JPS62127313A - ポリウレタン配合物のスプレ−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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ポリウレタン塗料のスプレー塗装、ポリウレ
タンエラストマーのスプレーライニング等のポリウレタ
ン配合物のスプレー方法に関する。

（従来の技術および問題点） 従来より、ポリウレタン塗料のスプレー塗装方法として
は、活性水素基金少なくとも２個有する化合物、溶剤、
顔料等を主成分とした主剤と、ポリイソシアネートを予
め均一混合し、エアスプレーまたはエアレススプレー等
でスプレー塗装を行なっている。このスプレー塗装では
、可使時間の問題から、通常ウレタン化触媒を便用しな
いため塗装後の硬化が遅く、養生期間を極めて長く必要
とし念。通常の気温（２０〜２５℃）では、１週間以上
の養生が冬期では１０日以上の養生が必要であった。さ
ら（二塗料の要求特性として無黄変タイプまたは難黄変
タイプのポリイソシアネート、たトエばヘキサメチレン
ジイソ７アネート、水添加ジフェニルメタンジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネート、キシレンジイソ
ンアネートなどのアダクト体、プレポリマー、その地誌
導体を用いなければならないため、反応速度が遅く、長
い養生時間が必須のものとなっていた。また養生期間の
短縮化全針るためポリウレタン塗料の主剤ζ：ウレタン
化触媒を少量使用する場合があるが、ポリイソシアネー
トと混合後必然的に可使時間が短くなり、安定した塗装
作業に支障をきたしており、短時間反応硬化（短かい養
生期間）と長い可使時間との両立は困難であった。

ポリウレタンニジストマーは、耐摩耗性耐久性が良く、
弾性（−富み、床、水槽、テニスコート、プールなどの
ライニングに使用さｎており、施工法としてコテ・ヘラ
金柑い念流し塗りによるものの他、均一美麗に仕上げる
ため、スプレー施工が行なわれている。このスプレー施
工においても、前のウレタン塗料と同様に養生期間の短
縮化（短時間反応硬化）と可使時間の両立は困難であっ
た。

ま念上述の養生期間と可使時間の両立のために、双頭ス
プレーガンが用いられたり、ポリオール。

ポリイソシアネートの足置供給ポンプとミキシング装ｆ
ｋ有した装置でミキシングしながらスプレーする方法も
行なわれている。前者はポリオール成分とポリイソシア
ネート成分を２つのスプレーノズルから噴射し、衝突さ
せてミキシングしながらスプレーするものであり、養生
期間短縮（二はポリオール成分側にウレタン化触媒を添
加すれば良いが、各々の成分のスプレー量比率に１し：
］限があること、ミキ／ング状７四が良好でないこと、
その他スプレー条件に：’ｊ’ｉ限があることにより、
一般的なスプレー塗装方法には用いられていない。

後者は、養生期間短縮に１１やはりポリオール成分側に
ウレタン化触媒を添加すれば良く、ミキシング性、スプ
レー性は良好であるが、設備が大がかりで費用がかかり
、現場施工塗装に適切でない。

１念ウレタン化触媒全添加（７たポリオール成分とポリ
イソシアネート成分の配合物を長時間スプレーすると、
スプレーガンのエアキャップ、ノズルにスプレーエアの
乱流に起因するスプレー物の付着が起こる。その付着物
がウレタン化触媒により急速に固化し均一スプレーを妨
げる問題があった。

以上述べてき念如く、従来からポリウレタン配合物のス
プレー方法において、養生期間の短縮・長い可使時間の
両立、さらに良好なスプレー性を得ることは困難であっ
たが、不発明では鋭意検討の結果、以下に述べる手段に
より解決したのである。

（問題点を解決するための手段） 不発明のポリウレタン配合物のスプレー万ｆｆ１ｄウレ
タン化触媒を必須成分とする混合物を定量供給装置によ
り、圧縮エア中に供給し、活性水素基金分子内に少なく
とも、２個有する化合物とポリイソシアネートを必須成
分とする配合物を該圧縮エアでスプレーすること（二よ
り、該配合物とウレタン化触媒を均一混合させ、短時間
硬化せしめることを特徴とするものである。

