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JP6537078B2 - ポリオール組成物及び塗料組成物 - Google Patents

ポリオール組成物及び塗料組成物 Download PDF

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JP6537078B2 JP2017132254A JP2017132254A JP6537078B2 JP 6537078 B2 JP6537078 B2 JP 6537078B2 JP 2017132254 A JP2017132254 A JP 2017132254A JP 2017132254 A JP2017132254 A JP 2017132254A JP 6537078 B2 JP6537078 B2 JP 6537078B2
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Description

本発明は、自己修復機能を有し、デュロメータ硬さが60以上の乾燥皮膜(以下、単に「皮膜」という)を与える塗料組成物及びその調製に用いるポリオール組成物に関する。尚、「自己修復機能」とは、擦過傷又は圧力等によるへこみ傷が、一時的に他の平面部と比べて傷として存在するが、皮膜の性質により傷が修復される作用をいう。
例えば、硬度が低く、傷が付きやすい樹脂材料や、無機材料に対して、その表面にコーティング(ハードコート処理等)を施して、耐擦傷性に優れた皮膜を形成することがある。しかしながら、表面に、一旦、小さな傷が付いてしまうと、その傷自体を元に戻すことは不可能であることが多い。
近年、皮膜に自己修復機能を付与し耐擦傷性を高める技術が求められており、例えば、特許文献1には、重量平均分子量1000〜3000、イソシアネート基含有率が10〜25質量%であるアロファネート基含有ポリイソシアネート(A)と、重量平均分子量100〜5000、水酸基価が20〜600mgKOH/g、水酸基数が1〜5であるアルコール化合物(B)との反応物を含有する組成物であって、皮膜の透明性が良好で且つ皮膜の傷に対する自己修復機能を向上させる塗料用添加剤組成物並びにこれを含有する塗料組成物が開示されている。
特開2016−27113号公報
上記特許文献1に記載された塗料組成物を用いて得られた皮膜の表面に傷が付いた場合、自己修復機能を発現させるために50℃以上に加熱する必要があった。また、この皮膜のデュロメータ硬さが低い場合、例えば、55以下であると、表面にタック感をもたらす傾向にあり、擦過傷が発生した場合には、傷部の皮膜が破壊されて、自己修復機能により元に戻すことが困難になることがあった。
本発明は、デュロメータ硬さが60以上の皮膜を与える塗料組成物であって、皮膜の表面に傷が付いた場合に、50℃未満、例えば、20℃〜45℃の雰囲気に放置することにより良好な自己修復機能が得られる塗料組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、上記塗料組成物の調製に好適なポリオール組成物を提供することを目的とする。
本発明は以下の通りである。
1.(A)エステル結合と、2以上のヒドロキシ基とを有する、分子量が500未満である化合物からなり、1分子あたりの平均ヒドロキシ基数が2.2以上であるポリオール、及び、(B)エステル結合を有さず、芳香族炭化水素基又は脂環式炭化水素基と、2以上のヒドロキシ基とを有し、分子量が450未満である化合物からなるポリオールを含有し、上記ポリオール(A)及び上記ポリオール(B)の含有割合は、両者の合計を100質量%とした場合に、それぞれ、55〜85質量%及び15〜45質量%であることを特徴とするポリオール組成物。
.上記ポリオール(B)がジオールである上記項1に記載のポリオール組成物。
.上記ポリオール(A)に含まれるヒドロキシ基及び上記ポリオール(B)に含まれるヒドロキシ基に由来する、平均ヒドロキシ基数が2.2〜3.5であり、上記ポリオール(A)及び上記ポリオール(B)の平均水酸基価が350〜600mgKOH/gである上記項1又は2に記載のポリオール組成物。
.上記項1乃至のいずれか一項に記載のポリオール組成物と、ポリイソシアネートとを含有し、
上記ポリオール組成物に由来するヒドロキシ基の合計モル量に対する、上記ポリイソシアネートに由来するイソシアネート基の合計モル量の比が0.8〜1.1であることを特徴とする塗料組成物。
.上記ポリイソシアネート1分子あたりの平均イソシアネート基数が3.0〜4.0である上記項に記載の塗料組成物。
.上記ポリイソシアネートがアロファネート結合を有する上記項又はに記載の塗料組成物。
.得られる皮膜が自己修復機能を有する上記項乃至のいずれか一項に記載の塗料組成物。
本発明の塗料組成物によれば、デュロメータ硬さが60以上の皮膜を容易に得ることができる。また、皮膜の表面に傷が付いた場合に、50℃未満、例えば、20℃〜45℃の雰囲気に放置することにより良好な自己修復機能が得ることができる。
本発明のポリオール組成物は、これをポリイソシアネートと併含させ、特定範囲のイソシアネートインデックスとすることにより、自己修復機能を有し、デュロメータ硬さが60以上の皮膜を与える塗料組成物の原料成分として好適である。
本発明のポリオール組成物は、(A)エステル結合と、2以上のヒドロキシ基とを有する、分子量が500未満である化合物からなり、1分子あたりの平均ヒドロキシ基数が2.2以上であるポリオール、及び、(B)エステル結合を有さず、芳香族炭化水素基又は脂環式炭化水素基と、2以上のヒドロキシ基とを有し、分子量が450未満である化合物からなるポリオールを含有することを特徴とする。本発明のポリオール組成物は、その効果を低減させない限りにおいて、上記ポリオール(A)及び(B)を除く他のポリオール、モノオール、各種添加剤等を含有することができる。
また、本発明のポリオール組成物は、好ましくは、自己修復機能を有する皮膜を形成する塗料組成物に配合される組成物である。
上記ポリオール(A)は、エステル結合と、2以上のヒドロキシ基とを有する、分子量が500未満である化合物からなるポリエステルポリオールである。このポリオール(A)は、芳香族ポリエステルポリオール、脂環式ポリエステルポリオール及び脂肪族ポリエステルポリオールのいずれでもよい。また、本発明のポリオール組成物に含有されるポリオール(A)は、1種のみであってよいし、2種以上であってもよいが、1分子あたりの平均ヒドロキシ基数は2.2以上である。
上記ポリオール(A)は、好ましくは、多価アルコールと、二塩基酸とから得られた縮合物、又は、多価アルコールと、ヒドロキシカルボン酸とから得られた縮合物である。
これらの縮合物は、従来、公知の縮合反応により得られたものとすることができる。
上記多価アルコールのうち、ジオールとしては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,10−デカメチレングリコール、1,2−テトラデカンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリオキシ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、ポリオキシプロピレングリコール、ジテトラメチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等の(ポリ)アルキレングリコール等の脂肪族ジオール;シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2,2,4,4−テトラメチル−1,3−シクロブタンジオール、シクロヘプタンジオール、シクロオクタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ヒドロキシプロピルシクロヘキサノール、トリシクロ[5,2,1,02,6]デカン−ジメタノール、ビシクロ[4.3,0]−ノナンジオール、ジシクロヘキサンジオール、トリシクロ[5,3,1,1]ドデカンジオール、ビシクロ[4,3,0]ノナンジメタノール、トリシクロ[5,3,1,1]ドデカン−ジエタノール、ヒドロキシプロピルトリシクロ[5,3,1,1]ドデカノール、スピロ[3,4]オクタンジオール、ブチルシクロヘキサンジオール、1,1′−ビシクロヘキシリデンジオール、2,2−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、1,3−アダマンタンジオール等の脂環式ジオール;ハイドロキノン、レゾルシン、ジヒドロキシフェニル、ナフタレンジオール、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビスフェノールA、ビスフェノールAに対してエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドが付加した付加体(ジエトキシ化ビスフェノールA等)、p−キシリレングリコール、m−キシリレングリコール、o−キシリレングリコール、4,4′−ビスヒドロキシメチルビフェニル、4,2′−ビスヒドロキシメチルビフェニル、2,2′−ビスヒドロキシメチルビフェニル、4,3′−ビスヒドロキシメチルビフェニル、3,3′−ビスヒドロキシメチルビフェニル、3,2′−ビスヒドロキシメチルビフェニル等の芳香族ジオールが挙げられる。
