JPS6032857A - ウレタン樹脂塗料組成物 - 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、厚塗り塗装可能な無溶剤型ウレタン樹脂塗料
組成物に関するものである。

従来、高耐久性、高耐食性等が要求される鋼構造物、例
えば、鋳鉄管、タンク、橋梁、海洋構造物等の被塗物に
は厚膜型エポキシ樹脂塗料、タールエポキシ樹脂塗料あ
るいはタールウレタン樹脂塗料等が王として使用されて
いた。

しかしながらこれら、これらの塗料は乾燥が遅く、常温
では、ハンドリング可能となるまでに通常１乃至数日か
かり、特に冬場の低湿時には、さらに長い日数を要する
という問題点があった。前ｌ］テに於て被塗物を加熱乾
燥すれば乾燥時１！＋を大巾に短縮することが出来るが
、それが大型の場合には、附随設備の観点から辿常困帷
であり、また省資源、省力化の観点からみても打首しく
ないことであった。そこで乾燥性のよい、ポリエーテル
ポリオールあるいはポリエステルポリオールとポリイソ
シアネートからなるウレタン樹脂が近年注目されている
が、前記のような従来公知の塗料と同等移変の耐久性、
耐食性を有し、しかもスフ０レー塗装が可ｎヒな無溶剤
型ウレタン樹脂塗料は、未だ知られてｂない。

本発明者等１信、前記の如き現吠に鑑み、耐久性、耐食
性等が優れ、かつ乾燥時間の短かい、スプレー塗装が可
能な無溶剤型ウレタン樹脂塗料につき鋭意検討の結果、
本発明に到達した。

すなわち、本発明は い）（１）　ひまし油・・・・・・・旧−・−・−’−
４［１〜９０重、敬％（ｉｉ）　（イ）モノアミン又は
ジアミンと（ロ）エチレンオキサイド又はゾロピレンオ
キサイドとの反応生成物である、水酸基価３００〜１０
０Ｑ。

数平均分子量６００以下のポリオール ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５〜５Ｄ
ｇｉ％及びＧ１１）　平滑性助剤・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・２〜５０重景％軍区らなる主剤
成分と （８）　ポリイソシアネートからなる硬化剤成分とを 硬化剤成分のインシアネート基対王剤成分の水酸基の当
量比（ＮＣＯｌｏＨ）が（０，９〜１．６／１．０）に
なるように配合してなるウレタン樹脂塗料組成物に関す
るものである。

本発明は、このようにひまし油、モノアミン又はジアミ
ンとエチレンオキサイド又はゾロピレンオキサイドとの
反応生成物であるポリオール及び平滑性助剤を主成分と
しでなるものである。

本転明に於て、〔ひ甘し油」はトウゴマの種子から圧搾
法によって、得られる不乾性油であって、リシノール酸
のグリセライドを主成分とするものである。普通、１分
子中に、平均約２．５個の水酸基を有し、粘度約６〜９
ストークスポイズ（２０℃において）である。

なか、トリメチロールグロノ（ン、グリセリン１ペンタ
エリスリトール等の多価アルコールで変性した変性ひま
し油も本発明において使用出来る〇本発明に於てポリオ
ール成分がひまし油車独であると、ポリイソシアネート
との反応が著しく遅く、また得られた塗膜は釉層性であ
る。そこで、本発明では、さらにモノアミン又はジアミ
ンとエチレンオキサイド又はブローレンオキサイドとの
反応生成物であるぼりオール（以下これを便宜上、アミ
ン系ポリオールという）を使用する。

本発明に於て使用するアミン系ポリオールは、モノエタ
ノールアミン、ジェタノールアミン、トリエタノールア
ミン、Ｎ−メチルジェタノールアミン、モノイソプロパ
ツールアミン、ジイソゾロｔ４　／−ルアミン、トリイ
ソプロパツールアミン、アンモニア等の「モノアミン」
、あるいけエチレンジアミン、トルイレンジアミン等の
「ジアミン」と、エチレンオキサイド又はプロピレンオ
キサイドとを、モル比１／２〜１／１２　の割合で付加
反応させたものであり、その水酸基価は３００〜１０口
０、数平均分子はけ６００以下のものである。

