JPS59170153A - 液体塗料の被膜を基体に被着する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマルチ−イソシアネート架橋剤で硬化したポリ
オール改合体、特に硬化チャンバーを必要としないガス
状第三アミン触媒の存在で硬化しうるかかる重合体シス
テムに関する。

蒸気透過硬化性塗料（ｖａｐｏｒ　ｐｅｒｍｅａｔｉｏ
ｎ　ｃｕｒａｂｌｅｃｏａｔｉｎｇｓ　）は芳香族ヒド
ロキシル官能重合体およびマルチ−イソシアネート架橋
剤を配合した塗料のクラスであり、この場合その塗布被
膜はガス状第三アミン触媒に曝して硬化する。ガス状第
三アミン触媒を経済的に、かつ安全に含有および処理す
るために、例えば、アメリカ特許第８８５１４０２およ
び３９３１６８４号明細書に記載されているように硬化
チャンバーが開発されている。代表的な硬化チャンバー
は被覆基体を運ぶコンベアーを通す殆んど空間の矩形ボ
ックスである。このボックスには、例えば窒素または二
酸化炭素の如き不活性担体ガろにより生ずる蒸気第三ア
ミンの入口および出口、並びにチャンバーの入口および
出口でチャンバー内に蒸気第三アミン触媒の導入を増加
させる装置を設けている。更に、入口および出口には酸
素が第三アミン触媒により曝発条件に達成するために硬
化チャンバーへの酸素の進入を制限する装置を含んでい
る。塗料の硬化は外部熱源を必要としないで速やかに行
うことができる。しかし、この種の硬化チャンバーは多
額の投資を必要とするばかりか、硬化チャンバーがプラ
ントに占める空間が大きい欠点がある。例えば、この種
のチャンバーは硬化被覆基体と蒸気アミン雰囲気。

との接触時間を十分にするために１．３１ｃｍ　（４Ｇ
フィート）または１．６４　ｃｍ、（５０フイート）ま
たはこれより長くする。また、硬化チャンバーは大型部
品、例えば自動車部品を硬化処理するために特別に設計
する必要がある。また、チャンバーを据付ける場合に、
その製造、運転および保全に多額の経費を必要とする。

かかる蒸気透過硬化チャンバーの代りに二成分噴霧シス
テムを用いることができる。例えば、通常の噴霧装置は
触媒源から分離させる液体塗料を５噴霧するのに適用す
るスプレーガンを含んでいる。

この装置にはスプレー先端のすぐ前にミキシングヘット
またはマニホールドがｒＲケられている。スプレープロ
セスにおけるかがる遅延混合は触媒および塗料を年明ゲ
ル化する機会を１獲小にしている。１゜上記二成分また
は触媒噴霧については「フィニツシングハンドブック（
Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ　Ｈａｎｄｂｏｏｋ）　Ｊ第傷章、
ページ２２７　（１，９７８）　；第３８巻、Ａ６（１
９７５年６月）；ページ４．８〜５４　（１９７８年３
月）；おヨヒ第４梧、ページ１９５〜２３０１＋ｉ特に
ページ２２８（１９８１）に記載されている。

必要に応じ、溶剤に分散する・嵌体触媒は液体塗料とし
てスプレーガンに空気圧下で供給することが知られてい
る。

他の複式噴霧方法ではアメリカ特許第３９６０６４４４
゜号明細書に提案されているように液体塗料および触媒
成分を別々の２個の噴霧ノズルから同時に噴霧している
。アメリカ特許第８０４９４８９号明細書にはガンから
の出口の直前において噴霧化チーｙｙバーにおけるスプ
レーガン内で促進剤または触媒および樹脂を予備混合す
るスプレーガンが設けられている。アメリカ特許第３５
．３５１５１号明ａ書にはポリエステル樹、脂を噴霧す
る際にスプレーガンにおいて水および増粘剤を殆んど乾
燥性液体ポリエステル樹脂に選択添加することが記載さ
れている。アメリカ特許第８８９３６２１号明細書には
第１ノズル対からの液体促進樹脂の無気噴霧および第２
ノズル対からの低圧空気噴霧化液体触媒を放出し、基体
に堆積する直前でスプレーガンから放出される各噴霧化
流を交差させることによってこれらの流れを混合する多
頭ノズル　スプレーガンが記載されている。アメリカ特
許第４８２２４６０号明細書にはスプレーノズルのミキ
シングヘッドにおいてポリエステル樹脂およびシクロヘ
キサノンに溶解した過酸化ベンゾイル触、媒を混合する
通常の二成分スプレーノズルを用いることが提案されて
いる。アメリカ特許第、１ｉ２４９３０４号明細書には
塗料および触媒をスプレーガンに供給しない期間中混合
チャンバーをフラッシュする溶剤洗浄ラインを設けるこ
とによってスプレーガンを使用しない期間中スプレーガ
ンのミキシングヘッド内での触媒添加液体樹脂の重合可
能性を除去することが記載されている。アメリカ特許第
８１７９８４１号明細書には樹脂および触媒を含む多成
分システムのためのスプレーガン内の他のミキシングヘ
ッドが記載されている。

アメリカ特許第１８４１０７６号明細書Ｇこは凝固性ゴ
ムおよび１疑固性蒸気流を２個の別々のスプレーノズル
から放射し、これらの噴霧を交差させることが記載され
ている。同様に、アメリカ特許第２２４９２０５号明細
書には２個の別々のスプレーガンを設け、除去しうるラ
テックスおよび噴霧流体凝固剤の流れを交差させ、混合
流を店体に被着することが記載されている。また、アメ
リカ特許第４１９５１４８号（および４２８４４４５号
ン。

明ａ書にはポリウレタンプレポリマーおよびイン１シア
ネート硬化剤の混合物を噴霧するために上述するように
普通の内部混合スプレーガンを用いることが記載されて
いる。

後述する実施例に記載しているように、蒸気透過硬化性
塗料を使用するために普通の２成分混合スプレーノズル
を１尺択することは、スプレーガンが十分つまり、かつ
噴霧が止るように触媒添加液体塗料がゲル化するために
望ましくない。それ故、蒸気透過硬化性塗料を噴霧する
のに用いる新しい方法が要求されていた。本発明はかか
る新規な噴霧方法に指向する。