また、上記多価アルコールのうち、ポリオールとしては、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、ヘキサントリオール等のアルカントリオール等の脂肪族トリオール;ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、ソルビタン、ジグリセリン、ジペンタエリスリトール等のアルカンポリオール等の脂肪族ポリオール等が挙げられる。
上記ポリオール(A)は、これらの化合物のうち、多価アルコールの1つのみを用いて得られたものであってよいし、2つ以上を組み合わせて用いて得られたものであってもよい。
上記二塩基酸は、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸及び脂環式ジカルボン酸のいずれでもよい。
上記脂肪族ジカルボン酸としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシリン酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、オクタデカン二酸等が挙げられる。
上記芳香族ジカルボン酸としては、p−フェニレンジ酢酸、オルトフタル酸、4−tert−ブチルフタル酸、イソフタル酸、5−tert−ブチルイソフタル酸、テレフタル酸、1,8−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、2,2′−ビフェニルジカルボン酸(ジフェン酸)、3,3′−ビフェニルジカルボン酸、4,4′−ビフェニルジカルボン酸、4,4′−ビナフチルジカルボン酸、ビス(3−カルボキシフェニル)メタン、ビス(4−カルボキシフェニル)メタン、2,2−ビス(3−カルボキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−カルボキシフェニル)プロパン、3,3′−オキシジ安息香酸、4,4′−オキシジ安息香酸、3,3′−カルボニルジ安息香酸、4,4′−カルボニルジ安息香酸、4,4′−(p−フェニレンジオキシ)ジ安息香酸、4,4′−イソフタロイルジ安息香酸、4,4′−テレフタロイルジ安息香酸等が挙げられる。
上記脂環式ジカルボン酸としては、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサン二酢酸等が挙げられる。
上記ポリオール(A)が、多価アルコールと、二塩基酸とから得られた縮合物である場合、この縮合物の形成に用いる多価アルコール及び二塩基酸は、いずれも1つのみであってよいし、2つ以上であってもよい。
上記ヒドロキシカルボン酸としては、2−ヒドロキシブタン酸、2−ヒドロキシペンタン酸、2−ヒドロキシヘキサン酸、2−ヒドロキシヘプタン酸、2−ヒドロキシオクタン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸、2−ヒドロキシ−2−エチルブタン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルペンタン酸、2−ヒドロキシ−2−エチルペンタン酸、2−ヒドロキシ−2−プロピルペンタン酸、2−ヒドロキシ−2−ブチルペンタン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルヘキサン酸、2−ヒドロキシ−2−エチルヘキサン酸、2−ヒドロキシ−2−プロピルヘキサン酸、2−ヒドロキシ−2−ブチルヘキサン酸、2−ヒドロキシ−2−ペンチルヘキサン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルヘプタン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルヘプタン酸、2−ヒドロキシ−2−エチルヘプタン酸、2−ヒドロキシ−2−プロピルヘプタン酸、2−ヒドロキシ−2−ブチルヘプタン酸、2−ヒドロキシ−2−ペンチルヘプタン酸、2−ヒドロキシ−2−ヘキシルヘプタン酸、2−ヒドロキシ−2−メチルオクタン酸、2−ヒドロキシ−2−エチルオクタン酸、2−ヒドロキシ−2−プロピルオクタン酸、2−ヒドロキシ−2−ブチルオクタン酸、2−ヒドロキシ−2−ペンチルオクタン酸、2−ヒドロキシ−2−ヘキシルオクタン酸、2−ヒドロキシ−2−ヘプチルオクタン酸、3−ヒドロキシプロパン酸、3−ヒドロキシブタン酸、3−ヒドロキシペンタン酸、3−ヒドロキシヘキサン酸、3−ヒドロキシヘプタン酸、3−ヒドロキシオクタン酸、3−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸、3−ヒドロキシ−3−メチルペンタン酸、3−ヒドロキシ−3−エチルペンタン酸、3−ヒドロキシ−3−メチルヘキサン酸、3−ヒドロキシ−3−エチルヘキサン酸、3−ヒドロキシ−3−プロピルヘキサン酸、3−ヒドロキシ−3−メチルヘプタン酸、3−ヒドロキシ−3−エチルヘプタン酸、3−ヒドロキシ−3−プロピルヘプタン酸、3−ヒドロキシ−3−ブチルヘプタン酸、3−ヒドロキシ−3−メチルオクタン酸、3−ヒドロキシ−3−エチルオクタン酸、3−ヒドロキシ−3−プロピルオクタン酸、3−ヒドロキシ−3−ブチルオクタン酸、3−ヒドロキシ−3−ペンチルオクタン酸、4−ヒドロキシブタン酸、4−ヒドロキシペンタン酸、4−ヒドロキシヘキサン酸、4−ヒドロキシヘプタン酸、4−ヒドロキシオクタン酸、4−ヒドロキシ−4−メチルペンタン酸、4−ヒドロキシ−4−メチルヘキサン酸、4−ヒドロキシ−4−エチルヘキサン酸、4−ヒドロキシ−4−メチルヘプタン酸、4−ヒドロキシ−4−エチルヘプタン酸、4−ヒドロキシ−4−プロピルヘプタン酸、4−ヒドロキシ−4−メチルオクタン酸、4−ヒドロキシ−4−エチルオクタン酸、4−ヒドロキシ−4−プロピルオクタン酸、4−ヒドロキシ−4−ブチルオクタン酸、5−ヒドロキシペンタン酸、5−ヒドロキシヘキサン酸、5−ヒドロキシヘプタン酸、5−ヒドロキシオクタン酸、5−ヒドロキシ−5−メチルヘキサン酸、5−ヒドロキシ−5−メチルヘプタン酸、5−ヒドロキシ−5−エチルヘプタン酸、5−ヒドロキシ−5−メチルオクタン酸、5−ヒドロキシ−5−エチルオクタン酸、5−ヒドロキシ−5−プロピルオクタン酸、6−ヒドロキシヘキサン酸、6−ヒドロキシヘプタン酸、6−ヒドロキシオクタン酸、6−ヒドロキシ−6−メチルヘプタン酸、6−ヒドロキシ−6−メチルオクタン酸、6−ヒドロキシ−6−エチルオクタン酸、7−ヒドロキシヘプタン酸、7−ヒドロキシオクタン酸、7−ヒドロキシ−7−メチルオクタン酸、8−ヒドロキシオクタン酸、8−ヒドロキシステアリン酸、9−ヒドロキシステアリン酸、10−ヒドロキシステアリン酸、11−ヒドロキシステアリン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、8−ヒドロキシパルミチン酸、9−ヒドロキシパルミチン酸、10−ヒドロキシパルミチン酸、11−ヒドロキシパルミチン酸、12−ヒドロキシパルミチン酸、リシノレイン酸(リシノール酸)、ひまし油脂肪酸、水素添加ひまし油脂肪酸、δ−ヒドロキシ吉草酸、ε−ヒドロキシカプロン酸、2−ヒドロキシナフタレン−3−カルボン酸、2−ヒドロキシナフタレン−6−カルボン酸、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロール吉草酸、2,2−ジメチロールペンタン酸、ヒドロキシピバリン酸、11−オキシヘキサデカン酸、2−オキシドデカン酸等が挙げられる。
上記ポリオール(A)が、多価アルコールと、ヒドロキシカルボン酸とから得られた縮合物である場合、この縮合物の形成に用いる多価アルコール及びヒドロキシカルボン酸は、いずれも1つのみであってよいし、2つ以上であってもよい。
