JPH0125787B2 - - Google Patents
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- JPH0125787B2 JPH0125787B2 JP56098915A JP9891581A JPH0125787B2 JP H0125787 B2 JPH0125787 B2 JP H0125787B2 JP 56098915 A JP56098915 A JP 56098915A JP 9891581 A JP9891581 A JP 9891581A JP H0125787 B2 JPH0125787 B2 JP H0125787B2
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Description
本発明は弾性体用コーテイング剤として適した
比較的低温で焼付可能な低温硬化性の新規な被覆
用組成物に関するものである。
近年各種合成樹脂についての技術革新はめざま
しく、特に自動車産業に於ては、安全性の向上及
び軽量化等の目的から各種プラスチツクの採用が
図られている。ウレタン特有の衝撃吸収機能を有
するプラスチツク部品はその典型的な一例であ
る。しかしながら一般にプラスチツクは耐候性が
不十分であり、また自動車等の外装品として用い
る場合は多種損傷からの保護或いは美観、劣化防
止、デザイン上の必要性から塗装を施されること
が多く、この場合の塗料としては、素材の可撓
性、衝撃復元性、剛性など諸物性を低下させるこ
となく、強靭で且つ低温でのたわみ性、耐衝撃
性、付着性、耐薬品性、適度な伸び、作業性等の
優れた性能を有するフレキシブルな塗装系が要求
されているが、これまでそれらの性能をすべて満
足する塗料は得られていない。プラスチツク用塗
料としてはポリウレタン塗料が多く使われている
が、たとえば2液型のポリウレタン塗料は、比較
的塗膜性能は優れているものの塗装時に2液を計
量して混合しなければならないこと、混合液は低
温でも徐々に反応するため、定められた時間内に
使い切らねばならないこと等、作業上の制約を受
ける。一方、ブロツクイソシアネートを使用した
一液型ポリウレタン塗料には硬化温度が高いこ
と、ブロツク剤の飛散に伴う光沢の低下、等の欠
点がある。
又、末端に水酸基を有するポリウレタン樹脂を
アミノプラスト樹脂で架橋させる一液型ポリウレ
タン塗料は特公昭54−5440号公報により公知であ
り、既にポリウレタンエラストマー用として実用
に供されているが、硬化温度が高く、低温でのた
わみ性が乏しい等の欠点が指摘されており、その
他に、末端水酸基を有するポリウレタンエステル
ポリオールとアクリル樹脂をブレンドする例が特
公昭54−2667号公報に記載されているが、ポリウ
レタンエステルポリオールとの相溶性が劣るた
め、硬化塗膜の初期光沢、耐水性、耐薬品性、低
温性、耐候性等を低下させる等の欠点があり当業
者からその改善のついて強く要望されているのが
現状である。
従つて本発明の主目的は、ポリウレタンフオー
ムやフオームラバー、エラストマー等の弾性を有
する基材に塗布するために、前述の欠点を改良し
低温時のたわみ性、耐候性、付着性、耐薬品性、
光沢等の性能が優れ、比較的低温で焼付け硬化す
ることのできる一液型のポリウレタン塗料を提供
することにある。
本発明者等は、この目的に沿つて鋭意研究検討
を重ねた結果、イソシアネート末端プレポリマー
に特定のアクリルポリオールを反応せしめた新規
な組成物であるポリウレタン・アクリル共重合体
を、アミノ・ホルムアルデヒド樹脂と組合せて使
用することによつて本目的を達することができ
た。
即ち本発明は、分子中に少くとも2個の水酸基
を有するポリエステルポリオールと有機ポリイソ
シアネートとの反応生成物であつて、末端がイソ
シアネート基であるプレポリマー(a)と、分子中に
少くとも2個の水酸基を有し分子量が10000以下
であるアクリルポリオール(b)をNCO/OH当量比
1/1.5〜1/20の範囲で反応せしめて得たポリ
ウレタン・アクリル共重合体と、1価アルコール
でエーテル化したアミノ・ホルムアルデヒド樹脂
とから成る熱硬化性被覆用組成物、に関するもの
である。
本発明に使用できるポリウレタン・アクリル共
重合体は、2段階の反応によつて得ることができ
る。
まず、第1段階として、有機ポリイソシアネー
トとポリエステルポリオールとを反応せしめてイ
ソシアネート末端プレポリマー(a)とし、第2段階
として、該プレポリマー(a)に特定のアクリルポリ
オール(b)を反応せしめる方法である。又、有機ポ
リイソシアネート、ポリエステルポリオール、ア
クリルポリオール等を一度に反応せしめる方法
(1段階法)によつても行うことができる。
2段階法に於て第1段階の反応は、通常のウレ
タン化温度即ち60〜90℃で3〜6時間反応せしめ
ることにより行うことができ、この場合使用でき
る有機ポリイソシアネートとしては、例えば、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
(以下HDIという)、トリメチルヘキサメチレン
ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート
(以下IPDIという)、4・4′メチレンビス(シクロ
ヘキシルイソシアネート)(以下水添MDIとい
う)、キシリレンジイソシアネート、トリレンジ
イソシアネート、キシレンジイソシアネート、フ
エニ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、クメン2・4ジイソシアネー
ト、4・4′メチレンビス(フエニルイソシアネー
ト)、4・クロロ―mフエニレンジイソシアネー
ト、4・t―ブチル・m・フエニレンジイソシア
ネート、3・3′ジメチル―4・4′ビフエニレンジ
イソシアネート、3・3′ジメトキシ―4・4′ビフ
エニレンジイソシアネート、コロネートHL(日
本ポリウレタン工業製、イソシアネート末端基プ
レポリマーの商品名)、コロネートL(日本ポリウ
レタン工業製 イソシアネート末端プレポリマー
の商品名)、デスモジユールN(バイエル社製 脂
肪族ポリイソシアネートの商品名)等及びこれら
類似の化合物の単独又は2種以上の混合物が挙げ
られる。
又、有機ポリイソシアネートの相手物質として
使用できるポリオールは、肉持感、耐候性、適度
な硬さ等への期待から分子中に2ケ以上の水酸基
を有するポリエステルポリオールが適している。
ポリエステルポリオールとしては、ε―カプロ
ラクトンを開環重合させたポリカプロラクトンポ
リエステル、酸とアルコールからのポリエステル
ポリオール等があり、酸とアルコールからのポリ
エステルポリオールとして、この分野で既知のも
