JPS63118378A - ウレタン塗膜の硬化方法 - Google Patents
ウレタン塗膜の硬化方法Info
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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。
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
本発明はウレタン塗膜の高速硬化方法に関する。
従来■侠術
ウレタン樹脂は、強靭性、耐薬品性、基材への密着性、
耐摩耗性、光沢等にすぐれるために、塗料はか、印刷イ
ンキ、接着剤等に広く用いられている。
耐摩耗性、光沢等にすぐれるために、塗料はか、印刷イ
ンキ、接着剤等に広く用いられている。
かかるウレタン樹脂には、一般に、−液量と二液型とが
知られている。−液量は、分子中に2個以上のイソシア
ネート基を有する分子量が500〜10000の所謂ウ
レタンプレポリマーからなり、これは、基材に塗布した
後、通常、イソシアネート基を空気中の水分と反応させ
て、重合架橋硬化させるものである。二液型は、分子中
に活性水素を2個以上有する主剤、例えば、水酸基を2
個以上有するポリオールと、分子中に2個以上のイソシ
アネート基を有するポリイソシアネート化合物又はウレ
タンプレポリマーからなる硬化剤とを所定比率にて混合
して基材に塗布し、イソシアネート基と活性水素との反
応によって重合架橋硬化させるものである。
知られている。−液量は、分子中に2個以上のイソシア
ネート基を有する分子量が500〜10000の所謂ウ
レタンプレポリマーからなり、これは、基材に塗布した
後、通常、イソシアネート基を空気中の水分と反応させ
て、重合架橋硬化させるものである。二液型は、分子中
に活性水素を2個以上有する主剤、例えば、水酸基を2
個以上有するポリオールと、分子中に2個以上のイソシ
アネート基を有するポリイソシアネート化合物又はウレ
タンプレポリマーからなる硬化剤とを所定比率にて混合
して基材に塗布し、イソシアネート基と活性水素との反
応によって重合架橋硬化させるものである。
上記のようなウレタン樹脂の硬化において、ウレタンプ
レポリマー又はポリイソシアネート化合物と水や活性水
素との反応は比較的速いとされている。しかし、ライン
塗装や印刷等のように、ウレタン樹脂を連続的に基材に
塗布し、短時間に硬化乾燥させる場合には、上記の反応
を利用したウレタン樹脂の硬化速度は、尚、実用的に十
分とはいえないので、従来、ウレタン樹脂に触媒を添加
し、100℃以上、場合によっては、200″C以上の
高温で焼付けることによって、高速硬化させている。
レポリマー又はポリイソシアネート化合物と水や活性水
素との反応は比較的速いとされている。しかし、ライン
塗装や印刷等のように、ウレタン樹脂を連続的に基材に
塗布し、短時間に硬化乾燥させる場合には、上記の反応
を利用したウレタン樹脂の硬化速度は、尚、実用的に十
分とはいえないので、従来、ウレタン樹脂に触媒を添加
し、100℃以上、場合によっては、200″C以上の
高温で焼付けることによって、高速硬化させている。
しかし、一般に、ウレタン樹脂に触媒を添加すると、そ
の貯蔵安定性が低下し、特に、二液型では、主剤と硬化
剤とを混合した後のポットライフが短く、作業性も悪い
。更に、高温焼付は乾燥は、多大のエネルギーを必要と
するうえに、基材の劣化をもたらすので、特に、プラス
チック基材には適用し得ない。
の貯蔵安定性が低下し、特に、二液型では、主剤と硬化
剤とを混合した後のポットライフが短く、作業性も悪い
。更に、高温焼付は乾燥は、多大のエネルギーを必要と
するうえに、基材の劣化をもたらすので、特に、プラス
チック基材には適用し得ない。
他方、高速硬化させ得るウレタン樹脂も、幾つかは既に
知られている。例えば、活性水素を有するポリオールと
ポリイソシアネートとジアミンとを含むウレタン樹脂組
成物が英国特許第1.109,246号明細書に記載さ
れている。このウレタン樹脂組成物は高速硬化するが、
反面、そのポットライフが極めて短く、作業性に著しく
劣る。
知られている。例えば、活性水素を有するポリオールと
ポリイソシアネートとジアミンとを含むウレタン樹脂組
成物が英国特許第1.109,246号明細書に記載さ
れている。このウレタン樹脂組成物は高速硬化するが、
反面、そのポットライフが極めて短く、作業性に著しく
劣る。
そのために、上記特許明細書には、ジアミンとケトン類
とを予め加熱処理し、これをポリオールとポリイソシア
ネートとの混合物に加えることによって、そのポットラ
イフを延長することができることも記載されている。こ
のように、ジアミンとケトンとを加熱すれば、よ(知ら
れているように、ケチミン化合物が生成する。かかるケ
チミン化合物を含有するウレタン樹脂組成物は、ケチミ
ン化合物が空気中等の水分と反応してジアミンを再生し
、このジアミンがポリイソシアネートを重合架橋硬化さ
せる。従って、ケチミン化合物を含有するウレタン樹脂
組成物では、ケチミン化合物と水との反応がポリイソシ
アネートの架橋反応の律速段階となるので、ウレタン樹
脂組成物のポットライフを長くすることができる反面、
乾燥に長時間を要することとなる。
とを予め加熱処理し、これをポリオールとポリイソシア
ネートとの混合物に加えることによって、そのポットラ
イフを延長することができることも記載されている。こ
のように、ジアミンとケトンとを加熱すれば、よ(知ら
れているように、ケチミン化合物が生成する。かかるケ
チミン化合物を含有するウレタン樹脂組成物は、ケチミ
ン化合物が空気中等の水分と反応してジアミンを再生し
、このジアミンがポリイソシアネートを重合架橋硬化さ
せる。従って、ケチミン化合物を含有するウレタン樹脂
組成物では、ケチミン化合物と水との反応がポリイソシ
アネートの架橋反応の律速段階となるので、ウレタン樹
脂組成物のポットライフを長くすることができる反面、
乾燥に長時間を要することとなる。
明が解決しようとする問題点
そこで、本発明者らは、ケチミン化合物を含有するウレ
タン樹脂組成物を高速硬化させることができる方法につ
いて鋭意研究した結果、ウレタン樹脂組成物を水蒸気と
共に基材に塗布することによって、高速均一硬化させる
ことができることを見出して、本発明に至ったものであ
る。
タン樹脂組成物を高速硬化させることができる方法につ
いて鋭意研究した結果、ウレタン樹脂組成物を水蒸気と
共に基材に塗布することによって、高速均一硬化させる
ことができることを見出して、本発明に至ったものであ
る。
口題声を解2するための
本発明によるウレタン塗膜の硬化方法は、末端にイソシ
アネート基を有するウレタンプレポリマーとケチミン化
合物とを含有、するウレタン樹脂組成物を水蒸気と共に
基材に塗布することを特徴とする 本発明において用いるウレタンプレポリマーは、過剰量
のポリイソシアネートと分子内に2個以上の水酸基を有
する化合物又は重合体との反応によって得られる分子末
端に遊離イソシアネート基を有する比較的低分子量のポ
リウレタンである。
アネート基を有するウレタンプレポリマーとケチミン化
合物とを含有、するウレタン樹脂組成物を水蒸気と共に
基材に塗布することを特徴とする 本発明において用いるウレタンプレポリマーは、過剰量
