JPS61252227A - 常温乾燥性アルキド樹脂組成物 - 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】 技術分野 本発明は常温乾燥性アルキド樹脂組成物に係り、さらに
詳しくは特定種の多価カルボン酸成分を用いることによ
り速乾性で且つハイソリッド化可能なアルキド樹脂組成
物を提供するものである。

従来技術 乾性（または半乾性）油及び／または乾性（または半乾
性）油脂肪酸、ポリオールならびに多価カルボン酸から
なるアルキド樹脂は常温乾燥型塗料の樹脂ビヒクルとし
て広く用いら九でいる。近年、無公害、省資源的見地か
ら水性塗料、粉体塗料、ハイソリッド型塗料などが注目
されているが、ハイソリッド型塗料は溶剤含量が少なく
、シかも従来の塗装設備９手段をそのままあるいは若干
の改良を加えるだけで利用できるところから特に注目さ
れているものである。常温乾燥型のアルキド樹脂ベース
とする塗料にあってもこのようなハイソリッド型のもの
が要望されているが一般に乾燥性とハイソリッド化は相
拮抗し、その両者に優れ、且つ塗膜性能面でも満足すべ
き塗料は知られていない。例えばエステル化による縮合
度を低くし、アルキド樹脂の平均分子量を低下させてハ
イソリッド化を試みた技術にあっては分子量の極めて小
さなアルキド樹脂の混在をさけられないため顔料分散性
、ハジキ、ピンホールなどの塗料適性、作業性などで欠
陥があり、又硬度、物性、化学特性など塗膜性能も著し
く低下させる欠点があった。

さらに分子量が低いため一般に乾燥性が悪い重大な欠陥
を有していた。また油長を大にし、溶剤溶解性を高くし
ハイソリッド化も試みられたが、この方法ではアルキド
樹脂のデザインが極めて限定され、ダレ性やりコート性
等塗料特性と硬度などの塗膜性能のバランス化が困難で
あった。このような欠点を防ぐため不飽和多価カルボン
酸例えば無水マレイン酸等を導入し分岐度をあげ且つ高
分子部分と低分子部分を混在させ高分子部分により乾燥
性の改善を、また低分子部分により粘度低下をはかるこ
とも試みられたが、ハイソリッド化が十分でなく一回の
塗装により厚膜となり、しかも常乾型で乾燥途中でシワ
、チヂミなどを形成しない満足すべきハイソリッド型常
乾塗料は得られていない。

発明が解決しようとする問題点 そこで、常乾型のアルキド樹脂組成物であって。

乾燥性が良好で且つハイソリッド塗料化が可能であり、
−回塗りで厚膜となり乾燥途中シワ、チヂミ等を発生せ
ず優れた塗膜性能の塗膜を与えうる樹脂組成物を提供し
うるなら、鉄骨構造物、建築物、産業機械等各種素材に
対する優れた塗料を与えることが可能で、産業上益する
ところ多大である０本発明はかかる常乾型アルキド樹脂
組成物を得ることを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記目的は、乾性（または半乾性）油及び／または乾性
（または半乾性）油脂肪酸、ポリオールならびに多価カ
ルボン酸からなり、且つ前記多価カルボン酸が９７〜６
０重量％の２官能カルボン酸と、２〜３０重量％の式 （式中Ｒ１，Ｒ，、Ｒ，、Ｒ４は夫々同種あるいは異種
の置換基で、水素、低級アルキル基、カルボキシル基ま
たはハロゲン原子）で表される酸無水物あるいは有水塩
、および１〜１０重量％の３官能以上の多価カルボン酸
または酸無水物からなる本発明のアルキド樹脂組成物に
より達成せられる。

本発明に於いては、乾性（または半乾性）油及び／また
は乾性（または半乾性）油脂肪酸、ポリオールおよび多
価カルボン酸から構成せられるアルキド樹脂にあって、
前記多価カルボン酸成分として特定種の多価カルボン酸
を特定量組み合わせたものを使用することを特徴とする
ものである。

乾性（または半乾性）油あるいは乾性（または半乾性）
油脂肪酸としては通常アルキド樹脂に用いられるダイズ
油、アマニ油、説水ヒマシ油、サフラワー油、オイシチ
力油、キク油、魚油などの植物性あるいは動物性の各種
乾性（または半乾性）油あるいはその脂肪酸が用いられ
、またポリオールとしては例えばエチレングリコール、
プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ブチ
レングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレン
グリコール、トリエチレングリコール、ヘキサンジオー
ル、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、グリ
セリン、ジグリセリン、トリメチロールエタン、トリメ
チロールプロパン等があげられるが、勿論これらに限定
されるものではなく通常アルキド樹脂の合成に用、いら
れる任意のポリオールが好適に使用せられる。

しかしながら本発明にあって、多価カルボン酸成分とし
ては特定種の酸を特定量組みあわせたものであることを
必須とする。すなわち本発明の多価カルボン酸成分の第
一は２官能カルボン酸で。