のはすべて使用することができる。例えば酸とし
てはアジピン酸、セバシン酸、フタル酸、マレイ
ン酸、フマル酸、アゼライン酸、グルタル酸、テ
トラクロロフタル酸及びこれら類似のカルボン酸
が挙げられ、これらの単独又は併用で使用するこ
とができる。
アルコールとしてはエチレングリコール、ブチ
レングリコール、プロピレングリコール、ヘキサ
ンジオール等のグリコール、トリメチロールプロ
パン、グリセリン等のトリオールの単独又は併用
で使用することができる。分子中に窒素原子を有
するポリエステルアミドポリオールも有用であ
る。これは前記の酸及びアルコールと有機ポリア
ミンから合成される。有機ポリイアミンとして
は、例えばイソホロンジアミン、ヘキサメチレン
ジアミン、キシレンジアミン等のジアミン類が挙
げられるが、モノエタノールアミン等のアミノア
ルコールも使用できる。
本発明に使用されるポリエステルポリオールの
分子量は300〜10000の範囲、好ましくは500〜
4000の範囲にある。たわみ性や伸びを改善するに
は本質的には直鎖状で比較的高分子量のポリエス
テルポリオールが有用であるが、分子量が10000
以上になると得られた塗料の作業性、スプレー性
及び顔料の分散性等が低下し好ましくない。
次に、第2段階の反応では、第1段階で得られ
たイソシアネート末端プレポリマー(a)と、分子中
に少くとも2個の水酸基を有する特定のアクリル
ポリオール(b)をNCO/OH当量比1/1.5〜1/
20の範囲で反応せしめて末端に水酸基を有するポ
リウレタン・アクリル共重合体を得る。又、この
反応は60〜90℃で5〜9時間反応を行うが、
NCO/OH当量比が1/1.5より大になると分子
量が大きくなりすぎると同時にエチレン性不飽和
結合やイソシアネート基との副反応が生じ貯蔵安
定性の低い樹脂液が得られたり、場合によつては
ゲル化したりする等好ましくない傾向を示すよう
になる。又、1/20より小になると、塗膜の低温
たわみ性、伸び等が低下する傾向を示すようにな
る。
第2段階の反応に使用できる特定のアクリルポ
リオール(b)としてはメタクリル酸メチル、メタク
リル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル
酸イソブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチ
ル、アクリル酸2エチルヘキシル、メタクリル
酸、ラウリル、メタクリル酸、2―エチルヘキシ
ル、メタクリル酸2―ヒドロキシエチル、アクリ
ル酸2―ヒドロキシエチルアクリル酸ヒドロキシ
プロピル、アクリル酸、グリシジル、メタクリル
酸グリシジル、メタクリル酸、アクリル酸等の重
合性ビニル単量体の組合せによるアクリル樹脂共
重合体が用いられる。
更に、本発明に使用できるアクリルポリオール
(b)としては、スチレン、ビニトルエン、アクリル
アミド、アクリルニトリル等の重合性ビニルモノ
マーの併用も公知のアクリル樹脂におけると同様
何らさしつかえない。
これらアクリルポリオールとしては、水酸基価
が50〜300でありかつ酸価が1〜40である分子量
500〜10000のアクリルポリオールを使用すること
ができる。
酸価が40より大になると、塗料化後の貯蔵安定
性を低下させ、かつ耐水性に悪影響をおよぼす傾
向を示すようになり、酸価が1より小になると硬
化性、付着性等が劣るようになる。
分子量が10000以上になると低温性、耐衝撃性、
相溶性等が特に劣る傾向を示すようになり、分子
量が500以下の場合も低温性、耐衝撃性、相溶性、
耐水性等が低下する傾向を示すようになる。
又、アクリルポリオールの選択にあたり、特に
重要な点は、通常使用されているアクリルポリオ
ールはガラス転移温度が20℃〜105℃であるが、
本発明に使用されるアクリルポリオールのガラス
転移温度を20℃〜−50℃に調製したものを使用す
ることである。このような特別のアクリルポリオ
ールとイソシアネート末端プレポリマーを反応せ
しめることにより樹脂中に少くとも1つのエチレ
ン性不飽和結合を導入することによつて従来得ら
れなかつた優れた低温たわみ性、相溶性、伸展性
等を持たせかつ、最終塗膜の性能を向上すること
ができるのである。
このようにして得られたポリウレタン・アクリ
ル共重合体のゲルパーミエーシヨンクロマトグラ
フイ法による平均分子量は5000〜50000の範囲で
あるが、このうち10000〜40000の範囲のものが本
願発明の実施上特に好ましい。分子量が5000以下
では塗膜の物理的強度、耐久性、低温たわみ性等
に欠点がみられ50000以上では、塗装作業性、層
間付着性低下の傾向がある。
ポリウレタン・アクリル共重体の水酸基価は20
〜250の範囲であることが必要である。
水酸基価の量は硬度、耐水性、耐薬品性、耐ガ
ソリン性に影響を及ぼし、水酸基価が20以下にな
ると耐水性、耐薬品性、耐候性、耐ガソリン性等
が低下する傾向を示すようになり、水酸基価が
250以上の場合も、低温性、耐衝撃性、耐水性、
耐薬品等が低下する。
本発明のポリウレタン・アクリル共重合体は、
アミノ・ホルムアルデヒド樹脂と配合して用いら
れる。
配合割合はポリウレタン・アクリル共重合体の
骨格やこれを得るために使用したポリオールの
量、或いは要求される塗膜性能により定められる
が、ポリウレタンアクリル共重合体100重量部に
対してアミノ・ホルムアルデヒド樹脂5〜100重
量部が望ましい。一般にアミノ・ホルムアルデヒ
ド樹脂の増量に伴い塗膜は硬いものになる。
ポリウレタン・アクリル共重合体と組合せられ
るアミノホルムアルデヒド樹脂を構成するアミノ
化合物としては、メラミン、尿素、ベンゾグアナ
ミン、アセトグアナミン、ステアログアナミン、
スピログアナミン等が挙げられる。アミノホルム
アルデヒド樹脂のエーテル化に使用されるアルコ
ールは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピ
ル、ブチル、イソブチル等の低炭素数の1価アル
コールであり、これらはエーテル交換反応におい
て、前記以外のアルコール類よりも低温で反応す
ることができるとともに脱ホルマリン反応も少
く、又、このようにして得られたアミノ・ホルム
アルデヒド樹脂はポリウレタン・アクリル共重合
体との反応も速い。
本発明のポリウレタン・アクリル共重合体とア
ミノ・ホルムアルデヒド樹脂の配合から成る被覆
用組成物は必要に応じて酸触媒を用いてもよく、
酸触媒としては、塩酸、リン酸、リン酸ジメチ
ル、リン酸トリエチル、リン酸トリクレシル、リ
ン酸トリフエニル、リン酸トリブチル、リン酸ト
リメチル、P―トルエンスルフオン酸、キシレン
スルフオン酸、スルフアニル酸、シクロヘキシル
スルフアミン酸、ナフタリンスルフオン酸、ベン
ゼンスルフオン酸、メタンスルフオン酸、アルキ
