JP3522998B2 - 上塗り塗料用硬化性樹脂組成物 - Google Patents

上塗り塗料用硬化性樹脂組成物

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JP3522998B2
JP3522998B2 JP00463097A JP463097A JP3522998B2 JP 3522998 B2 JP3522998 B2 JP 3522998B2 JP 00463097 A JP00463097 A JP 00463097A JP 463097 A JP463097 A JP 463097A JP 3522998 B2 JP3522998 B2 JP 3522998B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、上塗り塗料用硬化
性樹脂組成物、さらに詳しくは、たとえば金属、セラミ
ック、ガラス、セメント、窯業系成形物、プラスチッ
ク、木材、紙、繊維などからなる建築物、家電用品、産
業機器などの塗装に好適に使用しうる上塗り塗料用硬化
性樹脂組成物を製造し、使用する技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】従来、窯業系素材、鉄鋼などからなる建
築物、建材などの産業製品などの表面を、たとえばフッ
素樹脂塗料、アクリルウレタン樹脂塗料、アクリルシリ
コン樹脂塗料などの塗料で被覆することによって、建築
物などに意匠効果を付与したり、耐候性の向上をはかる
などしている。
【0003】しかし、近年、都市部を中心とする環境の
悪化にともない、さらなる耐汚染性の向上が要求されて
いる。
【0004】前記要求に対応するために、基材樹脂であ
る反応性シリル基含有アクリル系共重合体に、耐汚染性
を改良するための成分であるシリコン化合物および(ま
たは)その加水分解縮合物、硬化触媒ならびに密着性を
改良するための成分であるシランカップリング剤および
(または)その反応物を配合した上塗り塗料用硬化性樹
脂組成物(たとえば特開平5−271607号公報な
ど)が、すでに開発され、使用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記組成物
は、金属基材およびガラスなどに対する密着性が不充分
であり、はがれを生じることがある。また、厚塗りをす
るために塗り重ねをするばあいにちぢみが生じたり、塗
り分けを行なったばあいに塗り継ぎ部にちぢみによる塗
膜のはく離などの問題が生じることがある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記のご
とき実状に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、特定の反応性
シリル基を含有するアクリル系共重合体、特定のシリコ
ン化合物、特定の硬化触媒、特定の密着性改良成分でと
くに特定の構造を有するものを特定の割合で配合した組
成物が、常温〜加熱下で硬化性を有し、該組成物からの
塗膜が、基材樹脂として反応性シリル基含有アクリル系
共重合体を使用した上塗り塗料からの塗膜と同様に、優
れた耐候性、耐汚染性を有するとともに、さらに優れた
密着性を同時に有し、従来の耐汚染性を向上させるため
の塗膜と比較して、金属およびガラスなどの無機系基
材、さらには有機塗膜に対する密着性が飛躍的に向上す
ることを見出し、本発明を完成するに至った。なお、本
発明によって塗膜の外観性(光沢)も向上する。
【0007】すなわち、本発明は、一般式(I):
【0008】
【化3】
【0009】(式中、R1は水素原子または炭素数1〜
10のアルキル基、R2は水素原子または炭素数1〜1
0のアルキル基、アリール基およびアラルキル基から選
ばれた1価の炭化水素基、aは0〜2の整数を示す)で
表わされる炭素原子に結合した反応性シリル基を含有す
るアクリル系共重合体(A)100部(重量部、以下同
様)に対して、一般式(II):
【0010】
【化4】
【0011】(式中、R3は炭素数1〜10のアルキル
基、アリール基およびアラルキル基から選ばれた1価の
炭化水素基、R4は炭素数1〜10のアルキル基、アリ
ール基およびアラルキル基から選ばれた1価の炭化水素
基、bは0または1を示す)で表わされるシリコン化合
物および(または)その部分加水分解縮合物(B)2〜
70部、有機スズ系触媒0.1〜2.0部ならびに有機
カルボン酸類または有機リン酸エステル類と有機アミン
類の併用物を有機スズ系触媒100部に対して20〜2
00部含有する硬化触媒(C)と、メルカプト基含有ア
ルコキシシリル化合物(D)0.5〜5部との混合物
1.1〜13部ならびにシランカップリング剤(ただ
し、メルカプト基含有アルコキシシリル化合物(D)を
含まない)および(または)シランカップリング剤であ
るアミノシラン化合物とエポキシ化合物およびγ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシランよりなる群から選
ばれた化合物との反応物(E)0.1〜20部を含有し
てなる上塗り塗料用硬化性樹脂組成物(請求項1)、ア
クリル系共重合体(A)が、一般式(I)で表わされる
炭素原子に結合した反応性シリル基を含有する単量体単
位を3〜90%(重量%、以下同様)含有する共重合体
である請求項1記載の組成物(請求項2)、アクリル系
共重合体(A)が、n−ブチルメタクリレート単位を共
重合成分として含有する請求項1または2記載の組成物
(請求項3)、 有機アミン類が、アミノシラン化合物
および(または)アミノシラン化合物の反応物である請
求項記載の組成物(請求項)、前記有機カルボン酸
類と有機アミン類との併用物が、有機カルボン酸類のカ
ルボキシル基と有機アミン類のアミノ基との比(カルボ
キシル基/アミノ基の比)が1/0.2〜1/3の併用
物である請求項記載の組成物(請求項)、有機スズ
系触媒がジブチルスズジアルキルエステルまたはジブチ
ルスズビスアルキルマレートである請求項1、2、3、
4または記載の組成物(請求項)、有機カルボン酸
類または有機リン酸エステル類100部に対する有機ア
ミン類の量が10〜200部である請求項1記載の組成
(請求項)に関する。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の上塗り塗料用硬化性樹脂
組成物には、湿分の存在下、室温または加熱下で硬化性
を有するベース樹脂として一般式(I):
【0013】
【化5】
【0014】(式中、R1は水素原子または炭素数1〜
10のアルキル基、R2は水素原子または炭素数1〜1
0のアルキル基、アリール基およびアラルキル基から選
ばれた1価の炭化水素基、aは0〜2の整数を示す)で
表わされる炭素原子に結合した反応性シリル基を含有す
るアクリル系共重合体(A)が含有される。
【0015】アクリル系共重合体(A)は、その主鎖が
実質的にアクリル系単量体が共重合した主鎖からなる
(以下、主鎖が実質的にアクリル共重合鎖からなるとも
いう)共重合体であるため、えられる本発明の上塗り塗
料用硬化性樹脂組成物から形成される塗膜の耐候性、耐
薬品性などが優れたものとなる。
【0016】なお、アクリル系共重合体(A)の主鎖が
実質的にアクリル共重合鎖からなるとは、アクリル系共
重合体(A)の主鎖を構成する単位のうちの50%以
上、さらには70%以上がアクリル系単量体単位から形
成されていることを意味する。
【0017】また、アクリル系共重合体(A)は、反応
性シリル基が炭素原子に結合した形式で含有されている
ため、塗膜の耐水性、耐アルカリ性、耐酸性などが優れ
たものとなる。
【0018】アクリル系共重合体(A)において、一般
式(I)で表わされる炭素原子に結合した反応性シリル
基の数は、アクリル系共重合体(A)1分子あたり2個
