(57)【要約】【課題】  実用上十分な物性を有するとともに、石油由来原料の使用量を極力抑制することのできる塗料およびその製造方法を提供すること。【解決手段】  熱可塑性樹脂と乳酸との反応物を含有してなることを特徴とする塗料。この塗料の製造方法は、熱可塑性樹脂と乳酸とを反応させ反応物を得る工程と、前記反応物を稀釈剤で稀釈する工程とを有する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂と乳酸との反応物を含有してなることを特徴とする塗料。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂が、アクリル樹脂、メタクリル樹脂またはアクリルウレタン樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の塗料。
【請求項３】
前記反応物の重量平均分子量が、１，０００〜１，０００，０００であることを特徴とする請求項１または２に記載の塗料。
【請求項４】
熱可塑性樹脂と乳酸とを反応させ反応物を得る工程と、前記反応物を稀釈剤で稀釈する工程とを有することを特徴とする塗料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料およびその製造方法に関するものであり、詳しくは、実用上十分な物性を有するとともに、石油由来原料の使用量を極力抑制することのできる塗料およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、地球環境の悪化、地球資源の枯渇が大きな社会的問題になっている。そこで、例えば石油の消費量を抑制できるような各種製品の開発が望まれている。
塗料は、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ウレタン樹脂等の石油由来の原料を基剤とし、そこに顔料のような各種添加剤を配合して製造されているが、この石油由来の原料の一部を、例えば植物由来の原料に置き換えることができれば、地球環境あるいは地球資源の観点から好ましいものとなる。
【０００３】
なお、例えば植物由来の原料でありかつ生分解性を有する樹脂としては、乳酸ホモポリマーが知られているが、この樹脂は硬く、有機溶剤に溶解し難いため、塗料に使用することは困難であった。この課題を解決する手段としては、例えば下記特許文献１に提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２２６７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術のみでは、未だ十分ではなかった。
したがって本発明の目的は、実用上十分な物性を有するとともに、石油由来原料の使用量を極力抑制することのできる塗料およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明者らは、植物由来原料から製造され得る乳酸を使用し、これと熱可塑性樹脂とを反応させて得た反応物が、塗料の基剤として有効であることを見出し、この知見に基づいて本発明を成すに至ったものである。
即ち本発明は、以下の通りである。
（１）熱可塑性樹脂と乳酸との反応物を含有してなることを特徴とする塗料。
（２）前記熱可塑性樹脂が、アクリル樹脂、メタクリル樹脂またはアクリルウレタン樹脂であることを特徴とする前記（１）に記載の塗料。
（３）前記反応物の重量平均分子量が、１，０００〜１，０００，０００であることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の塗料。
（４）熱可塑性樹脂と乳酸とを反応させ反応物を得る工程と、前記反応物を稀釈剤で稀釈する工程とを有することを特徴とする塗料の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、実用上十分な物性を有するとともに、石油由来原料の使用量を極力抑制することのできる塗料およびその製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下本発明の実施の形態について説明する。
本発明で用いる熱可塑性樹脂は、とくに制限されないが、例えばアクリル樹脂、メタクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルメラミン樹脂、アクリル変性ポリオレフィン、アクリル変性フッ素樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂等が挙げられる。中でも、塗膜強度等の塗料としての物性が良好となる等、プラスチック素材に対する付着性、塗膜強度および塗膜物性が良好となる点から、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂が好ましい。
