JP2012140614A - 塗料組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】生じた傷が短時間に消失する自己修復性の塗膜を各種基材の表面に形成できる、新規な塗料組成物を提供すること。
【解決手段】水酸基価が40〜80mgKOH/gであり、かつガラス転移温度が−40〜−10℃であるポリエステルポリオール(A)、および水酸基価が35〜65mgKOH/gであり、かつガラス転移温度が50〜70℃であるポリエステルポリオール(B)、ならびに脂肪族ジイソシアネートの三量体(C)を含有し、かつ、(A)成分と(B)成分の使用重量比〔(A)/(B)〕が45/55〜85/15であり、かつ、(A)成分と(B)成分の水酸基の合計モル数(OH)と(C)成分のイソシアネート基のモル数(NCO)との比〔NCO/OH〕が0.8〜2である塗料組成物を用いる。
【選択図】なし

Description

本発明は、その表面に傷が生じても短時間に消失する自己修復性の塗膜を各種基材の表面に形成できる、新規な塗料組成物に関する。
冷蔵庫、電子レンジ等の家電品や、携帯電話、パーソナルコンピューター等の情報機器といった各種の工業製品はいずれも、その表面に、輸送時や特に使用時に擦傷が無数に生じる。また、自動車や自動二輪車といった車両の場合には、ボンネットやガソリンタンクの表面に、移動時のチッピング傷や洗浄時のブラシ傷等が発生する。それゆえ、こうした傷自体がつかないようにするために、製品の部材の表面を紫外線硬化型樹脂等でハードコートする方法がとられることがある。しかし、硬化時に塗膜が収縮するため基材との密着性が不十分となったり、塗膜が硬く脆いことからクラックが発生したりする。
そこで、製品の部材をゴム弾性のある塗膜でコーティングし、その表面に生じた傷を自然に消失させる手段が採られることがあり、例えば特許文献1には、所定の水酸基価および数平均分子量を有するポリエステルポリオールとポリイソシアネートとを含有するポリウレタン系の塗料組成物が開示されている。しかし、当該組成物による塗膜は、例えば金属ブラシ等で強く擦ると傷痕が残ってしまう。
特開昭63−86762号公報
本発明は、生じた傷が短時間に消失する自己修復性の塗膜を各種基材の表面に形成できる、新規な塗料組成物を提供することを課題とする。
本発明者らは鋭意検討した結果、水酸基価が大きく且つガラス転移温度が低いポリエステルポリオールと、逆に水酸基価が小さく且つガラス転移温度が高いポリエステルポリオールの双方を所定の条件で使用したポリウレタン系塗料組成物によれば、前記課題を解決できることを見出した。
即ち本発明は、水酸基価が40〜80mgKOH/gであり、かつガラス転移温度が−40〜−10℃であるポリエステルポリオール(A)、および水酸基価が35〜65mgKOH/gであり、かつガラス転移温度が50〜70℃であるポリエステルポリオール(B)、ならびに脂肪族ジイソシアネートの三量体(C)を含有し、かつ、(A)成分と(B)成分の使用重量比〔(A)/(B)〕が45/55〜85/15であり、かつ、(A)成分と(B)成分の水酸基の合計モル数(OH)と(C)成分のイソシアネート基のモル数(NCO)との比〔NCO/OH〕が0.8〜2である塗料組成物、に関する。
本発明の塗料組成物によれば、金属やプラスチック等の各種基材の表面に自己修復性の塗膜を形成でき、その表面に生じた擦傷が短時間に消失する。また、該塗膜は各種基材との密着性に優れる他、耐ブロッキング性、耐湿熱性も良好である。それゆえ、本発明の塗料組成物は、自動車や自動二輪車といった車両のボディー部材(ボンネット、ガソリンタンク等)や冷蔵庫や電子レンジ等の家電製品の部材(側板、ドア材等)、携帯電話やパーソナルコンピューター等の情報機器の筐体といった各種工業製品の上塗り塗料として有用である。
本発明の塗料組成物は、水酸基価が40〜80mgKOH/gであり、かつガラス転移温度が−40〜−10℃であるポリエステルポリオール(A)(以下、(A)成分という)、および水酸基価が35〜65mgKOH/gであり、かつガラス転移温度が50〜70℃であるポリエステルポリオール(B)(以下、(B)成分という)、ならびに脂肪族ジイソシアネートの三量体(C)(以下、(C)成分という)を含有する。
(A)成分は、前記水酸基価およびガラス転移温度を有するものであれば特に制限されず、各種公知のものを使用できる。具体的には、ジカルボン酸類(a1)(以下、(a1)成分という)、ジオール類(a2)(以下、(a2)成分という)、およびトリオール類(a3)(以下、(a3)成分という)を反応させてなる分岐状のポリエステルポリオールが好適である。