のポリイソシアネートと分子内に2個以上の水酸基を有
する化合物又は重合体との反応によって得られる分子末
端に遊離イソシアネート基を有する比較的低分子量のポ
リウレタンである。
かかるウレタンプレポリマーを製造するために用いるポ
リイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイ
ソシアネート、テトラメチ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、ペンタメチレンジイソシ
アネート、1.2−プロピレンジイソシアネート、1,
2−ブチレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイ
ソシアネート、1.3−ブチレンジイソシアネート、2
.4.4−又は2.2.4−)リメチルへキサメチレン
ジイソシアネート、2.6−ライフシアナトメチルカプ
ロエート等の脂肪族ジイソシアネート、例えば、1.3
−シクロペンクンジイソシアネート、1.4−シクロヘ
キサンジイソシアネート、1.3−シクロヘキサンジイ
ソシアネート、3−イソシアナトメチル−3,5゜5−
トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、4.4°−
メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチ
ル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル
−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、1.4−
ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3−
ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン等のシクロ
アルキレン系ジイソシアネート、例えば、m−フェニレ
ンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート
、4゜4゛−ジフェニルジイソシアネート、1,5−ナ
フタレンジイソシアネート、4,4”−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、2.4−又は2.6− )リレン
ジイソシアネート若しくはその混合物、4.4”−トル
イジンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシ7ネー
ト、4.4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート等
の芳香族ジイソシアネート、1,3−又は1.4−キシ
リレンジイソシアネート若しくはその混合物、ω、ω゛
−ジイソシアネートー1.4−ジエチルベンゼン、1,
3−又は1,4−ビス(α、α−ジメチルイソシアナト
メチル)ベンゼン等の芳香脂肪族ジイソシアネート、例
えば、トリフェニルメタン−4,4″、4″−トリイソ
シアネート、L3.5−トリイソシアネートベンゼン、
2,4.6−トリイソシアネートトルエン等のトリイソ
シアネート、4.4°−ジフェニルジメチルメタン−2
,2’ 、5,5“ −テトライソシアネート等テトラ
イソシアネート、更には、トリレンジイソシアネートの
二量体や二量体等の重合ポリイソシアネート、ポリフェ
ニルポリメチレンポリイソシアネート等を挙げることが
できる。これらは単独で、又は2種以上の混合物として
用いられる。
リイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイ
ソシアネート、テトラメチ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、ペンタメチレンジイソシ
アネート、1.2−プロピレンジイソシアネート、1,
2−ブチレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイ
ソシアネート、1.3−ブチレンジイソシアネート、2
.4.4−又は2.2.4−)リメチルへキサメチレン
ジイソシアネート、2.6−ライフシアナトメチルカプ
ロエート等の脂肪族ジイソシアネート、例えば、1.3
−シクロペンクンジイソシアネート、1.4−シクロヘ
キサンジイソシアネート、1.3−シクロヘキサンジイ
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トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、4.4°−
メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチ
ル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル
−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、1.4−
ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3−
ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン等のシクロ
アルキレン系ジイソシアネート、例えば、m−フェニレ
ンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート
、4゜4゛−ジフェニルジイソシアネート、1,5−ナ
フタレンジイソシアネート、4,4”−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、2.4−又は2.6− )リレン
ジイソシアネート若しくはその混合物、4.4”−トル
イジンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシ7ネー
ト、4.4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート等
の芳香族ジイソシアネート、1,3−又は1.4−キシ
リレンジイソシアネート若しくはその混合物、ω、ω゛
−ジイソシアネートー1.4−ジエチルベンゼン、1,
3−又は1,4−ビス(α、α−ジメチルイソシアナト
メチル)ベンゼン等の芳香脂肪族ジイソシアネート、例
えば、トリフェニルメタン−4,4″、4″−トリイソ
シアネート、L3.5−トリイソシアネートベンゼン、
2,4.6−トリイソシアネートトルエン等のトリイソ
シアネート、4.4°−ジフェニルジメチルメタン−2
,2’ 、5,5“ −テトライソシアネート等テトラ
イソシアネート、更には、トリレンジイソシアネートの
二量体や二量体等の重合ポリイソシアネート、ポリフェ
ニルポリメチレンポリイソシアネート等を挙げることが
できる。これらは単独で、又は2種以上の混合物として
用いられる。
また、ウレタンプレポリマーの製造に用いる分子内に2
個以上の水酸基を有する化合物又はポリオールとしては
、例えば、エチレングリコール、1.2−プロピレング
リコール、1,3−プロピレングリコール、1.3−ブ
チレングリコール、1.4−ブチレングリコール、2.
