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JP2006282960A - Curable starch composition - Google Patents

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JP2006282960A
JP2006282960A JP2005108441A JP2005108441A JP2006282960A JP 2006282960 A JP2006282960 A JP 2006282960A JP 2005108441 A JP2005108441 A JP 2005108441A JP 2005108441 A JP2005108441 A JP 2005108441A JP 2006282960 A JP2006282960 A JP 2006282960A
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JP
Japan
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starch
group
curable
acid
oor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005108441A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Fujibayashi
俊生 藤林
Masaaki Saiga
政昭 雑賀
Kazuhiko Onishi
和彦 大西
Yoichiro Yamamoto
陽一郎 山本
Kimisuke Noura
公介 野浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kansai Paint Co Ltd filed Critical Kansai Paint Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a curable starch composition which is obtained by curing starch and is suitable for applications including a coating material, an adhesive and a printing material. <P>SOLUTION: The curable starch composition comprises a mixture of starch and a curing agent having a functional group complementarily reacting with at least one hydroxy group contained in the molecule of starch, or a modified starch having at least one substituent selected from a hydrocarbon group, an acid group, a blocked isocyanate group, isocyanate group, an oxidatively polymerizable group, a radically polymerizable unsaturated group, and an amide group in the molecule of starch; a biodegradable resin except starch; a metal complex; and a blocking agent selected from a β-diketone, an acetoacetic acid ester, a malonic ester, a ketone having a hydroxy group at a β position, an aldehyde having a hydroxy group at a β position, and an ester having a hydroxy group at a β position. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

現在、プラスチックは生活と産業のあらゆる分野で使用されており、その生産量は莫大な量になっている。この様なプラスチックの大半は使用後廃棄物として処理されており、その廃棄処理によっては地球環境に悪影響を及ぼすようになってきている。現在この様な問題を解決するために、プラスチックのリサイクルや生分解性ポリマーの利用が考えられている。   Today, plastics are used in every field of life and industry, and their production is enormous. Most of such plastics are treated as waste after use, and depending on the disposal, the global environment has been adversely affected. At present, in order to solve such problems, recycling of plastics and utilization of biodegradable polymers are considered.

プラスチックを取り扱う塗料分野においても同じような問題がある。   There are similar problems in the field of paint handling plastics.

従来塗料は、例えば、メラミン硬化性樹脂塗料、イソシアネート硬化性樹脂塗料、酸化硬化性樹脂塗料などの架橋性樹脂塗料は、金属板(鋼鈑、アルミ板、鉄板等)、木材、上記金属以外の無機材料(コンクリート、セラミック、ガラス等)、プラスチック(ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ナイロン等)等の基材に、それぞれの基材の性質に応じて防食性、意匠性、耐久性、耐候性、耐擦り傷性等の機能を付与させるために基材に塗装されている。   Conventional paints include, for example, crosslinkable resin paints such as melamine curable resin paints, isocyanate curable resin paints, and oxidation curable resin paints, such as metal plates (steel plates, aluminum plates, iron plates, etc.), wood, and other than the above metals Corrosion protection, design, durability, weather resistance on base materials such as inorganic materials (concrete, ceramic, glass, etc.), plastics (polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polyethylene, nylon, etc.) according to the properties of each base material In order to impart functions such as property and scratch resistance, the base material is coated.

このような基材に塗装された塗膜は、基材表面を保護した後、古くなった塗膜は剥離され、焼却したり、あるいは土中に廃棄するなどして処理されている。   The coating film applied to such a base material is treated by protecting the surface of the base material, and then peeling off the old coating film and incinerating or discarding it in the soil.

しかしながら、焼却処理を行う場合には、焼却するために無駄なエネルギーが必要になり、更に塗膜を焼却する際に発生する二酸化炭素により地球の温暖化が進行する恐れがある。また塗膜によっては焼却すると塩化水素ガスが発生し、酸性雨の原因となったりする。   However, when incineration is performed, wasteful energy is required for incineration, and further global warming may be caused by carbon dioxide generated when the coating film is incinerated. Depending on the coating film, hydrogen chloride gas is generated when incinerated, causing acid rain.

また、土中に廃棄を行う場合には廃棄処理用地の確保が困難になっていること、塗膜が、長期間にわたって残留するため、自然環境を破壊したり、あるいは土中の生態系を破壊したりする恐れがある。   In addition, when disposing in the soil, it is difficult to secure a land for disposal, and the coating film remains for a long period of time, destroying the natural environment or destroying the ecosystem in the soil. There is a risk of doing.

このような廃棄処理に伴う問題点を解消すべく、生分解性ポリマーとしては、 従来からポリ乳酸が良く知られている(例えば、特許文献1)。   Conventionally, polylactic acid has been well known as a biodegradable polymer in order to eliminate such problems associated with disposal (for example, Patent Document 1).

しかしながらポリ乳酸を塗料用樹脂成分として使用した場合には、有機溶剤に対する溶解性が悪いために液状塗料として使用できない、また無理やり有機溶剤に分散して塗膜にしても高光沢の塗膜が形成できない、塗膜硬度が低いために少しの力で塗膜が剥離したり、塗膜に傷を発生したりするために、従来から使用されている塗膜に置換えて使用できないといった問題点がある。   However, when polylactic acid is used as a resin component for paints, it cannot be used as a liquid paint because of its poor solubility in organic solvents, and a highly glossy paint film is formed even if it is forcibly dispersed in an organic solvent. Cannot be used, because the coating film hardness is low and the coating film peels off with a little force, or the coating film is scratched. .

また、生分解ポリマーとして、澱粉も公知である(例えば、特許文献2)。   Moreover, starch is also well-known as a biodegradable polymer (for example, patent document 2).

従来から澱粉に可塑剤を配合したものを成型加工(キャステング、押し出し成型、金型成型、発泡成形など)して、シート、フィルム、容器、コーンカップ、煎餅、最中の皮などに利用されている。   Conventionally, starch blended with plasticizer is molded (casting, extrusion molding, mold molding, foam molding, etc.) and used for sheets, films, containers, corn cups, rice crackers, inner skins, etc. Yes.

また、土中に廃棄を行う場合には廃棄処理用地の確保が困難になっていること、塗膜が、長期間にわたって残留するため、自然環境を破壊したり、あるいは土中の生態系を破壊したりする恐れがある。   In addition, when disposing in the soil, it is difficult to secure a land for disposal, and the coating film remains for a long period of time, destroying the natural environment or destroying the ecosystem in the soil. There is a risk of doing.

このような廃棄処理に伴う問題点を解消すべく、生分解性ポリマーとしては、 従来からポリ乳酸が良く知られている(例えば、特許文献1)。   Conventionally, polylactic acid has been well known as a biodegradable polymer in order to eliminate such problems associated with disposal (for example, Patent Document 1).

しかしながらポリ乳酸を塗料用樹脂成分として使用した場合には、有機溶剤に対する溶解性が悪いために液状塗料として使用できない、また無理やり有機溶剤に分散して塗膜にしても高光沢の塗膜が形成できない、塗膜硬度が低いために少しの力で塗膜が剥離したり、塗膜に傷を発生したりするために、従来から使用されている塗膜に置換えて使用できないといった問題点がある。   However, when polylactic acid is used as a resin component for paints, it cannot be used as a liquid paint because of its poor solubility in organic solvents, and a highly glossy paint film is formed even if it is forcibly dispersed in an organic solvent. Cannot be used, because the coating film hardness is low and the coating film peels off with a little force, or the coating film is scratched. .

また、生分解ポリマーとして、澱粉も公知である(例えば、特許文献2)。   Moreover, starch is also well-known as a biodegradable polymer (for example, patent document 2).

従来から澱粉に可塑剤を配合したものを成型加工(キャステング、押し出し成型、金型成型、発泡成形など)して、シート、フィルム、容器、コーンカップ、煎餅、最中の皮などに利用されている。しかしながら、該澱粉自体を塗料、接着剤、印刷材、シート材、成型などの樹脂として利用を考えると、例えば、耐水性が悪いこと、少しの水分を吸収することにより膜や成型品が脆弱になり、被膜硬度、耐擦り傷性、素材に対する付着性、耐食性等が悪くために、使用することができないのが実情である。   Conventionally, starch blended with plasticizer is molded (casting, extrusion molding, mold molding, foam molding, etc.) and used for sheets, films, containers, corn cups, rice crackers, inner skins, etc. Yes. However, considering the use of the starch itself as a resin for paints, adhesives, printing materials, sheet materials, moldings, etc., for example, water resistance is poor, and a film or molded product becomes brittle by absorbing a small amount of water. In fact, it cannot be used due to poor film hardness, scratch resistance, adhesion to the material, corrosion resistance, and the like.

また、澱粉をグラフト共重合反応(澱粉及びビニルモノマー)、重縮合反応(ポリエステル化、ポリウレタン化など)、架橋反応(ポリイソシアネート、多塩基酸など)などにより澱粉分子を高分子化させることも公知である。しかしながら、この様な高分子化した澱粉は、有機溶剤に溶解しないので液状組成物が得られない、また有機溶剤を使用しない粉末材料として使用するには粉末の熱流動性が悪いために平滑性、被膜性能に優れた物品が得られず、これらの用途に適した樹脂としての適用は無理であった。   It is also known that starch molecules can be polymerized by graft copolymerization reaction (starch and vinyl monomer), polycondensation reaction (polyesterification, polyurethane formation, etc.), crosslinking reaction (polyisocyanate, polybasic acid, etc.), etc. It is. However, such a high molecular weight starch does not dissolve in an organic solvent, so that a liquid composition cannot be obtained. Also, when used as a powder material that does not use an organic solvent, the powder has poor thermal fluidity, so that it is smooth. Thus, an article excellent in coating performance could not be obtained, and application as a resin suitable for these uses was impossible.

また、従来、アクリル樹脂等の水酸基含有樹脂にポリイソシアネート硬化剤を配合してなる1液型イソシアネート硬化型塗料組成物は公知である。該塗料は、120℃以下の温度でも十分に硬化するが、例えば、60℃以下の温度で硬化させる、例えば、熱変形温度の低い熱可塑性樹脂素材を使用した場合では硬化に要する時間が長い。このため通常有機錫系化合物等の従来から公知のイソシアネート硬化触媒が配合されている(特許文献3参照)。   Conventionally, a one-component isocyanate-curable coating composition obtained by blending a polyisocyanate curing agent with a hydroxyl group-containing resin such as an acrylic resin is known. The coating is sufficiently cured even at a temperature of 120 ° C. or lower. However, for example, when a thermoplastic resin material having a low thermal deformation temperature is used, which is cured at a temperature of 60 ° C. or lower, the time required for curing is long. For this reason, conventionally known isocyanate curing catalysts such as organic tin compounds are usually blended (see Patent Document 3).

しかしながら、従来から公知の硬化触媒では、低温硬化性が向上するが、逆にポットライフ(可使時間、以下同様の意味を示す。)が短くなり、塗装作業性が劣るといった問題点がある。また、硬化触媒として金属錯体を使用してポットライフを長くさせることも考えられるが、このものでは低温硬化性が劣るといった問題点があり、低温硬化性及び塗装作業性の相反する性質を満足させるものは、従来にはなかった。   However, conventionally known curing catalysts have improved low-temperature curability, but conversely have a problem that pot life (potential life, hereinafter the same meaning) is shortened and coating workability is inferior. In addition, it may be possible to lengthen the pot life by using a metal complex as a curing catalyst, but this has the problem that the low-temperature curability is inferior and satisfies the conflicting properties of low-temperature curability and coating workability. There was nothing in the past.

生分解性プラスチックハンドブック、1995.5.26発行、生分解性プラスチック研究会編、P279−P291参照Biodegradable Plastic Handbook, published on May 26, 1995, edited by Biodegradable Plastics Research Group, P279-P291 生分解性プラスチックハンドブック、1995.5.26発行、生分解性プラスチック研究会編、P122−P129参照Biodegradable Plastic Handbook, published on May 26, 1995, edited by Biodegradable Plastics Research Group, P122-P129 特開2003-20450号公報JP 2003-20450 JP

従来、澱粉は熱可塑性樹脂であるために用途が制限されていたが、澱粉を硬化させることにより塗料、接着剤、印刷などの用途に適した硬化型澱粉組成物を提供することを目的とする。   Conventionally, starch has been limited in use because it is a thermoplastic resin, but it is intended to provide a curable starch composition suitable for applications such as paints, adhesives, and printing by curing starch. .

本発明に係わる硬化型樹脂組成物は、澱粉、及び該澱粉分子中に含まれる少なくとも1個の水酸基と相補的に反応する官能基を有する硬化剤及び澱粉を除く生分解性樹脂(以下、このものに関する組成物を硬化性樹脂組成物Iと呼ぶことがある。)との混合物であることを特徴とする。   The curable resin composition according to the present invention comprises starch, a curing agent having a functional group that reacts complementarily with at least one hydroxyl group contained in the starch molecule, and a biodegradable resin excluding starch (hereinafter referred to as this It is characterized in that it is a mixture with a composition related to a thing.

