JP2511608B2 - アクリロシラン、アクリルポリオ―ル及び架橋剤の自動車用透明コ―ティング組成物 - Google Patents

アクリロシラン、アクリルポリオ―ル及び架橋剤の自動車用透明コ―ティング組成物

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JP2511608B2 JP3515686A JP51568691A JP2511608B2 JP 2511608 B2 JP2511608 B2 JP 2511608B2 JP 3515686 A JP3515686 A JP 3515686A JP 51568691 A JP51568691 A JP 51568691A JP 2511608 B2 JP2511608 B2 JP 2511608B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は自動車及び貨物自動車の仕上げ塗装に有用な
コーティング組成物に関する。特に本発明は自動車又は
貨物自動車車体の外面のような基体上にクリアコート／
カラーコート仕上げを施すため着色ベースコートの上に
重ねるクリアコートとして使用することができるアクリ
ロシランコーティング組成物に関する。
消費者は、外部仕上げの光沢がよくすぐれたDOI（イ
メージの良さ）の自動車や貨物自動車の方をより好み、
又はそれらに関心が高いことはよく知られている。しか
しながら、自動車や貨物自動車の外部仕上げは光沢度
（Iuster and glossiness）の点で時間が経つにつれて
劣化し、そしてその美的外観が失われることも知られて
いる。仕上げ塗装の劣化の主な原因は仕上げ塗装が日光
にさらされること及び自動車又は貨物自動車の仕上げ塗
装への環境的化学攻撃によって起こる仕上げ塗装の腐食
である。後者は通常の使用中に環境にさらされることに
より起こり、より最近になってみられる問題である。
車輌の仕上げ塗装の美的品質を保護し維持するため、
透明な無着色のトップコートを仕上げ塗装の着色層又は
カラーコートの上に施用し、カラーコートが長期の屋外
曝露に対しても影響されないままであるようにする。ア
ルコキシシランポリマーが透明トップコートの製作に使
用されることが1985年２月12日Dowbenko等に付与された
米国特許4,499,150及び4,499,151の両方に開示されてい
る。シランポリマーをコーティング組成物に使用するい
くつかの別の特許が発行されている。しかしながら、こ
れらの組成物はいずれも、高水準の外観のみでなく長期
間の耐久性と耐候性も要求される自動車及び貨物自動車
の仕上塗料として、商業的に使用されていない。特にク
リアコート／カラーコート仕上げのクリアコート、すな
わち基体に接着した着色又は顔料添加層の上に塗布する
透明トップコートを持つ仕上げ塗装であって、現在自動
車及び貨物自動車の外面用として使用されているそれに
要求される長期間の耐久性及び亀裂抵抗は、これらの従
来技術組成物によっては満足されない。
種々のカラーコート、例えば水又は溶剤をベースとす
るカラーコート又は粉末カラーコートの上に塗布してカ
ラーコートに対してすぐれた接着力を持つ耐久性で耐候
性の透明塗装を施すことができ、亀裂を生ずることがな
く、屋外曝露に対して透明状態を保ち、そして光沢のよ
さとDOIを保ち、その上特に環境的化学攻撃、例えば酸
性雨により起こる腐食に対して抵抗性であるクリアコー
ト仕上げが求められている。
発明の要約 コーティング組成物の重量に基づいて約20〜70重量％
のバインダー及びバインダー用液体有機担体を含む自動
車及び貨物自動車の外部仕上げをするために有用なコー
ティング組成物であり、該バインダーは a.約500〜30,000の重量平均分子量を有するアクリロシ
ランポリマー； b.約50〜200のヒドロキシル価及び約1,000〜200,000の
重量平均分子量を有するアクリルポリオールポリマー、
および c.アルキル化メラミンホルムアルデヒド架橋剤 を含む。
慣用的な着色ベースコート又はカラーコート及びそれ
に接着した上記組成物の透明層を有する塗布基体及び着
色ベースコート及び上記コーティング組成物のクリアコ
ートによる基体の塗布方法も本発明の一部である。
図面の簡単な説明 図面は本発明の組成物の透明塗膜を含む種々の塗膜を
その上に施した自動車用基体の断面図である。
発明の詳細な説明 本発明は自動車及び貨物自動車車体の外部仕上げに有
用なコーティング組成物を提供する。前記組成物は従来
のコーティング組成物に付随する欠点がなく、耐久性で
あり、ベースコート又はカラーコートに対してすぐれた
接着力を持ち、亀裂することがなく、天候条件に長期間
さらしても透明度の点で劣化することがなく、そして長
期間すぐれた光沢のある外観を与える。また、このコー