3−ブチレングリコール、1.6−ヘキサンジオール、
ネオペンチルグリコール、1.4−シクロヘキサンジオ
ール、1.4−シクロヘキサンジメタツール、水添ビス
フェノールA1ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレング
リコール、1.3−キシリレングリコール、1.4−キ
シリレングリコール、1.5−ベンタンジオール、2゜
4.4−トリメチル−1,3−ベンタンジオール等のグ
リコール類、例えば、グリセリン、トリメチロールプロ
パン、トリメチロールエタン、1,2.6−ヘキサント
リオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の低
分子量ポリオール、例えば、分子量300〜10000
で官能基数2〜4のポリエーテルポリオール、ポリエス
テルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール等を
挙げることができる。
個以上の水酸基を有する化合物又はポリオールとしては
、例えば、エチレングリコール、1.2−プロピレング
リコール、1,3−プロピレングリコール、1.3−ブ
チレングリコール、1.4−ブチレングリコール、2.
3−ブチレングリコール、1.6−ヘキサンジオール、
ネオペンチルグリコール、1.4−シクロヘキサンジオ
ール、1.4−シクロヘキサンジメタツール、水添ビス
フェノールA1ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレング
リコール、1.3−キシリレングリコール、1.4−キ
シリレングリコール、1.5−ベンタンジオール、2゜
4.4−トリメチル−1,3−ベンタンジオール等のグ
リコール類、例えば、グリセリン、トリメチロールプロ
パン、トリメチロールエタン、1,2.6−ヘキサント
リオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の低
分子量ポリオール、例えば、分子量300〜10000
で官能基数2〜4のポリエーテルポリオール、ポリエス
テルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール等を
挙げることができる。
上記ポリエーテル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、クリセリン、ペ
ンタエリスリトール等を開始剤とし、これに、例えば、
エチレンオキシド、プロピレンオキシド或いはこれらの
混合物を開環付加重合せて得られるもの、或いは例えば
テトラヒドロフランを開環重合して得られるポリテトラ
メチレンエーテルグリコール等を挙げることができる。
ングリコール、プロピレングリコール、クリセリン、ペ
ンタエリスリトール等を開始剤とし、これに、例えば、
エチレンオキシド、プロピレンオキシド或いはこれらの
混合物を開環付加重合せて得られるもの、或いは例えば
テトラヒドロフランを開環重合して得られるポリテトラ
メチレンエーテルグリコール等を挙げることができる。
また、前記ポリエステルポリオールとしては、例えば、
マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシ
ン酸、アゼライン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフ
タル酸、トリメリド酸等の2乃至3塩基酸と、2価乃至
4価の多価アルコールとの縮合反応によって得られるも
のを挙げることができる。ここに、2価乃至4価の多価
アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリ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、1.3−ブ
チレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1.
5−ベンタンジオール、1.6−ヘキサンジオール、ネ
オペンチルグリコール、デカメチレングリコール、2,
4.4− )ジメチル−1,3−ベンタンジオール、シ
クロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタツール、
キシリレングリコール、ヒドロキノンビス(ヒドロキシ
エチルエーテル)、水添ビスフェノールA、トリメチロ
ールプロパン、グリセリン、12.6−ヘキサントリオ
ール、ペンタエリスリトール、ヒマシ油等を挙げること
ができる。また、例えば、ヤシ油脂肪酸、アマニ油脂肪
酸、大豆油脂肪酸、綿実油脂肪酸、キリ油脂肪酸、ヒマ
シ油脂肪酸等の高級脂肪酸を酸成分中に配合して、油変
性ポリエステルポリオールとしたものも用いられる。
マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシ
ン酸、アゼライン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフ
タル酸、トリメリド酸等の2乃至3塩基酸と、2価乃至
4価の多価アルコールとの縮合反応によって得られるも
のを挙げることができる。ここに、2価乃至4価の多価
アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリ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、1.3−ブ
チレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1.
