JPS61162559A

JPS61162559A - 金属塗装組成物

Info

Publication number: JPS61162559A
Application number: JP252785A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sano; 孝佐野
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 1985-01-09
Filing date: 1985-01-09
Publication date: 1986-07-23

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】本発明は金属塗装組成物に関するものであり、さらに詳
しくは、防食性、耐候性、耐水性に優れた金属塗装組成
物に関するものである。

従来金属防錆塗料として、ジンクリッチペイント、油性
錆止めペイント、タールエポキシなどが使用されている
。しかしこれらの塗料は耐候性、耐水性が悪いため、塗
膜表面でチョーキングやワレ、ハガレ、ブリスターなど
の塗膜の欠陥が生じ塗装後１〜２年で塗装の補修が必要
となり、また塗装後５〜１０年で全面的な塗り替えが必
要となる。

塗膜の耐候性を改良する目的で、塗膜の表面にアクリル
ウレタン樹脂を塗装する場合、塗装工程が多くなるため
、塗装に長時間と多大な費用を要するだけでなく、従来
のアクリルウレタン塗料は耐候性重視の傾向があり、従
って防食性能にも問題がある。

また、長期間の耐久性のあるポリエチレンライニングも
使用されているが、橋梁、プラントなどの複雑な形状物
にはライニングが困難であるため使用できない。

防食塗料はその塗膜の性能として透水性、吸水性、酸素
透過性、電気絶縁性などの性能に優れたものでなければ
ならない、さらに自然環境に暴露されたときには、耐候
性、耐摩耗性、耐衝撃性などの性能も要求される。

本発明者らは以上の点に着目して、透水性、吸水性、電
気絶縁性などの防食性能に優れるばかりでなく、耐候性
、耐摩耗性、耐衝撃性に優れた金属塗装組成物を提供す
るに至った。

すなわち、（Ｉ）　ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドキシア
ルキルメタクリレート、アリルアルコールから選ばれた
少なくとも１種のエチレン性不飽和モノマー（以下Ａモ
ノマーと称す）１０〜３０重量％、スチレン、メタクリル酸エステルから選ばれた少なくと
も１種のエチレン性不飽和モノマー１４下Ｂモノマーと
称ス、但しＡモノマーは除く）２０〜７０重量％及びエチレン、プロピレン、ブタジェン、イソプレンから選
ばれた少なくとも１種のエチレン性不飽和モノマ−（以
下Ｃモノマーと称す）２０〜７０重量％からなるエチレン性不飽和モノマーの混合物を重合して
得られる分子中に水酸基を含有するポリマーと（１１　）分子中に２個以上のイソシアネート基を含有
する有機ポリイソシアネートの二液からなることを特徴とする防食性能に優れた金属
塗装組成物である。

本発明に使用する七ツマ−Ａは水酸基含有エチレン性不
飽和モノマーであり、ヒドロキシアルキルアクリレート
、ヒドロキシアルキルメタクリレート、アリルアルコー
ルから選らばれたエチレン性不飽和モノマーである。

ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキル
メタクリレートはエチレングリコール、ジエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、ｌ。

３−プロパンジオール、１．４−ブタンジオール、１，
３−ブタンジオール、？、３−ブタンジオール、１．６
−へキサメチレングリコール、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などの分子中に２
個以上の水酸基を含有する化合物とアクリル酸またはメ
タクリル酸のエステルであり、水酸基の少なくても１個
はエステル化されずに残存していなければならない、具
体的には、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシ
エチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、ヒドロキシプロピルメタクリレートなどが挙げられ
る。

さらに、アリルアルコールも分子中に不飽和二重結合と
水酸基を含有しているので上記アクリル酸エステル、メ
タクリル酸エステルと同様に使用できる。

モノマーＡを他のモノマーと重合することによりポリマ
ー中に水酸基が導入できる。ポリマー分子中の水酸基と
有機ポリイソシアネート化合物が反応することによりポ
リマー間で架橋反応がおこり、ポリマーの耐水性、耐溶
剤性が向上するとともに、ウレタン結合の導入により耐
摩耗性、接着性が向上する。