本発明に係わる硬化型樹脂組成物は、上記硬化型澱粉組成物が、澱粉、ポリイソシアネート硬化剤、澱粉を除く生分解性樹脂、金属錯体及びβ−ジケトン類、アセト酢酸エステル類、マロン酸エステル類、β位に水酸基を持つケトン類、β位に水酸基を持つアルデヒド類及びβ位に水酸基を持つエステル類から選ばれるブロック剤を含有してなる。   In the curable resin composition according to the present invention, the curable starch composition is starch, polyisocyanate curing agent, biodegradable resin excluding starch, metal complex and β-diketone, acetoacetate ester, malonate ester. And a blocking agent selected from ketones having a hydroxyl group at the β-position, aldehydes having a hydroxyl group at the β-position, and esters having a hydroxyl group at the β-position.

本発明に係わる硬化型樹脂組成物は、澱粉分子中に炭化水素基、酸基、ブロック化イソシアネート基、イソシアネート基、酸化重合性基、ラジカル重合性不飽和基、アミド基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有する変性澱粉及び澱粉を除く生分解性樹脂との混合物(以下、この変性澱粉を使用したものに関する組成物を硬化性樹脂組成物IIと呼ぶことがある。)であることを特徴とする。     The curable resin composition according to the present invention includes at least one selected from a hydrocarbon group, an acid group, a blocked isocyanate group, an isocyanate group, an oxidation polymerizable group, a radical polymerizable unsaturated group, and an amide group in the starch molecule. It is characterized by being a mixture of a modified starch having a substituent and a biodegradable resin excluding starch (hereinafter, a composition using this modified starch may be referred to as a curable resin composition II). And

本発明に係わる硬化型樹脂組成物は、上記硬化型澱粉組成物が、イソシアネート基含有変性澱粉、イソシアネート基と反応する硬化剤、澱粉を除く生分解性樹脂、金属錯体及びβ−ジケトン類、アセト酢酸エステル類、マロン酸エステル類、β位に水酸基を持つケトン類、β位に水酸基を持つアルデヒド類及びβ位に水酸基を持つエステル類から選ばれるブロック剤を含有してなる。   In the curable resin composition according to the present invention, the curable starch composition comprises an isocyanate group-containing modified starch, a curing agent that reacts with an isocyanate group, a biodegradable resin excluding starch, a metal complex and a β-diketone, It contains a blocking agent selected from acetates, malonic esters, ketones having a hydroxyl group at the β-position, aldehydes having a hydroxyl group at the β-position, and esters having a hydroxyl group at the β-position.

本発明に係わる硬化型樹脂組成物は、澱粉を除く生分解性樹脂として繊維素系樹脂が好ましく、更にニトロセルロースが好ましい。     In the curable resin composition according to the present invention, a fiber-based resin is preferable as a biodegradable resin excluding starch, and nitrocellulose is more preferable.

本発明について以下に詳細に説明する。   The present invention will be described in detail below.

本発明の硬化型澱粉組成物Iは、澱粉、及び該澱粉分子中に含まれる少なくとも1個の水酸基と相補的に反応する官能基を有する硬化剤及び澱粉を除く生分解性樹脂との混合物である。   The curable starch composition I of the present invention is a mixture of starch, a curing agent having a functional group that reacts complementarily with at least one hydroxyl group contained in the starch molecule, and a biodegradable resin excluding starch. is there.

該澱粉としては、従来から公知の澱粉や下記した本発明の変性澱粉が包含される。   Examples of the starch include conventionally known starches and modified starches of the present invention described below.

また、硬化剤としては、該澱粉分子中に含まれる水酸基(メチロール基も含む、以下同様の意味を示す。)と該水酸基と相補的に反応する官能基を有する硬化剤であれば、特に制限なしに従来から公知のものが包含される。   The curing agent is not particularly limited as long as it is a curing agent having a functional group that reacts in a complementary manner with a hydroxyl group (including a methylol group, hereinafter the same meaning is included) contained in the starch molecule. Conventionally known ones are included.

相補的に反応する官能基としては、例えばイソシアネート基、酸無水基、酸基、アミノ基、アミド基、イミノ基などが包含される。   Examples of the functional group that reacts complementarily include an isocyanate group, an acid anhydride group, an acid group, an amino group, an amide group, and an imino group.

従来から公知の澱粉としては、例えば、コーンスターチ、ハイアミローススターチ、小麦澱粉、米澱粉などの地上茎未変性澱粉、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉などの地下茎未変性澱粉、及び、それらの澱粉の低度エステル化、エーテル化、酸化、酸処理化、デキストリン化された澱粉置換誘導体などが挙げられる。これらのものは、単独又は複数併用して使用できる。   Conventionally known starches include, for example, ground stem unmodified starch such as corn starch, high amylose starch, wheat starch, and rice starch, unmodified starch of root stem such as potato starch, tapioca starch, and low-esterification of these starches. , Etherified, oxidized, acid-treated, dextrinized starch substituted derivatives, and the like. These can be used alone or in combination.

また、上記した硬化剤としては、下記(ブロック化されていてもよい)ポリイソシアネート化合物、アミノ樹脂など、従来から例えば、塗料用硬化剤として利用されている硬化剤を使用することができる。   In addition, as the above-described curing agent, for example, a curing agent that has been conventionally used as a curing agent for paints, such as the following (which may be blocked) polyisocyanate compound and amino resin, can be used.

該ポリイソシアネート化合物としては、具体的には、フリーのイソシアネート化合物であってもよいし、ブロックされたイソシアネート化合物でもよい。フリー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としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、もしくはトリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類、キシレンジイソシアネート、もしくはイソホロンジイソシアネート等の環状脂肪族ジイソシアネート類、トリレンジイソシアネートもしくは4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類等の有機ジイソシアネートそれ自体、又はこれらの各有機ジイソシアネートの過剰量と多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂もしくは水等との付加物、あるいは上掲した各有機ジイソシアネート同志の重合体、更にはイソシアネート・ビゥレット体等が挙げられる。   Specifically, the polyisocyanate compound may be a free isocyanate compound or a blocked isocyanate compound. Examples of the polyisocyanate compound having a free isocyanate group include aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate or trimethylhexamethylene diisocyanate, cyclic aliphatic diisocyanates such as xylene diisocyanate or isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate or 4,4 ′. -Organic diisocyanates such as aromatic diisocyanates such as diphenylmethane diisocyanate itself, or adducts of excess amounts of these organic diisocyanates with polyhydric alcohols, low molecular weight polyester resins, water, etc., or each organic diisocyanate listed above And polymers such as isocyanate and biuret.

また、上記した以外に、
下記一般式
化1
In addition to the above,
The following general formula 1

Figure 2006282960
Figure 2006282960

(式中、Xは−CH又は−C2mNCOを示す。nは1〜10の整数、mは1〜8の整数を示す。)
特に、上記化学式で示されるポリイソシアネート化合物は該澱粉中の水酸基との反応性が優れ、各種性能に優れた被膜が形成できること、またブロック化されたポリイソシアネート化合物を使用した場合にも、ブロック化剤の低温解離性が優れるといった効果がある。
(In the formula, X represents —CH 3 or —C m H 2m NCO. N represents an integer of 1 to 10, and m represents an integer of 1 to 8.)
In particular, the polyisocyanate compound represented by the above chemical formula is excellent in reactivity with the hydroxyl groups in the starch, can form a film excellent in various performances, and can be blocked even when a blocked polyisocyanate compound is used. There is an effect that the low temperature dissociation property of the agent is excellent.

また、ブロックされたイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物としては、上記、フリー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をオキシム、フェノール、アルコール、ラクタム、マロン酸エステル、メルカプタン等の公知のブロック剤でブロックしたものが挙げられる。   In addition, as the polyisocyanate compound having a blocked isocyanate group, the above-mentioned polyisocyanate compound having a free isocyanate group is blocked with a known blocking agent such as oxime, phenol, alcohol, lactam, malonic ester, mercaptan, etc. Is mentioned.

また、アミノ樹脂としては、例えば、メラミン、ベンゾグアナミン、尿素、ジシアンジアミドなどとホルムアルデヒドとの縮合又は共縮合によって得られるものがあげられる。   Examples of amino resins include those obtained by condensation or cocondensation of melamine, benzoguanamine, urea, dicyandiamide, and the like with formaldehyde.

該硬化剤の配合割合は、澱粉中の水酸基1個当たり、硬化剤中の官能基が平均0.001〜2個、特に平均0.01〜1.5個の範囲が好ましい。平均0.001個未満になると耐水性などの被膜性能が低下し、一方平均2個を越えると生分解性が低下するので好ましくない。   The blending ratio of the curing agent is preferably in the range of 0.001 to 2, more preferably 0.01 to 1.5 average functional groups in the curing agent per hydroxyl group in the starch. When the average is less than 0.001, the film performance such as water resistance is deteriorated. On the other hand, when the average is more than 2, the biodegradability is deteriorated.

本発明で使用される澱粉を除く生分解性樹脂としては、上記澱粉を除く従来から公知の生分解性樹脂である。このものとしては、例えば、繊維素系樹脂、ポリカプロラクトン、ポリ酢酸ビニル、ポリ乳酸、ポリエーテル、ポリアクリル酸、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリビニルアルコール、ロジン、ロジン誘導体、テルペン、テルペン誘導体、天然ゴムなどが挙げられる。   The biodegradable resin excluding the starch used in the present invention is a conventionally known biodegradable resin excluding the starch. As this, for example, a fibrous resin, polycaprolactone, polyvinyl acetate, polylactic acid, polyether, polyacrylic acid, polyethylene, polyester, polyamide, polyolefin, polyether, polyvinyl alcohol, rosin, rosin derivative, terpene, Examples include terpene derivatives and natural rubber.

これらのなかでも繊維素系樹脂は、分子中に水酸基を有するので、この水酸基を反応性基として上記硬化剤(イソシアネート、メラミンなど)と反応させて硬化膜を形成させて、耐水性、付着性、加工性、耐候性などの被膜性能に優れた被膜が形成できるのでこのものを使用することが好ましい。   Among these, since the fiber-based resin has a hydroxyl group in the molecule, it reacts with the above curing agent (isocyanate, melamine, etc.) using this hydroxyl group as a reactive group to form a cured film, resulting in water resistance and adhesion. Since it is possible to form a film excellent in film performance such as processability and weather resistance, it is preferable to use this film.

該繊維素系樹脂としては、例えば、ニトロセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、セルロースアセテート、セルロースブチレート、セルロースアセテートブチレート及びその変性物等が挙げられる。
更に、繊維素系樹脂の中でもセルロースの硝酸エステルであるニトロセルロースは、澱粉や変性澱粉との相溶性に優れるので外観に優れた被膜が形成でき、更にプラスチックなどの素材に対する付着性、耐久性、リコート性等の性能が優れるのでこのものを使用することが好ましい。
Examples of the fiber-based resin include nitrocellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, cellulose acetate, cellulose butyrate, cellulose acetate butyrate, and modified products thereof.
Furthermore, nitrocellulose, which is a nitrate ester of cellulose among the fiber-based resins, is excellent in compatibility with starch and modified starch, so it can form a film with an excellent appearance, and further, adhesion to materials such as plastic, durability, It is preferable to use this because it has excellent performance such as recoatability.

本発明の硬化型樹脂組成物において、上記した澱粉及び硬化剤以外の成分として、金属錯体及びβ−ジケトン類、アセト酢酸エステル類、マロン酸エステル類、β位に水酸基を持つケトン類、β位に水酸基を持つアルデヒド類及びβ位に水酸基を持つエステル類から選ばれるブロック剤を配合することができる。
金属錯体は、アルミニウム、ジルコニウム、チタニウム及び錫から選ばれる少なくとも1種の金属の錯体である。
In the curable resin composition of the present invention, as components other than the above-mentioned starch and curing agent, metal complexes and β-diketones, acetoacetic esters, malonic esters, ketones having a hydroxyl group at the β-position, β-position A blocking agent selected from aldehydes having a hydroxyl group and esters having a hydroxyl group at the β-position can be blended.
The metal complex is a complex of at least one metal selected from aluminum, zirconium, titanium, and tin.

