JP2012062378A - Coating composition - Google Patents

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JP2012062378A
JP2012062378A JP2010206358A JP2010206358A JP2012062378A JP 2012062378 A JP2012062378 A JP 2012062378A JP 2010206358 A JP2010206358 A JP 2010206358A JP 2010206358 A JP2010206358 A JP 2010206358A JP 2012062378 A JP2012062378 A JP 2012062378A
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Satoshi Ueno
聡志 上野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating composition having good adhesiveness to a metal and an organic coating film coated on the metal.SOLUTION: The coating composition comprises: an acrylic resin (A) having a hydroxyl group and a carboxyl group; a nonyellowing polyisocyanate compound (B); and an isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane (C). The coating composition contains 0.8-4.0 pts.mass of isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane (C) based on 100 pts.mass of the acrylic resin (A).

Description

本発明は、塗料組成物に関し、さらに詳述すると、プラスチックやプレコートメタルの塗装に好適な塗料組成物に関する。   The present invention relates to a coating composition, and more particularly to a coating composition suitable for coating plastics and pre-coated metal.

従来、窯業系素材、鉄鋼、建材等の各種産業製品の表面に、アクリルウレタン樹脂組成物等の合成樹脂系塗料組成物を塗布し、塗膜を形成することで、意匠効果を付与したり、耐候性や耐食性等を向上させたりすることが行われている。
近年、都市近郊では排気ガス等の浮遊物質の増加によって建築物の雨筋状汚染が問題視されている。特に、耐候性に優れた塗膜は、補修・塗り替えまでの期間が長く、長期に亘って大気に曝されることから、優れた耐汚染性を兼ね備えることが要求される。
Conventionally, by applying a synthetic resin coating composition such as an acrylic urethane resin composition to the surface of various industrial products such as ceramic materials, steel, building materials, etc., and forming a coating film, For example, weather resistance and corrosion resistance are improved.
In recent years, rain streak contamination of buildings has been regarded as a problem in the suburbs of cities due to the increase of suspended solids such as exhaust gas. In particular, a coating film excellent in weather resistance has a long period until repair and repainting and is exposed to the atmosphere for a long period of time, so that it is required to have excellent contamination resistance.

この問題点を解消する手段として、塗料組成物中に、汚染低減成分としてテトラアルコキシシラン等のアルコキシシラン化合物やその部分加水分解縮合物などを配合する手法が開発されている(特許文献1〜3等参照)。
しかしながら、これら従来の塗料組成物から形成される塗膜は、耐汚染性という点では良好であるものの、金属表面や、金属に塗布されたポリエステル等の有機塗膜面との密着性が低く、剥離し易いという問題があった。
As means for solving this problem, a technique has been developed in which an alkoxysilane compound such as tetraalkoxysilane or a partially hydrolyzed condensate thereof is blended in the coating composition as a contamination reducing component (Patent Documents 1 to 3). Etc.).
However, although the coating film formed from these conventional coating compositions is good in terms of stain resistance, the adhesion to the metal surface and the organic coating surface such as polyester applied to the metal is low, There was a problem of easy peeling.

特開平7−331136号公報JP-A-7-331136 特開平11−106684号公報JP-A-11-106684 特開2001−329227号公報JP 2001-329227 A

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、金属や金属に塗布された有機塗膜に対し、良好な密着性を有する塗料組成物を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the coating composition which has favorable adhesiveness with respect to the organic coating film apply | coated to the metal and the metal.

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、水酸基およびカルボキシル基を有するアクリル樹脂を主剤とし、その硬化剤として、イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシラン化合物を所定量含むものを用いることで、得られた塗料組成物が、被塗布物である金属や、金属に塗布されたポリエステル塗膜等の有機塗膜に対し、良好な密着性を有する塗膜を与えることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has, as a main ingredient, an acrylic resin having a hydroxyl group and a carboxyl group, and contains a predetermined amount of an isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane compound as its curing agent. It is found that the obtained coating composition gives a coating film having good adhesion to the metal to be coated and an organic coating film such as a polyester coating film applied to the metal. The present invention has been completed.

すなわち、本発明は、
1. (A)水酸基およびカルボキシル基を有するアクリル樹脂、(B)無黄変型ポリイソシアネート化合物、および(C)イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランを含み、前記(C)イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランが、前記(A)アクリル樹脂100質量部に対して0.8〜4.0質量部含まれることを特徴とする塗料組成物、
2. 前記(C)イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランが、メルカプト基含有アルコキシシラン化合物に、ポリイソシアネート化合物を反応させて得られたものである1の塗料組成物、
3. 前記(C)イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランが、メルカプト基含有アルコキシシラン化合物とその他のアルコキシシラン化合物との部分加水分解縮合物に、ポリイソシアネート化合物を反応させて得られたものである1の塗料組成物、
4. 前記メルカプト基含有アルコキシシラン化合物が、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、および3−メルカプトプロピルトリエトキシシランから選ばれる少なくとも1種である2または3の塗料組成物、
5. 前記その他のアルコキシシラン化合物が、テトラアルキルシリケートである3の塗料組成物、
6. 前記ポリイソシアネート化合物が、3個以上のイソシアネート基を有する3〜5のいずれかの塗料組成物、
7. さらに(D)アルコキシシラン化合物の部分加水分解縮合物を含む1〜6のいずれかの塗料組成物、
8. (E)有機溶剤を含む1〜7のいずれかの塗料組成物、
9. プラスチック用またはプレコートメタル用である1〜8のいずれかの塗料組成物
を提供する。
That is, the present invention
1. (A) an acrylic resin having a hydroxyl group and a carboxyl group, (B) a non-yellowing polyisocyanate compound, and (C) an isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane, And (A) 0.8 to 4.0 parts by mass of the coating composition, wherein 100 parts by mass of the acrylic resin is contained,
2. The coating composition of 1, wherein the (C) isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane is obtained by reacting a mercapto group-containing alkoxysilane compound with a polyisocyanate compound,
3. The (C) isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane is obtained by reacting a polyisocyanate compound with a partial hydrolysis condensate of a mercapto group-containing alkoxysilane compound and another alkoxysilane compound. Paint composition,
4). 2 or 3 coating compositions, wherein the mercapto group-containing alkoxysilane compound is at least one selected from 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, and 3-mercaptopropyltriethoxysilane;
5. The coating composition of 3, wherein the other alkoxysilane compound is a tetraalkylsilicate,
6). The coating composition according to any one of 3 to 5, wherein the polyisocyanate compound has 3 or more isocyanate groups,
7). Furthermore, (D) the coating composition according to any one of 1 to 6, comprising a partially hydrolyzed condensate of an alkoxysilane compound,
8). (E) The coating composition according to any one of 1 to 7 containing an organic solvent,
9. Provided is a coating composition according to any one of 1 to 8, which is used for plastic or precoated metal.