なお、水酸基価が６００未満であったり、あるいは数平
均分子にｔが６００を越えたりすると、得られる塗膜は
柔かすぎ、粘着性が洩りやすくなる。

逆に、水酸基価が１０００を越えると得られる塗膜は、
もろくなる。それ数例れにしろ前記特定のもの以外のも
のは、いずれも好ましくない。

特に本発明に卦いてはエチレンジアミンのグロピレンオ
キサイド付加ｅｙが塗装作業性が良く、塗膜の機械的強
１Ｗが優れているので最も好ましいものである。

本発明におかては主剤成分としてさらに、平滑性助剤を
配合する。該平滑性助剤は、水分を吸着したり、水と反
応する機能を有するもので、具体的にはゼオライト、焼
セツコウ、消石灰、生石灰等を挙げることができる。そ
ｔｌ等の粒径は約５００μ以下特に１００μ以下の粉末
が好ましい。

ウレタン樹脂は周知の逆りイソシアネート基と水酸基と
の反応により樹脂化する。その際、どんな状態であるに
しろ、水分（例えば塗料原料中、被塗物表面、大気中の
水分）が存在していると、その水分とポリイソシアネー
トとが反応し、炭酸ガスを発生する。その結果、塗膜に
ピンホール等が生じ、平滑で均一な塗膜が得られにぐい
。

本発明にふ・いては、それ故水分を吸光したり、又は水
と反応したりするような作用を有する平滑性助剤を組成
物中に配合し、ポリイソシアネートと反応する水分を除
去することにより、前記問題点を解消している。

特にゼオライトは、水分の吸着速度が早いため本発明に
おいて好適である。

なお、平滑性助剤け、多量に使用した場合、充填剤とし
ての機能を併せ有する。

本発明は以上の構成成分よりなり、その配合割合ばひ擾
し油４０〜９０軍区％、特に好ましくは６５〜８５重量
％、アミン系？リオール５〜５０重量％、特に好ましく
は１４〜４０重量％、平滑性助剤２〜５０重蛍％の組成
が適当である。

前記に於てひオし油が前記組成範囲より少ないと、塗料
の流動性が少なくなり、塗装作業性、・顔料との混和性
が悪くなる。また得られる塗膜は、可撓性が悪り０一方
前記組成範囲より糸通ぎると、硬化速度が遅くなり、ま
た得られる破膜は粘着性が残るため、いずれの場合も好
ましくない。

またアミン系ポリオールについては、前記範囲より少な
いと硬化速度が遅くなり、また逆に糸通ぎると、ポット
ライフが短かくなり塗装作業に困難をきたし、さらに得
られた塗膜は脆くなる・それ故いずれの場合も好ましく
なり０ さらに平滑性助剤については、前記範囲より少ないと添
加効果が認められず、逆に糸通き゛ると塗膜の耐水性、
ｌ１ｌｌｔ化学薬品性等が低下するので−いずれにしろ
好ましくない。

本発明において硬化剤成分（Ｂ）としてポリイソシアネ
ートを使用する。

該ぼりイソシアネートとしては、トルイレンシソシアネ
ート（ＴＤｌ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（
ｖ　ｏ　＋　）　、ポリフェニルメタンポリイソシアネ
ート（クルードＭＤＩ）、変性ジフェニルメタンポリイ
ソシアネート（変性ＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネ
ート（ＸＯ＋）、ヘキサメチレンジイソシアネート（Ｈ
ＭＤＩ）あるいはこれらポリイソシアネートの三量体化
合物、これらプリイソシアネートとポリオールの反応生
成物等が代表的なものとして挙げられる。