(a1)成分としては、例えば、イソフタル酸、テレフタル酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸;ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸無水物、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸;これらのジエステル化合物が挙げられ、1種を単独で、或いは2種以上を組み合わせて使用することができる。
(a2)成分としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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、ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等の直鎖状脂肪族ジオール;ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,2−プロパンジオール等の分岐状脂肪族ジオール;1,4−シクロヘキサンジメタノール、ダイマー酸を水素化して得られるジオール、水添ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物等の脂環族ジオール等;カテコール、キシリレングリコール、ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物等の芳香族ジオール等の低分子ジオールの他、オリゴマーポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオールなどの高分子ポリオールが挙げられる。(A)成分のガラス転移温度を考慮すると、(a2)成分としては直鎖状脂肪族ジオールおよび/または分岐状脂肪族ジオールのみを使用するのが好ましい。
(a3)成分としては、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール等が挙げられる。
(a1)成分〜(a3)成分の使用量は、得られる(A)成分の水酸基価およびガラス転移温度を考慮して適宜決定すればよい。通常は、(a1)成分と、(a2)成分及び(a3)成分とのモル比が1:1程度であり、かつ、(a2)成分および(a3)成分の合計モル数における(a3)成分のモル数が5〜30%程度、好ましくは10〜25%となる範囲である。
(B)成分も、前記水酸基価およびガラス転移温度を有するものであれば特に制限されず、各種公知のものを使用できる。具体的には、ジカルボン酸類(b1)(以下、(b1)成分という)、ジオール類(b2)(以下、(a2)成分という)、および必要に応じてトリオール類(b3)(以下、(b3)成分という)を反応させてなる、分岐していてもよいポリエステルポリオールが好適である。
(b1)成分〜(b3)成分としては、前記(a1)成分〜(a3)成分と同一のものが使用できる。また、(b2)成分としては、(B)成分のガラス転移温度を考慮すると芳香族ジオールを使用するのが好ましい。
また、(b1)成分〜(b3)成分の使用量は、得られる(B)成分の水酸基価およびガラス転移温度を考慮して適宜決定すればよい。通常は、(b1)成分と、(b2)成分及び(b3)成分とのモル比が1:1程度であり、かつ、(b2)成分および(b3)成分の合計モル数における(b3)成分のモル数が0〜5%程度、好ましくは0.5〜4%となる範囲である。
(A)成分と(B)成分は各種公知の方法で製造できる。また、原料は一括で反応させても、逐次的に反応させてもよい。反応温度は通常150〜280℃程度、反応時間は通常5〜10時間程度である。また、反応は常圧下または減圧下で行えるが、減圧条件の変更によっても(A)成分及び(B)成分の物性を調節することが可能になる。また、三酸化アンチモンや酸化ジブチルスズ等の触媒も使用できる。
こうして得られる(A)成分は、主に塗膜傷の自己修復性の点より、水酸基価が40〜80mgKOH/g、好ましくは50〜70mgKOH/gであり、かつガラス転移温度が−40〜−10℃、好ましくは−30〜−20℃である。また、数平均分子量(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定によるポリスチレン換算値をいう。以下、同様。)は特に限定されないが、主に塗膜傷の自己修復性の点より通常4500〜8000程度、好ましくは5000〜7500である。
また、(B)成分は、主に塗膜傷の自己修復性の点より、水酸基価が35〜65mgKOH/g、好ましくは40〜50mgKOH/gであり、かつガラス転移温度が50〜70℃、好ましくは55〜65℃である。また、数平均分子量は特に限定されないが、主に塗膜傷の自己修復性の点より通常2500〜6000程度、好ましくは4000〜5000である。