本発明の塗料組成物は、硬化剤の一成分として、イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランを用いているため、金属サイディング表面等の従来の塗料では密着性に乏しい基材に対しても密着性に優れた塗膜を与え得る。
さらに、当該塗料組成物に、アルコキシシラン化合物の部分加水分解縮合物を配合することで、耐汚染性にも優れた塗膜をも与え得る。
Since the coating composition of the present invention uses an isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane as one component of the curing agent, the adhesion to a substrate having poor adhesion with a conventional coating such as a metal siding surface. An excellent coating film can be provided.
Furthermore, a coating film having excellent stain resistance can also be provided by blending a partially hydrolyzed condensate of an alkoxysilane compound with the coating composition.

以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
本発明に係る塗料組成物は、(A)水酸基およびカルボキシル基を有するアクリル樹脂、(B)無黄変型ポリイソシアネート化合物、および(C)イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランを含み、(C)イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランが、(A)アクリル樹脂100質量部に対して0.8〜4.0質量部含まれるものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The coating composition according to the present invention includes (A) an acrylic resin having a hydroxyl group and a carboxyl group, (B) a non-yellowing polyisocyanate compound, and (C) an isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane, and (C) an isocyanate. The group-containing thiourethane-modified alkoxysilane is contained in an amount of 0.8 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (A) acrylic resin.

(A)アクリル樹脂
本発明の塗料組成物では、主剤であるアクリル樹脂として、水酸基およびカルボキシル基を有するものを用いる。
上記水酸基およびカルボキシル基の含有量は、特に限定されるものではないが、得られる被膜の基材に対する密着性をより高めることを考慮すると、水酸基価として20〜100mgKOH/gが好ましく、30〜70mgKOH/gがより好ましく、カルボキシル基としては、酸価で0.5〜5mgKOH/gが好ましく、1〜4mgKOH/gがより好ましい。
(A) Acrylic resin In the coating composition of this invention, what has a hydroxyl group and a carboxyl group is used as an acrylic resin which is a main ingredient.
The hydroxyl group and carboxyl group contents are not particularly limited, but considering that the adhesion of the resulting film to the substrate is further increased, the hydroxyl value is preferably 20 to 100 mgKOH / g, more preferably 30 to 70 mgKOH. / G is more preferable, and the carboxyl group is preferably 0.5 to 5 mgKOH / g, more preferably 1 to 4 mgKOH / g in terms of acid value.

上記アクリル樹脂は、例えば、水酸基含有アクリルモノマーおよびカルボキシル基含有アクリル系モノマーのラジカル重合(共重合)や、水酸基およびカルボキシル基含有アクリル系モノマーのラジカル重合(単独重合)などで得られたものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
水酸基含有アクリル系モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート(HEMA)、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、3−ヒドロキシブチル(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、N−メチロール化アクリルアミド、ε−カプロラクトン変性ヒドロキシ(メタ)アクリレート、カーボネート変性メタクリレート(ダイセル化学工業(株)製、HEMAC)等が挙げられる。
カルボキシル基含有アクリル系モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸や、水酸基を含有するアクリルモノマーの末端水酸基を無水コハク酸、無水グルタル酸のような脂肪族ジカルボン酸等の酸無水物と反応させて得られる化合物などが挙げられる。
これら水酸基含有アクリル系モノマーおよびカルボキシル基含有アクリル系モノマーは、それぞれ単独で用いても、それぞれの種類で2種以上組み合わせて用いても、両者を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the acrylic resin include those obtained by radical polymerization (copolymerization) of a hydroxyl group-containing acrylic monomer and a carboxyl group-containing acrylic monomer, or radical polymerization (homopolymerization) of a hydroxyl group and a carboxyl group-containing acrylic monomer. However, it is not limited to these.
Examples of the hydroxyl group-containing acrylic monomer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate (HEMA), 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4 -Hydroxybutyl (meth) acrylate, N-methylol acrylamide, ε-caprolactone-modified hydroxy (meth) acrylate, carbonate-modified methacrylate (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., HEMAC) and the like.
As the carboxyl group-containing acrylic monomer, for example, acrylic acid, methacrylic acid, or a terminal hydroxyl group of an acrylic monomer containing a hydroxyl group is reacted with an acid anhydride such as an aliphatic dicarboxylic acid such as succinic anhydride or glutaric anhydride. And the like.
These hydroxyl group-containing acrylic monomers and carboxyl group-containing acrylic monomers may be used alone, in combination of two or more, or in combination.

