JP4376849B2 - 常温乾燥型溶剤系クリア塗料及び塗膜並びにポリロタキサン - Google Patents

常温乾燥型溶剤系クリア塗料及び塗膜並びにポリロタキサン Download PDF

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Description

本発明は、常温乾燥型溶剤系クリア塗料及び塗膜並びにポリロタキサンに係り、更に詳細には、特に耐擦傷性が要求される分野で用いられる製品、主として、屋内及び屋外において使用される樹脂成型品、階段、床、家具等の木工製品、メッキ、蒸着、スパッタリング等の処理が施されたホイールカバー、ドアミラー等の製品に適用できる常温乾燥型溶剤系クリア塗料及び塗膜並びにポリロタキサンに関する。
ポリカーボネートやアクリル等の樹脂成型品、あるいは各種金属製品においては、硬度、耐候性、耐汚染性、耐溶剤性、防食性等の諸物性が要求される水準を満たしていない場合には、これらの物性を補うために、表面処理が施されることがある。
このような表面処理には、通常、常温乾燥型塗料や2液ウレタン塗料等の硬化型塗料が用いられるが、このような塗料による表面処理膜には傷が付き易く、しかも傷がついてしまった場合には、これが目立ち易い。
また、製品としての意匠性を向上させるために、各種部品に、めっきや蒸着、スパッタリングのような金属鏡面処理を施すことがあるが、このような金属鏡面処理を行った場合、処理膜には傷が付き易く、付いた傷が目立ち易い。
そのため、このような鏡面処理膜には、通常、更に上述したような塗料による表面処理が行われているが、この塗料処理膜にも、上記のように傷が付き易く、付いた傷が目立ち易いという欠点がある。
また、自動車用の部品塗装についても、近年では新車時の塗装外観を長期間に亘って保持することができるように、高耐久化指向が強まってきており、塗膜には、洗車機や、砂塵、爪、あるいは指輪等によっても傷の付かない耐擦傷性が求められている。
このような耐擦傷性を有する塗膜を形成することができる塗料としては、従来より、紫外線(UV)硬化型塗料、電子線エネルギー(EB)硬化型塗料、シリカ系ハードコート剤、2液型アクリルウレタン系軟質塗料等が知られている。
一方、市場で販売されている補修用塗料としては、一般に常温乾燥型のラッカーが用いられる(例えば、特許文献1参照。)。
特開平4−115969号公報
しかしながら、このような常温乾燥型のラッカーは、硬質で脆いために耐擦傷性や耐チッピング性が劣るという欠点を有している。
本発明は、このような従来の常温乾燥型ラッカーにおける上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、優れた耐擦傷性、耐チッピング性を有すると共に、密着性等、塗料として具備すべき他の性能についても、従来の常温乾燥型ラッカーと同程度の性能を有する常温乾燥型溶剤系クリア塗料及び塗膜並びにポリロタキサンを提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を繰り返した結果、直鎖状分子や環状分子がポリエチレングリコールモノステアリン酸エステルがヘキサメチレンジイソシアネートを介して結合する基を有するポリロタキサンを用いることにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の常温乾燥型溶剤系クリア塗料は、環状分子と、この環状分子を串刺し状に包接する直鎖状分子と、この直鎖状分子の両末端に配置され上記環状分子の脱離を防止する封鎖基とを有し、上記直鎖状分子及び環状分子の少なくとも一方がポリエチレングリコールモノステアリン酸エステルがヘキサメチレンジイソシアネートを介して結合する基を有するポリロタキサンを含む、ことを特徴とする。
また、本発明の常温乾燥型溶剤系クリア塗料は、上記ポリロタキサンを、望ましくは質量比で、塗膜形成成分に対して1〜40%含有することを特徴とする。
更に、本発明のクリア塗膜は、本発明の上記常温乾燥型溶剤系クリア塗料を固化して成ることを特徴とする。
更にまた、本発明の積層塗膜は、ベースコート塗膜と常温乾燥型溶剤系クリア塗料を用いたクリア塗膜を順次形成して成ることを特徴とする。
