JP4541019B2 - 艶消し塗料組成物 - Google Patents
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Description
そして、これら自動車内装材には、運転者の視認性を確保することが要求されるため低光沢化が必須であり、自動車内装材用の艶消し塗料を用いて艶消し処理が施されている。
また、アクリル変性塩素化ポリプロピレン(a)中のアクリル成分(a1)のガラス転移温度が、60〜100℃であれば、得られる塗膜の耐油脂汚染性が向上する。
また、相溶化剤(c)が、ガラス転移温度が80〜100℃であり、枝に親水基モノマーからなるポリマー、幹に疎水基モノマーからなるポリマーを有する櫛形ポリマーであれば、塗料の安定性が向上しかつ、耐油脂汚染性が向上する。
<アクリル変性塩素化ポリプロピレン(a)>
本発明におけるアクリル変性塩素化ポリプロピレン(a)は、塩素化ポリプロピレンにアクリル系単量体をグラフト重合させて得られる、グラフト共重合体である。なお、このようにして得られるアクリル変性塩素化ポリプロピレン(a)中には、グラフト共重合体を形成していない未変性の塩素化ポリプロピレン、および塩素化ポリプロピレンに結合していないアクリル樹脂も存在するが、本発明においては、グラフト共重合体を形成していない塩素化ポリプロピレンおよびアクリル樹脂も、それぞれ塩素化ポリプロピレン(a2)およびアクリル樹脂(a1)に含め、これらをまとめてアクリル変性塩素化ポリプロピレン(a)とする。
1/Tg=ma/Tga+mb/Tgb+mc/Tgc+・・・
ma :単量体aの質量分率、Tga :単量体aから得られる単独重合体のTg[K]、
mb :単量体bの質量分率、Tgb :単量体bから得られる単独重合体のTg[K]、
mc :単量体cの質量分率、Tgc :単量体cから得られる単独重合体のTg[K]。
アクリル変性塩素化ポリプロピレン(a)は、塩素化ポリプロピレン、アクリル系単量体および重合開始剤と、必要に応じて有機溶剤との混合物を加熱し、塩素化ポリプロピレンにアクリル系単量体をグラフト重合させて得ることができる。
重合開始剤としては、通常の有機溶剤中で行われるラジカル重合に用いられるものを使用でき、例えば、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート等の過酸化物:アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物等が挙げられる。
本発明におけるウレタン樹脂(b)は、バインダー樹脂として用いられるものであって、後述のウレタン樹脂粒子(d)とは異なり、有機溶剤に可溶なものである。
ポリオール化合物としては、破断伸度および破断強度が高いウレタン樹脂を得ることができることから、ポリエステル系ポリオール化合物、ポリエーテル系ポリオール化合物、ポリカーボネート系ポリオール化合物が好適に用いられる。
ポリカーボネート系ポリオール化合物としては、例えば、ポリテトラメチレンカーボネートジオール、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール、ポリ−1,4−シクロヘキサンメチレンカーボネートジオールなどが挙げられる。
また、これらポリオール化合物は単独で、または2種以上を併せて用いることができる。
ポリオールがポリエーテル系であるウレタン樹脂(b)は、例えば、KL422(荒川化学(株)製)などの市販品として入手可能である。
ポリオールがポリカーボネート系であるウレタン樹脂(b)は、例えば、PU5715(荒川化学(株)製)などの市販品として入手可能である。
相溶化剤(c)は、枝に親水基モノマーからなるポリマー、幹に疎水基モノマーからなるポリマーを有するアクリル系の櫛形ポリマーであり、塗膜中において海島構造を構成し、塗料の安定性を向上させる。ここで、親水基モノマーは、上述のアクリル系単量体、ビニル系樹脂のうち、アクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、アクリル酸、メタクリル酸などの親水性を有する単量体を主成分とするものであり、疎水基モノマーは、上述のアクリル系単量体、ビニル系単量体のうち、アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステル、スチレンなど疎水性を有する単量体を主成分とするものである。
また、相溶化剤(c)は、ガラス転移温度が80〜100℃であることが好ましい。相溶化剤(c)のガラス転移温度が80℃未満では、塗膜の耐油脂汚染性が低下する恐れがあり、100℃を超えると、得られる塗膜の破断伸度が低下する恐れがある。