また、本発明のアクリル樹脂の製造にあたっては、上記水酸基やカルボキシル基を有するアクリル系モノマーと共重合可能なその他のモノマーを用いてもよい。
共重合可能なその他のモノマーの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル基含有(メタ)アクリル系モノマー;(メタ)アクリルアミド、エチル(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有(メタ)アクリル系モノマー;アクリロニトリル等のニトリル基含有(メタ)アクリル系モノマー;スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン等の芳香族炭化水素系ビニルモノマー;マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、シトラコン酸等のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸;スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸等のスルホン酸含有ビニルモノマー;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和結合含有酸無水物;塩化ビニル、塩化ビニリデン、クロロプレン等の塩素含有モノマー;ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル等の水酸基含有アルキルビニルエーテル;エチレングリコールモノアリルエーテル、プロピレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノアリルエーテル等のアルキレングリコールモノアリルエーテル類;エチレン、プロピレン、イソブチレン等のα−オレフィン;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等のビニルエーテル;エチルアリルエーテル、ブチルアリルエーテル等のアリルエーテルなどが挙げられ、これらは単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
なお、水酸基含有アルキルビニルエーテル等の水酸基等を有するモノマーを用いる場合、これとカルボキシル基含有アクリル系モノマーを共重合させて水酸基およびカルボキシル基を有するアクリル樹脂とすることもできる。
In the production of the acrylic resin of the present invention, other monomers copolymerizable with the above acrylic monomers having a hydroxyl group or a carboxyl group may be used.
Specific examples of other copolymerizable monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, t -Butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl Alkyl group-containing (meth) acrylic monomers such as (meth) acrylate; Amide group-containing (meth) acrylic monomers such as (meth) acrylamide and ethyl (meth) acrylamide; Nitrile group-containing (meth) acrylic monomers such as acrylonitrile -Aromatic hydrocarbon vinyl monomers such as styrene, methylstyrene, chlorostyrene and vinyltoluene; α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acids such as maleic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid and citraconic acid; styrene Sulfonic acid-containing vinyl monomers such as sulfonic acid and vinyl sulfonic acid; Unsaturated bond-containing acid anhydrides such as maleic anhydride and itaconic anhydride; Chlorine-containing monomers such as vinyl chloride, vinylidene chloride and chloroprene; Hydroxyethyl vinyl ether and hydroxypropyl Hydroxyl-containing alkyl vinyl ethers such as vinyl ether and hydroxybutyl vinyl ether; alkylene glycol monoaryls such as ethylene glycol monoallyl ether, propylene glycol monoallyl ether and diethylene glycol monoallyl ether Ethers; α-olefins such as ethylene, propylene and isobutylene; vinyl acetates such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate and vinyl pivalate; vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether and cyclohexyl vinyl ether; ethyl Examples include allyl ethers such as allyl ether and butyl allyl ether, which may be used alone or in combination of two or more.
When a monomer having a hydroxyl group such as a hydroxyl group-containing alkyl vinyl ether is used, it can be copolymerized with a carboxyl group-containing acrylic monomer to obtain an acrylic resin having a hydroxyl group and a carboxyl group.

上記重合は、適当な有機溶媒の存在下、ラジカル重合開始剤を用いて行われる。
有機溶媒としては、反応に悪影響を及ぼさないものであれば任意であり、例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、シクロヘキサン、シクロペンタン等の脂肪族または脂環族炭化水素;トルエン、キシレン、エチルベンゼン、低沸点芳香族ナフサ、高沸点芳香族ナフサ等の芳香族炭化水素;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸n−アミル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート等のエステル類;メタノール、エタノール、i−プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノール、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n−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn−アミルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のエーテル類;N−メチルピロリドン、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、エチレンカーボネート等が挙げられる。これらは単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
The above polymerization is carried out using a radical polymerization initiator in the presence of a suitable organic solvent.
Any organic solvent may be used as long as it does not adversely influence the reaction. For example, aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, n-octane, cyclohexane and cyclopentane; toluene, Aromatic hydrocarbons such as xylene, ethylbenzene, low boiling aromatic naphtha, high boiling aromatic naphtha, etc .; ethyl acetate, n-butyl acetate, n-amyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol Monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, 3 Esters such as methoxybutyl acetate; methanol, ethanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol mono Alcohols such as n-propyl ether and diethylene glycol monobutyl ether; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-amyl ketone and cyclohexanone; dimethoxyethane, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol Dimethyl ether, diethylene glycol Ethers such as butyl ether; N- methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, ethylene carbonate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

ラジカル重合開始剤としては、公知のものから適宜選択することができ、例えば、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシドなどが挙げられる。これらは単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
反応温度は、通常、60〜120℃程度である。反応時間は、通常、6〜12時間程度である。
The radical polymerization initiator can be appropriately selected from known ones such as 2,2′-azobisisobutyronitrile, azobisisovaleronitrile, benzoyl peroxide, t-butyl peroxide, cumene hydro A peroxide etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
The reaction temperature is usually about 60 to 120 ° C. The reaction time is usually about 6 to 12 hours.

組成物中における、アクリル樹脂の含有量は、特に限定されるものではないが、アクリル樹脂溶液中の固形分として10〜75質量%が好ましく、20〜65質量%が好ましい。
本発明で用いるアクリル樹脂の分子量としては、特に限定されるものではないが、数平均分子量3,000〜100,000が好ましい。
なお、数平均分子量は、示差屈折率計検出によるゲルパーミェーションクロマトグラフィー(以下、GPCと略称する)測定による測定値(ポリスチレン換算値)である。
Although content of the acrylic resin in a composition is not specifically limited, 10-75 mass% is preferable as solid content in an acrylic resin solution, and 20-65 mass% is preferable.
The molecular weight of the acrylic resin used in the present invention is not particularly limited, but a number average molecular weight of 3,000 to 100,000 is preferable.
The number average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC) by differential refractometer detection (polystyrene conversion value).

(B)無黄変型ポリイソシアネート化合物
本発明の組成物では、得られる塗膜の耐候性等を高める観点から、硬化剤の一成分として、無黄変型ポリイソシアネート化合物を用いる。
無黄変型イソシアネートとしては、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(HDI)、2−メチル−ペンタン−1,5−ジイソシアネート、3−メチル−ペンタン−1,5−ジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリオキシエチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;ノルボルナンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネートや、これらのアロファネート体、ビューレット体、ヌレート体や、上記ジイソシアネートとトリメチロールプロパンとのアダクト体(TMPアダクト体)などが挙げられる。
(B) Non-yellowing type polyisocyanate compound In the composition of this invention, a non-yellowing type polyisocyanate compound is used as one component of a hardening | curing agent from a viewpoint of improving the weather resistance etc. of the coating film obtained.
Non-yellowing isocyanates include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), 2-methyl-pentane-1,5-diisocyanate, 3-methyl-pentane-1,5-diisocyanate, lysine diisocyanate, trioxyethylene diisocyanate, etc. Aliphatic diisocyanates such as: norbornane diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated tetramethylxylene diisocyanate, and allophanates, burettes thereof, Nurates and adducts (TMP adducts) of the above diisocyanates and trimethylolpropane And the like.

