JP2010285459A - Coating composition and method for forming coating film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、新規な耐擦り傷性及び耐酸性に優れる塗料組成物に関する。 The present invention relates to a novel coating composition having excellent scratch resistance and acid resistance.
自動車車体等の被塗物に塗装される塗料には、耐擦り傷性、耐酸性、耐汚染性、仕上り外観等の塗膜性能に優れることが要求されている。 A paint to be applied to an object such as an automobile body is required to have excellent coating film performance such as scratch resistance, acid resistance, stain resistance, and finished appearance.
従来、上記被塗物用の塗料として、メラミン架橋系塗料が汎用されている。メラミン架橋系塗料は、水酸基含有樹脂及び架橋剤であるメラミン樹脂を含有する塗料であり、加熱硬化時の架橋密度が高く、耐擦り傷性、仕上り性等の塗膜性能に優れている。しかし、この塗料には、メラミン架橋結合が酸性雨により加水分解され易く、塗膜の耐酸性が劣るという問題がある。 Conventionally, a melamine cross-linking coating material has been widely used as the coating material for the object. The melamine cross-linking paint is a paint containing a hydroxyl group-containing resin and a melamine resin as a cross-linking agent, has a high cross-linking density at the time of heat curing, and is excellent in coating film performance such as scratch resistance and finish. However, this paint has a problem that the melamine cross-linking is easily hydrolyzed by acid rain, and the acid resistance of the coating film is poor.
耐擦り傷性に優れた組成物として、アクリル樹脂等の水酸基含有樹脂を基体樹脂とし、ポリイソシアネート化合物を架橋剤とするウレタン架橋系に、ポリカーボネートジオール(ポリオール)を適用した塗料組成物(樹脂コーティング剤)が開示されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3)。 As a composition excellent in scratch resistance, a paint composition (resin coating agent) in which a polycarbonate diol (polyol) is applied to a urethane crosslinking system using a hydroxyl group-containing resin such as an acrylic resin as a base resin and a polyisocyanate compound as a crosslinking agent (For example, Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3).
しかしながら、一般にポリカーボネートジオール(ポリオール)は、上記基体樹脂との相溶性が良好ではなく仕上り外観に欠陥を生じやすいという問題があった。 However, generally, the polycarbonate diol (polyol) has a problem that the compatibility with the base resin is not good and defects in the finished appearance are likely to occur.
例えば、自動車の上塗塗装において広く採用されている、メタリックベース塗膜及びクリヤ塗膜からなる2コート1ベーク仕様の塗装におけるクリヤ塗料として使用する場合、特に、低分子量のポリカーボネートジオール(ポリオール)を使用すると、未硬化のベース塗膜上にクリヤ塗料を塗装した際のベース塗膜層とクリヤ塗膜層との混層により、メタリック仕上り感等の仕上り外観が不十分となるという問題があった。 For example, when used as a clear coating in a 2-coat, 1-bake coating consisting of a metallic base coating and a clear coating, which is widely used in automotive top coating, especially low molecular weight polycarbonate diol (polyol) is used. As a result, there is a problem that the finished appearance such as metallic finish is insufficient due to the mixed layer of the base coating layer and the clear coating layer when the clear coating is applied onto the uncured base coating.
本発明の目的は、耐擦り傷性、耐酸性、仕上り外観のいずれにも優れる硬化塗膜を形成することができる塗料組成物を提供することにある。 The objective of this invention is providing the coating composition which can form the cured coating film which is excellent in all of abrasion resistance, acid resistance, and finished appearance.
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を行なった結果、特定範囲の水酸基価及び重量平均分子量を有する水酸基含有樹脂(A)、ポリイソシアネート化合物(B)、及び特定のポリカーボネートジオールと酸無水物との反応により得られるカルボキシル基を有する特定範囲の酸価及び数平均分子量の反応生成物(c−1)と、ポリエポキシ化合物(c−2)とを付加反応して得られる特定範囲の水酸基価及び数平均分子量を有する水酸基含有反応生成物(C)を含有する塗料組成物により上記の目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a hydroxyl group-containing resin (A), a polyisocyanate compound (B) having a hydroxyl value and a weight average molecular weight within a specific range, and a specific polycarbonate diol, Specificity obtained by addition reaction of a reaction product (c-1) having a specific range of acid value and number average molecular weight having a carboxyl group obtained by reaction with an acid anhydride, and a polyepoxy compound (c-2) The inventors have found that the above object can be achieved by a coating composition containing a hydroxyl group-containing reaction product (C) having a hydroxyl value and a number average molecular weight in the range, and have completed the present invention.
即ち、本発明は、水酸基価80〜200mgKOH/g、重量平均分子量2500〜40000である水酸基含有樹脂(A)、ポリイソシアネート化合物(B)、及び炭素数2〜10のジオールにカルボニル化剤を反応させて得られるポリカーボネートジオールと酸無水物とをハーフエステル化反応して得られる、酸価10〜120mgKOH/g及び数平均分子量400〜2500のカルボキシル基含有反応生成物(c−1)と、ポリエポキシ化合物(c−2)とを付加反応して得られる水酸基価30〜150mgKOH/g、数平均分子量1000〜12000の水酸基含有反応生成物(C)を含有する塗料組成物を提供するものである。 That is, in the present invention, a carbonylating agent is reacted with a hydroxyl group-containing resin (A) having a hydroxyl value of 80 to 200 mg KOH / g and a weight average molecular weight of 2500 to 40000, a polyisocyanate compound (B), and a diol having 2 to 10 carbon atoms. A carboxyl group-containing reaction product (c-1) having an acid value of 10 to 120 mgKOH / g and a number average molecular weight of 400 to 2500, obtained by half-esterifying a polycarbonate diol and an acid anhydride obtained by A coating composition containing a hydroxyl group-containing reaction product (C) having a hydroxyl value of 30 to 150 mgKOH / g and a number average molecular weight of 1000 to 12000 obtained by addition reaction with an epoxy compound (c-2) is provided. .
また、本発明は、被塗物に順次、少なくとも1層の着色ベースコート塗料及び少なくとも1層のクリヤコート塗料を塗装することにより複層塗膜を形成する方法であって、最上層のクリヤコート塗料として上記記載の塗料組成物を塗装することを特徴とする上塗複層塗膜形成方法を提供するものである。 The present invention also relates to a method of forming a multilayer coating film by coating at least one layer of a colored base coat paint and at least one layer of a clear coat paint on an object to be coated. The above-mentioned coating composition is applied, and a method for forming an overcoat multilayer coating film is provided.
本発明の塗料組成物は、水酸基含有樹脂(A)、ポリイソシアネート化合物(B)、及び特定のポリカーボネートジオールと酸無水物との反応により得られるカルボキシル基を有する特定範囲の酸価及び数平均分子量の反応生成物(c−1)と、ポリエポキシ化合物(c−2)とを付加反応して得られる特定範囲の水酸基価及び数平均分子量を有する水酸基含有反応生成物(C)を含有することを特徴とするものである。 The coating composition of the present invention comprises a hydroxyl group-containing resin (A), a polyisocyanate compound (B), and a specific range of acid values and number average molecular weights having a carboxyl group obtained by a reaction between a specific polycarbonate diol and an acid anhydride. A hydroxyl group-containing reaction product (C) having a hydroxyl value and a number average molecular weight in a specific range obtained by addition reaction of the reaction product (c-1) with the polyepoxy compound (c-2). It is characterized by.
本発明の塗料組成物によれば、水酸基含有反応生成物(C)が有するポリカーボネートジオール由来のカーボネート結合により機械的強度等の塗膜物性を向上させることができ、水酸基含有樹脂(A)及び水酸基含有反応生成物(C)の水酸基と、ポリイソシアネート化合物(B)のイソシアネート基との反応によるウレタン結合及び上記カーボネート結合が、耐加水分解性に優れることから、耐擦り傷性、耐酸性のいずれにも優れた硬化塗膜を形成することができる。 According to the coating composition of the present invention, film properties such as mechanical strength can be improved by the carbonate bond derived from the polycarbonate diol of the hydroxyl group-containing reaction product (C), and the hydroxyl group-containing resin (A) and the hydroxyl group can be improved. Since the urethane bond by the reaction of the hydroxyl group of the contained reaction product (C) and the isocyanate group of the polyisocyanate compound (B) and the carbonate bond are excellent in hydrolysis resistance, it can be either scratch-resistant or acid-resistant. Can also form excellent cured coatings.
また、ポリカーボネートジオールをそのまま使用することによる基体樹脂及び架橋剤との相溶性不良に起因する仕上り外観の低下が生じることがなく、2コート1ベーク仕様の塗装におけるクリヤ塗料として使用した場合の上記ベース塗膜層とクリヤ塗膜層との混層によるメタリック仕上り感等の仕上り外観の低下も生じることがないことから、仕上り外観の良好な塗膜を得ることができるという効果を奏する。 Further, the use of the polycarbonate diol as it is does not cause a decrease in the finished appearance due to poor compatibility with the base resin and the cross-linking agent, and the above base when used as a clear paint in 2-coat 1-bake coating Since there is no deterioration in the finished appearance such as a metallic finish feeling due to the mixed layer of the coating film layer and the clear coating film layer, there is an effect that a coating film having a good finished appearance can be obtained.
以下、本発明の塗料組成物(以下、「本塗料」ということがある。)及び複層塗膜形成方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the coating composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present coating”) and the method for forming a multilayer coating film will be described in detail.
本発明の塗料組成物は、特定範囲の水酸基価及び重量平均分子量を有する水酸基含有樹脂(A)、ポリイソシアネート化合物(B)、及び特定のポリカーボネートジオールと酸無水物との反応により得られるカルボキシル基を有する特定範囲の酸価及び数平均分子量の反応生成物(c−1)と、ポリエポキシ化合物(c−2)とを付加反応して得られる特定範囲の水酸基価及び数平均分子量を有する水酸基含有反応生成物(C)を含有することを特徴とする塗料組成物である。
水酸基含有樹脂(A)
本発明の塗料組成物の水酸基含有樹脂(A)は、水酸基価が80〜200mgKOH/g、重量平均分子量が2500〜40000の水酸基含有樹脂である。
The coating composition of the present invention comprises a hydroxyl group-containing resin (A) having a hydroxyl value and a weight average molecular weight within a specific range, a polyisocyanate compound (B), and a carboxyl group obtained by a reaction between a specific polycarbonate diol and an acid anhydride. Hydroxyl group having a specific range of hydroxyl value and number average molecular weight obtained by addition reaction of a reaction product (c-1) having a specific range of acid value and number average molecular weight with a polyepoxy compound (c-2) It is a coating composition characterized by containing a contained reaction product (C).
Hydroxyl-containing resin (A)
The hydroxyl group-containing resin (A) of the coating composition of the present invention is a hydroxyl group-containing resin having a hydroxyl value of 80 to 200 mgKOH / g and a weight average molecular weight of 2500 to 40000.
水酸基含有樹脂(A)は水酸基価が80〜200mgKOH/g、重量平均分子量が2500〜40000の範囲内であれば特に限定されるものではなく、具体的には、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂などをあげることができ、好ましいものとして、水酸基含有アクリル樹脂、水酸基含有ポリエステル樹脂及び水酸基含有ポリウレタン樹脂をあげることができる。 The hydroxyl group-containing resin (A) is not particularly limited as long as the hydroxyl value is in the range of 80 to 200 mgKOH / g and the weight average molecular weight is in the range of 2500 to 40000. Specifically, for example, an acrylic resin, a polyester resin, A polyether resin, a polyurethane resin, etc. can be mention | raise | lifted, A hydroxyl-containing acrylic resin, a hydroxyl-containing polyester resin, and a hydroxyl-containing polyurethane resin can be mention | raise | lifted as a preferable thing.
水酸基含有アクリル樹脂は、水酸基含有不飽和単量体(M−1)及びその他の共重合可能な不飽和単量体(M−2)を常法により共重合せしめることによって製造することができる。 The hydroxyl group-containing acrylic resin can be produced by copolymerizing a hydroxyl group-containing unsaturated monomer (M-1) and another copolymerizable unsaturated monomer (M-2) by a conventional method.
水酸基含有不飽和単量体(M−1)は、1分子中に水酸基と不飽和結合とをそれぞれ1個有する化合物であり、この水酸基は主として架橋剤と反応する官能基として作用するものである。該単量体としては、具体的には、アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数2〜10の2価アルコールとのモノエステル化物が好適であり、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートをあげることができる。さらに、該単量体として、上記ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとε−カプロラクトンなどのラクトン類との開環重合付加物等も挙げることができる。具体的には、例えば、「プラクセルFA−1」、「プラクセルFA−2」、「プラクセルFA−3」、「プラクセルFA−4」、「プラクセルFA−5」、「プラクセルFM−1」、「プラクセルFM−2」、「プラクセルFM−3」、「プラクセルFM−4」、「プラクセルFM−5」(以上、いずれもダイセル化学(株)製、商品名)等を挙げることができる。 The hydroxyl group-containing unsaturated monomer (M-1) is a compound having one hydroxyl group and one unsaturated bond in one molecule, and this hydroxyl group mainly functions as a functional group that reacts with a crosslinking agent. . As the monomer, specifically, monoesterified products of acrylic acid or methacrylic acid and a dihydric alcohol having 2 to 10 carbon atoms are suitable. For example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2- Examples thereof include hydroxyalkyl (meth) acrylates such as hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate. Furthermore, examples of the monomer include a ring-opening polymerization adduct of the hydroxyalkyl (meth) acrylate and a lactone such as ε-caprolactone. Specifically, for example, “Plaxel FA-1”, “Plaxel FA-2”, “Plaxel FA-3”, “Plaxel FA-4”, “Plaxel FA-5”, “Plaxel FM-1”, “ “Placcel FM-2”, “Placcel FM-3”, “Placcel FM-4”, “Placcel FM-5” (all are trade names, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) and the like.
上記のうち、炭素原子数4以上の水酸基含有炭化水素基を有する水酸基含有不飽和単量体(1a)を、塗膜の耐擦り傷性を向上させる観点から好適に使用することができる。単量体(1a)を構成成分とすることにより、得られる塗膜の高架橋密度化を図ることができることから、塗膜の耐擦り傷性向上の効果を得ることができる。 Among the above, the hydroxyl group-containing unsaturated monomer (1a) having a hydroxyl group-containing hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms can be suitably used from the viewpoint of improving the scratch resistance of the coating film. By using the monomer (1a) as a constituent component, it is possible to increase the crosslinking density of the obtained coating film, and thus the effect of improving the scratch resistance of the coating film can be obtained.
炭素原子数4以上の水酸基含有炭化水素基を有する水酸基含有不飽和単量体としては、
例えば、アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数4〜10の2価アルコールとのモノエステル化物、アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数2〜10の2価アルコールとのモノエステル化物にε−カプロラクトンを開環重合した化合物などをあげることができる。
As the hydroxyl group-containing unsaturated monomer having a hydroxyl group-containing hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms,
For example, ε-caprolactone is ring-opened to a monoesterified product of acrylic acid or methacrylic acid and a dihydric alcohol having 4 to 10 carbon atoms, or to a monoesterified product of acrylic acid or methacrylic acid and a dihydric alcohol having 2 to 10 carbon atoms. Examples include polymerized compounds.
アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数4〜10の2価アルコールとのモノエステル化物
としては、具体的には上記したもののうち、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートをあげることができる。
Specific examples of the monoesterified product of acrylic acid or methacrylic acid and a dihydric alcohol having 4 to 10 carbon atoms include 4-hydroxybutyl (meth) acrylate among those described above.
アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数2〜10の2価アルコールとのモノエステル化物にε−カプロラクトンを開環重合した化合物としては、具体的には上記したもののうち、「プラクセルFA−2」、「プラクセルFM−3」(以上、いずれもダイセル化学(株)製、商品名)等をあげることができる。 Specific examples of the compound obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone to a monoesterified product of acrylic acid or methacrylic acid and a dihydric alcohol having 2 to 10 carbon atoms include “Placcel FA-2”, “ Plaxel FM-3 "(all of which are trade names, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.).
また、塗膜の耐酸性を低下させることなく耐擦り傷性を向上させる観点から、シクロヘキシル環及び水酸基を併有する不飽和単量体も好適に使用でき、具体的にはCHDMMA(日本化成社製、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート)等を挙げることができる。 In addition, from the viewpoint of improving the scratch resistance without lowering the acid resistance of the coating film, an unsaturated monomer having both a cyclohexyl ring and a hydroxyl group can be preferably used. Specifically, CHDMMA (manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd., 1,4-cyclohexanedimethanol monoacrylate) and the like.
シクロヘキシル環及び水酸基を併有する不飽和単量体として、例えば、分子両末端にヒドロキシシクロヘキシル基又はメチロールシクロヘキシル基を有するポリエステルオリゴマーと、ジイソシアネート化合物と水酸基含有(メタ)アクリレートの(等モル)反応物とを反応させて得られるマクロモノマー等も使用することができる。上記ポリエステルオリゴマーとしては、例えばフレキソレッズ148、フレキソレッズ188(いずれも商品名、米国、キング・インダストリイズ社製)等をあげることができる。 As an unsaturated monomer having both a cyclohexyl ring and a hydroxyl group, for example, a polyester oligomer having a hydroxycyclohexyl group or a methylolcyclohexyl group at both molecular ends, a (isocyanate) reaction product of a diisocyanate compound and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate, The macromonomer etc. which are obtained by reacting can also be used. Examples of the polyester oligomer include flexo reds 148 and flexo reds 188 (both trade names, manufactured by King Industries, USA).