本発明は芳香族ヒドロキシル基を有する化合物および必
要に応じ不安定（ｆｕｇｉｔ　ｉｖｅ　）有機溶剤に分
散するマルチ−イソシアネート架橋剤からなる液、５体
塗料の被膜を基体に被着する方法にある。液体塗料は、
硬化させる熱を作用させることなく蒸気第三アミン触媒
の存在で常温において速やかに硬化する。本発明の新規
な方法は触媒量の蒸気第三アミンを含む噴霧ガスの均質
混合物からなる噴霧ガス流を形成し；前記液体塗料をか
かる蒸気触媒アミンを含む噴霧ガス流で噴霧化し；およ
び噴霧化物を基体に吹付けて被膜を形成することからな
る。噴霧ガスは不活性ガスまたは空気（例えば分子酸素
）にすることができる。噴霧ガス流の温度および圧力を
調節して蒸気第三アミン触媒の所望濃度を得ることがで
き、この場合付加担体ガスを本発明の方法は硬化被膜の
性能を犠牲にすることなく蒸気透過硬化性塗料を硬化す
るのに大きな負担および高価な硬化チャンバーを必要と
しない利点を有している。また、本発明においては新規
な蒸気アミン触媒噴霧方法によりチャンバーにおいて硬
化するのに不適当なまたは非実用的な種々さまざまな部
品に塗料を被着することができる利点を有する。また、
本発明においては被着した被膜の硬化速度が速やかであ
り、かつ硬化チャンバー内で得られる硬化速度にほぼ等
しい利点を有する。更に、また本発明においては後述す
る実施から期らかなように新規な蒸気アミン触媒噴霧方
法１がインシアネートクラスが蒸気透過硬化技術料Ｇこ
用いるのに好ましくない脂肪族イソシアネートのみを含
有するマルチ−イソシアネート硬化剤を使用できる＋Ｕ
点を有する。

本発明の新規な蒸気アミン触媒噴霧方法を達成するのに
、硬化チャンノく−を用いる従来の蒸気透過硬化技術に
比較して経費を著しく軽減できる。

すなわち、新規な蒸気アミン触媒噴ス写方法（こ必要と
ぎれる装置はアミン発生器、通常の単一成分スプレーガ
ン、通常のペイント吹付室またはフード、および通常の
アミンスクラビング装置から構成されている。スプレー
ガンおよび吹付室を除いて、池の装置は通常の蒸気透過
硬化性塗料を硬化チャンバーにおいて用いる場合に必要
である。しかしながら、スプレーガンおよび吹付室は普
通の塗料ラインを有するプラン）Ｇこおいて一般的にか
つ普通に用いられている。塗料は新規な蒸気アミン触媒
噴霧方法に用いるために配合において、しかもおそらく
は粘度調節のため変える必要がなし）。それ故、本発明
は現在一般的な針設のペイントスプレー　ラインに適用
でき、かつ実施することカダできる。後述する記載およ
び実施例から明ら力）なように、被覆部品は被覆に追従
して短し）時間、例Ｉえば５〜１５分以内で容易に処理
でき、この事Ｇま一層短いラインをプラントにおいて用
１．ｚること力（できることを意味する。更に、実施例
Ｇこ押ｌ／）で説明するように、ゆるやかな強制通風加
熱を被覆基体に作用する場合には、被膜からの溶剤除を
速や力）にし、硬化時間が著しく減少する。

本発明の蒸気アミン触媒噴霧方法Ｇこ用し）ることので
きる液体塗料において、実質的に任意の蒸気透過硬化性
塗料配合を本発明の新規な方法（こよって硬化すること
ができる。代表的な蒸気透過硬化性塗料は芳香族ヒドロ
キシル官能重合体また＆ま樹脂、一般的に有意量の芳香
族イソシアネートを含有するマルチ−イソシアネート硬
化剤、および必要に応じて不安定有機溶剤からなる。芳
香族ヒドロキシル含有重合体または樹脂についてはアメ
リカ特許第３４０９５７９号明細書に記載されており、
ベンジルエーテルまたはポリ゛エーテルフェノール樹脂
が好ましいフェノール−アルデヒド樹脂（レゾール、ノ
ボラックおよびレジトールを含む）、液体ポリイソシア
ネート、および有機溶剤をこ分散する第三アミ／硬化剤
（蒸気状態で生成できる）からなる結合剤組成物が記載
されている。アメリカ特許第８６７６８９２号明細書に
はボ１ノエーテルフェノールまたはメチロール末端フェ
ノール（レゾール）樹脂、液体ポリイソシアネートおよ
び塩基性硬化剤からなる有機溶剤性樹脂組成物カダ記載
されている。また、アメリカ特許第３４２９８４８号明
細書にはシランが添加された上記アメリカ特許第８４．
０９５７９号明細書の組成物と類似する組成物について
記載されている。

アメリカ特許第３７８９０４１４号明細書の発明はヒド
ロキシ安息香酸でキャプドしたボ９エポキシド樹脂、ポ
リイソシアネートおよびガス状態で生成できる第三アミ
ンからなる硬化性組成物Ｇこ同けられている。アメリカ
特許第３８２２２２６号明細書には不飽和脂肪酸、油、
脂肪酸エステル、ブタジェンホモポリマー、ブタジェン
共重合体、アルコールおよび酸から選択する不飽和材料
と反応したフェノール；ポリイソシアネート；およびガ
ス状態で生成できる第三アミンからなる硬化性組成物が
記載されている。アメリカ特許第８８３６４９１＠明細
書にはヒドロキシ安息香酸でキャプドしたヒドロキシ官
能性重合体（例えばポリエステル、アクリル酸系誘導体
、ポリエーテルなど）；ポリイソシアネート；およびガ
ス状態で生成できる第三アミンからなる硬化性組成物が
記載されている。イギリス特許第１３６９３５１号明細
書には蒸気アミンに曝すことによりまたは液体アミンと
接触することにより硬化しうる樹脂組成物について記載
されており、この組成物はポリイソシアネート、および
ジフェノール酸でキャブドしたヒドロキシルまたはエポ
キシ化合物を含んでいる。イギリス特許第１８５１８８
１　号明細書にはポリヒドロキシ、ポリエポキシまたは
ポリカルボキシル樹脂を７エノールおよびアルデヒドの
反応生成物で変性することが記載されており、この変性
樹脂は架橋を形成するためにおよび組成物を硬化するた
めに液体またはガス状第三アミンの存在でポリイソシア
ネートと反応できるフェノールヒドロキシル基を含有し
ていない。上述する引用文献に記載されている多くの材
料は［蒸気透過硬化（Ｖａｐｏｒ　Ｐｅｒｍｅａｔｉｏ
ｎ　Ｃｕｒｉｎｇ）　Ｊと頭名のつけられた論′文に記
載されている（　ｒＦＡＴＩＰＥ。