(C)成分としては、脂肪族ジイソシアネートの三量体であれば各種公知のものを特に制限なく使用できる。該脂肪族ジイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。
なお、(C)成分とともに、芳香族ジイソシアネートの三量体や、脂環族ジイソシアネートの三量体を併用できる。該芳香族ジイソシアネートとしてはトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。また、該脂環族ジイソシアネートとしては該芳香族ジイソシアネートの水素化物や、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。但し、これらを多く併用すると塗膜の自己修復性が低下する傾向にあるため、使用量は通常、(C)成分に対して40モル%未満である。
また、本発明の塗料組成物は、主に塗膜傷の自己修復性の点より、(A)成分と(B)成分の使用重量比〔(A)/(B)〕が45/55〜85/15、好ましくは48〜83/17、いっそう好ましくは50/50〜80/20である。また、主に塗膜傷の自己修復性や耐ブロッキング性の観点より、(A)成分と(B)成分の水酸基の合計モル数(OH)と(C)成分のイソシアネート基のモル数(NCO)との比〔NCO/OH〕が0.8〜2であり、好ましくは1〜1.7である。
本発明の塗料組成物には、塗膜をより低い温度で得るために、更にウレタン硬化触媒(D)(以下、(D)成分という)を含ませることがでる。(D)成分としては、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、ジブチル錫ジオクテート、モノブチル錫トリオクテート、ジブチル錫脂肪酸塩などが挙げられる。(D)成分は通常、(A)成分〜(C)成分の合計重量に対して固形分換算で0〜2重量%程度、好ましくは0.01〜0.1重量%となる範囲で使用する。
本発明の塗料組成物には、主に塗膜の耐ブロッキング性を向上させる目的で各種公知の表面調整剤(E)(以下、(E)成分という)を含ませることができる。(E)成分としては、例えば、ポリエーテル変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーン、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルアルキルシロキサン等のシリコーン系表面調整剤や、フルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸等のフッ素系表面調整剤、パーフルオロ変性シリコーン等のシリコーン−フッ素系表面調整剤、ポリエーテル変性アクリルポリマー、ポリエステル変性アクリルポリマー、パーフルオロアルキル変性アクリルポリマー等のアクリル系表面調整剤が挙げられる。(E)成分は通常、(A)成分〜(C)成分の合計重量に対して固形分換算で0〜7重量%程度、好ましくは0.5〜5重量%となる範囲で使用する。
本発明の塗料組成物には、その他、充填剤、離型剤、難燃剤、粘度調節剤、可塑剤、抗菌剤、防黴剤、消泡剤、着色剤、安定剤等を配合できる。
本発明の塗料組成物は、各種公知の有機溶剤の溶液として利用できる。具体的には、ソルベッソ#100、ソルベッソ#150(いずれもエクソン化学(株)製)、トルエン、キシレン等の炭化水素系有機溶剤;アセトン、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系有機溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、ぎ酸エチル、プロピオン酸ブチル、メチルセロソルブアセテート、セロソルブアセテート等のエステル系有機溶剤;ジオキサン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系有機溶剤が挙げられる。これらの中でも(A)および(B)の溶解性の点より炭化水素系有機溶剤および/またはケトン系有機溶剤が好ましい。該有機溶剤の使用量は特に限定されないが、通常は、本発明の塗料組成物の固形分濃度が20〜60重量%程度となる範囲である。
本発明の塗料組成物は、金属、プラスチック、ガラス等の各種基材に適用できる。金属としては、鉄、アルミニウム、アルミめっき鋼板、チンフリー鋼板(TFS)、ステンレス鋼板、リン酸亜鉛処理鋼板、亜鉛・亜鉛合金めっき鋼板(ボンデ鋼板)等の処理鋼板が挙げられる。また、プラスチックとしては、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエステル(PE)、ABS、FRP等が挙げられる。
