JP4870875B2 - High solids coating composition - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な高固形分塗料組成物及びこの組成物を使用した複層塗膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
塗料分野において、大気汚染に対する環境保全及び省資源の観点から、有機溶剤の使用量削減が重要な課題となっている。その対策として、有機溶剤系塗料において、塗料中に含まれる有機溶剤量を減少させて固形分濃度を高くした、いわゆる「高固形分塗料組成物」の開発があげられる。
【０００３】
現在、提案されている高固形分塗料組成物は、水酸基含有樹脂に硬化剤としてメラミン樹脂を配合したものが殆どである。しかしながら、塗料中の固形分濃度を高くするために分子量を小さくして低粘度化にすると、塗膜性能が劣化するという重大な欠陥を有している。一方、低分子量の状態で、塗膜性能維持のために水酸基などの架橋性官能基を多く導入せしめると、これらの官能基間の相互作用により粘度上昇して好ましくないので、官能基を多く導入すると低粘度化が困難となる。又、メラミン樹脂を多量に配合すると加熱硬化時にアルコールなどの副生物を多量に発生するので、塗膜に「ワキ」（発泡）が生じやすいという欠陥を有している。
【０００４】
さらに、屋外で使用される自動車外板部などに塗装したメラミン樹脂を含有する上塗り塗膜は、酸性雨による塗膜のエッチングやシミ状汚れが生じやすく、しかも洗車機によるスリキズも発生しやすいという欠陥を有している。一方、ポリイソシアネート化合物を架橋剤として配合すると、メラミン樹脂に比べそれ自身の粘度が低いものが多く、高固形分化がしやすく、しかも、耐酸性雨性、耐洗車擦り傷性や仕上がり外観（例えば、ツヤ、肉持ち感、鮮映性など）などにすぐれているが、固形分含有率が７０重量％以上の高濃度領域では、硬化せしめた塗膜の硬度性が十分でないという欠陥を有している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、上記した従来の技術の欠陥が解消され、塗料の粘度が低くかつ塗膜性能の低下が認められず、しかも仕上がり外観、塗膜硬度、耐酸性雨及び耐スリキズ性のすぐれた塗膜を形成する新規な高固形分塗料組成物及びこの組成物を使用した複層塗膜の形成方法に関する。鋭意研究の結果、特定の水酸基含有ラクトン変性オリゴマーに、ポリイソシアネート化合物及びメラミン樹脂及びアルコキシシリル基含有化合物を併用し、さらに特定の水酸基含有樹脂を含有せしめることにより、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。
【０００６】
すなわち、本発明によれば、（Ａ）重量平均分子量が１０００以下、かつ水酸基価が２００〜８００の水酸基含有ラクトン変性オリゴマー：５〜３０重量％、（Ｂ）重量平均分子量が１０００〜６０００、かつ水酸基価が５０〜２００の水酸基含有樹脂：５〜５０重量％、（Ｃ）ポリイソシアネート化合物：３０〜７０重量％、（Ｄ）メラミン樹脂：３〜３０重量％及び（Ｅ）アルコキシシリル基含有化合物１〜３０重量からなる組成物を含有することを特徴とする高固形分塗料組成物（以下、「本組成物」という）が提供される。
【０００７】
また、本発明は、1層以上の着色塗膜及び1層以上の透明塗膜からなる複層塗膜において、その最上層の透明塗膜が本組成物により形成されていることを特徴とする複層塗膜形成方法（以下、「本方法」という）を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
まず、本組成物について詳細に説明する。
【０００９】
本組成物は高固形分型塗料組成物であって、塗装時における固形分含有率が、例えば、７０重量％以上、特に７５〜９０重量％の範囲内であることが好ましい。
【００１０】
（Ａ）成分：重量平均分子量が１０００以下、水酸基価が２００〜８００の水酸基含有ラクトン変性オリゴマーである。
【００１１】
（Ａ）成分は、例えば、1分子中に2個以上の水酸基を有する多価水酸基化合物とラクトン類とを開環エステル化反応せしめることによって得ることができる。
【００１２】
多価水酸基化合物は、1分子中に2個以上の水酸基を有する化合物であって、例えば、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，２−ブチレングリコール、２，３−ブチレングリコール、１，２−ヘキサンジオール、１，２−ジヒドロキシシクロヘキサン、ピナコール、長鎖アルキルモノエポキサイドの加水分解物、脂肪族モノグリセリド［例えば、グリセリンモノアセテ−ト（α体）、グリセリンモノステアレート（α体）など］、３−エトキシプロパンー１，２−ジオール、３−フェノキシプロパンー１，２−ジオ−ルなどのα−グリコール；ネオペンチルグリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオ−ル、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオ−ル、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオ−ル、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２−フェノキシプロパン−１，３−ジオール、２−メチル−2−フェニルプロパン−1，３−ジオ−ル、1，３−プロピレングリコ−ル、1，３−ブチレングリコ−ル、ジメチロ−ルプロピン酸、ジメチロ−ルブタン酸、２−エチル−１，３―オクタンジオール、１，３−ジドロキシシクロヘキサン、脂肪族モノグリセリド（例えば、グリセリンモノアセテ−ト（β体）及びグリセリンステアレ−ト（β体）など）などのβ−グリコ−ルなどをあげることができる。