本発明によれば、直鎖状分子や環状分子がポリエチレングリコールモノステアリン酸エステルがヘキサメチレンジイソシアネートを介して結合する基を有するポリロタキサンを用いることとしたため、優れた耐擦傷性、耐チッピング性を有すると共に、密着性等、塗料として具備すべき他の性能についても、従来の常温乾燥型ラッカーと同程度の性能を有する。
以下、本発明の常温乾燥型溶剤系クリア塗料及び塗膜について詳細に説明する。なお、本明細書において、「%」は特記しない限り質量百分率を表すものとする。
上記したように、本発明の常温乾燥型溶剤系クリア塗料は、溶剤に溶解する常温乾燥型に変性された親油性ポリロタキサンを含むものである。
図1は、疎水性修飾ポリロタキサンを概念的に示す模式図である。
同図において、この疎水性修飾ポリロタキサン1は、直鎖状分子2と、環状分子であるシクロデキストリン3と、直鎖状分子2の両末端に配置された封鎖基4を有し、直鎖状分子2は環状分子3の開口部を貫通して環状分子3を包接している。
そして、シクロデキストリン3は、疎水性修飾基3aを有している。
本発明においては、上記環状分子3及び直鎖状分子2の一方または双方が疎水性を有し、全体として親油性を示す親油性ポリロタキサン、代表的には環状分子3が水酸基を有し、これら環状分子の水酸基の全部又は一部が疎水性の修飾基で修飾された親油性ポリロタキサンを使用するようにしており、当該ポリロタキサンは、後述する溶剤に可溶なものとなり、溶剤系塗料の成分として配合することができるようになる。
なお、このような親油性ポリロタキサンと他のポリマーを混合すると、ファンデルワールス力などによる疑似架橋を生じ、両者が組成物ないしは化合物として挙動しているものと考えられる。この場合、少なくとも上記ポリロタキサンは、上述の滑車効果を発揮しているものと思われる。
本発明において、疎水性を示す修飾基は、疎水基又は疎水基と親水基を有し、全体として疎水性であればよい。
かかる疎水基としては、例えば、アルキル基、ベンジル基(ベンゼン環)及びベンゼン誘導体含有基、アシル基、シリル基、トリチル基、硝酸エステル基、トシル基などがある。
かかる水酸基としては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、硫酸エステル基、リン酸エステル基、アミノ基(一級〜三級)、四級アンモニウム塩基、ヒドロキシアルキル基などがある。
上記親油性ポリロタキサンにおける環状分子としては、上述の如き直鎖状分子に包接されて滑車効果を奏するものである限り、特に限定されるものではなく、種々の環状物質を挙げることができる。なお、環状分子としては、水酸基を有するものが多い。
また、環状分子は実質的に環状であれば十分であって、「C」字状のように、必ずしも完全な閉環である必要はない。
更に、環状分子としては、反応基を有するものが好ましく、これによって上記した疎水性修飾基などとの結合が行い易くなる。
このような反応基としては、例えば水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基、チオール基、アルデヒド基などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。なお、反応基としては、後述する封鎖基を形成する(ブロック化反応)際に、この封鎖基と反応しない基が好ましい。
また、本発明に用いる上記親油性ポリロタキサンにおける上記環状分子の疎水性修飾基による修飾度については、環状分子の有する水酸基が修飾され得る最大数を1とするとき、0.02以上であることが好ましく、0.04以上であることがより好ましく、0.06以上であることが更に好ましい。
即ち、上記修飾度が0.02未満であると、溶剤への溶解性が十分なものとならず、不溶性ブツ(異物付着などに由来する突出部)が生成することがある。
なお、環状分子の水酸基が修飾され得る最大数とは、修飾する前に環状分子が有していた全水酸基数を意味する。また、修飾度とは、換言すれば、修飾された水酸基数の全水酸基数に対する比のことである。
更に、上記ポリロタキサンが多数の環状分子を有する場合、これら環状分子それぞれの水酸基の全部又は一部が疎水性修飾基によって修飾されている必要はない。言い換えると、ポリロタキサン全体として親油性を示す限り、疎水性修飾基によって修飾されていない水酸基を有する環状分子が部分的に存在したとしても何ら差し支えない。