上記各ポリイソシアネート化合物は、単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよいが、本発明においては、3官能以上のポリイソシアネート化合物を用いることが好ましいため、少なくとも、上記各ジイソシアネートの、アロファネート体、ビューレット体、ヌレート体、TMPアダクト体のいずれかが含まれるポリイソシアネート化合物を用いることが好ましい。
中でも、HDIのアロファネート体、ビューレット体、ヌレート体、TMPアダクト体が好ましい。
Each of the above polyisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more. However, in the present invention, it is preferable to use a trifunctional or higher polyisocyanate compound. It is preferable to use a polyisocyanate compound containing any of an allophanate body, a burette body, a nurate body, and a TMP adduct body.
Of these, HDI allophanate, burette, nurate and TMP adducts are preferred.

組成物中における、無黄変型ポリイソシアネート化合物の含有量は特に限定されるものではないが、(A)アクリル樹脂100質量部(固形分として、以下同様)に対して、5〜20質量部が好ましく、10〜15質量部がより好ましい。   The content of the non-yellowing polyisocyanate compound in the composition is not particularly limited, but is 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (A) acrylic resin (the same applies hereinafter as the solid content). Preferably, 10-15 mass parts is more preferable.

なお、塗膜の耐候性等に影響を与えない限り、必要に応じて、上記無黄変型ポリイソシアネートとともに、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−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、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2′−ジフェニルメタ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等の芳香族ジイソシアネート;キシリレン−1,4−ジイソシアネート、キシリレン−1,3−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等の芳香脂肪族ジイソシアネート、およびこれらのアロファネート体、ビューレット体、ヌレート体、TMPアダクト体などを一部併用してもよい。   In addition, as long as it does not affect the weather resistance of the coating film, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane, if necessary, together with the non-yellowing polyisocyanate. Aromatic diisocyanates such as diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyl ether diisocyanate; xylylene-1,4-diisocyanate, xylylene-1,3-diisocyanate, tetramethylxylylene Aro-aliphatic diisocyanates such as range isocyanate, and allophanate, burette, nurate, and TMP adducts may be used in combination.

(C)イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシラン
本発明の組成物では、得られる塗膜の金属表面等との付着力向上、着色の低減、組成物の貯蔵安定性の向上等の観点から、硬化剤の一成分として、イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランを用いる。
このイソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランとしては、特に限定されるものではないが、金属表面等との付着力をより向上させることを考慮すると、メルカプト基含有アルコキシシラン化合物に、ポリイソシアネート化合物を反応させて得られたものや、メルカプト基含有アルコキシシラン化合物とその他のアルコキシシラン化合物との部分加水分解縮合物に、ポリイソシアネート化合物を反応させて得られたものが好適であり、中でも、後者の手法で得られたイソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランが好ましい。
(C) Isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane In the composition of the present invention, from the viewpoints of improving adhesion with the metal surface of the coating film obtained, reducing coloring, improving storage stability of the composition, etc. As a component of the agent, an isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane is used.
The isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane is not particularly limited, but in consideration of further improving the adhesion to the metal surface, etc., the polyisocyanate compound is reacted with the mercapto group-containing alkoxysilane compound. And a product obtained by reacting a polyisocyanate compound with a partially hydrolyzed condensate of a mercapto group-containing alkoxysilane compound and another alkoxysilane compound is preferred. The isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane obtained in (1) is preferred.

上記メルカプト基含有アルコキシシラン化合物としては、特に限定されるものではく、例えば、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等が挙げられ、これらは単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。   The mercapto group-containing alkoxysilane compound is not particularly limited, and examples thereof include 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, and 3-mercaptopropyltriethoxysilane. It may be used alone or in combination of two or more.

また、このメルカプト基含有アルコキシシラン化合物と部分加水分解縮合させるその他のアルコキシシラン化合物としても、特に限定されるものではなく、例えば、テトラメチルシリケート(テトラメトキシシラン)、テトラエチルシリケート(テトラエトキシシラン)、テトラ−n−プロピルシリケート(テトラn−プロポキシシシラン)、テトライソプロピルシリケート(テトラi−プロポキシシシラン)、テトラ−n−ブチルシリケート(テトラn−ブトキシシラン)、テトライソブチルシリケート(テトラi−ブトキシシラン)、テトラ−t−ブチルシリケート(テトラt−ブトキシシラン)等のテトラアルキルシリケート;メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、メチルトリ−sec−オクチルオキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン等のアルキルトリアルコキシシラン;フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等のアリールトリアルコキシシラン;メチルトリフェノキシシラン等のアルキルトリアリールオキシシラン;3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのグリシドキシトリアルコキシシラン等が挙げられ、これらは単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、得られる塗膜の金属表面等に対する密着性をより高めることを考慮すると、テトラアルキルシリケートが好適であり、特に、テトラエチルシリケートが好ましい。
Further, other alkoxysilane compounds that are partially hydrolyzed and condensed with this mercapto group-containing alkoxysilane compound are not particularly limited, and examples thereof include tetramethyl silicate (tetramethoxysilane), tetraethyl silicate (tetraethoxysilane), Tetra-n-propyl silicate (tetra n-propoxy silane), tetraisopropyl silicate (tetra i-propoxy silane), tetra-n-butyl silicate (tetra n-butoxy silane), tetraisobutyl silicate (tetra i-butoxy silane) ), Tetraalkyl silicates such as tetra-t-butyl silicate (tetra-t-butoxysilane); methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, methyltri- alkyl trialkoxysilanes such as ec-octyloxysilane, methyltriisopropoxysilane, and methyltributoxysilane; aryltrialkoxysilanes such as phenyltrimethoxysilane and phenyltriethoxysilane; alkyltriaryloxysilanes such as methyltriphenoxysilane Glycidoxy trialkoxysilane such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and the like may be used, and these may be used alone or in combination of two or more.
Among these, considering that the adhesion of the obtained coating film to the metal surface and the like is further increased, tetraalkyl silicate is preferable, and tetraethyl silicate is particularly preferable.