Ｃｏｎｇｒｅｓｓ　Ｊ　１１　、Ｐ　８３５〜８４２　
（１９７２））。

アメリカ特許第２９６７１１７号明細書にはガス状第三
アミンあ存在で硬化するポリヒドロキシポリエステルお
よびポリイソシアネートからなる塗料が記載されている
。アメリカ特許第４２６７２３９号明細書にはノ（う・
ヒドロキシ安息香酸をアルキド樹脂と反応させ、生成物
をイソシアネート硬化剤で、心安に応じて蒸気第三アミ
ン触媒で硬化することが記載されている。アメ１）力特
許第４２９８６５８号明細書にはイソシアネート硬化剤
で、必要に応じて蒸気第三アミンで硬化する２、６−ジ
メチロール−ｐ−クレゾール変性アルキド樹脂が提案さ
れている。

慢近、好ましいとされている芳香族ヒドロキシル官能重
合体についてはアメリカ特許第４８４３８８９゜４３６
５０８９　；および４８７４１１６７号明細書に記載さ
れており、これらのアメリカ特許明細書には可尭注基体
に、特に適応するポリエステル樹脂が記載されており、
この樹脂は芳香族ヒドロキシル官能縮合生成物、マルチ
−イソシアネート硬化剤、揮発性有機溶剤、１６よび塗
料において物理的に不相容性で、かつ少なくとも約１２
４固の炭素原子の有幼頌長を有する有機化合物の独特の
表面摩耗抵洸剤を含んでいる。アメリカ特許第４８７４
１８１吋明細書には反応射出成形（ＲＩＭ）ウレタン部
品に′待に適応する塗料が記載されでおり、この塗料は
線状脂肪族二塩基酸、線状脂肪族グリコール１．および
線状脂肪族グリコールおよび芳香族ジカルボン酸、およ
び分子」債および当量を１１に制御したフェノール−キ
ャツピング剤力らなる芳香族ヒドロキシル官能縮合生成
物からなる。

この塗料にはマルチ−イソシアネート硬化剤および揮発
性有機溶剤を含んでいる。アメリカ特許第４３３１７８
２号明細書には蒸気透過硬化性塗料；　に適するポリエ
ステル樹脂をキャッピングするためのヒドロキシ安息香
酸−エポキシ付加物が記載されている。アメリカ特許第
４３４８９２４号明ａＩ書には複数のメチロールおよび
フェノール基を有スるフェノール−アルデヒド反応生成
物、およびポリオール、ポリカルボン酸またはポリエポ
キシドの安定化フェノール官能縮合生成物が提案されて
おり、この縮合生成物を残留メチロール基を不活性水素
基に実質的に変換する選択性トランス−メチロール化剤
と反応させている。安定化フエ／−ル官能縮合生成物は
蒸気透過硬化の場合にはマルチ−イソシアネート架橋剤
および有機溶剤と化合する。アメリカ特許第４８６６１
９３号明細書には蒸気透過硬化性塗料のために飽和また
は不飽和ｌ、２−ジヒドロキシベンゼンまたはその誘導
体からなる芳香族ヒドロキシル官能化合物を用いること
が記載されている。アメリカ特許第４３６８２２２号明
細書には硬化被覆における表面欠陥を最小にするために
繊維強化成形材料（例えばＳＭＯ）の表面多孔性基体に
蒸気透過硬化性塗料を利用できることが記載されている
。１９８２年２月２２日に出願されたＵ、Ｓ、Ｓ、Ｎ第
３５１３２３号明細書には蒸気透過硬化にトリヒドロキ
シジフェニルを使用することが記Ｈ６−ｇれている。

付加芳香族ヒドロキシル重合体および樹脂は本発明にお
ける新規な蒸気アミン触媒噴疹方法に使用する蒸気透過
硬化性塗料を形成するのに用いることができる。ポリオ
ールがマルチ−イソシアネート硬化剤で蒸気第三アミン
の存在で硬化でき、かつ噴霧できる（すなわち、それ自
体、加熱により、または溶剤に分散することにより十分
に液体である）ならば、かかるポリオールは本発明Ｇこ
用いるの（こ適当である。

マルチ−イソシアネート架橋剤は生成付加物−キャップ
ド重合体の芳香族ヒドロキシル基と蒸気第三アミンの存
在で架橋してウレタン結合を形成し、塗料を硬化する。

芳香族インシアネートは常温において蒸気第三アミン触
媒の存在で所望の迅速反応を達成するために好ましい。

太陽による初期着色および変色は硬化剤に少なくとも中
程度の脂肪族インシアネート含有量を含有させることに
よって最小にすることができる。勿論、高分子量イソシ
アネート士・はイソシアネート単量体の毒性蒸気が少な
いために使用することができる。更に、７　ルコール変
性および他の変性インシアネート組成物を本発明におい
て使用できることを確めた。