また、上記シクロヘキシル環及び水酸基を併有する不飽和単量体を共重合成分とすることにより得られる、シクロヘキシル環及び水酸基を併有するアクリル樹脂は、例えば、水酸基を有するアクリル樹脂と、シクロヘキシル環を有する酸無水物(例えば、ヘキサヒドロ無水フタル酸)を付加反応させ、さらに該付加反応により生成したカルボン酸に、エポキシ基及び水酸基を併有する化合物(例えば、グリシドール等)を酸・エポキシ反応で付加反応させて末端水酸基とする方法等によっても得ることができる。 The acrylic resin having both a cyclohexyl ring and a hydroxyl group obtained by using an unsaturated monomer having both a cyclohexyl ring and a hydroxyl group as a copolymerization component has, for example, an acrylic resin having a hydroxyl group and a cyclohexyl ring. An acid anhydride (for example, hexahydrophthalic anhydride) is subjected to an addition reaction, and a compound having both an epoxy group and a hydroxyl group (for example, glycidol) is added to the carboxylic acid produced by the addition reaction by an acid / epoxy reaction. Thus, it can also be obtained by a method of forming a terminal hydroxyl group.
水酸基含有不飽和単量体(M−1)の配合割合は、単量体混合物全量に基づいて20〜50質量%、特に、25〜45質量%の範囲内であるのが好ましい。 The mixing ratio of the hydroxyl group-containing unsaturated monomer (M-1) is preferably 20 to 50% by mass, particularly preferably 25 to 45% by mass based on the total amount of the monomer mixture.
水酸基含有不飽和単量体(M−1)の配合割合が20質量%未満となると、硬化塗膜の架橋が不十分となって、所定の耐擦り傷性が得られにくくなる場合がある。一方、50質量%を超えると、その他の共重合可能な不飽和単量体(M−2)との相溶性や共重合反応性が低下し、さらに得られた水酸基含有アクリル樹脂の他成分(ポリイソシアネート化合物(B)及び水酸基含有反応生成物(C))との相溶性が低下することにより、塗膜の仕上り外観が低下する場合がある。 If the blending ratio of the hydroxyl group-containing unsaturated monomer (M-1) is less than 20% by mass, the cured coating film may be insufficiently cross-linked, making it difficult to obtain the predetermined scratch resistance. On the other hand, when it exceeds 50% by mass, the compatibility with other copolymerizable unsaturated monomer (M-2) and the copolymerization reactivity are lowered, and other components of the obtained hydroxyl group-containing acrylic resin ( When the compatibility with the polyisocyanate compound (B) and the hydroxyl group-containing reaction product (C) is lowered, the finished appearance of the coating film may be lowered.
なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は「アクリレート又はメタアクリレート」を意味する。 In the present specification, “(meth) acrylate” means “acrylate or methacrylate”.
その他の共重合可能な不飽和単量体(M−2)は、上記水酸基含有不飽和単量体(M−1)以外の1分子中に1個の不飽和結合を有する化合物であり、その具体例を以下(1)〜(8)に列挙する。 The other copolymerizable unsaturated monomer (M-2) is a compound having one unsaturated bond in one molecule other than the hydroxyl group-containing unsaturated monomer (M-1). Specific examples are listed below in (1) to (8).
(1)酸基含有不飽和単量体:1分子中に1個以上の酸基と1個の不飽和結合とを有する化合物で、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸及び無水マレイン酸などの如きカルボキシル基含有不飽和単量体;ビニルスルホン酸、スルホエチル(メタ)アクリレートなどの如きスルホン酸基含有不飽和単量体;2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、2−(メタ)アクリロイルオキシ−3−クロロプロピルアシッドホスフェート、2−メタクロイルオキシエチルフェニルリン酸などの酸性リン酸エステル系不飽和単量体などを挙げることができる。これらは1種で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。上記酸基含有不飽和単量体は(A)成分が架橋剤と架橋反応する時の内部触媒としても作用することができるものであり、その使用量は水酸基含有アクリル樹脂を構成するモノマー混合物全量に基づいて、0〜5質量%、特に、0.1〜3質量%の範囲内で使用することが好ましい。 (1) Acid group-containing unsaturated monomer: a compound having one or more acid groups and one unsaturated bond in one molecule, such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic Carboxyl group-containing unsaturated monomers such as acid and maleic anhydride; sulfonic acid group-containing unsaturated monomers such as vinyl sulfonic acid and sulfoethyl (meth) acrylate; 2- (meth) acryloyloxyethyl acid phosphate; Examples include acidic phosphate ester unsaturated monomers such as 2- (meth) acryloyloxypropyl acid phosphate, 2- (meth) acryloyloxy-3-chloropropyl acid phosphate, and 2-methacryloyloxyethylphenyl phosphate. be able to. These can be used alone or in combination of two or more. The acid group-containing unsaturated monomer can also act as an internal catalyst when the component (A) undergoes a crosslinking reaction with the crosslinking agent, and the amount used thereof is the total amount of the monomer mixture constituting the hydroxyl group-containing acrylic resin. Is preferably used in the range of 0 to 5% by mass, particularly 0.1 to 3% by mass.
(2)アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数1〜20の1価アルコールとのモノエステル化物:例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチルアクリレート、エチル(メタ)クリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート,tert−ブチル(メタ)アクリレート,2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、イソステアリルアクリレート(大阪有機化学工業社製、商品名)、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、3,5−ジメチルアダマンチル(メタ)アクリレート、3−テトラシクロドデシルメタアクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、4−メチルシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、4−エチルシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、4−メトキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、tert−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロドデシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等。 (2) Monoesterified product of acrylic acid or methacrylic acid and monohydric alcohol having 1 to 20 carbon atoms: for example, methyl (meth) acrylate, ethyl acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (Meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isomyristyl (meth) acrylate, isostearyl acrylate (Osaka Organic Chemical Industry) Product name, cyclohexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, 3,5-dimethyla Mantyl (meth) acrylate, 3-tetracyclododecyl methacrylate, tridecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, 4-methylcyclohexylmethyl (meth) acrylate, 4-ethylcyclohexylmethyl (meth) acrylate, 4-methoxycyclohexyl Methyl (meth) acrylate, tert-butylcyclohexyl (meth) acrylate, cyclooctyl (meth) acrylate, cyclododecyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate and the like.
上記のうち、炭素原子数10〜20の有橋脂環式炭化水素基を有する不飽和単量体及び/又は炭素原子数3〜12の脂環式炭化水素基を有する不飽和単量体(2a)を塗膜の耐汚染性を向上させる観点から好適に使用することができる。単量体(2a)を構成成分とすることにより、得られる樹脂のTgが上昇し、極性が低下することから、表面の平滑化による仕上り性の向上及び耐水性、耐汚染性の向上の効果を得ることができる。炭素原子数10〜20の有橋脂環式炭化水素基の代表例としては、イソボルニル基、トリシクロデカニル基及びアダマンチル基などを挙げることができる。 Among the above, unsaturated monomers having a bridged alicyclic hydrocarbon group having 10 to 20 carbon atoms and / or unsaturated monomers having an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms ( 2a) can be preferably used from the viewpoint of improving the stain resistance of the coating film. By using the monomer (2a) as a constituent component, the Tg of the resulting resin increases and the polarity decreases, so the effect of improving the finish by smoothing the surface and improving the water resistance and stain resistance Can be obtained. Typical examples of the bridged alicyclic hydrocarbon group having 10 to 20 carbon atoms include isobornyl group, tricyclodecanyl group and adamantyl group.
炭素原子数10〜20の有橋脂環式炭化水素基を有する不飽和単量体の具体例としては、上記したもののうち、例えば、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、3,5−ジメチルアダマンチル(メタ)アクリレート、3−テトラシクロドデシルメタアクリレート等を挙げることができる。 Specific examples of the unsaturated monomer having a bridged alicyclic hydrocarbon group having 10 to 20 carbon atoms include, for example, isobornyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, Examples thereof include adamantyl (meth) acrylate, 3,5-dimethyladamantyl (meth) acrylate, and 3-tetracyclododecyl methacrylate.
炭素原子数3〜12の脂環式炭化水素基を有する不飽和単量体の具体例としては、上記したもののうち、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−メチルシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、4−エチルシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、4−メトキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、tert−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロドデシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等をあげることができる。 Specific examples of the unsaturated monomer having an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms include, for example, cyclohexyl (meth) acrylate, 4-methylcyclohexylmethyl (meth) acrylate, 4 -Ethylcyclohexylmethyl (meth) acrylate, 4-methoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, tert-butylcyclohexyl (meth) acrylate, cyclooctyl (meth) acrylate, cyclododecyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, etc. Can give.
単量体(2a)を構成成分とする場合、その配合割合は、単量体混合物全量に基づいて3〜50質量%、特に、10〜40質量%の範囲内であるのが好ましい。 When the monomer (2a) is used as a constituent component, the blending ratio is preferably 3 to 50% by mass, particularly 10 to 40% by mass based on the total amount of the monomer mixture.
また、上記のうち、分岐構造を有する炭素原子数8以上の炭化水素基を有する不飽和単量体(2b)を塗膜の耐擦り傷性を向上させる観点から好適に使用することができる。単量体(2b)を構成成分とすることにより、得られる樹脂のTg及び極性が低下することから、柔軟性付与による塗膜の耐擦り傷性の向上及び表面の平滑化による仕上り性の向上効果を得ることができる。また、分岐構造を有していることから、直鎖状の炭素原子数8以上の炭化水素基を有する不飽和単量体を構成成分とする場合にくらべて塗膜のTgの低下を抑えることができるため、耐酸性の向上の観点からも有利である。 Moreover, among the above, the unsaturated monomer (2b) which has a C8 or more hydrocarbon group which has a branched structure can be used conveniently from a viewpoint of improving the abrasion resistance of a coating film. By using the monomer (2b) as a constituent component, the Tg and polarity of the resulting resin are reduced, so the effect of improving the scratch resistance of the coating film by imparting flexibility and the improvement of finishing by smoothing the surface. Can be obtained. In addition, since it has a branched structure, it suppresses a decrease in the Tg of the coating film as compared with a case where a unsaturated monomer having a linear hydrocarbon group having 8 or more carbon atoms is used as a constituent component. Therefore, it is advantageous from the viewpoint of improving acid resistance.
分岐構造を有する炭素原子数8以上の炭化水素基を有する不飽和単量体の具体例としては、上記したもののうち、例えば、2−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、イソステアリルアクリレート(大阪有機化学工業社製、商品名)をあげることができる。 Specific examples of the unsaturated monomer having a branched hydrocarbon group having 8 or more carbon atoms include, for example, 2-ethylhexyl acrylate, isooctyl (meth) acrylate, and isomyristyl (meth) acrylate. , Isostearyl acrylate (trade name, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.).
単量体(2b)を構成成分とする場合、その配合割合は、単量体混合物全量に基づいて3〜50質量%、特に、10〜40質量%の範囲内であるのが好ましい。 When the monomer (2b) is used as a constituent component, the blending ratio is preferably 3 to 50% by mass, particularly 10 to 40% by mass based on the total amount of the monomer mixture.
(3)アルコキシシリル基含有不飽和単量体:例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アクリロキシエチルトリメトキシシラン、メタクリロキシエチルトリメトキシシラン、アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン等。これらのうち好ましいアルコキシシラン基含有不飽和単量体として、ビニルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。 (3) Alkoxysilyl group-containing unsaturated monomer: for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, acryloxyethyltrimethoxysilane, methacryloxyethyltrimethoxysilane, acryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxypropyltri Methoxysilane, acryloxypropyltriethoxysilane, methacryloxypropyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, and the like. Among these, preferable alkoxysilane group-containing unsaturated monomers include vinyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and the like.
アルコキシシリル基含有不飽和単量体を構成成分とすることにより、水酸基とイソシアネート基との架橋結合に加え、アルコキシシリル基同士の縮合反応及びアルコキシシリル基と水酸基の反応による架橋結合を生成することができる。それにより、得られる塗膜の架橋密度が向上することから、耐酸性、耐汚染性の向上効果を得ることができる。 By using an alkoxysilyl group-containing unsaturated monomer as a constituent component, in addition to the crosslinking bond between a hydroxyl group and an isocyanate group, a condensation reaction between alkoxysilyl groups and a crosslinking bond caused by a reaction between an alkoxysilyl group and a hydroxyl group are generated. Can do. Thereby, since the crosslinking density of the coating film obtained improves, the improvement effect of acid resistance and stain resistance can be acquired.
アルコキシシリル基含有不飽和単量体を構成成分とする場合、その配合割合は、単量体混合物全量に基づいて3〜50質量%、特に、5〜35質量%の範囲内であるのが好ましい。 When an alkoxysilyl group-containing unsaturated monomer is used as a constituent component, the blending ratio is preferably 3 to 50% by mass, particularly preferably 5 to 35% by mass based on the total amount of the monomer mixture. .
(4)芳香族系不飽和単量体:例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等。 (4) Aromatic unsaturated monomers: for example, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene and the like.
芳香族系不飽和単量体を構成成分とすることにより、得られる樹脂のTgが上昇し、また、高屈折率で疎水性の塗膜を得ることができることから、塗膜の光沢向上による仕上り性の向上、耐水性および耐酸性の向上という効果を得ることができる。 By using an aromatic unsaturated monomer as a constituent component, the Tg of the resulting resin is increased, and a hydrophobic coating film with a high refractive index can be obtained. The effect of improving the property, improving the water resistance and acid resistance can be obtained.
芳香族系不飽和単量体を構成成分とする場合、その配合割合は、単量体混合物全量に基づいて3〜50質量%、特に、5〜40質量%の範囲内であるのが好ましい。 When an aromatic unsaturated monomer is used as the constituent component, the blending ratio is preferably 3 to 50% by mass, particularly 5 to 40% by mass based on the total amount of the monomer mixture.
(5)グリシジル基含有不飽和単量体:1分子中にグリシジル基と不飽和結合とをそれぞれ1個有する化合物で、具体的には、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等。 (5) Glycidyl group-containing unsaturated monomer: a compound having one glycidyl group and one unsaturated bond in a molecule, specifically, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and the like.
(6)窒素含有不飽和単量体:例えば、(メタ)アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルプロピルアクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリルアミド、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、ジアセトンアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等。 (6) Nitrogen-containing unsaturated monomer: For example, (meth) acrylamide, dimethylacrylamide, N, N-dimethylpropylacrylamide, N-butoxymethylacrylamide, N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide, diacetoneacrylamide, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, vinylpyridine, vinylimidazole and the like.
(7)その他のビニル化合物:例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニル、バーサティック酸ビニルエステルであるベオバ9、ベオバ10(ジャパンエポキシレジン)等。 (7) Other vinyl compounds: For example, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl chloride, versatic acid vinyl ester Veova 9, Veova 10 (Japan Epoxy Resin) and the like.
(8)不飽和結合含有ニトリル系化合物:例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等。 (8) Unsaturated bond-containing nitrile compounds: for example, acrylonitrile, methacrylonitrile and the like.
これらのその他のビニルモノマー(M−2)は、1種又は2種以上を用いることができる。 These other vinyl monomers (M-2) can use 1 type (s) or 2 or more types.
上記単量体(M−1)及び(M−2)からなる単量体混合物を共重合して水酸基含有アクリル樹脂を得ることができる。 A monomer mixture comprising the monomers (M-1) and (M-2) can be copolymerized to obtain a hydroxyl group-containing acrylic resin.
耐擦り傷性、耐酸性及び耐汚染性の塗膜性能と塗膜の仕上り性のいずれにも優れた塗料組成物とするための水酸基含有アクリル樹脂として、以下の組成の単量体(M−1)及び(M−2)からなる単量体混合物を共重合して得られる水酸基含有含有アクリル樹脂を特に好ましいものとしてあげることができる。 A monomer (M-1) having the following composition is used as a hydroxyl group-containing acrylic resin for making a coating composition excellent in both scratch resistance, acid resistance and stain resistance coating film performance and coating finish performance. ) And (M-2), a hydroxyl group-containing acrylic resin obtained by copolymerization of a monomer mixture is particularly preferred.
1.(イ)芳香族系不飽和単量体及び/又は炭素原子数3〜12の脂環式炭化水素基を有する不飽和単量体3〜40質量%、(ロ)炭素原子数10〜20の有橋脂環式炭化水素基を有する不飽和単量体3〜40質量%、(ハ)水酸基含有不飽和単量体20〜50質量%、(ニ)共重合可能なその他の不飽和単量体0〜60質量%からなる単量体混合物を共重合してなり、かつ、上記(イ)及び(ロ)成分の合計質量が上記単量体混合物100質量部を基準として、20〜70質量部である水酸基含有アクリル樹脂(α)。 1. (A) 3-40% by weight of an unsaturated monomer having an aromatic unsaturated monomer and / or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, (B) having 10 to 20 carbon atoms 3-40% by weight of unsaturated monomer having a bridged alicyclic hydrocarbon group, (c) 20-50% by weight of unsaturated monomer having a hydroxyl group, (d) Other unsaturated monomer capable of copolymerization The monomer mixture consisting of 0 to 60% by mass of the body is copolymerized, and the total mass of the components (a) and (b) is 20 to 70 masses based on 100 parts by mass of the monomer mixture. Part of a hydroxyl group-containing acrylic resin (α).
2.(イ)芳香族系不飽和単量体及び/又は炭素原子数3〜12の脂環式炭化水素基を有する不飽和単量体3〜40質量%、(ロ)分岐構造を有する炭素原子数8以上の炭化水素基を有する不飽和単量体3〜40質量%、(ハ)炭素原子数4以上の水酸基含有炭化水素基を有する水酸基含有不飽和単量体3〜50質量%、(ニ)共重合可能なその他の不飽和単量体0〜77重量%からなる単量体混合物を共重合してなり、かつ、上記(イ)及び(ロ)成分の合計質量が上記単量体混合物100質量部を基準として、20〜70質量部である水酸基含有アクリル樹脂(β)。 2. (B) 3 to 40% by mass of an unsaturated monomer having an aromatic unsaturated monomer and / or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and (b) the number of carbon atoms having a branched structure. 3 to 40% by mass of an unsaturated monomer having 8 or more hydrocarbon groups, (c) 3 to 50% by mass of a hydroxyl group-containing unsaturated monomer having a hydroxyl group-containing hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, ) A monomer mixture comprising 0 to 77% by weight of other copolymerizable unsaturated monomers is copolymerized, and the total mass of the components (a) and (b) is the monomer mixture. Hydroxyl group-containing acrylic resin (β) that is 20 to 70 parts by mass based on 100 parts by mass.