部分加水分解の手法としては、例えば、メルカプト基含有アルコキシシラン化合物とその他のアルコキシシラン化合物との混合物に、水を添加し、部分加水分解させて縮合させる手法が挙げられる。
この場合、メルカプト基含有アルコキシシラン化合物とその他のアルコキシシラン化合物との混合比率は任意であるが、1/1〜1/2(モル比)が好ましい。
なお、これらの部分加水分解縮合物は、市販品を用いてもよく、例えば、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランとテトラエチルシリケートとの部分加水分解縮合物であるX41−1805(信越化学工業(株)製)等を用いることができる。
As a method of partial hydrolysis, for example, a method of adding water to a mixture of a mercapto group-containing alkoxysilane compound and another alkoxysilane compound, causing partial hydrolysis and condensation is included.
In this case, the mixing ratio of the mercapto group-containing alkoxysilane compound and the other alkoxysilane compound is arbitrary, but is preferably 1/1 to 1/2 (molar ratio).
As these partial hydrolysis condensates, commercially available products may be used. For example, X41-1805 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), which is a partial hydrolysis condensate of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and tetraethyl silicate. Etc.) can be used.

上述したメルカプト基含有アルコキシシラン化合物や、メルカプト基含有アルコキシシラン化合物とその他のアルコキシシラン化合物との部分加水分解縮合物と反応させるポリイソシアネート化合物としては、特に限定されるものではなく、上記(B)無黄変型ポリイソシアネート化合物で例示した、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、およびこれらのアロファネート体、ビューレット体、ヌレート体、TMPアダクト体から適宜選択して用いることができるが、この場合も、得られる塗膜の耐候性等を考慮すると、無黄変型ポリイソシアネートが好ましく、特に、3官能以上である、無黄変型ポリイソシアネート化合物のアロファネート体、ビューレット体、ヌレート体、TMPアダクト体がより好ましく、HDIのヌレート体が最適である。   It does not specifically limit as a polyisocyanate compound made to react with the mercapto group containing alkoxysilane compound mentioned above, or the partial hydrolysis-condensation product of a mercapto group containing alkoxysilane compound and another alkoxysilane compound, The said (B) The aliphatic diisocyanate, alicyclic diisocyanate, aromatic diisocyanate, araliphatic diisocyanate, and their allophanate, burette, nurate, and TMP adducts, which are exemplified as the non-yellowing polyisocyanate compound, are used. In this case as well, in consideration of the weather resistance and the like of the resulting coating film, a non-yellowing polyisocyanate is preferable. , Nure DOO body, TMP adduct is more preferable, and isocyanurate of HDI is optimal.

本発明において、組成物中における、イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランの含有量は、(A)アクリル樹脂100質量部に対して、0.8〜4.0質量部とする。含有量がこの範囲外であると、得られる塗膜の金属表面に対する密着性が不十分になる。   In the present invention, the content of the isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane in the composition is 0.8 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (A) acrylic resin. When the content is outside this range, the adhesion of the obtained coating film to the metal surface becomes insufficient.

(D)アルコキシシラン化合物の部分加水分解縮合物
本発明の組成物には、得られる塗膜の耐汚染性を高める目的で、アルコキシシラン化合物の部分加水分解縮合物を配合してもよい。
このアルコキシシラン化合物としては、上記(C)で述べたものと同様のものを用いることができる。
アルコキシシラン化合物の部分加水分解縮合物としては、市販品を用いてもよく、例えば、テトラメチルシリケートの部分加水分解縮合物である三菱化学(株)製MKCシリケートMS56S、MS56、MS51、(株)コルコート製エチルシリケート40、エチルシリケート48、メチルシリケート51等を用いることができる。
組成物中における、アルコキシシラン化合物の部分加水分解縮合物の含有量は特に限定されるものではないが、(A)アクリル樹脂100質量部に対して、2〜20質量部が好ましく、5〜15質量部がより好ましい。
(D) Partially hydrolyzed condensate of alkoxysilane compound In the composition of the present invention, a partially hydrolyzed condensate of alkoxysilane compound may be blended for the purpose of enhancing the stain resistance of the resulting coating film.
As the alkoxysilane compound, the same compounds as described in the above (C) can be used.
Commercially available products may be used as the partially hydrolyzed condensate of the alkoxysilane compound, for example, MKC silicate MS56S, MS56, MS51, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, which is a partially hydrolyzed condensate of tetramethyl silicate. Colcoat ethyl silicate 40, ethyl silicate 48, methyl silicate 51, etc. can be used.
Although content of the partial hydrolysis-condensation product of the alkoxysilane compound in a composition is not specifically limited, 2-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (A) acrylic resins, and 5-15 Part by mass is more preferable.

さらに、本発明の組成物には、本発明の効果を損なわない限りにおいて、脱水剤、艶消し剤、顔料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、硬化触媒等の各種添加剤を、組成物中に、0.1〜30質量%配合してもよい。
脱水剤としては、例えば、2,2−ジメトキシプロパン、オルソ蟻酸メチル、オルソ蟻酸エチル、オルソ酢酸メチル、オルソ酢酸エチル等が挙げられる。
艶消し剤としては、ポリエチレンワックス等が挙げられる。
硬化触媒としては、2−エチルヘキサン酸錫、n−オクチル酸錫、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マレエート、ナフテン酸鉄、オクチル酸鉛等の有機金属化合物が挙げられる。
Furthermore, in the composition of the present invention, various additives such as a dehydrating agent, a matting agent, a pigment, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a curing catalyst, etc. You may mix | blend 0.1-30 mass% in a composition.
Examples of the dehydrating agent include 2,2-dimethoxypropane, methyl orthoformate, ethyl orthoformate, methyl orthoacetate, and ethyl orthoacetate.
Examples of the matting agent include polyethylene wax.
Examples of the curing catalyst include organometallic compounds such as tin 2-ethylhexanoate, tin n-octylate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin maleate, iron naphthenate, and lead octylate.

本発明の組成物は、上記各成分を任意の順序で適宜配向して調製することができ、その調製の際には有機溶剤を用いてもよい。
有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶剤;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸n−アミル等のエステル溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素溶剤;ミネラルスピリット等の石油系炭化水素溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、グリコールエーテルエステル類溶剤等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いても、2種以上混合して用いてもよい。
溶剤の使用量には特に制限はないが、組成物中の総固形分量が10〜70質量%程度となる量が好ましい。
なお、有機溶剤としては、上述したアクリル樹脂製造時の残留溶媒をそのまま用いることもできる。
The composition of the present invention can be prepared by properly orienting the above components in any order, and an organic solvent may be used for the preparation.
Examples of the organic solvent include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; ester solvents such as ethyl acetate, n-butyl acetate and n-amyl acetate; ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; cyclohexane, methylcyclohexane, Aliphatic hydrocarbon solvents such as ethylcyclohexane; Petroleum hydrocarbon solvents such as mineral spirits; Ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether Propionate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, glyco Ether ester solvent, and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of a solvent, The quantity from which the total solid content in a composition will be about 10-70 mass% is preferable.
In addition, as an organic solvent, the residual solvent at the time of the acrylic resin manufacture mentioned above can also be used as it is.