上記疎水性修飾基の導入方法としては、以下の方法を採用できる。
例えば、ポリロタキサンの環状分子としてシクロデキストリンを用い、当該シクロデキストリンの水酸基に、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリエチレングリコールモノステアリン酸エステルよりなるイソシアネート化ポリエチレングリコールモノステアリン酸エステルを反応させる。このときのイソシアネート化ポリエチレングリコールモノステアリン酸エステルの添加量を変更することで修飾率を任意に制御できる。
上記親油性ポリロタキサンにおいて、直鎖状分子に包接される環状分子の個数(包接量)については、直鎖状分子が環状分子を包接し得る最大包接量を1とするとき、0.06〜0.61が好ましく、0.11〜0.48が更に好ましく、0.24〜0.41がいっそう好ましい。
即ち、この比が0.06未満では滑車効果が不十分となって塗膜の伸び率が低下することがある。0.61を超えると、環状分子が密に配置され過ぎて環状分子の可動性が低下し、同様に塗膜の伸び率が不十分となって耐擦傷性が劣化する傾向がある。
また、環状分子の包接量は、以下のようにして制御することができる。
例えば、DMF(ジメチルホルムアミド)に、BOP試薬(ベンゾトリアゾール−1−イル−オキシ−トリス(ジメチルアミノ)ホスホニウム・ヘキサフルオロフォスフェート)、HOBt、アダマンタンアミン、ジイソプロピルエチルアミンを、この順番で添加し溶液とする。一方、DMF/DMSO(ジメチルスルホキシド)混合溶媒に、直鎖状分子に環状分子が串刺された包接錯体を分散させた溶液を得る。これら両者を混合し、このときのDMF/DMSOの混合比率を変更することで、環状分子の包接量を任意に制御できる。なお、DMF/DMSO比が高いほど環状分子の包接量は大きくなる。
上記環状分子の具体例としては、種々のシクロデキストリン類、例えばα−シクロデキストリン(グルコース数:6個)、β−シクロデキストリン(グルコース数:7個)、γ−シクロデキストリン(グルコース数:8個)、ジメチルシクロデキストリン、グルコシルシクロデキストリン及びこれらの誘導体又は変性体、並びにクラウンエーテル類、ベンゾクラウン類、ジベンゾクラウン類、ジシクロヘキサノクラウン類及びこれらの誘導体又は変性体を挙げることができる。
上述のシクロデキストリン等の環状分子は、その1種を単独、あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
なお、上記した種々の環状分子の中では、特にα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリンが良好であり、とりわけ、被包接性の観点からはα−シクロデキストリンを使用することが好ましい。
一方、直鎖状分子は、実質的に直鎖であればよく、回転子である環状分子が回動可能で滑車効果を発揮できるように包接できる限り、分岐鎖を有していてもよい。
また、環状分子の大きさにも影響を受けるが、その長さについても、環状分子が滑車効果を発揮できる限り特に限定されない。
なお、直鎖状分子としては、その両末端に反応基を有するものが好ましく、これにより、上記封鎖基と容易に反応させることができるようになる。
かかる反応基としては、採用する封鎖基の種類などに応じて適宜変更することができるが、水酸基、アミノ基、カルボキシル基及びチオール基などを例示することができる。
このような直鎖状分子としては、特に限定されるものではなく、ポリアルキレン類、ポリカプロラクトンなどのポリエステル類、ポリエチレングリコールなどのポリエーテル類、ポリアミド類、ポリアクリル類及びベンゼン環を有する直鎖状分子を挙げることができる。
これら直鎖状分子のうち、特にポリエチレングリコール、ポリカプロラクトンが良好であり、水や溶剤への溶解性の観点からはポリエチレングリコールを用いることが好ましい。
また、上記直鎖状分子の分子量としては、1,000〜50,000とすることが望ましく、10,000〜40,000が好ましく、更には20,000〜35,000の範囲であることが好ましい。