以上、好ましくは3個以上であることが、本発明の組成
物から形成される塗膜の耐候性、耐溶剤性などの耐久性
が優れるという点から好ましい。上限としては、5個が
耐久性に優れ、塗膜に割れなどの不具合が生じないとい
う点から好ましい。また、反応性シリル基1個当りの分
子量としては300〜10,000であるのが耐久性に
優れ塗膜に割れなどの不具合が生じないという点から好
ましく、500〜5,000がさらに好ましい。
【0019】一般式(I)で表わされる反応性シリル基
は、アクリル系共重合体(A)の主鎖の末端に結合して
いてもよく、側鎖に結合していてもよく、主鎖の末端お
よび側鎖に結合していてもよい。
【0020】前記一般式(I)において、R1は水素原
子または炭素数1〜10、好ましくはたとえばメチル
基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−
ブチル基、i−ブチル基などの炭素数1〜4のアルキル
基である。前記アルキル基の炭素数が10をこえるばあ
いには、反応性シリル基の反応性が低下するようにな
る。また、R1が、たとえばフェニル基、ベンジル基な
どのアルキル基以外の基であるばあいにも、反応性シリ
ル基の反応性が低下するようになる。
【0021】また、一般式(I)において、R2は水素
原子または炭素数1〜10、好ましくはたとえば前記R
1において例示した炭素数1〜4のアルキル基、たとえ
ばフェニル基などの好ましくは炭素数6〜25のアリー
ル基およびたとえばベンジル基などの好ましくは炭素数
7〜12のアラルキル基から選ばれた1価の炭化水素基
である。これらのなかでは、本発明の組成物が硬化性に
優れるという点から、炭素数1〜4のアルキル基である
のが好ましい。
【0022】一般式(I)において、(R1O)3-aは3
−aが1以上3以下になるように、すなわちaが0〜2
になるように選ばれるが、アクリル系重合体(A)の硬
化性が良好になるという点からは、aが0または1であ
るのが好ましい。したがって、R2の結合数は0〜1で
あるのが好ましい。
【0023】一般式(I)中に存在する(R1O)また
はR2の数が2個以上のばあい、2個以上含まれるR1
たはR2は同じであってもよく、異なっていてもよい。
【0024】一般式(I)で表わされる炭素原子に結合
した反応性シリル基の具体例としては、たとえば後述す
る反応性シリル基を含有する単量体に含有される基があ
げられる。
【0025】また、アクリル系共重合体(A)として
は、合成の容易さの点から、その分子内に一般式(I)
で表わされる炭素原子に結合した反応性シリル基を含有
する単量体単位を含有したものが好ましい。なお、アク
リル系共重合体(A)中の前記単量体単位の含有割合
は、本発明の組成物を用いて形成される塗膜の耐久性が
優れる、強度が大きくなるという点から、3〜90%、
さらには5〜70%、とくには10〜50%であるのが
好ましい。前記単量体単位の含有割合が3%未満のばあ
いには、耐候性、強度が低下しやすく、90%をこえる
ばあいには割れなどの欠陥が生じやすくなる。
【0026】アクリル系共重合体(A)に含有される一
般式(I)で表わされる炭素原子に結合した反応性シリ
ル基を含有する単量体単位以外の単量体単位としては、
後述するアクリル系単量体からの単位、後述する必要に
より用いられるその他の単量体からの単位があげられ
る。
【0027】アクリル系共重合体(A)は、数平均分子
量が、本発明の組成物を用いて形成される塗膜の耐久性
などの物性が優れるという点から、1000〜3000
0が好ましく、3000〜25000であるのがさらに
好ましい。
【0028】前記のごときアクリル系共重合体(A)
は、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
【0029】つぎに、アクリル系共重合体(A)の製法
の一例について説明する。
【0030】アクリル系共重合体(A)は、たとえば重
合性2重結合および炭素原子に結合した反応性シリル基
を含有する単量体(以下、モノマー(A−1)とい
う)、(メタ)アクリル酸および(または)その誘導体
(以下、モノマー(A−2)という)ならびに必要によ
り用いられるその他の単量体を含有するものを重合する
ことによって製造することができる。
【0031】モノマー(A−1)の具体例としては、た
とえば
【0032】
【化6】
【0033】などの一般式(III):
【0034】
【化7】
【0035】(式中、R1、R2、aは前記と同じ、R5
は水素原子またはメチル基を示す)で表わされる化合
物;
【0036】
【化8】
【0037】などの一般式(IV):
【0038】
【化9】
【0039】(式中、R1、R2、R5およびaは前記と
同じ、nは1〜12の整数を示す)で表わされる化合
物;
【0040】
【化10】
【0041】などの一般式(V):
【0042】
【化11】
【0043】(式中、R1、R2、R5、aおよびnは前
記と同じ)で表わされる化合物;
【0044】
【化12】
【0045】などの一般式(VI):
【0046】
【化13】
【0047】(式中、R1、R2、R5およびaは前記と
同じ、mは1〜14の整数を示す)で表わされる化合
物;
【0048】
【化14】
【0049】(式中、pは0〜20の整数を示す)など
の一般式(VII):
【0050】
【化15】
【0051】(式中、R1、R2、R5およびaは前記と
同じ、qは0〜22の整数を示す)で表わされる化合物
や、炭素原子に結合した反応性シリル基をウレタン結合
またはシロキサン結合を介して末端に有する(メタ)ア
クリレートなどがあげられる。これらのなかでは、共重
合性および重合安定性、ならびにえられる組成物の硬化
性および保存安定性が優れるという点から、一般式(I
V)で表わされる化合物が好ましい。
【0052】これらのモノマー(A−1)は、単独で用
いてもよく、2種以上併用してもよい。
【0053】モノマー(A−1)は、前記のように、え
られるアクリル系共重合体(A)中に一般式(I)で表
わされる炭素原子に結合した反応性シリル基を含有する
単量体単位が3〜90%、さらには5〜70%、とくに
は10〜50%含有されるように使用されるのが好まし
い。
【0054】モノマー(A−2)の具体例としては、た
とえばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)ア
クリレート、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、ステアリル(メタ)ア
クリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘ
キシル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)ア
クリレート、3,3,5−トリメチルシクロヘキシル
(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレー
ト、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタ
フルオロプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロ
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリ
ロニトリル、グリシジル(メタ)アクリレート、ジメチ
ルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノ
エチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミ
ド、α−エチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシ
メチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メ
タ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミ
ド、(メタ)アクリロイルモルホリン、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、N−メチロール(メタ)アクリ
ルアミド、アロニクスM−5700、マクロモノマーで
あるAS−6、AN−6、AA−6、AB−6、AK−
5などの化合物(以上、東亜合成化学工業(株)製)、
Placcel FA−1、Placcel FA−
4、Placcel FM−1、Placcel FM
−4(以上、ダイセル化学工業(株)製)、(メタ)ア
クリル酸のヒドロキシアルキルエステル類とリン酸また
はリン酸エステル類との縮合生成物などのリン酸エステ
ル基含有(メタ)アクリル系化合物、ウレタン結合やシ
ロキサン結合を含む(メタ)アクリレートなどがあげら
れる。これらのなかでは、えられるアクリル系共重合体
(A)が後述する一般式(II)で表わされるシリコン化
合物および(または)その部分加水分解縮合物(B)と
の相溶性に優れるという点から、n−ブチルメタクリレ
ートを共重合成分として含有するのが好ましい。
【0055】これらのモノマー(A−2)は、単独で用
いてもよく、2種以上併用してもよい。
【0056】なお、アクリル系共重合体(A)が、分子
内に一般式(I)で表わされる炭素原子に結合した反応
性シリル基を含有する単量体単位を3〜90%含有し、
n−ブチルメタクリレート単位を含有するばあいには、
これらを含有するばあいにえられるいずれの効果をもう
ることができる。
【0057】モノマー(A−2)の使用量は、用いるモ
ノマー(A−1)の種類および使用量に応じて適宜調整
すればよいが、通常用いる重合成分全量の10〜97
%、さらには30〜95%、とくには50〜90%であ
るのが好ましい。なお、モノマー(A−2)としてn−
ブチルメタクリレートを用いるばあいには、その使用量
は、用いる単量体全量の20〜50%であるのが、後述
する一般式(II)で表わされるシリコン化合物および
(または)その部分加水分解縮合物(B)との相溶性お
よびえられる組成物から形成される塗膜の各種特性のバ
ランスが優れるという点から好ましい。
【0058】また、本発明においては、えられる本発明
の組成物から形成される塗膜の耐候性をさらに向上させ
る目的で、たとえば主鎖にウレタン結合やシロキサン結
合により形成されたセグメント、モノマー(A−1)、
モノマー(A−2)以外の単量体に由来するセグメント
などを、50%をこえない範囲でアクリル系共重合体
(A)の製造時に導入してもよい。
【0059】モノマー(A−1)、モノマー(A−2)
以外の単量体の具体例としては、たとえばスチレン、α
−メチルスチレン、クロロスチレン、スチレンスルホン
酸、4−ヒドロキシスチレン、ビニルトルエンなどの芳
香族炭化水素系ビニル系化合物;マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸などの不飽和カル
ボン酸、これらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、ア
ミン塩などの塩;無水マレイン酸などの不飽和カルボン
酸の酸無水物、これら酸無水物と炭素数1〜20の直鎖
状または分岐鎖を有するアルコールまたはアミンとのジ
エステル、ハーフエステル、ジアミド、ハーフアミドな
どの不飽和カルボン酸のエステルまたはアミド;酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、ジアリルフタレートなどの
ビニルエステルやアリル化合物;ビニルピリジン、アミ
ノエチルビニルエーテルなどのアミノ基含有ビニル系化
合物;イタコン酸ジアミド、クロトン酸アミド、マレイ
ン酸ジアミド、フマル酸ジアミド、N−ビニルピロリド
ンなどのアミド基含有ビニル系化合物;2−ヒドロキシ
エチルビニルエーテル、メチルビニルエーテル、シクロ
ヘキシルビニルエーテル、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、クロロプレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレ
ン、フルオロオレフィンマレイミド、N−ビニルイミダ
ゾール、ビニルスルホン酸などのその他のビニル系化合
物などがあげられる。
【0060】これらは単独で用いてもよく、2種以上併
用してもよい。
【0061】アクリル系共重合体(A)にはカルボキシ
ル基またはアミノ基などの基が含まれていてもよく、そ
のばあいには、硬化性、密着性が向上するが、重合体鎖
に結合しているカルボキシル基やアミノ基のばあい、活
性が弱く、これらを硬化触媒のかわりに使用して硬化さ
せようとしても良好な特性の硬化物がえられない。
【0062】さらに、本発明の組成物の主成分であるア
クリル系共重合体(A)には、アルコキシシリル基含有
共重合体を分散安定剤樹脂として用い、非水系ディスパ
ージョン重合でえられる非水系重合体粒子(NAD)を
添加することができる。この成分は、極少量の添加で塗
料組成物の低粘度化、ハイソリッド化を達成することが
でき、さらに硬化塗膜の耐衝撃性を向上させることがで
きる。
【0063】前記添加成分である非水系重合体粒子(N
AD)の製造において用いられる単量体は、アクリル系
共重合体(A)に使用されるモノマー(A−1)、モノ
マー(A−2)およびこれら以外の単量体と同じもので
よい。
【0064】アクリル系共重合体(A)は、たとえば特
開昭54−36395号公報、特開昭57−55954
号公報などに記載のヒドロシリル化法または反応性シリ
ル基を含有する単量体を用いた溶液重合法によって製造
することができるが、合成の容易さなどの点から反応性
シリル基を含有する単量体を用い、アゾビスイソブチロ
ニトリルなどのアゾ系ラジカル重合開始剤を用いた溶液
重合法によって製造するのが好ましい。
【0065】前記溶液重合法に用いられる溶剤は、非反
応性のものであればよく、とくに制限はないが、たとえ
ばトルエン、キシレン、n−ヘキサン、シクロヘキサン
などの炭化水素類;酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸
エステル類;エチルセロソルブ、ブチルセロソルブなど
のセロソルブ類;セロソルブアセテートなどのエーテル
エステル類;メチルエチルケトン、アセト酢酸エチル、
アセチルアセトン、メチルイソブチルケトン、アセトン
などのケトン類;メタノール、イソプロピルアルコー
ル、n−ブタノール、イソブタノール、ヘキサノール、
オクタノールなどのアルコールなどがあげられる。
【0066】また、前記溶液重合の際には、必要に応じ
て、たとえばn−ドデシルメルカプタン、t−ドデシル
メルカプタン、n−ブチルメルカプタン、γ−メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチル
ジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエ
トキシシラン、(CH3O)3Si−S−S−Si(OC
33、(CH3O)3Si−S8−Si(OCH33
どの連鎖移動剤を単独または2種以上併用することによ
り、えられるアクリル系共重合体(A)の分子量を調整
してもよい。とくに、たとえばγ−メルカプトプロピル
トリメトキシシランなどのアルコキシシリル基を分子中
に有する連鎖移動剤を用いたばあいには、アクリル系共
重合体(A)の末端に反応性シリル基を導入することが
できるので好ましい。かかる連鎖移動剤の使用量は、用
いる重合成分全量の0.05〜10%、なかんづく0.