【００１３】
さらに、これらのα−グリコール及びβ−グリコール以外に、１，４−ブタンジオ−ル、１，４−ジヒドロキシシクロヘキサン、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、３−メチルー１，５−ペンタンジオール、１，４−ジメチロ−ルシクロヘキサン、トリシクロデカンジメタノ−ル、２，２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピルー２，２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピオネ−ト（これは、ヒドロキシピバリン酸とネオペンチルグリコ−ルとのエステル化物である）、ビスフェノ−ルＡ、ビスフェノ−ルＦ、ビス（４−ヒドロキシヘキシル）−２，２−プロパン、ビス（４−ヒドロキシヘキシル）メタン、３，９−ビス（１，１−ジメチルー２−ヒドロキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、ジエチレングリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、テトラ以上のポリエチレングリコ−ル、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを共重合してなる両末端に水酸基を有する共重合体、両末端基に水酸基を有する直鎖状ポリエステル、ポリカ−ボネ−トジオ−ル、ジエポキシドのカルボン酸付加物なども多価水酸基化合物として適用できる。
【００１４】
さらに、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ペンタエリスリト−ル、ジペンタエリスリト−ル、ソルビト−ル、マンニット、トリメチロ−ルエタン、トリメチロ−ルプロパン、ジトリメチロ−ルプロパン、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレ−ト、グルコン酸、３個以上の水酸基を含有するポリマ−（３個以上の水酸基を有する例えばポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、ケトン樹脂、フェノ−ル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂のケン化物であるポリビニルアルコ−ル、グルコ−スなどの天然糖類など）なども多価水酸基化合物として適用できる。
【００１５】
また、これらの多価水酸基化合物と多塩基酸とを反応せしめてなる水酸基含有エステル化物又はポリエステル化物；エポキシ基含有化合物又は樹脂にカルボキシル基含有化合物をエステル反応させてなる生成物；エポキシ基含有化合物又は樹脂に水酸基含有化合物をエーテル反応させてなる生成物などのオリゴマ−も多価水酸基化合物として適用できる。
【００１６】
これらの多価水酸基化合物と反応せしめるラクトン類は環内にエステル基（−ＣＯ−Ｏ−）を有する環状化合物であり、環の員数は３〜１０、特に４〜７の範囲内がこのましく、具体的には、例えば、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、エナントラクトン、３−メチル−β−プロピオラクトン、３−メチル−γ−ブチロラクトン、３−メチル−δ−バレロラクトン、３−メチル−ε−カプロラクトン、４−メチル−ε−カプロラクトン、３，３，５−トリメチル−ε−カプロラクトンなどがあげられ、特にε−カプロラクトン、３−メチル−ε−カプロラクトン、４−メチル−ε−カプロラクトンなどが好ましい。
【００１７】
多価水酸基化合物とラクトン類との開環エステル化反応は、それ自体既知の開環エステル化反応により行なうことができる。例えば、反応温度は８０〜１８０℃の範囲内が適しており、この反応を促進するために、テトラアルコキシチタン、有機スズ化合物等の有機金属化合物、ルイス酸、プロトン酸などの触媒を使用することができる、これらの触媒量は、多価水酸基化合物とラクトン類との合計１００重量部あたり、０．００５〜３重量部が適している。
【００１８】
かかる（Ａ）成分自体はすでに公知であり、市販品されており、例えば、「ＴＯＮＥ ０２００ Ｐｏｌｙｏｌ」、「ＴＯＮＥ ０３０１ Ｐｏｌｙｏｌ」、「ＴＯＮＥ ０３０５ Ｐｏｌｙｏｌ」（これらはいずれもユニオンカ−バイド社製、商品名）、「プラクセル２０５」、「プラクセル３０３」、「プラクセル３０５」（これらはいずれもダイセル化学社製、商品名）などがあげられる。