上記単量体混合物を共重合して水酸基含有アクリル樹脂を得るための共重合方法は、特に限定されるものではなく、それ自体既知の共重合方法を用いることができるが、なかでも有機溶剤中にて、重合開始剤の存在下で重合を行なう溶液重合法を好適に使用することができる。 The copolymerization method for copolymerizing the monomer mixture to obtain a hydroxyl group-containing acrylic resin is not particularly limited, and a known copolymerization method can be used. A solution polymerization method in which polymerization is carried out in the presence of a polymerization initiator can be preferably used.
上記溶液重合法に際して使用される有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、スワゾール1000(コスモ石油社製、商品名、高沸点石油系溶剤)などの芳香族系溶剤;酢酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどのエステル系溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトンなどのケトン系溶剤、プロピルプロピオネート、ブチルプロピオネート、エトキシエチルプロピオネートなどを挙げることができる。 Examples of the organic solvent used in the solution polymerization method include aromatic solvents such as toluene, xylene, and swazole 1000 (trade name, high-boiling petroleum solvent) manufactured by Cosmo Oil; ethyl acetate, 3-methoxybutyl Ester solvents such as acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate; ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl amyl ketone, propyl propionate, butyl propionate, ethoxy ethyl propionate, etc. Can be mentioned.
これらの有機溶剤は、1種で又は2種以上を組合せて使用することができるが、本塗料に使用される水酸基含有アクリル樹脂は高い水酸基価を有するため、樹脂の溶解性の点から高沸点のエステル系溶剤、ケトン系溶剤を使用することが好ましい。また、さらに高沸点の芳香族系溶剤を好適に組合せて使用することもできる。 These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. However, since the hydroxyl group-containing acrylic resin used in the coating material has a high hydroxyl value, it has a high boiling point in terms of the solubility of the resin. It is preferable to use an ester solvent or a ketone solvent. In addition, aromatic solvents having higher boiling points can be suitably used in combination.
水酸基含有アクリル樹脂の共重合に際して使用できる重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジ−t−アミルパーオキサイド、t−ブチルパーオクトエート、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)などのそれ自体既知のラジカル重合開始剤を挙げることができる。 Examples of the polymerization initiator that can be used for copolymerization of the hydroxyl group-containing acrylic resin include 2,2′-azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, di-t-amyl peroxide, Mention may be made of radical polymerization initiators known per se, such as t-butyl peroctoate and 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile).
水酸基含有アクリル樹脂の水酸基価は80〜200mgKOH/gの範囲内であり、さらに好ましくは100〜170mgKOH/gの範囲内である。水酸基価が80mgKOH/g未満であると、架橋密度が低いために耐擦り傷性が不十分な場合がある。また、200mgKOH/gを越えると塗膜の耐水性が低下する場合がある。 The hydroxyl value of the hydroxyl group-containing acrylic resin is in the range of 80 to 200 mgKOH / g, more preferably in the range of 100 to 170 mgKOH / g. When the hydroxyl value is less than 80 mgKOH / g, the scratch resistance may be insufficient due to the low crosslinking density. On the other hand, if it exceeds 200 mgKOH / g, the water resistance of the coating film may decrease.
水酸基含有アクリル樹脂の重量平均分子量は2500〜40000の範囲内であり、さらに好ましくは5000〜30000の範囲内である。重量平均分子量が2500未満であると耐酸性等の塗膜性能が低下する場合があり、また、40000を越えると塗膜の平滑性が低下するため、仕上り性が低下する場合がある。 The weight average molecular weight of the hydroxyl group-containing acrylic resin is in the range of 2500 to 40000, more preferably in the range of 5000 to 30000. When the weight average molecular weight is less than 2500, the coating performance such as acid resistance may be deteriorated, and when it exceeds 40000, the smoothness of the coating film is deteriorated, so that the finish may be deteriorated.
なお、本明細書において、平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフで測定したクロマトグラムから標準ポリスチレンの分子量を基準にして算出した値である。ゲルパーミエーションクロマトグラフは、「HLC8120GPC」(東ソー社製)を使用した。カラムとしては、「TSKgel G−4000HXL」、「TSKgel G−3000HXL」、「TSKgel G−2500HXL」、「TSKgel G−2000HXL」(いずれも東ソー(株)社製、商品名)の4本を用い、移動相;テトラヒドロフラン、測定温度;40℃、流速;1cc/分、検出器;RIの条件で行った。 In the present specification, the average molecular weight is a value calculated based on the molecular weight of standard polystyrene from a chromatogram measured by gel permeation chromatography. As the gel permeation chromatograph, “HLC8120GPC” (manufactured by Tosoh Corporation) was used. As the columns, four columns of “TSKgel G-4000HXL”, “TSKgel G-3000HXL”, “TSKgel G-2500HXL”, “TSKgel G-2000HXL” (both manufactured by Tosoh Corporation, trade name) were used, Mobile phase: Tetrahydrofuran, measurement temperature: 40 ° C., flow rate: 1 cc / min, detector: RI
水酸基含有アクリル樹脂のガラス転移温度は−40℃〜85℃、特に−30℃〜80℃の範囲内であるのが好ましい。ガラス転移温度が−40℃未満であると塗膜硬度が不十分な場合があり、また、85℃を越えると塗膜の塗面平滑性が低下する場合がある。 The glass transition temperature of the hydroxyl group-containing acrylic resin is preferably -40 ° C to 85 ° C, and particularly preferably -30 ° C to 80 ° C. When the glass transition temperature is less than −40 ° C., the coating film hardness may be insufficient, and when it exceeds 85 ° C., the coated surface smoothness of the coating film may be deteriorated.
本明細書において、ガラス転移温度はDSC(示差走査型熱量計)でJISK7121(プラッスチックの転移温度測定方法)に基づいて10℃/分の昇温スピードで測定した値である。下記製造例等における測定は、DSCとして、「SSC5200」(商品名、セイコー電子工業(株)製)を用い、試料をサンプル皿に所定量秤取した後、130℃で3時間乾燥させてから行なった。 In this specification, the glass transition temperature is a value measured by DSC (Differential Scanning Calorimeter) at a heating rate of 10 ° C./min based on JISK7121 (Plastic transition temperature measurement method). The measurement in the following production examples, etc., was performed by using “SSC5200” (trade name, manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.) as a DSC, weighing a predetermined amount in a sample dish, and drying at 130 ° C. for 3 hours. I did it.
水酸基含有樹脂(A)として用い得る水酸基含有ポリエステル樹脂は、常法により、例えば、多塩基酸と多価アルコ−ルとのエステル化反応によって製造することができる。該多塩基酸は、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、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、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、フマル酸、イタコン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸及びこれらの無水物などが挙げられ、また、該多価アルコ−ルは、1分子中に2個以上の水酸基を有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,9−ノナンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチルペンタンジオール、水素化ビスフェノールA等のジオール類、およびトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、グリセリン、ペンタエリスリトール等の三価以上のポリオール成分、並びに、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロールペンタン酸、2,2−ジメチロールヘキサン酸、2,2−ジメチロールオクタン酸等のヒドロキシカルボン酸などが挙げられる。 The hydroxyl group-containing polyester resin that can be used as the hydroxyl group-containing resin (A) can be produced by a conventional method, for example, by an esterification reaction between a polybasic acid and a polyhydric alcohol. The polybasic acid is a compound having two or more carboxyl groups in one molecule. For example, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, tetrahydrophthalic acid, hexa And hydrophthalic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid and their anhydrides. The polyhydric alcohol contains two or more hydroxyl groups in one molecule. For example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2,2-diethyl-1,3 -Propanediol, neopentyl glycol, 1,9-nonanediol, 1,4-cyclohexanediol, hydroxy Diols such as valinic acid neopentyl glycol ester, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2,4-trimethylpentanediol, hydrogenated bisphenol A, etc. , And trivalent or higher polyol components such as trimethylolpropane, trimethylolethane, glycerin, pentaerythritol, and the like, and 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutanoic acid, 2,2-dimethylol Examples thereof include hydroxycarboxylic acids such as pentanoic acid, 2,2-dimethylolhexanoic acid, and 2,2-dimethyloloctanoic acid.
また、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイドなどのα−オレフィンエポキシド、カージュラE10(ジャパンエポキシレジン社製、商品名、合成高分岐飽和脂肪酸のグリシジルエステ)などのモノエポキシ化合物などを酸と反応させて、これらの化合物をポリエステル樹脂に導入しても良い。 In addition, α-olefin epoxides such as propylene oxide and butylene oxide, monoepoxy compounds such as Cardura E10 (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., trade name, glycidyl ester of synthetic hyperbranched saturated fatty acid) and the like are reacted with acids, A compound may be introduced into the polyester resin.
ポリエステル樹脂へカルボキシル基を導入する場合、例えば、水酸基含有ポリエステルに無水酸を付加し、ハーフエステル化することで導入することもできる。 When introducing a carboxyl group into a polyester resin, for example, it can be introduced by adding an acid anhydride to a hydroxyl group-containing polyester and half-esterifying it.
水酸基含有ポリエステル樹脂の水酸基価は80〜200mgKOH/gの範囲内であり、さらに好ましくは100〜170mgKOH/gの範囲内である。水酸基価が80mgKOH/g未満であると、耐擦り傷性が不十分な場合があり、また、200mgKOH/gを越えると塗膜の耐水性が低下する場合がある。 The hydroxyl value of the hydroxyl group-containing polyester resin is in the range of 80 to 200 mgKOH / g, more preferably in the range of 100 to 170 mgKOH / g. When the hydroxyl value is less than 80 mgKOH / g, the scratch resistance may be insufficient, and when it exceeds 200 mgKOH / g, the water resistance of the coating film may be lowered.
水酸基含有ポリエステル樹脂の重量平均分子量は2500〜40000の範囲内であり、さらに好ましくは5000〜30000の範囲内である。重量平均分子量が2500未満であると耐酸性等の塗膜性能が低下する場合があり、また、40000を越えると塗膜の塗面平滑性が低下する場合がある。 The weight average molecular weight of the hydroxyl group-containing polyester resin is in the range of 2500 to 40000, more preferably in the range of 5000 to 30000. When the weight average molecular weight is less than 2500, the coating performance such as acid resistance may be deteriorated, and when it exceeds 40000, the coating surface smoothness of the coating may be deteriorated.
水酸基含有ポリエステル樹脂のガラス転移温度は−40℃〜85℃、特に−30℃〜80℃の範囲内であるのが好ましい。ガラス転移温度が−40℃未満であると塗膜硬度が不十分な場合があり、また、85℃を越えると塗膜の塗面平滑性が低下する場合がある。
また、水酸基含有樹脂(A)には、いわゆるウレタン変性アクリル樹脂及びウレタン変性ポリエステル樹脂も包含される。
The glass transition temperature of the hydroxyl group-containing polyester resin is preferably in the range of −40 ° C. to 85 ° C., particularly in the range of −30 ° C. to 80 ° C. When the glass transition temperature is less than −40 ° C., the coating film hardness may be insufficient, and when it exceeds 85 ° C., the coated surface smoothness of the coating film may be deteriorated.
The hydroxyl group-containing resin (A) also includes so-called urethane-modified acrylic resins and urethane-modified polyester resins.
水酸基含有ポリウレタン樹脂としては、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させることにより得られる水酸基含有ポリウレタン樹脂をあげることができる。 Examples of the hydroxyl group-containing polyurethane resin include a hydroxyl group-containing polyurethane resin obtained by reacting a polyol and a polyisocyanate.
ポリオールとしては、例えば、低分子量のものとして、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサメチレングリコールなどの2価のアルコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトールなどの3価アルコールなどをあげることができる。高分子量のものとして、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、エポキシポリオールなどをあげることができる。ポリエーテルポリオールとしてはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどがあげられる。ポリエステルポリオールとしては前記の2価のアルコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどのアルコールとアジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸などの2塩基酸との重縮合物、ポリカプロラクトンなどのラクトン系開環重合体ポリオール、ポリカーボネートジオールなどをあげることができる。また、例えば、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸などのカルボキシル基含有ポリオールも使用することができる。 Examples of the polyol include dihydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, and hexamethylene glycol, and trihydric alcohols such as trimethylolpropane, glycerin, and pentaerythritol. Can do. Examples of the high molecular weight material include polyether polyol, polyester polyol, acrylic polyol, and epoxy polyol. Examples of the polyether polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol. Examples of the polyester polyol include alcohols such as the above divalent alcohols, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, and neopentyl glycol, and dibasic acids such as adipic acid, azelaic acid, and sebacic acid. Lactone-based ring-opening polymer polyol such as polycaprolactone, polycarbonate diol, and the like. Moreover, for example, carboxyl group-containing polyols such as 2,2-dimethylolpropionic acid and 2,2-dimethylolbutanoic acid can also be used.
上記のポリオールと反応させるポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネ−ト、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート類;及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;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)、メチルシクロヘキサン−2,4−(又は−2,6−)ジイソシアネート、1,3−(又は1,4−)ジ(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,2−シクロヘキサンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネート類;及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;キシリレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,4−ナフタレンジイソシアネート、4,4−トルイジンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、(m−又はp−)フェニレンジイソシアネート、4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、ビス(4−イソシアナトフェニル)スルホン、イソプロピリデンビス(4−フェニルイソシアネート)などの芳香族ジイソシアネート化合物;及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;トリフェニルメタン−4,4’,4’’−トリイソシアネート、1,3,5−トリイソシアナトベンゼン、2,4,6−トリイソシアナトトルエン、4,4’−ジメチルジフェニルメタン−2,2’,5,5’−テトライソシアネートなどの1分子中に3個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート類;及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;などを挙げることができる。 Examples of the polyisocyanate to be reacted with the above polyol include aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, and lysine diisocyanate; and burette type addition of these polyisocyanates. Product, isocyanurate cycloadduct; isophorone diisocyanate, 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), methylcyclohexane-2,4- (or-2,6-) diisocyanate, 1,3- (or 1,4-) Alicyclic diisocyanates such as di (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,2-cyclohexane diisocyanate And burette type adducts, isocyanurate cycloadducts of these polyisocyanates; xylylene diisocyanate, metaxylylene diisocyanate, tetramethyl xylylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 1,5- Naphthalene diisocyanate, 1,4-naphthalene diisocyanate, 4,4-toluidine diisocyanate, 4,4'-diphenyl ether diisocyanate, (m- or p-) phenylene diisocyanate, 4,4'-biphenylene diisocyanate, 3,3'-dimethyl- Aromatic diisos such as 4,4'-biphenylene diisocyanate, bis (4-isocyanatophenyl) sulfone, isopropylidenebis (4-phenylisocyanate) And burette-type adducts, isocyanurate cycloadducts of these polyisocyanates; triphenylmethane-4,4 ′, 4 ″ -triisocyanate, 1,3,5-triisocyanatobenzene, 2, Polyisocyanates having three or more isocyanate groups in one molecule such as 4,6-triisocyanatotoluene, 4,4′-dimethyldiphenylmethane-2,2 ′, 5,5′-tetraisocyanate; and And polyisocyanate burette type adducts, isocyanurate ring adducts, and the like.
水酸基含有ポリウレタン樹脂の水酸基価は80〜200mgKOH/gの範囲内であり、さらに好ましくは100〜170mgKOH/gの範囲内である。水酸基価が80mgKOH/g未満であると、耐擦り傷性が不十分な場合が、また、200mgKOH/gを越えると塗膜の耐水性が低下する場合がある。 The hydroxyl value of the hydroxyl group-containing polyurethane resin is in the range of 80 to 200 mgKOH / g, more preferably in the range of 100 to 170 mgKOH / g. When the hydroxyl value is less than 80 mgKOH / g, the scratch resistance may be insufficient, and when it exceeds 200 mgKOH / g, the water resistance of the coating film may be lowered.
水酸基含有ポリウレタン樹脂の重量平均分子量は2500〜40000の範囲内であり、さらに好ましくは5000〜30000の範囲内である。重量平均分子量が2500未満であると耐酸性等の塗膜性能が低下する場合があり、また、40000を越えると塗膜の塗面平滑性が低下する場合がある。 The weight average molecular weight of the hydroxyl group-containing polyurethane resin is in the range of 2500 to 40000, more preferably in the range of 5000 to 30000. When the weight average molecular weight is less than 2500, the coating performance such as acid resistance may be deteriorated, and when it exceeds 40000, the coating surface smoothness of the coating may be deteriorated.
水酸基含有ポリウレタン樹脂のガラス転移温度は−40℃〜85℃、特に−30℃〜80℃の範囲内であるのが好ましい。ガラス転移温度が−40℃未満であると塗膜硬度が不十分な場合があり、また、85℃を越えると塗膜の塗面平滑性が低下する場合がある。 The glass transition temperature of the hydroxyl group-containing polyurethane resin is preferably in the range of -40 ° C to 85 ° C, particularly -30 ° C to 80 ° C. When the glass transition temperature is less than −40 ° C., the coating film hardness may be insufficient, and when it exceeds 85 ° C., the coated surface smoothness of the coating film may be deteriorated.