本発明（＝おけるウレタン化触媒としては、一般のウレ
タン化触媒は特にｒｆｆｌＪ限なく便用できる。その−
例としては有機錫類、有機鉛煩、アミン類などが挙げら
れる。これらのウレタン化触媒は単独で使用しても良く
、２種類以上併用しても良い。

また、本発明におけるウレタン化触媒を必須取分とする
混合物としては、上記のウレタン化触媒を溶剤、プロセ
スオイル、可塑剤等（二分散または溶解したもの管用い
る。また液状のウレタン化触媒をそのまま便用してもさ
しつかえない。

本発明におけるウレタン化触媒を必須成分とする混合物
全圧縮エア中に供給する定量供給装置は、定量性のある
供給装置であ汎ば、いかなる装置でも使用できるが代表
的な装置としてルプリケータ、マイクロルプリケータな
どが使用できる。またウレタン化触媒を必須成分とする
混合物の圧りｄエア中へ供給量としては、養生条件全力
Ｖξした：Ｖ生ル１間の設定・ウレタン化触媒の種類、
混合物の濃度などを考慮した供給量であればさしつかえ
ないが、好ましくはＱｌ（Ｘ：／ｍｉｎ　〜３００ＣＣ
／ｍｉｎに範囲で供給する。

ｌた本発明に使用する足りｔ供給装置なの取り付は位置
としては、コンプレッサー等の圧縮エア発生装置の圧縮
エア供給部から、スプレーガン迄のどこの位置に取り付
けても良いが、この間でウレタン化触媒を必須成分とす
る混合物が留凍るようなご３分がないよう（二配慮し、
た万が好ましい、また圧で、化エアの圧力はスプレーに
ｌのない圧力であれは良く好ましくは２〜５　Ｋｑ／ｌ
ａが曳い。

本発明における活性水素基を分子内に少なくとも２１固
有する化合物としては、−、般的にポリウレタン・塗料
　、１６リウレタンライニング材等に使用されていてイ
ソシアネートと反応し得る化合物にすべて１史用でき、
念とえば、ポリエーテルポリオール、ポリエーテルポリ
オール、ポリアクリルポリオール、ポリエーテルポリエ
ステルポリオール、液状ジエン系ｊｋ合体ポリオール、
讐たこルらの変性体１．、’ｊ　＝、１体などが挙げら
扛る。１之要求特性（二よりこれら化合物に、π機顔料
、無機顔料、体實預科、多価了υコール、アミン類、消
泡剤、分散剤、沈降防止剤、流動調整剤、隙変性付与削
、スリップ削、充填剤、オイル、可塑剤、無機補Ａ剤、
有り補強材、酸化１方正剤、紫外・（壷吸収剤、導電性
付与剤、帯電防止剤、界面活性剤、？水剤、染料各偵溶
剤寺に添加することができる。

不発明におけるポリイソシアネートとし、ては、通常の
芳香〕１、脂肪族、および脂環族のも、のを挙げること
が出来、たとえばヘキサメチレンジイソシアネート、水
添加ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジ
イソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニ
ルメタンジインシアネート、キシリレンジイソシアネー
ト、ナフタレンジイソシアネートおよびこｎらの変性品
、透２５本体、粗性体、及び前記イソシアネートと多価
アルコール類またはポリオール類との反応により得らｎ
るイソシアネートプレポリマー等が挙げられ、また必擾
に応じてこｎら？溶剤等で希釈したものも使用できる。

本発明におけるスプレー装置としては通常のエアスプレ
ーガンはすべて使用できるが、不発明の目的力らエアレ
ススプレーガンは使用できない。

シカしエアスプレーガンとエアレススプレーガンの中間
的なスプレーガンであるエアアシステイトスプレーガン
すなわちスプレー液全エアレススプレーシステムと同様
に加圧し、さらに圧縮エアケ用いてスプレーするガンは
本発明の目的に合致することから使用できる。