【００１９】
これらの（Ａ）成分である水酸基含有ラクトン変性オリゴマーに関し、重量平均分子量は１０００以下、好ましくは５００〜１０００、水酸基価は２００〜８００、好ましくは３００〜６００の範囲内に包含されていることが必要である。（Ａ）成分の重量平均分子量が１０００より大きくなると高固形分化が困難となり、水酸基価が２００より小さくなると塗膜の硬化性が不十分となり、一方、８００より大きくなると極性が高く、他の成分との相溶性不良に基く塗膜の仕上り外観や硬化性などが低下するので、いずれも好ましくない。
【００２０】
（Ｂ）成分：重量平均分子量が１０００〜６０００、水酸基価が５０〜２００の水酸基含有樹脂であり、具体的には、重量平均分子量及び水酸基価がこのような範囲内に含まれるポリエステル樹脂、アクリル樹脂などが特に好適である。
【００２１】
水酸基含有ポリエステル樹脂は、多塩基酸と多価アルコ−ルとを通常の条件でエステル化反応させることによって製造することができる。
【００２２】
多塩基酸は1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する化合物であり、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘット酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸及びこれらの無水物などがあげられる。
【００２３】
多価アルコ−ルは１分子中に２個以上の水酸基を有する化合物であり、例えば、エチレングリコ−ル、１，２−プロピレングリコ−ル、１，２−ブチレングリコ−ル、２，３−ブチレングリコ−ル、１，２−ヘキサンジオール、１，２−ジヒドロキシシクロヘキサン、３−エトキシプロパン−１，２−ジオール、３−フェノキシプロパン−１，２−ジオ−ルなどのα−グリコ−ル；ネオペンチルグリコ−ル、２−メチル−１，３−プロパンジオ−ル、２−メチル−２，４−ペンタンジオ−ル、３−メチル−１，３−ブタンジオ−ル、２−エチル−１，３−ヘキサンジオ−ル、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオ−ル、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオ−ル、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオ−ル、２−フェノキシプロパン−１，３−ジオ−ル、２−メチル−2−フェニルプロパン−1，３−ジオ−ル、1，３−プロピレングリコ−ル、1，３−ブチレングリコ−ル、２−エチル−１，３―オクタンジオ−ル、１，３−ジドロキシシクロヘキサン、１，４−ブタンジオ−ル、１，４−ジヒドロキシシクロヘキサン、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオ−ル、２，５−ヘキサンジオ−ル、３−メチル−１，５−ペンタンジオ−ル、１，４−ジメチロ−ルシクロヘキサン、トリシクロデカンジメタノ−ル、２，２−ジメチルー３−ヒドロキシプロピル−２，２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピオネ−ト（これは、ヒドロキシピバリン酸とネオペンチルグリコールとのエステル化物である）、ビスフェノ−ルＡ、ビスフェノ−ルＦ、ビス（４−ヒドロキシヘキシル）−２，２−プロパン、ビス（４−ヒドロキシヘキシル）メタン、３，９−ビス（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、ジエチレングリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ペンタエリスリト−ル、ジペンタエリスリト−ル、ソルビト−ル、マンニット、トリメチロ−ルエタン、トリメチロ−ルプロパン、ジトリメチロ−ルプロパン、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレ−トなどがあげられる。
【００２４】
ポリエステル樹脂への水酸基の導入は、例えば1分子中に3個以上の水酸基を有する多価アルコ−ルを併用することにより行なえる。
【００２５】
水酸基含有アクリル樹脂は、例えば、水酸基含有重合性単量体及びアクリル系単量体を含有する重合性単量体成分を通常の方法で共重合せしめることによって製造できる。
【００２６】