金属錯体としては、従来から公知のものを使用することができる。金属錯体として好ましくは有機金属キレート化合物であり、具体的には、例えば、トリス(エチルアセトアセテ−ト)アルミニウム、トリス(プロピルアセテ−ト)アルミニウム、トリス(ブチルアセトアセテ−ト)アルミニウム、プロポキシビス(エチルアセトアセテ−ト)アルミニウム、トリス(アセチルアセトナト)アルミニウム、トリス(プロピオニルアセトナト)アルミニウム、トリス(アセトアセトナト)アルミニウム、テトラキス(エチルアセトアセテ−ト)チタニウム、テトラキス(アセチルアセトナト)チタニウム、ジプロポキシビス(エチルアセトアセテ−ト)チタニウム、ジプロポキシビス(アセチルアセトナト)チタニウム、テトラキス(アセチルアセトナト)ジルコニウム、テトラキス(プロピルアセトアセテ−ト)ジルコニウム、テトラキス(エチルアセトアセテ−ト)ジルコニウム、モノブチルビス(エチルアセトアセテ−ト)スズアセテ−ト、モノブチルビス(アセチルアセトナト)スズオクテ−ト、ビス(エチルアセトアセテ−ト)スズジアセテ−ト、ブチルビス(アセチルアセトナト)スズオクテ−ト、ビス(アセチルアセトナト)スズジオクテ−ト等が挙げられる。これらのものは1種もしくは2種以上組合せて使用することができる。   A conventionally well-known thing can be used as a metal complex. The metal complex is preferably an organometallic chelate compound. Specifically, for example, tris (ethylacetoacetate) aluminum, tris (propylacetate) aluminum, tris (butylacetoacetate) aluminum, propoxybis (Ethylacetoacetate) aluminum, tris (acetylacetonato) aluminum, tris (propionylacetonato) aluminum, tris (acetoacetonato) aluminum, tetrakis (ethylacetoacetate) titanium, tetrakis (acetylacetonato) titanium, di Propoxybis (ethylacetoacetate) titanium, dipropoxybis (acetylacetonato) titanium, tetrakis (acetylacetonato) zirconium, tetrakis (propylacetoacetate) ) Zirconium, tetrakis (ethylacetoacetate) zirconium, monobutylbis (ethylacetoacetate) tin acetate, monobutylbis (acetylacetonato) tin octate, bis (ethylacetoacetate) tin diacetate, butylbis (acetyl) Acetonato) tin octate, bis (acetylacetonato) tin dioctate and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

金属錯体の配合割合は、澱粉及びポリイソシアネート硬化剤との硬化型樹脂組成物の固形分100重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.2〜8重量部である。配合割合が、0.1重量部未満になると硬化性が劣り、10重量部を超えると被膜が脆くなり加工性が悪くなる。   The compounding ratio of the metal complex is 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.2 to 8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the curable resin composition with starch and polyisocyanate curing agent. When the blending ratio is less than 0.1 parts by weight, the curability is inferior, and when it exceeds 10 parts by weight, the coating becomes brittle and the workability is deteriorated.

ブロック剤は、β−ジケトン類、アセト酢酸エステル類、マロン酸エステル類、β位に水酸基を持つケトン類、β位に水酸基を持つアルデヒド類及びβ位に水酸基を持つエステル類が挙げられる。具体的には、例えば、β−ジケトン類:アセチルアセトン、アセト酢酸エステル類:アセト酢酸メチル、マロン酸エステル類:マロン酸エチル、β位に水酸基を持つケトン類:ダイアセトンアルコール、β位に水酸基を持つアルデヒド類:サリチルアルデヒド、β位に水酸基を持つエステル類:サリチル酸メチルなどが挙げられる。上記した中でも、ポットライフが長く且つ低温硬化性に優れた効果を発揮するアセチルアセトンが好ましい。   Examples of the blocking agent include β-diketones, acetoacetic esters, malonic esters, ketones having a hydroxyl group at the β-position, aldehydes having a hydroxyl group at the β-position, and esters having a hydroxyl group at the β-position. Specifically, for example, β-diketones: acetylacetone, acetoacetate esters: methyl acetoacetate, malonate esters: ethyl malonate, ketones having a hydroxyl group at β-position: diacetone alcohol, hydroxyl group at β-position Examples include aldehydes having: salicylaldehyde, esters having a hydroxyl group at the β-position: methyl salicylate, and the like. Among the above-mentioned, acetylacetone which exhibits a long pot life and an excellent effect of low temperature curability is preferable.

ブロック剤の配合割合は、澱粉及びポリイソシアネート硬化剤との硬化型樹脂組成物の固形分100重量部に対して1〜30重量部、好ましくは2〜20重量部である。配合割合が、1重量部未満になるとポットライフの時間が短くなり、30重量部を超えると被膜の硬度が低下する。   The mixing ratio of the blocking agent is 1 to 30 parts by weight, preferably 2 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the curable resin composition with starch and polyisocyanate curing agent. When the blending ratio is less than 1 part by weight, the pot life time is shortened, and when it exceeds 30 parts by weight, the hardness of the coating is lowered.

澱粉及びポリイソシアネート硬化剤との硬化型樹脂組成物には、上記した成分以外に多価アルコールを配合することができる。   In addition to the above-described components, a polyhydric alcohol can be blended in the curable resin composition with starch and a polyisocyanate curing agent.

該多価アルコールは、予め、このものと金属錯体及びブロック剤との混合溶液を澱粉及びポリイソシアネート硬化剤との硬化型樹脂組成物の硬化触媒予備混合溶液として使用することが好ましい。   The polyhydric alcohol is preferably used in advance as a curing catalyst premixed solution of a curable resin composition of starch and a polyisocyanate curing agent.

該硬化触媒予備混合溶液を使用すると、金属錯体と澱粉やポリイソシアネート硬化剤との相溶性が向上するので、硬化が均一となり仕上がり外観や被膜性能に優れ、且つポットライフも長くなるといった効果がある。   When the curing catalyst premixed solution is used, the compatibility between the metal complex and the starch or polyisocyanate curing agent is improved, so that the curing is uniform, the finished appearance and the coating performance are excellent, and the pot life is prolonged. .

該多価アルコールとしては、数平均分子量が100〜10000、好ましくは200〜5000の多価アルコールが挙げられる。具体的には、例えば、エチレングリコール、メチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジメチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジブチレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、トリブチレングリコール及び上記以外のポリメチレングリコール、ポリエチレングリコール(例えば、数平均分子量1000、2000など)、ポリプロピレングリコール(例えば、数平均分子量1000、2000など)、ポリブチレングリコールなどが挙げられる。   Examples of the polyhydric alcohol include polyhydric alcohols having a number average molecular weight of 100 to 10,000, preferably 200 to 5,000. Specifically, for example, ethylene glycol, methylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, dimethylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, dibutylene glycol, trimethylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol, tributylene glycol and the above Other than polymethylene glycol, polyethylene glycol (eg, number average molecular weight 1000, 2000, etc.), polypropylene glycol (eg, number average molecular weight 1000, 2000, etc.), polybutylene glycol, and the like.

該多価アルコールの配合割合は、金属錯体100重量部に対して10〜200重量部、好ましくは20〜200重量部である。配合割合が、10重量部未満になると硬化型樹脂組成物に対する金属錯体の相溶性が低下したり、ポットライフの時間が短くなったりする、一方、200重量部を超えると硬化性が低下する。     The blending ratio of the polyhydric alcohol is 10 to 200 parts by weight, preferably 20 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the metal complex. When the blending ratio is less than 10 parts by weight, the compatibility of the metal complex with the curable resin composition is lowered or the pot life time is shortened. On the other hand, when it exceeds 200 parts by weight, the curability is lowered.

本発明の硬化型澱粉組成物Iには、必要に応じて例えば、従来から公知の着色剤を配合することができる。該着色剤としては、有機顔料、天然色素、無機顔料が使用される。   In the curable starch composition I of the present invention, for example, conventionally known colorants can be blended as necessary. As the colorant, organic pigments, natural pigments, and inorganic pigments are used.

有機顔料としては、厚生省令第37号で定められている法定色素系で、主にタール色素系のものが挙げられる。たとえば、赤色202号(リソールルビンBCA)、赤色203号(レーキレッドC)、赤色204号(レーキレッドCBA)、赤色205号(リソールレッド)、赤色206号(リソールレッドCA)、赤色207号(リソールレッドBA)、赤色208号(リソールレッドSR)、赤色219号(ブリリアントレーキレッドR)、赤色220号(ディープマルーン)、赤色221号(トルイジンレッド)、赤色228号(パーマトンレッド)、だいだい色203号(パーマネントオレンジ)、だいだい色204号(ペンチジンオレンジG)、黄色205(ペンチジンエローG)、赤色404号(ブリリアントファストスカーレット)、赤色405号(パーマネントレッドF5R)、だいだい色401号(ハンザオレンジ)、黄色401号(ハンザエロー)、青色404号(フタロシアニンブルー)などが挙げられる。   The organic pigments are legal dye systems defined by the Ministry of Health and Welfare Ordinance No. 37, and mainly tar dye systems. For example, Red 202 (Risor Rubin BCA), Red 203 (Lake Red C), Red 204 (Rake Red CBA), Red 205 (Risor Red), Red 206 (Risor Red CA), Red 207 (Risole) Red BA), Red 208 (Risor Red SR), Red 219 (Brilliant Lake Red R), Red 220 (Deep Maroon), Red 221 (Toluidine Red), Red 228 (Parmaton Red), orange No. 203 (Permanent Orange), Orange No. 204 (Pentidine Orange G), Yellow 205 (Pentidine Yellow G), Red No. 404 (Brilliant Fast Scarlet), Red No. 405 (Permanent Red F5R), Orange No. 401 ( Hansa Orange), yellow 401 Hansa Yellow), and the like Blue No. 404 (phthalocyanine blue).

天然色素としては、具体的に、カロチノイド系では、β-カロチン、β-アポ-8-カロチナール、カプサンチン、リコピン、ビキシン、クロシン、カンタキサンチン、アナトーなど、フラボノイド系では、シソニン、ラファニン、エノシアニンなどのようなアントシアニジン類、サフロールイエロー、ベニバナなどのようなカルコン類、ルチン、クエルセチンなどのようなフラボノール類、カカオ色素のようなフラボン類など、フラビン系では、リボフラビンなど、キノン系では、ラッカイン酸、カルミン酸(コチニール)、ケルメス酸、アリザリンなどのようなアントラキノン類、シコニン、アルカニン、エキノクロームなどのようなナフトキノン類など、ポリフィリン系では、クロロフィル、血色素など、ジケトン系では、クルクミン(ターメリック)など、ベタシアニジン系では、ベタニンなどが挙げられる。   Specific examples of natural pigments include β-carotene, β-apo-8-carotinal, capsanthin, lycopene, bixin, crocin, canthaxanthin, and anato in carotenoids, and sosonin, raphanin, and enocyanin in flavonoids. Anthocyanidins, chalcones such as safrole yellow and safflower, flavonols such as rutin and quercetin, flavones such as cacao pigments, flavin, riboflavin, etc., quinones, lacaic acid, carmine Anthraquinones such as acid (cochineal), kermesic acid, alizarin, naphthoquinones such as shikonin, alkanine, echinochrome, etc., polyphyllin, chlorophyll, hemoglobin, diketone, curcumin (tar Rick) etc., in Betashianijin system, and the like betanin.

無機顔料としては、無水ケイ酸、ケイ酸マグネシウム、タルク、カオリン、ベントナイト、マイカ、雲母チタン、オキシ塩化ビスマス、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸マグネシウム、重質炭酸マグネシウム、黄酸化鉄、ベンガラ、黒酸化鉄、グンジョウ、酸化クロム、水酸化クロム、カーボンブラック、カラミンなどが挙げられる。   Inorganic pigments include silicic anhydride, magnesium silicate, talc, kaolin, bentonite, mica, titanium mica, bismuth oxychloride, zirconium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, titanium oxide, light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, light Examples thereof include magnesium carbonate, heavy magnesium carbonate, yellow iron oxide, red iron oxide, black iron oxide, gunjou, chromium oxide, chromium hydroxide, carbon black, and calamine.

着色剤の配合割合は、使用される用途や要求される性能に応じて適宜決定すれば良いが、通常、硬化型澱粉組成物100重量部当たり、0.001〜400重量部、好ましくは0.01〜200重量部の範囲である。   The blending ratio of the colorant may be appropriately determined according to the intended use and required performance, but is usually 0.001 to 400 parts by weight, preferably 0. 0 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the curable starch composition. The range is 01 to 200 parts by weight.