即ち、直鎖状分子の分子量が1,000未満では、環状分子による滑車効果が十分に得られなくなって塗膜の伸び率が低下し、耐擦傷性が劣化することがある。分子量が50,000を超えると、塗料としたときの塗装性が低下し、クリアとしての平滑性や艶などの外観が劣化する傾向がある。
他方、上記封鎖基は、上記のような直鎖状分子の両末端に配置されて、環状分子が直鎖状分子によって串刺し状に貫通された状態を保持できる基でさえあれば、どのような基であっても差し支えない。
このような基としては、「嵩高さ」を有する基又は「イオン性」を有する基などを挙げることができる。なお、ここで「基」とは、分子基及び高分子基を含む種々の基を意味する。
「嵩高さ」を有する基としては、球形をなすものや、側壁状の基を例示することができる。
また、「イオン性」を有する基のイオン性と、環状分子の有するイオン性とが相互に影響を及ぼし合い、例えば反発し合うことにより、環状分子が直鎖状分子に串刺しにされた状態を保持することができる。
このような封鎖基の具体例としては、2,4−ジニトロフェニル基、3,5−ジニトロフェニル基などのジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類及びピレン類、並びにこれらの誘導体又は変性体を挙げることができる。
ここで、本発明に用いる親油性ポリロタキサンの製造方法について説明する。
上述の如き、親油性ポリロタキサンは、
(1)環状分子と直鎖状分子とを混合し、環状分子の開口部を直鎖状分子で串刺し状に貫通して直鎖状分子に環状分子を包接させる工程と、
(2)得られた擬ポリロタキサンの両末端(直鎖状分子の両末端)を封鎖基で封鎖して、環状分子が串刺し状態から脱離しないように調製する工程と、
(3)得られたポリロタキサンの環状分子の水酸基を疎水性修飾基で修飾する工程、
によって処理することにより得られる。
なお、上記(1)工程において、環状分子が有する水酸基をあらかじめ疎水性修飾基で修飾したものを用いることによっても、親油性ポリロタキサンを得ることができ、その場合には、上記(3)工程を省略することができる。
以上のような製造方法によって、各種溶剤への溶解性に優れた親油性ポリロタキサンが得られる。
かかる溶剤としては、特に限定されるものではないが、イソプロピルアルコールやブチルアルコールなどのアルコール類、酢酸エチルや酢酸ブチルなどのエステル類、メチルエチルケトンやメチルイソブチルケトンなどのケトン類、ジエチルエーテルやジオキサンなどのエーテル類、トルエンやキシレンなどの炭化水素溶剤などを挙げることができ、該親油性ポリロタキサンは、これらの2種以上を混合した溶媒についても良好な溶解性を示す。
なお、本発明においては、有機系溶剤に可溶である限りにおいて親油性ポリロタキサンが擬似架橋又は架橋しているものであってもよく、かかる親油性架橋ポリロタキサンを、非架橋の親油性ポリロタキサンの代わりに又はこれに混合して用いることができる。
このような親油性架橋ポリロタキサンとしては、比較的低分子量のポリマー、代表的には分子量が数千程度のポリマーと架橋した親油性ポリロタキサンを挙げることができる。
本発明の常温乾燥型溶剤系クリア塗料は、上述した親油性ポリロタキサンを含有するものであって、このときの含有量としては、塗膜形成成分(樹脂固形分など)に対して質量換算で1〜30%含まれることが好ましい。より好ましくは10〜30%であり、特に好ましくは20〜30%であることがよい。
即ち、親油性ポリロタキサンの塗膜形成成分に対する含有量が1%に満たない場合には、ポリロタキサンの滑車効果が十分に得られず、塗膜の伸び率が低下して所望の耐擦傷性が得られなくなることがある。30%を超えると、塗膜に粘着感が生じる可能性がある。
本発明の常温乾燥型溶剤系クリア塗料は、上述の親油性ポリロタキサンを既存の常温乾燥型溶剤系クリア塗料、例えば、アクリル系ラッカーやセルロース系ラッカー、ウレタン樹脂塗料などに、望ましくは上記含有量となるように配合することによって得られる。
言い換えれば、親油性ポリロタキサンに、樹脂成分、添加剤、顔料、光輝剤又は溶媒、及びこれらを任意に組合わせたものを、常法に基づいて配合し、混合することができる。
