カーボンニュートラルおよびカーボンピーク目標（いわゆる「二酸化炭素二元目標」）の達成という概念は、中国が世界のリーダーとして果たす役割を示すものであり、中国の各産業における変革を促しています。特に炭素排出管理が中心的課題となっており、塗料分野の企業にとっても、新製品開発では性能向上と揮発性有機化合物（VOCs）の低減を両立させることが最優先課題となっています。
アクリルポリウレタン塗料は、屋外用の防食上塗り塗料として広く使用されています。しかし、現在使用されている一部の樹脂は固形分が低く、塗膜の厚みが不足するほか、有機揮発性物質の放出による環境汚染の問題があります。技術の進歩により固形分80％のヒドロキシプロピル樹脂も登場していますが、高粘度で反応性が低いため、依然として大量の溶剤使用が必要です。その結果、塗料中の固形分は最大でも70％程度に留まり、依然として多量のVOCが放出される可能性があります。
ポリアスパルティックエステル樹脂、一般にポリアスパルティック樹脂として知られるこの材料は、無溶剤・低粘度であり、優れた耐候性、耐食性、耐摩耗性を示します。近年では、防水、防食、床材など、さまざまな用途で広く注目されるようになっています。
化学的には、ポリアスパルティック樹脂は脂肪族第二級アミンであり、マレイン酸エステルと一次ジアミンのマイケル付加反応によって合成される材料です。合成の原理は以下の図に示されています：
ポリアスパルティック樹脂合成の反応原理
主鎖構造（X）としてさまざまなジアミン骨格を選択でき、一般的なポリアスパルティック樹脂の主鎖構造（X）には以下のようなものがあります：
ポリアスパルティック樹脂主鎖（X）構造
異なる特性を持つポリアスパルティック樹脂を選択することで、アクリルポリウレタン塗料の性能をさまざまな要求に応じて調整することができます。一般的に、アクリルポリウレタン系にポリアスパルティック樹脂を用いることで、次のような利点が得られます：
1.粘度とVOC含有量の低減：
ポリアスパルティック樹脂は、通常固形分が約96％であり、ヒドロキシプロピル樹脂と相溶性があります。ヒドロキシプロピル系塗料に配合することで、塗料システムの固形分を高め、施工時には最大85％に達することが可能です。分子粘度が60〜1000 cpsの低粘度アミン化合物であるポリアスパルティック樹脂は、塗料混合物を効果的に希釈し、VOC量を低減するとともに塗膜厚の向上にも寄与します。
2.乾燥速度の向上：
アクリルポリウレタン塗料は、通常乾燥に約24時間を要します。低温条件下や水酸基活性が低い場合には、高温焼付けが必要となることも少なくありません。これに対し、ポリアスパルティック樹脂はHDIトリマーと組み合わせることで、ゲル化時間を2〜130分の範囲で調整できます。その分子構造には立体障害を有する第二級アミノ基が含まれており、水酸基よりも反応性に優れています。ヒドロキシプロピル樹脂と併用することで乾燥速度を高め、数時間以内に研磨・研削が可能な十分な硬度に達します。さらに、低温環境（-15℃）でも焼付けを行わずに常温乾燥が可能であり、省エネルギーと排出削減にもつながります。
これらの特性は実験によって確認されています。塗膜は、展新（Zhanxin）の高固形分ヒドロキシアクリル樹脂1753と、Feiyang独自のポリアスパルティック樹脂F420を、HDIトリマーと特定の比率で混合して作製されました。その結果、前述した性能上の利点が実証されました。
試験結果によれば、ポリアスパルティック樹脂はアクリルポリウレタン塗料の固形分、乾燥速度、および機械的特性を大幅に向上させることが示されています。求める性能要件に応じて、さまざまなポリアスパルティック樹脂をヒドロキシプロピル樹脂と配合することで、目的に応じた特性を持つ塗料を設計することが可能です。
このアプローチは現在、自動車補修、航空、重機、屋外鋼構造物などの分野で広く活用されています。カーボンニュートラル目標の実現と、より持続可能な未来の推進に大きく貢献しています。
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