また、本発明の硬化型澱粉組成物Iには、必要に応じて従来から公知の溶媒、例えば、エステル系溶媒、芳香族系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒などの溶媒を使用することができる。これらの溶剤は単独もしくは2種以上組合せて使用することができる。   In addition, the curable starch composition I of the present invention may include conventionally known solvents such as ester solvents, aromatic solvents, ketone solvents, ester solvents, aliphatic hydrocarbon solvents and the like as necessary. Can be used. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

また、本発明の硬化型澱粉組成物Iには、必要に応じて従来から塗料、接着剤、印刷、シート材、成型品に配合される添加剤、例えば、上記した以外の着色顔料、体質顔料、メタリック顔料、着色パール顔料、流動性調整剤、ハジキ防止剤、垂れ止め防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、紫外線安定剤、つや消し剤、艶出し剤、防腐剤、硬化促進剤、上記以外の硬化触媒、擦り傷防止剤、消泡剤等を特に制限なしに使用することができる。   In addition, the curable starch composition I of the present invention may include additives conventionally added to paints, adhesives, printing, sheet materials, and molded articles as necessary, such as coloring pigments and extender pigments other than those described above. , Metallic pigments, colored pearl pigments, fluidity modifiers, anti-repellent agents, anti-sagging agents, UV absorbers, antioxidants, UV stabilizers, matting agents, polishing agents, preservatives, curing accelerators, other than the above The curing catalyst, scuffing agent, antifoaming agent and the like can be used without particular limitation.

次に本発明の変性澱粉を使用した硬化型澱粉組成物IIについて説明する。   Next, the curable starch composition II using the modified starch of the present invention will be described.

本発明で使用される変性澱粉は、澱粉分子中に炭化水素基、酸基、ブロック化イソシアネート基、イソシアネート基、酸化重合性基、ラジカル重合性不飽和基、アミド基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有する。   The modified starch used in the present invention has at least one kind selected from a hydrocarbon group, an acid group, a blocked isocyanate group, an isocyanate group, an oxidation polymerizable group, a radical polymerizable unsaturated group, and an amide group in the starch molecule. Has a substituent.

該変性に使用される澱粉としては、上記した澱粉を使用することができる。   As the starch used for the modification, the above-mentioned starch can be used.

炭化水素基が置換された変性澱粉について以下に述べる。   The modified starch substituted with hydrocarbon groups is described below.

上記置換基である炭化水素基は、澱粉の有機溶剤に対する溶解性を向上させる効果、他の樹脂や硬化剤を配合した場合の相溶性を向上させる効果、被膜、成型物、シート、接着剤、成型物などの機械的特性を向上させる効果、被膜、成型物、シート、接着剤、成型物に疎水性を付与することにより耐水性、耐食性、耐候性などの耐久性を向上させることができる。   The hydrocarbon group as the substituent is an effect of improving the solubility of starch in an organic solvent, an effect of improving the compatibility when other resins and curing agents are blended, a coating, a molded product, a sheet, an adhesive, It is possible to improve durability such as water resistance, corrosion resistance, and weather resistance by imparting hydrophobicity to the effect of improving mechanical properties of a molded product, etc., and coating, molded product, sheet, adhesive, and molded product.

炭化水素基を含む澱粉としては、エステル結合を介して炭化水素基が結合したものであって、次の構造式で示されるものである。   The starch containing a hydrocarbon group is one in which a hydrocarbon group is bonded via an ester bond, and is represented by the following structural formula.

化2   2

Figure 2006282960
Figure 2006282960

式中Rは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基等を挙げることができる。 In the formula, examples of R 1 include an alkyl group, a cycloalkyl group, and an aryl group.

更には、本発明の効果に影響を与えない範囲内で、ヒドロキシアルキル基、アミノアルキル基等の活性水素含有基導入体が含まれてもよい。
なお、炭化水素基の炭素数は、2〜24とすることが好ましい。
式中、Aは、水酸基、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、又は−OOR10である。なお、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、及び−OOR10については、下記するものと同じ意味を示す。
Furthermore, an active hydrogen-containing group-introduced body such as a hydroxyalkyl group or an aminoalkyl group may be contained within a range that does not affect the effects of the present invention.
The hydrocarbon group preferably has 2 to 24 carbon atoms.
In the formula, A represents a hydroxyl group, —OOR 1 , —OOR 6 , —OOR 7 , —OOR 8 , —OOR 9 , or —OOR 10 . Incidentally, -OOR 6, -OOR 7, -OOR 8, for -OOR 9, and -OOR 10 have the same meanings as those described below.

上記アルキル基としては、例えば、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル等が挙げられる。これらにアルキル基は直鎖状であっても分岐状であってもどちらでも構わない。また、メトキシメチル、エトキシエチル、プロポキシプロピル等の如きアルコキシル基で置換されたアルキル基であってもよい。   Examples of the alkyl group include ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, nonyl, decyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl and the like. These alkyl groups may be either linear or branched. Further, it may be an alkyl group substituted with an alkoxyl group such as methoxymethyl, ethoxyethyl, propoxypropyl and the like.

上記シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル等が挙げられる。これらの中でも、特にシクロヘキシル基が好ましい。   Examples of the cycloalkyl group include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl and the like. Among these, a cyclohexyl group is particularly preferable.

上記アリール基としては、例えば、フェニル、トルイル、キシリル、メチルフェニル、ジメチルフェニル等が挙げられる。   Examples of the aryl group include phenyl, toluyl, xylyl, methylphenyl, dimethylphenyl, and the like.

上記した変性澱粉において、変性澱粉の全体の変性澱粉分子中にRが、例えば炭素数2〜24から選ばれる炭化水素基がランダム状にもしくはブロック状に配列していても、もしくは炭素数2〜4から選ばれる短鎖炭化水素基と炭素数5〜24から選ばれる長鎖炭化水素基とがランダム状に、もしくはブロック状に配列していても構わない。 In the above-mentioned modified starch, R 1 may be a random or block-arranged hydrocarbon group selected from, for example, 2 to 24 carbon atoms in the entire modified starch molecule of the modified starch, or 2 carbon atoms. A short-chain hydrocarbon group selected from ˜4 and a long-chain hydrocarbon group selected from 5 to 24 carbon atoms may be arranged randomly or in a block shape.

該炭化水素基を有する変性澱粉は、非水有機溶媒中でアルキルケテンダイマー、環状エステル(ラクトン類など)、酸無水物、酸ハロゲン化物、ビニル化合物を澱粉分子上の反応性水酸基の水素とアシル化(エステル化)触媒により反応させるにより容易に合成することができる。   The modified starch having a hydrocarbon group is obtained by reacting an alkyl ketene dimer, a cyclic ester (such as lactone), an acid anhydride, an acid halide, or a vinyl compound in a non-aqueous organic solvent with hydrogen and acyl of a reactive hydroxyl group on the starch molecule. It can be easily synthesized by reacting with an oxidization (esterification) catalyst.

アルキルケテンダイマーとしては、色々なアルキル基が組み合わさって構成されているので、一般式として表すと、
化3
The alkyl ketene dimer is composed of a combination of various alkyl groups.
Chemical 3

Figure 2006282960
Figure 2006282960

(ただし、R:炭素数5〜17のアルキル基、及びアリール基)のものである。 (Wherein R 2 is an alkyl group having 5 to 17 carbon atoms and an aryl group).

環状エステル(カプロラクトン類)としては、ε−カプロラクトン(C)、γ−カプリロラクトン(C)、γ−ラウロラクトン(C12)、γ−ステアロラクトン(C18)、さらには、一般式 (CH)n COO(ただし、n=5〜17)で示されるの大環状ラクトン等を単独又は複数併用して使用できる。
アルキル基としては、上記したアルキル基の中から選択できる。アリール基としては、上記と同様のものが挙げられる。
Examples of cyclic esters (caprolactones) include ε-caprolactone (C 6 ), γ-caprolactone (C 8 ), γ-laurolactone (C 12 ), γ-stearolactone (C 18 ), formula (CH 2) n COO (However, n = 5 to 17) in the macrocyclic lactone or the like shown alone or in combination with use.
The alkyl group can be selected from the alkyl groups described above. Examples of the aryl group include the same groups as described above.

酸無水物及び酸ハロゲン化物としては、カプリル酸(C)、ラウリン酸(12)、パルミチン酸(C16)、ステアリン酸(C18)、オレイン酸(C18)等のハロゲン化物又は無水物が使用可能である。 Examples of acid anhydrides and acid halides include halides and anhydrides such as caprylic acid (C 8 ), lauric acid ( 12 ), palmitic acid (C 16 ), stearic acid (C 18 ), and oleic acid (C 18 ). Can be used.

ビニル化合物としては、酢酸ビニル(C)、プロピオン酸ビニル(C)、ブタン酸ビニル(C)、カプロン酸ビニル(C)、アクリル酸ビニル(C)、クロトン酸ビニル(C)、カプリル酸ビニル(C)、ラウリン酸ビニル(C12)、パルミチン酸ビニル(C16)、ステアリン酸ビニル(C18)、オレイン酸ビニル(C18)などの飽和又は不飽和脂肪族カルボン酸ビニルエステル、安息香酸ビニル、P−メチル安息香酸ビニルなどの芳香族カルボン酸のビニルエステルなどを、更に、下記構造式で示される分岐飽和脂肪族カルボン酸ビニルエステルなど使用可能である。 Examples of vinyl compounds include vinyl acetate (C 2 ), vinyl propionate (C 3 ), vinyl butanoate (C 4 ), vinyl caproate (C 6 ), vinyl acrylate (C 3 ), and vinyl crotonate (C 4). ), Vinyl caprylate (C 8 ), vinyl laurate (C 12 ), vinyl palmitate (C 16 ), vinyl stearate (C 18 ), vinyl oleate (C 18 ) and other saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acids It is possible to use vinyl esters of aromatic carboxylic acids such as acid vinyl esters, vinyl benzoates and vinyl P-methylbenzoates, and further, branched saturated aliphatic carboxylic acid vinyl esters represented by the following structural formula.

化4   4

Figure 2006282960
Figure 2006282960

(ただし、R、R 、R は、全てアルキル基でこれらの合計炭素数は4〜16である。)が挙げられる。アルキル基としては、上記したアルキル基の中から選択できる。 (Wherein, R 3, R 4, R 5 are all the total number of carbon atoms in the alkyl group is 4 to 16.) And the like. The alkyl group can be selected from the alkyl groups described above.

非水有機溶媒としては、原料澱粉を溶解させ得るもので、具体的にはジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ピリジン等を、単独又は複数併用して、さらには、それらに他の有機溶媒を混合して使用できる。   As the non-aqueous organic solvent, raw material starch can be dissolved. Specifically, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), pyridine, etc. are used singly or in combination, and further to them. A mixture of organic solvents can be used.

また、エステル化(アシル化)触媒としては 周期表中第5周期までに属する金属の水酸化物、鉱酸塩、炭酸塩、有機化合物もしくはアルカリ金属アルコキシド、有機物層間転移触媒、アミノ化合物の各群の内から1種又は2種以上を選択して使用する。具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物;酢酸ナトリウム、p−トルエンスルホン酸ナトリウムなどのアルカリ金属有機酸塩;水酸化バリウム、水酸化カルシウムなどのアルカリ土類金属水酸化物、酢酸カルシウム、プロピオン酸カルシウム、p−トルエンスルホン酸バリウムなどのアルカリ土類金属有機酸塩;燐酸ナトリウム、燐酸カルシウム、亜硫酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、硫酸カリウム、アルミン酸ナトリウム、亜鉛酸カリウムなどの無機酸塩;水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛などの両性金属水酸化物、ジメチルアミノピリジン、ジエチルアミノ酢酸などのアミノ化合物N- トリメチル- N- プロピルアンモニウムクロリド、N- テトラエチルアンモニウムクロリドなどの第四アンモニウム化合物等が挙げられる。そして、これらの触媒を使用するタイミング及び方法に関しては特に限定されない。   In addition, as esterification (acylation) catalysts, metal hydroxides, mineral salts, carbonates, organic compounds or alkali metal alkoxides belonging to period 5 in the periodic table, organic intercalation catalysts, amino compounds One or more of these are selected and used. Specific examples include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide; alkali metal organic acid salts such as sodium acetate and sodium p-toluenesulfonate; barium hydroxide and calcium hydroxide. Alkaline earth metal hydroxides such as alkaline earth metal hydroxides, calcium acetate, calcium propionate, barium p-toluenesulfonate; sodium phosphate, calcium phosphate, sodium hydrogen sulfite, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate , Inorganic acid salts such as potassium hydrogen carbonate, potassium sulfate, sodium aluminate and potassium zincate; amphoteric metal hydroxides such as aluminum hydroxide and zinc hydroxide; amino compounds such as dimethylaminopyridine and diethylaminoacetic acid N-trimethyl- N-propylan Niumukurorido, quaternary ammonium compounds such as N- tetraethylammonium chloride. And it does not specifically limit regarding the timing and method of using these catalysts.

上記した変性澱粉において、澱粉中に水酸基を残しておくことにより、該水酸基と反応する硬化剤(例えば、前記メラミン樹脂、前記(ブロック化されていても良い)ポリイソシアネートなどを配合することができる。   In the modified starch described above, by leaving a hydroxyl group in the starch, a curing agent that reacts with the hydroxyl group (for example, the melamine resin, the (optionally blocked) polyisocyanate, etc.) can be blended. .