マルチ−イソシアネートは本発明における塗料に使用す
るのに分子当り約２〜４個のイソシアネート基を有する
のが好ましい。本発明に使用するのに適当なマルチ−イ
ソシアネートとしては、例えばヘキサメチレンジイソシ
了ネー）、４．４’−）ルエンジイソシ了ネー）　（Ｔ
ＤＩ）　、ジフェニルメタンジイソシアネート（Ｍ、Ｄ
　Ｉン、ポリメチルポリフェニルイソシアネート（重合
体（ＭＤＩまたはＰＡＰＩ　）、ｍ　−オＪ：　（Ｊ　
ｐ−フェニレンジイソシアネート、ビトリレンジイソシ
アネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ト
リス−（４−イソシアナトフェニル）チオホスフェート
、シクロヘキサンジイソシアネート（ＯＨＤＩ）　、ビ
ス−（イソシアナト、メチル）シクロヘキサン（Ｈ６Ｘ
Ｄ１．）　、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
ＣＨよ３ＭＤＩ）、）リメチルヘキサンジイソシアネー
ト、二量体酸ジイソシアネート（ＤＤＩ）　、ジシクロ
ヘキシルメタンジイソシアネートおよびそのジメチル誘
導体、トリメチルへキサメチレンジイソシアネート、リ
シンジイソシアネートおよびそのメチルエステル、イソ
ホロンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソ
シアネート、１．５−す７タレンジイソシアネート、ト
リフェニルメタントリイソシアネート、キシリレンジイ
ンシアネートおよびそのメチルおよび水製化誘導体、ポ
リメチレンポリフェニルイソシアネート、シクロフェニ
レン−２，４−ジイソシアネートなど、およびその混合
物を包含することができる。芳香族および脂肪挨ボリイ
ソシアネートニ虐体、三喰体、オリゴマー、重合体（ビ
ウレットおよびインシアヌレート誘導体を含む）、お・
よびイソシアネート官能プレポリマーは予備成形パッケ
ージとしてしばしば使用でき、またかかるパッケージは
本発明に適当に用いることができる。

フェノール官能化合物からの芳香族ヒドロキシル当量対
マルチ−イソシアネート架橋剤のインシアネート当量の
比は１：１以上が好ましく、約１：２までの範囲にする
ことができる。塗料の正確に意図される適用にはかかる
比またはインシアネート指数にすることができる。高い
架橋結合密度またはインシアネート当量では、硬質で、
しかも比較的に非可撓性の被膜を生ずるが、低い架橋結
合密度またはインシアネート当量では被１莫の町］尭性
が高まる。特別の特性、または所望特性の組合せを最適
にすることは当業技術者によって適当に定めることがで
きる。

塗料についての溶剤またはビヒクルは揮発性有機浴剤混
合物であり、この溶剤混合物は塗料の粘度を最小にする
ケトンおよびエステルを含゛めるのが好ましい。幾分か
の芳香族溶剤を用いることができ、典型的には普通のイ
ンシアネート重合体における揮発物の１部分である。ポ
リオール樹脂の場合に、適当な溶剤としては、例えばメ
チルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチレンケト
ン、・エチレングリコールモノエチルエーテ”ルアセテ
ート（商品名「セロソルブアセテ−）　（Ｏｅｌｌｏｓ
ｏｌｖｅａｃｅｔａｔｅ）ｊ　　）で市販されている）
などを包含している。若干の浴剤はより揮発にすること
ができるが、混合物が好ましい。ポリイソシアネートの
場合に、普通市販されている溶剤はトルエン、キシレン
、セロソルブアセテート（「セロソルブ」は登録商標で
あり、「セロソルブアセテート」はエチレングリコール
　モノエチルエーテルアセテ−・トである）などを含ん
でいる。かかる芳香族溶剤は２種のパッケージをポット
で共に混合する場合には、ポリエステル樹脂に対して好
ましいケトンおよびエステル溶剤と全く相客する。通常
、非揮発性固形分の存在のために十分なＭ剤を塗料に添
加し、ピグメンテーションに影響されるが実用的な噴導
適用粘度を達成するために約５０〜８０重量俤にするこ
とができる。塗料の有効な非揮発性固形分は硬化被膜に
大部分保有される比較的に低いまたは非揮発性（高沸点
）エステル可塑剤の導入によって増加させることができ
る。適当なかかるエステル可塑剤としては、例えばジブ
チルフタレート、ジ（２−エチルヘキシル）フタレート
（ＤＯＰ）などを挙げることができる。エステル可塑剤
の割合は、表面埜耗抵抗の損失を起さないかぎり約５〜
】−０重量％より多くしないようにする。

付加溶剤は、本発明（こおいて塗料を噴霧するために適
当な粘度を達成するのにしばしば用いることができる。

塗料に必−安とされる正確な粘度は使用される噴′得装
置の製造業者のブランドによって必要とされ、垂直状態
で堆積した部品に適用できるが、この場合には塗料の流
出およびたれるのを防止するために塗料の粘度要件を変
えることができる。

塗料により遭遇する要求性能において、塗料、ポリオー
ル樹脂およびインシアネート架橋剤は開放ポットにおい
て少なくとも４時間の最小可使時間を有し、一般的Ｇこ
は８時間以上または１８時間まで、またはこれ以上の可
使時間を有する。この長い可使時間は一般に推移（Ｓｈ
ｉｆｔｓ）中プラントにおけるポットの補充を必要とし
ないことを意味する。更に、閉鎖容器における塗料の可
使時間は一般に１ケ月以上である。塗料の貯蔵後、貯蔵
塗料は適当な１容剤で適当な粘度にカットし、これらの
塗料は最初に保有している優れたすべての性能特性を保
持している。

本発明における塗料に適当に添加できる付加配合剤とし
ては、例えば着色用顔料、可塑剤、艶消剤、流展剤（ｆ
ｌｏｗ　ｌｅｖｅｌｊ−ｎｇ　ａｇｅｎｔｓ）および普
通の種々のペイント添Ｄ口削を包含する０ 更に、スプレーノズルにラインを通して瑠送または運搬
でき、このためにガス流を噴霧化する蒸気アミン触媒で
・［霧化できる場合には、塗料（例えばポリオール、マ
ルチ−イソシアネート架橋剤および任意の溶剤）を本発
明において適当に用し）ることかできる。この目的のた
めに、液体塗料は常温で液体であり、加熱により噴霧で
き、または噴霧する場合に溶剤に分散して液体にできる
塗料を包含する。塗料を噴霧化により噴霧するためＧこ
液化または液体にできる任意の手段は蒸気透過硬化化学
を維持するならば本発明に適当に用いることができる。