塗工方法としては、スプレー法、ナチュラルロールコート法、リバースロールコート、カーテンフローコート法等が挙げられ、塗工量は通常10〜30g/m程度である。また、塗膜形成の条件も特に限定されないが、通常は70〜170℃程度、20分〜1時間程度である。
以下、合成例、実施例および比較例をあげて本発明を詳細に説明するが、これらによって何ら限定されるものではない。なお、各例中、部は特記しない限り重量基準である。
なお、各合成例において、水酸基価はJIS K0070に準じて求めた値であり、ガラス転移温度は市販の測定装置(製品名「DSC 8230B」、理学電機(株)製)を用いて得た値である。また、数平均分子量は、ゲルパーメーションクロマトグラフィー法(測定装置:東ソー(株)製HLC-8120、カラム:TSKgelG2000H、TSKgelG4000H)によるポリスチレン換算値である。
[ポリエステルポリオール(A)の製造]
合成例1
撹拌機、温度計および窒素ガス導入管、還流脱水装置を備えたフラスコに、イソフタル酸516.5部及びアジピン酸454.3部、ならびにエチレングリコール100.3部、1,6−ヘキサンジオール620.5部およびトリメチロールプロパン108.5部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら反応系を250℃まで反応系を徐々に昇温させ、さらに3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、さらにテトラブチルチタネート0.18部を加え30分保温した後、1.3hPaで2時間減圧重縮合反応を行い、水酸基価が52mgKOH/g、ガラス転移点が−25℃、数平均分子量が7500の、淡黄色透明状のポリエステルポリオール(A−1)を得た。
合成例2
実施例1と同様のフラスコに、イソフタル酸513.3部およびアジピン酸451.5部、ならびにエチレングリコール74.8部、1,6−ヘキサンジオール616.7部、およびトリメチロールプロパン143.8部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら反応系を250℃まで反応系を徐々に昇温させ、さらに3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、さらにテトラブチルチタネート0.18部を加え30分保温した後、1.3hPaで1時間減圧重縮合反応を行い、水酸基価が63mgKOH/g、ガラス転移点が−25℃、数平均分子量が6000の、淡黄色透明状のポリエステルポリオール(A−2)を得た。
合成例3
実施例1と同様のフラスコに、イソフタル酸619.4部およびアジピン酸363.2部、ならびにエチレングリコール100.2部、ネオペンチルグリコール84.1部、1,6−ヘキサンジオール524.7部、およびトリメチロールプロパン108.4部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら反応系を250℃まで反応系を徐々に昇温させ、さらに3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、さらにテトラブチルチタネート0.18部を加え30分保温した後、1.3hPaで1時間減圧重縮合反応を行い、水酸基価が69mgKOH/g、ガラス転移点が−16℃、数平均分子量が4900の、淡黄色透明状のポリエステルポリオール(A−3)を得た。
合成例4
実施例1と同様のフラスコに、テレフタル酸528.5部およびアゼライン酸489.7部、ならびにエチレングリコール70.0部、1,6−ヘキサンジオール577.2部、およびトリメチロールプロパン134.6部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら反応系を250℃まで反応系を徐々に昇温させ、さらに3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、さらにテトラブチルチタネート0.18部を加え30分保温した後、1.3hPaで1時間減圧重縮合反応を行い、水酸基価が75mgKOH/g、ガラス転移点が−25℃、数平均分子量が4800の、淡黄色透明状のポリエステルポリオール(A−4)を得た。
合成例5