その量は多価カルボン酸全量の９７〜６０重量％を構成
する。２官能カルボン酸はカルボキシル基を２つ有する
限り脂肪族、芳香族、脂環族のいづれであっても、また
飽和、不飽和いづれであってもかまわない、但しテトラ
ヒドロ無水フタル酸及びエンドメチレンテトラヒドロ無
水フタル酸ならびにその誘導体を除く、かかる２官能カ
ルボン酸の例としてはコハク酸、アジピン酸、セバシン
酸などの飽和脂肪族ジカルボン酸；マレイン酸、フマー
ル酸等の不飽和脂肪族ジカルボン；フタル酸。

無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ジメチル
イソフタル酸、ジメチルテレフタル酸などの飽和芳香族
ジカルボン酸；ヘキサヒドロフタル酸なとの脂環族ある
いは不飽和芳香族ジカルボン酸などがあげられる。ジカ
ルボン酸量は本発明で用いられる他の２つのカルボン酸
の残量とする。

本発明で用いられる第二の多価カルボン酸は式 （式中Ｒｘ　−Ｒｓ　−Ｒｓ　−Ｒ４は夫々同種あるい
は異種の置換基で、水素、低級アルキル基、カルボキシ
ル基またはハロゲン原子）で表される酸無水物またはそ
の有水酸で、使用量は多価カルボン酸總量の２〜３０重
量％であることを必須とする。本発明者らは上記式で表
されるテトラヒドロ無水フタル酸誘導体及び／又はエン
ドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸誘導体ならびにそ
の有水酸の２重結合が酸素による硬化に寄与しあたかも
油長が大となった様に作用すること、又その量が多価カ
ルボン酸成分の２重量％未満では空気あるいは酸素で架
橋反応をおこす２重結合数が少なくなり短時間での硬化
増大効果が認められず、膜物性も劣ること、３０重量％
をこえると樹脂粘度が極端に下がり、！！１１料特性、
特にダレ性が悪くなり、又乾燥初期粘度の低さからみか
けの乾燥性が悪くなることを見出した。理由はさだかで
はないが上記式であられされる多価カルボン酸の存在は
樹脂粘度を低下させる効果のあることが見出されている
。かかる多価カルボン酸の例としてはテトラヒドロフタ
ル酸、３−メチルテトラヒドロフタル酸、４−メチルテ
トラヒドロフタル酸、３−エチルテトラヒドロフタル酸
、３−クロルテトラヒドロフタル酸、エンドメチレンテ
トラヒドロフタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒド
ロフタル酸、クロレンディック酸、メチルシクロヘキセ
ントリカルボン酸及びこれらの酸無水物などがあげられ
る。

本発明で用いられる第三の多価カルボン酸は３官能以上
の多価カルボン酸または酸無水物で、その使用量は多価
カルボン酸總量の１〜１０重量％でなくてはならない、
というのは１％未満では分岐度が不足し、酸化重合した
塗膜の架橋密度が小さくなり、硬化塗膜の強度が弱く見
掛は上の乾燥性が低下するし、また１０％をこえると分
岐度が大となり、必然的に樹脂粘度が高くハイソリッド
化が困難となる。３官能以上の多価カルボン酸としては
例えばトリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリ
ット酸、無水ピロメリット酸などがあげられる。

このように、従来主として塗膜性能面から適宜選択され
ていたにすぎない各種多価カルボン酸から１本発明者ら
は式 で表されるテトラヒドロ無水フタル酸及び／又はエンド
メチレンテトラヒドロ無水フタル酸あるいはその誘導体
の特定量と、３官能以上の多価カルボン酸の特定量を使
用し、これと特定残量の２官能カルボン酸を用いること
により、極めて有用な常温乾燥性と、予想外のハイソリ
ッド化を達成しうろことを見出し、それが本発明の基礎
となったものである。

本発明に従えば、アルキド樹脂の多価カルボン酸を制御
するという簡単な手段により、アルキド樹脂の分子量制
御とか油長増大、あるいは油分を多くするなどの従来法
では容易に達成し得なかった常温乾燥性と、ハイソリッ
ド化（従来法では塗装粘度７０ｋｕに於てはたかだか７
０％程度のハイソリッド化にすぎなかったものを、例え
ば最低でも７５％以上と大巾に改善が可能）を共に解決
し。

塗料とした際に１回塗りで厚膜塗装ができ、隠ぺい性に
於てもまた塗膜外観に於ても従来品より遥かに優れ、乾
燥性の良好な塗料を提供することができる。

以下、実施例により本発明を説明する。特にことわりな
き限り部および％は重量による。

実施例１ 攪拌機、還流冷却器、水分離器、温度制御装置、窒素導
入管を備えたフラスコに大豆油脂肪酸６３１．６部、ペ
ンタエリスリトールＬ　７７．９部、無水フタル酸１６
８．９部、テトラヒドロ無水フタル酸１２．７部、無水
トリメリット酸８．９部、還流用キシレン５０部を仕込
み窒素気流下２２０℃に昇温し、２２０℃で樹脂酸価５
．０になる迄反応させた後、ミネラルターペンを加え不
揮発分８０％に調整し、酸化重合型アルキド樹脂ワニス
を得た。アルキド樹脂ワニスは不揮発分８０．２％、粘
度（２５℃、ガードナー）Ｚ、樹脂酸価５．１であった
。

