JP2021011525A - 低温硬化型プラスチゾル組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
1.熱可塑性樹脂、可塑剤、密着剤を含む、プラスチゾル組成物であって、
熱可塑性樹脂は、7〜12質量%の割合で酢酸ビニルが共重合した塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を含む、プラスチゾル組成物。
2.熱可塑性樹脂は、(メタ)アクリル系樹脂を含む、上記1に記載のプラスチゾル組成物。
3.(メタ)アクリル系樹脂は、カルボキシル基及び/又はアセトアセチル基を含む、上記2に記載のプラスチゾル組成物。
4.可塑剤は、フタル酸ジエステルを含む、上記1〜3のいずれか1つに記載のプラスチゾル組成物。
5.フタル酸ジエステルは、アルキルベンジルフタレート及び/又はジアルキルフタレートを含む、上記4に記載のプラスチゾル組成物。
6.密着剤は、ブロックイソシアネート樹脂を含む、上記1〜3のいずれか1つに記載のプラスチゾル組成物。
7.ブロックイソシアネート樹脂は、芳香族系ブロックイソシアネート樹脂を含む、上記6に記載のプラスチゾル組成物。
8.上記1〜7のいずれか1つに記載のプラスチゾル組成物を使用することを含む、自動車の製造方法。
熱可塑性樹脂、可塑剤、密着剤を含み、
熱可塑性樹脂は、7〜12質量%の割合で酢酸ビニルが共重合した塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体(コポリマー)を含む。
酢酸ビニルと塩化ビニルの共重合体100mgとKBr10mgを混合し、すりつぶして成形して、測定サンプルを準備する。この測定サンプルについて、赤外分光光度計(例えば、島津製作所製、FTIR−8100A(商品名))を使用して、赤外吸収スペクトルを測定する。ピーク1(1430cm−1付近のC−H面内変角による吸収ピークトップ)のAbs.値(以下「A1」という)と、ピーク2(1740cm−1付近のC=O伸縮による吸収ピークトップ)のAbs.値(以下「A2」という)を読み取る。下記式から算出する。
酢酸ビニルに由来する繰り返し単位の含有量(質量%)
=(3.73×A2/A1+0.024)×1.04
(ここで、一般式(1)において、R1は炭素数6〜18のアルキル基、アルケニル基又はアラルキル基を示し、R2は水素又は炭素数6〜18のアルキル基、アルケニル基若しくはアラルキル基を示し、R3は水素又はプロペニル基を示し、Aは炭素数2〜4のアルキレン基を示し、nは1〜200の整数を示し、Mはアルカリ金属、アンモニウムイオン又はアルカノールアミン残基を示す。)
(メタ)アクリル系樹脂は、入手容易で有り、低温硬化性、貯蔵安定性、接着性に優れ、好ましい。更に、(メタ)アクリル系樹脂は、カルボキシル基及び/又はアセトセチル基を含む場合、より低温で界面破壊(AF)を生じ難く、凝集破壊(CF)を生じやすく、より好ましい。
ビス(クロロプロピル)モノオクチルホスフェート等のリン酸エステル系可塑剤等を例示できる。
可塑剤が、フタル酸ジエステルを含む場合、適度な硬化性を持ちながら貯蔵安定性が優れ好ましく、アルキルベンジルフタレート及び/又はジアルキルフタレートを含む場合、硬化性を高めより好ましい。
ブロック剤は、ポリイソシアネートのイソシアナート基と結合し、常温では安定であるが、ある温度以上に加熱されると、イソシアネート基から解離可能な、活性水素を含む化合物をいい、本発明が目的とするプラスチゾル組成物を得られる限り特に制限されることはない。本発明の実施形態において、比較的低温で解離することが求められることから、オキシム系化合物、アミン系化合物等が、ブロック剤として好ましい。
硬化剤として、例えば、60℃以上、好ましくは100〜200℃の温度で活性化してエポキシ樹脂と反応し得る潜在性硬化剤(活性化温度60℃未満のものでは、粘度が上昇し、貯蔵安定性が悪化するので望ましくない):具体例として、アジピン酸ジヒドラジド、セバチン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、ドデカンジオヒドラジド、1,3−ビス(ヒドラジノカルボエチル)−5−イソプロピルヒダントイン、エイコサン二酸ジヒドラジド、ハイドロキノンジグリコール酸ジヒドラジド、レゾルシノールジグリコール酸ジヒドラジド、4,4’−エチリデンビスフェノールジグリコール酸ジヒドラジド等のジヒドラジド化合物;4,4’−ジアミノジフェニルスルホン;イミダゾール、2−n−ヘプタンデシルイミダゾール等のイミダゾール化合物;メラミン;ベンゾグアナミン;N,N’−ジアルキル尿素化合物;N,N’−ジアルキルチオ尿素化合物;ジアミノジフェニルメタン、ジアミノビフェニル、ジアミノフェニール、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、ドデカンジアミン、デカンジアミン、オクタンジアミン、テトラデカンジアミン、ヘキサデカンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、ヒドラジド系ポリアミン等の融点60℃以上の常温固形のポリアミン;シアノグアニジン等のグアニジン誘導体が挙げられる。