ティング組成物は慣用的な着色仕上げ塗装であることも
あるベースコート上のクリアコートとして使用する場
合、透明で光沢のある仕上げを成し、このものは環境的
化学攻撃により起こる腐食に対して抵抗性である。
このコーティング組成物は適当なベースコートの上に
ウエットオンウエット塗りで使用することができる。す
なわちベースコートを硬化又は完全に乾燥させることな
く組成物のクリアコーティングをベースコートの上に塗
布する。たるみ、まだら又は「割込み（strike i
n）」、すなわちクリアコートがベースコートに浸透し
て生ずる仕上げ塗装の外観が悪くなるなどのような好ま
しくない副作用が起きない。
このコーティング組成物の別の利点は長い保存寿命を
持つワンパッケージ系として配合できることである。
基体にベースコート／クリアコートを適用する方法に
おいては、膜形成ポリマーと顔料を含むベースコーティ
ング組成物を塗布し、次に本発明の透明なコーティング
組成物を好ましくはベースコーティング組成物の十分な
乾燥又は硬化が起こる前に塗布してベースコーティング
組成物の上にクリアコートを形成させる。次に塗被基体
をベースコートとクリアコートを硬化させるためあらか
じめ決めた時間加熱する。
硬化の際シラン含有ポリマーの少なくとも一部はクリ
アコートの上面に移動して層状になって耐久性、耐候性
のクリアコートを形成し、このものが塗被基体にすぐれ
た光沢とDOIを与える。クリアコートの硬化層の断面図
のESCA分析（電子走査化学分析）はこの層状化を示して
いる。
図１に示すように、代表的な自動車用スチールパネル
又は基体１には無機防錆用亜鉛又はリン酸鉄層２が塗布
され、その上にプライマー３が塗布されており、このも
のは電着塗装プライマー又は補修プライマーであること
ができる。代表的には電着塗装プライマーはエポキシポ
リエステル及び種々のエポキシ樹脂からなり、そして補
修プライマーはアルキド樹脂からなる。場合によりプラ
イマーサーフェーサー４をプライマー塗膜２の上に塗布
してよりすぐれた外観及び／又はベースコーティング５
のプライマー塗膜３への接着を良くすることができる。
着色ベースコーティング又はカラーコート５を層４の上
に適用し、そして次に本発明の組成物のクリアコート６
をカラーコート５に適用する。カラーコート５とクリア
コート６は、好ましくはそれぞれ約0.1〜2.5ミル及び1.
0〜3.0ミルの厚さに付着させる。
コーティング組成物は約20〜70重量％のバインダー及
び30〜80重量％の有機溶剤担体を含む。
コーティング組成物のバインダーは組成物の重量に基
づいて約10〜90重量％のアクリロシラン含有ポリマー、
約５〜40重量％のアクリルポリオールポリマー及び５〜
50重量％の架橋剤を含む。
アクリロシランポリマーは約1,000〜30,000の重量平
均分子量、約500〜6,000の数平均分子量を有する。
ここに開示するすべての分子量はポリスチレンを標準
として使用するゲル透過クロマトグラフィーにより測定
する。
アクリロシランポリマーはアクリロシランの重量に基
づいて約40〜95重量％のエチエン性不飽和シラン不含モ
ノマーと約５〜60重量％のエチレン性不飽和アルコキシ
又はアシルオキシンランモノマーとの重合したモノマー
を含む。有用なエチレン性不飽和シラン不含モノマーは
アルキル基が１〜12個の炭素原子を持つアルキルアクリ
レート、アルキルメタクリレート及びそれらの任意の混
合物である。
アクリロシランポリマーを形成するために使用する代
表的なアルキルメタクリレート及びアクリレートはメチ
ルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメ
タクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタ
クリレート、ペンチルメタクリレート、ヘキシルメタク
リレート、オクチルメタクリレート、ノニルメタクリレ
ート、ラウリルメタクリレートなど、メチルアクリレー
ト、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチ
ルアクリレート、イソブチルアクリレート、ペンチルア
クリレート、ヘキシルアクリレート、オクチルアクリレ
ート、ノニルアクリレート、ラウリルアクリレートなど
である。
脂環式メタクリレート及びアクリレート例えばトリメ
チルシクロヘキシルメタクリレート、トリメチルシクロ
ヘキシルアクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔ
−ブチルシクロヘキシルアクリレート、ｔ−ブチルシク
ロヘキシルメタクリレート及びそれらの任意の混合物も
使用することができる。
アリールアクリレート及びアリールメタクリレート例
えばベンジルアクリレート及びベンジルメタクリレート