該硬化剤の配合割合は、澱粉中の水酸基1個当たり、硬化剤中の官能基が平均0.001〜2個、特に平均0.01〜1.5個の範囲が好ましい。平均0.001個未満になると耐水性などの被膜性能が低下し、一方平均2個を越えると生分解性が低下するので好ましくない。   The blending ratio of the curing agent is preferably in the range of 0.001 to 2, more preferably 0.01 to 1.5 average functional groups in the curing agent per hydroxyl group in the starch. When the average is less than 0.001, the film performance such as water resistance is deteriorated. On the other hand, when the average is more than 2, the biodegradability is deteriorated.

本発明で使用する変性澱粉において、澱粉分子中に酸基を有する変性澱粉について以下に述べる。   In the modified starch used in the present invention, the modified starch having an acid group in the starch molecule is described below.

上記置換基である、酸基は、カルボキシル基、燐酸などが包含され特にカルボキシル基が好ましい。該酸基は、変性澱粉を水に溶解もしくは分散させたりするための親水基として利用できる。   The acid group as the substituent includes a carboxyl group, phosphoric acid and the like, and a carboxyl group is particularly preferable. The acid group can be used as a hydrophilic group for dissolving or dispersing the modified starch in water.

酸基は、置換度が0.01〜2.5、特に0.1〜2.0である。   The acid group has a substitution degree of 0.01 to 2.5, particularly 0.1 to 2.0.

置換度が0.01未満になると、反応性や水分散性などが劣り、一方2.5を超えると、塗膜性能などが劣る。   When the degree of substitution is less than 0.01, the reactivity and water dispersibility are poor.

酸基(カルボキシル基、燐酸基など)を含有するものは、必要に応じて塩基性化合物(アミン化合物など)により中和し水に溶解もしくは分散してアニオン系水性塗料(電着塗料も含む)として使用することができる。また、 また、酸基をポリエポキシドなどの硬化剤を用いて変性澱粉を架橋させて、加工性、耐水性、耐食性、耐候性などの被膜の耐久性に優れた硬化被膜を形成することもできる。   Those containing acid groups (carboxyl groups, phosphoric acid groups, etc.) are neutralized with basic compounds (amine compounds, etc.) as necessary, dissolved or dispersed in water, and anionic water-based paints (including electrodeposition paints) Can be used as In addition, the modified starch can be cross-linked by using a curing agent such as polyepoxide with an acid group to form a cured film excellent in film durability such as processability, water resistance, corrosion resistance, and weather resistance.

酸基を含む澱粉としては、例えば、次の構造式で示されるものが挙げられる。   As starch containing an acid group, what is shown by the following structural formula is mentioned, for example.

化5   5

Figure 2006282960
Figure 2006282960

式中、Rは、澱粉の水酸基と反応した酸基含有残基である。Bは、水酸基、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、又は−OOR10である。なお、該−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、及び−OOR10については、前記又は後記するものと同じ意味を示す。 In the formula, R 6 is an acid group-containing residue reacted with a hydroxyl group of starch. B is a hydroxyl group, —OOR 1 , —OOR 6 , —OOR 7 , —OOR 8 , —OOR 9 , or —OOR 10 . Incidentally, the -OOR 1, -OOR 6, -OOR 7 , -OOR 8, for -OOR 9, and -OOR 10 have the same meanings as those hereinbefore or hereinafter.

該酸基含有残基は、具体的には、酸無水物、ポリカルボン酸、燐酸などの酸基含有化合物と水酸基と反応させた残基である。   The acid group-containing residue is specifically a residue obtained by reacting an acid group-containing compound such as an acid anhydride, polycarboxylic acid, or phosphoric acid with a hydroxyl group.

ポリカルボン酸としては、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する化合物であり、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、マレイン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などがあげられる。また酸無水物としては、これらの無水酸が挙げられる。また、上記した以外にポリカルボン酸樹脂(アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂等)も使用することができる。   The polycarboxylic acid is a compound having two or more carboxyl groups in one molecule. For example, phthalic acid, isophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, maleic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid , Trimellitic acid, pyromellitic acid and the like. Examples of acid anhydrides include these acid anhydrides. In addition to the above, polycarboxylic acid resins (acrylic resins, polyester resins, etc.) can also be used.

この様にして澱粉分子中の水酸基と反応性化合物との反応によりエステル結合を介してカルボキシル基などが導入される。   In this way, a carboxyl group or the like is introduced through an ester bond by the reaction between the hydroxyl group in the starch molecule and the reactive compound.

上記した硬化剤として使用できるポリエポキシドとしては、例えば、従来から公知の1分子中に少なくとも1個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂、例えば、エポキシ基を含有するラジカル重合性モノマー(例えば、(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート)、グリシジル(メタ)アクリレート等)の単独ラジカル重合体、該モノマーとその他のラジカル重合性モノマー(例えば(メタ)アクリル酸の炭素数1〜24のアルキル又はシクロアルキルエステル、スチレン等)との共重合体、エポリードGT300(ダイセル化学工業(株)社製、商品名、3官能脂環式エポキシ樹脂)、エポリードGT400(ダイセル化学工業(株)社製、商品名、4官能脂環式エポキシ樹脂)、EHPE(ダイセル化学工業(株)社製、商品名、3官能脂環式エポキシ樹脂)、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ε−カプロラクタム変性ビスフェノール型エポキシ樹脂、ポリビニルシクロヘキセンジエポキサイド、「エピコート828」、「エピコート1001」、「エピコート1002」、「エピコート1004」、「エピコート1007」および「エピコート1009」(いずれもシェル社製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)等が挙げられる。     Examples of the polyepoxide that can be used as the curing agent described above include conventionally known epoxy resins having at least one epoxy group in one molecule, for example, a radically polymerizable monomer containing an epoxy group (for example, (3,4) -Epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate), glycidyl (meth) acrylate, etc.) homoradical polymers, such monomers and other radical polymerizable monomers (for example, (meth) acrylic acid alkyl or cycloalkyl having 1 to 24 carbon atoms) Ester, styrene, etc.), Epolide GT300 (Daicel Chemical Industries, Ltd., trade name, trifunctional alicyclic epoxy resin), Epolide GT400 (Daicel Chemical Industries, Ltd., trade name) Tetrafunctional alicyclic epoxy resin), EHPE (Daicel Chemical Industries, Ltd.) , Trade name, trifunctional alicyclic epoxy resin), bisphenol type epoxy resin, novolak type epoxy resin, ε-caprolactam modified bisphenol type epoxy resin, polyvinylcyclohexene diepoxide, “Epicoat 828”, “Epicoat 1001”, “Epicoat 1002” ”,“ Epicoat 1004 ”,“ Epicoat 1007 ”and“ Epicoat 1009 ”(all manufactured by Shell, bisphenol A type epoxy resin).

該硬化剤の配合割合は、澱粉中の水酸基1個当たり、硬化剤中の官能基が平均0.001〜2個、特に平均0.01〜1.5個の範囲が好ましい。平均0.001個未満になると耐水性などの被膜性能が低下し、一方平均2個を越えると生分解性が低下するので好ましくない。   The blending ratio of the curing agent is preferably in the range of 0.001 to 2, more preferably 0.01 to 1.5 average functional groups in the curing agent per hydroxyl group in the starch. When the average is less than 0.001, the film performance such as water resistance is deteriorated. On the other hand, when the average is more than 2, the biodegradability is deteriorated.

酸基を含有する変性澱粉に対しては、ポリエポキシドなどの硬化剤を配合して硬化物を得るこことができる。   For the modified starch containing acid groups, a cured product can be obtained by blending a curing agent such as polyepoxide.

本発明で使用する変性澱粉において、澱粉分子中に(ブロック化されても良い)イソシアネート基を有する変性澱粉について以下に述べる。   In the modified starch used in the present invention, the modified starch having an isocyanate group (which may be blocked) in the starch molecule will be described below.

(ブロック化されても良い)イソシアネート基を含む澱粉としては、例えば、次の構造式で示されるものが挙げられる。
化6
Examples of the starch containing an isocyanate group (which may be blocked) include those represented by the following structural formula.
6

Figure 2006282960
Figure 2006282960

式中Rは、澱粉の水酸基と反応した(ブロック化されても良い)イソシアネート基含有ポリイソシアネート化合物の残基である。Dは、水酸基、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、又は−OOR10である。なお、該−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、及び−OOR10については、前記又は後記するものと同じ意味を示す。 In the formula, R 7 is a residue of an isocyanate group-containing polyisocyanate compound that has reacted with a hydroxyl group of starch (may be blocked). D is a hydroxyl group, —OOR 1 , —OOR 6 , —OOR 7 , —OOR 8 , —OOR 9 , or —OOR 10 . Incidentally, the -OOR 1, -OOR 6, -OOR 7 , -OOR 8, for -OOR 9, and -OOR 10 have the same meanings as those hereinbefore or hereinafter.

ブロック化イソシアネート基やイソシアネート基は、水酸基含有化合物(特に生分解性樹脂が好ましく澱粉、セルロースなど)と組合せて硬化塗膜を形成することができる。   A blocked isocyanate group or an isocyanate group can form a cured coating film in combination with a hydroxyl group-containing compound (in particular, a biodegradable resin is preferably starch or cellulose).

ブロック化イソシアネート基やイソシアネート基は、置換度が0.01〜2.5、特に0.1〜2.0である。   The degree of substitution of the blocked isocyanate group and the isocyanate group is 0.01 to 2.5, particularly 0.1 to 2.0.

置換度が0.01未満になると、反応性が劣り、一方2.5を超えると塗膜性能が劣る。   When the degree of substitution is less than 0.01, the reactivity is inferior, and when it exceeds 2.5, the coating film performance is inferior.

該イソシアネート基含有ポリイソシアネート化合物としては、上記した澱粉の水酸基と該水酸基と反応する官能基を有する硬化剤で記載した(ブロック化されていてもよい)ポリイソシアネート化合物と同じものが使用できる。   As the isocyanate group-containing polyisocyanate compound, the same polyisocyanate compound as described above (which may be blocked) having a hydroxyl group of starch and a curing agent having a functional group that reacts with the hydroxyl group can be used.

この様にして澱粉分子中の水酸基と反応性化合物との反応によりウレタン結合を介して(ブロック化されてもよい)イソシアネート基などが導入される。   In this manner, an isocyanate group or the like (which may be blocked) is introduced through a urethane bond by the reaction between the hydroxyl group in the starch molecule and the reactive compound.

(ブロック化されていても良い)イソシアネート基を含有する変性澱粉に対しては、ポリオール化合物やポリオール樹脂(アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、シリコーンポリオール、澱粉など)などの硬化剤を配合することができる。   For the modified starch containing an isocyanate group (which may be blocked), a curing agent such as a polyol compound or a polyol resin (such as an acrylic polyol, a polyester polyol, a silicone polyol, or a starch) can be blended.

該硬化剤の配合割合は、澱粉中の水酸基1個当たり、硬化剤中の官能基が平均0.001〜2個、特に平均0.01〜1.5個の範囲が好ましい。平均0.001個未満になると耐水性などの被膜性能が低下し、一方平均2個を越えると生分解性が低下するので好ましくない。   The blending ratio of the curing agent is preferably in the range of 0.001 to 2, more preferably 0.01 to 1.5 average functional groups in the curing agent per hydroxyl group in the starch. When the average is less than 0.001, the film performance such as water resistance is deteriorated. On the other hand, when the average is more than 2, the biodegradability is deteriorated.

本発明で使用する変性澱粉において、澱粉分子中に酸化重合性基を有する変性澱粉について以下に述べる。   In the modified starch used in the present invention, a modified starch having an oxidative polymerizable group in the starch molecule will be described below.

酸化重合性基を含む澱粉としては、例えば、次の構造式で示されるものが挙げられる。   Examples of the starch containing an oxidatively polymerizable group include those represented by the following structural formula.

酸化重合性基は、非共役2重結合や共役2重結合などの基であって、例えば、重合触媒を配合して空気中に放置することにより硬化塗膜を形成することができる。   The oxidatively polymerizable group is a group such as a non-conjugated double bond or a conjugated double bond. For example, a cured coating film can be formed by blending a polymerization catalyst and leaving it in the air.

酸化重合性基は、置換度が0.01〜2.5、特に0.1〜2.0である。   The degree of substitution of the oxidatively polymerizable group is 0.01 to 2.5, particularly 0.1 to 2.0.

置換度が0.01未満になると、反応性が劣り、一方2.5を超えると塗膜性能が劣る。   When the degree of substitution is less than 0.01, the reactivity is inferior, and when it exceeds 2.5, the coating film performance is inferior.