（発明の効果） 不発明（−よれば、ウレタン化触媒を必須成分とする混
合物を従来のスプレー方法（二比べて多黛：二定黛供給
装置により圧縮エア中に供給し、活性水素基を分子１’
Ｅに少なくとも２個有する化合物とポリイソシアネート
金必須成分とする配合物金該圧硼エアでスプレーするこ
とにより、該配合物とウレタン化触媒金均−混合させる
ものであるから、従来、両立は困難とされていた短時間
反応硬化（短かい養生期間）と長い可使時間の両立を可
能としたものである。また従来性なわれていたスプレー
方法と１つたく同様の美麗かつ均一な塗装物が得ら扛る
のは言うまでもない。さらに不発明によれば、ポリオー
ル成分とポリイソシアネート成分の配合物がスプレーガ
ンより噴出されて初めて。

微粒子化されたウレタン化触媒と均一混合さｎる之め、
従来から問題とされていたエアキャップ・ノズルへの該
配合物の付着、急速反応同化による均一スプレーの妨害
等は解消さｎるものである。

（実施例及び比較例） 以下不発明の実施例および比較例について説明するが不
発明はこれら実施例に制限さｎるものではない。

実施例１ アルミニウム板を本発明によるスプレー法（二より下記
の条件で塗装を行ない、その塗膜の反応硬化進行状、額
を！膜の督涜性および硬度友化により測定し之。また配
合塗料の可使時間全粘度カップにＬｔ）６１１Ｉ定した
。測定結果は第１図、第２図、第３図に示す。

に）便用噌料　　　　　　　　　　　　配合に量品）ア
クリルボリウレタイ塗料ウレタントップ　８０００　　
　１５（亜細亜工業株式会社） 硬ｆヒ剤（無黄変ポリイソシアネート）３シンナー　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１６（２
）スプレー条件 （イ）スプレーガン　Ｗ−’／１−２Ｇ（岩田塗装機株
式会社）（ロ）ウレタン化触媒を必須成分とする（昆合
吻配合　　　　　　　　　　　　　直量部ジブチルチン
ジラウレート（ウレタン化触媒）　　　　　１キシレン
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００し
→ウレタン化触媒を必須成分とする件の定量供給装置ｉ
はルプリケータＬ−１５０（株式会社小金井製作所）全
便用し、圧縮エア中への供給ｔを１ｃｃ／コ１ｎに調書
し之。

ｇスプレーエア圧　　　３５　Ｋｓ＋、／ｃＪ（ホ）ア
クリルポリウレタ／塗料の吹付ｉ　　　、１３０　ｊ　
１０７７ｍ”少　　　　　　　噴出ｔ　　１５０ＣＣ／
ｍ１ｎ（へ）乾燥条件　　気温放置（２０〜２５℃）（
３）被塗装物の下地処理 アルミニウム板をトルエンで脱脂処理した。１肥の条件
でスプレーする際、ウレタン化触媒溶液がスプレーガン
からスプレーエアとともに出ていることを確認してから
、スプレーを行ない、均一でかつ美麗な塗装アルミニウ
ム板を得た。この塗装物の塗膜は従来の一般的なスプレ
ー方法と全く同一の仕上りであり、塗料配合物の可使時
間は、ウレタン化触媒を中いない従来の一般法と同一で
、非常に良好でｂった。

比較例１ 従来の一般的なスプレー方法としてウレタン化触媒を必
須成分とする混合物すなわちウレタン化触媒キシレン溶
液を圧縮エア中に供給しないこと以外はすべて実施例と
同一条件でアルミニウム板に塗装【７念。塗：ｉの反応
１τ化ｙへ行状態を塗膜の暦冴性および硬肛変化により
測定した結果を第１図、■２Ｉ２１に示す。また塗料配
合物の可使時間を第３図に示す。なお、この塗装物の塗
装仕上り状態は実施例と同一であり、塗料配合物の可使
時間も長く良好であったが、塗膜の反応硬化進行状態は
極めて遅く、長期に渡る養生期間が必要であった。