以上説明した塗料組成物の使用法としては、例えば、基材表面に直接本発明の組成物を塗布し、これを乾燥する手法が挙げられる。
この場合、本発明の組成物の塗布法は特に限定されるものではなく、刷毛塗り、ローラ塗りなどの公知の手法から適宜選択すればよい。また、塗布量、塗膜の厚み、乾燥時間などは、基材の材質や被覆品の用途などに応じて適宜なものとすればよい。
Examples of the method of using the coating composition described above include a method in which the composition of the present invention is directly applied to the surface of a substrate and dried.
In this case, the coating method of the composition of the present invention is not particularly limited, and may be appropriately selected from known methods such as brush coating and roller coating. Moreover, what is necessary is just to make an application quantity, the thickness of a coating film, drying time, etc. suitable according to the material of a base material, the use of a coated article, etc.

本発明の組成物を適用する基材は任意であるが、特に、従来の塗料では密着性に乏しい材質からなる基材に対しても良好な密着性を発揮する。
そのような基材としては、例えば、金属基材、プラスチック基材等が挙げられる。
金属基材としては、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板、合金化亜鉛めっき鋼板、錫めっき鋼板、クロムめっき鋼板、アルミニウムめっき鋼板、鉛めっき鋼板、ニッケルめっき鋼板、アルミニウム板、マグネシウム合金板、チタン板、ステンレス板等が挙げられる。
プラスチック基材としては、ABS樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリスチレン、MS樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、トリアセチルセルロース等が挙げられる。
The substrate to which the composition of the present invention is applied is arbitrary, but in particular, the conventional paint exhibits good adhesion even to a substrate made of a material having poor adhesion.
Examples of such a base material include a metal base material and a plastic base material.
As the metal substrate, cold rolled steel sheet, galvanized steel sheet, alloyed galvanized steel sheet, tin plated steel sheet, chrome plated steel sheet, aluminum plated steel sheet, lead plated steel sheet, nickel plated steel sheet, aluminum plate, magnesium alloy plate, titanium plate, Examples include stainless steel plates.
Examples of the plastic substrate include ABS resin, polycarbonate, acrylic resin, polystyrene, MS resin, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, and triacetyl cellulose.

以下、合成例、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、実施例における各物性は、以下の手法によって測定した。また、以下において、「部」は「質量部」を意味する。
(1)分子量
装置:東ソー(株)製 高速GPC装置 HLC−8120GPC
カラム:東ソー(株)製 TSK−GEL SUPER H2000の2個連結
カラム温度:40℃
検出器:示差屈折計
溶離液:THF
カラム流速:0.6ml/min
(2)粘度
装置:芝浦システム(株) ビスメトロン VG−A
Hereinafter, although a synthesis example, an Example, and a comparative example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to the following Example. In addition, each physical property in an Example was measured with the following method. In the following, “part” means “part by mass”.
(1) Molecular weight device: High-speed GPC device manufactured by Tosoh Corporation HLC-8120GPC
Column: Two TSK-GEL SUPER H2000 connected column manufactured by Tosoh Corporation Column temperature: 40 ° C
Detector: Differential refractometer Eluent: THF
Column flow rate: 0.6 ml / min
(2) Viscosity equipment: Shibaura System Co., Ltd. Bismetron VG-A

[合成例1]アクリル樹脂の合成
撹拌機、温度計、還流冷却器、窒素ガス導入管および滴下ロートを備えた反応容器に、トルエン2044部、キシレン108部、水酸基含有モノマー(HEMA)118.7部、メチルメタクリレート(MMA)782部、スチレン216部、n−ブチルアクリレート(n−BA)311.3部、アクリル酸4.3部、および反応開始剤(パーブチル−O、日本油脂(株)製)7部を仕込み、窒素ガスで内部を置換して95℃まで加温した。この中に、トルエン363部、キシレン182部、HEMA203部、MMA1332部、スチレン365部、n−BA527部、アクリル酸7.2部、および反応開始剤(パーブチル−O、日本油脂(株)製)29部の混合物を、110℃に反応温度を維持しつつ、4時間かけて滴下して反応を行った。滴下終了後、さらに反応開始剤(パーブチル−O)7部および酢酸n−ブチル468部を2時間かけて滴下し、熟成反応を3時間継続して固形分54質量%、粘度8200mP・s/25℃、水酸基価20.9mgKOH/g、酸価1.7mgKOH/g、分子量(Mn)20580のアクリル樹脂溶液を得た。
[Synthesis Example 1] Synthesis of acrylic resin In a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen gas inlet tube and dropping funnel, 2044 parts of toluene, 108 parts of xylene, 118.7 hydroxyl group-containing monomer (HEMA) Parts, methyl methacrylate (MMA) 782 parts, styrene 216 parts, n-butyl acrylate (n-BA) 311.3 parts, acrylic acid 4.3 parts, and reaction initiator (Perbutyl-O, manufactured by NOF Corporation) ) 7 parts were charged, the inside was replaced with nitrogen gas, and the mixture was heated to 95 ° C. In this, 363 parts of toluene, 182 parts of xylene, 203 parts of HEMA, 1332 parts of MMA, 365 parts of styrene, 527 parts of n-BA, 7.2 parts of acrylic acid, and a reaction initiator (Perbutyl-O, manufactured by NOF Corporation) While maintaining the reaction temperature at 110 ° C., 29 parts of the mixture was added dropwise over 4 hours to carry out the reaction. After completion of the dropping, 7 parts of a reaction initiator (perbutyl-O) and 468 parts of n-butyl acetate were further added dropwise over 2 hours, and the aging reaction was continued for 3 hours to obtain a solid content of 54% by mass and a viscosity of 8200 mP · s / 25. An acrylic resin solution having a hydroxyl value of 20.9 mgKOH / g, an acid value of 1.7 mgKOH / g, and a molecular weight (Mn) of 20580 was obtained.