も使用することができる。
約50重量％までの他の重合性モノマー例えばスチレ
ン、メチルスチレン、アクリルアミド、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリルなどをアクリロシランポリマー
に使用することができる。スチレンは５〜50重量％の範
囲で使用できる。
アクリシランポリマーの製造に使用する代表的に有用
なアルコキシシランモノマーは次の構造式 （式中、ＲはCH3、CH3CH2、CH3O又はCH3CH2Oであり；R1及
びR2はCH3又はCH3CH2であり；そしてR3はＨ、CH3又はCH
3CH2であり、そしてｎは０又は８より大きくない正の整
数である。１つの好ましいアルコキシシランにおいては
ＲはCH3O又はCH3CH2Oである）を有する。
他の代表的に有用なアルコキシシランは次の構造式 （式中、Ｒ、R1及びR2は上に記載した通りであり、そし
てｎは１〜10の正の整数である）を有する。
有用なアルコキシシランの代表的な例はアクリラトア
ルコキシシラン例えばガンマ−アクリルオキシプロピル
トリメトキシシラン及びメタクリラトアルコキシシラン
例えばガンマ−メタクリルオキシプロピルトリメキシシ
ラン及びガンマ−メタクリルオキシプロピルトリス（２
−メトキシエトキシ）シランである。好ましいアルコキ
シシランはガンマ−トリメトキシシリルプロピルメタク
リレート及びガンマ−トリメトキシシリルプロピルアク
リレートである。
他のアルコキシシランはビニルアルコキシシラン例え
ばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン及びビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シランで
ある。
アシルオキシシランも使用することができ、そしてア
クリラトキシシラン、メタクリラトキシシラン及びビニ
ル−アセトキシシラン例えばビニルメチルジアセトキシ
シラン、アクリラトプロピルトリアセトキシシラン、及
びメタクリラトプロピルトリアセトキシシラン、及びそ
れらの混合物を含む。
本発明のコーティング組成物に有用なアクリロシラン
ポリマーの例は次の成分：約15〜25重量％のスチレン、
約25〜50重量％のトリメチルシクロヘキシルメタクリレ
ート又はイソブチルメタクリレート及び約35〜60重量％
のメタクリルオキシプロピルトリメトキシシランを含
む。
好ましいアクリロシランポリマーは約52重量％のメタ
クリルオキシプロピルトリメトキシシラン、約30重量％
のスチレン、約18重量％の非官能アクリレート又はメタ
クリレート例えばトリメチルシクロヘキシルメタクリレ
ート、ブチルアクリレート、及びイソブチルメタクリレ
ート及びそれらの任意の混合物を含む。
シラン官能マクロモノマーも使用することができる。
これらのマクロモノマーはエポキシド又はイソシアネー
トのような反応性基を持つアルコキシシラン化合物とシ
ランモノマーと共反応性の反応性基を持つエチレン性不
飽和シラン不含モノマーとの反応生成物である。反応性
基はシランモノマーのそれと同様であるが、しかしなが
らシランモノマーの基と反応し得るように選ばれ、代表
的にはヒドロキシル又はエポキシド基である。１つの有
用なマクロモノマーはヒドロキシ官能エチレン性不飽和
モノマー例えばアルキル基に１〜４個の炭素原子を持つ
ヒドロキシアルキルアクリレート又はメタクリレート、
及びイソシアナトアルキルアルコキシシラン例えばイソ
シアナトプロピルトリエトキシシランの反応生成物であ
る。
代表的に有用なマクロモノマーは次の構造式 （式中、Ｒ、R1及びR2は上に記載した通りであり、そし
てR4はＨ又はCH3であり、R5は１〜８個の炭素原子を持
つアルキレン基であり、そしてｎは１〜８の正の整数で
ある）を有する。
アクリルポリオールポリマーは前述のアルキルアクリ
レート及び／又はメタクリレート及びヒドロキシアルキ
ルアクリレート又はメタクリレートのいずれかの重合し
たモノマーのアクリル溶液ポリマーである。このポリマ
ーは好ましくは約50〜200のヒドロキシル価及び約1,000
〜200,000そして好ましくは約1,000〜20,000の重量平均
分子量を有する。
代表的に有用なヒドロキシアルキルアクリレート及び
メタクリレートはヒドロキシエチルアクリレート、ヒド
ロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシイソプロピル
アクリレート、ヒドロキシルブチルアクリレート、ヒド
ロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタ
クリレート、ヒドロキシイソプロピルメタクリレート、
ヒドロキシブチルメタクリレートなど、及びそれらの混