本発明に係るポリオール(A)は、これを、ポリオール(B)及びポリイソシアネートと併含させ、特定範囲のイソシアネートインデックスとした塗料組成物により、自己修復機能を有し、デュロメータ硬さが60以上の皮膜を容易に得ることができることから、本発明のポリオール組成物は、1分子あたりの平均ヒドロキシ基数及び分子量が特定されたポリエステルポリオールからなるポリオール(A)を含む。
上記ポリオール(A)に含まれる平均ヒドロキシ基数は、2.2以上であり、好ましくは2.3以上、より好ましくは2.5以上である。尚、上限は、好ましくは3.5、より好ましくは3.0である。
また、上記ポリオール(A)の分子量は、500未満であり、好ましくは260〜470、より好ましくは300〜450である。
上記ポリオール(A)の水酸基価は、好ましくは300〜600mgKOH/g、より好ましくは400〜500mgKOH/gである。
尚、上記ポリオール(A)に含まれるエステル結合の数は、特に限定されないが、好ましくは2〜4、より好ましくは2〜3である。
上記ポリオール(B)は、エステル結合を有さず、芳香族炭化水素基又は脂環式炭化水素基と、2以上のヒドロキシ基とを有し、分子量が450未満である化合物からなるポリオールである。このポリオール(B)は、芳香族ポリオール及び脂環式ポリオールのいずれでもよく、本発明のポリオール組成物に含有されるポリオール(B)は、1種のみであってよいし、2種以上であってもよい。
上記ポリオール(B)が芳香族ポリオールである場合、この芳香族ポリオールに含まれる芳香族炭化水素基及びその数は、特に限定されない。
上記芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ベンジル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,4−キシリル基、p−クメニル基、メシチル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アンスリル基、2−アンスリル基、5−アンスリル基、1−フェナンスリル基、9−フェナンスリル基、1−アセナフチル基、2−アズレニル基、1−ピレニル基、2−トリフェニレル基、o−ビフェニリル基、m−ビフェニリル基、p−ビフェニリル基等が挙げられる。
上記芳香族ポリオールとしては、
(b1)上記ポリオール(A)の製造原料である多価アルコールとして例示した芳香族ジオール等の、芳香環を構成する炭素原子に直接結合しているヒドロキシ基を2つ有する芳香族化合物に(ポリ)アルキレンオキサイドを付加して得られた芳香族ポリエーテルポリオール
(b2)芳香環を構成する炭素原子に直接結合しているヒドロキシ基を3つ以上有する芳香族化合物に(ポリ)アルキレンオキサイドを付加して得られた芳香族ポリエーテルポリオール
(b3)芳香族多価アミンに(ポリ)アルキレンオキサイドを付加して得られた芳香族ポリエーテルポリオール
等が挙げられる。
尚、上記(ポリ)アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブテンオキサイド等が挙げられる。
上記芳香族ポリオールは、ジオールである、芳香族ポリエーテルポリオール(b1)が好ましく、例えば、ポリオキシエチレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン−(2.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等の2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのポリオキシエチレン付加物;ポリオキシプロピレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−(2.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等の2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのポリオキシプロピレン付加物;ポリオキシプロピレン(2.2)−ポリオキシエチレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−(2.4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等を用いることができる。
上記ポリオール(B)が脂環式ポリオールである場合、この脂環式ポリオールに含まれる脂環式炭化水素基及びその数は、特に限定されない。
上記脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロオクタデシル基、2−インデノ基等のシクロアルキル基や、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基等が挙げられる。
上記脂環式ポリオールとしては、上記ポリオール(A)の製造原料である多価アルコールとして例示した脂環式ジオールや、シクロヘキサントリオール、1,2,4−シクロヘキサントリメタノール、1,3,5−シクロヘキサントリメタノール、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラメタノール等が挙げられる。これらのうち、脂環式ジオールが好ましく、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2,2−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン等の6員環ジオールが特に好ましい。
本発明に係るポリオール(B)は、ポリオール(A)及びポリイソシアネートと併用し、特定範囲のイソシアネートインデックスとした塗料組成物により、自己修復機能を有し、デュロメータ硬さが60以上の皮膜を容易に得ることができることから、本発明のポリオール組成物は、分子量が特定されたポリオール(B)を含む。
上記ポリオール(B)の分子量は、450未満であり、好ましくは100〜430、より好ましくは120〜400である。
上記ポリオール(B)に含まれる平均ヒドロキシ基数は、好ましくは2〜3であり、より好ましくは2である。
また、上記ポリオール(B)の水酸基価は、好ましくは260〜1250mgKOH/g、より好ましくは280〜935mgKOH/gである。
本発明のポリオール組成物に含まれるポリオール(A)及び(B)の含有割合は、特に限定されないが、これらを、ポリイソシアネートと併用し、特定範囲のイソシアネートインデックスとした塗料組成物により、自己修復機能を有し、デュロメータ硬さが60以上の皮膜を容易に得ることができることから、両者の合計を100質量%とした場合に、それぞれ、好ましくは55〜85質量%及び15〜45質量%、より好ましくは60〜83質量%及び17〜40質量%、更に好ましくは70〜80質量%及び20〜30質量%である。
本発明のポリオール組成物において、上記ポリオール(A)に含まれるヒドロキシ基及び上記ポリオール(B)に含まれるヒドロキシ基に由来する、平均ヒドロキシ基数は、好ましくは2.2〜3.5、より好ましくは2.5〜3.0である。
また、上記ポリオール(A)及び上記ポリオール(B)の平均水酸基価は、好ましくは350〜600mgKOH/g、より好ましくは400〜550mgKOH/gである。
本発明のポリオール組成物は、上記のように、更に、他のポリオールを含有することができる。他のポリオールとしては、上記ポリオール(A)を除くポリエステルポリオールや、ポリカーボネートポリオール、ポリジエンポリオール、アクリルポリオール、シリコーンポリオール等の、上記ポリオール(B)を除くポリオール等が挙げられる。
本発明のポリオール組成物が他のポリオールを含有する場合、その含有割合の上限は、上記ポリオール(A)及び(B)の合計を100質量部とした場合に、好ましくは30質量部、より好ましくは20質量部である。
また、本発明のポリオール組成物は、整泡剤、着色剤、可塑剤、充填剤、紫外線吸収剤、難燃剤、カップリング剤、抗酸化剤、老化防止剤、香料、分散媒等の添加剤を含有することができる。
本発明の塗料組成物は、上記本発明のポリオール組成物と、ポリイソシアネートとを含有し、上記ポリオール組成物に由来するヒドロキシ基の合計モル量に対する、上記ポリイソシアネートに由来するイソシアネート基の合計モル量の比が0.8〜1.1であることを特徴とする。