[合成例2]イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランAの製造
撹拌機、温度計、還流冷却器および窒素ガス導入管を備えた反応容器に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランとテトラエチルシリケートとの部分加水分解縮合物(X41−1805、信越化学工業(株)製)91部、HDIのヌレート体(コロネートHX、日本ポリウレタン工業(株)製)585部、キシレン451部、およびジブチル錫ジラウレート(DBTDL)触媒0.10部を加え、内部を窒素ガスで置換し、80℃で6時間反応を行い、固形分60質量%、NCO含量10.6質量%のイソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランAを得た。
[Synthesis Example 2] Production of isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane A A reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen gas introduction tube was charged with 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and tetraethyl silicate. 91 parts hydrolyzed condensate (X41-1805, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 585 parts of HDI nurate (Coronate HX, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), 451 parts of xylene, and dibutyltin dilaurate (DBTDL) 0.10 parts of catalyst was added, the inside was replaced with nitrogen gas, and the reaction was performed at 80 ° C. for 6 hours to obtain an isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane A having a solid content of 60% by mass and an NCO content of 10.6% by mass. It was.

[合成例3]イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランBの製造
撹拌機、温度計、還流冷却器、および窒素ガス導入管を備えた反応容器に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランとテトラエチルシリケートの部分加水分解縮合物(X41−1805、信越化学工業(株)製)91部、HDIのビューレット体(タケネートD−165N,三井化学ポリウレタン(株)製)533部、キシレン505部、およびDBTDL触媒0.09部を加え、内部を窒素ガスで置換し、80℃で6時間反応を行い、固形分56質量%、NCO含量10.6質量%のイソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランBを得た。
[Synthesis Example 3] Production of isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane B Part of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and tetraethylsilicate in a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen gas inlet tube Hydrolysis condensate (X41-1805, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 91 parts, HDI burette body (Takenate D-165N, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes Co., Ltd.) 533 parts, xylene 505 parts, and DBTDL catalyst 0 0.09 part was added, the inside was replaced with nitrogen gas, and the reaction was performed at 80 ° C. for 6 hours to obtain an isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane B having a solid content of 56 mass% and an NCO content of 10.6 mass%.

[合成例4]イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランCの製造
撹拌機、温度計、還流冷却器および窒素ガス導入管を備えた反応容器に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン62部、HDIのヌレート体(コロネートHX、日本ポリウレタン工業(株)製)692部、キシレン503部、およびDBTDL触媒0.19部を加え、内部を窒素ガスで置換し、80℃で6時間反応を行い、固形分60質量%、NCO含量10.6質量%のイソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランCを得た。
[Synthesis Example 4] Production of isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane C In a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and nitrogen gas inlet tube, 62 parts of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and NDIrate of HDI 692 parts (Coronate HX, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), 503 parts of xylene, and 0.19 part of DBTDL catalyst were added, the inside was replaced with nitrogen gas, the reaction was carried out at 80 ° C. for 6 hours, and the solid content was 60 An isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane C having a mass% and an NCO content of 10.6% by mass was obtained.

〈塗料組成物の調製〉
[実施例1]
合成例1で得られたアクリル樹脂100.0質量部(固形分として)、HDIのヌレート体(コロネート−HX、日本ポリウレタン工業(株)製)13.2質量部、合成例2で得られたイソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランA0.8質量部(固形分として)、およびアルコキシシラン化合物の部分加水分解縮合物(MKC−シリケートMS56S、三菱化学(株)製)9.7質量部を撹拌・混合し、塗料組成物を調製した。
<Preparation of coating composition>
[Example 1]
100.0 parts by mass of acrylic resin obtained in Synthesis Example 1 (as solid content), 13.2 parts by mass of HDI nurate (Coronate-HX, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) Stirring and stirring 9.7 parts by mass of isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane A 0.8 part by mass (as solid content) and alkoxysilane compound partially hydrolyzed condensate (MKC-silicate MS56S, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) The mixture was mixed to prepare a coating composition.

[実施例2〜6,比較例1〜4]
表1の組成に変更した以外は実施例1と同様にして、塗料組成物を調製した。
[Examples 2-6, Comparative Examples 1-4]
A coating composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed to the composition shown in Table 1.

Figure 2012062378
Figure 2012062378

上記各実施例および比較例で調製した塗料組成物について、各基材に対する接着性および雨筋状汚染性を、以下の手法により測定・評価した。結果を表2に示す。
(1)接着性
(1−1)塗膜の作製
各基材表面に、上記各実施例および比較例で調製した塗料組成物を、No.12のバーコーターで塗布した後、200℃で40秒乾燥し、塗膜を形成した。
(1−2)標準接着試験
上記手法により、各基材上に塗膜を硬化形成した後、JIS K 5600−5−6(2007年版)の碁盤目試験に基づき、塗膜面に5×5にマス目を作成し、セロハンテープ(ニチバン(株)製CT−24)を貼り、上方に引っ張り剥離状況を確認した。剥がれなかったマス目を記録し、評価基準はJISに基づき下記のとおりとした。
○:分類0〜2
△:分類3〜4
×:分類5
(2)雨筋状汚染試験
300×10×1mmのアルミ板に上記実施例および比較例で調製した各塗料を乾燥膜厚50μmとなるようにスプレー塗装し、標準状態で3日間乾燥養生した後、上方から3分の1の長さのところで内角度が150°になるように折り曲げた。作製した試験体を、埼玉県久喜市において、南面に向けて面積が狭い面を上部になるようにし、面積が広い面を垂直になるように設置して、屋外暴露を実施した。3ヶ月後の雨筋汚れを以下の基準により評価した。
○:雨筋汚れがほとんど認められないもの
△:雨筋汚れが少し認められるもの
×:雨筋汚れがはっきりと認められるもの
With respect to the coating compositions prepared in the above Examples and Comparative Examples, the adhesion to each substrate and the rain streak-like contamination were measured and evaluated by the following methods. The results are shown in Table 2.
(1) Adhesiveness (1-1) Preparation of coating film The coating compositions prepared in the above Examples and Comparative Examples were applied to the surface of each substrate. After coating with a 12 bar coater, it was dried at 200 ° C. for 40 seconds to form a coating film.
(1-2) Standard Adhesion Test After the coating film is cured and formed on each substrate by the above method, the surface of the coating film is 5 × 5 based on the cross-cut test of JIS K 5600-5-6 (2007 edition). A cell was prepared on the cell, cellophane tape (CT-24 manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was applied, and the tensile peeling state was confirmed upward. The squares that were not peeled off were recorded, and the evaluation criteria were as follows based on JIS.
○: Classification 0-2
Δ: Classification 3-4
×: Classification 5
(2) Rain streak contamination test After spray-coating each paint prepared in the above Examples and Comparative Examples on a 300 × 10 × 1 mm aluminum plate to a dry film thickness of 50 μm and drying and curing in a standard state for 3 days The inner angle was bent to 150 ° at a length of one third from above. The prepared specimens were placed outdoors in Kuki City, Saitama Prefecture, with the narrow area facing up to the south and the large area facing up. The rain streak after 3 months was evaluated according to the following criteria.
○: Rain stains are scarcely observed △: Rain stains are slightly observed ×: Rain stains are clearly recognized