これらの1種あるいは2種以上を混合して用いることができる。
硬化剤として市販品を使用することができ、例えば、ADEKA社製のEH-4030s(商品名)、日本ヒドラジド社製のADH(商品名)、ADEKA社製のEH3731s(商品名)等を例示することができる。
希釈剤として、例えば、ナフサ、パラフィン等の高沸点炭化水素系溶剤等を例示することができる。
希釈剤として市販品を使用することができ、希釈剤の沸点が100℃以上、250℃以下であることが好ましく、より好ましくは希釈剤の沸点は150℃以上、220℃以下、さらに好ましくは160℃以上、200℃以下である。例えば、エクソンモービル社製のアイソパーH(商品名)、エクソンモービル社製のD-40(商品名)、エクソンモービル社製のD-80(商品名)等を例示することができる。
プラスチゾル組成物は、混合分散機として、具体的には、例えば、プラネタリーミキサー、ニーダー、アトライター、グレンミル、ロール、ディゾルバー等を使用して、標記成分を混合して製造することができる。
本発明の実施形態のプラスチゾル組成物は、粉末状熱可塑性樹脂が可塑剤に均質分散された流動性を有したゾル状の形態を有することができ、通常充填剤などを含むことができる。
粘度増加率は、40% 以下である場合A(優良)、40%を超え、60% 以下である場合B(良)、60%を超え、80% 以下である場合C(普通)、80%を超える場合D(不十分)、ゲル化を認めた場合E(不良)。
本発明の実施形態のプラスチゾル組成物は、100℃において14分保持焼付後の抗張力は、0.1〜2.5MPaであることが好ましく、0.2〜1.5MPaであることがより好ましく、0.3〜1.0MPaであることが更により好ましい。
本発明の実施形態のプラスチゾル組成物は、100℃において14分保持焼後の伸び率は、50〜400%であることが好ましく、70〜300%であることがより好ましく、80〜200%であることが更により好ましい。
本発明の実施形態のプラスチゾル組成物は、100℃において14分保持焼付後の破壊状態は、凝集破壊(CF)であることが好ましい。
本発明の実施形態のプラスチゾル組成物は、110℃において14分保持焼付後の抗張力は、0.1〜2.5MPaであることが好ましく、0.2〜1.5MPaであることがより好ましく、0.3〜1.0MPaであることが更により好ましい。
本発明の実施形態のプラスチゾル組成物は、110℃において14分保持焼付後の伸び率は、50〜400%であることが好ましく、70〜300%であることがより好ましく、80〜200%であることが更により好ましい。
本発明の実施形態のプラスチゾル組成物は、110℃において14分保持焼付後の破壊状態は、凝集破壊(CF)であることが好ましい。
本発明の実施形態のプラスチゾル組成物は、120℃において14分保持焼付後の抗張力は、0.1〜2.5MPaであることが好ましく、0.2〜1.5MPaであることがより好ましく、0.3〜1.0MPaであることが更により好ましい。
本発明の実施形態のプラスチゾル組成物は、120℃において14分保持焼付後の伸び率は、50〜400%であることが好ましく、70〜300%であることがより好ましく、80〜200%であることが更により好ましい。
本発明の実施形態のプラスチゾル組成物は、120℃において14分保持焼付後の破壊状態は、凝集破壊(CF)であることが好ましい。
本発明の実施形態のプラスチゾル組成物は、自動車を製造するための塗装工程に使用することができる。塗装方法として、例えば、エアレススプレー塗装を用いることができ、このエアレススプレー塗装に、静電エアレススプレー塗装及びエアアシストエアレススプレー塗装等の改良方法も含まれる。
(A)熱可塑性樹脂
(a1)塩化ビニルホモポリマー
(a2)酢酸ビニル−塩化ビニルコポリマー(酢酸ビニル含有量:5〜6質量%)(東ソー社製のリューロンペースト952(商品名))
(a3)酢酸ビニル−塩化ビニルコポリマー(酢酸ビニル含有量:8〜9質量%)(東ソー社製のリューロンペーストG50(商品名))