七ツマ−Ａの量は１０〜３０重量％である。

モノマーＡの量が１０％未満の場合には架橋密度が低く
耐溶剤性、耐候性が悪くなる場合がある。また、ウレタ
ン結合の濃度が低いために耐摩耗性も悪くなる。モノマ
ーＡの量が３０％より多くなると水酸基とインシアネー
ト基の反応が充分に進みにくく水酸基が遊離の状態で残
るために吸水性や透水性が悪くなる。また、七ツマ−Ａ
を多くすると架橋剤として使用するインシアネートが多
くなるために塗装すると発泡などのトラブルがおきやす
い。以上の点からモノマーＡの量は１０〜３０重量％が
最適である。

モ／　−Ｆ　−Ａ　（！：　共ｔ　合するモノマーはモ
ノマーＢとモノマーＣの二種類が必要である。

モノマーＢはスチレン、又はメチルメタクリレート、エ
チルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチル
メタクリレートなどのメタクリル酸エステルから選らば
れたエチレン性不飽和モノマーチアル。

これらのモノマーは得らた塗膜の吸水性、透水性、電気
絶縁性などの防食性能を向上するとともに、塗膜の耐候
性、硬度１機械強度を向上する。

七ツマ−Ｂの量は２０〜７０重量％である。

モノマーＢの量が２０重量％未満の場合には塗膜の硬度
が低くなるばかりでなく、耐熱性も悪くなる。七ツマ−
Ｂの量が７０重量％を越えると塗膜の硬度が高くなりす
ぎるために、耐摩耗性が悪くなり、衝撃試験においても
割れが発生しやすくなる。

七ツマ−Ｃはエチレン、プロピレン、ブタジェン、イソ
プレンから選ばれたエチレン性不飽和モノマーである。

これらのモノマーは得られた塗膜の吸水性、透水性、電
気絶縁性などを向上するとともに、塗膜の可撓性、耐摩
耗性、＃衝撃性を改良する。モノマーＣを共重合するこ
とにより塗膜のガラス転移温度が低下するために上記の
塗膜性能の改良ができる。

モノマーＣの量は２０〜７０重量％である。

モノマーＣの量が２０％未満の場合には塗膜の可撓性が
なくなり、耐摩耗性、耐衝撃性が悪くなる。モノマーＣ
の量が７０重量％を越えると硬度が低く、かつ機械強度
も低いものになる。また、エチレン、プロピレンをモノ
マーＣとして使用した場合には七ツマ−Ｃの量が多くな
りすぎると溶剤に不溶のポリマーとなる。

］二記モノマーを重合する場合１通常溶剤を使用する。

溶剤ハベンゼン、トルエン、キシレン、ナトの芳香族系
の溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテー
トなどのエステル系の溶剤、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系の溶剤が
使用できる。

使用する溶剤は重合して得られるポリマーの溶解性、塗
膜にするときの揮発性などにより決定されるべきである
。

重合する方法は一般に行なわれる溶液重合であり、ラジ
カル重合、アニオン重合、カチオン重合によって共重合
は進むが、ラジカル重合による方法が最とも簡便である
。

以上のようにして得られたポリマーは、通常上記溶剤を
含んだ状態で使用する。

このポリマー溶液は、分子中に水酸基を含有しているの
でポリイソシアネート化合物によって簡単に架橋するこ
とができる。

ポリマーの架橋に使用する分子中に２個以」−のインシ
アネート基を含有する有機ポリイソシアネートとしては
トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシ
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、インフォロンジイソシアネート、
水添加トリレンジイソシアネート。

４．４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、
水添加キシリレンジイソシアネートなどが使用できる。

またこれらの有機ポリイソシアネート誘導体も使用でき
る。

誘導体としては、ポリオール化合物とのプレポリマー、
ビューレット化誘導体、二量化物、インシアヌレート三
量化物が使用できる。プレポリマーとしてはトリメチロ
ールプロパンなどの低分子ポリオールとトリレンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどとの
プレポリマーが一般的である。

ビユレット化誘導体としては上記ジイソシアネート化合
物と水を反応して尿素結合を生成したのちさらに上記ジ
イソシアネート化合物によりビユレット化反応を行なっ
たものである０例えばヘキサメチレンジイソシアネート
のビユレット化誘導体などが挙げられる。

二量化物としてはカルボジイミド化、ウレチジンジオン
化などによって得られるものである。

本発明の金属塗装組成物はポリマーとイソシアネートの
二液からなるものである。ポリで−には必要により顔料
、触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤およびその他の助剤
を添加することができる。