ルベンゼンスルフオン酸、ジナフタレンジスルフ
オン酸、ジナフタレンモノスルフオン酸、アミノ
フエノールスルフオン酸等が挙げられる。
酸触媒の添加量は、全樹脂量に対して0.4〜5.0
重量部の範囲が好ましい。酸触媒の量が0.4重量
部以下では硬化性にほとんど効果が認められず、
5.0重量部以上では貯蔵安定性が悪くゲル化が非
常に速くなる。
本発明に係る組成物は、必要ならば溶媒、無機
あるいは有機の着色染料、充填剤、可塑剤、酸化
防止剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、界面活性
剤等を配合することができる。
又、塗装にあたつては通常のエアースプレー、
エアレススプレー、静電塗装ロールコーター、カ
ーテンフローコーター等を利用することができ
る。多くの場合70〜120℃の温度で5〜60分の焼
付けで硬化させる。基材としてポリウレタンフオ
ームやフオームラバー、エラストマー等の弾性体
に適しているが、低温硬化で耐久性が得られるた
め、各種の金属類、プラスチツク類、ガラス類、
木材、スレート等すべての基材に対しても適用で
きる。
本発明を更に実施例により説明するが、本発明
がこれに制限されるものではない。本実施例にお
いて全ての部及び%は特にことわりのない限り重
量部および重量%である。
ポリエステルポリオールの製造、製造例1〜4
(表.1)
温度計、撹拌機、脱水装置及び不活性ガス導入
管を備えた1容摺合せ付ガラス製四つ口フラス
コに表.1に示す割合の原料を仕込み窒素ガスを
吹込みながら撹拌を行い、150℃に昇温後は1時
間に200℃昇温するように加熱撹拌を続けて反応
せしめ、210〜220℃で水の留出が止つた後減圧反
応を行い、酸価を測定して5以下になつたとき反
応を終了した。得られたポリエステルポリオール
の酸価、水酸基価を表.1に示した。
アクリルポリオールの製造、製造例5〜7(表.
2)
温度計、撹拌機、冷却器及び滴下ロートを備え
た1容摺合せ付ガラス製四つ口フラスコに表.
2に示す原料割合の1/2量を仕込み、撹拌しな
がら100〜110℃に昇温し、更に残りの原料を滴下
ロートから3時間を要して滴下した。
滴下終了後4時間、100〜110℃に保ち次いでア
ゾイソブチロニトリル1部と酢酸ブチル10部の混
合物を滴下し80℃で3時間反応せしめた。得られ
たアクリルポリオールの水酸基価、分子量を表.
2に示した。
実施例1〜9.比較例1
ポリウレタン・アクリル共重合体の製造(表.
3)
温度計、冷却器及び撹拌機を備えた1容摺合
せ付ガラス製四つ口フラスコに表.3に示した割
合のイソシアネート末端プレポリマー合成用の原
料を仕込み各々の反応条件で反応せしめて該プレ
ポリマーを得た。
次に、表.3に示したアクリルポリオールを加
え各々の反応条件で反応せしめ、酢酸ブチルを加
えて固形分50%に希釈した。得られた生成物の水
酸基価と分子量を表.3に示した。
比較例1はアクリルポリオールのガラス転移温
度が高い(本願の範囲外のもの)ものを使用した
例である。
比較例 2
実施例1と同様の装置と方法で表.3に示した
割合の原料を用いてイソシアネート末端プレポリ
マーを得、該プレポリマーとアクリルポリオール
をブレンドして溶剤(表.3の割合)を加え比較
試料とした。
塗料用樹脂組成物の調製(表.4)
表.4に示した原料を配合して塗料用樹脂組成
物を調製した。実施例から得られた組成物の被膜
は特に低温たわみ性、密着性の優れたものであつ
た。比較例3は、ガラス転移温度の高いアクリル
ポリオール(本願の範囲外のもの)をアミノ・ホ
ルムアルデヒド樹脂とともに使用した。
塗料の調製及び塗膜試験(表.5)
実施例1〜9、比較例1〜3の組成物100部に
対してタイペークR―930(石原産業製 ルチル型
酸化チタンの商品名)33.3部、イソブタノール/
シクロヘキサノン/キシレン(10/70/20重量
比)75.0部、イルガノツクス1010(チバガイギー
製、酸化防止剤)0.17部及びチヌビン328(チバガ
イギー製、紫外線吸収剤)0.17部をレツドデビル
分散機にて分散せしめて得た熱硬化性塗料をポリ
ウレタンプラスチツクにエアスプレー装置にて塗
布した後、110℃で30分焼付けて塗膜物性の試験
を行い結果を表.5に示した。
The present invention relates to a novel low-temperature curable coating composition which can be baked at a relatively low temperature and is suitable as a coating agent for elastic bodies. In recent years, technological innovations regarding various synthetic resins have been remarkable, and especially in the automobile industry, various plastics are being adopted for the purpose of improving safety and reducing weight. A typical example is plastic parts that have the shock absorption function unique to urethane. However, plastics generally do not have sufficient weather resistance, and when used as exterior parts for automobiles, they are often coated for protection from various types of damage, aesthetics, prevention of deterioration, and design needs. As a paint, it is tough and flexible at low temperatures, impact resistance, adhesion, chemical resistance, moderate elongation, and workability without reducing physical properties such as flexibility, impact resilience, and rigidity. Although there is a demand for a flexible coating system that has excellent properties such as