1〜8%であるのが好ましい。
【0067】本発明においては、前述のアクリル系共重
合体(A)とともに、本発明の組成物から形成される塗
膜の耐汚染性を向上させ、かつ、該塗膜と被塗物との密
着性を向上させるための成分である、一般式(II):
【0068】
【化16】
【0069】(式中、R3は炭素数1〜10のアルキル
基、アリール基およびアラルキル基から選ばれた1価の
炭化水素基、R4は炭素数1〜10のアルキル基、アリ
ール基およびアラルキル基から選ばれた1価の炭化水素
基、bは0または1を示す)で表わされるシリコン化合
物および(または)その部分加水分解縮合物(B)(以
下、シリコン化合物等(B)ともいう)が使用される。
シリコン化合物等(B)をアクリル系共重合体(A)と
混合させたものは常温〜加熱硬化性を有する組成物とな
り、該組成物を用いて形成される塗膜は優れた耐汚染性
を有する。
【0070】一般式(II)において、R3は炭素数1〜
10、好ましくはたとえばメチル基、エチル基、n−プ
ロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル
基などの炭素数1〜4のアルキル基、アリール基、好ま
しくはたとえばフェニル基などの炭素数6〜9のアリー
ル基およびアラルキル基、好ましくはたとえばベンジル
基などの炭素数7〜9のアラルキル基から選ばれた1価
の炭化水素基である。前記アルキル基の炭素数が10を
こえるばあいには、シリコン化合物等(B)の反応性が
低下するようになる。またR3が前記アルキル基、アリ
ール基、アラルキル基以外の基のばあいにも反応性が低
下するようになる。
【0071】また、一般式(II)において、R4は炭素
数1〜10、好ましくはR3と同様の炭素数1〜4のア
ルキル基、アリール基、好ましくはR3と同様の炭素数
6〜9のアリール基およびアラルキル基、好ましくはR
3と同様の炭素数7〜9のアラルキル基から選ばれた1
価の炭化水素基である。
【0072】一般式(II)において、(R3O)4-bは4
−bが3以上になるように、すなわちbが0〜1になる
ように選ばれるが、本発明の組成物から形成される塗膜
の硬化性が向上するという点からは、bが0であるのが
好ましい。
【0073】一般式(II)中に存在する3個以上の(R
3O)に含まれるR3は同じであってもよく、異なってい
てもよい。
【0074】前記シリコン化合物の具体例としては、た
とえばテトラメチルシリケート、テトラエチルシリケー
ト、テトラn−プロピルシリケート、テトラi−プロピ
ルシリケート、テトラn−ブチルシリケート、テトラi
−ブチルシリケートなど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、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、オクタデシルトリエトキシシラン、3−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリse
c−オクチルオキシシラン、メチルトリフェノキシシラ
ン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリブト
キシシランなどのシランカップリング剤などがあげられ
る。
【0075】また、前記シリコン化合物の部分加水分解
縮合物の具体例としては、たとえば通常の方法で前記テ
トラアルキルシリケートやトリアルコキシシランに水を
添加し、縮合させてえられるものがあげられ、たとえば
MSI51、ESI28、ESI40、MSI51、H
AS−1、HAS−10(以上、コルコート(株)
製)、MS56(三菱化学(株)製)などのテトラアル
キルシリケートの部分加水分解縮合物や、たとえばAF
P−1(信越化学工業(株)製)などのトリアルコキシ
シランの部分加水分解縮合物などがあげられる。
【0076】シリコン化合物等(B)は単独で用いても
よく、2種以上を併用してもよい。
【0077】シリコン化合物等(B)のうちでは、アク
リル系共重合体(A)との相溶性、えられる本発明の組
成物の硬化性が良好で、該組成物を用いて形成される塗
膜の硬度に優れるという点から、MSI51(テトラメ
チルシリケートの部分加水分解縮合物)やESI40
(テトラエチルシリケートの部分加水分解縮合物)など
のテトラアルキルシリケートの部分加水分解縮合物を用
いるのが好ましい。
【0078】本発明に使用される硬化触媒(C)は、ア
クリル系共重合体(A)およびシリコン化合物等(B)
の混合物を硬化させるシラノール縮合触媒のうちでも、
充分な硬化性および塗膜表面に親水性と硬度とを付与す
る(耐汚染性付与)という点から有機スズ系触媒(C−
1)を含有する硬化触媒であり、硬化触媒(C)はメル
カプト基含有アルコキシシリル化合物(D)との混合物
として使用される。硬化触媒(C)をメルカプト基含有
アルコキシシリル化合物(D)との混合物として使用す
るため、えられる本発明の組成物が優れた硬化性を有す
る組成物となり、該組成物を用いて形成される塗膜は優
れた耐汚染性を有する。その理由は定かではないが、お
そらくアクリル系共重合体(A)とシリコン化合物等
(B)との相対的な縮合反応速度に起因し、形成された
塗膜の表面の硬化性が向上するためと考えられる。ま
た、硬化触媒(C)は、有機スズ系触媒(C−1)とと
もに有機カルボン酸類(C−2)または有機リン酸エス
テル類(C−3)と有機アミン類(C−4)との併用物
を含有する。このばあいには、えられる塗膜の硬化性と
ポットライフや耐汚染性がよくなる。
【0079】硬化触媒(C)に含有される有機スズ系触
媒(C−1)の量は、アクリル系共重合体(A)100
部に対して0.1〜2.0部、好ましくは0.3〜1.
8部、さらに好ましくは0.5〜1.5部である。有機
スズ系触媒(C−1)の量が0.1部未満のばあいに
は、硬化性、表面親水性付与(耐汚染性付与)が不充分
となり、2.0部をこえるばあいには、硬化活性が高く
なりすぎ、塗膜割れがおこり、ポットライフが極端に短
かくなる。
【0080】硬化触媒(C)が有機スズ系触媒(C−
1)とともに有機カルボン酸類(C−2)または有機リ
ン酸エステル類(C−3)と有機アミン類(C−4)と
の併用物を含有するばあい、有機スズ系触媒(C−1)
100部に対する有機カルボン酸類(C−2)または有
機リン酸エステル類(C−3)と有機アミン類(C−
4)との併用物の量は20〜200部が硬化性とポット
ライフ、表面親水性付与(耐汚染性付与)の点から好ま
しく、50〜150部がさらに好ましい。前記併用物の
量が20部未満になると表面親水性発現(耐汚染性付
与)が遅くなる傾向にあり、200部をこえると塗膜表
面に割れなどの不具合を発生する傾向にある。
【0081】また、前記併用物における有機カルボン酸
類(C−2)100部に対する有機アミン類(C−4)
の量は10〜200部が硬化性とポットライフ、表面親
水性付与(耐汚染性付与)の点から好ましく、50〜1
70部がさらに好ましい。また、有機リン酸エステル類
(C−3)100部に対する有機アミン類(C−4)の
量は10〜200部が有機カルボン酸類(C−2)のば
あいと同じ理由から好ましく、50〜150部がさらに
好ましい。
【0082】また、有機カルボン酸類(C−2)または
有機リン酸エステル類(C−3)と有機アミン類(C−
4)との併用は、カルボキシル基またはリン酸性OH基
/アミノ基(以下、酸基/アミノ基ともいう)の比が1
/0.2〜1/3の範囲であるのが、硬化性とポットラ
イフ、表面親水性付与(耐汚染性付与)の点から好まし
い。