【０００８】
本発明で用いる乳酸は、例えばＬ−乳酸、Ｄ−乳酸、ＤＬ−乳酸等を使用することができる。これらは、商業的に容易に入手可能であり、例えば市販されている純度５０％から９５％までのいずれのものも利用可能であるが、入手の容易な９０％乳酸が好ましい。
【０００９】
熱可塑性樹脂と乳酸との反応は、例えば両者をトルエンのような有機溶媒に溶解し、触媒の存在下、共沸脱水縮合あるいは減圧下で加熱して直接脱水縮合することにより達成することができる。
熱可塑性樹脂と乳酸との反応割合は、熱可塑性樹脂１００質量部あたり、乳酸を５〜１００質量部が好ましく、１０〜５０質量部がより好ましい。熱可塑性樹脂１００質量部あたり乳酸を５〜１００質量部反応させることによって、プラスチック素材に対する付着性、塗膜強度および塗膜物性が良好となる等、塗料としての物性を一層良好にすることができる。
【００１０】
前記触媒としては、公知のエステル化触媒を用いることができるが、好ましくは、乳酸に含まれる多量の水による失活を考慮すると、耐加水分解性が高い、ジアルキルスズ誘導体、モノアルキルスズ誘導体、１，３−置換−１，１，３，３−テトラオルガノジスタノキサン等が好ましい。さらに好ましくは、活性の高さから１，３−ジクロロ−１，１，３，３−テトラブチルジスタノキサンやモノブチルスズオキサイドが好ましい。
【００１１】
得られた反応物の重量平均分子量は、１，０００〜１，０００，０００であることが好ましい。重量平均分子量を１，０００以上にすることにより、高い塗膜強度が得られる。また１，０００，０００以下にすることにより、稀釈剤への溶解度を高めることができる。さらに好ましい重量平均分子量は、１０，０００〜１００，０００である。
【００１２】
前記の熱可塑性樹脂と乳酸との反応物は、トルエンまたはその混合溶液等、一般に塗料に用いられる有機溶剤（稀釈剤）に溶解させることにより、本発明の塗料となすことができる。塗料における固形分は、用途等に応じて適宜決定すればよいが、例えば１０〜６０質量％程度である。
【００１３】
また本発明の塗料には、必要に応じて、湿式または乾式シリカのような無機充填剤、多糖類（セルロース等）のような有機充填剤、硬化剤、架橋剤、レベリング剤、顔料、粘度調整剤のような、各種添加剤を配合できることは勿論である。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明を実施例および比較例によってさらに説明するが、本発明はこれらの例に制限されるものではない。
【００１５】
（熱可塑性樹脂と乳酸との反応物の調製例１）
Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップを取り付けた５００ｍｌのセパラブルフラスコに、アクリル樹脂２００ｇ（三菱レーヨン社製、商品名ダイヤナールＬＲ−１５８、固形分５０質量％）、９０％Ｌ−乳酸２７．７ｇ（アクリル樹脂に対して２５質量％に相当）、触媒として１，３−ジクロロ−１，１，３，３−テトラブチルジスタノキサン１４ｍｇ、トルエン１００ｍｌを入れ、２４時間、１３０℃で脱水重合反応を行った。
得られた反応物Ａの重量平均分子量は５９，０００であった。
【００１６】
（熱可塑性樹脂と乳酸との反応物の調製例２）
前記調製例１におけるアクリル樹脂の代わりに、水酸基含有アクリル樹脂（アクリルウレタン用樹脂）（大日本インキ化学工業社製、商品名アクリディックＡ−８０１−Ｐ、固形分５０質量％）を用いたこと以外は、調製例１を繰り返し、反応物Ｂを調製した。
得られた反応物Ｂの重量平均分子量は３８，０００であった。
このような水酸基含有アクリル樹脂はポリイソシアネートとの反応によりアクリルウレタン塗膜を形成される。
【００１７】
前記アクリル樹脂のモノマー組成としては、アクリル酸、メタクリル酸、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、メタクリル酸ターシャリーブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸オクチル等が例示される。なかでもメタクリル酸メチルを５０〜９５％程度含むのが望ましい。
【００１８】
前記水酸基含有アクリル樹脂のモノマー組成としては、前項表記の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、メタクリル酸ターシャリーブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸オクチル等が例示され、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル等を１０〜４０％含むのが好ましい。