properties, so far no coating that satisfies all of these properties has been obtained. Polyurethane paints are often used as paints for plastics, but two-component polyurethane paints, for example, have relatively good film performance, but the two components must be measured and mixed during painting, and mixing is difficult. Since the liquid reacts gradually even at low temperatures, it is subject to operational constraints such as having to use it up within a set time. On the other hand, one-component polyurethane paints using blocking isocyanates have drawbacks such as high curing temperatures and reduced gloss due to scattering of the blocking agent. Furthermore, a one-component polyurethane paint in which a polyurethane resin having a terminal hydroxyl group is crosslinked with an aminoplast resin is known from Japanese Patent Publication No. 54-5440, and has already been put into practical use for polyurethane elastomers, but the curing temperature is high. In addition, Japanese Patent Publication No. 54-2667 describes an example of blending a polyurethane ester polyol having a terminal hydroxyl group with an acrylic resin. Due to its poor compatibility with polyurethane ester polyols, it has drawbacks such as deterioration of the initial gloss, water resistance, chemical resistance, low temperature resistance, weather resistance, etc. of the cured coating film, and there is a strong demand for improvement from those skilled in the art. The current situation is that Therefore, the main purpose of the present invention is to improve the above-mentioned drawbacks and improve flexibility at low temperatures, weather resistance, adhesion, and chemical resistance in order to coat elastic substrates such as polyurethane foam, foam rubber, and elastomers. ,
The purpose of the present invention is to provide a one-component polyurethane paint that has excellent properties such as gloss and can be cured by baking at a relatively low temperature. As a result of extensive research and study in line with this objective, the present inventors have developed a polyurethane-acrylic copolymer, a novel composition made by reacting an isocyanate-terminated prepolymer with a specific acrylic polyol, using an amino-formaldehyde resin. We were able to achieve this objective by using it in combination with That is, the present invention provides a prepolymer (a) which is a reaction product of a polyester polyol having at least two hydroxyl groups in the molecule and an organic polyisocyanate, the terminal of which is an isocyanate group; A polyurethane-acrylic copolymer obtained by reacting an acrylic polyol (b) having hydroxyl groups and a molecular weight of 10,000 or less at an NCO/OH equivalent ratio in the range of 1/1.5 to 1/20, and a monohydric alcohol. The present invention relates to a thermosetting coating composition comprising an etherified amino formaldehyde resin. The polyurethane/acrylic copolymer that can be used in the