実施例1と同様のフラスコに、イソフタル酸246.0部およびアジピン酸767.0部、ならびに2メチル1,3プロパンジオール630.4部、およびトリメチロールプロパン156.6部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら反応系を250℃まで反応系を徐々に昇温させ、さらに3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、さらにテトラブチルチタネート0.18部を加え30分保温した後、1.3hPaで1時間減圧重縮合反応を行い、水酸基価が56mgKOH/g、ガラス転移点が−33℃、数平均分子量が7500の、淡黄色透明状のポリエステルポリオール(A−5)を得た。
合成例6
実施例1と同様のフラスコに、イソフタル酸376.5部およびアジピン酸220.8部、ならびにエチレングリコール112.7部、ポリカーボネートジオール(商品名「クラレポリオールC−590」、(株)クラレ製、水酸基価224mgKOH/g)988.9部、およびトリメチロールプロパン101.1部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら反応系を250℃まで反応系を徐々に昇温させ、さらに3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、さらにテトラブチルチタネート0.18部を加え30分保温した後、1.3hPaで1時間減圧重縮合反応を行い、水酸基価が45mgKOH/g、ガラス転移点が−25℃、数平均分子量が7600の、淡黄色透明状のポリエステルポリオール(A−6)を得た。
合成例7
実施例1と同様のフラスコに、イソフタル酸761.6部およびアジピン酸223.3部、ならびにエチレングリコール98.6部、1,6−ヘキサンジオール609.9部、およびトリメチロールプロパン106.6部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら250℃まで反応系を徐々に昇温させ、さらに3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、さらにテトラブチルチタネート0.18部を加え30分保温した後、1.3hPaで1時間減圧重縮合反応を行い、水酸基価が57mgKOH/g、ガラス転移点が0℃、数平均分子量が7400の、淡黄色透明状のポリエステルポリオール(A−7)を得た。
合成例8
実施例1と同様のフラスコに、イソフタル酸526.2部およびアジピン酸462.8部、ならびにエチレングリコール178.8部、および1,6−ヘキサンジオール632.1部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら250℃まで反応系を徐々に昇温させ、さらに3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、さらにテトラブチルチタネート0.18部を加え30分保温した後、1.3hPaで1時間減圧重縮合反応を行い、水酸基価が28mgKOH/g、ガラス転移点が−24℃、数平均分子量が7600の、淡黄色透明状のポリエステルポリオール(A−8)を得た。
[ポリエステルポリオール(B)の製造]
合成例9
合成例1と同様のフラスコに、テレフタル酸452.2部およびイソフタル酸839.9部、エチレングリコール94.1部、ネオペンチルグリコール368.3部、ビスフェノールAのエチレンオキシド2mol付加物1745.5部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら250℃まで反応系を徐々に昇温させ、さらに3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、さらにテトラブチルチタネート0.18部を加え30分保温した後、1.3hPaで1時間減圧重縮合反応を行い、水酸基価が43mgKOH/g、ガラス転移点が59℃、数平均分子量が4000の、淡黄色透明状のポリエステルポリオール(B−1)を得た。
合成例10
合成例1と同様のフラスコに、テレフタル酸452.2部、イソフタル酸839.9部、エチレングリコール94.1部、ネオペンチルグリコール368.3部、ビスフェノールAのエチレンオキシド2mol付加物1745.5部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら250℃まで反応系を徐々に昇温させ、さらに3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、さらにテトラブチルチタネート0.18部を加え30分保温した後、1.3hPaで3時間減圧重縮合反応を行い、水酸基価が35mgKOH/g、ガラス転移点が64℃、数平均分子量が6000の、淡黄色透明状のポリエステルポリオール(B−2)を得た。
合成例11