【００１９】
前記ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、メタキシレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、４，４'−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、ダイマー酸ジイソシアネート等の有機ジイソシアネート、およびこれらの化合物と多価アルコールとの反応生成物が挙げられる。
【００２０】
（実施例１）
前記反応物Ａ１００質量部を、４０℃に加温したトルエン８０質量部中に、攪拌しながらゆっくりと加え溶解させた。さらにシリコン系表面調整剤１質量部、ノニオン系消泡剤１質量部を加え、不揮発分４０質量％の混合溶液Ａを調製した。この混合溶液Ａ１００質量部に、合成樹脂塗料用シンナー（大橋化学工業社製、商品名Ｎｏ．５６００）を１００〜１２０質量部加え、粘度計であるＢ形粘度計（東京計器社製）を用いて粘度を２２〜３２ｍＰａ・ｓに調整し、塗料Ａを得た。この塗料Ａを、ＡＢＳ素材（アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体；寸法１５０×５０×１ｍｍ）に、手吹きスプレー（岩田塗装機社製、商品名Ｗ−１００）にて塗装し、８０℃で３０分間乾燥させた。得られた乾燥塗膜は、２０μｍの膜厚のクリヤー塗膜であった。
【００２１】
（実施例２）
前記反応物Ｂ１００質量部を、４０℃に加温したトルエン８０質量部中に、攪拌しながらゆっくりと加え溶解させた。さらにシリコン系表面調整剤１質量部、ノニオン系消泡剤１質量部を加え、不揮発分４０質量％の混合溶液Ｂを調製した。この混合溶液Ｂ１００質量部に、硬化剤としてポリイソシアナート樹脂（日本ポリウレタン工業社製、商品名コロネートＨＬ）１６質量部、反応触媒としてジブチルチンジラウレート０．０５質量部、合成樹脂塗料用シンナー（大橋化学工業社製、商品名Ｎｏ．７６００）を６０〜８０質量部加え、粘度計であるＢ形粘度計（東京計器社製）を用いて粘度を２２〜３２ｍＰａ・ｓに調整し、塗料Ｂを得た。この塗料Ｂを、ＡＢＳ素材（アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体；寸法１５０×５０×１ｍｍ）に、手吹きスプレー（岩田塗装機社製、商品名Ｗ−１００）にて塗装し、８０℃で３０分間乾燥させた。得られた乾燥塗膜は、３０μｍの膜厚のクリヤー塗膜であった。
【００２２】
（比較例１）
実施例１において、反応物Ａの代わりに、調製例１で使用したアクリル樹脂を使用したこと以外は実施例１を繰り返し、１０μｍの膜厚のクリヤー塗膜を得た。なお、反応物Ａとアクリル樹脂の固形分は同じに設定した。
【００２３】
（比較例２）
実施例２において、反応物Ｂの代わりに、調製例２で使用した水酸基含有アクリル樹脂を使用したこと以外は実施例２を繰り返し、２０μｍの膜厚のクリヤー塗膜を得た。なお、反応物Ｂと水酸基含有アクリル樹脂の固形分は同じに設定した。
【００２４】
（性能評価）
付着性
前記実施例１〜２および比較例１〜２で得られた試験片を、常温で１週間放置した後、碁盤目テープ剥離試験（ＪＩＳ Ｋ５６００ ５−６）を実施し、塗膜の付着性を評価した。また、試験片を耐湿試験機（５０℃、９５ＲＨ％）、低温インキュベーター（−２０℃）、耐熱試験機（６０℃）にそれぞれ１週間放置し、その後碁盤目テープ剥離試験を実施し、塗膜の付着性を評価した。結果を表１に示す。
【００２５】
耐薬品性
試験片の塗膜表面に人工汗液（ＪＩＳ Ｌ０８４８、人工汗試験Ｄ法）および５質量％水酸化ナトリウム溶液をそれぞれ１滴スポットし、常温で１日間放置し、その後の外観を目視で評価した。結果を表２に示す。
また、ネル（布の一種）にエチルアルコール（試薬１級）を含浸させたものを摩擦子とし、これを試験片表面に荷重９．８Ｎ、ストローク１００ｍｍで２０往復させてラビング試験を実施した。結果を表２に示す。
【００２６】
【表１】
2005054113.tif 000002
【００２７】
【表２】
2005054113.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００２８】
前記本発明の塗料ＡおよびＢは、アクリル樹脂または水酸基含有アクリル樹脂に対し、２５質量％の割合でもって乳酸を使用しており、前者の石油由来原料の数十％を植物由来原料から製造され得る乳酸で代替している。しかしながら、前記表１および２から分かるように、従来の石油由来原料からなる材料を基材とする塗料（比較例１および２）と同等の付着性および耐薬品性が得られている。したがって、本発明の塗料は、実用上十分な物性を有するとともに、石油由来原料の使用量を極力抑制することができる。