上記ポリイソシアネートは、2以上のイソシアネート基を有するものであれば、特に限定されず、芳香族化合物(以下、「芳香族イソシアネート」という)、脂肪族化合物(以下、「脂肪族イソシアネート」という)及び脂環式化合物(以下、「脂環式イソシアネート」という)のいずれでもよい。また、本発明の塗料組成物に含有されるポリイソシアネートは、1種のみであってよいし、2種以上であってもよいが、1分子あたりの平均イソシアネート基数は、好ましくは3.0〜4.0、より好ましくは3.0〜3.5である。
上記芳香族イソシアネートとしては、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネート等のジフェニルメタンジイソシアネート(MDI);粗製ジフェニルメタンジイソシアネート;多核ポリフェニレンポリメチルポリイソシアネート(ポリメリックMDI);2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート等のトリレンジイソシアネート(TDI);1,4−ナフタレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート等のナフタレンジイソシアネート(NDI);1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート;1,2−フェニレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート等のフェニレンジイソシアネート(PDI);キシレンジイソシアネート(XDI);テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI);トリジンジイソシアネート(TODI);2,4,6−トリメチルフェニル−1,3−ジイソシアネート、2,4,6−トリイソプロピルフェニル−1,3−ジイソシアネート、クロロフェニレン−2,4−ジイソシアネート、4,4′−ジフェニルエーテルジイソシアネート、3,3′−ジメチル−4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3′−ジメトキシ−4,4′−ジフェニレンジイソシアネート、3,3′−ジクロロ−4,4′−ビフェニレンジイソシアネート等が挙げられ、これらの変性化合物であってもよい。
上記脂肪族イソシアネートとしては、エチレンジイソシアネート、プロピ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(HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHMDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート(LDI)、リジントリイソシアネート(LTI)等が挙げられ、これらの変性化合物であってもよい。
上記脂環式イソシアネートとしては、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート(CHDI)、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、水素添加XDI(HXDI)、水素添加MDI(H12MDI)、ノルボルネンジイソシアネート(NBDI)等が挙げられ、これらの変性化合物であってもよい。
上記ポリイソシアネートが、変性化合物である場合、アロファネート結合、ビウレット結合、ウレタン結合、ウレア結合等を有する化合物、イソシアヌレート変性体、カルボジイミド変性体、ウレトニミン変性体、ウレトジオン変性体、アシル化尿素変性体、ブロック化物(フェノール類、オキシム類、イミド類、メルカプタン類、アルコール類、ε−カプロラクタム、エチレンイミン、α−ピロリドン、マロン酸ジエチル、亜硫酸水素ナトリウム、ホウ酸等でブロック化したもの)等が挙げられる。
上記ポリイソシアネートとしては、皮膜の表面に傷が付いた場合に十分な自己修復機能が発揮されることから、アロファネート結合を有するポリイソシアネートを含むことが好ましい。
また、上記ポリイソシアネートが2種以上のポリイソシアネートを含む場合、上記ポリイソシアネートに由来するイソシアネート基の含有割合(平均値)は、好ましくは15〜25質量%、より好ましくは18〜24質量%である。
本発明の塗料組成物に含有されるポリイソシアネートの含有量は、特に限定されないが、上記ポリオール組成物に由来するヒドロキシ基の合計モル量又は平均モル量に対する、上記ポリイソシアネートに由来するイソシアネート基の合計モル量又は平均モル量の比、即ち、イソシアネートインデックス(NCO/OHの当量比)で決定される。本発明において、このイソシアネートインデックスは、0.8〜1.1であり、好ましくは0.9〜1.05である。
本発明の塗料組成物は、更に、染料、顔料、可塑剤、触媒、防かび剤、消泡剤、レベリング剤、顔料分散剤、沈降防止剤、たれ防止剤、増粘剤、艶消し剤、光安定剤、紫外線吸収剤、離型剤等の添加剤を含有することができる。
本発明の塗料組成物は、上記本発明のポリオール組成物と、ポリイソシアネートとを、所定のイソシアネートインデックスに対応する量で混合することにより、製造することができる。
本発明の塗料組成物は、金属、セラミックス等の無機材料、又は、プラスチック、ゴム等の有機材料を含む被塗物への塗布に好適である。被塗物への塗布方法としては、スプレーコート法、ロールコート法、刷毛塗り法、スピンコート法、バーコート法、リバースコート法、スリットコート法、ディッピング法、キスコート法、リバースキスコート法、エアナイフコート法、カーテンコート法、ロッドコート法、グラビアコート法、ダイコート法等を適用することができる。
本発明において、塗料組成物を被塗物に塗布した後、得られた塗膜を、大気等の雰囲気において、20℃〜100℃の範囲の温度で少なくとも1時間かけてウレタン化反応させ、更に、20℃〜100℃の範囲の温度で少なくとも1時間放置することにより、ウレタン化反応を促進、完結させて、自己修復機能を有する皮膜を得ることができる。自己修復機能を有する皮膜を得るための塗膜の厚さは、少なくとも10μmである。
本発明の塗料組成物を用いて得られた皮膜のデュロメータ硬さは、好ましくは60以上、より好ましくは65以上である。
また、上記皮膜の表面に傷が付いた場合、50℃未満、例えば、20℃〜45℃の雰囲気において、少なくとも1時間放置することにより、自己修復機能が発揮される。
従って、本発明の塗料組成物は、車両、鉄道車両、航空機、船舶、宇宙機、潜水艇、雪上車、山岳地又は遊園地のゴンドラ、遊戯乗り物部品等の内装部品又は外装部品や、電子機器、家電製品、ボイラー配管、排気管、ハウジング材、ドア材、手すり等への皮膜形成に好適である。
本発明の塗料組成物は、従来、公知の塗料に配合し、同様の効果を与える添加剤(塗料用添加剤組成物)として用いることもできる。
本発明の塗料組成物からなる添加剤の塗料への添加量は、特に限定されないが、皮膜の表面に傷が付いた場合に、自己修復機能が確実に発揮されることから、上記添加剤の固形分は、塗料の固形分100質量部に対して、好ましくは0.1〜40質量部、より好ましくは、0.2〜30質量部である。
上記添加剤が使用できる塗料に含まれるベース樹脂又はベースゴムは、特に制限されず、アルキド樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、クマロン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ナイロン樹脂、スチレン・ブタジエンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、石油樹脂、ロジン、乾性油、ボイル油、アセチルセルロース、ニトロセルロース等が挙げられる。
1.ポリオール組成物の製造
実験例1−1
撹拌機、検水管、温度計及び窒素吹き込みラインを備えた四つ口コルベンの内部を窒素ガスで置換した後、アジピン酸111質量部、1,4−ブタンジオール36質量部、3−メチル−1,5−ペンタンジオール48質量部及びトリメチロールプロパン105質量部を仕込み、窒素ガスを導入しながら140℃まで昇温した。この温度で、水を溜出させながらエステル化反応を開始し、220℃まで昇温して反応を継続した。その後、反応液を80℃に冷却し、オクチル酸第一錫0.03質量部を添加し、200℃まで昇温した。その際、コルベンの内部を減圧条件とし、更に水を溜去させながら、反応生成物の酸価が1.0mgKOH/g以下になるまで加熱を続けた。これにより、分子量が352、平均ヒドロキシ基数が3、水酸基価が478.0mgKOH/g、酸価が0.7mgKOH/gのポリエステルポリオール(以下、「ポルオール(A1)」という)を得た。