合成例1と同様のフラスコに、テレフタル酸367.2部、イソフタル酸681.9部、エチレングリコール152.8部、ネオペンチルグリコール598.1部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら250℃まで反応系を徐々に昇温させ、さらに3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、さらにテトラブチルチタネート0.18部を加え30分保温した後、1.3hPaで2時間減圧重縮合反応を行い、水酸基価が40mgKOH/g、ガラス転移点が57℃、数平均分子量が4300の、淡黄色透明状のポリエステルポリオール(B−3)を得た。
合成例12
実施例1と同様のフラスコに、2,6−ナルタレンジカルボン酸ジメチル495.7部、エチレングリコール140.3部、およびネオペンチルグリコール549.3部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出するメタノールを系外に除きながら210℃まで反応系を徐々に昇温させ、さらに1時間保持した。その後、イソフタル酸529.9部、アジピン酸84.7部を仕込み、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら250℃まで反応系を徐々に昇温させ、さらに3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、さらにテトラブチルチタネート0.18部を加え30分保温した後、1.3hPaで1時間減圧重縮合反応を行い、水酸基価が41mgKOH/g、ガラス転移点が56℃、数平均分子量が4600の、淡黄色透明状のポリエステルポリオール(B−4)を得た。
合成例13
実施例1と同様のフラスコに、テレフタル酸233.0部、イソフタル酸432.7部、エチレングリコール48.5部、ネオペンチルグリコール168.1部、ビスフェノールAのエチレンオキシド2mol付加物899.2部、およびトリメチロールプロパン18.6部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら250℃まで反応系を徐々に昇温させ、さらに3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、さらにテトラブチルチタネート0.18部を加え30分保温した後、1.3hPaで1時間減圧重縮合反応を行い、水酸基価が60mgKOH/g、ガラス転移点が54℃、数平均分子量が4000の、淡黄色透明状のポリエステルポリオール(B−5)を得た。
また、(B−6)成分として、市販の芳香族系ポリエステルポリオール(商品名「ポリライトOD−X−2905」、DIC(株)製)をそのまま用いた。
合成例14
実施例1と同様のフラスコに、テレフタル酸100.6部、イソフタル酸435.8部、アジピン酸117.9部、エチレングリコール48.8部、ネオペンチルグリコール191.1部、およびビスフェノールAのエチレンオキシド2モル付加物905.7部を仕込んだ。次いで、加熱溶融して留出する水を系外に除きながら250℃まで反応系を徐々に昇温させ、さらに3時間保持した。次に、このフラスコに真空減圧装置を接続し、さらにテトラブチルチタネート0.18部を加え30分保温した後、1.3hPaで1時間減圧重縮合反応を行い、水酸基価が40mgKOH/g、ガラス転移点が40℃、数平均分子量が4500の、淡黄色透明状のポリエステルポリオール(B−7)を得た。
表1中、(a1)の行(酸成分)における数値は各原料のモル%を意味する。また、(a2)および(a3)の行(アルコール成分)における数値は、(a2)と(a3)の合計を100モル%にした場合における核原料のモル%を意味する。
[塗料組成物の調製]
製造例1と同様のフラスコに、(A−1)成分を50部、(B−1)成分を50部、ヘキサメチレンジイソシアネートヌレート3量体(商品名「SDC111」、日本ポリウレタン工業(株)製)を18.4部、シリコン系表面調整剤(商品名「BYK375」、ビッグケミー・ジャパン(株)製)を1部、トルエン/メチルエチルケトンの混合溶剤(重量比50/50)を179.1部仕込み、25℃で10分間撹拌し、不揮発分が40重量%の塗料組成物を調製した。
実施例2
製造例1と同様のフラスコに、(A−1)成分を50部、(B−1)成分を50部、SDC111を19.2部、シリコーン系表面調整剤(商品名「BYK−SILCLEAN3700」、ビッグケミー・ジャパン(株)製)を4部、トルエン/メチルエチルケトンの混合溶剤(重量比50/50)を180.3部仕込み、25℃で10分間撹拌し、不揮発分が40重量%の塗料組成物を調製した。
実施例3〜21、比較例1〜17
原料および使用量を表2、3に示すよう変更した他は実施例1と同様にして不揮発分が40重量%の各塗料組成物を得た。