(a4)酢酸ビニル−塩化ビニルコポリマー(酢酸ビニル含有量:14〜15質量%)(東ソー社製のLB-082(商品名))
(a5)アクリル樹脂(カルボキシル基を有する)(三菱ケミカル社製のダイヤナールLP-3106(商品名))
(a6)アクリル樹脂(アセトアセチル基を有する)(三菱ケミカル社製のダイヤナールLP-3104(商品名))
(b1)可塑剤(フタル酸ジイソノニル)(新日本理化社製のサンソサイザーDINP(商品名))
(b2)可塑剤(フタル酸アルキルベンジル)(FERRO社製のサンチサイザー261A(商品名))
(c1)芳香族系ブロックイソシアネート樹脂(ADEKA社製のアデカレジンQR-9485-3(商品名))
(c2)脂肪族系ブロックイソシアネート樹脂(三井化学社製のタケネートB-7210(商品名))
(d1)硬化剤(ADEKA社製のアデカハードナーEH-4358S(商品名))
(d2)充填材(白石工業社製の活性炭酸カルシウム ハクエンカCCR(商品名)備北粉化工業社製のホワイトンB(商品名))
(d3)希釈剤(エクソンモービル社製のD-40(商品名))
(d4)添加剤(井上石灰工業社製のQC-X(商品名))
(i)100℃硬化性評価
下記のようにして、せん断強度(MPa)、破壊状態、抗張力(MPa)、伸び率(%)を評価した。
(せん断強度および破壊状態)
25×100×1mmの電着塗装鋼板を用い、ラップ長さ25mm、厚み1mmで剪断接着試験片を作製後、100℃×14分保持にて焼付けを行い、次いで20℃に冷却してからJASO M 323−77に準じてせん断強度を測定した。その後、破壊状態を確認した。破壊状態の評価基準は以下の通りである。
CF:接着層の凝集破壊
AF:被着体と接着層との間の界面破壊
JASO M 323−77に準じ、試験片を作成後、100℃×14分保持にて焼付けを行い、次いで20℃に冷却してから、破断時の強度と伸び率を測定した。
焼付け温度を110℃とした以外は、(i)100℃硬化性評価に記載した方法と同じ方法で評価を行った。
焼付け温度を120℃とした以外は、(i)100℃硬化性評価に記載した方法と同じ方法で評価を行った。
40℃7日後の粘度変化率は、次のように算出した。
JASO M323−77の粘度試験A法に準じ、20℃、7番ローター、20回転/分、ローターの回転開始から1分後の粘度を測定した。次式により変化率(%)を算出した。
変化率=(n2-n1)/n1×100
ここで、n1:初期の粘度(20℃)
n2:40℃で放置後の粘度
実施例4のプラスチゾル組成物と実施例10のプラスチゾル組成物について、(a3)の量が、14.5以上の場合と、(a4)と(a5)の合計の量が、0.5以下の場合に、100℃での硬化で界面破壊を生じる傾向にあることがわかる。
実施例13から、(b2)の量が0の場合、100℃での硬化で界面破壊を生じる傾向にあることがわかる。
実施例15〜18から、(c1)の量が0の場合と、(d1)の量が0の場合、100℃での硬化で界面破壊を生じる傾向にあることがわかる。
Claims (8)
- 熱可塑性樹脂、可塑剤、密着剤を含む、プラスチゾル組成物であって、
熱可塑性樹脂は、7〜12質量%の割合で酢酸ビニルが共重合した塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を含む、プラスチゾル組成物。 - 熱可塑性樹脂は、(メタ)アクリル系樹脂を含む、請求項1に記載のプラスチゾル組成物。
- (メタ)アクリル系樹脂は、カルボキシル基及び/又はアセトアセチル基を含む、請求項2に記載のプラスチゾル組成物。
- 可塑剤は、フタル酸ジエステルを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のプラスチゾル組成物。
- フタル酸ジエステルは、アルキルベンジルフタレート及び/又はジアルキルフタレートを含む、請求項4に記載のプラスチゾル組成物。
- 密着剤は、ブロックイソシアネート樹脂を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のプラスチゾル組成物。
- ブロックイソシアネート樹脂は、芳香族系ブロックイソシアネート樹脂を含む、請求項6に記載のプラスチゾル組成物。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のプラスチゾル組成物を使用することを含む、自動車の製造方法。
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