JPS61145258A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、厚塗り塗装可能な無溶剤型ウレタン樹脂塗料
組成吻に関するものである。

〔従来技術〕

従来、高耐久性、高耐食性等か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主として使用されて
いた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、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、
特に冬場の低温時には、さらに長い日数を要するという
問題点があった。前記に於て被塗物を加熱乾燥すれば乾
燥時間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通常困難であり、また省
資源、省力化の観点からみても好ま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程度の耐久性、耐食性を有し、
しかもスプレー塗装か可能な無溶剤型ウレタン樹脂塗料
は、未だ知られていない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、前記の如き現状に鑑み、耐久性、百］食
性等が優れ、さらに塗料の伸び、鮮映性かあり、かつ乾
燥時間の短い、スプレー塗装が可能な無溶剤型ウレタン
樹脂党利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 （Ａ）（ｉ）ひまし油・・・・・・・・・・・・・・・
３０〜８５重量％（ｉｉ）（イ）モノアミン又はシアミ
ンと　（ロ）エチレンオキサイド又はプロピレンオキサ
イドとの反応生成物である、水酸基価３００〜１０００
、数平均分子量６００以下のポリオール・・・・・・１
〜５０重量％　　　　　　　　・Ｓ５（ｉｉｉ　）キシ
レン樹脂・・・・・・５〜４０重景％重量　　　　　　
　　１（ｉｖ）平滑性助剤・・・・・・・・・・・・・
・・１〜５０重量％とからなる主剤成分と （Ｂ）　　ボリイ゛ソシアネートからなる硬化剤成分と
を、 硬化剤成分のイソシアネート基対主剤成分の水酸基の当
量比（ＮＧＯｌｏｌｌ）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プロピレンオキサイドとの
反応生成物であるポリオール、キシレン樹脂及び平滑性
助剤を主成分としてなるものである。

本発明に於て、「ひまし油」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　９通、１分
子中に、平均約２．５個の水酸基を有し、粘度約６〜９
ストークスボイズ（２０°Ｃにおいて）である。

なお、トリメチロールプロパン、グリセリン、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。

本発明に於てポリオール成分がひまし油単独であると、
ポリイソシアネートとの反応が著しく遅く、また得られ
た塗膜は長く粘着性が残る。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プ
ロピレンオキサイドとの反応生成物であるポリオール（
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、Ｉ・ジェタノール
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、ジイソプロパツールアミン、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」、
あるいはエチレンジアミン、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／Ｉ２の割合で付加反応
させたものであり、その水酸基価は３００〜１０００、
数平均分子量は６００以下のものである。

なお、水酸基価が３００未満であったり、あるいは数平
均分子量が６００を越えたりすると、得られる塗膜は柔
かすぎ、粘着性が残りやすくなる。

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。それ故何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。

特に本発明においてはエチレンジアミンのプロピレンオ
キザイド付加物が塗装作業性が良く、塗膜の機械的強度
が優れているので最も好ましいものである。

本発明においては、主剤成分としてさらにキシレン樹脂
を配合する。キシレン樹脂は、本発明のウレタン樹脂塗
料組成物の各成分間の相溶性を向上させ、その結果得ら
れる塗膜を鮮映性あるものにすると同時に塗膜性能を向
」−させ、また塗膜に適度の伸びを付与するという効果
を発揮する。

本発明において使用するキシレン樹脂は、メタキシレン
とホルムアルデヒドとから公知の方法で得られる、淡色
透明で粘稠な樹脂である。該キシレン樹脂は数平均分子
量が２００〜３０００、特に好ましくは３００〜１５０
０のものが好適で、前記範囲より低いと塗膜に粘着性が
残ったり、面１水性、耐薬品性が低下する傾向にあり、
また逆に高過ぎるとポリイソシアネ−１・との相溶性が
悪くなり、さらに塗料粘度を高め、塗装作業性が悪くな
る傾向にある。またキシレン樹脂のメチロール基含有■
は０．３〜５重量％、特に好ましくは０．５〜３重量％
が適当で、前記範囲より多いと塗膜の可撓性が低下し、
塗料粘度が高くなる傾向にある。

なお、本発明において使用するキシレン樹脂は、活性水
素倉荷物質、例えばフェノール頬、アルコール類、有機
カルボン酸類、酸アミド類、アミン類、エポキシ類、植
物油類、不飽和脂肪酸類等と反応させた変性キシレン樹
脂も使用可能である。

本発明におい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
セソコウ、消石灰、生石灰等を挙げることができる。そ
れ等の粒径は約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通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−
１・とが反応し、炭酸ガスを発生ずる。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く
い。