次に、このポリオール(A1)と、1,4−シクロヘキサンジメタノールとを、質量比8:2でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S1)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S1)の平均ヒドロキシ基数は2.8であり、平均水酸基価は538mgKOH/gであり、平均分子量は311である(表1参照)。
実験例1−2
上記ポリオール(A1)と、1,4−シクロヘキサンジメタノールとを、質量比7:3でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S2)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S2)の平均ヒドロキシ基数は2.5であり、平均水酸基価は568mgKOH/gであり、平均分子量は290である(表1参照)。
実験例1−3
撹拌機、検水管、温度計及び窒素吹き込みラインを備えた四つ口コルベンの内部を窒素ガスで置換した後、セバシン酸138質量部、1,3−プロパンジオール27質量部、3−メチル−1,5−ペンタンジオール42質量部及びトリメチロールプロパン93質量部を仕込み、窒素ガスを導入しながら140℃まで昇温した。この温度で、水を溜出させながらエステル化反応を開始し、220℃まで昇温して反応を継続した。その後、反応液を80℃に冷却し、オクチル酸第一錫0.03質量部を添加し、200℃まで昇温した。その際、コルベンの内部を減圧条件とし、更に水を溜去させながら、反応生成物の酸価が1mgKOH/g以下になるまで加熱を続けた。これにより、分子量が402、平均ヒドロキシ基数が3、水酸基価が419.0mgKOH/g、酸価が0.7mgKOH/gのポリエステルポリオール(以下、「ポルオール(A2)」という)を得た。
次に、このポリオール(A2)と、1,4−シクロヘキサンジメタノールとを、質量比8:2でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S3)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S3)の平均ヒドロキシ基数は2.8であり、平均水酸基価は491mgKOH/gであり、平均分子量は350である(表1参照)。
実験例1−4
上記ポリオール(A2)と、1,4−シクロヘキサンジメタノールとを、質量比7:3でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S4)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S4)の平均ヒドロキシ基数は2.5であり、平均水酸基価は527mgKOH/gであり、平均分子量は324である(表1参照)。
実験例1−5
上記ポリオール(A2)と、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物(ADEKA社製「BPX−11」)とを、質量比6:4でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S5)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S5)の平均ヒドロキシ基数は2.6であり、平均水酸基価は367mgKOH/gであり、平均分子量は383である(表1参照)。
実験例1−6
撹拌機、検水管、温度計及び窒素吹き込みラインを備えた四つ口コルベンの内部を窒素ガスで置換した後、アジピン酸105質量部、3−メチル−1,5−ペンタンジオール45質量部及びトリメチロールプロパン150質量部を仕込み、窒素ガスを導入しながら140℃まで昇温した。この温度で、水を溜出させながらエステル化反応を開始し、220℃まで昇温して反応を継続した。その後、反応液を80℃に冷却し、オクチル酸第一錫0.03質量部を添加し、200℃まで昇温した。その際、コルベンの内部を減圧条件とし、更に水を溜去させながら、反応生成物の酸価が1mgKOH/g以下になるまで加熱を続けた。これにより、分子量が374、平均ヒドロキシ基数が3.5、水酸基価が524.0mgKOH/g、酸価が0.7mgKOH/gのポリエステルポリオール(以下、「ポルオール(A3)」という)を得た。
次に、このポリオール(A3)と、1,4−シクロヘキサンジメタノールとを、質量比8:2でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S6)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S6)の平均ヒドロキシ基数は3.2であり、平均水酸基価は575mgKOH/gであり、平均分子量は328である(表1参照)。
実験例1−7
撹拌機、検水管、温度計及び窒素吹き込みラインを備えた四つ口コルベンの内部を窒素ガスで置換した後、アジピン酸120質量部、1,4−ブタンジオール72質量部及びトリメチロールプロパン108質量部を仕込み、窒素ガスを導入しながら150℃まで昇温した。この温度で、水を溜出させながらエステル化反応を開始し、220℃まで昇温して反応を継続した。その後、反応液を80℃に冷却し、オクチル酸第一錫0.03質量部を添加し、180℃まで昇温した。その際、コルベンの内部を減圧条件とし、更に水を溜去させながら、反応生成物の酸価が1mgKOH/g以下になるまで加熱を続けた。これにより、分子量が338、平均ヒドロキシ基数が3、水酸基価が497.0mgKOH/g、酸価が0.8mgKOH/gのポリエステルポリオール(以下、「ポルオール(A4)」という)を得た。
次に、このポリオール(A4)と、1,4−シクロヘキサンジメタノールとを、質量比8:2でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S7)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S7)の平均ヒドロキシ基数は2.8であり、平均水酸基価は554mgKOH/gであり、平均分子量は300である(表1参照)。
実験例1−8
上記ポリオール(A4)と、上記ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物とを、質量比9:1でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S8)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S8)の平均ヒドロキシ基数は2.9であり、平均水酸基価は479mgKOH/gであり、平均分子量は340である(表1参照)。
実験例1−9
上記ポリオール(A4)と、上記ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物とを、質量比8:2でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S9)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S9)の平均ヒドロキシ基数は2.8であり、平均水酸基価は461mgKOH/gであり、平均分子量は342である(表1参照)。
実験例1−10
上記ポリオール(A4)と、上記ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物とを、質量比7:3でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S10)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S10)の平均ヒドロキシ基数は2.5であり、平均水酸基価は443mgKOH/gであり、平均分子量は343である(表1参照)。
実験例1−11
撹拌機、検水管、温度計及び窒素吹き込みラインを備えた四つ口コルベンの内部を窒素ガスで置換した後、アジピン酸117質量部、1,4−ブタンジオール75質量部、3−メチル−1,5−ペンタンジオール51質量部及びトリメチロールプロパン57質量部を仕込み、窒素ガスを導入しながら140℃まで昇温した。この温度で、水を溜出させながらエステル化反応を開始し、220℃まで昇温して反応を継続した。その後、反応液を80℃に冷却し、オクチル酸第一錫0.03質量部を添加し、200℃まで昇温した。その際、コルベンの内部を減圧条件とし、更に水を溜去させながら、反応生成物の酸価が1mgKOH/g以下になるまで加熱を続けた。これにより、分子量が331、平均ヒドロキシ基数が2.5、水酸基価が424.0mgKOH/g、酸価が0.6mgKOH/gのポリエステルポリオール(以下、「ポルオール(A5)」という)を得た。