化7   7

Figure 2006282960
Figure 2006282960

式中R8は、澱粉の水酸基と反応した酸基及び酸化重合性基含有化合物の残基である。Bは、前記と同じ意味である。Eは、水酸基、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、又は−OOR10である。なお、該−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、及び−OOR10については、前記又は後記するものと同じ意味を示す。 In the formula, R8 is a residue of an acid group and an oxidative polymerizable group-containing compound reacted with a hydroxyl group of starch. B has the same meaning as described above. E is a hydroxyl group, —OOR 1 , —OOR 6 , —OOR 7 , —OOR 8 , —OOR 9 , or —OOR 10 . Incidentally, the -OOR 1, -OOR 6, -OOR 7 , -OOR 8, for -OOR 9, and -OOR 10 have the same meanings as those hereinbefore or hereinafter.

該酸基及び酸化重合性基含有化合物としては、具体的には、従来から空気酸化重合により架橋する不飽和脂肪酸を硬化成分として含有するものである。該酸化重合性基の含有量はヨウ素価で35〜90の範囲が好ましい。ヨウ素価が30よりも少ないと、酸化重合能力が不十分になり、硬化性が悪くなる。逆にヨウ素価が100を超えると、変性澱粉の貯蔵安定性が悪くなる。   Specifically, the acid group and oxidatively polymerizable group-containing compound conventionally contains an unsaturated fatty acid that is crosslinked by air oxidative polymerization as a curing component. The content of the oxidative polymerizable group is preferably in the range of 35 to 90 in terms of iodine value. When the iodine value is less than 30, the oxidative polymerization ability becomes insufficient and the curability is deteriorated. Conversely, when the iodine value exceeds 100, the storage stability of the modified starch is deteriorated.

不飽和脂肪酸としては、天然または合成系の不飽和脂肪酸がいずれも使用でき、例えば、桐油、アマニ油、ヒマシ油、脱水ヒマシ油、サフラワー油、トール油、大豆油、ヤシ油から得られる不飽和脂肪酸が挙げられる。   As the unsaturated fatty acid, any natural or synthetic unsaturated fatty acid can be used, for example, an unsaturated fatty acid obtained from tung oil, linseed oil, castor oil, dehydrated castor oil, safflower oil, tall oil, soybean oil, coconut oil. Saturated fatty acids are mentioned.

この様にして澱粉分子中の水酸基と反応性化合物との反応によりエステル結合を介して酸化重合性基などが導入される。   In this way, an oxidatively polymerizable group and the like are introduced through an ester bond by the reaction between the hydroxyl group in the starch molecule and the reactive compound.

該変性澱粉には、乾燥剤を配合することができる。具体的には、オレイン酸等の脂肪族カルボン酸、ナフテン酸等の脂環族カルボン酸を担体としたコバルト塩、マンガン塩、ジルコニウム塩、カルシュウム塩、鉄塩、鉛塩等の金属石鹸を挙げることができる。   A desiccant can be blended in the modified starch. Specific examples include metal soaps such as cobalt salts, manganese salts, zirconium salts, calcium salts, iron salts, lead salts using aliphatic carboxylic acids such as oleic acid and alicyclic carboxylic acids such as naphthenic acid as a carrier. be able to.

該乾燥剤の配合割合は、変性澱粉100重量部当たり、0.001〜20重量部、好ましくは0.1〜10重量部である。0.001重量部未満になると耐水性などの被膜性能が低下し、一方20重量部を越えると生分解性が低下するので好ましくない。   The blending ratio of the desiccant is 0.001 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the modified starch. When the amount is less than 0.001 part by weight, the coating performance such as water resistance is deteriorated. On the other hand, when the amount exceeds 20 parts by weight, the biodegradability is deteriorated.

本発明で使用する変性澱粉において、澱粉分子中にラジカル重合性基を有する変性澱粉について以下に述べる。   In the modified starch used in the present invention, the modified starch having a radical polymerizable group in the starch molecule is described below.

ラジカル重合性基を含む澱粉としては、例えば、次の構造式で示されるものが挙げられる。   As a starch containing a radically polymerizable group, what is shown by the following structural formula is mentioned, for example.

化8   8

Figure 2006282960
Figure 2006282960

式中Rは、澱粉の水酸基と反応する官能基を有する反応性基及びラジカル重合性基含有化合物の残基である。該反応性基としては、例えば、カルボキシル基、イソシアネート基などが包含される。Gは、水酸基、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、又は−OOR10である。なお、該−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、及び−OOR10については、前記又は後記するものと同じ意味を示す。 In the formula, R 9 is a residue of a reactive group having a functional group that reacts with a hydroxyl group of starch and a radical polymerizable group-containing compound. Examples of the reactive group include a carboxyl group and an isocyanate group. G is a hydroxyl group, —OOR 1 , —OOR 6 , —OOR 7 , —OOR 8 , —OOR 9 , or —OOR 10 . Incidentally, the -OOR 1, -OOR 6, -OOR 7 , -OOR 8, for -OOR 9, and -OOR 10 have the same meanings as those hereinbefore or hereinafter.

ラジカル重合性不飽和基は、例えば、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、スチリル基などのラジカル重合性不飽和基が包含され、例えば、硬化触媒(過酸化物触媒など)や活性エネルギー線(放射線、紫外線、可視光線など)により硬化させることができる。   Radical polymerizable unsaturated groups include, for example, radical polymerizable unsaturated groups such as vinyl, acryloyl, methacryloyl, and styryl groups. For example, curing catalysts (peroxide catalysts, etc.) and active energy rays (radiation) , Ultraviolet light, visible light, etc.).

ラジカル重合性不飽和基は、置換度が0.01〜2.5、特に0.1〜2.0である。   The radically polymerizable unsaturated group has a substitution degree of 0.01 to 2.5, particularly 0.1 to 2.0.

置換度が0.01未満になると、反応性が劣り、一方2.5を超えると塗膜性能が劣る。   When the degree of substitution is less than 0.01, the reactivity is inferior, and when it exceeds 2.5, the coating film performance is inferior.

該及びラジカル重合性基含有化合物としては、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリルアミド、アクリルイソシアネート、アクリルメタクリレート、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γーメルカプトプロピルトリメトキシシランなどのモノマーが挙げられる。   Specific examples of the radical-polymerizable group-containing compound include acrylic acid, methacrylic acid, N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide, N-butoxymethylacrylamide, acrylic isocyanate, acrylic methacrylate, vinyltrimethoxysilane, And monomers such as vinyltris (methoxyethoxy) silane, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, and γ-mercaptopropyltrimethoxysilane.

また、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、スピラン樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂に水酸基と反応する官能基(例えば、イソシアネート、無水物基、カルボキシル基など)と反応性基ラジカル重合性不飽和基が導入された樹脂も使用できる。ラジカル重合性不飽和基としては、例えば、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、スチリル基やマレイン酸による基などが包含される。   Also, functional groups that react with hydroxyl groups on resins such as urethane resins, acrylic resins, alkyd resins, polyester resins, silicone resins, fluororesins, spirane resins, polyether resins, and epoxy resins (for example, isocyanate, anhydride groups, carboxyl groups) Etc.) and a reactive group radical polymerizable unsaturated group introduced resin can also be used. Examples of the radical polymerizable unsaturated group include a vinyl group, a (meth) acryloyl group, a styryl group, and a maleic acid group.

この様にして澱粉分子中の水酸基と反応性化合物との反応によりエステル結合、ウレタン結合を介してラジカル重合性不飽和基などが導入される。     In this way, radically polymerizable unsaturated groups and the like are introduced through ester bonds and urethane bonds by the reaction between the hydroxyl groups in the starch molecules and the reactive compounds.

該変性澱粉には、重合触媒を配合することができる。具体的には、ベンゾイルパーオキサイドなどの過酸化物を挙げることができる。   A polymerization catalyst can be blended with the modified starch. Specific examples include peroxides such as benzoyl peroxide.

該重合触媒の配合割合は、変性澱粉100重量部当たり、0.001〜20重量部、好ましくは0.1〜10重量部である。0.001重量部未満になると耐水性などの被膜性能が低下し、一方20重量部を越えると生分解性が低下するので好ましくない。   The blending ratio of the polymerization catalyst is 0.001 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the modified starch. When the amount is less than 0.001 part by weight, the coating performance such as water resistance is deteriorated.

本発明で使用する変性澱粉において、澱粉分子中にアミド基を有する変性澱粉について以下に述べる。   In the modified starch used in the present invention, the modified starch having an amide group in the starch molecule will be described below.

アミド基を含む澱粉としては、例えば、次の構造式で示されるものが挙げられる。   As starch containing an amide group, what is shown by the following structural formula is mentioned, for example.

化9   9

Figure 2006282960
Figure 2006282960

式中R10は、澱粉の水酸基と反応する官能基を有する反応性基及びアミド基含有化合物の残基である。該反応性基としては、例えば、カルボキシル基、アミド基などが包含される。Hは、水酸基、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、又は−OOR10である。なお、該−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、−OOR、及び−OOR10については、前記又は後記するものと同じ意味を示す。 In the formula, R 10 is a residue of a reactive group having a functional group that reacts with a hydroxyl group of starch and an amide group-containing compound. Examples of the reactive group include a carboxyl group and an amide group. H is a hydroxyl group, -OOR 1, -OOR 6, -OOR 7, -OOR 8, -OOR 9, or -OOR 10. Incidentally, the -OOR 1, -OOR 6, -OOR 7 , -OOR 8, for -OOR 9, and -OOR 10 have the same meanings as those hereinbefore or hereinafter.

アミド基は、酸性中和剤(酢酸など)により中和して水に溶解もしくは分散してカチオン系水性塗料(電着塗料も含む)として使用することができる。また、アミド基と反応する硬化剤(ポリエポキシド、ポリ酸など)と組合せて硬化塗膜を形成することができる。   The amide group can be used as a cationic water-based paint (including an electrodeposition paint) after being neutralized with an acidic neutralizer (such as acetic acid) and dissolved or dispersed in water. Further, a cured coating film can be formed in combination with a curing agent (polyepoxide, polyacid, etc.) that reacts with an amide group.

アミド基は、置換度が0.01〜2.5、特に0.1〜2.0である。   Amide groups have a degree of substitution of 0.01 to 2.5, in particular 0.1 to 2.0.

置換度が0.01未満になると、反応性が劣り、一方2.5を超えると塗膜性能が劣る。   When the degree of substitution is less than 0.01, the reactivity is inferior, and when it exceeds 2.5, the coating film performance is inferior.

該反応性基及びアミド基含有化合物としては、具体的には、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ヒドロキシエチルアミノエチルアミン、エチルアミノエチルアミン、メチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノエチルアミン、ジメチルアミノプロピルアミンなどの第1級もしくは第2級ポリアミン等が包含される。   Specific examples of the reactive group and amide group-containing compound include primary or primary compounds such as ethylenediamine, diethylenetriamine, hydroxyethylaminoethylamine, ethylaminoethylamine, methylaminopropylamine, dimethylaminoethylamine, and dimethylaminopropylamine. Secondary polyamines and the like are included.

この様にして澱粉分子中の水酸基と反応性化合物との反応によりアミド結合結合を介してアミノ基などが導入される。     In this way, an amino group or the like is introduced through an amide bond by the reaction between the hydroxyl group in the starch molecule and the reactive compound.

アミド基を含有する変性澱粉に対しては、前記ポリエポキシド、ポリカルボン酸化合物や樹脂などの硬化剤を配合することができる。   For the modified starch containing an amide group, a curing agent such as the polyepoxide, polycarboxylic acid compound or resin can be blended.

該硬化剤の配合割合は、澱粉中の水酸基1個当たり、硬化剤中の官能基が平均0.001〜2個、特に平均0.01〜1.5個の範囲が好ましい。平均0.001個未満になると耐水性などの被膜性能が低下し、一方平均2個を越えると生分解性が低下するので好ましくない。   The blending ratio of the curing agent is preferably in the range of 0.001 to 2, more preferably 0.01 to 1.5 average functional groups in the curing agent per hydroxyl group in the starch. When the average is less than 0.001, the film performance such as water resistance is deteriorated. On the other hand, when the average is more than 2, the biodegradability is deteriorated.

本明明細書における置換度とは、澱粉1分子当たりの置換水酸基の平均値であり、置換度3は澱粉中の水酸基が全てこれらの基に置換したものであり、置換度0.01は澱粉100分子中の水酸基1個がこれらの基に置換したものであることを示す。   The degree of substitution in this specification is the average value of substituted hydroxyl groups per starch molecule, the degree of substitution 3 is that all hydroxyl groups in starch are substituted with these groups, and the degree of substitution 0.01 is 100 molecules of starch. It shows that one hydroxyl group in the group is substituted with these groups.