蒸気アミン触媒は、例えばトリエチルアミン、ジメチル
エチルアミン、シクロへキシルジメチルアミン、メチル
ジエチルアミンなどの如き第三アミ／である。蒸気アミ
ン触媒の使用量は１％またはこれ以下のような多酸から
６％までまたはこれ以北のように多通の割合にすること
ができる。空気または分子喰素が爆発混合物を生ずるよ
うに存在する高レベルのアミン触媒は望ましくない。第
三アミン触媒は窒累または二酸化炭素の如き不活性であ
る担体ガスにまたは空気またはその混合物において蒸気
状態である。担体ガスおよび特定の第三アミン触媒の選
択に影響するが、噴霧ガス流のある最小温度および圧力
はアミン触媒を蒸気状態に維持し、かつ任意のライン凝
縮しないようＱこ維持する必要がある。第三アミン触媒
を蒸気状態に維持することは当業者において通常のこと
である。

蒸気アミンを発生させ、および蒸気アミンを旭体ガスに
送給するのに要するタイプの装置において、種々のタイ
プのアミン蒸気発生器が一般に製造されており、しばし
ば鋳造工業におけるコールドボックス法において用いら
れている。一般に使用されている各種タイプのアミン発
生器は液体インゼクタータイプおよび蒸発器タイプがあ
る。インゼクタータイプのアミン発生器は液体アミンを
速やかに移・幼する担体ガスの流れ（望気、または乾燥
Ｃ０２またはＮ２のような不活性ガスを含む）に圧送す
る。担体乱流は揮発性アミンを蒸発し、これをスプレー
ガンに必る。アミン触媒は２種の機構のうぢの］つによ
って担体ガスラインに圧送する。第−機構は逆止めまた
は送出弁に対する代置ピストン作動である。第二機！１
′ηは設定期間にわたりアミンを送出する加圧アミン貯
蔵タンクである。

アミン発生器の蒸発器タイプは液体アミンの深い浴を通
して担体ガスを泡立てる（泡立てタイプ（ｂｕｂｂｌａ
ｒ）　）か、または担体ガスと混合する前にアミンを加
熱する（比例制御装置タイプ）ことによりアミン触媒の
ガス化を４戒する。許容しつる。０通常の発生器タイプ
およびそのバリエーションは短時間に蒸気アミンを送出
する能力を有し、かつアミン発生器システムに要求され
る良い期間にわたッテ必要とされるサージ能力（ｓｕｒ
ｇｅ　ｃａｐａｃｉｔｙ　）ヲ得ルアキュムレ−ターを
用いて十分な容積を得るように適当Ｇこ変えることがで
きる。勿論、すべてのラインは蒸気アミン触媒をライン
内において凝縮ぎせないようにするために、すべてのラ
インは流れを除去または加熱する。また、アミン発生器
およびアキュムレーターはしけしば同じ目的のために加
熱することができる。＠型工場で使用されている代表的
なアミン蒸気発生器はアメリカ特許第４０５１８８６号
明細書に記載されている。

アミン発生器またはアキュムレーターから、触媒添加蒸
気第三アミンを含む噴霧化ガス流は蒸気除去または加熱
配管を通してスプレーガンに送る。

一般に、液体塗料を噴霧するための任意の普通のまたは
慣例にとられれないスプレーガンは本発明において用い
ることができる。蒸気第三アミンを含む噴霧化ガス流は
スプレーガンを通す普通の手段で液体塗料を噴霧化する
噴霧ガスである。噴霧ガス流は、蒸気第三アミンを蒸気
状態で保持するのに十分な温度にしばしば加熱する。ま
た、液体塗料は噴霧する〜ためＱこ適当な粘度にするた
めにおよび／または特別の作用を達成するために予熱す
ることができる。第三アミンはスプレーガンから排出す
るために、蒸気アミン触媒スプレーガンの操作を普通の
ペイント吹付室またはペイントスプレーフードで行って
安全性および環境予防手段を達成する。かかるペイント
吹付室は一般的であるから、これについて更に詳述する
必要はないものと思う。吹付室排気は大気に排出でき、
またはアミンは硫酸またはりん酸のような酸を用い、ま
たは普通の手段で堆積する普通のスクラッピングシステ
ムに送ることができる。

噴霧ガス流からの蒸気第三アミンと一噴濁化液体塗料と
の独特の緊密接触のために、基体上における塗料の厚さ
を完全に厚くすることができ、十分に硬化を達成するこ
とができる。この事は、膜厚を通して蒸気アミンの拡散
を完全にするために著しく薄い被膜を硬化させる蒸気硬
化チャンバーを用いる普通の蒸気透過硬化技術とは全く
正反対である。本発明の蒸気アミン触媒噴霧方法によっ
て１０〜１５ミルまたはこれ以上の膜厚（乾燥）を被着
および硬化することに成功した。被覆部品は周囲室内温
度で空気乾′檗でき、かつ硬化を速やかに達成すること
ができる。通常、塗料を短い時間でタンクから除去でき
るために、プラントにおいて短いパイプラインで十分達
成できる。更に、普通のベーキングオープンを必要とす
ることがない。

しかも、硬化速度は被着被膜から多量の溶剤を駆出する
ことによって一層加速することができる。

かかる溶剤排出は加熱装置によって容易に達成するポス
ト・コンディショニングにより高めることができる。す
なわち、基体上の蒸気アミン触媒噴霧被着被覆は低い中
程度の熱に曝すことができる（好ましくは、例えば約１
〜５分間にわたり約５０〜１５０℃）。勿論、一般に加
熱温度を高くする場合には処理時間を短くシ、また逆に
加熱温度を低くする場合には処理時間を長くする。かか
る加熱コンディショニングまたは処理は、特に触媒をか
かるＤロ熱コンディショニング中添加しないから、イン
シアネート／ポリオール被覆を熱硬化するのに必要とす
るより短い条件で実施することができる０ 次に、本発明を実施例について説明するが、本発明はこ
れに制限されるものでない。この場合、特に記載しない
限り、すべてのパーセントおよび利金は重量で示し、ま
たすべての単位はメートル法で示している。