相溶化剤(c)としては、例えば、レゼダGC360、レゼダGP310S(東亞合成(株)製)などが挙げられる。
ウレタン樹脂粒子(d)は、ウレタン樹脂を架橋したビーズ状のものであって、上述のウレタン樹脂(b)に比べ分子量が高く、有機溶剤に不溶のものである。
ウレタン樹脂粒子(d)の平均粒径は、6〜12μmであることが好ましい。平均粒径が6μm未満では、ウレタン樹脂粒子(d)が塗膜の中に沈み込み、艶消しの効果が低くなる恐れがあり、平均粒径が12μmを超えると、塗膜にざらつきが生じ、また、摩耗接点が大きくなることから、擦れなどによって塗膜から削り取られやすくなる。
本発明の艶消し塗料組成物は、アクリル変性塩素化ポリプロピレン(a)、ウレタン樹脂(b)および相溶化剤(c)を含むバインダー樹脂と、ウレタン樹脂粒子(d)とを含有するものである。
相溶化剤(c)の量は、アクリル変性塩素化ポリプロピレン(a)とウレタン樹脂(b)と相溶化剤(c)との合計(100質量%)中、20〜40質量%であることが好ましい。
本発明の艶消し塗料組成物は、所望の固形分濃度と成るように有機溶剤と混合して有機溶剤系塗料として用いられる。有機溶剤としては、通常の有機溶剤系塗料に用いられる、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルエチルケトン等のケトン系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤;トルエン、キシレン、ナフサ等の炭化水素系溶剤などが挙げられる。
以上、説明した本発明の艶消し塗料組成物にあっては、以下の理由から得られる塗膜の耐傷つき性が優れている。
本発明の艶消し塗料組成物から得られる塗膜においては、図1に示すように塗膜1表面にウレタン樹脂粒子(d)2が偏在している。ここで、塗膜1は、バインダー樹脂として破断強度の高いウレタン樹脂(b)を含んでいるため、弾性を有している。よって、図2に示すように、擦れなどによって塗膜1に力が加わっても、その力が塗膜1およびウレタン樹脂粒子(d)2の弾性により吸収され、ウレタン樹脂粒子(d)2が削り取られにくく、また、塗膜1に傷が付きにくい。
本実施例で用いた各成分は以下の通りである。
スーパークロン240H(日本製紙(株)製、塩素含有率4.4質量%、固形分30質量%、質量平均分子量7〜9万、アクリル樹脂(a1)含有量80質量%、塩素化ポリプロピレン(a2)含有量20質量%、アクリル樹脂(a1)のTg100℃)。
ハードレンB13(東洋化成(株)製、塩素含有量16質量%、固形分30質量%、質量平均分子量7〜9万、アクリル樹脂(a1)含有量40質量%、塩素化ポリプロピレン(a2)含有量60質量%、アクリル樹脂(a1)のTg60℃)。
KL494(荒川化学(株)製、ポリオールがポリエステル系、破断強度14.7MPa、破断伸度800%、固形分30質量%、質量平均分子量3万、Tg−10℃)。
(相溶化剤(c))
レゼダGC360(東亞合成(株)製、アクリル系の櫛形ポリマー、固形分45質量%、質量平均分子量2.0〜2.5万)。
(ウレタン樹脂粒子(d))
アートパールCT630T(根上工業(株)製、平均粒径6〜8μm、平均10%強度0.55kgf/mm2 )。
スーパークロン240H(25質量%)、ハードレンB13(20質量%)、KL494(35質量%)、レゼダGC360(20質量%)をディスパーにより十分攪拌し、バインダー樹脂固形分が20質量%になるように、トルエンで稀釈調整を行ない、クリア塗料(I)を得た。
クリア塗料(I)において、ウレタン樹脂(b)/[アクリル樹脂(a1)+相溶化剤(c)](質量比)は、40/60であり、塩素化ポリプロピレン(a2)は、バインダー樹脂固形分(100質量%)中、15質量%であった。
クリヤ塗料(I)の固形分(100質量部)に対し、中硬度ウレタン樹脂粒子(アートパールCT630T)を30質量部(目標60°グロス1.0)配合し、ディスパーで十分攪拌し、艶消し塗料(I)を得た。
同様にして、オレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)板(厚み30mm)の表面に塗膜を形成させた。
これら塗膜について、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
塗装面にカッターで碁盤目(1mm間隔、100マス)状に切り込みを入れ、セロハンテープを密着させ真上に引きはがしたときの剥がれ等を確認した。
評価:○異常なし、△欠け、×剥がれ。
塗膜が形成されたTPO板を、直径10φの金属棒に、塗装面が内側になるように巻き付け、塗装面の割れを確認した。
評価:○異常なし、△わずかに割れ、×割れ(音を発する程)。