本発明で使用される上記変性澱粉は、澱粉を除く生分解性樹脂と混合して本発明の硬化型澱粉組成物IIとして使用される。澱粉を除く生分解性樹脂は上記した硬化型澱粉組成物IIに記載のものが使用できる。また、配合割合も上記した範囲で使用できる。
本発明の硬化型澱粉組成物IIにおいて、上記硬化型澱粉組成物が、イソシアネート基含有変性澱粉を使用する場合には、イソシアネート基と反応する硬化剤(例えば、ポリオール等)、上記澱粉を除く生分解性樹脂、上記金属錯体及びβ−ジケトン類、アセト酢酸エステル類、マロン酸エステル類、β位に水酸基を持つケトン類、β位に水酸基を持つアルデヒド類及びβ位に水酸基を持つエステル類から選ばれる上記ブロック剤を配合したものを使用することが好ましい。この様に、イソシアネート硬化型樹脂組成物の硬化触媒として金属錯体を使用し、更に特定のブロック剤を配合することにより、低温硬化性及び塗装作業性に優れた効果を発揮する。
The modified starch used in the present invention is mixed with a biodegradable resin excluding starch and used as the curable starch composition II of the present invention. As the biodegradable resin excluding starch, those described in the above-mentioned curable starch composition II can be used. Moreover, a mixture ratio can also be used in the above-mentioned range.
In the curable starch composition II of the present invention, when the curable starch composition uses an isocyanate group-containing modified starch, a curing agent that reacts with an isocyanate group (for example, a polyol, etc.), Degradable resins, metal complexes and β-diketones, acetoacetic esters, malonic esters, ketones having a hydroxyl group at the β-position, aldehydes having a hydroxyl group at the β-position, and esters having a hydroxyl group at the β-position It is preferable to use a mixture containing the selected blocking agent. As described above, by using a metal complex as a curing catalyst of the isocyanate curable resin composition and further blending a specific blocking agent, an effect excellent in low-temperature curability and coating workability is exhibited.

本発明の硬化型澱粉組成物IIは、有機溶剤系溶媒、水系溶媒に溶解もしくは分散して使用することができる。有機溶剤系塗料で使用する有機溶剤としては、例えば、脂肪族系、芳香族系、エステル系、エーテル系、エステル系、ケトン系、アルコール系、及びこれらの混合系溶剤などが挙げられる。     The curable starch composition II of the present invention can be used by dissolving or dispersing in an organic solvent solvent or an aqueous solvent. Examples of the organic solvent used in the organic solvent-based paint include aliphatic, aromatic, ester, ether, ester, ketone, alcohol, and mixed solvents thereof.

本発明の硬化型澱粉組成物IIは固形状で使用することもできる。   The curable starch composition II of the present invention can be used in a solid state.

固形の場合には粉体塗料や成型材料として使用することができる。粉体塗料として使用する場合には、例えば、平均粒子径が1〜150μm、特に2〜100μmの範囲が好ましい。粉体塗装方法としては、例えば、流動浸漬塗装、静電粉体塗装、コロナ、摩擦帯電塗装などが挙げられる。   When it is solid, it can be used as a powder coating material or a molding material. When used as a powder coating material, for example, the average particle size is preferably in the range of 1 to 150 μm, particularly 2 to 100 μm. Examples of the powder coating method include fluidized immersion coating, electrostatic powder coating, corona, frictional charging coating, and the like.

また、本発明の硬化型澱粉組成物IIにおいて、反応性変性澱粉が酸化重合硬化型(酸化重合性基含有)、常温硬化型(酸化重合性基含有、アミド基など含有)、熱硬化型(酸化重合性基含有、アミド基、酸基、ラジカル重合性基など含有)、及び活性エネルギー線硬化型(ラジカル重合性基含有)などの硬化型組成物の場合には、夫々硬化型タイプに応じて、従来から公知の硬化設備、硬化条件に従って硬化させることができる。   Further, in the curable starch composition II of the present invention, the reactive modified starch is an oxidation polymerization curable type (containing an oxidative polymerizable group), a room temperature curable type (containing an oxidative polymerizable group, an amide group, etc.), a thermosetting type ( In the case of curable compositions such as those containing oxidatively polymerizable groups, amide groups, acid groups, radically polymerizable groups, and the like, and active energy ray curable types (containing radically polymerizable groups), depending on the curable type. Thus, it can be cured according to conventionally known curing equipment and curing conditions.

硬化設備、硬化条件の1例を挙げると、熱硬化型においては、例えば熱風乾燥機、赤外乾燥機、遠赤外乾燥機及びこれらを併用して硬化させることができる。   As an example of curing equipment and curing conditions, in a thermosetting type, for example, a hot air dryer, an infrared dryer, a far infrared dryer, and these can be used in combination.

また、活性エネルギー線硬化の場合、光線の照射源としては、従来から使用されているもの、例えば、電子線、超高圧、高圧、中圧、低圧の水銀灯、ケミカルランプ、カーボンアーク灯、キセノン灯、メタルハライド灯、蛍光灯、タングステン灯、太陽光等の各光源により得られる光源等が挙げられる。熱線としては、例えば半導体レーザー(830nm)、YAGレーザー(1.06μm)、赤外線等が挙げられる。   In the case of active energy ray curing, the light source is conventionally used, for example, electron beam, ultra-high pressure, high pressure, medium pressure, low pressure mercury lamp, chemical lamp, carbon arc lamp, xenon lamp. , A light source obtained from each light source such as a metal halide lamp, a fluorescent lamp, a tungsten lamp, and sunlight. Examples of the heat ray include a semiconductor laser (830 nm), a YAG laser (1.06 μm), and infrared rays.

本発明の硬化型澱粉組成物IIには、必要に応じて、例えば、従来から塗料、接着剤、印刷に配合される添加剤、例えば、上記着色剤、体質顔料、メタリック顔料、着色パール顔料、流動性調整剤、ハジキ防止剤、垂れ止め防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、紫外線安定剤、つや消し剤、艶出し剤、防腐剤、上記以外の硬化促進剤、上記以外の硬化触媒、擦り傷防止剤、消泡剤、上記した溶媒等を特に制限なしに使用することができる。   In the curable starch composition II of the present invention, if necessary, for example, additives conventionally added to paints, adhesives and printing, for example, the above-mentioned colorants, extenders, metallic pigments, colored pearl pigments, Fluidity modifier, anti-repellent agent, anti-sagging agent, UV absorber, antioxidant, UV stabilizer, matting agent, polish, preservative, curing accelerator other than the above, curing catalyst other than the above, scratches Inhibitors, antifoaming agents, the above-mentioned solvents and the like can be used without particular limitation.

該組成物IIは組成物Iと同様に、該澱粉の一部もしくは全部を塗料材料、接着材料、印刷材料、シート材料、積層材料、又は成型材料に使用される樹脂として使用することができる。   In the composition II, like the composition I, a part or all of the starch can be used as a resin used for a coating material, an adhesive material, a printing material, a sheet material, a laminated material, or a molding material.

本発明の硬化型澱粉組成物I及びIIは、例えば、電気部品関係、照明関係、電気素子関係、半導体関係、印刷関係、印刷回路関係、電子通信関係、電力関係等の電気類;計測関係、光学関係、表示関係、音響関係、制御関係、自動販売関係、信号関係、情報記録関係等の物理類;無機化学類、有機化学関係、高分子化学関係、冶金関係、繊維等の化学・冶金・繊維類;分離・混合関係、金属加工関係、塑性加工関係、印刷関係、容器関係、包装関係等の処理・輸送類;農水産関係、食品関係、発酵関係、家庭用品関係、健康・娯楽関係等の生活用品類;機械工学類などの上記材料(例えば、塗料材料、接着材料、印刷材料、シート材料、積層材料及び成型材料等)として使用することができる。   The curable starch compositions I and II of the present invention include, for example, electrical components, illuminations, electrical elements, semiconductors, printing, printed circuits, electronic communication, power, etc. Physics such as optical, display, acoustic, control, vending, signal, information recording, etc .; inorganic chemistry, organic chemistry, polymer chemistry, metallurgy, fiber chemistry, metallurgy, Fibers: Separation / mixing relationship, metal processing relationship, plastic processing relationship, printing relationship, container relationship, packaging relationship, etc. processing / transportation; agriculture / fishery relationship, food relationship, fermentation relationship, household goods relationship, health / entertainment relationship, etc. The above-mentioned materials (for example, paint materials, adhesive materials, printing materials, sheet materials, laminated materials, molding materials, etc.) such as mechanical engineering can be used.

本発明は上記した構成を有することから次の様な効果を発揮する。   Since the present invention has the configuration described above, the following effects are exhibited.

1、炭化水素基で変性された澱粉エステルを塗料用樹脂として使用することにより、澱粉の有機溶剤に対する溶解性を向上させる効果、他の樹脂や硬化剤を配合した場合の相溶性を向上させる効果、塗膜加工性などの塗膜物性を向上させる効果、塗膜に疎水性を付与することにより塗膜の耐水性、耐食性、耐候性などの塗膜の耐久性を向上させることができる。   1. Effect of improving starch solubility in organic solvents by using starch ester modified with hydrocarbon group as coating resin, effect of improving compatibility when other resins and curing agents are blended The durability of the coating film, such as the water resistance, corrosion resistance, and weather resistance of the coating film, can be improved by imparting hydrophobicity to the coating film properties such as coating film processability.

2、変性澱粉として、酸基、ブロック化イソシアネート基、イソシアネート基、酸化重合性基、ラジカル重合性不飽和基、アミド基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有する反応性基を付与することにより、この反応性基と相補的に反応する官能基を有する硬化剤または触媒を用いて変性澱粉を架橋させて、加工性、耐水性、耐食性、耐候性などの塗膜の耐久性に優れた硬化塗膜を形成することもできる。   2. By giving a reactive group having at least one substituent selected from an acid group, a blocked isocyanate group, an isocyanate group, an oxidation polymerizable group, a radical polymerizable unsaturated group, and an amide group as a modified starch Curing with excellent durability of the coating film such as processability, water resistance, corrosion resistance, and weather resistance by crosslinking the modified starch using a curing agent or catalyst having a functional group that reacts in a complementary manner with this reactive group A coating film can also be formed.

3、 酸基又はアミド基を含有するものは、必要に応じて塩基性化合物又は酸性化合物により中和し水に溶解もしくは分散してアニオン系水性塗料(酸基)、又はカチオン系水性塗料(アミド基)として使用することができる。   3. An acid group or an amide group containing an anionic water-based paint (acid group) or a cationic water-based paint (amide) by neutralizing with a basic compound or an acidic compound and dissolving or dispersing in water as necessary. Group).

4、本発明で配合される澱粉を除く生分解性樹脂は、澱粉や変性澱粉と併用することにより本発明の硬化性樹脂組成物の生分解性速度を調整したり、被膜の外観、性能などを向上させることができる。特に、澱粉を除く生分解性樹脂として繊維素系樹脂が好ましく、更にセルロースの硝酸エステルであるニトロセルロースは、澱粉や変性澱粉との相溶性に優れるので外観に優れた被膜が形成でき、そしてプラスチックなどの素材に対する付着性、耐久性、リコート性等の性能が優れたものとなるのでこのものを使用することが好ましい。
5、本発明で配合される金属錯体及び特定のブロック剤はイソシアネート硬化型樹脂組成物において、低温硬化性及びポットライフ(塗装作業性)の相反する性質を満足させるものである。
4. The biodegradable resin excluding starch blended in the present invention is used in combination with starch or modified starch to adjust the biodegradability rate of the curable resin composition of the present invention, the appearance of the film, the performance, etc. Can be improved. In particular, a cellulose resin is preferable as a biodegradable resin excluding starch, and nitrocellulose, which is a nitrate ester of cellulose, is excellent in compatibility with starch and modified starch, so that it can form a coating with excellent appearance, and plastic. It is preferable to use this material because it has excellent properties such as adhesion to materials such as, durability, and recoatability.
5. The metal complex and the specific blocking agent blended in the present invention satisfy the conflicting properties of low temperature curability and pot life (coating workability) in the isocyanate curable resin composition.

本発明について実施例を掲げて詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in detail with reference to examples. In addition, this invention is not limited to the following Example.