合物である。
約50重量％までの他の重合性モノマーをアクリルポリ
オールポリマーに使用することができる。前述のモノマ
ーのいずれも使用することができ、例えばスチレン、メ
チルスチレン、アクリルアミド、アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル、メタクリルアミド、メチロールメタ
クリルアミド及びメチロールアクリルアミドなど、及び
それらの混合物である。
１つの有用なアクリルポリオールポリマーは約10〜20
重量％のスチレン、40〜60重量％のアルキル基に１〜６
個の炭素原子を持つアルキルメタクリレート又はアクリ
レート、及び10〜50重量％のアルキル基に１〜４個の炭
素原子を持つヒドロキシアルキルアクリレート又はメタ
クリレートを含む。１つのそのようなポリマーは約15重
量％のスチレン、約29重量％のイソブチルメタクリレー
ト、約20重量％の２−エチルヘキシルアクリレート、及
び約36重量％のヒドロキシプロピルアクリレートを含
む。
本発明の組成物は上記成分の外にコア及びコアに付着
したヒドロキシ官能価を持つ腕を持つ非水性分散体ポリ
マー（NAD）を含むこともある。好ましくは、コアはそ
こに付着したヒドロキシ官能基を持つマクロモノマーの
腕を持つ。NADポリマーの濃度は全バインダー組成物の
約５〜70重量％の範囲で変動させることができ、好まし
くは約10〜30重量％のNADポリマーが使用される。
NADポリマーはその重量に基づいて、約10〜90重量％
の約50,000〜500,000の重量平均分子量を持つ架橋し重
合したエチレン性不飽和モノマーのコア及び90〜10重量
％の約1,000〜30,000の重量平均分子量を持つマクロモ
ノマーのコアに付着した腕を含む。マクロモノマーはそ
の重量に基づいて約５〜30重量％の重合したエチレン性
不飽和ヒドロキシ含有モノマー、及び同じくその重量に
基づいて約70〜95重量％の官能基のない少なくとも１つ
の他の重合したエチレン性不飽和モノマーを含む。
好ましくは、NADポリマーはスチレン、アルキルアク
リレート又はメタクリレート及びエチレン性不飽和モノ
カルボン酸の重合したモノマーのコアを持ち、そして場
合によりヒドロキシアルキルアクリレート又はメタクリ
レート又はアクリロニトリルを含むこともある。コアを
架橋する場合、アリルアクリレート又はアリルメタクリ
レートを使用することができるか又はグリシジルアクリ
レート又はメタクリレートを使用することができ、これ
はモノカルボン酸と反応してコアを架橋する。コアに付
着しているマクロモノマーの腕は各々がアルキル基に１
〜12個の炭素原子を持つアルキルメタクリレート、アル
キルアクリレート、グリシジルアクリレート又はグリシ
ジルメタクリレート及びエチレン性不飽和モノカルボン
酸の重合したモノマーを含む。代表的に有用なヒドロキ
シ含有モノマーは上述のようなヒドロキシアルキルアク
リレート又はメタクリレートである。
ヒドロキシ官能価を有するNADポリマーにとって、他
の好ましい組成は次の通りである：約４重量％のメタク
リル酸、約25重量％のヒドロキシエチルアクリレート、
約46.5重量％のメチルメタクリレート、約18重量％のメ
チルアクリレート、約1.5重量％のグリシジルメタクリ
レート及び約５％のスチレンからなるコア。コアに付着
しているマクロモノマーは97.3重量％のプレポリマー及
び約2.7重量％のグリシジルメタクリレートを含む。
プレポリマーは約15重量％のスチレン、約28重量％の
ブチルメタクリレート、約30重量％のブチルアクリレー
ト、約10重量％のヒドロキシエチルアクリレート、約２
重量％のアクリル酸及び約15重量％のエチルメタクリレ
ートを含む。
前述のアクリルシランポリマー、アクリルポリオール
ポリマー及びNADポリマーは慣用的な溶液重合法でつく
られ、この場合モノマー、溶媒及び重合開始剤例えばア
ゾ及び過酸化物開始剤を約90〜250℃で約１〜６時間反
応させる。
上述のポリマー及び結果として得られるコーティング
組成物をつくるためには慣用的な溶媒及び希釈剤が使用
される。溶媒はポリマー溶液又は分散体をつくるために
選択され、そして希釈剤はコーティング組成物をつくる
ために選択される。代表的な溶媒と希釈剤はトルエン、
キシレン、酢酸ブチル、アセトン、メチルイソブチルケ
トン、メチルエチルケトン、メタノール、イソプロパノ
ール、ブタノール、ヘキサン、アセトン、エチレングリ
コール、モノエチルエーテル、VM及びＰナフサ、ミネラ
ルスピリッツ、ヘプタン及び他の脂肪族、脂環式、芳香
族炭化水素、エステル、エーテル及びケトンなどであ
る。
組成物に使用する架橋剤は一部分又は完全にアルキル
化されている単量体又は重合体アルキル化メラミンホル
ムアルデヒド樹脂である。１つの好ましい架橋剤は約１