本発明の金属塗装組成物は塗装する前に二液を混合して
使用する。塗装はローラー、へヶ、スプレーなどで金属
に塗装する。

塗装する金属としては、鉄、銅、アルミニウムなどの金
属に使用できる。

以上のように防食性能、耐候性、耐水性、作業性に優れ
た金属塗装組成物を得ることができた。

以下実施例により具体的に説明する。なお、実施例およ
び比較例で部および％とあるのは重量基準である。

合成例１内ＩＨＪ！　５００　ｍ　ｌのオートクレーブにトルエ
ン１６０ｇ、モノマーＡとしてヒドロキシエチルメタク
リレート３２ｇ、モノマーＢとしてメチルメタクリレー
ト８０ｇ　、アゾビスイソブチロニトリル１．６ｇを仕
込んで、ドライアイスメタノールへスで冷却してからオ
ートクレーブの内部を減圧にした。４８ｇのブタジェン
をモノマーＣとしてボンベからオートクレーブに仕込ん
だ。

オートクレーブを徐々に加熱すると、内圧は１００℃テ
４３　ｋｇ／ｃｒｎ’になった。１００℃で６時間反応
を続けたときにオートクレーブの内圧は５ｋｇ／ｃｍ’
まで下った。

３０℃まで冷却して内容物を取出した。

得られたポリマー溶液の粘度は２５℃で１５００ＣＰで
、水酸基価は４３　ｍ　ｇ　Ｋ　ＯＨ／　ｇであった。

これをポリマー１とした。

合成例２内容Ｊｉ　５００　ｍ　ｌのオートクレーブにトルエン
８０ｇ、キシレン８０ｇ　、モ・ツマーＡトしてヒドロ
キシエチルメタクリレート３７ｇ、モノマーＢとしてス
チレン４０ｇとメチルメタクリレート４３ｇ、アゾビス
イソブチロニトリル１．６ｇを仕込んで、ドライアイス
メタノールへスで冷却してからオートクレーブの内部を
減圧にした。モノマーＣとして４０ｇのプロピレンをボ
ンベからオートクレーブに仕込んだ。

オートクレーブを徐々に加熱すると、内圧は１００℃テ
８７　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｒｎ’まで上昇した。１００℃
で７時間反応を続けるとオートクレーブの内圧は５　ｋ
　ｇ　／　ｃ　ｒｎ’になった。

３０℃まで冷却して内容物を取出した。

得られたポリマー溶液の粘度は２５℃で１８００ＣＰで
、水酸基価は５０　ｍ　ｇ　Ｋ　ＯＨ／　ｇであった。

これをポリマー２とした。

合成例３５００ｍｌのレジン゛フラスコにトルエン１６０ｇ、七
ツマ−Ａとしてヒドロキシエチルメタクリレート３７ｇ
、モノマーＢとしてスチレン４０ｇとメチルメタクリレ
ート８３ｇ、アゾビスイソブチロニトリル１．６ｇを仕
込んで８０℃で８時間反応した。

得られたポリマー溶液の粘度は２５℃で１２００ｃＰで
、水酸基価は５０　ｍ　ｇ　Ｋ　ＯＨ／　ｇであった。

これをポリマー３とした。

実施例および比較例ポリマー１〜３に酸化チタンを充分に分散してＩ液とし
た。

トリメチーロルブロバンとトリレンジイソシアネートの
プレポリマーであるコロネートＬヌはへキサメチレンジ
イソシアネートのアダクト体であるデュラネート２４Ａ
−９０を１１液として塗膜を作成した。

塗膜の試験結果を第１表に示す。

Claims

【特許請求の範囲】（ I ）ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドキシアルキルメタクリレート、アリルアルコールか
ら選ばれた少なくとも１種のエチレン性不飽和モノマー
（以下Ａモノマーと称す）１０〜３０重量％、スチレン、メタクリル酸エステルから選ばれた少なくと
も１種のエチレン性不飽和モノマー（以下Ｂモノマーと称す、但しＡモノマーは除く）
２０〜７０重量％及びエチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレンから選
ばれた少なくとも１種のエチレン性不飽和モノマー（以
下Ｃモノマーと称す）２０〜７０重量％からなるエチレン性不飽和モノマーの混合物を重合して
得られる分子中に水酸基を含有するポリマー（１１）分子中に２個以上のイソシアネート基を含有す
る有機ポリイソシアネートの二液からなることを特徴とする防食性能に優れた金属
塗装組成物。