5−ベンタンジオール、1.6−ヘキサンジオール、ネ
オペンチルグリコール、デカメチレングリコール、2,
4.4− )ジメチル−1,3−ベンタンジオール、シ
クロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタツール、
キシリレングリコール、ヒドロキノンビス(ヒドロキシ
エチルエーテル)、水添ビスフェノールA、トリメチロ
ールプロパン、グリセリン、12.6−ヘキサントリオ
ール、ペンタエリスリトール、ヒマシ油等を挙げること
ができる。また、例えば、ヤシ油脂肪酸、アマニ油脂肪
酸、大豆油脂肪酸、綿実油脂肪酸、キリ油脂肪酸、ヒマ
シ油脂肪酸等の高級脂肪酸を酸成分中に配合して、油変
性ポリエステルポリオールとしたものも用いられる。
前記したポリエーテルエステルジオールとしては、例え
ば、前記ポリエーテルポリオールを原料として、これを
多塩基酸とを反応させてポリエステル化したもののほか
、エポキシ化合物と酸無水物との開環共重合反応によっ
て得られる分子内にポリエーテル及びポリエステルの両
セグメントを有するものを挙げることができる。
ば、前記ポリエーテルポリオールを原料として、これを
多塩基酸とを反応させてポリエステル化したもののほか
、エポキシ化合物と酸無水物との開環共重合反応によっ
て得られる分子内にポリエーテル及びポリエステルの両
セグメントを有するものを挙げることができる。
更に、ポリオールとしては、ポリブクジエンジオール、
ポリイソプレンジオール等も用いることができる。
ポリイソプレンジオール等も用いることができる。
上記したポリオールも、単独で、又は2種以上の混合物
として用いられる。
として用いられる。
ウレタンプレポリマーを製造するだめの上記したポリイ
ソシアネートと分子内に2個以上の水酸基を有する化合
物又はポリオールとの反応は、無溶剤下でも行なうこと
ができるが、通常は、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル
、セロソルブアセテート、トルエン、キシレン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、テ
トラヒドロフラン、ジオキサン等の活性水素を有しない
有機溶剤中で行なうのが好適である。反応温度は約10
〜150℃、好ましくは約40〜90℃である。反応が
遅い場合は、必要に応じて、通常のウレタン化反応触媒
、例えば、金属化合物、有機金属化合物、有機アミン等
を加えてもよい。
ソシアネートと分子内に2個以上の水酸基を有する化合
物又はポリオールとの反応は、無溶剤下でも行なうこと
ができるが、通常は、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル
、セロソルブアセテート、トルエン、キシレン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、テ
トラヒドロフラン、ジオキサン等の活性水素を有しない
有機溶剤中で行なうのが好適である。反応温度は約10
〜150℃、好ましくは約40〜90℃である。反応が
遅い場合は、必要に応じて、通常のウレタン化反応触媒
、例えば、金属化合物、有機金属化合物、有機アミン等
を加えてもよい。
本発明において用いるケチミン化合物は、ポリアミンと
ケトン類との縮合反応によって得ることができる。上記
ポリアミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン
、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、キシ
リレンジアミン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン
、メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、3−アミノ
メチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミン
、1−メチル−2,4−ジアミノシクロヘキサン等を挙
げることができる。これらポリアミン化合物は、単独で
又は2種以上の混合物として用いられる。
ケトン類との縮合反応によって得ることができる。上記
ポリアミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン
、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、キシ
リレンジアミン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン
、メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、3−アミノ
メチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミン
、1−メチル−2,4−ジアミノシクロヘキサン等を挙
げることができる。これらポリアミン化合物は、単独で
又は2種以上の混合物として用いられる。
また、本発明においては、これらのポリアミン化合物の
過剰量とコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸、ダイマー酸等の多塩基酸との反応に
よって得られるポリアミドアミンもポリアミンとして用
いることができる。
過剰量とコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸、ダイマー酸等の多塩基酸との反応に
よって得られるポリアミドアミンもポリアミンとして用
いることができる。
また、ケチミン化合物の製造に用いるケトン類としては
、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、
シクロヘキサノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等
、脂肪族、芳香族、脂環式ケトンのいずれも用いること
ができる。
、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、
シクロヘキサノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等
、脂肪族、芳香族、脂環式ケトンのいずれも用いること
ができる。