実施例２〜６ 実施例１と同様の反応条件で１表１に示す仕込量により
反応をさせ表１に示すワニス特数値を得た。

実施例７ 攪拌機、還流冷却器、水分離器、温度制御装置、窒素導
入管を備えたフラスコに、大豆油６６１．４部、ペンタ
エリスリトール１８９．５部Ｊ水酸化リチウム０．５３
部を仕込み、３０分で２４０℃に昇温し。

２４０℃にて３０分保つ、その後１５０℃まで冷却し、
無水フタル酸１９７．６部、テトラヒドロ無水フタル酸
１４．９部、無水トリメリット酸１０．４部、還流キジ
ロール５０部を仕込み、２２０℃に昇温し、２２０℃で
樹脂酸価５．０になる迄反応させた後、ミネラルターペ
ンを加え、不揮発分８０％になる様調整し、酸化重合型
アルキド樹脂ワニスを得た。

このアルキド樹脂ワニスは不揮発分７９．８％、粘度（
２５℃、ガードナー）Ｚ、樹脂酸価４．９であった。

実施例８ 実施例７の大豆油のかわりにアマニ油を用いて表２に示
す仕込組成で実施例７と同様にして反応させ表２に示す
ワニス特数をもっワニスを得た。

実施例９ 実施例７の無水フタル酸のかわりにイソフタノシ酸を用
いて表２に示す仕込組成で実施例７と同様にして反応さ
せ表２に示すワニス特数を有すワニスを得た。

表　　　　　　　２ 比較例１〜４ 実施例１と同様の反応条件で５表１に示す仕込量により
反応させ、表１に示すワニス特数値を得た。

次いで、これら１３種のアルキド樹脂ワニスの９１．２
部に酸化チタン１１８．８部、炭酸カルシウム５１．７
部、ミネラルターペン３０．１部、ガラスピーズ２００
部を加え、ペイントコンディショナーにより粒度１５μ
以下になるまで分散し、しかる機番々のアルキド樹脂ワ
ニス１２７．７部、６％ナフテン酸、コバルト１．９部
、２５％ナフテン酸鉛４．７部、ミネラルターペン５．
４部、メチルエチルケトオキシム１．４部を加え、溶解
後ミを過し、塗料を製造した。

表３に、得られた塗料の塗料性状、乾燥性を示した。

試験方法 １）乾燥性（半硬化）（ＪＩＳ　　Ｋ５４００）上記の
塗料を６ミルのすきまをもつアプリケーターでガラス板
上に塗布し、恒温室（２０”Ｃ１Ｒ，Ｈ，＝７０％）に
放置し、塗面の中央を指先で静かにそっとこすってみて
塗面に擦りあとがつかなくなるまでの時間を半硬化乾燥
とした０時間が短い程良い。

２）ダレ性 上記の塗料を４ミル〜２０ミルまでのすきまをもつアプ
リケーターでガラス板上に塗布し、塗布方向を水平面に
並行にしてガラス板を垂直に立て恒温室（２０℃、Ｒ，
Ｈ，＝７０％）に放置し、塗布された塗料がダレ始める
ミル数ダレ性とした。

ミル数が高い程厚膜塗布が可能。

３）塗り重ね性 上記の塗料を４ミル〜２０ミルまでのすきまをもつアプ
リケーターでガラス板上に塗布し、指定された温度の恒
温室に２４　Ｈｒ放置し、同一塗料を塗布方向に垂直に
ハケで塗布し、チヂミの起きるミル数を塗り重ね性とし
た。ミル数の高い程乾燥性良好。

４）１回塗でチヂミの発生する塗布膜厚上記の塗料を４
ミル〜２ｏミルまでのすきまをもつアプリケーターでガ
ラス板上に塗布し、恒温室（２０”Ｃ１Ｒ，Ｈ，＝７０
％）に２４Ｈｒ放置したとき、塗膜にチヂミ我発生して
いるミル数を１目塗チヂミの発生する塗布膜厚とした。

ミル数が高い程乾燥性良好（厚膜塗装可能）。

特許出願代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 乾性（または半乾性）油及び／または乾性 （または半乾性）油脂肪酸、ポリオールならびに多価カ
   ルボン酸からなり、且つ前記多価カルボン酸が、９７〜
   ６０重量％の２官能カルボン酸と、２〜３０重量％の式 ▲数式、化学式、表等があります▼及び／または▲数式
   、化学式、表等があります▼ （式中Ｒ＾１、Ｒ＾２、Ｒ＾３、Ｒ＾４は夫々同種ある
   いは異種の置換基で、水素、低級アルキル基、カルボキ
   シル基またはハロゲン原子） で表わされる酸無水物あるいはその有水酸、および１〜
   １０重量％の３官能以上の多価カルボン酸または酸無水
   物からなることを特徴とするハイソリッド化可能な常温
   乾燥性アルキド樹脂組成物。