〜３の重合度を有するメチル化及びブチル化又はイソブ
チル化されたメラミンホルムアルデヒド樹脂である。一
般に、このメラミンホルムアルデヒド樹脂は約50％のブ
チル化されたもの又はイソブチル化されたもの、及び50
％のメチル化されたものを含む。代表的にはこれらの架
橋剤は約300〜600の数平均分子量及び約500〜1500の重
量平均分子量を有する。代表的に有用な樹脂は“Cymel"
1168,“Cymel"1161,“Cymel"1158,“Resimine"755及び
“Resimine"4514である。
ウレアホルムアルデヒド、ベンゾクアナミンホルムア
ルデヒド及びブロックトポリイソシアネートも架橋剤と
して使用することができる。
好ましくは、組成物のバインダーの重量に基づいて約
５〜50重量％の架橋剤を使用する。
一般に、組成物の重量に基づいて約0.1〜４重量％の
酸触媒を硬化の際成分の架橋を促進するためにコーティ
ング組成物で使用される。特に酸はアクリルポリオール
とアルキル化メラミンホルムアルデヒド架橋剤の反応を
触媒する。代表的にはブロックト芳香族スルホン酸が使
用される。１つの好ましいブロックト酸触媒はジメチル
オキサゾリジンでブロックされたドデシルベンゼンスル
ホン酸である。他の封鎖剤例えば第一、第二及び第三ア
ミンを使用することができる。使用することができる他
の酸触媒はスルホン酸、メタンスルホン酸、パラトルエ
ンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、リン酸
及びそれらのエステルなどである。
好ましくは、組成物の重量に基づいて約0.1〜5.0重量
％の他の触媒がアクリロシランポリマー自身及びアクリ
ルポリオールとの架橋を触媒するために添加される。代
表的に有用な触媒はジブチルスズジラウレート、ジブチ
ルスズジアセテート、ジブチルスズジオキシド、ジブチ
ルスズジオクトエート、オクタン酸スズ、チタン酸アル
ミニウム、アルミニウムキレート、ジルコニウムキレー
トなでどある。
コーティング組成物の透明仕上げ塗装の耐候性を改良
するため、バインダーの重量に基づいて約0.1〜５重量
％の紫外線安定剤又は複数の紫外線安定剤を組合せたも
のを添加することができる。これらの安定剤には紫外線
吸収剤、濾光剤、失活剤（quencher）、及び特異的ヒン
ダードアミン光安定剤が含まれる。又、バインダーの重
量に基づいて約0.1〜５重量％の抗酸化剤を添加するこ
とができる。
有用な典型的な紫外線安定剤にはベンゾフェノン、ト
リアゾール、トリアジン、ベンゾエート、ヒンダードア
ミン並びにそれらのブレンド及び混合物が含まれる。紫
外線安定剤の特別な例は米国特許4,591,533に開示され
ており、その全開示を参照により本明細書に組み入れ
る。
組成物には他の慣用的な配合添加剤例えば流れ調整剤
例えばResiflowＶＳ（ポリブチロアクリレート）、BY
K320及び325（高分子量ポリアクリレート）、レオロジ
ー調整剤例えばヒュームドシリカ、水捕捉剤例えばテト
ラシリケート、トリメチルオルソホルメート、トリエチ
ルオルソホルメートなども包含できる。
本組成物は主としてカラーコート／クリアコート仕上
げ塗装を施すため着色ベースコート又はカラーコートの
上に重ねるクリアコートとして使用される。少量の顔料
をクリアコートに添加して仕上げ塗りのあらゆる色例え
ば黄変を消去することができる。
本組成物には顔料を添加しそしてカラーコート、モノ
コート又プライマーもしくはプライマーサーフェーサー
として使用することもできる。本組成物は種々の基体例
えばあらかじめ塗布した基体、冷間圧延鋼、リン酸塩処
理鋼、慣用的なプライマーを塗布した例えば電着塗装鋼
板、代表的には架橋したエポキシポリエステル及び種種
のエポキシ樹脂であるプライマー、アルキド樹脂補修プ
ライマー、プラスチック基体例えばガラス繊維強化ポリ
エステル、反応射出成形ウレタン及び一部分結晶のポリ
アミドに対してすぐれた接着力をもつ。
次に示すのは使用できる代表的な顔料である。金属酸
化物例えば二酸化チタン、酸化亜鉛、種々な色の酸化
鉄、カーボンブラック、充填剤顔料例えばタルク、陶
土、バライト、炭酸塩、ケイ酸塩及び広範囲の種々な有
機着色顔料例えばキナクリドン、銅フタロシアニン、ペ
リレン、アゾ色素、インダンスロンブルー、カルバゾー
ル例えばカルバゾールバイオレット、イソインドリノ
ン、イソインドロン、チオインジゴレッド、ベンズイミ
ダゾリノン、金属粉顔料例えばアルミニウム粉など。
顔料は最初に、コーティング組成物に使用する前述の
ポリマーのいずれか又は他の相容性のポリマーを用いる
ねり顔料又は顔料分散体、又は慣用的方法例えば高速混
合、サンドグラインダー、ボールミル、アトリッター又
は２本ロール機を用いて分散体をつくり、コーティング