present invention can be obtained by a two-step reaction. First, in the first step, an organic polyisocyanate and a polyester polyol are reacted to form an isocyanate-terminated prepolymer (a), and in the second step, a specific acrylic polyol (b) is reacted with the prepolymer (a). It is. It can also be carried out by a method (one-step method) in which organic polyisocyanate, polyester polyol, acrylic polyol, etc. are reacted all at once. In the two-step method, the first step reaction can be carried out by reacting at a normal urethanization temperature, that is, 60 to 90°C, for 3 to 6 hours. Examples of organic polyisocyanates that can be used in this case include methylene Diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (hereinafter referred to as HDI), trimethylhexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate (hereinafter referred to as IPDI), 4,4' methylene bis(cyclohexyl isocyanate) (hereinafter referred to as hydrogenated MDI), xylylene diisocyanate, Diisocyanate, xylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, 1,5 naphthalene diisocyanate, cumene 2,4 diisocyanate, 4,4' methylene bis(phenyl isocyanate), 4, chloro-m phenylene diisocyanate, 4, t-butyl m, Phenylene diisocyanate, 3,3'dimethyl-4,4' biphenylene diisocyanate, 3,3'dimethoxy-4,4' biphenylene diisocyanate, Coronate HL (manufactured by Nippon Polyurethane Industries, trade name of isocyanate-terminated prepolymer) ), Coronate L (trade name of isocyanate-terminated prepolymer manufactured by Nippon Polyurethane Industries), Desmodyur N (trade name of aliphatic polyisocyanate manufactured by Bayer), and similar compounds thereof alone or in a mixture of two or more thereof. Further, polyester polyols having two or more hydroxyl groups in the molecule are suitable as polyols that can be used as a partner substance for the organic polyisocyanate, from the viewpoint of providing a feeling of texture, weather resistance, appropriate hardness, and the like. Examples of polyester polyols include polycaprolactone polyester obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone, polyester polyols made from acids and alcohols, and all known polyester polyols made from acids and alcohols in this field can be used. can. For example, acids include adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, maleic acid, fumaric acid, azelaic acid, glutaric acid, tetrachlorophthalic acid, and similar carboxylic acids, which can be used alone or in combination. . As the alcohol, glycols such as ethylene glycol, butylene glycol, propylene glycol, and hexanediol, and triols such as trimethylolpropane and glycerin can be used alone or in combination. Polyesteramide polyols having nitrogen atoms in the molecule are also useful. It is synthesized from the acid and alcohol mentioned above and an organic polyamine. Examples of organic polyamines include diamines such as isophorone diamine, hexamethylene diamine, and xylene diamine, but amino alcohols such as monoethanolamine can also be used. The molecular weight of the polyester polyol used in the present invention ranges from 300 to 10,000, preferably from 500 to