上記ポリアミン化合物とケトン類との反応は、無溶剤下
でも行なうことができるが、通常は、例えば、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、トルエン、キ
シレン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の有機溶剤
中で行なうのが好適である。この反応においては、通常
、ケトン類を過剰に用いて、残余のケトン類は、ウレタ
ン樹脂組成物の溶剤とすることが好ましい。
でも行なうことができるが、通常は、例えば、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、トルエン、キ
シレン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の有機溶剤
中で行なうのが好適である。この反応においては、通常
、ケトン類を過剰に用いて、残余のケトン類は、ウレタ
ン樹脂組成物の溶剤とすることが好ましい。
ポリアミン化合物とケトン類との反応温度は約10〜2
50℃、好ましくは約50〜150℃である。ポリアミ
ン化合物とケトン類との反応に際しては、反応の進行に
伴って生成する水を反応系外に除去し、反応混合物に遊
離アミノ基が存在しなくなった時点で反応を終了させる
。
50℃、好ましくは約50〜150℃である。ポリアミ
ン化合物とケトン類との反応に際しては、反応の進行に
伴って生成する水を反応系外に除去し、反応混合物に遊
離アミノ基が存在しなくなった時点で反応を終了させる
。
本発明の方法におけるウレタン樹脂組成物は、二液型と
して用いられる。即ち、本発明の方法においては、上述
したようにして得られるウレタンプレポリマーとケチミ
ン化合物を混合してウレタン樹脂組成物とし、これを水
蒸気と共に基材上に塗布する。かかるウレタン樹脂組成
物において、ウレタンプレポリマー及びケチミン化合物
の混合比は、イソシアネート基に対するケチミン基の比
が0.2〜3.0、好ましくは0.5〜2.0の範囲に
あるようにするのが好ましい。
して用いられる。即ち、本発明の方法においては、上述
したようにして得られるウレタンプレポリマーとケチミ
ン化合物を混合してウレタン樹脂組成物とし、これを水
蒸気と共に基材上に塗布する。かかるウレタン樹脂組成
物において、ウレタンプレポリマー及びケチミン化合物
の混合比は、イソシアネート基に対するケチミン基の比
が0.2〜3.0、好ましくは0.5〜2.0の範囲に
あるようにするのが好ましい。
本発明においては、ウレタンプレポリマー及びケチミン
化合物を含有するウレタン樹脂組成物は、有機溶剤を含
有しなくともよいが、通常は、活性水素をもたない有機
溶剤を含有する液状組成物であるのが好ましい。上記活
性水素をもたない有機溶剤としては、例えば、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート等のエステル類
、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン等のケトン類、例えば、トルエン、キシレ
ン等の芳香族炭化水素類、例えば、テトラヒドロフラン
、ジオキサン等の環状エーテル類等を用いることができ
る。これら有機溶剤のなかでも、アセトン、セロソルブ
アセテート、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン
、ジオキサン等は、ウレタンプレポリマー及びケチミン
化合物を溶解しやすいのみならず、ウレタン樹脂組成物
の塗膜において、水蒸気の浸透拡散を助長する効果を有
するので、特に好ましく用いることができる溶剤である
。
化合物を含有するウレタン樹脂組成物は、有機溶剤を含
有しなくともよいが、通常は、活性水素をもたない有機
溶剤を含有する液状組成物であるのが好ましい。上記活
性水素をもたない有機溶剤としては、例えば、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート等のエステル類
、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン等のケトン類、例えば、トルエン、キシレ
ン等の芳香族炭化水素類、例えば、テトラヒドロフラン
、ジオキサン等の環状エーテル類等を用いることができ
る。これら有機溶剤のなかでも、アセトン、セロソルブ
アセテート、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン
、ジオキサン等は、ウレタンプレポリマー及びケチミン
化合物を溶解しやすいのみならず、ウレタン樹脂組成物
の塗膜において、水蒸気の浸透拡散を助長する効果を有
するので、特に好ましく用いることができる溶剤である
。
本発明の方法において、ウレタン樹脂組成物を塗料やイ
ンキとして用いる場合は、ウレタンプレポリマー又はケ
チミン化合物の溶液中に予め顔料、レベリング剤、消泡
剤、安定剤等を混合しておくのが好ましい。
ンキとして用いる場合は、ウレタンプレポリマー又はケ
チミン化合物の溶液中に予め顔料、レベリング剤、消泡
剤、安定剤等を混合しておくのが好ましい。
本発明の方法によれば、以上のようにして得られるウレ
タン樹脂組成物を水蒸気と共に基材に塗布する。ここに
、ウレタン樹脂組成物を水蒸気と共に基材に塗布する方
法は、特に限定されるものではないが、通常は、ウレタ
ン樹脂組成物を基材上にエアースプレー塗布する際に、
飽和水蒸気を含む空気を駆動流体として用いることによ
って行なわれる。飽和水蒸気を含む空気は、例えば、任
意の温度に加熱した水中に圧縮空気を吹き込み、かくし
て湿潤空気として上記飽和水蒸気を含む空気を得ること
ができる。このような飽和水蒸気を含む空気は、水の温
度を任意に設定することによって、任意の温度にて得る
ことができる。本発明においては、上記飽和水蒸気を含
む空気の温度は常温でもよいが、通常は0〜100℃の
範囲であり、好ましくは20〜70℃の範囲である。
タン樹脂組成物を水蒸気と共に基材に塗布する。ここに
、ウレタン樹脂組成物を水蒸気と共に基材に塗布する方
法は、特に限定されるものではないが、通常は、ウレタ
ン樹脂組成物を基材上にエアースプレー塗布する際に、
飽和水蒸気を含む空気を駆動流体として用いることによ
って行なわれる。飽和水蒸気を含む空気は、例えば、任
意の温度に加熱した水中に圧縮空気を吹き込み、かくし
て湿潤空気として上記飽和水蒸気を含む空気を得ること