次に説明する実施例において、本発明の新規な蒸気透過
硬化噴霧方法ではデビルビス（ＤｅＶｉｌｂｉｓｓ　）
型ＭＢＧ　５１０−３６　ＥＸサイホンスプレーガン（
１，７７８北オリフイス、１０〜１’２ｃｃ／分定格流
量、２．１　ｋｇ　／　ｃイ圧力での３．０７Ｌ／秒ガ
ス消費、ファンスプレーパターン、デビルビス社、オハ
イオ州４３６９２、）レド）を用いた。スプレーガンの
ガス供給口は約８８°Ｃ（１００″Ｆ）の温度に維持し
た加熱アキュムレータに接続したつアキュムレータには
約４．２　ｋｇ　／　ｃＪ　（６０ｐＳｉ　）の全圧で
保持シた２、７％トリエチルアミン（ＴＥＡ）触媒蒸気
を含む窒素をき有させた。

ＴＥＡ窒素流は１１４ＩＬ（８０ガロン）の葭体ＴＥＡ
　（３８°Ｃおよび１．４　ｌｃ９／　ｒ：Ｊ　）を含
有する１９０Ｌ（５０ガロン）のタンクからなるアミン
発生器により発生させた。タンクはスプレーノズルおよ
び普通のミストエリミネータを固定した７、６２ｃ＋ｎ
（８インチ）直径の充填塔（ｌ　５２，５　ｃ＋＋ｚ７
）コツｙｋスルザー緻密充嘆）に取付けた。液体ＴＥＡ
は約８．８Ｌ／分の速度でスプレーノズルに圧送し、液
体ＴＥＡを充填材上に流した。窒素は塔を通して泡立た
せ９５％飽和以上にし、アキュムレータに送った。アミ
ン発生器についてはＭａｈｅｒ　Ｌ０Ｍａｎｓｏｕｒ氏
の代理人の荷札（ｄｏｃｋｅｔ）　ＡＳＨ４４６９に更
Ｑこ詳述されている。

液体塗料を、嵌体トリエチルアミン触媒とＭＢＣ４４４
ＦＸ液体針（ｆｌｕｉｄ　ｎｅｅｄｌｅ）を有するデビ
ルビス型ＭＢＣ５１０−ＡＶ６０１−ＦＸノミキシング
ヘッド混合した比較ｌ！Ｉ！を霧試験を行った。空気を
スプレーガンに２．１１Ｃ９／　ｃ＋＋ｆ　（３−Ｏｐ
ｓｉ　）で送り、また３俸トリエチルアミン触媒のＭＥ
Ｋ溶剤溶液を１．４７１９／Ｃｎｔ（２０ｐｓｉ　）を
送った。試験触媒溶液のスプレーガンのミキシングヘッ
ドへの供給は玉弁によって正確に制御した。液体塗料お
よび触媒溶液の混合物は注意しながらミキシングヘッド
で速やかにゲル化した。このために、ただ２個のパネル
に溶剤を直ちにフラッシングした後に一度に１責霧した
。

また、青染料を触媒溶液に添加し、このために触媒が玉
弁を通して送られるのを視覚的に確認できるようにした
。両スプレーガンは各ガンにより生ずるスプレーファン
の視覚外観に基づいて被着塗料の消費を同じにするよう
にした。また、パック噴霧配合物における溶剤量はほぼ
同量にした。

すべての評価はポンチリット（Ｂｏｎｄｅｒｉｔｅ）　
８７スチールパ不ルについて行い、すべての賞霧は排気
により実１倹吹付室で行った。本発明の新規な噴霧方法
のすべての噴霧試験中、アミン臭は吹付室の外側の作業
者により検出されなかった。

実施例１ 液体塗料は５００重−酸部のアメリカ特許第４８７４１
６７号１４３４３８３９号または４８６５０８９号の実
施例１に記載されている芳香族ヒドロキシル−末端ポリ
エステル、および８５０重量部のイソシアネー）　Ａ　
１００４を配合して作った（この場合、イソシアネート
Ａ　１００４はモンデュル（Ｍｏｎｄｕｒ）　ＨＣイソ
シアネート（ヘキサメチレンジイソシアネートおよびト
ルエンジイソシアネートの四官能反応生成物；　１１，
５％ＮＣＯ含有量；当ｉ　３６５　、セロソルブアセテ
ート／キシレンにおいて６０％固形分；モベイケミカル
コンパ＝　−（Ｍｏｂａｙ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　（３ｏ
ｍｐａｎｙ）　Ｊ、アメリカ、ペンシルバニア州、ピッ
ツバーグ）とデスモデュ／ｌ／　（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）
　Ｌ　−２２９１Ａイソシアネート（ヘキサメチレンジ
イソシアネート　ビウレットタイプの脂肪族多官能性イ
ソシアネート；モベイケミカルコンパ二−製）との等重
量混合物である）。

樹脂質混合物を付加ＭＩＢＫ　（メチルイソブチルケト
ン）溶剤、でカットして＃４フォードカップ（Ｆｏｒｄ
ｃｕｐ　）において２０秒の噴霧粘度（この粘度はすべ
ての実施例において維持した）にした。この塗料は開放
ポットにおいて４８時間以上の可使時間を保有していた
ことを確めた。

２個の各パネルを本発明の新規な蒸気触媒噴霧方法およ
び普通の液体触媒噴霧方法で被着した。

これらのパネルを周囲室内温度で空気乾・操し、次いで
次の結果を評価した。

表　　１ 蒸気触媒噴霧 １　　　　　　　２　　　　　　　　６　　　　０．５
　　　　８０２　　　　　　　２　　　　　　　　５　
　　　０．６　　　１１０液体触媒噴、俳 ８　　　　　　　４　　　　　　　１５　　　　０．５
　　　　２２４　　　　　　　３　　　　　　　１２　
　　　０．４　　　　１３（２）中圧に軽く被覆パネル
上に置いた指で除去した被覆。