In the range of 4000. Essentially linear polyester polyols with relatively high molecular weights are useful for improving flexibility and elongation, but polyester polyols with a molecular weight of 10,000
If it is more than that, the workability, sprayability, pigment dispersibility, etc. of the resulting coating material will deteriorate, which is undesirable. Next, in the second step reaction, the isocyanate-terminated prepolymer (a) obtained in the first step and a specific acrylic polyol (b) having at least two hydroxyl groups in the molecule are mixed in an NCO/OH equivalent ratio. 1/1.5~1/
20 to obtain a polyurethane/acrylic copolymer having a hydroxyl group at the end. In addition, this reaction is carried out at 60 to 90°C for 5 to 9 hours,
When the NCO/OH equivalent ratio is greater than 1/1.5, the molecular weight becomes too large and at the same time side reactions with ethylenically unsaturated bonds and isocyanate groups occur, resulting in a resin liquid with low storage stability, or in some cases. begins to exhibit unfavorable tendencies such as gelation. Moreover, when it is smaller than 1/20, the low temperature flexibility, elongation, etc. of the coating film tend to decrease. Specific acrylic polyols (b) that can be used in the second step reaction include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, acrylic 2-ethylhexyl acid, methacrylic acid, lauryl, methacrylic acid, 2-ethylhexyl, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, acrylic acid, glycidyl, glycidyl methacrylate, methacrylic acid, acrylic acid, etc. An acrylic resin copolymer made of a combination of polymerizable vinyl monomers is used. Furthermore, acrylic polyols that can be used in the present invention
As (b), a combination of polymerizable vinyl monomers such as styrene, vinyltoluene, acrylamide, acrylonitrile, etc. is also acceptable, as in the case of known acrylic resins. These acrylic polyols have a molecular weight with a hydroxyl value of 50 to 300 and an acid value of 1 to 40.
500-10000 acrylic polyols can be used. When the acid value is higher than 40, it tends to decrease the storage stability after being made into a paint and has a negative effect on water resistance, and when the acid value is lower than 1, the curing properties, adhesion, etc. are poor. It becomes like this. When the molecular weight is 10,000 or more, low temperature resistance, impact resistance,
Compatibility, etc. tend to be particularly poor, and even when the molecular weight is less than 500, low temperature resistance, impact resistance, compatibility,
Water resistance etc. tend to decrease. In addition, when selecting an acrylic polyol, an especially important point is that commonly used acrylic polyols have a glass transition temperature of 20°C to 105°C.