ができる。このような飽和水蒸気を含む空気は、水の温
度を任意に設定することによって、任意の温度にて得る
ことができる。本発明においては、上記飽和水蒸気を含
む空気の温度は常温でもよいが、通常は0〜100℃の
範囲であり、好ましくは20〜70℃の範囲である。
このようにして、ウレタン樹脂組成物を水蒸気と共に基
材上にスプレー塗布して、塗膜を形成した後、必要に応
じて、塗膜を加熱してもよい。通常は、塗膜形成した基
材は、0〜100℃、好ましくは20〜70℃の温度に
保持した乾燥室に所定時間放置される。このようにして
、本発明の方法によれば、用いるウレタン樹脂組成物の
組成や塗膜厚さにもよるが、ウレタン樹脂組成物の塗布
後、通常、約1〜10分後程度の後には、ウレタン樹脂
組成物は乾燥硬化した塗膜を与える。
材上にスプレー塗布して、塗膜を形成した後、必要に応
じて、塗膜を加熱してもよい。通常は、塗膜形成した基
材は、0〜100℃、好ましくは20〜70℃の温度に
保持した乾燥室に所定時間放置される。このようにして
、本発明の方法によれば、用いるウレタン樹脂組成物の
組成や塗膜厚さにもよるが、ウレタン樹脂組成物の塗布
後、通常、約1〜10分後程度の後には、ウレタン樹脂
組成物は乾燥硬化した塗膜を与える。
尚、本発明において、基材は何ら制限されず、例えば1
、木、紙、ガラス、セラミック、種々の金属や合金、ス
レート、フレキシブルボード、パーライトボード、石綿
スレート、プラスチックや、これらの複合材料を挙げる
ことができる。
、木、紙、ガラス、セラミック、種々の金属や合金、ス
レート、フレキシブルボード、パーライトボード、石綿
スレート、プラスチックや、これらの複合材料を挙げる
ことができる。
衾班q塾果
以上のように、本発明の方法によれば、ウレタン樹脂組
成物がウレタンプレポリマーと共にケチミン化合物を含
有すると共に、かかる樹脂組成物を水蒸気と共に基材上
に塗布して塗膜を形成するので、かかる塗膜は、約1〜
10分後には乾燥硬化する。しかも、上記ウレタン樹脂
組成物は、ポットライフが長いので、作業性にもすぐれ
る。従って、本発明の方法は、ライン塗装や印刷等のよ
うに、連続的にウレタン樹脂組成物を基材上に塗布し、
短時間にこれを乾燥硬化させる分野に有利に用いること
ができる。
成物がウレタンプレポリマーと共にケチミン化合物を含
有すると共に、かかる樹脂組成物を水蒸気と共に基材上
に塗布して塗膜を形成するので、かかる塗膜は、約1〜
10分後には乾燥硬化する。しかも、上記ウレタン樹脂
組成物は、ポットライフが長いので、作業性にもすぐれ
る。従って、本発明の方法は、ライン塗装や印刷等のよ
うに、連続的にウレタン樹脂組成物を基材上に塗布し、
短時間にこれを乾燥硬化させる分野に有利に用いること
ができる。
更に、得られた硬化塗膜には発泡もなく、外観にすぐれ
るのみならず、耐衝撃性、耐熱性、耐水性、耐湿性、耐
薬品性等にすぐれるので、例えば、自動車用の塗装に好
適である。
るのみならず、耐衝撃性、耐熱性、耐水性、耐湿性、耐
薬品性等にすぐれるので、例えば、自動車用の塗装に好
適である。
大施炎
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。尚、以
下において、部は重量部を意味する。
れら実施例により何ら限定されるものではない。尚、以
下において、部は重量部を意味する。
実施例1
4.4゛−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネー
ト)524部をキシレン405部及びメチルエチルケト
ン1619部に溶解させた。この溶液に分子量1000
のポリブチレンアジペート750部と分子132000
のポリブチレンアジペート750部とを加え、均一に溶
解させ、更に、これにクオチル酸スズ0.2部を加え、
75〜80℃の温度で5時間加熱して、固形分50%、
アミン当量2024のウレタンプレポリマー溶液404
8部を得た。
ト)524部をキシレン405部及びメチルエチルケト
ン1619部に溶解させた。この溶液に分子量1000
のポリブチレンアジペート750部と分子132000
のポリブチレンアジペート750部とを加え、均一に溶
解させ、更に、これにクオチル酸スズ0.2部を加え、
75〜80℃の温度で5時間加熱して、固形分50%、
アミン当量2024のウレタンプレポリマー溶液404
8部を得た。
他方、3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシク
ロヘキシルアミン169部をメチルイソブチルケトン5
33部に溶解し、110℃に加熱下、窒素ガスを吹き込
み、生成した水を除去しつつ、水の生成がなくなるまで
、反応させた。共沸したメチルイソブチルケトンは反応
液に戻した。かくして、固形分333部当たりにケチミ
ン結合を1個有するケチミン化合物溶液666部を得た
。
ロヘキシルアミン169部をメチルイソブチルケトン5
33部に溶解し、110℃に加熱下、窒素ガスを吹き込
み、生成した水を除去しつつ、水の生成がなくなるまで
、反応させた。共沸したメチルイソブチルケトンは反応
液に戻した。かくして、固形分333部当たりにケチミ
ン結合を1個有するケチミン化合物溶液666部を得た
。
前記ウレタンプレポリマー溶液2024部に酸化チタン
(石原産業側タイベークR−930)785部を混練し
、これを酢酸エチル785部で希釈した後、これに上記
ケチミン化合物溶液333部を混合した。このようにし
て調製したウレタン樹脂塗料組成物のポットライフは2
0分であった。
(石原産業側タイベークR−930)785部を混練し
、これを酢酸エチル785部で希釈した後、これに上記
ケチミン化合物溶液333部を混合した。このようにし
て調製したウレタン樹脂塗料組成物のポットライフは2
0分であった。
この塗料組成物を飽和水蒸気を含む温度50℃の空気を
用いて、アルミニウム板に厚さ50μmにスプレー塗布
した後、温度50℃で放置したとき、3分後に完全に乾
燥した光沢のある強靭な白色塗膜を得た。この塗膜の物
性は次のとおりであった。
用いて、アルミニウム板に厚さ50μmにスプレー塗布
した後、温度50℃で放置したとき、3分後に完全に乾
燥した光沢のある強靭な白色塗膜を得た。この塗膜の物
性は次のとおりであった。
引張強度 300 kg/cd伸び率
350% 引裂強度 85kg/co!比較例1 実施例1において得られた塗料組成物を乾燥空気を用い