水酸基含有樹脂(A)は単独で又は2種以上を併用して使用することができ、水酸基含有樹脂(A)としては、水酸基含有アクリル樹脂又は水酸基含有ポリエステル樹脂を好適に使用することができる。
ポリイソシアネート化合物(B)
本発明の塗料組成物のポリイソシアネート化合物(B)は、1分子中に遊離のイソシアネート基を2個以上有する化合物であり、従来からポリウレタンの製造に使用されているものを使用することができる。例えば、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート及びこれらポリイソシアネートの誘導体などをあげることができる。
The hydroxyl group-containing resin (A) can be used alone or in combination of two or more. As the hydroxyl group-containing resin (A), a hydroxyl group-containing acrylic resin or a hydroxyl group-containing polyester resin can be suitably used.
Polyisocyanate compound (B)
The polyisocyanate compound (B) of the coating composition of the present invention is a compound having two or more free isocyanate groups in one molecule, and those conventionally used in the production of polyurethane can be used. Examples thereof include aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, araliphatic polyisocyanates, aromatic polyisocyanates, and derivatives of these polyisocyanates.
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシアネート、1,2−ブチレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、2,4,4−または2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなどの脂肪族ジイソシアネート、例えば、リジンエステルトリイソシアネート、1,4,8−トリイソシアナトオクタン、1,6,11−トリイソシアナトウンデカン、1,8−ジイソシアナト−4−イソシアナトメチルオクタン、1,3,6−トリイソシアナトヘキサン、2,5,7−トリメチル−1,8−ジイソシアナト−5−イソシアナトメチルオクタンなどの脂肪族トリイソシアネートなどを挙げることができる。 Examples of the aliphatic polyisocyanate include trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 1,2-butylene diisocyanate, 2,3-butylene diisocyanate, 1,3- Aliphatic diisocyanates such as butylene diisocyanate, 2,4,4- or 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, such as lysine ester triisocyanate, 1,4,8- Triisocyanatooctane, 1,6,11-triisocyanatoundecane, 1,8-diisocyanato-4-isocyanatomethyloctane, 1,3,6-triisocyanatohexane, 2 5,7 and aliphatic triisocyanates such as trimethyl-1,8-diisocyanato-5-isocyanatomethyl octane and the like.
脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3−シクロペンテンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(慣用名: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)、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−または1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(慣用名:水添キシリレンジイソシアネート)もしくはその混合物、ノルボルナンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネート、例えば、1,3,5−トリイソシアナトシクロヘキサン、1,3,5−トリメチルイソシアナトシクロヘキサン、2−(3−イソシアナトプロピル)−2,5−ジ(イソシアナトメチル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、2−(3−イソシアナトプロピル)−2,6−ジ(イソシアナトメチル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、3−(3−イソシアナトプロピル)−2,5−ジ(イソシアナトメチル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、5−(2−イソシアナトエチル)−2−イソシアナトメチル−3−(3−イソシアナトプロピル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、6−(2−イソシアナトエチル)−2−イソシアナトメチル−3−(3−イソシアナトプロピル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、5−(2−イソシアナトエチル)−2−イソシアナトメチル−2−(3−イソシアナトプロピル)−ビシクロ(2.2.1)−ヘプタン、6−(2−イソシアナトエチル)−2−イソシアナトメチル−2−(3−イソシアナトプロピル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタンなどの脂環族トリイソシアネートなどをあげることができる。 Examples of the alicyclic polyisocyanate include 1,3-cyclopentene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (common name: Isophorone diisocyanate), 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate, 1,3- or 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane ( Common name: hydrogenated xylylene diisocyanate) or mixtures thereof, alicyclic diisocyanates such as norbornane diisocyanate, for example 1,3,5-triisocyanatocyclohexane, 1, , 5-trimethylisocyanatocyclohexane, 2- (3-isocyanatopropyl) -2,5-di (isocyanatomethyl) -bicyclo (2.2.1) heptane, 2- (3-isocyanatopropyl) -2 , 6-Di (isocyanatomethyl) -bicyclo (2.2.1) heptane, 3- (3-isocyanatopropyl) -2,5-di (isocyanatomethyl) -bicyclo (2.2.1) heptane 5- (2-isocyanatoethyl) -2-isocyanatomethyl-3- (3-isocyanatopropyl) -bicyclo (2.2.1) heptane, 6- (2-isocyanatoethyl) -2-isocyanate Natomethyl-3- (3-isocyanatopropyl) -bicyclo (2.2.1) heptane, 5- (2-isocyanatoethyl) -2-isocyanatomethyl-2- (3-isocyana Propyl) -bicyclo (2.2.1) -heptane, 6- (2-isocyanatoethyl) -2-isocyanatomethyl-2- (3-isocyanatopropyl) -bicyclo (2.2.1) heptane, etc. And alicyclic triisocyanate.
芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3−もしくは1,4−キシリレンジイソシアネートまたはその混合物、ω,ω’−ジイソシアナト−1,4−ジエチルベンゼン、1,3−または1,4−ビス(1−イソシアナト−1−メチルエチル)ベンゼン(慣用名:テトラメチルキシリレンジイソシアネート)もしくはその混合物などの芳香脂肪族ジイソシアネート、例えば、1,3,5−トリイソシアナトメチルベンゼンなどの芳香脂肪族トリイソシアネートなどをあげることができる。 Examples of the araliphatic polyisocyanate include 1,3- or 1,4-xylylene diisocyanate or a mixture thereof, ω, ω′-diisocyanato-1,4-diethylbenzene, 1,3- or 1,4-bis ( 1-isocyanato-1-methylethyl) benzene (common name: tetramethylxylylene diisocyanate) or an aromatic aliphatic diisocyanate such as a mixture thereof, for example, an araliphatic triisocyanate such as 1,3,5-triisocyanatomethylbenzene Etc.
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、2,4’−または4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートもしくはその混合物、2,4−または2,6−トリレンジイソシアネートもしくはその混合物、4,4’−トルイジンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート、例えば、トリフェニルメタン−4,4’,4’’’−トリイソシアネート、1,3,5−トリイソシアナトベンゼン、2,4,6−トリイソシアナトトルエンなどの芳香族トリイソシアネート、例えば、4,4’−ジフェニルメタン−2,2’,5,5’−テトライソシアネートなどの芳香族テトライソシアネートなどをあげることができる。 Examples of the aromatic polyisocyanate include m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenyl diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 2,4′- or 4,4′-diphenylmethane diisocyanate or a mixture thereof. 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate or mixtures thereof, aromatic diisocyanates such as 4,4′-toluidine diisocyanate, 4,4′-diphenyl ether diisocyanate, for example, triphenylmethane-4,4 ′, 4 Aromatic triisocyanates such as '' '-triisocyanate, 1,3,5-triisocyanatobenzene, 2,4,6-triisocyanatotoluene, such as 4,4'-diphenylmethane-2,2', 5 , 5'- Or the like can be mentioned aromatic tetracarboxylic isocyanates such as tiger isocyanate.
また、ポリイソシアネートの誘導体としては、例えば、上記したポリイソシアネート化合物のダイマー、トリマー、ビウレット、アロファネート、カルボジイミド、ウレトジオン、ウレトイミン、イソシアヌレート、オキサジアジントリオン、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(クルードMDI、ポリメリックMDI)及びクルードTDIなどをあげることができる。 Examples of the polyisocyanate derivative include dimer, trimer, biuret, allophanate, carbodiimide, uretdione, uretoimine, isocyanurate, oxadiazine trione, polymethylene polyphenyl polyisocyanate (crude MDI, polymeric). MDI) and Crude TDI.
これらポリイソシアネート化合物は、単独で用いてもよく、また、2種以上併用してもよい。また、これらポリイソシアネート化合物のうち、耐擦り傷性、耐候性等の観点から、脂肪族ジイソシアネートおよびこれらの誘導体を好適に使用することができる。 These polyisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more. Of these polyisocyanate compounds, aliphatic diisocyanates and derivatives thereof can be suitably used from the viewpoint of scratch resistance, weather resistance, and the like.
また、ポリイソシアネート化合物として、上記した1分子中に2個以上の遊離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のイソシアネート基をブロック剤でブロックした化合物であるブロック化ポリイソシアネート化合物を使用することもできる。 Moreover, the blocked polyisocyanate compound which is the compound which blocked the isocyanate group of the polyisocyanate compound which has a 2 or more free isocyanate group in 1 molecule mentioned above with the blocking agent as a polyisocyanate compound can also be used.
ブロック剤は、遊離のイソシアネート基を封鎖するものである。ブロック化ポリイソシアネート化合物は、例えば、100℃以上、好ましくは130℃以上に加熱することにより、イソシアネート基が再生し、水酸基と容易に反応することができる。かかるブロック剤としては、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、ニトロフェノール、エチルフェノール、ヒドロキシジフェニル、ブチルフェノール、イソプロピルフェノール、ノニルフェノール、オクチルフェノール、ヒドロキシ安息香酸メチルなどのフェノール系;ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム、β−プロピオラクタムなどのラクタム系;メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、アミルアルコール、ラウリルアルコールなどの脂肪族アルコール系;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メトキシメタノールなどのエーテル系;ベンジルアルコール;グリコール酸;グリコール酸メチル、グリコール酸エチル、グリコール酸ブチルなどのグリコール酸エステル;乳酸、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどの乳酸エステル;メチロール尿素、メチロールメラミン、ジアセトンアルコール、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレートなどのアルコール系;ホルムアミドオキシム、アセトアミドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、ジアセチルモノオキシム、ベンゾフェノンオキシム、シクロヘキサンオキシムなどのオキシム系;マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸メチル、アセチルアセトンなどの活性メチレン系;ブチルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、2−メルカプトベンゾチアゾール、チオフェノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノールなどのメルカプタン系;アセトアニリド、アセトアニシジド、アセトトルイド、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸アミド、ステアリン酸アミド、ベンズアミドなどの酸アミド系;コハク酸イミド、フタル酸イミド、マレイン酸イミドなどのイミド系;ジフェニルアミン、フェニルナフチルアミン、キシリジン、N−フェニルキシリジン、カルバゾール、アニリン、ナフチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、ブチルフェニルアミンなどアミン系;イミダゾール、2−エチルイミダゾールなどのイミダゾール系;3,5−ジメチルピラゾールなどのピラゾール系;尿素、チオ尿素、エチレン尿素、エチレンチオ尿素、ジフェニル尿素などの尿素系;N−フェニルカルバミン酸フェニルなどのカルバミン酸エステル系;エチレンイミン、プロピレンイミンなどのイミン系;重亜硫酸ソーダ、重亜硫酸カリなどの亜硫酸塩系などのブロック剤を挙げることができる。 The blocking agent blocks free isocyanate groups. When the blocked polyisocyanate compound is heated to, for example, 100 ° C. or higher, preferably 130 ° C. or higher, the isocyanate group is regenerated and can easily react with the hydroxyl group. Examples of the blocking agent include phenols such as phenol, cresol, xylenol, nitrophenol, ethylphenol, hydroxydiphenyl, butylphenol, isopropylphenol, nonylphenol, octylphenol, and hydroxybenzoic acid methyl; ε-caprolactam, δ-valerolactam, Lactams such as γ-butyrolactam and β-propiolactam; aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, propyl alcohol, butyl alcohol, amyl alcohol, lauryl alcohol; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono Butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether Ethers such as propylene glycol monomethyl ether and methoxymethanol; benzyl alcohol; glycolic acid; glycolic acid esters such as methyl glycolate, ethyl glycolate and butyl glycolate; lactic acid esters such as lactic acid, methyl lactate, ethyl lactate and butyl lactate; Alcohols such as methylol urea, methylol melamine, diacetone alcohol, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate; oximes such as formamide oxime, acetamide oxime, acetoxime, methyl ethyl ketoxime, diacetyl monooxime, benzophenone oxime, cyclohexane oxime System: Dimethyl malonate, diethyl malonate, ethyl acetoacetate, methyl acetoacetate, acetylacetone Which active methylene series; mercaptans such as butyl mercaptan, t-butyl mercaptan, hexyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, 2-mercaptobenzothiazole, thiophenol, methylthiophenol, ethylthiophenol; Acid amides such as amides, acetic acid amides, stearic acid amides, benzamides; imides such as succinimides, phthalic acid imides, maleic acid imides; Amines such as butylamine, dibutylamine and butylphenylamine; imidazo such as imidazole and 2-ethylimidazole Pyrazoles such as 3,5-dimethylpyrazole; Ureas such as urea, thiourea, ethyleneurea, ethylenethiourea and diphenylurea; Carbamate esters such as phenyl N-phenylcarbamate; Ethyleneimine and propyleneimine And the like, and blocking agents such as sulfites such as sodium bisulfite and potassium bisulfite.
ブロック化を行なう(ブロック剤を反応させる)にあたっては、必要に応じて溶剤を添加して行なうことができる。ブロック化反応に用いる溶剤としてはイソシアネート基に対して反応性でないものが良く、例えば、アセトン、メチルエチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエステル類、N−メチルピロリドン(NMP)のような溶剤をあげることができる。 When blocking (reacting the blocking agent), a solvent can be added as necessary. As the solvent used for the blocking reaction, those not reactive to isocyanate groups are preferable. For example, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as ethyl acetate, and solvents such as N-methylpyrrolidone (NMP). Can give.
ポリイソシアネート化合物(B)は、単独で又は2種以上を組合せて使用することができる。
水酸基含有反応生成物(C)
本発明の塗料組成物の水酸基含有反応生成物(C)は、炭素数2〜10のジオールにカルボニル化剤を反応させて得られるポリカーボネートジオールと酸無水物とをハーフエステル化反応して得られる、酸価10〜120mgKOH/g及び数平均分子量400〜2500のカルボキシル基含有反応生成物(c−1)と、ポリエポキシ化合物(c−2)とを付加反応して得られる水酸基価30〜150mgKOH/g、数平均分子量1000〜12000の水酸基含有反応生成物である。
カルボキシル基含有反応生成物(c−1)
カルボキシル基含有反応生成物(c−1)は、炭素数2〜10のジオールにカルボニル化剤を反応させて得られるポリカーボネートジオールと酸無水物とをハーフエステル化反応して得られるものである。
A polyisocyanate compound (B) can be used individually or in combination of 2 or more types.
Hydroxyl group-containing reaction product (C)
The hydroxyl group-containing reaction product (C) of the coating composition of the present invention is obtained by half-esterifying a polycarbonate diol obtained by reacting a carbonylating agent with a diol having 2 to 10 carbon atoms and an acid anhydride. , A hydroxyl group value of 30 to 150 mgKOH obtained by addition reaction of a carboxyl group-containing reaction product (c-1) having an acid value of 10 to 120 mgKOH / g and a number average molecular weight of 400 to 2500 and a polyepoxy compound (c-2). / G, a hydroxyl group-containing reaction product having a number average molecular weight of 1,000 to 12,000.
Carboxyl group-containing reaction product (c-1)
The carboxyl group-containing reaction product (c-1) is obtained by half-esterifying a polycarbonate diol obtained by reacting a carbonylating agent with a diol having 2 to 10 carbon atoms and an acid anhydride.
該反応生成物(c−1)の合成中間体であるポリカーボネートジオールは、通常、ジオールとカルボニル化剤とを重縮合反応させることにより得られる化合物である。 The polycarbonate diol which is a synthetic intermediate of the reaction product (c-1) is usually a compound obtained by polycondensation reaction of a diol and a carbonylating agent.
ポリカーボネートジオール化合物は、エステル交換触媒の存在下又は不存在下で、ジオール化合物とカルボニル化剤をエステル交換させることによって合成することができる。 The polycarbonate diol compound can be synthesized by transesterifying the diol compound and the carbonylating agent in the presence or absence of a transesterification catalyst.
ポリカーボネートジオールの製造に用いられるジオールは、炭素数が2〜10、好ましくは4〜8の2価アルコールである。具体的には、例えば、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、2−エチル−1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族系ジオール;1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂環式系ジオール;p−キシレンジオール、p−テトラクロロキシレンジオール等の芳香族系ジオール;ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のエーテル系ジオール等をあげることができる。これらのジオールは、単独で又は2種以上を組合せて使用することができる。 The diol used for the production of the polycarbonate diol is a dihydric alcohol having 2 to 10 carbon atoms, preferably 4 to 8 carbon atoms. Specifically, for example, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1 , 7-heptanediol, 1,8-octanediol, 2-ethyl-1,6-hexanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, etc. Aliphatic diols; 1,3-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol and other alicyclic diols; p-xylenediol, p-tetrachloroxylenediol and other aromatics Diols such as ether diols such as diethylene glycol and dipropylene glycolThese diols can be used alone or in combination of two or more.
ポリカーボネートジオールの製造に用いられるジオールとしては、これを用いて得られる水酸基含有反応生成物(C)を含有する塗料組成物の塗膜の耐久性及び硬度に優れる観点から、1,6−ヘキサンジオールとこれ以外の1又は2以上のジオールとを混合使用するのが好ましく、1,6−ヘキサンジオールと、1,5−ペンタンジオール、1,4−ブタンジオール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールからなる群から選ばれる少なくとも一種とを混合使用するのがより好ましい。具体的な組合せとしては、例えば、1,6−ヘキサンジオールと1,5−ペンタンジオールの組合せ、1,6−ヘキサンジオールと1,4−ブタンジオールの組合せ、1,6−ヘキサンジオールと1,4−シクロヘキサンジメタノールの組合せ等をあげることができる。 The diol used for the production of the polycarbonate diol is 1,6-hexanediol from the viewpoint of excellent durability and hardness of the coating film of the coating composition containing the hydroxyl group-containing reaction product (C) obtained by using the diol. And 1 or 2 or more diols other than these are preferably used in combination, and consists of 1,6-hexanediol, 1,5-pentanediol, 1,4-butanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol. It is more preferable to use a mixture of at least one selected from the group. Specific combinations include, for example, a combination of 1,6-hexanediol and 1,5-pentanediol, a combination of 1,6-hexanediol and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol and 1,1. A combination of 4-cyclohexanedimethanol and the like can be given.