該ポリイソシアネートは、前記主剤成分い）と、使用（
塗装）直前に混合して塗料化する。その配合割合は硬化
剤成分のイソシアネート基対生剤成分の水酸基の当量比
（ＮＧＯｌｏＨ）が（０，９〜１．６／１．ｏ）となる
範囲が好ましい。この範囲をはずれると、本来のウレタ
ン樹脂の性能が発揮されないので好ましくない◎ 本発明においては、心動に応じ主剤成分に各種着色顔料
；防食顔料ニジリカ、パライト、炭酸カルシウム、クレ
ー、タルク、マイカ等の体質顔料；第３級アミン、有機
金属化合物等の添加剤；ガラス繊維、′アスベスト、ナ
イロン、炭素繊維等の繊維性物質：その他タール、ター
ルピッチ、アスファルト、アスファルトピッチ、各種可
塑剤、各ね合成樹脂等の改質剤を配合することも可能で
ある＠さらに本発明のウレタン樹脂塗料組成物は、スプ
レー塗装、ローラー塗装、ハケ塗装等の手段により塗装
可能であり、１回塗りで０．１〜５ｆｉ程度の厚塗りが
出来る。ハンドリング可能となる乾燥時間も数分〜数時
間で、従来公知のこの種塗料に比較して、大巾に短縮可
能である。

また得られる塗膜は耐久性、耐食性に優れ、かつ平滑で
緻密な塗膜が得られるという特長をもつている。

加うるに被塗物も、既に述べた鋳鉄管、タンク、橋梁、
プラント、鉄道車両、海洋構造物等の鋼構造物だけでな
く、コンクリート、モルタル、スレート、木材等の被塗
物にも適用可能となる。

以下本発明を実施例によりさらに詳細に費明する０ なお、実施例中「部」、「％」は、重量基準である。

実施例　１ 第１表に示す主剤成分を攪拌機又はサンドミルで十分攪
拌混合し、１日間密閉下に放置した後、第１表に示すＩ
リイソシアネートと混合し、得られたウレタン樹脂塗料
をサンドブラスト鋼板に乾燥膜厚約２瑞となるようスプ
レー塗装し、常温（２０℃）乾燥させた・ 得られた塗膜につき、塗膜外観、密着性、可撓性、耐水
性、耐アルカリ性、耐酸性、耐塩水性の各種試験を行な
い、その結果を第１表下段に記載した。

実施例２〜１４及び比曽例１〜４ 実施例１と同様にして第１表に示す塗料を塗装し、前記
各種試験を行ないその結果、を第１表下段に記載した。

比較例５ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当−Ｊｉ４
８０　）　９％、ビスフェノール＾型工月？キシ崩脂（
エポキシ当Ｎ２５０）９％、精製タール５５％、カーＲ
ンブラック１％、タルク２５ぢ、溶剤２１％からなる主
剤成分８５部とポリアミド樹脂（アミン価２５０）４０
％、溶剤６０％からなる硬化剤成分１５部とを混合した
、市販のタールエポキシ樹脂塗料をサンドブラスト鉤板
にスプレー塗装し、１日間常温乾燥させ、同様にしてさ
らに２回塗り重ね、全乾燥膜厚約２咽とした０得られた
塗膜につき、前記各種試験を行ないその結果を第１表下
段に記載した。