The acrylic polyol used in the present invention should be adjusted to have a glass transition temperature of 20°C to -50°C. By reacting such a special acrylic polyol with an isocyanate-terminated prepolymer and introducing at least one ethylenically unsaturated bond into the resin, excellent low-temperature flexibility, compatibility, and It is possible to impart extensibility and improve the performance of the final coating film. The average molecular weight of the thus obtained polyurethane-acrylic copolymer determined by gel permeation chromatography is in the range of 5,000 to 50,000, but among these, those in the range of 10,000 to 40,000 are suitable for carrying out the present invention. Particularly preferred. When the molecular weight is less than 5,000, there are disadvantages in the physical strength, durability, and low-temperature flexibility of the coating film, and when it is more than 50,000, there is a tendency for coating workability and interlayer adhesion to decrease. The hydroxyl value of polyurethane/acrylic copolymer is 20
Must be in the range ~250. The amount of hydroxyl value affects hardness, water resistance, chemical resistance, and gasoline resistance, and when the hydroxyl value is less than 20, water resistance, chemical resistance, weather resistance, gasoline resistance, etc. tend to decrease. and the hydroxyl value becomes
Even if it is 250 or more, it has low temperature resistance, impact resistance, water resistance,
Chemical resistance etc. decreases. The polyurethane-acrylic copolymer of the present invention is
Used in combination with amino formaldehyde resin. The blending ratio is determined by the skeleton of the polyurethane-acrylic copolymer, the amount of polyol used to obtain it, or the required coating performance, but the ratio of amino-formaldehyde resin to 100 parts by weight of the polyurethane-acrylic copolymer 5 to 100 parts by weight is desirable. Generally, as the amount of amino formaldehyde resin increases, the coating film becomes harder. The amino compounds that make up the amino formaldehyde resin that can be combined with the polyurethane/acrylic copolymer include melamine, urea, benzoguanamine, acetoguanamine, stearoguanamine,
Examples include spiroguanamine. The alcohols used in the etherification of aminoformaldehyde resins are monohydric alcohols with a low carbon number such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, and isobutyl, and these are more active than other alcohols in the transetherification reaction. The amino formaldehyde resin thus obtained reacts quickly with polyurethane/acrylic copolymers. The coating composition comprising the polyurethane-acrylic copolymer and amino-formaldehyde resin of the present invention may optionally use an acid catalyst,
As acid catalysts, hydrochloric acid, phosphoric acid, dimethyl phosphate, triethyl phosphate, tricresyl phosphate, triphenyl phosphate, tributyl phosphate, trimethyl phosphate, P-toluenesulfonic acid, xylene sulfonic acid, sulfanilic acid, cyclohexyl Sulfamic acid, naphthalenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, methanesulfonic acid, alkylbenzenesulfonic acid, dinaphthalenedisulfonic acid, dinaphthalene monosulfonic acid, aminophenolsulfonic acid, and the like. The amount of acid catalyst added is 0.4 to 5.0 based on the total amount of resin.
Parts by weight ranges are preferred. When the amount of acid catalyst is less than 0.4 parts by weight, there is almost no effect on curing properties.
If it exceeds 5.0 parts by weight, storage stability will be poor and gelation will occur very quickly. The composition according to the present invention may contain a solvent, an inorganic or organic coloring dye, a filler, a plasticizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a leveling agent, a surfactant, etc., if necessary. Also, when painting, use regular air spray,
Airless spray, electrostatic roll coater, curtain flow coater, etc. can be used. It is often cured by baking at a temperature of 70 to 120°C for 5 to 60 minutes. As a base material, it is suitable for elastic materials such as polyurethane foam, foam rubber, and elastomers, but since it can be cured at low temperatures for durability, it can be used for various metals, plastics, glasses, etc.
It can also be applied to all base materials such as wood and slate. The present invention will be further explained by examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, all parts and percentages are by weight unless otherwise specified. Production of polyester polyol, Production Examples 1 to 4
(Table. 1) Table 1 was placed in a 1-volume glass four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a dehydrator, and an inert gas inlet tube. The raw materials in the ratio shown in 1 were prepared and stirred while blowing in nitrogen gas. After the temperature was raised to 150°C, the reaction was continued by heating and stirring so that the temperature was raised to 200°C per hour. After the distillation stopped, a reaction was carried out under reduced pressure, and when the acid value was measured and became 5 or less, the reaction was terminated. The acid value and hydroxyl value of the obtained polyester polyol are shown in the table. Shown in 1. Production of acrylic polyol, Production Examples 5 to 7 (Table.