【0083】なお、前記併用物とは、有機カルボン酸類
(C−2)または有機リン酸エステル類(C−3)と有
機アミン類(C−4)とが、1つの系中に共存すること
を意味し、それらが単に混合しているだけであっても、
反応していてもいずれでもよい。たとえば有機カルボン
酸類(C−2)と有機アミン類(C−4)とが1つの系
中に共存すれば少なくとも中和反応がおこる。
【0084】有機スズ系触媒(C−1)の例としては、
たとえばジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジア
セテート、ジブチルスズジオクトエートなどのジブチル
スズジアルキルエステル、ジブチルスズジマレート、ジ
ブチルスズビスアセチルアセテート、ジブチルスズビス
エチルマレート、ジブチルスズビスブチルマレート、ジ
ブチルスズビスオクチルマレート、ジブチルスズビス
(2−エチルヘキシル)マレート、ジブチルスズビスオ
レイルマレート、ジブチルスズオキサイド、ジブチルス
ズビストリエトキシシリケート、ジブチルスズジラウレ
ート/エチルシリケートの1/1反応物、ジオクチルス
ズジラウレート、ジオクチルスズジマレート、オクチル
酸スズなどの有機スズ化合物などがあげられる。これら
は単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いても
よい。これらのうちではジブチルスズジアルキルエステ
ルおよびジブチルスズビスアルキルマレートが、硬化性
が良好で、可使時間と硬化性とのバランスがよく、その
中でもジブチルスズビスアルキルマレートが塗膜の接触
角が小さくなる点から好ましい。
【0085】有機カルボン酸類(C−2)の例として
は、たとえばブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、2−
エチルヘキサン酸、安息香酸などの飽和または不飽和1
価カルボン酸、マレイン酸、アジピン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、イタコン酸、クエン酸、コハク酸、フ
タル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などの飽和ま
たは不飽和多価カルボン酸、これら飽和または不飽和1
価カルボン酸や飽和または不飽和多価カルボン酸の酸無
水物、パラトルエンスルホン酸、これら飽和または不飽
和1価カルボン酸や飽和または不飽和多価カルボン酸の
金属塩などがあげられる。これらは単独で用いてもよく
2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちで
は飽和の脂肪酸類が硬化性とポットライフ、塗膜表面へ
の親水性付与(耐汚染性付与)の点から好ましい。
【0086】有機リン酸エステル類(C−3)の例とし
ては、たとえばリン酸モノメチルホスフェート、モノエ
チルホスフェート、モノブチルホスフェート、モノオク
チルホスフェート、モノデシルホスフェート、ジメチル
ホスフェート、ジエチルホスフェート、ジブチルホスフ
ェート、ジオクチルホスフェート、ジドデシルホスフェ
ートなどのリン酸または酸性リン酸エステルがあげられ
る。これらは単独で用いてもよく2種以上を組み合わせ
て用いてもよい。これらのうちではジアルキルホスフェ
ートが硬化性ポットライフ、塗膜表面への親水性付与
(耐汚染性付与)の点から好ましい。
【0087】有機アミン類(C−4)の例としては、た
とえばヘキシルアミン、ドデシルアミン、N,N−ジメ
チルドデシルアミン、ミリスチルアミン、ジステアリル
アミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミ
ン、ジ(2−エチルヘキシル)アミン、ジメチルミリス
チルアミン、ジメチルパルミチルアミン、ジメチルステ
アリルアミン、ジメチルドデシルアミン、ドデシルアミ
ン、トリエチルアミン、トリエチルジアミン、トリオク
チルアミン、ピペラジン、ヘキサメチレンジアミン、N
−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、N,
N′,N″−トリス(3−ジメチルアミノプロピル)ヘ
キサヒドロ−s−トリアジン、トリメチルアミノエチル
ピペラジン、テトラメチルプロピレンジアミン、N−ト
リキシエチン−N,N−ジメチレンジアミン、トリエチ
レンジアミンなどがあげられる。また、たとえばアミノ
エチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルジメ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルジエトキシシランなどのアミノ
シラン化合物や、エポキシ化合物、たとえばγ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、油化シェルエポキ
シ(株)製のエピコート828、エピコート1001な
どとアミノシラン化合物との反応物などがあげられる。
これらは単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用
いてもよい。これらのうちでは、前記アミノシラン化合
物およびアミノシラン化合物の反応物の1種以上が塗膜
の硬化性向上による表面硬度および表面親水性付与(耐
汚染性付与)の点から好ましい。
【0088】有機カルボン酸類(C−2)と有機アミン
類(C−4)との併用物としては、飽和または不飽和1
価カルボン酸と3級アミンとの併用物が、硬化性と可使
時間とのバランスの点から好ましい。さらに、低汚染性
を発現させるためには1価の脂肪族カルボン酸と3級ア
ミンとの併用物が好ましく、有機カルボン酸類(C−
2)として2−エチルヘキサン酸、ヘキサン酸など、ま
た、有機アミン類(C−4)としてジメチルドデシルア
ミン、ドデシルアミンなどを使用すると、相溶性が良好
で、形成される塗膜の耐水性が良好になるという点から
好ましい。なかでも、2−エチルヘキサン酸とジメチル
ドデシルアミンとの併用物が、ポットライフと硬化性の
バランスの点からとくに好ましい。また、1価または多
価の有機カルボン酸類とアミノシラン化合物および(ま
たは)アミノシラン化合物とエポキシ化合物などとの反
応物との併用物が、硬化性と密着性との点から好まし
い。なお、前記飽和または不飽和1価カルボン酸と3級
アミンとの併用物における3級アミンが、アミノシラン
化合物および(または)アミノシラン化合物とエポキシ
化合物などとの反応物のばあいにも、硬化性と密着性と
に優れるという点から好ましい。
【0089】有機カルボン酸類(C−2)と有機アミン
類(C−4)との併用物における有機カルボン酸類中の
カルボキシル基と有機アミン類中のアミノ基との比(カ
ルボキシル基/アミノ基の比)としては1/0.3〜1
/3が好ましく、1/0.5〜1/2.5がさらに好ま
しい。前記比が前記範囲外のばあいには、アクリル系共
重合体(A)およびシリコン化合物等(B)の硬化速度
が遅くなったり、可使時間が短くなる傾向がある。
【0090】有機リン酸エステル類(C−3)と有機ア
ミン類(C−4)との併用物としては、低汚染性を発現
させるためにジアルキルホスフェートと3級アミンとの
併用物が好ましく、さらにジオクチルホスフェートとジ
メチルドデシルアミンとの併用物が好ましい。
【0091】低汚染性を発現させるためには有機スズ系
触媒(C−1)の有機スズ系化合物が良好であるが、そ
の中でもジブチルスズジアルキルエステルおよびジブチ
ルスズビスアルキルマレート、その中でもジブチルスズ