組成物に配合することができる。次にねり顔料をコーテ
ィング組成物に使用する他の成分と混合する。
コーティング組成物は慣用的な方法例えば吹き付け、
静電吹き付け、浸漬、はけ塗り、流れ塗りなどにより塗
布することができる。好ましい方法は吹き付けと帯電吹
き付けである。塗布した後、組成物を100〜150℃で約15
〜30分間焼き付けて約0.1〜3.0ミルの厚さの塗膜を形成
させる。組成物をクリアコートとして使用する場合、そ
れをカラーコートの上に塗布するが、このカラーコート
を乾燥させて不粘着性の状態にしそして硬化させるか、
又は好ましくは短時間フラッシュ乾燥した後にカラーコ
ートを塗布することができる。カラーコート／クリアコ
ート仕上げ塗装は上述のように焼き付けて乾燥し且つ硬
化した仕上げ塗装を得る。
次の実施例は本発明を例証するものである。すべての
部及びパーセンテージは別記しない限り重量に基づく。
実施例１ 次の成分を熱源及び還流冷却器を備えた重合反応装置
中に投入してアクリルポリオール樹脂溶液を製造する。
重量部 部分Ｉ ｎ−ペンチルプロピオネート 501.00 部分II スチレン 360.00 イソブチルメタクリレート 696.00 ２−エチルヘキシルアクリレート 480.00 ヒドロキシプロピルアクリレート 864.00 ｎ−ペンチルプロピオネート 285.00 部分III 過オクタン酸ｔ−ブチル 60.00 ｎ−ペンチルプロピオネート 60.00 合計 3306.00 部分Ｉを反応装置に投入し、そして約160〜163℃のそ
の還流温度まで加熱する。
部分II及びIIIをそれぞれ予備混合し、次いで反応装
置に、反応混合物をその還流温度に保ちながら同時に添
加する。部分IIを一定の速度で６時間かけて添加し、そ
して部分IIIを一定の速度で７時間かけて添加する。部
分IIIを添加した後反応混合物をその還流温度でさらに
１時間保つ。得られるアクリルポリオール樹脂溶液を室
温で冷却し、濾過する。
得られるアクリルポリオール樹脂溶液は70重量％のポ
リマー固体含量を有し、このポリマーは約6,000の重量
平均分子量、約150〜160のヒドロキシル価を持ち、そし
て15％のスチレン、29％のイソブチルメタクリレート、
20％の２−エチルヘキシルメタクリレート、36％のヒド
ロキシプロピルアクリレートを含む。
次の成分を上のように装備した反応装置中に投入して
アクリロシランポリマー溶液を製造する。
重量部 部分Ｉ “Solvesso"100 75.00 部分II メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン300.00 スチレンモノマー 173.00 イソブチルメタクリレートモノマー 103.86 “Solvesso"100 45.02 部分III 2.2−（２−メチルブタンニトリル） 57.32 “Solvesso"100 85.80 合計 840.00 部分Ｉを反応装置に投入し、そしてその還流温度まで
加熱する。部分II及びIIIをそれぞれ予備混合し、次い
で反応装置に、反応混合物をその還流温度に保ちながら
同時に添加する。部分IIを一定の速度で６時間かけて添
加し、そして部分IIIを一定の速度で７時間かけて添加
する。部分IIIを添加した後反応混合物をその還流温度
でさらに１時間保つ。得られるアクリロシラン樹脂溶液
を室温で冷却し、濾過する。
得られるアクリロシランポリマー溶液は約70重量％の
ポリマー固体含量を有し、このポリマーは約3,000の重
量平均分子量を有し、そして30％のスチレン、18％のイ
ソブチルメタクリレート、52％のメタクリルオキシプロ
ピルトリメトキシシランを含む。
次の成分を上のように装備した反応装置中に投入して
ヒドロキシ官能非水性アクリル樹脂分散体（NAD）を製
造する。
重量部 部分１ イソプロパノール 179.26 アクリルポリマー溶液 2254.05 （82.2％キシレン及び17.8％ブタノールの混合溶媒中
の、15％スチレン、28％ブチルメタクリレート、30％ブ
チルアクリレート、10％ヒドロキシエチルアクリレー
ト、２％アクリル酸及び15％エチルメタクリレートから
なり、10,000の重量平均分子量を有するアクリルポリマ
ーの52％固体） ミネラルスピリッツ 255.65 ヘプタン 1912.46 部分２ ヘプタン 28.75 過オクタン酸ｔ−ブチル 4.68 部分３ メチルメタクリレートモノマー 1459.69 ヒドロキシエチルアクリレートモノマー 784.81 スチレンモノマー 156.97 部分４ アクリルポリマー溶液 1126.52 （82.2％キシレン及び17.8％ブタノールの混合溶媒中
の、15％スチレン、28％ブチルメタクリレート、30％ブ
チルアクリレート、10％ヒドロキシエチルアクリレー
ト、２％アクリル酸及び15％エチルメタクリレート、2.