次に、このポリオール(A5)と、上記ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物とを、質量比8:2でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S11)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S11)の平均ヒドロキシ基数は2.4であり、平均水酸基価は403mgKOH/gであり、平均分子量は335である(表1参照)。
実験例1−12
上記ポリオール(A5)と、上記ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物とを、質量比7:3でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S12)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S12)の平均ヒドロキシ基数は2.4であり、平均水酸基価は392mgKOH/gであり、平均分子量は338である(表1参照)。
実験例1−13
撹拌機、検水管、温度計及び窒素吹き込みラインを備えた四つ口コルベンの内部を窒素ガスで置換した後、アジピン酸147質量部、1,4−ブタンジオール93質量部及び3−メチル−1,5−ペンタンジオール60質量部を仕込み、窒素ガスを導入しながら140℃まで昇温した。この温度で、水を溜出させながらエステル化反応を開始し、220℃まで昇温して反応を継続した。その後、反応液を80℃に冷却し、オクチル酸第一錫0.03質量部を添加し、200℃まで昇温した。その際、コルベンの内部を減圧条件とし、更に水を溜去させながら、反応生成物の酸価が1mgKOH/g以下になるまで加熱を続けた。これにより、分子量が519、平均ヒドロキシ基数が2、水酸基価が216.0mgKOH/g、酸価が0.7mgKOH/gのポリエステルポリオール(以下、「ポルオール(A6)」という)を得た。
次に、このポリオール(A6)と、上記ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物とを、質量比8:2でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S13)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S13)の平均ヒドロキシ基数は2.0であり、平均水酸基価は236mgKOH/gであり、平均分子量は486である(表1参照)。
実験例1−14
上記ポリオール(A6)と、上記ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物とを、質量比7:3でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S14)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S14)の平均ヒドロキシ基数は2.0であり、平均水酸基価は246mgKOH/gであり、平均分子量は470である(表1参照)。
実験例1−15
撹拌機、検水管、温度計及び窒素吹き込みラインを備えた四つ口コルベンの内部を窒素ガスで置換した後、アジピン酸126質量部及びトリメチロールプロパン174質量部を仕込み、窒素ガスを導入しながら140℃まで昇温した。この温度で、水を溜出させながらエステル化反応を開始し、220℃まで昇温して反応を継続した。その後、反応液を80℃に冷却し、オクチル酸第一錫0.03質量部を添加し、200℃まで昇温した。その際、コルベンの内部を減圧条件とし、更に水を溜去させながら、反応生成物の酸価が1mgKOH/g以下になるまで加熱を続けた。これにより、分子量が623、平均ヒドロキシ基数が5、水酸基価が450.0mgKOH/g、酸価が0.7mgKOH/gのポリエステルポリオール(以下、「ポルオール(A7)」という)を得た。
次に、このポリオール(A7)と、上記ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物とを、質量比8:2でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S15)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S15)の平均ヒドロキシ基数は4.4であり、平均水酸基価は424mgKOH/gであり、平均分子量は569である(表1参照)。
実験例1−16
上記ポリオール(A7)と、上記ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物とを、質量比7:3でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S16)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S16)の平均ヒドロキシ基数は4.1であり、平均水酸基価は410mgKOH/gであり、平均分子量は543である(表1参照)。
実験例1−17
上記ポリオール(A2)と、1,4−ブタンジオールとを、質量比85:15でブレンドし、ポリオール組成物(以下、「ポリオール組成物(S17)」という)を得た。
得られたポリオール組成物(S17)の平均ヒドロキシ基数は2.9であり、平均水酸基価は543mgKOH/gであり、平均分子量は355である(表1参照)。
Figure 0006537078
2.塗料組成物の製造及び評価
上記実験例1−1〜1−17で得られたポリオール組成物と、下記のポリイソシアネートとを用いて、塗料組成物を製造した。
(C1)旭化成社製「デュラネートTSA−100」(商品名)
イソシアヌレート構造を有し、アロファネート基を含むヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネート
(C2)旭化成社製「デュラネートTPA−100」(商品名)
イソシアヌレート構造を有し、アロファネート基を含まないヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネート
(C3)旭化成社製「デュラネート24A−100」(商品名)
ビウレット構造を有し、アロファネート基を含まないヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネート
(C4)旭化成社製「デュラネートTSE−100」(商品名)
アロファネート基を含むヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネート
実験例2−1
上記ポリオール組成物(S1)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)19.5質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T1)」という)を得た。
次に、この塗料組成物(T1)を、アプリケーターを用いて、鋼板の表面に、乾燥後の皮膜の厚さが25μm(自己修復機能評価用及び鉛筆硬度測定用)又は10mm(ウレタン硬度測定用)となるように塗布し、大気中、25℃で1時間静置した。その後、85℃で16時間、更に25℃で24時間静置し、ポリウレタン樹脂皮膜を得た。
得られたポリウレタン樹脂皮膜について、自己修復機能及び硬さを、下記の方法により評価し、その結果を表2に示した。
(1)自己修復機能
真鍮ブラシの先端を厚さ25μmのポリウレタン樹脂皮膜の表面に接触させた状態から、50mmの長さを、毎秒100mmの移動速度で10回往復させることにより、皮膜に傷を付けた。そして、25℃に調整された恒温室に静置し、1時間後に傷が回復して平滑になっているかどうかを確認した。傷が回復していない場合、40℃に調整された恒温室に静置し、1時間後に傷が回復して平滑になっているかどうかを確認した。
◎:25℃で傷が回復した
○:40℃で傷が回復した
×:40℃で傷が回復しなかった