カルボニル化剤としては、公知のものを使用できる。具体的には、例えば、アルキレンカーボネート、ジアルキルカーボネート、ジアリルカーボネート、ホスゲン等を挙げることができ、これらの1種を又は2種以上を組合せて使用することができる。これらのうち好ましいものとして、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジフェニルカーボネート等をあげることができる。 A well-known thing can be used as a carbonylating agent. Specific examples include alkylene carbonate, dialkyl carbonate, diallyl carbonate, phosgene, and the like, and one of these can be used or a combination of two or more can be used. Of these, preferred are ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, diphenyl carbonate and the like.
反応生成物(c−1)の合成中間体であるポリカーボネートジオールとしては、50℃における粘度が10000mPa・s以下程度であるものを使用するのが好ましい。50℃における粘度が10000mPa・sを超えると取り扱いが困難となる場合がある。 As the polycarbonate diol which is a synthetic intermediate of the reaction product (c-1), it is preferable to use a polycarbonate diol having a viscosity at 50 ° C. of about 10,000 mPa · s or less. When the viscosity at 50 ° C. exceeds 10,000 mPa · s, handling may be difficult.
反応生成物(c−1)の合成に用いられるポリカーボネートジオールの粘度は、50℃において、10〜10000mPa・s程度であるのがより好ましく、10〜8000mPa・sであるのが更に好ましく、10〜5000mPa・s程度であるのが特に好ましい。 The viscosity of the polycarbonate diol used for the synthesis of the reaction product (c-1) is more preferably about 10 to 10000 mPa · s, more preferably 10 to 8000 mPa · s at 50 ° C. It is particularly preferably about 5000 mPa · s.
上記粘度の測定は、B型粘度計(Brookfield viscometer)を使用し、50℃、6rpmの条件で行なった。 The viscosity was measured using a B-type viscometer (Brookfield viscometer) at 50 ° C. and 6 rpm.
反応生成物(c−1)の合成に用いられるポリカーボネートジオールの数平均分子量は、最終的に得られる塗料組成物の塗膜が耐酸性及び耐擦り傷性に優れる観点から、300〜2000程度であるのが好ましく、500〜1800程度であるのがより好ましく、700〜1500程度であるのが特に好ましい。 The number average molecular weight of the polycarbonate diol used for the synthesis of the reaction product (c-1) is about 300 to 2000 from the viewpoint that the coating film of the finally obtained coating composition is excellent in acid resistance and scratch resistance. Is more preferable, about 500 to 1800 is more preferable, and about 700 to 1500 is particularly preferable.
反応生成物(c−1)の合成中間体であるポリカーボネートジオールとしては、市販品を使用することができる。市販品としては、例えば、旭化成ケミカルズ社製の「T−5650J」(商品名、ジオール成分:1,6−ヘキサンジオール及び1,5−ペンタンジオール)、「T−4671」(商品名、ジオール成分:1,6−ヘキサンジオール及び1,4−ブタンジオール);宇部興産社製の「UM−CARB90」(商品名、ジオール成分:1,6−ヘキサンジオール及び1,4−シクロヘキサンジメタノール)などをあげることができる。 A commercial item can be used as polycarbonate diol which is a synthetic intermediate of reaction product (c-1). Examples of commercially available products include “T-5650J” (trade name, diol components: 1,6-hexanediol and 1,5-pentanediol) manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, and “T-4671” (trade name, diol component). : 1,6-hexanediol and 1,4-butanediol); “UM-CARB90” (trade name, diol components: 1,6-hexanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol) manufactured by Ube Industries, Ltd. I can give you.
反応生成物(c−1)の合成に用いられる酸無水物としては、例えば、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4−ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン酸、ヘット酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、トリメリット酸、ヘキサヒドロトリメリット酸、ピロメリット酸等の多価カルボン酸の酸無水物等をあげることができる。これらの酸無水物は、1種単独で又は2種以上を適宜組合せて使用することができる。 Examples of the acid anhydride used for the synthesis of the reaction product (c-1) include phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, methylhexahydrophthalic acid, succinic acid, glutaric acid, pimelic acid, and naphthalene dicarboxylic acid. Polyvalent carboxylic acids such as acid, 4,4-diphenyl ether dicarboxylic acid, diphenylmethane-4,4′-dicarboxylic acid, het acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, trimellitic acid, hexahydrotrimellitic acid, pyromellitic acid Examples include acid anhydrides of acids. These acid anhydrides can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
これらのうち、塗膜の耐酸性、耐擦り傷性等に優れる点から、無水コハク酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸を好適に用いることができる。 Of these, succinic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and trimellitic anhydride can be suitably used because they are excellent in acid resistance and scratch resistance of the coating film.
反応生成物(c−1)は、通常、上記ポリカーボネートジオールと酸無水物が重縮合することなく、ポリカーボネートジオールの末端水酸基がハーフエステル化によりカルボキシル基に変換された構造の化合物が得られるような条件で合成される。但し、反応生成物(c−1)としては、酸価及び数平均分子量が特定範囲内にある限りにおいて、ハーフエステル化反応されていない未反応物を含んでいても構わない。 The reaction product (c-1) is usually a compound having a structure in which the terminal hydroxyl group of the polycarbonate diol is converted to a carboxyl group by half esterification without polycondensation of the polycarbonate diol and the acid anhydride. Synthesized under conditions. However, as a reaction product (c-1), as long as an acid value and a number average molecular weight exist in a specific range, it may contain the unreacted product which has not been half-esterified.
ハーフエステル化反応の最適温度は、主として用いる酸無水物の融点等により変動する。例えば、酸無水物として、ヘキサヒドロ無水フタル酸を使用する場合は100〜180℃程度である。また、一般に200℃程度の温度を超えると重縮合反応が起こりやすくなる。 The optimum temperature for the half esterification reaction varies mainly depending on the melting point of the acid anhydride used. For example, when hexahydrophthalic anhydride is used as the acid anhydride, the temperature is about 100 to 180 ° C. In general, when the temperature exceeds about 200 ° C., a polycondensation reaction tends to occur.
反応生成物(c−1)は、ポリカーボネートジオールと酸無水物とを、モル比0.15〜0.95(酸無水基/ポリカーボネートジオールの水酸基)となる割合で、ハーフエステル化反応させるのが好ましい。該モル比は、ポリエポキシ化合物(c−2)との付加反応で得られる水酸基含有反応生成物(C)の分子量制御の観点から、0.4〜0.9程度であるのがより好ましく、0.6〜0.85程度であるのが更に好ましい。 In the reaction product (c-1), the polycarbonate diol and the acid anhydride are half-esterified at a molar ratio of 0.15 to 0.95 (acid anhydride group / polycarbonate diol hydroxyl group). preferable. The molar ratio is more preferably about 0.4 to 0.9 from the viewpoint of controlling the molecular weight of the hydroxyl group-containing reaction product (C) obtained by addition reaction with the polyepoxy compound (c-2). More preferably, it is about 0.6 to 0.85.
反応生成物(c−1)において、上記モル比が低いほどポリカーボネートジオールの片末端のみがカルボキシル基に変性された構造の化合物の生成割合が多くなり、該当量比が高いほどポリカーボネートジオールの両末端がカルボキシル基に変性された構造の化合物の生成割合が多くなる。 In the reaction product (c-1), the lower the molar ratio is, the higher the production ratio of the compound having a structure in which only one end of the polycarbonate diol is modified with a carboxyl group, and the higher the corresponding ratio, the both ends of the polycarbonate diol. The proportion of the compound having a structure in which is modified with a carboxyl group increases.
また、上記当量比が低いほど反応生成物(c−1)中に未反応のポリカーボネートジオールが残存することになる。この場合、本発明においては、ポリカーボネートジオールの水酸基もポリエポキシ基化合物のエポキシ基又はポリイソシアネート化合物のイソシアネート基と反応し得る。従って、通常、未反応のポリカーボネートジオールを分離することなく、残存ポリカーボネートジオールを含んだ反応生成物(c−1)を、そのまま使用することができる。 The lower the equivalent ratio, the more unreacted polycarbonate diol remains in the reaction product (c-1). In this case, in the present invention, the hydroxyl group of the polycarbonate diol can also react with the epoxy group of the polyepoxy group compound or the isocyanate group of the polyisocyanate compound. Therefore, usually, the reaction product (c-1) containing the remaining polycarbonate diol can be used as it is without separating the unreacted polycarbonate diol.
反応生成物(c−1)の酸価は、10〜120mgKOH/gであり、ポリエポキシ化合物(c−2)との付加反応で得られる水酸基含有反応生成物(C)の分子量制御の観点から、30〜110mgKOH/g程度であるのが好ましく、50〜100mgKOH/g程度であるのがさらに好ましい。 The acid value of the reaction product (c-1) is 10 to 120 mgKOH / g, from the viewpoint of controlling the molecular weight of the hydroxyl group-containing reaction product (C) obtained by the addition reaction with the polyepoxy compound (c-2). 30 to 110 mgKOH / g, preferably about 50 to 100 mgKOH / g.
反応生成物(c−1)の数平均分子量は、400〜2500であり、仕上り外観の観点から、500〜2000程度であるのが好ましく、700〜1500程度であるのがより好ましい。 The number average molecular weight of the reaction product (c-1) is 400 to 2500, and is preferably about 500 to 2000, more preferably about 700 to 1500 from the viewpoint of the finished appearance.
反応生成物(c−1)の水酸基価は、耐擦り傷性の観点から10〜65mgKOH/g程度であるのが好ましく、15〜50mgKOH/g程度であるのがより好ましい。 The hydroxyl value of the reaction product (c-1) is preferably about 10 to 65 mgKOH / g, more preferably about 15 to 50 mgKOH / g from the viewpoint of scratch resistance.
本発明において、反応生成物(c−1)の酸価、数平均分子量及び水酸基価は、未反応の残存ポリカーボネートジオールも含んだ反応生成物全体としての値を意味する。
ポリエポキシ化合物(c−2)
ポリエポキシ化合物は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物であり、具体的には、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ジグリセリントリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテルまたはビスフェノールAジグリシジルエーテルなどの多価アルコールまたは多価フェノールのポリグリシジルエーテル;p−オキシ安息香酸のグリシジルエステル、グリシジルエーテルなどのグリシジルエステル、グリシジルエーテル化物;フタル酸ジグリシジルエステルまたはヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステルなどの多価カルボン酸のポリグリシジルエステル;ヒダントイン環などの含窒素ヘテロ環を含むポリエポキシ化合物;上記1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物と多価アルコール、多価フェノールまたは多塩基酸との付加物であるエポキシ樹脂;脂肪酸変性エポキシ樹脂、アミン変性エポキシ樹脂などの変性エポキシ樹脂等を挙げることができる。
In the present invention, the acid value, number average molecular weight, and hydroxyl value of the reaction product (c-1) mean the value of the entire reaction product including the unreacted residual polycarbonate diol.
Polyepoxy compound (c-2)
The polyepoxy compound is a compound having two or more epoxy groups in one molecule, specifically, ethylene glycol diglycidyl ether, hexanediol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, Polyglycidyl ether of polyhydric alcohol or polyhydric phenol such as glycerin triglycidyl ether, diglycerin triglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether or bisphenol A diglycidyl ether; glycidyl of p-oxybenzoic acid Esters, glycidyl esters such as glycidyl ether, glycidyl etherified products; diglycidyl phthalate or diglycidyl hexahydrophthalate A polyglycidyl ester of a polyvalent carboxylic acid such as an ester; a polyepoxy compound containing a nitrogen-containing heterocycle such as a hydantoin ring; a compound having two or more epoxy groups in one molecule and a polyhydric alcohol, polyphenol or poly Examples include epoxy resins that are adducts with basic acids; modified epoxy resins such as fatty acid-modified epoxy resins and amine-modified epoxy resins.
ポリエポキシ化合物としては、市販品を使用することができる。市販品としては、例えば、ナガセケムテックス社製のデナコールシリーズのエポキシ化合物をあげることができる。商品名としては、2官能のポリエポキシ化合物としては、デナコールEX−201(レゾルシノールジグリシジルエーテル)、デナコールEX−211(ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル)、デナコールEX−212(1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル)、デナコールEX−252(水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル)、デナコールEX−810、デナコールEX−811、デナコールEX−850、デナコールEX−851、デナコールEX−821、デナコールEX−830、デナコールEX−832、デナコールEX−841、デナコールEX−861(これら800番台のものはいずれもエチレン又はポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル)、デナコールEX−911、デナコールEX−941、デナコールEX−920、デナコールEX−931(これら900番台のものはいずれもプロピレン又はポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテル)等をあげることができる。3官能以上のポリエポキシ化合物としては、デナコールEX−611、デナコールEX−612、デナコールEX−614、デナコールEX−614B、デナコールEX−622(これら600番台のものはいずれもソルビトールポリグリシジルエーテル)、デナコールEX−512、デナコールEX−521(これら500番台のものはいずれもポリグリセロールポリグリシジルエーテル)、デナコールEX−411(ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル)、デナコールEX−421(ジグリセロールポリグリシジルエーテル)、デナコールEX−313、デナコールEX−314(これら310番台のものはいずれもグリセロールポリグリシジルエーテル)、デナコールEX−321(トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル)等をあげることができる。 A commercially available product can be used as the polyepoxy compound. Examples of commercially available products include Denacol series epoxy compounds manufactured by Nagase ChemteX Corporation. As a trade name, as a bifunctional polyepoxy compound, Denacol EX-201 (resorcinol diglycidyl ether), Denacol EX-211 (neopentyl glycol diglycidyl ether), Denacol EX-212 (1,6-hexanediol di) Glycidyl ether), Denacol EX-252 (hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether), Denacol EX-810, Denacol EX-811, Denacol EX-850, Denacol EX-851, Denacol EX-821, Denacol EX-830, Denacol EX -832, Denacol EX-841, Denacol EX-861 (all of the 800 series are diglycidyl ethers of ethylene or polyethylene glycol), Denacol EX-911, Denacol X-941, Denacol EX-920, Denacol EX-931 can be mentioned (these are both 900s ones of propylene or polypropylene glycol diglycidyl ether) and the like. Examples of the tri- or higher functional polyepoxy compound include Denacol EX-611, Denacol EX-612, Denacol EX-614, Denacol EX-614B, Denacol EX-622 (all of these 600 series products are sorbitol polyglycidyl ether), Denacol EX-512, Denacol EX-521 (all those in the 500 series are polyglycerol polyglycidyl ether), Denacol EX-411 (pentaerythritol polyglycidyl ether), Denacol EX-421 (diglycerol polyglycidyl ether), Denacol EX -313, Denacol EX-314 (all those in the 310 series are glycerol polyglycidyl ether), Denacol EX-321 (Trimethylolpropane polyglycidyl) Ether), and the like.
ポリエポキシ化合物(c−2)としては、仕上り外観及びアクリル樹脂との相溶性の観点から、2官能のポリエポキシ化合物を使用するのが好ましい。 As the polyepoxy compound (c-2), it is preferable to use a bifunctional polyepoxy compound from the viewpoint of the finished appearance and the compatibility with the acrylic resin.
ポリエポキシ化合物(c−2)の分子量は、耐擦り傷性及びアクリル樹脂との相溶性の観点から、50〜2000程度であるのが好ましく、100〜1000程度であるのがさらに好ましい。 The molecular weight of the polyepoxy compound (c-2) is preferably about 50 to 2000, and more preferably about 100 to 1000, from the viewpoint of scratch resistance and compatibility with the acrylic resin.
具体的には、特に、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル等を好適に使用することができる。 Specifically, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, and the like can be preferably used.
ナガセケムテックス社製のデナコールシリーズのエポキシ化合物としては、デナコールEX−212、デナコールEX−252、デナコールEX−931等を好適に使用することができる。 As the Denacol series epoxy compound manufactured by Nagase ChemteX Corporation, Denacol EX-212, Denacol EX-252, Denacol EX-931 and the like can be suitably used.
水酸基含有反応生成物(C)は、上記カルボキシル基含有反応生成物(c−1)と、ポリエポキシ化合物(c−2)とを付加反応することにより得ることができる。 The hydroxyl group-containing reaction product (C) can be obtained by addition reaction of the carboxyl group-containing reaction product (c-1) and the polyepoxy compound (c-2).
反応生成物(c−1)は、残存ポリカーボネートジオールを含んだまま使用することができる。 The reaction product (c-1) can be used as it contains residual polycarbonate diol.
この付加反応は、(c−1)のカルボキシル基と、(c−2)のエポキシ基との反応により進行する。 This addition reaction proceeds by a reaction between the carboxyl group of (c-1) and the epoxy group of (c-2).
上記付加反応は、反応生成物(c−1)とポリエポキシ化合物(c−2)とを混合し、130〜165℃程度の温度で、3〜15時間程度反応させることにより行なうことができる。 The addition reaction can be performed by mixing the reaction product (c-1) and the polyepoxy compound (c-2) and reacting at a temperature of about 130 to 165 ° C. for about 3 to 15 hours.
上記反応は必要に応じて、さらに有機溶剤を添加して行なうこともできる。有機溶剤としては、上記水酸基含有樹脂(A)の水酸基含有アクリル樹脂で挙げたものを同様に使用することができる。 The above reaction can be carried out by further adding an organic solvent, if necessary. As an organic solvent, what was mentioned by the hydroxyl-containing acrylic resin of the said hydroxyl-containing resin (A) can be used similarly.
