム、プラスチック、ガ
ラス、陶器、コンクリート、木材等の表面にコーティン
グすることにより、耐摩耗性を向上することができる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明の実
施態様を具体的に説明するが、本発明は実施例により何
ら限定されるものではない。なお、以下において、部お
よび％は重量基準である。

【００１５】〔実施例１〕「ポリテトラメチレングリコ
ール（平均分子量１２００）と水添ジフェニルメタンジ
イソシアネートをＮＣＯ／ＯＨ当量比＝２．０で反応さ
せて得た末端ＮＣＯ基含有率＝４．９％のウレタンプレ
ポリマー１００部」、「ヘキサノールアミンにシクロヘ
キサンを等モルで反応させて得たケチミンアルコール３
モルとビュレット化ヘキサメチレンジイソシアネート１
モルより得たブロックアミン化合物４３部」および「キ
シレン３０部」を混合して一液性ウレタン樹脂組成物を
得た。

【００１６】そして、この一液性ウレタン樹脂組成物を
エアスプレーで離型紙上に塗布し、室温で乾燥して、約
１mm厚みのフィルムを得た。この塗膜の貯蔵安定性、物
性、摩耗指数および油中膨潤率を以下の表１に示す。

【００１７】〔実施例２〕「ポリテトラメチレングリコ
ール（平均分子量２０００）とテトラメチルキシリレン
ジイソシアネートをＮＣＯ／ＯＨ当量比＝２．９で反応
させて得た末端ＮＣＯ基含有率＝５．０％のウレタンプ
レポリマー１００部」、「ジエタノールアミンとプロピ
オンアルデヒドを等モルで反応させて得た２−（２−エ
チル−１，３−オキサゾリジン−３−イル）−エタノー
ル３モルに対し、ビュレット化ヘキサメチレンジイソシ
アネート１モルを反応させて得たトリオキサゾリジン化
合物１７部」、「トルエン２５部」および「シクロヘキ
サノン２５部」を混合して一液性ウレタン樹脂組成物を
得た。そして、この樹脂組成物からなる塗膜に関して同
上項目について試験した結果を以下の表１に示す。

【００１８】〔実施例３〕「１，６−ヘキサンジオール
とジエチルカーボネートより得られたポリカーボネート
ジオール（平均分子量２０００）と水添ジフェニルメタ
ンジイソシアネートとをＮＣＯ／ＯＨ当量比＝３．４で
反応させて得た末端ＮＣＯ基含有率＝７．０％のウレタ
ンプレポリマー１００部」、「ジアミノメチルビシクロ
ヘプタンにトリエチルアセトアルデヒドを当量反応させ
て得たジアルジミン２８部」および「キシレン５０部」
を混合して一液性ウレタン樹脂組成物を得た。そして、
この樹脂組成物からなる塗膜に関して同上項目について
試験した結果を以下の表１に示す。

【００１９】〔実施例４〕「ポリエチレンアジペートジ
オール（平均分子量１５００）と液状ジフェニルメタン
ジイソシアネートをＮＣＯ／ＯＨ当量比＝２．４で反応
させて得た末端ＮＣＯ基含有率＝５．５％のウレタンプ
レポリマー１００部」、「ジエタノールアミンとブチル
アルデヒドを等モルで反応させて得た２−（２−プロピ
ル−１，３−オキサゾリジン−３−イル）−エタノール
２モルとヘキサメチレンジイソシアネート１モルとの反
応で得たジオキサゾリジン１６部」および「キシレン５
０部」を混合して一液性ウレタン樹脂組成物を得た。そ
して、この樹脂組成物からなる塗膜に関して同上項目に
ついて試験した結果を以下の表１に示す。

【００２０】〔比較例〕「ポリオキシプロピレングリコ
ール（平均分子量２０００）と２，４−トリレンジイソ
シアネートをＮＣＯ／ＯＨ当量比＝２．４で反応させて
得た末端ＮＣＯ基含有率＝４．９％のウレタンプレポリ
マー１００部」、「ヘキサノールアミンにシクロヘキサ
ンを等モルで反応させて得たケチミンアルコール３モル
とビュレット化ヘキサメチレンジイソシアネート１モル
より得たブロックアミン化合物４３部」および「キシレ
ン３０部」を混合して一液性ウレタン樹脂組成物を得
た。そして、この樹脂組成物からなる塗膜に関して同上
項目について試験した結果を以下の表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１に明らかなように、本実施例に係る一
液性ウレタン樹脂組成物の塗膜は、摩耗指数が小さくて
耐摩耗性に優れている。また、油中膨潤率が低く、フク
レが発生しにくい。しかし、ポリオキシプロピレングリ
コールを用いた比較例の塗膜は摩耗指数が大きく、耐摩
耗性が悪い。また、油中膨潤率が大きいので、フクレが
発生しやすい。

【００２３】

【発明の効果】 本発明のウレタン樹脂組成物は一液型であるため、
二液型のような配合、混合作業が不要であり、作業能率
がよく、可使時間の制約を受けることがない。 空気中での硬化が速やかでかつ硬化した塗膜は発泡
することがない。 耐摩耗性、耐油性、耐溶剤性および耐衝撃性に優
れ、金属、ゴム、プラスチック、ガラス、陶器、コンク
リート、木材等の表面にコーティングした場合には優れ
た耐摩耗性を発揮する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリテトラメチレングリコール及び／又
   はポリエステルポリオールに有機ポリイソシアネートを
   反応させて得た分子末端イソシアネート基含有ウレタン
   プレポリマーに、イソシアネート基とは実質的に反応せ
   ずに水分により第一級又は第二級アミノ基を生成するブ
   ロックアミン化合物を配合してなる一液性ウレタン樹脂
   組成物。