(2)硬さ
厚さ25μmのポリウレタン樹脂皮膜の鉛筆硬度を、JIS K5600−5−4に準じ、コーテック社製鉛筆硬度試験機を用いて測定した。荷重は750gである。また、厚さ10mmのポリウレタン樹脂皮膜のデュロメータ硬さ(タイプD)を、JIS K6253−3に準じ、ASKER社製デュロメータを用いて15秒後の測定値を記録した。
実験例2−2
上記ポリオール組成物(S2)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)20.6質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T2)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T2)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−3
上記ポリオール組成物(S3)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)17.8質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T3)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T3)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−4
上記ポリオール組成物(S4)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)19.1質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T4)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T4)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−5
上記ポリオール組成物(S5)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)13.3質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T5)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T5)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−6
上記ポリオール組成物(S6)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)20.9質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T6)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T6)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−7
上記ポリオール組成物(S7)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)20.1質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T7)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T7)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−8
上記ポリオール組成物(S8)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)17.4質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T8)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T8)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−9
上記ポリオール組成物(S9)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)16.8質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T9)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T9)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−10
上記ポリオール組成物(S9)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)13.4質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが0.8の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T10)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T10)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−11
上記ポリオール組成物(S9)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)18.4質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.1の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T11)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T11)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−12
上記ポリオール組成物(S9)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C2)14.9質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T12)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T12)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−13
上記ポリオール組成物(S9)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C2)6.8質量部と、上記ポリイソシアネート(C4)15.8質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T13)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T13)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−14
上記ポリオール組成物(S9)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C3)14.7質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T14)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T14)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−15
上記ポリオール組成物(S10)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)16.0質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T15)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T15)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−16