また、上記付加反応においては、必要に応じて、触媒を使用することができる。具体的には、カルボキシル基とエポキシ基との反応に有効な触媒として、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラブチルフォスフォニウムブロマイド、トリフェニルベンジルフォスフォニウムクロライド等の4級塩触媒;トリエチルアミン、トリブチルアミン等のアミン類等を挙げることができる。これらのうち4級塩触媒を好適に使用することができる。 Moreover, in the said addition reaction, a catalyst can be used as needed. Specifically, quaternary compounds such as tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, tetraethylammonium chloride, tetrabutylphosphonium bromide, and triphenylbenzylphosphonium chloride are effective catalysts for the reaction between a carboxyl group and an epoxy group. Salt catalysts; amines such as triethylamine and tributylamine can be exemplified. Of these, quaternary salt catalysts can be preferably used.
反応生成物(c−1)とポリエポキシ化合物(c−2)との反応において、(c−1)と(c−2)との反応比率は、等モルもしくはカルボキシル基とエポキシ基との反応性、貯蔵性の観点から、カルボキシル基過剰とするのが好ましい。(c−1)中のカルボキシル基と(c−2)中のエポキシ基のモル比は、0.7〜1.0(エポキシ基/カルボキシル基)程度であるのが好ましく、0.8〜1.0程度であるのがより好ましい。 In the reaction between the reaction product (c-1) and the polyepoxy compound (c-2), the reaction ratio between (c-1) and (c-2) is equimolar or the reaction between the carboxyl group and the epoxy group. From the viewpoints of properties and storage properties, an excess of carboxyl groups is preferred. The molar ratio of the carboxyl group in (c-1) to the epoxy group in (c-2) is preferably about 0.7 to 1.0 (epoxy group / carboxyl group), and 0.8 to 1 More preferably, it is about 0.0.
水酸基含有反応生成物(C)としては、水酸基価及び数平均分子量が特定範囲内にある限りにおいて、未反応物を含んでいても構わない。通常、未反応物を分離することなく、水酸基含有反応生成物(C)として、そのまま使用することができる。 The hydroxyl group-containing reaction product (C) may contain unreacted substances as long as the hydroxyl value and the number average molecular weight are within a specific range. Usually, it can use as it is as a hydroxyl-containing reaction product (C), without isolate | separating an unreacted substance.
水酸基含有反応生成物(C)の水酸基価は最終的に得られる塗料組成物の硬化性、及び得られる塗膜の耐擦り傷性及び耐水性等の塗膜性能の観点から、30〜150mgKOH/gであり、好ましくは45〜120mgKOH/g程度、さらに好ましくは60〜110mgKOH/g程度である。 The hydroxyl value of the hydroxyl group-containing reaction product (C) is 30 to 150 mgKOH / g from the viewpoint of the curability of the finally obtained coating composition and the coating performance such as scratch resistance and water resistance of the resulting coating. Preferably, it is about 45-120 mgKOH / g, More preferably, it is about 60-110 mgKOH / g.
水酸基含有反応生成物(C)の酸価は、上記(c−1)と(c−2)との適正反応比率、最終的に得られる塗料組成物の分子量、及び得られる塗膜の耐水性の観点から、0〜25mgKOH/g程度であるのが好ましく、0〜15mgKOH/g程度であるのがより好ましい。 The acid value of the hydroxyl group-containing reaction product (C) is determined by determining the appropriate reaction ratio between the above (c-1) and (c-2), the molecular weight of the coating composition finally obtained, and the water resistance of the resulting coating film. In view of the above, it is preferably about 0 to 25 mgKOH / g, more preferably about 0 to 15 mgKOH / g.
水酸基含有反応生成物(C)のエポキシ基含有量は、上記(c−1)と(c−2)との適正反応比率及び耐水性、貯蔵性の観点から、0〜0.2ミリモル/g程度であるのが好ましく、0〜0.1ミリモル/g程度であるのがより好ましい。 The epoxy group content of the hydroxyl group-containing reaction product (C) is 0 to 0.2 mmol / g from the viewpoint of the appropriate reaction ratio, water resistance, and storage stability of the above (c-1) and (c-2). It is preferably about 0, more preferably about 0 to 0.1 mmol / g.
水酸基含有反応生成物(C)の数平均分子量は最終的に得られる塗料組成物の硬化性及び得られる塗膜の仕上り外観、耐擦り傷性、耐水性等の塗膜性能の観点から、1000〜12000であり、好ましくは1500〜7000、さらに好ましくは2000〜5000である。 The number average molecular weight of the hydroxyl group-containing reaction product (C) is 1000 to 1000 from the viewpoint of the curability of the coating composition finally obtained and the finished appearance of the obtained coating film, the scratch resistance, the water resistance and the like. 12000, preferably 1500 to 7000, more preferably 2000 to 5000.
本発明において、水酸基含有反応生成物(C)の水酸基価、数平均分子量、酸価及びエポキシ基含有量は、残存ポリカーボネートジオール等の未反応物も含んだ反応生成物全体としての値を意味する。 In the present invention, the hydroxyl value, number average molecular weight, acid value, and epoxy group content of the hydroxyl group-containing reaction product (C) mean the values of the entire reaction product including unreacted products such as residual polycarbonate diol. .
本発明の塗料組成物において、塗膜の硬化性及び耐擦り傷性等の観点から、水酸基含有樹脂(A)及び水酸基含有反応生成物(C)の水酸基とポリイソシアネート化合物(B)のイソシアネート基の当量比(NCO/OH)は好ましくは0.5〜2.0、さらに好ましくは0.8〜1.5の範囲内である。 In the coating composition of the present invention, the hydroxyl group of the hydroxyl group-containing resin (A) and the hydroxyl group-containing reaction product (C) and the isocyanate group of the polyisocyanate compound (B) from the viewpoint of the curability of the coating film and the scratch resistance. The equivalent ratio (NCO / OH) is preferably in the range of 0.5 to 2.0, more preferably 0.8 to 1.5.
本発明の塗料組成物中の水酸基含有樹脂(A)、ポリイソシアネート化合物(B)及び水酸基含有反応生成物(C)の量は、(A)成分、(B)成分及び(C)成分の固形分合計100質量部を基準として、不揮発分として、水酸基含有樹脂(A)が30〜75質量%、好ましくは40〜65質量%、ポリイソシアネート化合物(B)が20〜65質量%、好ましくは30〜55質量%、水酸基含有反応生成物(C)が3〜30質量%、好ましくは5〜25質量%、さらに好ましくは10〜20質量%の範囲内であるのが適している。
その他の成分
本発明の塗料組成物には、必要に応じて、着色顔料、体質顔料、光輝性顔料、防錆顔料等の公知の顔料を配合できる。
The amount of the hydroxyl group-containing resin (A), the polyisocyanate compound (B) and the hydroxyl group-containing reaction product (C) in the coating composition of the present invention is the solid content of the component (A), the component (B) and the component (C). Based on the total amount of 100 parts by mass, the non-volatile content of the hydroxyl group-containing resin (A) is 30 to 75% by mass, preferably 40 to 65% by mass, and the polyisocyanate compound (B) is 20 to 65% by mass, preferably 30. It is suitable that ˜55% by mass and the hydroxyl group-containing reaction product (C) is in the range of 3 to 30% by mass, preferably 5 to 25% by mass, more preferably 10 to 20% by mass.
Other Components Known pigments such as color pigments, extender pigments, glitter pigments, and rust preventive pigments can be blended in the coating composition of the present invention as necessary.
着色顔料としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラック、カドミウムレッド、モリブデンレッド、クロムエロー、酸化クロム、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリン顔料、スレン系顔料、ペリレン顔料等を挙げることができる。体質顔料としては、例えば、タルク、クレー、カオリン、バリタ、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナホワイト等を挙げることができる。光輝性顔料としては、例えば、アルミニウム粉末、雲母粉末、酸化チタンで被覆した雲母粉末などをあげることができる。 Examples of the coloring pigment include titanium oxide, zinc white, carbon black, cadmium red, molybdenum red, chromium yellow, chromium oxide, Prussian blue, cobalt blue, azo pigment, phthalocyanine pigment, quinacridone pigment, isoindoline pigment, selenium pigment, Examples include perylene pigments. Examples of extender pigments include talc, clay, kaolin, barita, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silica, and alumina white. Examples of the bright pigment include aluminum powder, mica powder, and mica powder coated with titanium oxide.
本発明の塗料組成物には、必要に応じて、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂等の各種樹脂を添加することも可能である。また、メラミン樹脂、ブロックポリイソシアネート化合物等の架橋剤を少量併用することも可能である。また、ポリカーボネートジオールを併用することも可能である。更に、必要に応じて、硬化触媒、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、表面調整剤、消泡剤等の一般的な塗料用添加剤を配合することも可能である。 Various resins such as an acrylic resin, a polyester resin, an alkyd resin, a silicon resin, and a fluororesin can be added to the coating composition of the present invention as necessary. It is also possible to use a small amount of a crosslinking agent such as a melamine resin or a blocked polyisocyanate compound. Moreover, it is also possible to use polycarbonate diol together. Furthermore, if necessary, general paint additives such as a curing catalyst, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antioxidant, a surface conditioner, and an antifoaming agent can be blended.
硬化触媒としては、例えば、オクチル酸錫、ジブチル錫ジ(2−エチルヘキサノエート)、ジオクチル錫ジ(2−エチルヘキサノエート)、ジオクチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド、ジオクチル錫オキサイド、2−エチルヘキサン酸鉛などの有機金属触媒、第三級アミンなどを挙げることができる。 Examples of the curing catalyst include tin octylate, dibutyltin di (2-ethylhexanoate), dioctyltin di (2-ethylhexanoate), dioctyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin oxide, and dioctyltin. Examples thereof include oxides, organometallic catalysts such as lead 2-ethylhexanoate, and tertiary amines.
硬化触媒として上記したこれらの化合物は単独で又は2種以上の混合物として用いてもよい。硬化触媒の量はその種類により異なるが、(A)成分、(B)成分及び(C)成分の固形分合計100質量部に対し、通常、0〜5質量部、好ましくは0.1〜4質量部程度である。 These compounds described above as the curing catalyst may be used alone or as a mixture of two or more. The amount of the curing catalyst varies depending on the type, but is usually 0 to 5 parts by mass, preferably 0.1 to 4 parts per 100 parts by mass of the total solids of the component (A), the component (B) and the component (C). About mass parts.
紫外線吸収剤としては、公知のものを使用でき、例えば、ベンゾトリアゾール系吸収剤、トリアジン系吸収剤、サリチル酸誘導体系吸収剤、ベンゾフェノン系吸収剤等の紫外線吸収剤をあげることができる。紫外線吸収剤を配合することによって、塗膜の耐候性、耐黄変性等を向上させることが出来る。 Known ultraviolet absorbers can be used, and examples thereof include ultraviolet absorbers such as benzotriazole absorbers, triazine absorbers, salicylic acid derivative absorbers, and benzophenone absorbers. By blending the ultraviolet absorber, the weather resistance, yellowing resistance and the like of the coating film can be improved.
紫外線吸収剤の塗料組成物中の含有量としては、通常、樹脂固形分総合計量100質量部に対して0〜10質量部程度である。また、紫外線吸収剤の含有量は、0.2〜5質量部程度であるのが好ましく、0.3〜2質量部程度であるのがより好ましい。 As content in the coating composition of a ultraviolet absorber, it is about 0-10 mass parts normally with respect to 100 mass parts of resin solid content total measurement. Moreover, it is preferable that content of a ultraviolet absorber is about 0.2-5 mass parts, and it is more preferable that it is about 0.3-2 mass parts.
光安定剤としては、従来から公知のものが使用でき、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤をあげることができる。光安定剤を配合することによって、塗膜の耐候性、耐黄変性等を向上させることが出来る。 A conventionally well-known thing can be used as a light stabilizer, For example, a hindered amine light stabilizer can be mention | raise | lifted. By blending a light stabilizer, the weather resistance, yellowing resistance and the like of the coating film can be improved.
光安定剤の塗料組成物中の含有量としては、通常、樹脂固形分総合計量100質量部に対して0〜10質量部程度である。また、光安定剤の含有量は、0.2〜5質量部程度であるのが好ましく、0.3〜2質量部程度であるのがより好ましい。 As content in the coating composition of a light stabilizer, it is about 0-10 mass parts normally with respect to 100 mass parts of resin solid content total measurement. Further, the content of the light stabilizer is preferably about 0.2 to 5 parts by mass, and more preferably about 0.3 to 2 parts by mass.
本発明の塗料組成物の形態は特に制限されるものではないが、通常、有機溶剤型の塗料組成物として使用される。この場合に使用する有機溶剤としては、各種の塗料用有機溶剤、例えば、芳香族又は脂肪族炭化水素系溶剤;アルコール系溶剤;エステル系溶剤;ケトン系溶剤;エーテル系溶剤等が使用できる。使用する有機溶剤は、(A)成分、(C)成分等の調製時に用いたものをそのまま用いても良いし、更に適宜加えても良い。
塗料組成物の調製方法
本発明の塗料組成物は、水酸基含有樹脂(A)、ポリイソシアネート化合物(B)、水酸基含有反応生成物(C)及び必要に応じて使用される硬化触媒、顔料、各種樹脂、紫外線吸収剤、光安定剤、有機溶剤等を、公知の方法により、混合することによって、調製することができる。
Although the form of the coating composition of the present invention is not particularly limited, it is usually used as an organic solvent type coating composition. As the organic solvent used in this case, various organic solvents for paints such as aromatic or aliphatic hydrocarbon solvents; alcohol solvents; ester solvents; ketone solvents; ether solvents and the like can be used. As the organic solvent to be used, those used at the preparation of the component (A), the component (C) and the like may be used as they are, or may be added as appropriate.
Preparation Method of Coating Composition The coating composition of the present invention comprises a hydroxyl group-containing resin (A), a polyisocyanate compound (B), a hydroxyl group-containing reaction product (C), and a curing catalyst, pigment, It can be prepared by mixing a resin, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an organic solvent, and the like by a known method.
本発明の塗料組成物は(B)成分であるポリイソシアネート化合物のイソシアネート基がブロック化されていないものである場合には、貯蔵安定性から、水酸基含有樹脂(A)及び水酸基含有反応生成物(C)と、ポリイソシアネート化合物(B)とが分離した2液型塗料であり、使用直前に両者を混合して使用することが好適である。 When the isocyanate group of the polyisocyanate compound as the component (B) is not blocked, the coating composition of the present invention has a hydroxyl group-containing resin (A) and a hydroxyl group-containing reaction product (from the storage stability). C) and the polyisocyanate compound (B) are separated from each other, and it is preferable to use a mixture of the two immediately before use.
本発明塗料組成物の固形分濃度は、30〜70質量%程度であるのが好ましく、40〜60質量%程度の範囲内であるのがより好ましい。 The solid content concentration of the coating composition of the present invention is preferably about 30 to 70% by mass, and more preferably about 40 to 60% by mass.
塗装方法
本発明の塗料組成物は、以下に示す種々の塗装方法において、好適に使用することができる。
Coating Method The coating composition of the present invention can be suitably used in various coating methods shown below.
被塗物
被塗物としては、自動車、二輪車等の車体又はその部品等が挙げられる。また、これら車体等を形成する冷延鋼板、亜鉛メッキ鋼板、亜鉛合金メッキ鋼板、ステンレス鋼板、錫メッキ鋼板等の鋼板、アルミニウム板、アルミニウム合金板等の金属基材;各種プラスチック基材等であってもよい。
Examples of the object to be coated include bodies such as automobiles and motorcycles, or parts thereof. Also, cold rolled steel sheets, galvanized steel sheets, zinc alloy plated steel sheets, stainless steel sheets, tin plated steel sheets, etc., metal base materials such as aluminum plates and aluminum alloy plates; various plastic base materials, etc. May be.
また、被塗物としては、上記車体、部品、金属基材の金属表面に、リン酸塩処理、クロメート処理、複合酸化物処理等の化成処理が施されたものであってもよい。更に、被塗物としては、上記車体、金属基材等に、各種電着塗料等の下塗り塗膜及び/又は中塗り塗膜が形成されたものであってもよい。 Moreover, as a to-be-coated article, the metal surface of the said vehicle body, components, and a metal base material may be subjected to chemical conversion treatment such as phosphate treatment, chromate treatment, and complex oxide treatment. Furthermore, as the object to be coated, an undercoat film and / or an intermediate coat film such as various electrodeposition paints may be formed on the vehicle body, metal base material, or the like.
また、さらに、被塗物としては、産業機械、家電製品、厨房器具、屋根、壁、シャッター等をあげることができる。 Furthermore, examples of the object to be coated include industrial machines, home appliances, kitchen appliances, roofs, walls, and shutters.
塗装及び硬化方法
本発明の塗料組成物の塗装方法としては、特に限定されないが、例えば、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、回転霧化塗装、カーテンコート塗装、ロールコート塗装などの塗装方法でウエット塗膜を形成することができる。エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装及び回転霧化塗装においては、必要に応じて、静電印加してもよい。これらの内、エアスプレー塗装及び回転霧化塗装が特に好ましい。塗装膜厚は、通常、硬化膜厚として、10〜50μm程度とするのが好ましい。
Coating and curing method The coating method of the coating composition of the present invention is not particularly limited. For example, wet coating may be performed by a coating method such as air spray coating, airless spray coating, rotary atomization coating, curtain coat coating, or roll coat coating. A film can be formed. In air spray coating, airless spray coating, and rotary atomization coating, electrostatic application may be performed as necessary. Of these, air spray coating and rotary atomization coating are particularly preferred. In general, the coating film thickness is preferably about 10 to 50 μm as the cured film thickness.
エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装及び回転霧化塗装する場合には、本塗料の粘度を、該塗装に適した粘度範囲、通常、フォードカップ#No.4粘度計において、20℃で15〜60秒程度の粘度範囲となるように、有機溶剤等の溶媒を用いて、適宜、調整しておくことが好ましい。 In the case of air spray coating, airless spray coating, and rotary atomization coating, the viscosity of the coating is adjusted to a viscosity range suitable for the coating, usually Ford Cup #No. In a 4-viscosity meter, it is preferable to adjust appropriately using a solvent such as an organic solvent so that the viscosity is within a range of about 15 to 60 seconds at 20 ° C.