Figure 2012062378
Figure 2012062378

表2に示されるように、各実施例で調製した塗料組成物から形成された被膜は、各種基材に対する接着性に優れていることがわかる。
これに対し、比較例1で調製した塗料組成物は、硬化剤の一成分としてイソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランを用いていないため、得られた塗膜は金属基材に対する密着性に劣っていることがわかる。
また、イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランに換えて、メルカプト基含有アルコキシシランの部分加水分解縮合物を用いた比較例3で調製した塗料組成物から得られた塗膜も金属基材に対する密着性に劣っていることがわかる。
さらに、イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランの含有量がアクリル樹脂に対して0.8〜4.0質量部の範囲外である比較例2,4で調製した塗料組成物から得られた塗膜も、金属基材に対する密着性が不十分であることがわかる。
なお、実施例6で調製した塗料組成物は、アルコキシシランの部分加水分解縮合物を含有していないため、得られた塗膜の耐汚染性は不十分であるが、実施例2のように、アルコキシシランの部分加水分解縮合物を加えることで、十分な耐汚染性が発揮されることがわかる。
As shown in Table 2, it can be seen that the coating formed from the coating composition prepared in each example is excellent in adhesion to various substrates.
On the other hand, since the coating composition prepared in Comparative Example 1 does not use the isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane as one component of the curing agent, the obtained coating film has poor adhesion to the metal substrate. I understand that.
In addition, the coating film obtained from the coating composition prepared in Comparative Example 3 using a partially hydrolyzed condensate of mercapto group-containing alkoxysilane instead of the isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane also has adhesion to the metal substrate. It turns out that it is inferior.
Furthermore, the coating film obtained from the coating composition prepared in Comparative Examples 2 and 4 in which the content of the isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane is outside the range of 0.8 to 4.0 parts by mass with respect to the acrylic resin It can also be seen that the adhesion to the metal substrate is insufficient.
In addition, since the coating composition prepared in Example 6 does not contain a partially hydrolyzed condensate of alkoxysilane, the resulting coating film has insufficient stain resistance, but as in Example 2. It can be seen that sufficient contamination resistance is exhibited by adding a partially hydrolyzed condensate of alkoxysilane.

Claims (9)

(A)水酸基およびカルボキシル基を有するアクリル樹脂、(B)無黄変型ポリイソシアネート化合物、および(C)イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランを含み、
前記(C)イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランが、前記(A)アクリル樹脂100質量部に対して0.8〜4.0質量部含まれることを特徴とする塗料組成物。
(A) an acrylic resin having a hydroxyl group and a carboxyl group, (B) a non-yellowing polyisocyanate compound, and (C) an isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane,
The coating composition, wherein the (C) isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane is contained in an amount of 0.8 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) acrylic resin.
前記(C)イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランが、メルカプト基含有アルコキシシラン化合物に、ポリイソシアネート化合物を反応させて得られたものである請求項1記載の塗料組成物。   The coating composition according to claim 1, wherein (C) the isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane is obtained by reacting a mercapto group-containing alkoxysilane compound with a polyisocyanate compound. 前記(C)イソシアネート基含有チオウレタン変性アルコキシシランが、メルカプト基含有アルコキシシラン化合物とその他のアルコキシシラン化合物との部分加水分解縮合物に、ポリイソシアネート化合物を反応させて得られたものである請求項1記載の塗料組成物。   The (C) isocyanate group-containing thiourethane-modified alkoxysilane is obtained by reacting a polyisocyanate compound with a partial hydrolysis condensate of a mercapto group-containing alkoxysilane compound and another alkoxysilane compound. The coating composition according to 1. 前記メルカプト基含有アルコキシシラン化合物が、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、および3−メルカプトプロピルトリエトキシシランから選ばれる少なくとも1種である請求項2または3記載の塗料組成物。   The coating composition according to claim 2 or 3, wherein the mercapto group-containing alkoxysilane compound is at least one selected from 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, and 3-mercaptopropyltriethoxysilane. object. 前記その他のアルコキシシラン化合物が、テトラアルキルシリケートである請求項3記載の塗料組成物。   4. The coating composition according to claim 3, wherein the other alkoxysilane compound is a tetraalkyl silicate. 前記ポリイソシアネート化合物が、3個以上のイソシアネート基を有する請求項3〜5のいずれか1項記載の塗料組成物。   The coating composition according to any one of claims 3 to 5, wherein the polyisocyanate compound has three or more isocyanate groups. (D)アルコキシシラン化合物の部分加水分解縮合物を含む請求項1〜6のいずれか1項記載の塗料組成物。   (D) The coating composition of any one of Claims 1-6 containing the partial hydrolysis-condensation product of an alkoxysilane compound. (E)有機溶剤を含む請求項1〜7のいずれか1項記載の塗料組成物。   (E) The coating composition of any one of Claims 1-7 containing an organic solvent. プラスチック用またはプレコートメタル用である請求項1〜8のいずれか1項記載の塗料組成物。   The coating composition according to any one of claims 1 to 8, which is for plastics or precoated metal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018532831A (en) * 2015-09-09 2018-11-08 コベストロ、ドイチュラント、アクチエンゲゼルシャフトCovestro Deutschland Ag Scratch-resistant two-component polyurethane coating

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