（２）中圧に蛎くパネル上に置いた指で形成した被覆上
のフィンガープリントエンボス（ｆ、ｉｎｇｅｒ　ｐｒ
ｉｎ１ｊ６ｍｂｏｓｓ　）。

上述する結果から、本発明の蒸気触媒噴霧方法は普通の
液体触媒噴霧方法より速やかに硬化する被膜が生ずるこ
とがわかる。被覆パネルを被覆後短時間に処理できるこ
とから普通プラントにおける塗料ラインを短くできる。

更に、硬化熱は必要としなかった。２４時間後、すべて
の被覆は５００ＭＥＫ二醒摩擦以上保持されていた。こ
のため、最終持回は比・校することができる。

実施例２ 本例においては蒸気触媒噴霧被着パネルを後硬化処理光
加熱して被、膜からの溶剤の、＠出を高めた。

特許請求の範囲第１項に記載する塗料（イソシアネート
指数１．１　：　１　）を噴霧し、次の結果を得た。。

表　　２ １０・５−６８ ２　　　　　０．５　　　１分（６６°ｃ）　　　　７
７３　　　　０．５　　　２分（６６℃）　　　１２゜
４　　　　０．５　　　５分（６６°Ｃ）　　　　４４
２後加熱条件は被膜を硬化する時問および温度に全く不
十分であったが、更にこの結果は硬化度がかかる加熱に
より改善されることを示している。

被１漠中の多−縫の溶剤は後硬化熱処理によりｊ枢出で
き、このために被膜特性が改良された。これらの結果は
、塗料ラインを後硬化加熱処理を行うことにより一層短
くできることを意味する。５分後、被膜特性はその最終
特性に達した。すべてのパネルは熱処理後処理し、空気
乾燥（加熱しない）パネルを被覆後５〜６分１１８にプ
リントフリー（Ｐｒｉｒｌｔ−１゜ｆｒｅｅ）Ｌ、た。

実施例８ 次の液体塗料を配合した（　ｐｂＷはｔ”４部である）
。

＾配合　１ ポリオール１４１５（’）　　　　　　　　　　　５０
　ｏｐｂｗアジピン酸　　　　　　　　７モル １．４−ブタンジオール　　　６モル トリメチロールプロパン　　２モル ジフェノール酸　　　　　　２モル モンテユル０Ｂ−６０インシアネー）（２）　　　　４
４５　ｐｂｖｒ（１）アメリカ特許第４３６８２２２号
明細書の実施例１に記載されている樹脂５１４゜ （２）芳香族イソシアネート（ＮＣｏ当量１０．０〜１
１．０　）化合物（モベイケミカルコンノくニー製）。

配合２ ポリオーヤ、□、。。−９Ａ（８）７６０　ｐｂＷジメ
チルテレフタレート　　１モル １．４−ブタンジオール　　　８モル アゼライン酸　　　　　　　６モル ジフェノール酸　　　　　　２モル イソシアネー）　　　　　　　　　　　　　３５０　ｐ
ｂｗ（３）テレフタル酸の代りにジメチルテレフタレー
トで置換えたアメリカ特許第４３７４１．８１号明細書
の樹脂１２０゜ 配合３ ポリオール５１４００−１２（４）　　　　　　　　　
７６０ｐｂｗ２−ヒドロキシエチルメタクリレート　２
モルスチレン　　　　　　　　　　　２モルブチルアク
リレート　　　　　　４モル２−エチルへキシルアクリ
レート　　２モルブチルメタクリレート　　　　４モル ジフェノール酸　　　　　　　２モル イソシアネート１００４　　　　　　　　３５０ｐｂＷ
ＭＩＢＫ　　　　　　　　　　　　　　　　　２０　ｏ
、ｐｂｗ（４）すべての曲の成分を第一段反応で反応し
た後に、ジフェノール酸を第二段において反応させた。

配合４ ボ１Ｊｔ−ル５１４００−１２　　　　　　　　７６０
ｐＩ）Ｘｖインシアネー）ＫＬ５−２４４４．（５）　
　　　　　２３１１）ｂｗＭｌ”Ｋ１５０　ｐｂｗ （５）イソシアネートＫＬ　５−２４４はへキサメチレ
ンジイソシアネートの脂肪族イソシアネー）　（Ｎｅ。

含有ｄ２０Ｌ％、セロゾルブア毛テート中の固形分９０
％　、当−１ｄ２１０　）（モバイケミカルコンパ二−
製）である。

主述する各配合物を本発明の新規な蒸気触媒噴霧方法お
よび液体触媒噴霧方法で被着し、これらの結果を次に示
ず： 表　　８ 蒸気触媒噴霧 １　　　０．５　　　　　９　　　　１５　　　５００
＋＞１０００２　　　０．５　　　　　ｉｏ’　　　２
７　　　．１５０　　　＞５００３　　　０．４．　　
　　　４　　　　　６　　　　１０　　　　　５５４　
　　０．４　　　　２０　　　　７０　　　　６　　　
　１７５液体触媒噴霧 １　　　０．５　　　　１０　　　　１５　　　２８５
　　　＞１０００２　　　０．４　　　　１２　　　　
３０　　　　１２　　　＞５００８　　　０．４　　　
　　５　　　　１２　　　　２５　　　　　５５４　　
　０．４　　　　２５　　　　９０　　　　８４０上記
表３のデーターから、一般に被覆は配合８（結果はすべ
ての他の試験と矛盾しない）を除いて、本発明の新規な
蒸気触媒噴霧方法の場合にセット−トウータッチおよび
プリント−フリーが短時間であった。また、ＭＥＫ　ｌ
＠擦は一般に蒸気触媒噴霧方法により被覆を被着後１時
間以北であつ札しかし、もつとも顕著な結果は脂肪族イ
ソシアネート架橋剤のみを含有する配合４において得ら
れた。蒸気透過硬化技術における一般的な技術は蒸気第
三アミン触媒の存在では完全に硬化しないか、またはゆ
るやかであり望ましくない。しかしながら、本発明の新
規な触媒噴霧では被覆の被着後ｊ７５Ｍｌｉ：に摩擦２
４時１川で証明されるように顕著な硬化を達成した。鏝
初、蒸気透過硬化塗料に脂肪族だけ、または主として脂
肪族マルチ−イソシアネート架橋剤を使用するのが実用
的である。