2) Place the mixture in a 1-volume glass four-necked flask equipped with a thermometer, stirrer, condenser, and dropping funnel.
1/2 of the raw material ratio shown in 2 was charged, the temperature was raised to 100 to 110°C while stirring, and the remaining raw material was added dropwise from the dropping funnel over a period of 3 hours. After completion of the dropwise addition, the temperature was maintained at 100 to 110°C for 4 hours, and then a mixture of 1 part of azoisobutyronitrile and 10 parts of butyl acetate was added dropwise to react at 80°C for 3 hours. The hydroxyl value and molecular weight of the obtained acrylic polyol are shown below.
Shown in 2. Examples 1 to 9. Comparative Example 1 Production of polyurethane/acrylic copolymer (Table.
3) Place the mixture in a 1-volume glass four-necked flask equipped with a thermometer, condenser, and stirrer. The raw materials for synthesizing the isocyanate-terminated prepolymer in the proportions shown in 3 were charged and reacted under the respective reaction conditions to obtain the prepolymer. Next, table. The acrylic polyol shown in 3 was added and reacted under each reaction condition, and butyl acetate was added to dilute the solid content to 50%. The hydroxyl value and molecular weight of the obtained product are shown in the table. Shown in 3. Comparative Example 1 is an example in which an acrylic polyol having a high glass transition temperature (outside the range of the present application) was used. Comparative Example 2 Using the same equipment and method as in Example 1. An isocyanate-terminated prepolymer was obtained using the raw materials in the proportions shown in Table 3, the prepolymer and acrylic polyol were blended, and a solvent (in the proportions shown in Table 3) was added to prepare a comparative sample. Preparation of resin composition for paint (Table 4) Table. A coating resin composition was prepared by blending the raw materials shown in 4. The coatings of the compositions obtained in the Examples were particularly excellent in low temperature flexibility and adhesion. Comparative Example 3 used an acrylic polyol with a high glass transition temperature (outside the scope of this application) with an amino formaldehyde resin. Preparation of paint and coating film test (Table 5) 33.3 parts of Taipeiku R-930 (trade name of rutile-type titanium oxide manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) per 100 parts of the compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3; Isobutanol/
Obtained by dispersing 75.0 parts of cyclohexanone/xylene (10/70/20 weight ratio), 0.17 parts of Irganox 1010 (manufactured by Ciba Geigy, antioxidant) and 0.17 parts of Tinuvin 328 (manufactured by Ciba Geigy, ultraviolet absorber) using a Red Devil disperser. The thermosetting paint was applied to polyurethane plastic using an air spray device, then baked at 110℃ for 30 minutes, and the physical properties of the paint film were tested and the results are presented. 5.
【表】【table】
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Claims (1)
エステルポリオールと有機ポリイソシアネートと
の反応生成物であつて、末端基がイソシアネート
基であるプレポリマー(a)と、分子中に少くとも2
個の水酸基を有し分子量が10000以下であるアク
リルポリオール(b)をNCO/OH当量比1/1.5〜
1/20の範囲で反応せしめて得たポリウレタン・
アクリル共重合体と、1価アルコールでエーテル
化したアミノ・ホルムアルデヒド樹脂とから成る
熱硬化性被覆用組成物。1. A prepolymer (a) which is a reaction product of a polyester polyol having at least two hydroxyl groups in the molecule and an organic polyisocyanate, the terminal group of which is an isocyanate group, and at least two hydroxyl groups in the molecule.
Acrylic polyol (b) having hydroxyl groups and a molecular weight of 10,000 or less at an NCO/OH equivalent ratio of 1/1.5 to
Polyurethane obtained by reacting in a range of 1/20
A thermosetting coating composition comprising an acrylic copolymer and an amino formaldehyde resin etherified with a monohydric alcohol.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56098915A JPS581753A (en) | 1981-06-25 | 1981-06-25 | Thermosetting coating composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56098915A JPS581753A (en) | 1981-06-25 | 1981-06-25 | Thermosetting coating composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS581753A JPS581753A (en) | 1983-01-07 |
| JPH0125787B2 true JPH0125787B2 (en) | 1989-05-19 |
Family
ID=14232420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56098915A Granted JPS581753A (en) | 1981-06-25 | 1981-06-25 | Thermosetting coating composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS581753A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS499543A (en) * | 1972-05-25 | 1974-01-28 |
-
1981
- 1981-06-25 JP JP56098915A patent/JPS581753A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS581753A (en) | 1983-01-07 |
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