本発明においては、それ故水分を吸着したり、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、平滑性助剤は、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、その配合割合はひま
し油３０〜８５重量％、特に好ましくは３５〜８０重量
％、アミン系列ポリオール３〜４０重量％、特に好まし
くは１５〜３５重量％、キシレン樹脂５〜４０重量％、
特に好ましくは８〜３５重量％、平滑性助剤１〜５０重
量％の組成が適当である。

前記に於てひま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、可撓性が悪い。一方前
記組成範囲より多過ぎると、硬化速度が遅くなり、また
得られる塗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、また逆に多過ぎると、ポット
ライフが短かくなり塗装作業に因数をきたし、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
ない。

またキシレン樹脂については、前記範囲より少ないと塗
料組成物の各成分間の相溶性を向−１ニさせる効果が発
揮されず、逆に多過ぎると塗膜に粘着性が残り、また耐
久性も低下するため、いずれの場合も好ましくない。

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１められす、逆に多過ぎると塗膜の耐水性、
耐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。

該ポリイソシアネ−１−としては、トルイレンシソシア
ネート　（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネー
ト　（ＭＤＩ）、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ジイソシ
アネートー（変性Ｍｒ］■）、キシリレンジイソシアネ
ー１−　　（ＸＤＩ）、ヘキザメチレンジイソシアネー
１〜（Ｉ（Ｍｌ）ｒ）あるいはこれらポリイソシアネー
トの三量体化合物、これらポ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（八）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Ｉ−基対主剤成分の水酸基価の
当量比（ＮＧＯｌｏＨ）が（０，９〜１．６／１．０）
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、必要に応じ主剤成分に各種着色顔料
；防食顔料；シリカ、ハライＩ、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；その他クール、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、各種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Ｓ、■放物は、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０．１〜５龍程度の厚塗りが出来
る。

加うるに被塗物も、既に述べた鋳鉄管、タンク、橋梁、
ブラント、鉄道車両、海洋構造物等の鋼構造物たりてな
く、コンクリート、モルタル、スレ　　　　　　　“５
゜−ト、木材等の被塗物にも適用可能となる。

〔発明の効果〕

本発明の塗料組成物は、塗装後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１１１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、かつ塗膜の
伸び、鮮映性があり、平滑で緻密な塗膜が得られるとい
う特徴をもっている。

以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

なお、実施例中「部」、１％」は、重量基準である。

Ｕ−訃 第１表に示す主剤成分（単位二部）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表に示すポリイソシアネート（単位二部）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１鶴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、塗面の鮮映性、密着性
、伸長率、耐水性、耐アルカリ性、耐酸性、耐塩水性、
硬度の各試験を行ない、その結果を第１表下段に記載し
た。

Ｕ例２〜７及防ノ、を朋−Ｆご〕、一 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。

特開昭Ｇ１−１４５２５８（６） 番 〈口 鮎 輪３ る 真 ｃｑ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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昭６１−１４５２５８　（７） ｎｌｆｆｉ　　　　　　　　− ｃＤトω　　　■−−− ・１）・川　・１）　　　　　　　　・川　・川　・１
）・田第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
膜性能を有し鮮映性があるものであった。

一方キシレン樹脂を含まない塗料を使用した比較例１ば
塗膜の伸長率が低く、また塗膜に鮮映性がなく、くもっ
ていた。逆にキシレン樹脂を過剰に配合した塗料を使用
した比較例２あるし料；ｒひまし油を過剰に配合した塗
料を使用したＩｔ較例３は塗膜がいつまでも粘着性をも
っており、耐水性、耐アルカリ性、耐酸性、耐塩水性と
も不良であった。

またひまし油、キシレン樹脂を含まない塗料を使用した
比較例４むま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
か理解されよう。

４３ｇ−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）（ｉ）ひまし油・・・３０〜８５重量％（
   ｉｉ）モノアミン又は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 との反応生成物である、水酸基価３００ 〜１０００、数平均分子量６００以下 のポリオール・・・３〜４０重量％ （ｉｉｉ）キシレン樹脂・・・５〜４０重量％及び（I
   V）平滑性助剤・・・１〜５０重量％ とからなる主剤成分と （Ｂ）ポリイソシアネートからなる硬化剤成分とを、 硬化剤成分のイソシアネート基対主剤成分の水酸基の当
   量比（ＮＣＯ／ＯＨ）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. （２）前記ポリオール（ｉｉ）がエチレンジアミンとプ
   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（１）項記載のウレタン樹脂塗料
   組成物。
3. （３）前記キシレン樹脂は、数平均分子量が２００〜３
   ０００であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載のウレタン樹脂塗料組成物。