上記樹脂成分としては、特に限定されるものではないが、主鎖又は側鎖に水酸基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、ビニル基、チオール基又は光架橋基、及びこれらの任意の組合せに係る基を有するものが好ましい。
なお、光架橋基としては、ケイ皮酸、クマリン、カルコン、アントラセン、スチリルピリジン、スチリルピリジニウム塩及びスチリルキノリン塩などを例示できる。
また、2種以上の樹脂成分を混合使用してもよいが、この場合、少なくとも1種の樹脂成分が環状分子を介してポリロタキサンと結合していることがよい。
更に、かかる樹脂成分は、ホモポリマーでもコポリマーでもよい。コポリマーの場合、2種以上のモノマーから構成されるものでもよく、ブロックコポリマー、交互コポリマー、ランダムコポリマー又はグラフトコポリマーのいずれであってもよい。
具体例としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ(メタ)アクリル酸、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、澱粉及びこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン及び他のオレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂などのポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合体などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ナイロン(登録商標)などのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、及びこれらの誘導体を挙げることができる。
誘導体としては、上述した水酸基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、ビニル基、チオール基又は光架橋基及びこれらの組合せに係る基を有するものが好ましい。
上記添加剤の具体例としては、分散剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、表面調整剤、ワキ防止剤などを用いることができる。
上記顔料の具体例としては、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料等の有機系着色顔料や、カーボンブラック、二酸化チタン、ベンガラ等の無機系着色顔料を用いることができる。
上記光輝剤の具体例としては、アルミ顔料、マイカ顔料などを用いることができる。
上記溶媒の具体例としては、酢酸エチルや酢酸ブチル、酢酸イソブチルなどのようなエステル類、メチルエチルケトンやメチルイソブチルケトンなどのようなケトン類、ジエチルエーテルやジオキサンなどのようなエーテル類、トルエンやキシレン、ソルベッソなどのような炭化水素溶剤、または疎水性の高い長鎖アルコール類などを用いることができる。 これらは2種以上を適宜混合しても良い。また、水やブチルセロソルブアセテートなどの水系溶剤が若干含まれていても、全体として有機溶剤とみなすことができればよい。
本発明の常温乾燥型溶剤系クリア塗料としては、透明クリア塗料や、濁りクリア塗料、艶消しクリア塗料とすることができる。
また、透明性を失わない程度に顔料を添加することによって、着色透明クリア塗料とすることも可能である。
なお、本発明の常温乾燥型溶剤系クリア塗料を、濁りクリア塗料とするには、上記成分に加えて有機、無機顔料、染料などを添加すればよい。艶消しクリア塗料とするには、上記成分に加えてシリカ、樹脂ビーズなどを添加すればよい。
本発明の常温乾燥型溶剤系クリア塗料は、スプレーガンを始めとする各種の塗装装置によって、従来の塗料と同等の作業性の下に、鉄や鋼、アルミニウムなどの金属材料、樹脂材料、木質材料、石材やレンガ、ブロックなどの石質材料、皮革材料などから成る各種の被塗装物に塗装することができ、常温で乾燥・固化することによって、クリア塗膜を形成することができる。このときの塗膜厚さとしては、特に限定されるものではないが、20〜40μm程度となるように塗装することが望ましい。