ウエット塗膜の硬化は、加熱することによって行われる。加熱は、公知の加熱手段により、行うことができる。例えば、熱風炉、電気炉、赤外線誘導加熱炉等の乾燥炉を適用できる。 The wet coating film is cured by heating. Heating can be performed by a known heating means. For example, a drying furnace such as a hot air furnace, an electric furnace, or an infrared induction heating furnace can be applied.
加熱温度は、通常、100〜180℃程度、好ましくは120〜160℃程度の範囲であることが適当である。加熱時間は、通常、5〜60分間程度の範囲であるのが、適当である。 The heating temperature is usually about 100 to 180 ° C, preferably about 120 to 160 ° C. The heating time is usually in the range of about 5 to 60 minutes.
複層塗膜形成方法
本発明の塗料組成物によれば、耐擦り傷性、耐酸性、仕上り外観等の塗膜性能に優れる塗膜を形成できるので、被塗物に上塗複層塗膜を形成する塗膜形成方法において、トップクリヤコートを形成するクリヤ塗料組成物として使用することが好ましい。
Multilayer coating film forming method According to the coating composition of the present invention, a coating film having excellent coating performance such as scratch resistance, acid resistance, and finished appearance can be formed. In the coating film forming method to be used, it is preferably used as a clear coating composition for forming a top clear coat.
また、本発明の塗料組成物は、例えば、有機顔料又は無機顔料を含有させることにより、上塗着色塗料組成物としても好適に使用することができる。 Moreover, the coating composition of this invention can be conveniently used also as a top-coat coloring coating composition by containing an organic pigment or an inorganic pigment, for example.
本発明の複層塗膜形成方法は、被塗物に、少なくとも1層の着色ベースコート及び少なくとも1層のクリヤコートを順次形成する塗膜形成方法であって、その最上層のクリヤコートを形成する塗料組成物として、本発明の塗料組成物を用いることを特徴とする。 The multi-layer coating film forming method of the present invention is a coating film forming method in which at least one colored base coat and at least one clear coat are sequentially formed on an object to be coated, and the uppermost clear coat is formed. As the coating composition, the coating composition of the present invention is used.
本発明の複層塗膜形成方法を適用する被塗物としては、自動車車体及びその部品が、特に好ましい。 As an object to which the multilayer coating film forming method of the present invention is applied, an automobile body and its parts are particularly preferable.
上記の複層塗膜形成方法としては、より具体的には、例えば下記方法a〜cの複層塗膜形成方法において、トップクリヤコート形成用として本発明の塗料組成物を用いる方法を挙げることができる。 More specifically, examples of the method for forming a multilayer coating film include a method of using the coating composition of the present invention for forming a top clear coat in the multilayer coating film forming method of the following methods a to c. Can do.
方法a:被塗物に、着色ベースコート及びトップクリヤコートを順次形成する2コート方式の上塗り複層塗膜形成方法。 Method a: A method of forming a top coat multilayer coating film in which a colored base coat and a top clear coat are sequentially formed on an object to be coated.
方法b:被塗物に、着色ベースコート、クリヤコート及びトップクリヤコートを順次形成する3コート方式の上塗り複層塗膜形成方法。 Method b: A method of forming a top coat multilayer coating film in which a colored base coat, a clear coat, and a top clear coat are sequentially formed on an object to be coated.
方法c:被塗物に、第一着色ベースコート、第二着色ベースコート及びトップクリヤコートを順次形成する3コート方式の上塗り複層塗膜形成方法。 Method c: A three-coating multi-layer coating film forming method in which a first colored base coat, a second colored base coat, and a top clear coat are sequentially formed on an object to be coated.
これらの方法a、方法b、方法cの各上塗り塗膜形成工程について、詳細に説明する。 Each top coat film forming step of these methods a, b and c will be described in detail.
各方法において、着色ベース塗料組成物及びクリヤ塗料組成物の塗装方法としては、エアレススプレー、エアスプレー、回転霧化塗装などの塗装方法を採用することができる。これらの塗装方法は、必要に応じて、静電印加していてもよい。 In each method, as a method for applying the colored base coating composition and the clear coating composition, a coating method such as airless spray, air spray, or rotary atomization coating can be employed. In these coating methods, electrostatic application may be performed as necessary.
上記方法aにおいて、着色ベースコートを形成する塗料組成物としては、公知の着色塗料組成物を使用できる。
上記着色ベース塗料組成物としては、自動車車体等を塗装する場合に用いられる塗料組成物を用いるのが好適である。
In the method a, as the coating composition for forming the colored base coat, a known colored coating composition can be used.
As the colored base coating composition, it is preferable to use a coating composition that is used when painting an automobile body or the like.
上記着色ベース塗料組成物は、基体樹脂、架橋剤、着色顔料、メタリック顔料、光干渉性顔料、体質顔料等を含有する有機溶剤型又は水性の塗料組成物である。 The colored base coating composition is an organic solvent-type or aqueous coating composition containing a base resin, a crosslinking agent, a colored pigment, a metallic pigment, a light interference pigment, an extender pigment and the like.
基体樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂などの少なくとも1種を用いることができる。基体樹脂は、例えば、水酸基、エポキシ基、カルボキシル基、アルコキシシリル基等の架橋性官能基を有している。架橋剤としては、例えば、アルキルエーテル化メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、ポリイソシアネート化合物、ブロック化ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、カルボキシル基含有化合物などの少なくとも1種を用いることができる。基体樹脂及び架橋剤は、両成分の合計量を基準にして、基体樹脂50〜90重量%、架橋剤50〜10重量%の割合で使用することが好ましい。 As the base resin, for example, at least one of acrylic resin, vinyl resin, polyester resin, alkyd resin, urethane resin, and the like can be used. The base resin has, for example, a crosslinkable functional group such as a hydroxyl group, an epoxy group, a carboxyl group, or an alkoxysilyl group. As the crosslinking agent, for example, at least one of alkyl etherified melamine resin, urea resin, guanamine resin, polyisocyanate compound, blocked polyisocyanate compound, epoxy compound, carboxyl group-containing compound and the like can be used. The base resin and the crosslinking agent are preferably used in a proportion of 50 to 90% by weight of the base resin and 50 to 10% by weight of the crosslinking agent based on the total amount of both components.
方法aにおいては、被塗物に、上記着色ベース塗料組成物を、硬化膜厚で約10〜50μmとなるように塗装する。塗装されたベース塗料組成物は、約100〜180℃、好ましくは約120〜160℃で約10〜40分間加熱して硬化させるか、又は塗装後硬化することなく室温で数分間放置もしくは約40〜100℃で、約1〜20分間プレヒートする。 In method a, the colored base coating composition is applied to an object to be coated so that the cured film thickness is about 10 to 50 μm. The coated base coating composition is cured by heating at about 100-180 ° C., preferably about 120-160 ° C. for about 10-40 minutes, or left at room temperature for several minutes without curing after coating, or about 40 Preheat at ~ 100 ° C for about 1-20 minutes.
次いで、トップクリヤコートを形成する塗料として、本発明の塗料組成物を、膜厚が硬化膜厚で約10〜70μmになるように塗装し、加熱することによって、硬化された複層塗膜を形成することができる。加熱は、約100〜180℃、好ましくは約120〜160℃で、約10〜40分間が好ましい。 Next, as a coating material for forming the top clear coat, the coating composition of the present invention is applied so that the film thickness is about 10 to 70 μm as a cured film thickness, and heated to form a cured multilayer coating film. Can be formed. The heating is performed at about 100 to 180 ° C., preferably about 120 to 160 ° C. for about 10 to 40 minutes.
上記2コート方式において、ベース塗料組成物を塗装し加熱硬化することなく、クリヤ塗料組成物を塗装し、これらの二層塗膜を同時に硬化する場合は2コート1ベーク方式であり、又ベース塗料組成物を塗装し加熱硬化後、クリヤ塗料組成物を塗装し、クリア塗膜を硬化する場合は2コート2ベーク方式である。 In the above-mentioned two-coat system, the base paint composition is applied and the clear paint composition is applied without being heated and cured, and when these two-layer coating films are cured simultaneously, the two-coat one-bake system is used. When the composition is applied and cured by heating, and then the clear coating composition is applied and the clear coating film is cured, the 2-coat 2-bake method is used.
方法bにおける着色ベース塗料組成物としては、方法aの項で説明した着色ベース塗料組成物と同様のものを使用することができる。また、クリヤコートを形成する第1クリヤ塗料組成物としては、透明塗膜形成用塗料であればよく、例えば、上記公知の着色ベース塗料組成物において顔料の殆ど又はすべてを含有していない塗料組成物を使用することができる。そして、トップクリヤコートを形成する第2クリヤ塗料組成物として、本発明の塗料組成物を使用する。また、第1クリヤ塗料組成物として、本発明の塗料組成物を用いて、本発明の塗料組成物から形成されたクリヤコート及びトップクリヤコートが形成されていてもよい。 As the colored base coating composition in method b, the same colored base coating composition as described in the section of method a can be used. Further, the first clear paint composition for forming the clear coat may be a paint for forming a transparent coating film, for example, a paint composition that does not contain most or all of the pigment in the above-mentioned known colored base paint composition. Things can be used. And the coating composition of this invention is used as a 2nd clear coating composition which forms a top clear coat. Further, as the first clear paint composition, the clear coat and the top clear coat formed from the paint composition of the present invention may be formed using the paint composition of the present invention.
方法bにおいては、方法aと同様にして、被塗物に、着色ベース塗料組成物を塗装し加熱硬化させてから、又は硬化させずに室温で数分間放置もしくはプレヒートしてから、着色ベース塗膜上に、第1クリヤ塗料組成物を、膜厚が硬化膜厚で約10〜50μmになるように塗装し、約100〜180℃、好ましくは約120〜160℃で、約10〜40分間加熱して硬化させるか、又は硬化させずに室温で数分間放置もしくはプレヒートを行う。 In method b, in the same manner as in method a, the colored base coating composition is applied to the object to be coated and heat-cured, or left to stand at room temperature for several minutes or pre-heated without being cured, and then the colored base coating composition is coated. The first clear coating composition is applied onto the film so that the film thickness is about 10 to 50 μm as a cured film thickness, and is about 100 to 180 ° C., preferably about 120 to 160 ° C., for about 10 to 40 minutes. Heat to cure or leave or preheat at room temperature for several minutes without curing.
次に、第2クリヤ塗料組成物として、本発明の塗料組成物を、膜厚が硬化膜厚で約10〜50μmになるように塗装し、加熱することによって、硬化された複層塗膜を形成することができる。加熱条件は、方法aの場合と同様である。 Next, as the second clear coating composition, the coating composition of the present invention is applied so that the film thickness is about 10 to 50 μm as a cured film thickness, and heated to form a cured multilayer coating film. Can be formed. The heating conditions are the same as in method a.
ベース塗料組成物を塗装し加熱硬化することなく、第1クリヤ塗料組成物を塗装し、これを硬化することなく、第2クリヤ塗料組成物を塗装し、これらの三層塗膜を同時に硬化する場合は3コート1ベーク方式である。また、ベース塗料組成物を塗装し加熱硬化することなく、第1クリヤ塗料組成物を塗装し、これらの塗膜を同時に加熱硬化し、第2クリヤ塗料組成物を塗装し、これを硬化する場合は、3コート2ベーク方式である。また、ベース塗料組成物を塗装し加熱硬化し、第1クリヤ塗料組成物を塗装し、これを硬化し、第2クリヤ塗料組成物を塗装し、これを硬化する場合は、3コート3ベーク方式である。 Without applying and curing the base coating composition, the first clear coating composition is applied, the second clear coating composition is applied without curing, and the three-layer coating film is simultaneously cured. In this case, the 3-coat 1-bake method is used. When the first clear paint composition is applied without applying the base paint composition and heat-curing, these coating films are simultaneously heat-cured, and the second clear paint composition is applied and cured. Is a 3-coat 2-bake system. In addition, when a base coating composition is applied and heated and cured, a first clear coating composition is applied, this is cured, a second clear coating composition is applied, and this is cured, a 3 coat 3 bake system It is.
方法cにおいて、第1着色べース塗料組成物としては、方法aの項で説明した着色ベース塗料組成物と同様のものを使用することができる。 In the method c, as the first colored base coating composition, the same colored base coating composition as described in the method a can be used.
方法cにおいては、方法aと同様にして、被塗物に、第1着色ベース塗料組成物を塗装し加熱硬化させるか、又は硬化させずに室温で数分間放置もしくはプレヒートしてから、第1着色ベース塗膜上に、第2着色ベース塗料組成物を、膜厚が硬化膜厚で約10〜50μmになるように塗装し、約100〜180℃、好ましくは約120〜160℃で、約10〜40分間加熱して硬化させるか、又は硬化させずに室温で数分間放置もしくはプレヒートを行う。 In the method c, in the same manner as in the method a, the first colored base coating composition is applied to the object to be coated and heat-cured, or left to stand for several minutes at room temperature without being cured or pre-heated. On the colored base coating film, the second colored base coating composition is applied so that the film thickness is about 10 to 50 μm as a cured film thickness, and about 100 to 180 ° C., preferably about 120 to 160 ° C. Heat for 10 to 40 minutes to cure, or leave or preheat at room temperature for several minutes without curing.
次に、トップクリヤコートを形成する塗料組成物として、本発明の塗料組成物を、膜厚が硬化膜厚で約10〜50μmになるように塗装し、加熱することによって、硬化された複層塗膜を形成することができる。加熱条件は、方法aの場合と同様である。 Next, as the coating composition for forming the top clear coat, the coating composition of the present invention is applied so that the film thickness is about 10 to 50 μm in terms of the cured film thickness, and heated to cure the multilayer. A coating film can be formed. The heating conditions are the same as in method a.
第1ベース塗料組成物を塗装し加熱硬化することなく、第2ベース塗料組成物を塗装し、これを硬化することなく、クリヤ塗料組成物を塗装し、これらの三層塗膜を同時に硬化する場合は、3コート1ベーク方式である。また、第1ベース塗料組成物を塗装し加熱硬化し、第2ベース塗料組成物を塗装し、これを硬化することなく、クリヤ塗料組成物を塗装し、これらの塗膜を同時に硬化する場合は、3コート2ベーク方式である。また、第1ベース塗料組成物を塗装し加熱硬化し、第2ベース塗料組成物を塗装し、これを硬化し、クリヤ塗料組成物を塗装し、これを硬化する場合は、3コート3ベーク方式である。 Without applying the first base coating composition and curing by heating, the second base coating composition is applied, and without being cured, the clear coating composition is applied, and these three-layer coating films are simultaneously cured. In this case, the 3-coat 1-bake method is used. In addition, when the first base coating composition is applied and heated and cured, the second base coating composition is applied, the clear coating composition is applied without curing, and these coating films are simultaneously cured. This is a 3-coat 2-bake method. When the first base coating composition is applied and heat-cured, the second base coating composition is applied, this is cured, and the clear coating composition is applied and cured. It is.
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下、「部」及び「%」はいずれも質量基準によるものとし、また、塗膜の膜厚はいずれも硬化塗膜に基づくものである。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples. In the following, “part” and “%” are both based on mass, and the film thickness of the coating film is based on the cured coating film.
カルボキシル基含有反応生成物(c−1)の製造例
製造例1〜9
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四ツ口フラスコに、下記表1に示す量(質量部)のポリカーボネートジオールを仕込み、窒素雰囲気下で130℃に昇温した。130℃に達した後、下記表1に示す量(質量部)の酸無水物を加え、2時間反応させることにより、カルボキシル基含有反応生成物(c−1)を得た。得られた各反応生成物(c−1)のNo.1〜9の特数値を併せて下記表1に示す。
Production examples of carboxyl group-containing reaction product (c-1) Production examples 1 to 9
A four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, and a nitrogen gas inlet was charged with the amount (part by mass) of polycarbonate diol shown in Table 1 below, and the temperature was raised to 130 ° C. in a nitrogen atmosphere. After reaching 130 ° C., an amount of acid anhydride (part by mass) shown in Table 1 below was added and reacted for 2 hours to obtain a carboxyl group-containing reaction product (c-1). No. of each reaction product (c-1) obtained. The special values of 1 to 9 are also shown in Table 1 below.
以下、各表における(*1)〜(*12)は、それぞれ下記の意味を有し、また、ポリカーボネートジオールの粘度は50℃でB型粘度計を用いて6rpmの条件で測定した値である。 Hereinafter, (* 1) to (* 12) in each table have the following meanings, respectively, and the viscosity of the polycarbonate diol is a value measured at 50 ° C. under a condition of 6 rpm using a B-type viscometer. .
(*1)T−5650J:旭化成ケミカルズ社製、1,6−ヘキサンジオール及び1,5−ペンタンジオールをジオール成分とするポリカーボネートジオール、数平均分子量800、粘度860mPa・s、水酸基価140mgKOH/g、固形分100%。 (* 1) T-5650J: manufactured by Asahi Kasei Chemicals, polycarbonate diol having 1,6-hexanediol and 1,5-pentanediol as diol components, number average molecular weight 800, viscosity 860 mPa · s, hydroxyl value 140 mgKOH / g, 100% solids.
(*2)T−4671:旭化成ケミカルズ社製、1,6−ヘキサンジオール及び1,4−ブタンジオールをジオール成分とするポリカーボネートジオール、数平均分子量1000、粘度2400mPa・s、水酸基価112mgKOH/g、固形分100%。 (* 2) T-4671: manufactured by Asahi Kasei Chemicals, polycarbonate diol containing 1,6-hexanediol and 1,4-butanediol as diol components, number average molecular weight 1000, viscosity 2400 mPa · s, hydroxyl value 112 mgKOH / g, 100% solids.