ビスアルキルマレートが好ましい。
【0092】さらに、低汚染性を初期から発現させるた
めには、有機スズ系触媒(C−1)と有機カルボン酸類
(C−2)および有機アミン類(C−4)の併用物との
組み合わせ、有機スズ系触媒(C−1)と有機リン酸エ
ステル類(C−3)および有機アミン類(C−4)の併
用物との組み合わせが好ましい。具体的には有機スズ系
触媒(C−1)としてジブチルスズビスアルキルマレー
ト1部に対して、有機カルボン酸類(C−2)として2
−エチルヘキサン酸0.3〜1部、有機アミン類(C−
4)としてジメチルドデシルアミン0.4〜1.5部
が、有機リン酸エステル類(C−3)としてはジオクチ
ルホスフェート0.3〜1部、有機アミン類(C−4)
としてジメチルドデシルアミン0.2〜1部の組み合わ
せおよび配合割合が好ましい。
【0093】メルカプト基含有アルコキシシリル化合物
(D)は、有機スズ系触媒(C−1)に配位可能な加水
分解性シリル基を有する化合物であり、ポットライフの
調節および金属基材に対する密着性付与のために使用さ
れる化合物である。該化合物に含まれる配位可能な官能
基は、メルカプト基であるが、このばあい、基材表面の
酸化被膜に対し水素結合により配向しやすい点から好ま
しい
【0094】メルカプト基含有アルコキシシリル化合物
(D)の例としては、γ−メルカプトプロピルトリメト
キシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランな
どがあげられる。これらは単独で用いてもよく2種以上
を組み合わせて用いてもよい。
【0095】本発明の組成物には、さらに、塗膜と基材
の有機物との密着性をよくするために、密着性改良成分
であるシランカップリング剤(ただし、メルカプト基含
有アルコキシシリル化合物(D)を含まない)および
(または)シランカップリング剤であるアミノシラン化
合物とエポキシ化合物およびγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランよりなる群から選ばれた化合物と
反応物(E)(以下、密着性改良成分(E)ともいう)
が含有される。たとえばアクリル系共重合体(A)、シ
リコン化合物等(B)ならびに硬化触媒(C)および
ルカプト基含有アルコキシシリル化合物(D)の混合物
からなる組成物を、建築用で一般に中塗りに用いられる
エポキシ系塗膜上に塗装しようとするばあい、エポキシ
系塗膜との密着性が問題になるばあいがある。このばあ
いには密着性改良成分(E)を配合することにより、硬
化性を低下させることなく密着性を向上させることがで
きる。
【0096】密着性改良成分(E)の例としては、たと
えばアミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエト
キシシラン、γ−アミノプロピルジエトキシシランなど
のアミノシラン化合物;これらアミノシラン化合物とエ
ピコート828、エピコート1001(以上、油化シェ
ルエポキシ(株)製)などのエポキシ化合物やγ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシランなどとの反応物
(たとえば、アミノ基を分子内に1つ有するアミノシラ
ンA1100などと2官能のエポキシ化合物であるエピ
コート828とをモル比で2:1で、またはアミノエチ
ルアミノプロピルトリメトキシシランとγ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシランとをモル比で1:2.2
以上の比率で混合し、70〜90℃で2〜4時間、チッ
素気流下で反応させたもの)などがあげられる。これら
は単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いても
よい。これらのうちではγ−アミノプロピルトリメトキ
シシランとアミノエチルアミノプロピルメトキシシラン
およびγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの
反応物との組み合わせが金属基材および有機塗膜、とく
にエポキシ系塗膜に対する密着性の点から好ましい。
【0097】また、建築用で一般に用いられる金属基材
およびガラス上に塗装したばあいに密着性、さらには塗
り重ね時のちぢみが問題になるばあいがあるが、このば
あいにも、密着性の良好な硬化触媒(C)とメルカプト
基含有アルコキシシリル化合物(D)とを組み合わせた
組成物を使用することで、密着性および塗り重ね性をよ
くすることができる。
【0098】
【0099】アクリル系共重合体(A)、シリコン化合
物等(B)、硬化触媒(C)およびメルカプト基含有ア
ルコキシシリル化合物(D)、密着性改良成分(E)の
配合割合は、アクリル系共重合体(A)100部に対し
て、シリコン化合物等(B)が2〜70部、好ましくは
5〜60部、さらに好ましくは10〜50部、硬化触媒
(C)が有機スズ系触媒0.1〜2.0部ならびに有機
カルボン酸類または有機リン酸エステル類と有機アミン
類の併用物を有機スズ系触媒100部に対して20〜2
00部で、好ましい硬化触媒(C)の量は0.5〜10
部、さらに好ましくは1〜5部、メルカプト基含有アル
コキシシリル化合物(D)0.5〜5部、好ましくは
0.6〜3部、さらに好ましくは0.8〜2部で、硬化
触媒(C)およびメルカプト基含有アルコキシシリル
合物(D)の合計量が好ましくは1.1〜13部、さら
に好ましくは1.8〜7部、密着性改良成分(E)が
0.1〜20部、好ましくは0.2〜10部、さらに好
ましくは0.5〜10部となるように調製される。シリ
コン化合物等(B)の量が2部未満のばあいには、えら
れる組成物を用いて形成した塗膜の耐汚染性の改良硬化
が不充分になり、70部をこえると、塗膜の表面光沢な
どの外観性が低下したり、クラックなどが発生したりす
るようになる。また、硬化触媒(C)の量が少なすぎる
ばあいには、えらえる組成物の硬化性が低下するように
なり、多すぎるばあいには、該組成物を用いて形成した
塗膜の表面光沢などの外観性が低下するようになる。さ
らに、メルカプト基含有アルコキシシリル化合物(D)
の量が0.5部未満のばあいには、えられる組成物の金
属、ガラスなどに対する密着性が低下するようになり、
5部をこえると、塗膜の硬化活性が低下し、性能が発揮
されなくなる。また、硬化触媒(C)およびメルカプト
基含有アルコキシシリル化合物(D)の合計量が少なす
ぎるばあいには、塗膜の硬化性が不充分となり、塗膜性
能が発揮されず、多すぎるばあいには、硬化性が極端に
高くなり、ポットライフが短かくなる、また、塗膜に割
れを生じるなどの不具合を生じる。そして、密着性改良
成分(E)の量が0.1部未満のばあいには、えられる
組成物の密着性が低下するようになり、20部をこえる
と、該組成物を用いて形成した塗膜の表面光沢などの外
観性が低下するようになる。
【0100】本発明の上塗り塗料用硬化性樹脂組成物の
製造は、アクリル系共重合体(A)、シリコン化合物等
(B)、硬化触媒(C)、メルカプト基含有アルコキシ
シリル化合物(D)および密着性改良成分(E)を、た
とえば攪拌機などを用いて均一な組成物となるように撹
拌、混合することによって行なうことができるが、アク
リル系共重合体(A)およびシリコン化合物等(B)に
は、さらに脱水剤やアルキルアルコールを配合すること
によって、組成物の保存安定性を長期間に渡って優れた
ものにすることができる。種以上併用してもよい。
【0101】前記脱水剤としては、たとえばオルトギ酸