注１）　実施例１〜５．９〜１１．１３．１４エチレン
ジアミンのプロピレンオキ 実施例６ アンモニアのプロピレンオキサイド 実施例７ エチレンジアミンのエチレンオキサ 実施例８ エチレンジアミンのプロピレンオキ 実施例１２ トルイレンジアミンのデロビレンオ 注２）　実施例１〜６．８〜１２．１４；比較ゼオライ
ト粉末（東洋曹達工業社製 実施例７ 焼石こう粉末 実施例１３ 消石灰粉末 注３）　実施例６ 梢製タール（吉田製油社ｌｌｌ１！４品名１実施例９ パライト粉末 ：比較例１．３．４ サイド付加物（数平均分子ｆ２９０、水酸基価７６ｏ）
付加物（数平均分子ｉＩ′１９１、水酸基価８８０）イ
ド付加物（数平均分子：ｆｌ’　４０、水ｅ基価９５０
）サイド付加物（数平均分子量４４０、水酸基価５ｏ５
）キサイド付加ＶＤ（数平均分子１１５６０、水酸基価
４００）例１．２．４ 商品名［ゼオラムＡ−４Ｊ） タークロン１８０Ｊ） 実施例１０ 金雲母（クラレ社製閤品名［スゾラ 実施例１１ ジブチルフタレート 比較例２ トリエチレンジアミン 注４）　実施例１〜３．５〜１３＝比較例１〜Ｉリフェ
ニルメタンポリイソシアネ 実施例４ 変性ジフェニルメタンポリイソシア 実施例１４ ヘキサメチレンジイソシアネートの 注５）　塗膜表面に粘着性がなく、指で強く押較例５に
ついては１回目塗膜につき測定性６）　ナイフを鋼材と
８Ｍ間に差し込み、界注７）　３０°折り曲げた時、塗
膜にクラック注８）　水道水に３ケ月間浸漬し、塗膜状
態を注９）　５％力性ソーダ水溶液に３ケ月間＆漬注１
０）　５％硫酸水溶液に３ケ月間浸漬し、塗注目）　５
％食塩水（３５０）にて１０００時イ１マイカ」　） −ト（成田薬品工業社製商品名［タケネート５ｏｏｃＪ
）ネート（日本ポリウレタン工業社製商品名［コロネー
ト２［１６１Ｊ　）ヨ蓄体（日本ポリウレタン工業社製
商品名［コロネートＥＨＪ）しても跡が残らなくなるま
での時間を測定した。なお、比した。

面１からハクリするかどうかを調べた・、ハクリ等の異
常を調べた。

調べた。

Ｌ・１塗膜状態を調べた。

膜状態を調べた。

ｉ＃ｌ塩水噴霧試験し、＠膜状態を調べた。

第１表より明らかの如く本発明のウレタン樹脂塗料は硬
化時間が短かく、かつ得られた塗膜は、優れた塗膜性能
を有していた。

一方ひまし油量の少ない塗料を使用した比較例１及びひ
まし油を含有しない塗料を使用した比較例４は、可使時
間が極めて短かく、得られた塗膜は、非常に脆いもので
あり、耐水性、耐アルカリ性、耐酸性、耐塩水性とも不
良であった。

またアミン系ポリオールを含有しない塗料を使用した比
較例２は、塗膜がいつまでも粘着性をもってオリ、耐水
性、耐アルカリ性、＠酸性とも不良であった。

さらに平滑性助剤を含有しない塗料を使用した比較例３
は、塗膜に発泡が残っていた。

また従来のタールエポキシ樹脂塗料を使用した比較例５
は、塗膜性能は優れていたが、乾燥時間が、非常に遅か
った。

かくて、本発明の組成物は極めて優れたものであること
が理解されよう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　（Ａ）　（＋）　ひまし油・・・・・・・・・
   　・・・・・・４０〜９０重量％（１１）　モノアミン
   又はジアミンとエチレンオキサイド又はグロビレンオヤ
   サイドとの反応生成物である、水酸基価３００〜１００
   ０、数平均分子量６００以下のポリオール ・・・・・・・・・・・・・・・　５〜５０重量％　及
   び（ｎｉ）　平滑性助剤・・・・・・・・・・・・・・
   ・２〜５０重−ｔ％とからなる主剤成分と （８）　ポリイソシアネートからなる硬化剤成分とを、 硬化剤成分のイソ７アネート基対主剤成分の水酸基の当
   月・比（ＮＧＯｌｏＨ）が（０，９〜１．６／１．０）
   になるように配合してなるウレタン樹脂塗料組成物。 （２）　前記ポリオール（１１）がエチレンジアミンと
   グロピレンオキサイドとの反応生成物であることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１１項記載のウレタン樹脂塗
   料組成物。