(*3)UM−CARB90:宇部興産社製、1,6−ヘキサンジオール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールをジオール成分とするポリカーボネートジオール、数平均分子量900、粘度7000mPa・s、水酸基価124mgKOH/g、固形分100%。 (* 3) UM-CARB90: manufactured by Ube Industries, Ltd., polycarbonate diol having 1,6-hexanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol as diol components, number average molecular weight 900, viscosity 7000 mPa · s, hydroxyl value 124 mgKOH / g , 100% solids.
(*4)T−4672:旭化成社製、1,6−ヘキサンジオール及び1,4−ブタンジオールをジオール成分とするポリカーボネートジオール、数平均分子量2000、粘度20000mPa・s、水酸基価112mgKOH/g、固形分100%。 (* 4) T-4672: manufactured by Asahi Kasei Corporation, polycarbonate diol having 1,6-hexanediol and 1,4-butanediol as diol components, number average molecular weight 2000, viscosity 20000 mPa · s, hydroxyl value 112 mgKOH / g, solid 100% min.
水酸基含有反応生成物(C)の製造例
製造例10〜21
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四ツ口フラスコに下記表2に示す量(質量部)のカルボキシル基含有反応生成物(c−1)、ポリエポキシ化合物(c−2)、メトキシプロピルアセテート、テトラブチルアンモニウムブロミドを仕込み、窒素雰囲気下で140℃に昇温し、7時間反応させることにより、各水酸基含有反応生成物(C)を得た。得られた各反応生成物(C)のNo.1〜10の特数値を併せて下記表2に示す。なお、製造例20及び21は比較例用の樹脂である。
Production Examples of Hydroxyl-Containing Reaction Product (C) Production Examples 10 to 21
In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, condenser, and nitrogen gas inlet, the amount (parts by mass) of the carboxyl group-containing reaction product (c-1) and polyepoxy compound (c-) shown in Table 2 below 2) Methoxypropyl acetate and tetrabutylammonium bromide were charged, heated to 140 ° C. in a nitrogen atmosphere, and reacted for 7 hours to obtain each hydroxyl group-containing reaction product (C). No. of each reaction product (C) obtained. The special values of 1 to 10 are also shown in Table 2 below. Production Examples 20 and 21 are resins for comparative examples.
(*5)デナコールEX−212:商品名、ナガセケムテックス社製、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エポキシ当量(WPE)151
(*6)デナコールEX−252:商品名、ナガセケムテックス社製、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、エポキシ当量(WPE)213
(*7)デナコールEX−920:商品名、ナガセケムテックス社製、ポリオキシプロピレングリコールジグリシジルエーテル、エポキシ当量(WPE)176
(*8)デナコールEX−931:商品名、ナガセケムテックス社製、ポリオキシプロピレングリコールジグリシジルエーテル、エポキシ当量(WPE)471
(* 5) Denacol EX-212: trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, epoxy equivalent (WPE) 151
(* 6) Denacol EX-252: Trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, epoxy equivalent (WPE) 213
(* 7) Denacol EX-920: trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, polyoxypropylene glycol diglycidyl ether, epoxy equivalent (WPE) 176
(* 8) Denacol EX-931: trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, polyoxypropylene glycol diglycidyl ether, epoxy equivalent (WPE) 471
水酸基含有樹脂(A)(水酸基含有アクリル樹脂)の製造例
製造例22〜30
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四ツ口フラスコに、スワゾール1000(コスモ石油社製、炭化水素系溶剤)を310部仕込み、窒素雰囲気下で下記表3に示す温度まで昇温し、下記表3に示す量(質量部)のモノマー、及び開始剤からなる混合物を4時間かけて滴下した。次いで、窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、320部のスワゾール1000及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル5部の混合物を1時間かけて滴下した。その後、更に1時間熟成させることにより、各水酸基含有樹脂(A)(水酸基含有アクリル樹脂)の溶液を得た。得られた各水酸基含有樹脂(A)のNo.1〜5の特数値を併せて下記表3に示す。なお、製造例27〜30は比較例用の樹脂である。
Production Examples of Hydroxyl Group Resin (A) (Hydroxyl Group Acrylic Resin) Production Examples 22-30
A four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a nitrogen gas inlet is charged with 310 parts of Swazol 1000 (Cosmo Oil Co., Ltd., hydrocarbon solvent), and the temperatures shown in Table 3 below under a nitrogen atmosphere The mixture consisting of the monomer and the initiator in the amount (parts by mass) shown in Table 3 below was added dropwise over 4 hours. Next, after aging for 30 minutes while ventilating nitrogen gas, a mixture of 320 parts of Swazol 1000 and 5 parts of 2,2′-azobisisobutyronitrile was added dropwise over 1 hour. Then, the solution of each hydroxyl-containing resin (A) (hydroxyl group-containing acrylic resin) was obtained by further aging for 1 hour. No. of each hydroxyl-containing resin (A) obtained. The special values of 1 to 5 are shown together in Table 3 below. In addition, Production Examples 27 to 30 are resins for comparative examples.
塗料組成物の製造
実施例1〜16及び比較例1〜11
上記製造例で得られた水酸基含有樹脂(A)及び水酸基含有反応生成物(C)、並びに後記表3に記載のポリイソシアネート化合物(B)及び原材料を用いて、後記表4に示す配合(質量部)にて回転翼式攪拌機を用いて攪拌して混合することにより、各塗料組成物No.1〜27を得た。なお、表4中における配合量は、固形分量(質量部)である。
Production Examples 1 to 16 of Coating Composition and Comparative Examples 1 to 11
Using the hydroxyl group-containing resin (A) and hydroxyl group-containing reaction product (C) obtained in the above production example, and the polyisocyanate compound (B) and raw materials listed in Table 3 below, the formulation (mass) shown in Table 4 below Part)) using a rotary blade type stirrer and mixing to obtain each coating composition No. 1-27 were obtained. In addition, the compounding quantity in Table 4 is a solid content (mass part).
また、塗料組成物17〜27は比較例用の塗料組成物である。 Moreover, the coating compositions 17-27 are coating compositions for comparative examples.
(*9)N3300:商品名、バイエル社製、HMDIイソシアヌレート
(*10)UV1164:商品名、チバガイギー社製、紫外線吸収剤。
(* 9) N3300: trade name, manufactured by Bayer, HMDI isocyanurate (* 10) UV1164: trade name, manufactured by Ciba Geigy, ultraviolet absorber.
(*11)HALS292:商品名、チバガイギー社製、光安定剤。 (* 11) HALS292: trade name, manufactured by Ciba Geigy Corp., light stabilizer.
(*12)BYK−300:商品名、ビックケミー社製、表面調整剤。 (* 12) BYK-300: trade name, manufactured by Big Chemie, surface conditioner.
上記各塗料組成物No.1〜27は、スワゾール1000を添加してフォードカップ#No.4を用いて20℃で25秒の粘度に調整して塗装を行なった。 Each coating composition No. Nos. 1-27 added Ford Cup #No. 4 was used to adjust the viscosity to 25 seconds at 20 ° C.
試験板の作成
上記粘度調整した各塗料組成物No.1〜27を使用して、それぞれについて以下の様にして試験板を作製した。
Preparation of test plate Each coating composition No. 1 to 27 were used to prepare test plates as follows.
(被塗物)
リン酸亜鉛化成処理を施した厚さ0.8mmのダル鋼板上に、エレクロンGT−10(商品名、関西ペイント社製、熱硬化性エポキシ樹脂系カチオン電着塗料)を膜厚20μmとなるように電着塗装し、170℃で30分間加熱し硬化させ、該電着塗面上にアミラックTP−65−2(商品名、関西ペイント社製、ポリエステル・メラミン樹脂系自動車用中塗塗料、グレー塗色)を膜厚35μmとなるようにエアスプレー塗装し、140℃で30分間加熱して硬化させた中塗塗板を被塗物とした。
(Coating)
ELECRON GT-10 (trade name, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., thermosetting epoxy resin-based cationic electrodeposition coating) is formed on a 0.8 mm-thick dull steel sheet that has been subjected to zinc phosphate conversion treatment so as to have a film thickness of 20 μm. Electrodeposited and heated at 170 ° C. for 30 minutes to cure, and on the electrodeposited surface, Amirac TP-65-2 (trade name, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., polyester / melamine resin-based automotive intermediate coating, gray coating The intermediate coating plate was coated with air spray so that the film thickness was 35 μm, and was cured by heating at 140 ° C. for 30 minutes.
(シルバー塗色試験板の作成)
上記被塗物上に水性メタリックベースコートWBC713T#1F7(関西ペイント社製、アクリル・メラミン樹脂系自動車用上塗ベースコート塗料、シルバー塗色)を膜厚15μmとなるように塗装した。室温で5分間放置してから、80℃で10分間プレヒートを行なった後、未硬化の該塗膜上に各塗料組成物No.1〜27を膜厚35μmとなるように塗装した。その後、室温で10分間放置してから、140℃で20分間加熱して両塗膜を一緒に硬化させることにより、各シルバー塗色試験板を得た。
(Creation of silver paint test plate)
A water-based metallic base coat WBC713T # 1F7 (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., acrylic / melamine resin-based top coat paint for automobiles, silver coating color) was applied on the substrate to a thickness of 15 μm. After standing at room temperature for 5 minutes and preheating at 80 ° C. for 10 minutes, each coating composition No. 1-27 was coated to a film thickness of 35 μm. Then, after leaving to stand at room temperature for 10 minutes, it heated at 140 degreeC for 20 minutes, and each coating film was obtained by hardening both coating films together.
(黒塗色試験板の作成)
上記シルバー塗色試験板の作成において、水性メタリックベースコートWBC713T#1F7のかわりに、水性メタリックベースコートWBC713T#202(関西ペイント社製、アクリル・メラミン樹脂系自動車用上塗ベースコート塗料、黒塗色)を使用する以外はシルバー塗色試験板の作成と同様に塗装を行なうことにより、各黒塗色試験板を得た。
(白色試験板の作成 耐汚染性用)
リン酸亜鉛化成処理を施した厚さ0.8mmのダル鋼板上に、エレクロンGT−10(商品名、関西ペイント社製、熱硬化性エポキシ樹脂系カチオン電着塗料)を膜厚が20μmとなるように電着塗装し、170℃で30分間加熱し硬化させ、その上にアミラックTP−65−2(関西ペイント社製、商品名、ポリエステル・メラミン樹脂系自動車中塗り塗料、白塗色)を膜厚35μmとなるようにエアスプレー塗装し、140℃で30分間加熱硬化させた塗板を被塗物とし、この被塗物に各塗料組成物No.1〜27を膜厚35μmとなるように塗装し、室温で10分間放置してから、140℃で20分間加熱して硬化させることにより得られた各白色試験板を得た。
(Creation of black paint test plate)
In the preparation of the above-mentioned silver coating color test plate, an aqueous metallic base coat WBC713T # 202 (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., acrylic / melamine resin-based automotive top coat base coat, black paint color) is used instead of the aqueous metallic base coat WBC713T # 1F7. Each black coating color test board was obtained by painting similarly to preparation of a silver coating color test board except that.
(Preparation of white test plate for stain resistance)
On the 0.8 mm-thick dull steel sheet that has been subjected to zinc phosphate chemical conversion treatment, Eleklon GT-10 (trade name, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., thermosetting epoxy resin cationic electrodeposition paint) has a thickness of 20 μm. Electrodeposited and heated at 170 ° C. for 30 minutes to cure, and on top of that, Amirac TP-65-2 (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., trade name, polyester / melamine resin-based automotive intermediate coating, white coating color) A coated plate, which was air spray coated to a film thickness of 35 μm and heat-cured at 140 ° C. for 30 minutes, was used as an object to be coated, and each coating composition No. 1 to 27 were coated to a film thickness of 35 μm, allowed to stand at room temperature for 10 minutes, and then heated and cured at 140 ° C. for 20 minutes to obtain each white test plate obtained.
得られた上記各試験板を常温で7日間放置してから下記塗膜性能試験を行なった。
性能試験結果
メタリック外観:シルバー塗色試験板のメタリック外観をIV値により評価した。なおIV値の測定はレーザー式メタリック感測定装置(アルコープLMR−200(関西ペイント社製))を使用し、入射角45度で照射されたレーザー光の反射のうち、正反射領域で最小光強度となる受光角での信号出力を測定した。IV値はメタリック塗膜の白さを数値化したもので、メタリック顔料が塗面に対して平行に均一に配向するほど白くなり、メタリック感がよく、IV値が大きくなるほど白いことを示す。
Each of the obtained test plates was allowed to stand at room temperature for 7 days and then subjected to the following coating film performance test.
Performance Test Results Metallic Appearance: The metallic appearance of the silver paint test plate was evaluated by IV value. The IV value is measured using a laser-type metallic feel measuring device (ALCOLM LMR-200 (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.)). Among the reflections of laser light irradiated at an incident angle of 45 degrees, the minimum light intensity in the regular reflection region. The signal output at the light receiving angle was measured. The IV value is obtained by quantifying the whiteness of the metallic coating film, and the whiter the metallic pigment is, the more the metallic pigment is uniformly oriented in parallel to the coating surface.
耐擦り傷性:ルーフにニチバン社製耐水テープにて黒塗色試験板を貼りつけた自動車を20℃の条件下、洗車機で15回洗車を行なった後の試験板の20度鏡面反射率(20°光沢値)を測定し、試験前の20°光沢値に対する光沢保持率(%)により評価した。該光沢保持率が高いほど耐擦り傷性が良好であることを表わす。洗車機は、ヤスイ産業社製「PO20 FWRC」を用いた。 Scratch resistance: 20 degree specular reflectance of a test plate after a car washer was washed 15 times with a car wash machine under a condition of 20 ° C. with a black coated test plate attached to the roof with a water resistant tape manufactured by Nichiban Co., Ltd. (20 ° gloss value) was measured and evaluated by the gloss retention (%) relative to the 20 ° gloss value before the test. The higher the gloss retention, the better the scratch resistance. As the car washer, “PO20 FWRC” manufactured by Yasui Industry Co., Ltd. was used.
耐酸性:40%硫酸を各黒塗色試験板の塗面上に0.4cc滴下し、60℃に加熱したホットプレート上で15分間加熱した後、試験板を水洗した。硫酸滴下箇所のエッチング深さ(μm)を表面粗度計(東京精密社製、表面粗さ形状測定機 『サーフコム570A』)を用いて、カットオフ0.8mm(走査速度0.3mm/sec、倍率5000倍)の条件で測定することにより耐酸性の評価を行なった。エッチング深さの値が小さいほど耐酸性が良好であることを表わす。 Acid resistance: 0.4 cc of 40% sulfuric acid was dropped on the coating surface of each black coating test plate, heated for 15 minutes on a hot plate heated to 60 ° C., and then washed with water. The etching depth (μm) of the sulfuric acid dropping portion was cut off using a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., surface roughness profile measuring machine “Surfcom 570A”) with a cutoff of 0.8 mm (scanning speed: 0.3 mm / sec, The acid resistance was evaluated by measurement under the condition of 5000 times magnification. The smaller the etching depth value, the better the acid resistance.
耐汚染性:各白色試験板をサンシャインウエザオメーター(スガ試験機社製、促進耐侯性試験機)中でJIS K5400の条件で600時間試験後、泥土、カーボンブラック、鉱油及びクレーの混合物からなる汚染物質をネルに付着させて各試験塗板の塗面に軽くこすりつけた。これを20℃で75%RHの恒温恒湿室中に24時間放置後、塗面を流水で洗浄し、塗膜の汚染度を塗板の明度差(ΔL)により下記の基準により評価した。ΔL値が小さいほど耐汚染性は良好である。ΔLは以下の式で求めた。 Contamination resistance: Each white test plate was tested for 600 hours under the conditions of JIS K5400 in a sunshine weatherometer (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., accelerated rust resistance test machine), and then composed of a mixture of mud, carbon black, mineral oil and clay. Contaminants were adhered to the flanks and rubbed lightly on the test plate. This was left for 24 hours in a constant temperature and humidity chamber at 20 ° C. and 75% RH, then the coated surface was washed with running water, and the degree of contamination of the coated film was evaluated according to the following criteria based on the lightness difference (ΔL) of the coated plate. The smaller the ΔL value, the better the stain resistance. ΔL was determined by the following equation.
ΔL=(耐汚染性試験前のL値)−(耐汚染性試験後のL値)
L値の測定はコニカミノルタ製CR400(三刺激値直読式色彩計 D65光源 2°視野 拡散照明垂直受光(d/0))を用いて行なった。なお、上記L値はCIE 1976 L*a*b*表色系に基づく値である。
◎:ΔL<0.2、○:0.2≦ΔL<0.5、○△:0.5≦ΔL<1、△:1≦ΔL<2、×:2≦ΔL。
ΔL = (L value before stain resistance test) − (L value after stain resistance test)
The L value was measured using CR400 manufactured by Konica Minolta (tristimulus value direct-reading color meter D65 light source 2 ° visual field diffuse illumination vertical light reception (d / 0)). The L value is a value based on the CIE 1976 L * a * b * color system.
A: ΔL <0.2, O: 0.2 ≦ ΔL <0.5, OΔ: 0.5 ≦ ΔL <1, Δ: 1 ≦ ΔL <2, X: 2 ≦ ΔL.
仕上り性(20°光沢):各黒塗色試験板の20度鏡面反射率(20°光沢値)をHG−268(ハンディ光沢計 スガ試験機(株)製)を用いて測定した。 Finishability (20 ° gloss): The 20-degree specular reflectance (20 ° gloss value) of each black-coated test plate was measured using HG-268 (manufactured by Handy Gloss Meter Suga Test Instruments Co., Ltd.).
上記性能試験結果を併せて表3に示す。 The performance test results are also shown in Table 3.
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