Alkyd resin

Alkyd resin, complex oil-modified polyester, which serves as film forming agent in some paint and clear coatings. 1920年代に開発されたアルキドベースのエナメル塗料は、かつて最も重要な表面塗料の一つでした。 しかし、揮発性有機溶剤が含まれていることや、外壁の耐久性が低いことから、新しいポリマー系塗料(特に水性ラテックス塗料)に押され気味である。 それでもなお、アルキドは低性能の工業用塗料や室内塗料に使用されています。

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主要な工業用ポリマー。 アルキドとオイルフリーコーティング用ポリエステル
アルキド(アルキド樹脂)は、塗料産業向けに製造されている非常に複雑なネットワークポリエステルです。 アルキル(アルコールの化学的略語)と酸からなるアルキドという名前は、一般にグリセロールなどのアルコールとジカルボン酸またはその無水物(たとえば無水フタル酸)の重合反応に基づく樹脂の化学的起源を示しています。 グリセロールと無水フタル酸を反応させてポリエステルグリプタールを形成する。 この反応は、以下のように表すことができる。

エステル形成化合物に桐油、亜麻仁油、脱水ヒマシ油などの不飽和油を加えると、脂肪酸側基を有する分岐ポリエステルになる。

典型的なアルキド塗料は、塗膜を形成する油変性ポリエステル、塗布を助けるヘキサンやミネラルスピリットなどの溶剤、乾燥反応を触媒する金属ナフテン酸塩、色を与え塗膜表面を隠すための顔料で構成されています。 配合される油分はさまざまである。 ロングオイル・アルキドは60重量%の脂肪酸を含み、ミディアムオイル・アルキドは40〜60%の脂肪酸を含み、ショートオイル・アルキドは40%未満を含んでいます。 揮発性有機化合物の大気中への放出を制限する規制があるため、アルキドコーティングの使用は減少している。 このような規制に対応するため、アルキドは分子に遊離酸基を付加することで水還元性を持たせることができる。 アンモニアなどの塩基の存在下で、これらの基によってポリマーは有機溶媒ではなく水に可溶化される。 通常、安定した溶液を維持するためには2-ブトキシエタノールなどの共溶媒が必要であり、この条件下ではアルキドポリマー鎖の基本であるエステル結合が加水分解により切断されやすくなっている。 この場合、鎖に加水分解安定性を与えるために、しばしば特別なモノマーが選ばれます。

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表面コーティング産業において、ポリエステルという名称は、単独で使用される場合、天然油の改質剤を含まないポリエステルを示します。 このようなポリエステルは、コーティングに広く使用されています。 ポリマーは直鎖構造を持つことができるが、分岐していることが多く、通常、高性能なフィルムを形成するために架橋することができる比較的低分子量な形態である。 ポリエステルを過剰なアルコールの存在下で合成すると、分子上に水酸基を持つ傾向があり、この水酸基を介してイソシアネート、エポキシ、メラミン化合物と反応させて架橋させることが可能である。 重合時に有機酸が過剰に存在すると、ポリエステルはカルボキシル末端基を持つようになり、これがエポキシ、メラミン、アミン基との架橋の部位となることができる。 鎖に遊離酸基を持つポリエステルは、アルキッドと同様に水に還元可能な形態に可溶化することができる。 この場合も、得られた系の加水分解安定性を考慮する必要があります。

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