摺動摩耗試験機を用い、ある一定荷重(500g/cm2 )にてガーゼを付けた摩耗子を塗装面に押し付け、一定回数(50回)往復摩耗させ、塗装面の傷の外観(目立ちにくさ)と回復性を確認した。
外観評価:
○目立たない:初期設定グロス→摩耗試験後のグロス上昇率130%以下。
△多少目立つ:初期設定グロス→摩耗試験後のグロス上昇率160%以下。
×目立つ :初期設定グロス→摩耗試験後のグロス上昇率160%超える。
回復性評価:
○良好:初期設定グロス→回復後のグロス上昇率120%以下。
△普通:初期設定グロス→回復後のグロス上昇率150%以下。
×なし:初期設定グロス→回復性なし。
塗装面に油脂類(例えば牛脂など)を塗布後、恒温試験機にて一定温度、時間で加温したのちに、塗膜の各素材への付着性の優劣を確認した。
評価:○異常なし、△欠け、×剥がれ、
スーパークロン240H(25質量%)、ハードレンB13(18質量%)、KL494(52質量%)、レゼダGC360(5質量%)をディスパーにより十分攪拌し、バインダー樹脂固形分が20質量%になるように、トルエンで稀釈調整を行ない、クリア塗料(II)を得た。
クリア塗料(II)において、ウレタン樹脂(b)/[アクリル樹脂(a1)+相溶化剤(c)](質量比)は、60/40であり、塩素化ポリプロピレン(a2)は、バインダー樹脂固形分(100質量%)中、15質量%であった。
クリヤ塗料(II)の固形分(100質量部)に対し、中硬度ウレタン樹脂粒子(アートパールCT630T)を30質量部(目標60°グロス1.0)配合し、ディスパーで十分攪拌し、艶消し塗料(II)を得た。実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
スーパークロン240H(25質量%)、ハードレンB13(20質量%)、KL494(29質量%)、レゼダGC360(26質量%)をディスパーにより十分攪拌し、バインダー樹脂固形分が20質量%になるように、トルエンで稀釈調整を行ない、クリア塗料(III)を得た。
クリア塗料(III)において、ウレタン樹脂(b)/[アクリル樹脂(a1)+相溶化剤(c)](質量比)は、30/70であり、塩素化ポリプロピレン(a2)は、バインダー樹脂固形分(100質量%)中、15質量%であった。
クリヤ塗料(III)の固形分(100質量部)に対し、中硬度ウレタン樹脂粒子(アートパールCT630T)を30質量部(目標60°グロス1.0)配合し、ディスパーで十分攪拌し、艶消し塗料(III)を得た。結果を表1に示す。
スーパークロン240H(20質量%)、ハードレンB13(9質量%)、KL494(42質量%)、レゼダGC360(29質量%)をディスパーにより十分攪拌し、バインダー樹脂固形分が20質量%になるように、トルエンで稀釈調整を行ない、クリア塗料(IV)を得た。
クリア塗料(IV)において、ウレタン樹脂(b)/[アクリル樹脂(a1)+相溶化剤(c)](質量比)は、40/60であり、塩素化ポリプロピレン(a2)は、バインダー樹脂固形分(100質量%)中、8質量%であった。
クリヤ塗料(IV)の固形分(100質量部)に対し、中硬度ウレタン樹脂粒子(アートパールCT630T)を30質量部(目標60°グロス1.0)配合し、ディスパーで十分攪拌し、艶消し塗料(IV)を得た。結果を表1に示す。
スーパークロン240H(5質量%)、ハードレンB13(50質量%)、KL494(30質量%)、レゼダGC360(15質量%)をディスパーにより十分攪拌し、バインダー樹脂固形分が20質量%になるように、トルエンで稀釈調整を行ない、クリア塗料(V)を得た。
クリア塗料(V)において、ウレタン樹脂(b)/[アクリル樹脂(a1)+相溶化剤(c)](質量比)は、40/60であり、塩素化ポリプロピレン(a2)は、バインダー樹脂固形分(100質量%)中、30質量%であった。
クリヤ塗料(V)の固形分(100質量部)に対し、中硬度ウレタン樹脂粒子(アートパールCT630T)を30質量部(目標60°グロス1.0)配合し、ディスパーで十分攪拌し、艶消し塗料(V)を得た。結果を表1に示す。
スーパークロン240H(25質量%)、ハードレンB13(20質量%)、KL494(35質量%)、レゼダGC360(20質量%)をディスパーにより十分攪拌し、バインダー樹脂固形分が20質量%になるように、トルエンで稀釈調整を行ない、クリア塗料(VI)を得た。
クリア塗料(VI)において、ウレタン樹脂(b)/[アクリル樹脂(a1)+相溶化剤(c)](質量比)は、40/60であり、塩素化ポリプロピレン(a2)は、バインダー樹脂固形分(100質量%)中、15質量%であった。
クリヤ塗料(VI)の固形分(100質量部)に対し、軟質ウレタン樹脂粒子(アートパールC800、根上工業(株)製、ウレタン樹脂粒子、10%平均強度=0.024kgf/mm2 )を30質量部(目標60°グロス1.0)配合し、ディスパーで十分攪拌し、艶消し塗料(VI)を得た。結果を表1に示す。