メチル、オルトギ酸エチル、オルト酢酸メチル、オルト
酢酸エチル、オルトプロピオン酸トリメチル、オルトプ
ロピオン酸トリエチル、オルトイソプロピオン酸トリメ
チル、オルトイソプロピオン酸トリエチル、オルト酪酸
トリメチル、オルト酪酸トリエチル、オルトイソ酪酸ト
リメチル、オルトイソ酪酸トリエチル;ジメトキシメタ
ン、1,1−ジメトキシエタン、1,1−ジメトキシプ
ロパン、1,1−ジメトキシブタンなどがあげらる。
これらのうちでは、脱水効化の点から、オルト酢酸メチ
ルが好ましい。これらは単独で用いてもよく2種以上併
用してもよい。
【0102】また、前記アルキルアルコールの具体例と
しては、たとえばメタノール、エタノールなどの炭素数
1〜4の低級アルコールなどがあげられる。
【0103】前記脱水剤やアルキルアルコールは、たと
えばアクリル系共重合体(A)を重合する前の成分に加
えてもよく、アクリル系共重合体(A)の重合中に加え
てもよく、また、えられたアクリル系共重合体(A)と
そのほかの成分との混合時に加えてもよく、とくに制限
はない。
【0104】前記脱水剤やアルキルアルコールの配合量
にはとくに限定はないが、通常アクリル系共重合体
(A)の固形分100部に対して脱水剤およびアルキル
アルコールの合計量が0.5〜20部程度、なかんづく
2〜10部程度であるのが好ましい。
【0105】また、本発明の上塗り塗料用硬化性樹脂組
成物には、通常塗料に用いられる、たとえば酸化チタ
ン、群青、紺青、亜鉛華、ベンガラ、黄鉛、鉛白、カー
ボンブラック、透明酸化鉄、アルミニウム粉などの無機
顔料、アゾ系顔料、トリフェニルメタン系顔料、キノリ
ン系顔料、アントラキノン系顔料、フタロシアニン系顔
料などの有機顔料などの顔料;希釈剤、紫外線吸収剤、
光安定剤、タレ防止剤、レベリング剤などの添加剤;ニ
トロセルロース、セルロースアセテートブチレートなど
の繊維素;エポキシ樹脂、メラミン樹脂、塩化ビニル樹
脂、フッ素樹脂、塩素化ポリプロピレン、塩化ゴム、ポ
リビニルブチラール、ポリシロキサンなどの樹脂など
を、適宜加えてもよい。
【0106】本発明の上塗り塗料用硬化性樹脂組成物
は、たとえば浸漬、吹付け、刷毛などを用いた塗布など
の通常の方法、たとえばラインでの塗装などによって被
塗物に塗布され、通常常温でそのまま、または30℃程
度以上で焼付けて硬化せしめられ、上塗り用塗料として
好適に使用される。
【0107】前記被塗物としては、たとえばアルミニウ
ムなどの金属、セラミックス、ガラス、セメント、窯業
系成形物、プラスチック、木材、紙、繊維などからなる
建築物、家電製品、産業機器などがあげられる。建築用
途、重防用途に使用されるばあい、エポキシ中塗り/下
塗り上への上塗りとして用いられることが多い。建築
物、家電製品、産業機器では、顔料を分散させて種々の
色に着色したエナメルと樹脂組成物をそのまま用いるク
リアーとがある。また、重防食用には、主にエナメルが
用いられる。その際、従来のフッ素樹脂、ウレタン、ア
クリル、フタル酸、塩化ゴム塗料と比較して雨筋汚れが
つきにくいなどの低汚染性に優れ、基材およびエポキシ
中塗り/下塗りに対して優れた密着性も有するという効
果がある。
【0108】
【実施例】つぎに、本発明の上塗り塗料用硬化性樹脂組
成物を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発
明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【0109】製造例1(アクリル系共重合体(A)の製
造) 攪拌機、温度計、還流冷却器、チッ素ガス導入管および
滴下ロートを備えた反応容器にキシレン40部を仕込
み、チッ素ガスを導入しつつ110℃に昇温した。その
のち、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
10部、メチルメタクリレート30部、n−ブチルメタ
クリレート45部、n−ブチルアクリレート14部、ア
クリルアミド1部、キシレン18部および2,2′−ア
ゾビスイソブチロニトリル1部からなる混合物を滴下ロ
ートにより5時間かけて等速滴下した。
【0110】滴下終了後、2,2′−アゾビスイソブチ
ロニトリル0.5部およびトルエン8部を1時間かけて
等速滴下したのち、110℃で2時間熟成してから冷却
し、樹脂溶液にキシレンを加えて樹脂固形分濃度が50
%のアクリル系共重合体(A)−1をえた。さらに、脱
水剤としてオルト酢酸メチルを樹脂固形分に対して3部
添加した。
【0111】えられたアクリル系共重合体(A)−1の
数平均分子量は15000であった。
【0112】製造例2(アクリル系共重合体(A)の製
造) 製造例1において、γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン10部を12部に、メチルメタクリレート
30部を55部に、n−ブチルアクリレート14部を3
2部に変更し、n−ブチルメタクリレートを用いなかっ
たほかは製造例1と同様にして樹脂固形分濃度が50%
のアクリル系共重合体(A)−2をえた。さらに、脱水
剤としてオルトギ酸メチルおよび安定剤としてエチルシ
リケート28を樹脂固形分に対して3部添加した。
【0113】えられたアクリル系共重合体(A)−2の
数平均分子量は15000であった。
【0114】製造例3(アクリル系共重合体(A)の製
造) 製造例1において、γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン10部を50部に、メチルメタクリレート
30部を15部に、n−ブチルアクリレート14部を1
5部に、n−ブチルメタクリレート45部を20部に、
アゾビスイソブチロニトリル1部を4部に変更し、製造
例1と同様にして樹脂固形分濃度が50%のアクリル系
共重合体(A)−3をえた。さらに、脱水剤としてオル
ト酢酸メチルを樹脂固形分に対して3部添加した。
【0115】えられたアクリル系共重合体(A)−3の
数平均分子量は7000であった。
【0116】比較例a 製造例1でえられたアクリル系共重合体(A)−1の樹
脂固形分100部に対し、シリコン化合物等(B)とし
てMSI51(コルコート(株)製のテトラメチルシリ
ケートの部分加水分解縮合物)を表1に記載の量加えた
混合液に、顔料として酸化チタン(CR−95、石原産
業(株)製)40部を添加し、ガラスビーズを用いてペ
イントコンデショナーで2時間分散させ、固形分濃度が
60%の白エナメルをえた。
【0117】えられた白エナメルに硬化触媒(C)とし
てジブチルスズビスブチルマレート(以下、(C−1)
−1という)とこれに配位可能な加水分解性シリル基含
有化合物(D)としてγ−メルカプトプロピルトリメト
キシシランとを予め混合したものを、樹脂固形分100
部に対してそれぞれ表1に記載の量になるように、ま
た、密着性改良成分(E)としてγ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシランとアミノエチルアミノプロピル
トリメトキシシラン(モル比で2.2:1)の反応物
(以下、(E)−1という)を樹脂固形分100部に対
して2部、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン(以
下、(E)−2という)を0.5部になるように添加し
た。さらに、シンナーを添加して攪拌機を用いて5分間
撹拌し、固形分濃度が45%の組成物をえた。
【0118】えられた組成物を無処理のアルミニウム基
材(A5052P)、鋼板、ガラス板などに塗装し乾燥