次に、本発明の積層塗膜について詳細に説明する。
本発明の積層塗膜は、被塗物に下塗り塗膜、ベースコート塗膜、上記常温乾燥型溶剤系クリア塗料から成るクリア塗膜を順次形成して成る。
具体的には、被塗物にベースコート塗料を塗布し、更にその上に常温乾燥型溶剤系クリア塗料を塗装した後、常温乾燥することで得られる。これによって、ベースコート塗膜とクリア塗膜から成る2層構造の塗膜が得られることになる。なお、上記常温乾燥型溶剤系クリア塗料によるクリア塗膜は、被塗物上に直接形成してもよい。
また、被塗物に下塗り塗料を塗布して常温乾燥あるいは焼付け乾燥したのち、上記同様に、ベース塗料及び本発明の常温乾燥型溶剤系クリア塗料を塗布して、常温乾燥するようになることもでき、これによって、被塗物表面に、下塗り塗膜とベースコート塗膜とクリア塗膜から成る3層構造の塗膜が形成されることになる。
図2は、このような3層構造の積層塗膜の一例を示す断面図であって、図に示す積層塗膜は、図示しない被塗物の上に形成された下塗り塗膜10と、その上に形成されたベースコート塗膜11と、更にその上のクリア塗膜12から構成されている。
以下、本発明を実施例に基づいて更に具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されることはない。
(実施例1)
1.修飾ポリロタキサンの合成
トルエン中で20gのポリエチレングリコールモノステアリン酸エステル(TCI社製)に、6gのヘキサメチレンジイソシアネートを結合させた後、エーテルによる再結晶で精製した。
得られたイソシアネート化ポリエチレングリコールモノステアリン酸エステル15gを、DMSO中に溶かしたポリロタキサン(約500mg)と室温下で一晩反応させた後、エーテルによる再析出で精製し乾燥させた。
2.クリア塗料の調製
得られたポリロタキサンをトルエンで10%になるように溶解した。
一方、300gのブチセロスルブ(エチレングリコールモノブチルエーテル)に200gのCMCAB(EASTMAN CHEMICAL製 CMCAB−641−0.5)を撹拌しながら添加し、水/アミン混合液(水498.09g/ジメチルアミノエタノール1.91g)をCMCAB溶液に注ぎ込み、20%になるように樹脂溶液を調製した。また、この樹脂溶液に顔料を分散させ、クリア塗料を得た。
3.積層塗膜の形成
リン酸亜鉛処理した厚み0.8mm、70mm×150mmのダル鋼板に、カチオン電着塗料(商品名「パワートップU600M」、日本ペイント社製カチオン型電着塗料)を、乾燥膜厚が20μmとなるように電着塗装した後、160℃で30分間焼き付けた。
その後、日本油脂株式会社製のグレーの下塗り(商品名:ハイエピコNo.500)を30μm塗装し、140℃で30分間焼き付けた。次いで、日本油脂株式会社製のベルコートNo.6010メタリック塗色を15μm塗装し、140℃で30分間焼き付けた。次に、修飾ポリロタキサンを添加したクリア塗料を30μm塗装した。
(実施例2〜11、比較例1〜3)
表1に示す仕様とした以外は、実施例1と同様の操作を繰返して、積層塗膜を形成した。
得られた積層塗膜について、以下の(1)〜(5)の評価を行った。
(1)溶解性
工程2で得たクリア塗料を、ガラス板に塗布したときの白濁度を目視評価した。
〇:変化なし
△:若干の白濁
×:白濁および分離
(2)粘着性
2枚の塗板を重ね合わせて、片方の塗板だけを持ち、他の塗板が落ちるか否かで判断した。
〇:すぐに落下する
△:しばらくすると落下する
×:全く落下しない
(3)平滑性
工程3で得た積層塗膜中のクリア塗膜の平滑度合いを目視評価した。
〇:かなり平滑
△:若干、凹凸
×:凹凸
(4)耐擦傷性
磨耗試験機の摺動子にダストネル(摩擦布)を両面テープで貼り付け、0.22g/cmの荷重下、工程3で得た積層塗膜中のクリア塗膜上を50回往復させ、傷の有無を評価した。
○:殆ど傷がない
△:少し傷がある
×:目立つほど多くの傷がある
(5)耐候性
工程3で得た積層塗膜中のクリア塗膜について、キセノンウエザーメーター(XWM)で、1440時間試験を行い、色差(△E)を測定した。
〇:△E≦3
△:3<△E≦5
×:△E>5