スーパークロン240H(25質量%)、ハードレンB13(20質量%)、KL494(35質量%)、レゼダGC360(20質量%)をディスパーにより十分攪拌し、バインダー樹脂固形分が20質量%になるように、トルエンで稀釈調整を行ない、クリア塗料(VII)を得た。
クリア塗料(VII)において、ウレタン樹脂(b)/[アクリル樹脂(a1)+相溶化剤(c)](質量比)は、40/60であり、塩素化ポリプロピレン(a2)は、バインダー樹脂固形分(100質量%)中、15質量%であった。
クリヤ塗料(VII)の固形分(100質量部)に対し、硬質アクリル樹脂粒子(アートパールG800、根上工業(株)製、アクリル樹脂粒子、10%平均強度=2.50kgf/mm2 )を30質量部(目標60°グロス1.0)配合し、ディスパーで十分攪拌し、艶消し塗料(VII)を得た。結果を表1に示す。
スーパークロン240H(25質量%)、ハードレンB13(20質量%)、KL494(35質量%)、レゼダGC360(20質量%)をディスパーにより十分攪拌し、バインダー樹脂固形分が20質量%になるように、トルエンで稀釈調整を行ない、クリア塗料(VIII)を得た。
クリア塗料(VIII)において、ウレタン樹脂(b)/[アクリル樹脂(a1)+相溶化剤(c)](質量比)は、40/60であり、塩素化ポリプロピレン(a2)は、バインダー樹脂固形分(100質量%)中、15質量%であった。
クリヤ塗料(VIII)の固形分(100質量部)に対し、中硬度ウレタン樹脂粒子(アートパールCT630T)を20質量部(目標60°グロス3.0)配合し、ディスパーで十分攪拌し、艶消し塗料(VIII)を得た。結果を表1に示す。
スーパークロン240H(25質量%)、ハードレンB13(20質量%)、KL494(35質量%)、レゼダGC360(20質量%)をディスパーにより十分攪拌し、バインダー樹脂固形分が20%になるように、トルエンで稀釈調整を行ない、クリア塗料(IX)を得た。
クリア塗料(IX)において、ウレタン樹脂(b)/[アクリル樹脂(a1)+相溶化剤(c)](質量比)は、40/60であり、塩素化ポリプロピレン(a2)は、バインダー樹脂固形分(100質量%)中、15質量%であった。
クリヤ塗料(IX)の固形分(100質量部)に対し、中硬度ウレタン樹脂粒子(アートパールCT630T)を45質量部(目標60°グロス0.5)配合し、ディスパーで十分攪拌し、艶消し塗料(IX)を得た。結果を表1に示す。
市販のクリア塗料であるプラネットPP−7(オリジン電気(株)製)を用意した。
この塗料において、ウレタン樹脂/アクリル樹脂(質量比)は、0/100であり、塩素化ポリプロピレンは、バインダー樹脂固形分(100質量%)中、15質量%であった。
この塗料に、艶消し剤として樹脂粒子の代わりに体質顔料を配合し、ディスパーで十分攪拌した。目標60°グロス1.0に調整し、艶消し塗料(X)を得た。結果を表1に示す。
Claims (2)
- アクリル変性塩素化ポリプロピレン(a)、ウレタン樹脂(b)および相溶化剤(c)を含むバインダー樹脂と、
ウレタン樹脂粒子(d)と、
有機溶剤とを含有し、
前記ウレタン樹脂(b)が、前記有機溶剤に可溶であり、
前記相溶化剤(c)が、ガラス転移温度が80〜100℃であり、枝に親水基モノマーからなるポリマー、幹に疎水基モノマーからなるポリマーを有する櫛形ポリマーであり、
前記ウレタン樹脂粒子(d)が、前記有機溶剤に不溶であり、
前記ウレタン樹脂粒子(d)の平均粒子径が、6〜12μmであり、
前記ウレタン樹脂粒子(d)の硬度が、圧縮試験によって粒子の径が10%変形する時の荷重により求められる平均10%強度で0.25〜1.50kgf/mm2 であり、
アクリル変性塩素化ポリプロピレン(a)中のアクリル樹脂(a1)および相溶化剤(c)の合計と、ウレタン樹脂(b)との比率が、アクリル樹脂(a1)、相溶化剤(c)およびウレタン樹脂(b)の合計(100質量%)中、アクリル樹脂(a1)および相溶化剤(c)の合計50〜65質量%、ウレタン樹脂(b)35〜50質量%であり、
アクリル変性塩素化ポリプロピレン(a)中の塩素化ポリプロピレン(a2)の量が、バインダー樹脂(100質量%)中、10〜25質量%であり、
ウレタン樹脂粒子(d)の量が、バインダー樹脂100質量部に対して、25〜40質量部であることを特徴とする艶消し塗料組成物。 - アクリル変性塩素化ポリプロピレン(a)中のアクリル樹脂(a1)のガラス転移温度が、60〜100℃であることを特徴とする請求項1記載の艶消し塗料組成物。
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