7％グリシジルメタクリレートからなり、10,000の重量
平均分子量を持つアクリルポリマーの53％固体） メチルメタクリレートモノマー 125.57 メチルアクリレートモノマー 565.06 グリシジルメタクリレートモノマー 47.05 ヘプタン 17.25 部分５ ミネラルスピリッツ 638.63 過オクタン酸ｔ−ブチル 47.14 イソブタノール 127.31 部分６ 過オクタン酸ｔ−ブチル 30.96 イソブタノール 255.65 部分７ ヘプタン 167.25 合計 10,184.71 部分１を反応容器中に投入し、そしてその還流温度に
加熱する。次に部分２を反応容器に添加して混合し、そ
して還流温度で２分間保つ。次に部分３及び４を部分５
と同時に反応容器に210分間かけて添加し、この間生ず
る反応混合物をその還流温度に保つ。次に混合物をさら
に45分間その還流温度に保つ。部分６を90分間かけて添
加し、その間反応混合物をその還流温度に維持し、その
後この温度でさらに90分間保つ。部分７を添加し、そし
て過剰の溶媒を除去して60％のNADを得る。
得られるNADポリエステルは約100,000〜200,000の重
量平均分子量を有するコア及び約10,000〜15,000の重量
平均分子量を有するコアに付着した腕を有する。
次の成分を一緒に混合してコーティング組成物を製造
する。
重量部 部分１ キシレン 163.00 ２（３−ヒドロキシル−3,5′ジtertミルフェニル）
ベンゾトリアゾール 113.20 ヒンダードアミン紫外線安定剤溶液 147.80 （キシレン中の８−アセチル−３−ドデシル−7,7,9,
9−テトラメチル−2,3,8−トリアザスピロ（4,5）デカ
ン−2,4ジオンの40％溶液） Baysilon Oil溶液 4.10 （72.8部のBaysilon Fluid OL及び655.2部のキシレ
ン） 部分２ メチル化／ブチル化メラミンホルムアルデヒド樹脂20
68.50 （1:1のブトキシ／メトキシ比及び約１〜1.2の重合度
を持つ完全にブチル化及びメチル化されたメラミンホル
ムアルデヒド樹脂） アクリルポリオール樹脂溶液（上で製造） 4054.30 ブロックトスルホン酸溶液 236.40 （酸：ジメチルオキサゾリジンのモル比が1:52:1のジ
メチルオキサゾリジンでブロックされたドデシルベンゼ
ンスルホン酸のメタノール中33％固体） NAD樹脂分散体（上で製造） 985.40 アクリロシランポリマー溶液（上で製造） 3439.00 ジブチルスズジラウレート 65.00 部分３ メタノール 203.80 “Solvesso"100−炭化水素溶媒 458.50 合計11,939.00 部分１の成分を表示した順序で混合容器に添加し、そ
して溶液になるまで攪拌する。部分２を容器に添加しそ
して30分間混合する。部分３を添加しそして30分間混合
する。生ずる透明コーティング組成物は70％の固体含量
を持つ。
得られる組成物を、溶剤をベースとする着色アクリル
ポリマーベースコーティング組成物を塗布したプライマ
ー塗布リン酸塩処理鋼パネルに吹き付けた。この組成物
はベースコート塗料を焼き付ける前にパネルに吹き付け
る。パネルを120℃で30分間焼き付け、そして各パネル
に厚さ約２ミルのクリアコートが形成される。このクリ
アコーティングは８ヌープの硬度、20℃で測定して95の
光沢がある。この塗料はすぐれた屋外耐候性及び環境上
の攻撃に対する抵抗性、良好な耐擦傷及び耐引掻き性、
クリーブランド湿度試験で測定した場合良好な耐湿性及
びグラベロメーター試験（gravelometer test）で測定
した場合良好な耐チッピング性を有する。
実施例２ 次の成分を実施例１におけるように装備した反応装置
に投入してアクリルポリオール樹脂溶液IIを製造する。
重量部 部分Ｉ ｎ−ペンチルプロピオネート 501.00 部分II スチレンモノマー 360.00 トリメチルシクロヘキシルアクリレートモノマー696.