[塗膜の作成]
実施例1の塗料組成物を、乾燥膜厚が15μmとなるようにボンデ鋼板(120mm×200cm、厚さ0.3mm)にバーコーターで塗布し150℃の乾燥機で30分間乾燥させて試験片を得た。また、実施例1の塗料組成物については、チンフリースチール(TFS)板(120mm×200mm、厚さ0.3mm)を用いて同様の条件で試験片を得た。実施例2〜7、9〜14、16〜19、および20〜21の塗料組成物についても同様にしてボンデ鋼板とチンフリースチールの試験片を得た。
実施例8、14および19の塗料組成物については、塗膜を80℃の乾燥機で30分間乾燥させた他は実施例1の場合と同様にしてボンデ鋼板の試験片を得た。また、これら塗料組成物については更に、チンフリースチール(TFS)板(120mm×200mm、厚さ0.3mm)、ポリカーボネート(PC)板(70mm×150mm、厚さ2mm)、およびABS樹脂板(70mm×150mm、厚さ2mm)を用い、同様の条件で試験片を得た。
比較例1の塗料組成物を、乾燥膜厚が15μmとなるようにボンデ鋼板(120mm×200cm、厚さ0.3mm)にバーコーターで塗布し150℃の乾燥機で30分間乾燥させて試験片を得た。
比較例2〜17の塗料組成物についても同様にして試験片を得た。
比較例2、4〜7、9、11、13、15および17の塗料組成物については、更に、チンフリースチール(TFS)板(120mm×200mm)を用いて、比較例1と同様の条件で試験片を得た。
<自己修復性>
室温下で、塗膜表面を真鍮ブラシ(アズワン(株)製)で強く擦り、傷をつけた後、塗膜の自己修復性を以下の基準で目視評価した。結果を表2および3に示す。
5:10秒以内で傷が修復する。
4:10〜20秒で傷が修復する。
3:10分経過後に擦傷痕が若干認められる。
1:10分経過後に明らかな擦傷痕が認められる。
<密着性試験>
ボンデ鋼板を用いた試験片について、JIS K5400に準じて碁盤目剥離試験を行ったときの塗膜の剥離状態を以下の基準で評価した。結果を表2および3に示す。
5:100/100〜95/100
3:94/100〜60/100
1:59/100〜0/100
<ブロッキング試験>
ボンデ鋼板を用いた試験片について、塗膜面にガーゼを載せた状態でブロッキング試験機(製品名「C0−202永久歪試験機」、テスター産業(株)製)を用い、50℃下で1kgの荷重をかけた。その後、ガーゼを剥がした際にガーゼ跡が塗膜上に残るか否かにより塗膜の耐ブロッキング性を以下の基準で評価した。結果を表2および3に示す。
5:ガーゼ跡が全く残らない。
3:若干のガーゼ跡残りがある。
1:明らかなガーゼ跡残りがある。
<耐湿熱性試験>
ボンデ鋼板を用いた試験片について、80℃、95%の高温高湿下で400時間保管した後、常温に戻した際の塗膜の外観を目視で評価した。また、自己修復性についても評価した。結果を表2および3に示す。
(外観)
5:変化なし
3:白濁している
1:白濁、且つ塗膜の剥がれあり
(自己修復性)
5:10秒以内で傷が修復する。
4:10〜20秒で傷が修復する。
3:10分経過後に擦傷痕が若干認められる。
1:10分経過後に明らかな擦傷痕が認められる。
表2および表3中、「タケネートD−120N」は三井化学(株)製の水添キシリレンジイソシアネート3量体を、「コロネート2030」は日本ポリウレタン(株)のトリレンジイソシアネート3量体を、「ネオスタンU810」は日東化成(株)製の有機スズ系ウレタン硬化触媒をそれぞれ意味する。

Claims (5)

  1. 水酸基価が40〜80mgKOH/gであり、かつガラス転移温度が−40〜−10℃であるポリエステルポリオール(A)、および水酸基価が35〜65mgKOH/gであり、かつガラス転移温度が50〜70℃であるポリエステルポリオール(B)、ならびに脂肪族ジイソシアネートの三量体(C)を含有し、かつ、(A)成分と(B)成分の使用重量比〔(A)/(B)〕が45/55〜85/15であり、かつ、(A)成分と(B)成分の水酸基の合計モル数(OH)と(C)成分のイソシアネート基のモル数(NCO)との比〔NCO/OH〕が0.8〜2である塗料組成物。
  2. (A)成分の数平均分子量が4500〜8000であり、かつ(B)成分の数平均分子量が2500〜6000である、請求項1の塗料組成物。
  3. 更にウレタン硬化触媒(D)を含有する請求項1または2の塗料組成物。
  4. 更に表面調整剤(E)を含有する請求項1〜3のいずれかの塗料組成物。
  5. 有機溶剤の溶液として使用する、請求項1〜4のいずれかの塗料組成物。
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