比較例２ 従来から行なわれている一般的なスプレー方法として、
ポリウ１／タン遣斜にウレタン化触媒全少債配合し、塗
膜の反応硬化速度と早める方法が行なわれている。この
比較例として、ウレタン化触吏ジブチルチンジラウレー
トに０１重量％、ポリウレタン塗料に配合し、他は実施
例１と同様（−、アルミニウム板にスプレー塗装した。

塗膜の反応硬化進行状態を塗膜の密着性および硬度変化
により測定した結果を第１図、第２図１＝示す、１念塗
料配合物の可使時間を第３図（＝示す。

なお、この塗装物の塗装仕上り状態は実施例と同一であ
るが、塗料配合物の可使時間は極めて短ぐ、スプレー塗
料の作業性が悪い。また、塗膜の反応硬化進行状、１点
ンよ比較例１：二比べると早いが、実施例に比べるとか
なり遅く、養生期間が必要である。

ｔ！！膜及び塗料配合物の試験方法 に）基盤目試験（＝よる密着性測定（ＷＪ１図）は、Ｔ
ｌｌ９に−５４００の基盤目試験法に準じて塗膜に基盤
目の切りｉ１！”’ｃ：つけ、その面にセロハンテープ
を貼つ４゜た後、セロハンテープを引き剥がし塗膜の剥
離状況音み之。評価は、ＴＩＳ　　Ｋ−５４００の基盤
目試験の評価点Ｗ（法によるものである。

（２）鉛迫引っかき試験による硬度測定（第２図）はＪ
ＩＳ　Ｋ−５４００の鉛筆引っかき試験法によシ、鉛筆
硬度を測定した。

（３）粘度カップによる可使時間の測定（第３図）は粘
度カップ（ＮＫ−２型）により、塗料配合物の流出時間
を測定した結果である。スプレー塗装では、従来から２
０〜２５秒の範曲がスプレー適性が良いと言われている
。

測定条件　　　気温　２５℃ 塗膜の試＋Ａ結果及び塗料配合物の町使時間興１図、第
２図より実施例は比較例に比べ、塗膜の反応硬化速度が
者しく短時間に実用強度に達することがわかる。また藁
３図より塗料配合物の可使時間において、実施例は塗膜
の反応硬化速度が極めて早いにもかかわらず、無触媒配
合（比較例１）と同一の可使時間を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例及び比較例の基盤目試験による
ｆｆ１５ｆ？性画定の試験結果を示し九グラフ、第２図
は本発明の実施例及び比較例の鉛筆引っかき試験による
硬度測定の試験結果を示したグラフ、第３図は本発明の
実施例及び比較例の可使時間の測定結果を示したグラフ
でめる。 経ε１　（θ） 経　Ｕ　（日） ａ〜２図　釦華゛５１つ乃（さ吉民確丸によｉ之洩逓・
１赳紅υキ（輔肉〕 ｕ３［δ　ａｔカップ−よ３ヨ丁ブＥＵ腎’Ｒ’ｌｌご
夛ｊ上しレに７ｆｌ（ｉ７ａ、７ｉ　９″ｅ、１ｆｆ１
２０〜２５才につ手続補正書 昭和６１年２月　３日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ウレタン化触媒を必須成分とする混合物を定量供給装置
   により圧縮エア中に供給し、活性水素基を分子内に少な
   くとも２個有する化合物とポリイソシアネートを必須成
   分とする配合物を該圧縮エアでスプレーすることにより
   、該配合物とウレタン化触媒を均一混合させ、短時間硬
   化せしめることを特徴とするポリウレタン配合物のスプ
   レー方法。