Figure 0004376849
表1の結果から明らかなように、本発明の好適形態である実施例1〜8の積層塗膜中のクリア塗膜は、親油性ポリロタキサンの添加により滑車効果が発揮され、耐擦傷性の向上が認められる他、溶解性、粘着性、平滑性、耐候性も良好であることがわかる。
また、実施例9のように、直鎖状分子の分子量が1000未満では、耐擦傷性が低下することがわかる。更に、実施例10のように、50000超では、粘着性、平滑性、耐候性が低下することがわかる。
更に、実施例11のように、親油性ポリロタキサンの塗料への添加量が30%超では、溶解性、平滑性、耐候性が低下することがわかる。
一方、比較例1〜3のように、親油性ポリロタキサンを添加しないときは、耐擦傷性の効果が得られないことがわかる。
以上のように、本発明に従えば、特に規定された狭い塗装条件に限定されることなく、通常の塗装と同様の作業性で目的の外観が得られ、クリア塗膜の耐傷付き性や耐チッピング性等の耐擦傷性の向上が可能である。
疎水性修飾ポリロタキサンを概念的に示す模式図である。 本発明の積層塗膜の一例を示す概略断面図である。
符号の説明
1 疎水性修飾ポリロタキサン
2 直鎖状分子
3 環状分子(シクロデキストリン)
3a 疎水性修飾基
4 封鎖基
10 下塗り塗膜
11 ベースコート塗膜
12 クリア塗膜

Claims (10)

  1. 環状分子と、この環状分子を串刺し状に包接する直鎖状分子と、この直鎖状分子の両末端に配置され上記環状分子の脱離を防止する封鎖基とを有し、上記直鎖状分子及び環状分子の少なくとも一方がポリエチレングリコールモノステアリン酸エステルがヘキサメチレンジイソシアネートを介して結合する基を有するポリロタキサンを含む、
    ことを特徴とする常温乾燥型溶剤系クリア塗料。
  2. 上記直鎖状分子が環状分子を包接し得る最大包接量を1とするとき、上記環状分子の包接量が0.06〜0.61であることを特徴とする請求項1に記載の常温乾燥型溶剤系クリア塗料。
  3. 上記環状分子がα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリンから成る群より選ばれた少なくとも1種のシクロデキストリンであることを特徴とする請求項1又は2に記載の常温乾燥型溶剤系クリア塗料。
  4. 塗膜形成成分に対する上記ポリロタキサンの含有量が質量比で1〜40%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つの項に記載の常温乾燥型溶剤系クリア塗料。
  5. 添加剤、顔料及び光輝剤から成る群より選ばれた少なくとも1種のものと、溶媒と、樹脂成分を混合して成ることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つの項に記載の常温乾燥型溶剤系クリア塗料。
  6. 透明クリア塗料又は濁りクリア塗料又は艶消しクリア塗料であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つの項に記載の常温乾燥型溶剤系クリア塗料。
  7. 請求項1〜6のいずれか1つの項に記載の常温乾燥型溶剤系クリア塗料を固化して成ることを特徴とするクリア塗膜。
  8. 請求項1〜6のいずれか1つの項に記載の常温乾燥型溶剤系クリア塗料を用いた積層塗膜であって、
    被塗物に、ベースコート塗膜、該塗料を用いたクリア塗膜を順次形成して成ることを特徴とする積層塗膜。
  9. 被塗物とベースコート塗膜との間に、下塗り塗膜を更に形成したことを特徴とする請求項8に記載の積層塗膜。
  10. 環状分子と、この環状分子を串刺し状に包接する直鎖状分子と、この直鎖状分子の両末端に配置され上記環状分子の脱離を防止する封鎖基とを有するポリロタキサンにおいて、 上記環状分子がシクロデキストリンであり、当該シクロデキストリンの水酸基の一部または全部が修飾基で修飾され、その修飾基が、ポリエチレングリコールモノステアリン酸エステルがヘキサメチレンジイソシアネートを介して結合する基であることを特徴とするポリロタキサン。
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