て、アルミニウム板に厚さ50μmにスプレー塗布した
後、温度50℃で放置したとき、乾燥塗膜を得るには2
0分以上を要した。
350% 引裂強度 85kg/co!比較例1 実施例1において得られた塗料組成物を乾燥空気を用い
て、アルミニウム板に厚さ50μmにスプレー塗布した
後、温度50℃で放置したとき、乾燥塗膜を得るには2
0分以上を要した。
比較例2
3−アミノメチル−3,5,5,−1−リメチルシクロ
ヘキシルアミン169部をメチルイソブチルケトン16
9部に熔解し、固形分50%、アミン価332のポリア
ミン溶液を得た。
ヘキシルアミン169部をメチルイソブチルケトン16
9部に熔解し、固形分50%、アミン価332のポリア
ミン溶液を得た。
実施例1において得たウレタンプレポリマー溶液202
4部に実施例1と同じ酸化チタン785部を混練し、酢
酸エチル785部で希釈した後、上記ポリアミン溶液1
69部を混合した。この塗料組成物は、混合した後、3
分後にゲル化した。
4部に実施例1と同じ酸化チタン785部を混練し、酢
酸エチル785部で希釈した後、上記ポリアミン溶液1
69部を混合した。この塗料組成物は、混合した後、3
分後にゲル化した。
実施例2
飽和直鎖二塩基酸(間材製油@!!i!03K−DA
sシー16)286部に徐々にエチレンジアミン120
部を加え、170〜180℃の温度に加熱下、生成する
水を窒素ガスにて除去しつつ、水の生成がなくなるまで
反応させて、アミン価303のポリアミン化合物を得、
これにメチルイソブチルケトン734部を加え、溶解さ
せた。
sシー16)286部に徐々にエチレンジアミン120
部を加え、170〜180℃の温度に加熱下、生成する
水を窒素ガスにて除去しつつ、水の生成がなくなるまで
反応させて、アミン価303のポリアミン化合物を得、
これにメチルイソブチルケトン734部を加え、溶解さ
せた。
このポリアミンとメチルイソブチルケトンとの溶液を1
10〜120℃に加熱下、窒素ガスを吹き込み、生成し
た水を除去しつつ、水の生成がなくなるまで反応させた
。共沸したメチルイソブチルケトンは反応液に戻した。
10〜120℃に加熱下、窒素ガスを吹き込み、生成し
た水を除去しつつ、水の生成がなくなるまで反応させた
。共沸したメチルイソブチルケトンは反応液に戻した。
かくして、固形分50%、534部当たりにケチミン結
合を1個有するケチミン化合物溶液1068部を得た。
合を1個有するケチミン化合物溶液1068部を得た。
他方、1.3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキ
サン400部とトリメチロールプロパン27部とを混合
し、この混合物を温度75〜80℃に4時間加熱して、
反応させた後、未反応の1.3−ビス(イソシアネート
メチル)シクロヘキサンを抽出除去し、抽出残渣を酢酸
エチルに溶解して、固形分50%、イソシアネート基含
量763%のウレタンプレポリマー溶液を得た。
サン400部とトリメチロールプロパン27部とを混合
し、この混合物を温度75〜80℃に4時間加熱して、
反応させた後、未反応の1.3−ビス(イソシアネート
メチル)シクロヘキサンを抽出除去し、抽出残渣を酢酸
エチルに溶解して、固形分50%、イソシアネート基含
量763%のウレタンプレポリマー溶液を得た。
このウレタンプレポリマー溶液1150部を前記ケチミ
ン化合物溶液1068と混合して、塗料組成物を調製し
た。
ン化合物溶液1068と混合して、塗料組成物を調製し
た。
上記塗料組成物を飽和水蒸気を含む温度50℃の空気を
用いて、鉄板に厚さ50μmにスプレー塗布した後、温
度50℃で放置したとき、3分後に完全に乾燥した光沢
のある強靭な塗膜を得た。
用いて、鉄板に厚さ50μmにスプレー塗布した後、温
度50℃で放置したとき、3分後に完全に乾燥した光沢
のある強靭な塗膜を得た。
この塗膜の物性は次のとおりであった。
鉛筆硬度 H
密着 100/100エリクセン押
出試験 8寵富 耐衝撃性(デュポン式) 1/2”x500gx50
cm耐屈曲性 2.1 耐溶剤性 酢酸エチル 合格 キシレン 合格 エタノール 合格 上記塗料組成物を乾燥空気を用いて、アルミニウム板に
厚さ50μmにスプレー塗布した後、温度50℃で放置
したときは、乾燥塗膜を得るには15分以上を要した。
出試験 8寵富 耐衝撃性(デュポン式) 1/2”x500gx50
cm耐屈曲性 2.1 耐溶剤性 酢酸エチル 合格 キシレン 合格 エタノール 合格 上記塗料組成物を乾燥空気を用いて、アルミニウム板に
厚さ50μmにスプレー塗布した後、温度50℃で放置
したときは、乾燥塗膜を得るには15分以上を要した。
実施例3
1.6−へキサメチレンジイソシアネート336部をキ
シレン367部及びメチルエチルケトン1469部に溶
解させ、この溶液に分子量1500のポリカプロラクト
ンジオール1500部を均一に溶解させた。更に、ジブ
チルスズジラウレート0゜2部を加えた後、75〜80
°Cの温度で4時間加熱して、固形分50%、アミン当
11836のウレタンプレポリマー溶液3672部を得
た。
シレン367部及びメチルエチルケトン1469部に溶
解させ、この溶液に分子量1500のポリカプロラクト
ンジオール1500部を均一に溶解させた。更に、ジブ
チルスズジラウレート0゜2部を加えた後、75〜80
°Cの温度で4時間加熱して、固形分50%、アミン当
11836のウレタンプレポリマー溶液3672部を得
た。
このウレタンプレポリマー溶液3672部に実施例1と
同じ酸化チタン1446部を混練し、酢酸エチル144
6部で希釈した後、これに実施例1において調製したケ
チミン化合物溶液666部を混合した。このようにして
調製した塗料組成物のポットライフは25分であった。
同じ酸化チタン1446部を混練し、酢酸エチル144
6部で希釈した後、これに実施例1において調製したケ
チミン化合物溶液666部を混合した。このようにして
調製した塗料組成物のポットライフは25分であった。
上記塗料組成物を飽和水蒸気を含む温度50℃の空気を
用いて、アルミニウム板に厚さ50μmにスプレー塗布
した後、温度50℃で放置したと組4分後に完全に乾燥
した光沢のある強靭な塗゛膜を得た。この塗膜の物性は
次のとおりであった。
用いて、アルミニウム板に厚さ50μmにスプレー塗布
した後、温度50℃で放置したと組4分後に完全に乾燥
した光沢のある強靭な塗゛膜を得た。この塗膜の物性は
次のとおりであった。
引張強度 250kg/cf&伸び率