以上から蒸気アミンと液体アミンとの著しい差が明らか
である。

実施例４ 極めて厚い硬化被覆を形成する本発明の新規な噴霧方法
の能力を説明するために、実施例１のポリオールポリエ
ステル（セロソルブアセテートにおいてカットしたより
むしろ７０チ固形分にＭＩＢＫにおいてカットした）お
よびイソシアネート１００４架橋剤をＭＩＢＫで所望の
噴霧粘度にカットした。第１パネルを乾・凍膜厚８ミル
に噴霧し、第２パネルを乾燥膜厚１５ミルに噴１着した
。両パネルを３況Ｉｍセットートウータッチし、５分間
プリントフリーした（室をこれらの試１倹のために室外
に開放し、乾燥したあたたかい日であった。あたたかい
気候は他の実施例における薄い被膜に比較して速やかに
乾燥した）。

各被膜を２０〜３０分間にわたり不粘着および処理でき
るように調整した。被着から７２時間内に、各被膜は完
全に硬化し、基体に緊密に結合した。このために、被膜
の強力な予期したスキニングは被膜の厚さを通して硬化
が抑制されないし、また被膜からの溶剤排気に影響もさ
れなかった。

この厚い被膜は蒸気透過硬化により完全に硬化でき、本
発明のｈ％特性によるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　芳香族ヒドロキシル官能化合物およ（Ｊ　Ｔ　／ｌ
   ／チーイソシアネ〜ト架橋剤がらなり、被膜が常温で速
   やかに硬化する液体状態の塗料の被膜を基体に破着する
   方法において、 （ａ）　　触媒酸の蒸気第三アミンを含む担体ガスの均
   質混合・物からなる噴霧ガス流を形成し；（ｂ）前記液
   体塗料を前記蒸気触媒アミン含有噴霧担体ガス流で噴４
   化し；および （Ｃ）かかる（ｂ）工程の噴４を前記基体に向けて前記
   被膜を形成することを特徴とする液体塗料の被膜を基体
   に被着する方法。 ２　前記塗料には揮発性有機溶剤を含有させる特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ＆　前記芳香族ヒドロキシル官能化合物は樹脂状または
   高分子量である特許請求の範囲第１項記載の方法。 表　前記担体ガスを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ５　前記担体ガスを不活性ガスとする特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ＆　前記不活性担体ガスは窒素または二酸化炭素からな
   る特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７、　前記担体ガスは空気および不活性ガスの混合物で
   ある特許請求の範囲第１項記載の方法。 ８　前記噴賓ガス流は、前記触媒アミンを蒸気状態から
   の凝ｆ宿から防止するのＧこ十分な温１斐および圧力に
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ９、　前記被覆基体を、前記硬化被膜を約５０〜１５０
   °Ｃの範囲の温度で約１〜５分間にわたり維持する熱コ
   ンディショニングする特許請１゜求の範囲第１項記載の
   方法。 １０、　前記（ｂ）工程め噴霧を前記基体に向けて約１
   ５ミルまでの厚さの硬化被膜を形成する特許請求の範囲
   第１項記載の方法っ １１前記マルチ−イソシアネート架橋剤は高分２゜子曖
   である特許請求の範囲第１項記載の方法。１１λ　前記
   マルチ−イソシアネート架橋剤を芳香族マルチ−イソシ
   アネート、脂肪族マルチ−イソシアネートまたはその混
   合物とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 １＆前記マルチ−イソシアネート架・僑剤を芳香族マル
   チ−イソシアネート、脂肪族マルチ−イソシアネートま
   たはその混合物とする特許請求の範囲第１１項記載の方
   法。 １４　　前記芳香族ヒドロキシル官能化付物の芳香族ヒ
   ドロキシル当量対前記マルチ−イソシアネート架橋剤の
   インシアネート当社の比を約１＝１〜１：２の範囲とす
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 １５　　前記溶剤はケトン、カルボン酸エステル、芳香
   族溶剤またはその混合物からなる特Ｗｆｉ４ｉ１求の範
   囲第２項記載の方法。 １ａ　　前記蒸気第三アミン触媒はトリエチルアミン、
   ジメチルエチルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン
   、メチルジエチルアミンおよびその混合物からなる群か
   ら選択、する特許請求の範囲第１項記載の方法っ １７、　　芳香族ヒドロキシ官能樹脂、高分子量マルチ
   −イソシアネート架橋剤および揮発性有機溶剤からなり
   、被膜が常温で速やかに硬化する液体状態の塗料の被膜
   を基体に被着する方法において、 （ａ）　　触媒量の蒸気第三アミンを含む担体ガスの均
   質混合物からなる噴霧ガス流を形成し；（１））　　前
   記液体塗料を前記蒸気触媒アミン含有噴楼担体ガス流で
   噴霧化し；および （Ｃ）　　かかるの）工程の前記噴霧を前記基体に向け
   て前記被膜を形成することを特徴とする液体塗料の被膜
   を基体に被着する方法。 １８、　　前記担体ガスは窒素または二酸化炭素からな
   る特許請求の範囲第１７項記載の方法。 １９、　　前記蒸気第三アミン触媒はトリエチルアミン
   、ジメチルエチルアミン、シクロヘキシルジメチルアミ
   ンおよびメチルジエチルアミンからなる群から選択する
   特許請求の範囲第１７項記載の方法、 ２０、　　前記高分子量マルチ−イソシアネート架橋剤
   は約１０〜８０重量％の芳香族マルチ−イソシアネート
   および約１０〜８０重量係の脂肪族マルチ−イソシアネ
   ートからなる特許請求の範囲第１７項記載の方法。