00 ２−エチルヘキシルアクリレートモノマー 480.00 ヒドロキシプロピルアクリレートモノマー 864.00 ｎ−ペンチルプロピオネート 285.00 部分III 過オクタン酸ｔ−ブチル 60.00 ｎ−ペンチルプロピオネート 60.00 合計 3,306.00 部分Ｉを反応装置に投入し、そしてその還流温度に加
熱する。部分II及びIIIをそれぞれ予備混合し、次いで
反応装置に、反応混合物をその還流温度に保ちながら同
時に添加する。部分IIを一定の速度で６時間かけて添加
し、そして部分IIIを一定の速度で７時間かけて添加す
る。部分IIIを添加した後反応混合物をその還流温度で
さらに１時間保つ。得られるアクリルポリオール樹脂溶
液を室温に冷却し、濾過する。
得られるアクリルポリオール樹脂溶液は約70重量％の
ポリマー固体含量を有し、このポリマーは約5,000の重
量平均分子量、約150のヒドロキシル価を有し、そして1
5％のスチレン、29％のトリメチルシクロヘキシルアク
リレート、20％の２−エチルヘキシルアクリレート、36
％のヒドロキシプロピルアクリレートを含む。
アクリロシランポリマー溶液IIを、最初にシラン含有
マクロモノマーをつくり、次いでこのマクロモノマーを
アクリルモノマーと反応させることにより製造する。
マクロモノマーは次の成分を上文のように装備した反
応装置に投入して製造する。
重量部 部分１ Ｙ−9030（イソシアナトプロピルメトキシシラン）75
0.0 キシレン 300.0 部分２ ヒドロキシエチルアクリレートモノマー 340.0 合計 1390.0 部分１を約120℃に加熱し、そして部分２を絶えず混
合しながら１時間かけてゆっくり添加する。反応混合物
を上記温度で約１時間保ち、そしてイソンアネート濃度
を赤外分析により検査する。イソシアネート濃度が０に
達した時反応を停止し、得られるマクロモノマー溶液を
室温に冷却する。
アクリルシランポリマー溶液IIを、次の成分を上文の
ように装備した反応装置に投入して製造する。
重量部 部分Ｉ “Solvesso"100 430.0 部分II マクロモノマー溶液（上で製造） 1826.0 スチレンモノマー 765.0 メチルメタクリレートモノマー 153.0 ブチルメタクリレートモノマー 153.0 ２−エチルヘキシルメタクリレートモノマー 153.0 “Solvesso"100 170.0 部分III 2,2−（２−メチルブタンニトリル） 100.0 “Solvesso"100 300.0 合計 4050.0 部分Ｉを反応装置に投入し、そしてその還流温度に加
熱する。部分II及びIIIをそれぞれ予備混合し、次いで
反応装置に、反応混合物をその還流温度に保ちながらゆ
っくり添加する。部分IIを６時間かけて添加し、部分II
Iを７時間かけて添加する。反応混合物をその還流温度
でさらに１時間保ち、次いで室温に冷却する。
得られるアクリロシランポリマー溶液は約66％のポリ
マー固体含量を有し、このポリマーは約6,000の重量平
均分子量を有し、そして次の成分:53％のマクロモノマ
ー、29％のスチレン、６％のメチルメタクリレート、６
％のブチルメタクリレート、６％の２−エチルヘキシル
メタクリレートを含む。
上で製造したアクリルポリオール樹脂溶液IIを使用
し、そして上で製造したアクリロシランポリマー溶液II
を使用することを除いて実施例１のコーティング組成物
と同じコーティング組成物を製造する。得られるクリア
コートを実施例１により評価して、この塗料がより速い
硬化反応を有し、よりすぐれた屈曲／硬度バランスを示
すことを除いて同様の結果が得られた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−180667（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−235859（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−43243（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−67573（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−33128（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】コーティング組成物の重量に基づいて20〜
    70重量％のバインダー及びバインダー用液体有機担体か
    らなり、前記バインダーが a.バインダーの重量に基づいて10〜90重量％の500〜30,
    000の重量平均分子量を有するアクリロシランポリマー
    （この場合前記アクリロシランポリマーは、前記アクリ
    ロシランポリマーの重量に基づいて５〜60重量％の重合
    したエチレン性不飽和シランモノマー及び40〜95重量％
    の重合したシラン不含エチレン性不飽和モノマーからな
    る）； b.バインダーの重量に基づいて５〜40重量％の、50〜20
    0のヒドロキシ価及び約1,000〜200,000の重量平均分子
    量を有し、そしてアルキルアクリレート、アルキルメタ
    クリレート、ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロ
    キシメタクリレートからなる群より選ばれる重合したモ
    ノマー又はその混合物からなる、アクリルポリオールポ
    リマー；及び c.バインダーの重量に基づいて５〜50重量％のアルキル
    化メラミンホルムアルデヒド架橋剤 からなる、コーティング組成物。
  2. 【請求項２】さらにバインダーの重量に基づいて約５〜
    70重量％の分散したポリマーを含み、前記分散したポリ
    マーは前記ポリマーの重量に基づいて約10〜90重量％
    の、約50,000〜500,000の分子量を有する架橋し重合し
    たエチレン性不飽和モノマーのコアからなり；そして前
    記コアに約10〜90重量％のマクロモノマーが付着してお
    り、前記マクロモノマーは i.前記マクロモノマーの重量に基づいて約５〜30重量％
    の重合したエチレン性不飽和ヒドロキシ含有モノマー、 ii.前記マクロモノマーの重量に基づいて約70〜95重量
    ％の少なくとも１つの他の官能基のない重合したエチレ
    ン性不飽和モノマーからなる、請求項１記載のコーティ
    ング組成物。
  3. 【請求項３】a.基体に着色ベースコーティングの層を適
    用してベースコートを形成し； b.前記ベースコートに請求項１記載の組成物の層を適用
    して前記ベースコートの上にトップコートを形成し； c.前記ベースコート及びトップコートを硬化させて基体
    上にベースコート及びトップコートを形成する 工程からなる、基体の塗布方法。
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