400% 引裂強度 60kg/cnlまた、上記
塗料組成物を乾燥空気を用いて、アルミニウム板に厚さ
50μmにスプレー塗布した後、温度50℃で放置した
ときは、乾燥塗膜を得るには17分以上を要した。
400% 引裂強度 60kg/cnlまた、上記
塗料組成物を乾燥空気を用いて、アルミニウム板に厚さ
50μmにスプレー塗布した後、温度50℃で放置した
ときは、乾燥塗膜を得るには17分以上を要した。
更に、上記塗料組成物の調製において、ケチミン化合物
溶液に代えて、比較例2において調製したポリアミン溶
液を用いた場合は、ポットライフは4分であった。
溶液に代えて、比較例2において調製したポリアミン溶
液を用いた場合は、ポットライフは4分であった。
実施例4
3−イソシアナトメチル−3,5,5−1−リフチルシ
クロヘキシルイソシアネート444部をキシレン289
部及びメチルエチルケl〜ン1155部に溶解させた。
クロヘキシルイソシアネート444部をキシレン289
部及びメチルエチルケl〜ン1155部に溶解させた。
この溶液に分子量1000のポリエチレンブチレンアジ
ベート1000部を均一に溶解させ、更に、これにテト
ラ−n−ブチル−1,3−ジアセトキシジスタノキサン
0.15部を加え、75〜80°Cの温度で6時間加熱
して、固形分50%、アミン当11444のウレタンフ
“レポリマー溶液2888部を得た。
ベート1000部を均一に溶解させ、更に、これにテト
ラ−n−ブチル−1,3−ジアセトキシジスタノキサン
0.15部を加え、75〜80°Cの温度で6時間加熱
して、固形分50%、アミン当11444のウレタンフ
“レポリマー溶液2888部を得た。
このウレタンプレポリマー?8?ff12888部に実
施例1と同じ酸化チタン1185部を混練し、メチルエ
チルケトン1185で希釈した後、これに実施例1にお
いて調製したケチミン化合物溶液666部を混合した。
施例1と同じ酸化チタン1185部を混練し、メチルエ
チルケトン1185で希釈した後、これに実施例1にお
いて調製したケチミン化合物溶液666部を混合した。
このようにして調製した塗料組成物のポットライフは2
5分であった。
5分であった。
この塗料組成物を飽和水蒸気を含む温度50℃の空気を
用いて、アルミニウム板に厚さ50μmにスプレー塗布
した後、温度50°Cで放置したとき、4分後に完全に
乾燥した光沢のある強靭な塗膜を得た。この塗膜の物性
は次のとおりであった。
用いて、アルミニウム板に厚さ50μmにスプレー塗布
した後、温度50°Cで放置したとき、4分後に完全に
乾燥した光沢のある強靭な塗膜を得た。この塗膜の物性
は次のとおりであった。
引張強度 350kg/an!伸び率
300% 引裂強度 80kg/cniまた、上記
塗料組成物を乾燥空気を用いて、アルミニウム板に厚さ
50μmにスプレー塗布した後、温度50℃で放置した
ときは、乾燥塗膜を得るには20分以上を要した。
300% 引裂強度 80kg/cniまた、上記
塗料組成物を乾燥空気を用いて、アルミニウム板に厚さ
50μmにスプレー塗布した後、温度50℃で放置した
ときは、乾燥塗膜を得るには20分以上を要した。
更に、上記塗料組成物の調製において、ケチミン化合物
に代えて、比較例2において調製したポリアミン溶液を
用いた場合は、ポットライフは4分であった。
に代えて、比較例2において調製したポリアミン溶液を
用いた場合は、ポットライフは4分であった。
特許出願人 関西ペイント株式会社
同 武田薬品工業株式会社
Claims (1)
- (1)末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポ
リマーとケチミン化合物とを含有するウレタン樹脂組成
物を水蒸気と共に基材に塗布することを特徴とするウレ
タン塗膜の硬化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61264786A JPS63118378A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | ウレタン塗膜の硬化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61264786A JPS63118378A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | ウレタン塗膜の硬化方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63118378A true JPS63118378A (ja) | 1988-05-23 |
Family
ID=17408176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61264786A Pending JPS63118378A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | ウレタン塗膜の硬化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63118378A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0214271A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-01-18 | Sanyo Chem Ind Ltd | 塗料組成物 |
JP2021066824A (ja) * | 2019-10-24 | 2021-04-30 | サカタインクス株式会社 | ポリウレタン樹脂の製造方法 |
-
1986
- 1986-11-06 JP JP61264786A patent/JPS63118378A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0214271A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-01-18 | Sanyo Chem Ind Ltd | 塗料組成物 |
JP2021066824A (ja) * | 2019-10-24 | 2021-04-30 | サカタインクス株式会社 | ポリウレタン樹脂の製造方法 |
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