製造例1 (変性澱粉樹脂1)
ハイアミロースコーンスターチ(水酸基価500mgKOH/g、ピーク分子量4000)25gをジメチルスルホキシド(DMSO)200gに懸濁させ、攪拌しながら90℃まで昇温し、20分間その温度に保持して糊化させる。この溶液に重炭酸ナトリウム20gを触媒として添加し、90℃を維持してラウリン酸ビニル(C12)7gを添加し、その温度で1時間反応させた。次に、更に酢酸ビニル(C)15gを添加して、同じく80℃で1時間反応させる。その後、反応液を水道水中に流し込んで高速攪拌・粉砕を行い、濾過・脱水乾燥し、次いで、このもの40gをメチルエチルケトン60gで溶解し、不揮発分40重量%のエステル化された澱粉樹脂1を得た。 該澱粉置換誘導体Bの水酸基価は140mgKOH/g、脂肪族置換度は約1であった。
Production Example 1 (Modified starch resin 1)
25 g of high amylose corn starch (hydroxyl value 500 mg KOH / g, peak molecular weight 4000) is suspended in 200 g of dimethyl sulfoxide (DMSO), heated to 90 ° C. with stirring, and held at that temperature for 20 minutes for gelatinization. To this solution, 20 g of sodium bicarbonate was added as a catalyst, 7 g of vinyl laurate (C 12 ) was added while maintaining the temperature at 90 ° C., and the mixture was reacted at that temperature for 1 hour. Next, 15 g of vinyl acetate (C 2 ) is further added and reacted at 80 ° C. for 1 hour. Thereafter, the reaction solution is poured into tap water, stirred and pulverized at high speed, filtered, dehydrated and dried, and then 40 g of this is dissolved in 60 g of methyl ethyl ketone to obtain an esterified starch resin 1 having a nonvolatile content of 40% by weight. It was. The starch-substituted derivative B had a hydroxyl value of 140 mgKOH / g and an aliphatic substitution degree of about 1.

製造例2 (変性澱粉樹脂2)
エステル化澱粉(日本コーンスターチ株式会社製、商品名、CP7CLL、水酸基価90mgKOH/g、DSCで実測したTg89℃、ピーク分子量140000)30gを酢酸ブチル70gで溶解して固形分30重量%のものを得た。
Production Example 2 (Modified starch resin 2)
Esterified starch (manufactured by Nippon Corn Starch Co., Ltd., trade name, CP7CLL, hydroxyl value 90 mgKOH / g, Tg 89 ° C. measured by DSC, peak molecular weight 140000) 30 g was dissolved in 70 g of butyl acetate to obtain a solid content of 30% by weight. It was.

製造例3 (生分解性樹脂1)
ニトロセルロース(エス・エヌ・ピー・イー・ジャパン株式会社製、商品名HIG2、窒素含有量11.5%、酸分0.03以下、水分4%以下、粘度2.0{固形分12.2%酢酸ブチル溶解で測定}、不揮発分70%)43gを酢酸ブチル57gで溶解して固形分20重量%のものを得た。
Production Example 3 (Biodegradable resin 1)
Nitrocellulose (manufactured by SNP Japan Co., Ltd., trade name HIG2, nitrogen content 11.5%, acid content 0.03 or less, water content 4% or less, viscosity 2.0 {measured by dissolving 12.2% solid content in butyl acetate}, (Non-volatile content: 70%) 43 g was dissolved in 57 g of butyl acetate to obtain a solid content of 20% by weight.

製造例4 (生分解性樹脂2)
ニトロセルロース(エス・エヌ・ピー・イー・ジャパン株式会社製、商品名HIG7、窒素含有量11.5%、酸分0.03以下、水分4%以下、粘度6.5{固形分12.2%酢酸ブチル溶解で測定}、不揮発分70%)43gを酢酸ブチル57gで溶解して固形分約20重量%のものを得た。
Production Example 4 (Biodegradable resin 2)
Nitrocellulose (manufactured by SNP Japan Co., Ltd., trade name HIG7, nitrogen content 11.5%, acid content 0.03 or less, moisture 4% or less, viscosity 6.5 {measured by dissolving 12.2% solid content in butyl acetate}, (Non-volatile content: 70%) 43 g was dissolved in butyl acetate (57 g) to obtain a solid content of about 20% by weight.

実施例1
上記澱粉樹脂1を150g、生分解性樹脂1を150g、トリレンジイソシアネート25g、アセチルアセトン(ブロック剤)5g、K-KAT XC-5218を10g配合した混合物を酢酸ブチル26.7gで希釈して固形分約30重量%の実施例1の硬化性樹脂組成物1を製造した。
Example 1
150 g of starch resin 1, 150 g of biodegradable resin 1, 25 g of tolylene diisocyanate, 5 g of acetylacetone (blocking agent) and 10 g of K-KAT XC-5218 were diluted with 26.7 g of butyl acetate to obtain a solid content of about 30% by weight of the curable resin composition 1 of Example 1 was produced.

実施例2〜9
実施例1と同様に表1の配合に従って固形分30重量%の硬化性樹脂組成物2〜9を製造した。
Examples 2-9
In the same manner as in Example 1, curable resin compositions 2 to 9 having a solid content of 30% by weight were produced according to the formulation shown in Table 1.

比較例1
実施例2において、硬化触媒をジブチルスズジラウレート0.1gに変更した以外は、実施例2と同様にして比較例の硬化性樹脂組成物を製造した。
Comparative Example 1
A curable resin composition of a comparative example was produced in the same manner as in Example 2 except that the curing catalyst was changed to 0.1 g of dibutyltin dilaurate in Example 2.

比較例2
実施例2において、アセチルアセトンを除いた以外は、実施例2と同様にして比較例2の硬化性樹脂組成物を製造した。
Comparative Example 2
In Example 2, the curable resin composition of Comparative Example 2 was produced in the same manner as Example 2 except that acetylacetone was omitted.

比較例3
実施例2において、生分解性樹脂1を除いた以外は、実施例2と同様にして比較例3の硬化性樹脂組成物を製造した。
配合を表1に示す。
Comparative Example 3
A curable resin composition of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 2 except that the biodegradable resin 1 was omitted in Example 2.
The formulation is shown in Table 1.

Figure 2006282960
Figure 2006282960

上記表1に記載の原料は次の意味を示す。
TDI:トリレンジイソシアネート
HMDI系:ヘキサメチレンジイソシアネートの3量体
LTI:リジントリイソシアネート
アルミキレート:アルミニウムトリスアセチルアセトネート
ALCH:アルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレート
K-KAT XC-5218:キング・インダストリ・INC、製品、商品名、アルミニウム錯体タイプ触媒
K-KATXC-6212:キング・インダストリ・INC、製品、商品名、ジルコニウム錯体タイプ触媒
DBTDL:ジブチル錫ジラウリレート
実施例及び比較例の試験結果を表2に挙げる。
表2における試験条件は次の通りである。
The raw materials described in Table 1 have the following meanings.
TDI: tolylene diisocyanate HMDI system: trimer of hexamethylene diisocyanate LTI: lysine triisocyanate aluminum chelate: aluminum trisacetylacetonate ALCH: aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate
K-KAT XC-5218: King Industry, INC, Products, Trade Name, Aluminum Complex Type Catalyst
K-KATXC-6212: King Industry INC, product, trade name, zirconium complex type catalyst DBTDL: dibutyltin dilaurate Test results of Examples and Comparative Examples are listed in Table 2.
The test conditions in Table 2 are as follows.

ポットライフ:上記樹脂組成物を30℃の恒温室に密閉貯蔵し、増粘してプリン状になるまでの時間を調べた。   Pot life: The above resin composition was hermetically stored in a constant temperature room at 30 ° C., and the time until it thickened and became pudding was examined.

塗装板作成:
塗装板A:リン酸亜鉛処理鋼板に上記の樹脂組成物を乾燥膜厚が約30μmになるようにエアースプレー塗装を行い、板温度が60℃で30分間保持されるように加熱硬化を行って塗装基材を作成した。
Paint board creation:
Paint plate A: The above-mentioned resin composition is applied to the zinc phosphate-treated steel plate by air spray coating so that the dry film thickness is about 30 μm, and heat-cured so that the plate temperature is maintained at 60 ° C. for 30 minutes. A painted substrate was prepared.

試験板B:ABS樹脂板に上記の樹脂組成物を乾燥膜厚が約30μmになるようにエアースプレー塗装を行い、板温度が60℃で30分間保持されるように加熱硬化を行って塗装基材を作成した。   Test plate B: The above resin composition was applied to an ABS resin plate by air spraying so that the dry film thickness was about 30 μm, and heat-cured so that the plate temperature was maintained at 60 ° C. for 30 minutes, and then the coating base Made the material.

被膜外観:被膜表面の艶、平滑性を評価した。○:良好、△:艶がなく劣る、×:艶及び平滑性が劣る。   Coating appearance: The gloss and smoothness of the coating surface were evaluated. ○: Good, Δ: Inferior without gloss, ×: Inferior gloss and smoothness.

硬化性:塗膜表面をアセトン溶剤を含浸させたガ−ゼを指先で強く払拭し、艶が低下した回数(1往復で1回)で評価した。
鉛筆硬度:JIS K−5500−5−4 に規定する鉛筆引っかき硬度(すり傷、及びヤブレ)による評価を行なった。
Curability: A gauze impregnated with an acetone solvent on the surface of the coating film was wiped off with a fingertip, and evaluation was performed by the number of times the gloss decreased (once in one reciprocation).
Pencil hardness: An evaluation was performed based on pencil scratch hardness (scratches and jade) defined in JIS K-5500-5-4.

付着性:JIS K−5500−5−6 に規定する付着性(クロスカット)による評価を行なった。クロスカットの間隔は1mmで行った。試験結果の分類は該規定に従って0(剥がれなく良好)〜4(剥がれ面積が55%以上で劣る)の5段階で行った。
結果を表2に示す。
Adhesiveness: Evaluation based on adhesiveness (cross cut) defined in JIS K-5500-5-6 was performed. The cross cut interval was 1 mm. The classification of the test results was performed in five stages from 0 (good without peeling) to 4 (poor when the peeled area was 55% or more) according to the regulations.
The results are shown in Table 2.

Figure 2006282960
Figure 2006282960

本発明の硬化型澱粉組成物は、ポットライフ、硬化性、プラスチック塗膜用に利用できる。 The curable starch composition of the present invention can be used for pot life, curability, and plastic coating.

Claims (6)

澱粉、及び該澱粉分子中に含まれる少なくとも1個の水酸基と相補的に反応する官能基を有する硬化剤及び澱粉を除く生分解性樹脂との混合物であることを特徴とする硬化型澱粉組成物。 A curable starch composition comprising a starch, a curing agent having a functional group that reacts complementarily with at least one hydroxyl group contained in the starch molecule, and a biodegradable resin excluding the starch. . 上記硬化型澱粉組成物が、澱粉、ポリイソシアネート硬化剤、澱粉を除く生分解性樹脂、金属錯体及びβ−ジケトン類、アセト酢酸エステル類、マロン酸エステル類、β位に水酸基を持つケトン類、β位に水酸基を持つアルデヒド類及びβ位に水酸基を持つエステル類から選ばれるブロック剤を含有してなる請求項1に記載の硬化型澱粉組成物。 The curable starch composition is starch, polyisocyanate curing agent, biodegradable resin excluding starch, metal complex and β-diketone, acetoacetate ester, malonate ester, ketone having a hydroxyl group at β-position, The curable starch composition according to claim 1, comprising a blocking agent selected from aldehydes having a hydroxyl group at the β-position and esters having a hydroxyl group at the β-position. 澱粉分子中に炭化水素基、酸基、ブロック化イソシアネート基、イソシアネート基、酸化重合性基、ラジカル重合性不飽和基、アミド基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有する変性澱粉及び澱粉を除く生分解性樹脂との混合物であることを特徴とする硬化型澱粉組成物。 Excluding modified starch and starch having at least one substituent selected from a hydrocarbon group, an acid group, a blocked isocyanate group, an isocyanate group, an oxidation polymerizable group, a radical polymerizable unsaturated group and an amide group in the starch molecule A curable starch composition, which is a mixture with a biodegradable resin. 上記硬化型澱粉組成物が、イソシアネート基含有変性澱粉、イソシアネート基と反応する硬化剤、澱粉を除く生分解性樹脂、金属錯体及びβ−ジケトン類、アセト酢酸エステル類、マロン酸エステル類、β位に水酸基を持つケトン類、β位に水酸基を持つアルデヒド類及びβ位に水酸基を持つエステル類から選ばれるブロック剤を含有してなる請求項3に記載の硬化型澱粉組成物。 The curable starch composition is an isocyanate group-containing modified starch, a curing agent that reacts with an isocyanate group, a biodegradable resin excluding starch, a metal complex and a β-diketone, an acetoacetate, a malonate, a β-position The curable starch composition according to claim 3, comprising a blocking agent selected from ketones having a hydroxyl group, aldehydes having a hydroxyl group at the β-position, and esters having a hydroxyl group at the β-position. 澱粉を除く生分解性樹脂が、繊維素系樹脂である請求項1〜4のいずれかに記載の硬化型澱粉組成物。 The curable starch composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the biodegradable resin excluding starch is a fiber-based resin. 繊維素系樹脂が、ニトロセルロースである請求項1〜5のいずれかに記載の硬化型澱粉組成物。
The curable starch composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the fiber-based resin is nitrocellulose.
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