後の膜厚が約30μmになるようにエアースプレーで塗
装し、23℃で7日間養生(硬化)させた。
【0119】えられた塗膜の表面状態、光沢、耐汚染
性、耐候性および接触角を以下の方法にしたがって評価
した。また、密着性およびちぢみを下記方法で評価し
た。結果を表1に示す。
【0120】(イ)表面状態 塗膜表面を目視観察し、以下の評価基準に基づいて評価
した。 A:ヒビ割れが全く認められず、表面状態が良好である B:部分的または微小のひび割れが認められる C:全体にひび割れが認められる。
【0121】(ロ)光沢 塗膜表面の光沢(60°光沢)をJIS K 5400
に準拠してGM268光沢計(ミノルタ(株)製)を用
いて測定した。
【0122】(ハ)耐汚染性(ΔL値) 形成直後の塗膜表面および大阪摂津市の屋外で3カ月放
置(屋外曝露)後の塗膜表面の色彩をCR−300色差
計を用いてそれぞれ測定し、えられたL値(明度)から
その差(ΔL)を求めた。
【0123】(ニ)耐候性(光沢保持率) サンシャインウェザオメーターを用い、形成直後の塗膜
表面および2000時間経過後の塗膜表面の光沢をそれ
ぞれ測定し、2000時間経過後の光沢保持率(%)を
求めた。
【0124】(ホ)接触角 成形直後の塗膜表面の水との静的接触角を接触角測定器
(協和界面科学株式会社製CA−S150型)で測定し
た。
【0125】(ヘ)密着性 基板に調製した上塗り塗料用硬化性樹脂組成物を塗装
し、室温(23℃湿度55%)で7日間養生後の密着性
を、JIS K5400に準拠して碁盤目密着性を測定
することにより、下記基準にしたがって評価した。 10:100/100 8: 80/100 6: 60/100 4: 40/100 2: 20/100 0: 0/100
【0126】(ト)ちぢみ エポキシ系中塗り(VトップH中塗り:大日本塗料
(株)製)(エポキシ主剤/硬化剤を所定量混合して、
アセトンで脱脂した鋼板にスプレー塗装で乾燥膜厚が4
0〜60μmになるように塗布したもの)上に調製した
上塗り塗料用硬化性樹脂組成物を1day1coat
(乾燥膜厚で20〜50μm)で塗装し、上塗り塗膜に
カッターで基材に達するキズを入れ、23℃×55RH
%で1、3、7、10、15、30日間養生したのち
に、それぞれ上塗りの塗り重ねを行ない、23℃×55
RH%で養生したのちに塗膜に変化のないばあいを1
0、ちぢみのあるばあい(上塗り/中塗りの間でちぢみ
によるはく離が生じたばあい)を0として評価した。
【0127】実施例および比較例b、1〜2 組成を表1に示すように変更したほかは比較例aと同様
にして固形分濃度60%の白エナメルを調製し、この白
エナメルから固形分濃度45%の組成物をえた。
【0128】えられた組成物を、アルミニウム板(A5
052P)、鋼板、ガラス板上に乾燥塗膜が約30μm
になるようにエアースプレーで塗装し、表1に示す硬化
条件で養生させて塗膜を形成した。
【0129】えられた塗膜の特性を比較例aと同様にし
て調べた。結果を表1に示す。
【0130】表1中のESI40はコルコート(株)製
のテトラエチルシリケートの部分加水分解縮合物、(C
−3)−1はジオクチルホスフェート、(C−2)−1
は2−エチルヘキサン酸、(C−4)−1はジメチルド
デシルアミン、(C−1)−2はジブチルスズビスオレ
イルマレート、(F)はn−ドデシルメルカプタンを示
す。
【0131】
【表1】
【0132】
【発明の効果】本発明の上塗り塗料用硬化性樹脂組成物
は、常温〜加熱硬化性であり、えられる塗膜は光沢およ
び耐候性が良好で優れた耐汚染性を有し、金属、ガラス
などへの密着性が良好で、また塗り重ねをしたばあいに
ちぢみを生ぜず、塗り分けを行なったばあいにも塗り継
ぎ部にちぢみによる塗膜の欠損などの不具合を生じるこ
とがない。
フロントページの続き (72)発明者 南部 俊郎 兵庫県神戸市垂水区つつじが丘7丁目 1722−20 (56)参考文献 特開 平7−33993(JP,A) 特開 平7−48540(JP,A) 特開 平7−173429(JP,A) 特開 平7−82453(JP,A) 特開 平6−329951(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09D 5/00 - 201/10

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I): 【化1】 (式中、R1は水素原子または炭素数1〜10のアルキ
    ル基、R2は水素原子または炭素数1〜10のアルキル
    基、アリール基およびアラルキル基から選ばれた1価の
    炭化水素基、aは0〜2の整数を示す)で表わされる炭
    素原子に結合した反応性シリル基を含有するアクリル系
    共重合体(A)100重量部に対して、一般式(II): 【化2】 (式中、R3は炭素数1〜10のアルキル基、アリール
    基およびアラルキル基から選ばれた1価の炭化水素基、
    4は炭素数1〜10のアルキル基、アリール基および
    アラルキル基から選ばれた1価の炭化水素基、bは0ま
    たは1を示す)で表わされるシリコン化合物および(ま
    たは)その部分加水分解縮合物(B)2〜70重量部、
    有機スズ系触媒0.1〜2.0重量部ならびに有機カル
    ボン酸類または有機リン酸エステル類と有機アミン類の
    併用物を有機スズ系触媒100重量部に対して20〜2
    00重量部含有する硬化触媒(C)とメルカプト基含
    有アルコキシシリル化合物(D)0.5〜5重量部との
    混合物1.1〜13重量部ならびにシランカップリング
    (ただし、メルカプト基含有アルコキシシリル化合物
    (D)を含まない)および(または)シランカップリン
    グ剤であるアミノシラン化合物とエポキシ化合物および
    γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランよりなる
    群から選ばれた化合物との反応物(E)0.1〜20重
    量部を含有してなる上塗り塗料用硬化性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 アクリル系共重合体(A)が、一般式
    (I)で表わされる炭素原子に結合した反応性シリル基
    を含有する単量体単位を3〜90重量%含有する共重合
    体である請求項1記載の組成物。
  3. 【請求項3】 アクリル系共重合体(A)が、n−ブチ
    ルメタクリレート単位を共重合成分として含有する請求
    項1または2記載の組成物。
  4. 【請求項4】 有機アミン類が、アミノシラン化合物お
    よび(または)アミノシラン化合物の反応物である請求
    記載の組成物。
  5. 【請求項5】 有機カルボン酸類と有機アミン類との併
    用物が、有機カルボン酸類のカルボキシル基と有機アミ
    ン類のアミノ基との比(カルボキシル基/アミノ基の
    比)が1/0.2〜1/3の併用物である請求項記載
    の組成物。
  6. 【請求項6】 有機スズ系触媒がジブチルスズジアルキ
    ルエステルまたはジブチルスズビスアルキルマレートで
    ある請求項1、2、3、4または記載の組成物。
  7. 【請求項7】 有機カルボン酸類または有機リン酸エス
    テル類100重量部に対する有機アミン類の量が10〜
    200重量部である請求項1記載の組成物。
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