上記ポリオール組成物(S11)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)14.6質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T16)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T16)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−17
上記ポリオール組成物(S12)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)14.2質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T17)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T17)を用いて、各種評価を行った。その結果を表2に示した。
実験例2−18
上記ポリオール組成物(S13)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)8.6質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T18)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T18)を用いて、各種評価を行った。その結果を表3に示した。
実験例2−19
上記ポリオール組成物(S14)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)8.9質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T19)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T19)を用いて、各種評価を行った。その結果を表3に示した。
実験例2−20
上記ポリオール組成物(S15)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)15.4質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T20)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T20)を用いて、各種評価を行った。その結果を表3に示した。
実験例2−21
上記ポリオール組成物(S16)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)14.9質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T21)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T21)を用いて、各種評価を行った。その結果を表3に示した。
実験例2−22
上記ポリオール組成物(S9)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)11.7質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが0.7の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T22)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T22)を用いて、各種評価を行った。その結果を表3に示した。
実験例2−23
上記ポリオール組成物(S9)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)20.1質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.2の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T23)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T23)を用いて、各種評価を行った。その結果を表3に示した。
実験例2−24
上記ポリオール組成物(S17)10質量部と、上記ポリイソシアネート(C1)19.0質量部とを混合し、イソシアネートインデックスが1.0の塗料組成物(以下、「塗料組成物(T24)」という)を得た。そして、この塗料組成物(T24)を用いて、各種評価を行った。その結果を表3に示した。
Figure 0006537078
Figure 0006537078
表2及び表3から以下のことが分かった。実験例2−18〜2−21は、分子量が500以上のポリオール(A6)又は(A7)を含むポリオール組成物を用いて塗料組成物とした例であり、得られた皮膜は自己修復機能を発揮しなかった。実験例2−22は、塗料組成物におけるイソシアネートインデックスが本発明の範囲外で低い例であり、得られた皮膜は、自己修復機能を発揮したが、十分な硬さが得られなかった。実験例2−23は、塗料組成物におけるイソシアネートインデックスが本発明の範囲外で高い例であり、得られた皮膜は自己修復機能を発揮しなかった。また、実験例2−24は、本発明に係るポリオール(B)に代えて、芳香族炭化水素基及び脂環式炭化水素基を含まないポリオールである1,4−ブタンジオールを含むポリオール組成物を用いて塗料組成物とした例であり、得られた皮膜は自己修復機能を発揮しなかった。一方、実験例2−1〜2−17は、本発明に含まれる例であり、自己修復機能を有し、デュロメータ硬さが60以上の皮膜を得ることができた。
本発明のポリオール組成物は、自己修復機能を有し、デュロメータ硬さが60以上の皮膜を与える塗料組成物の調製に好適である。
本発明の塗料組成物は、自己修復機能を有し、デュロメータ硬さが60以上の皮膜を与えるため、車両、鉄道車両、航空機、船舶、宇宙機、潜水艇、雪上車、山岳地又は遊園地のゴンドラ、遊戯乗り物部品等の内装部品又は外装部品や、電子機器、家電製品、ボイラー配管、排気管、ハウジング材、ドア材、手すり等への塗装に好適である。また、本発明の塗料組成物は、アルキド樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、クマロン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ナイロン樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレンブタジエン樹脂、ニトリルブタジエン樹脂、石油樹脂、ロジン等のベース樹脂に対する添加剤(塗料用添加剤組成物)として用いることができる。

Claims (7)

  1. (A)エステル結合と、2以上のヒドロキシ基とを有する、分子量が500未満である化合物からなり、1分子あたりの平均ヒドロキシ基数が2.2以上であるポリオール、及び、
    (B)エステル結合を有さず、芳香族炭化水素基又は脂環式炭化水素基と、2以上のヒドロキシ基とを有し、分子量が450未満である化合物からなるポリオール
    を含有し、
    上記ポリオール(A)及び上記ポリオール(B)の含有割合は、両者の合計を100質量%とした場合に、それぞれ、55〜85質量%及び15〜45質量%であることを特徴とするポリオール組成物。
  2. 上記ポリオール(B)がジオールである請求項1に記載のポリオール組成物。
  3. 上記ポリオール(A)に含まれるヒドロキシ基及び上記ポリオール(B)に含まれるヒドロキシ基に由来する、平均ヒドロキシ基数が2.2〜3.5であり、上記ポリオール(A)及び上記ポリオール(B)の平均水酸基価が350〜600mgKOH/gである請求項1又は2に記載のポリオール組成物。
  4. 請求項1乃至のいずれか一項に記載のポリオール組成物と、ポリイソシアネートとを含有し、
    上記ポリオール組成物に由来するヒドロキシ基の合計モル量に対する、上記ポリイソシアネートに由来するイソシアネート基の合計モル量の比が0.8〜1.1であることを特徴とする塗料組成物。
  5. 上記ポリイソシアネート1分子あたりの平均イソシアネート基数が3.0〜4.0である請求項に記載の塗料組成物。
  6. 上記ポリイソシアネートがアロファネート結合を有する請求項又はに記載の塗料組成物。
  7. 得られる皮膜が自己修復機能を有する請求項乃至のいずれか一項に記載の塗料組成物。
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