水酸基含有重合性単量体は、１分子中に水酸基及び重合性不飽和結合をそれぞれ１個以上有する化合物であり、例えば、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ−ト、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレ−ト、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレ−トなどの炭素数２〜２０のグリコ−ルと（メタ）アクリル酸とのモノエステル化物などがあげられる。また、アクリル系単量体は（メタ）アクリル酸と炭素数１〜２２の１価アルコ−ルとのモノエステル化物であり、例えば、メチルアクリレ−ト、メチルメタクリレ−ト、エチルアクリレ−ト、エチルメタクリレ−ト、プロピルアクリレ−ト、プロピルメタクリレ−ト、ブチルアクリレ−ト、ブチルメタクリレ−ト、ヘキシルアクリレ−ト、ヘキシルメタクリレ−ト、オクチルアクリレ−ト、オクチルメタクリレ−ト、ラウリルアクリレ−ト、ラウリルメタクリレ−ト、２−エチルヘキシルアクリレ−ト、２−エチルヘキシルメタクリレ−ト、シクロヘキシル（メタ）アクリレ−ト、イソボルニル（メタ）アクリレ−トなどがあげられる。
【００２７】
水酸基含有アクリル樹脂の製造にあたり、これらの水酸基含有重合性単量体及びアクリル系単量体以外の、その他の重合性単量体を併用することができる。
【００２８】
その他の単量体として、例えば、メトキシブチルアクリレ−ト、メトキシブチルメタクリレ−ト、メトキシエチルアクリレ−ト、メトキシエチルメタクリレ−トなどの（メタ）アクリル酸と炭素数２〜１８のアルコキシエステル；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレ−ト、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレ−ト、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレ−ト、Ｎ−ｔ−ブチルアミノエチルアクリレ−ト、Ｎ−ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレ−ト、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリレ−ト、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリレ−トなどのアミノアクリル系単量体；アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ−エチルメタクリルアミド、Ｎ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−ブチルメタクリルアミド、Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ジメチルメタクリルアミドなどのアクリルアミド系単量体；グリシジルアクリレ−ト、グリシジルメタクリレ−トなどのグリシジル基含有単量体；アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、メサコン酸及びこれらの無水物やハ−フエステル化物などのカルボキシル基含有重合性単量体；スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、「べオバ９」、「べオバ１０」（いずれも油化シェルエポキシ社製、商品名）、塩化ビニルなどがあげられる。
【００２９】
これらのポリエステル樹脂及びアクリル樹脂などで代表される（Ｂ）成分の重量平均分子量は１０００〜６０００、好ましくは２０００〜５２００、水酸基価は５０〜２００、好ましくは８０〜１５０、そして酸価は１５以下、特に４〜１０の範囲内に包含されている。（Ｂ）成分の重量平均分子量が１０００より小さくなると塗膜物性が低下し、又６０００より大きくなると高固形分化が困難となり、又水酸基価が５０より小さくなると塗膜の硬化性が低下し、２００より大きくなると他の成分との相溶性が劣りそれに基いて塗膜性能が低下するので、いずれも好ましくない。
【００３０】
（Ｃ）成分：ポリイソシアネ−ト化合物
ポリイソシアネ−ト化合物は、1分子中に２個以上の遊離のイソシアネ−ト基（非ブロック）を有する化合物であって、それ自体既知のものが使用できる。例えば、ヘキサメチレンジイソシアネ−ト、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネ−ト、ダイマ−酸ジイソシアネ−ト、リジンジイソシアネ−トなどの脂肪族ポリイソシアネ−ト類；水素添加キシリレンジイソシアネ−ト、シクロヘキシレンジイソシアネ−ト、メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネ−ト）、イソホロンジイソシアネ−トなどの脂環式ポリイソシアネ−ト類；トリレンジイソシアネ−ト、フェニレンジイソシアネ−ト、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネ−ト、キシリレンジイソシアネ−ト、テトラメチルキシリレンジイソシアネ−ト、ナフタレンジイソシアネ−トなどの芳香族ポリイソシアネ−ト類；２−イソシアナトエチル−２，６−ジイソシアナトカプロエ−ト、３−イソシアナトメチル−１，６−ヘキサメチレンジイソシアネ−ト、４−イソシアナトメチル−１，８−オクタメチレンジイソシアネ−ト（通称、トリアミノノナントリイソシアネ−ト）などの３価以上の有機ポリイソシアネ−ト化合物；これらの1分子中に２個以上のイソシアネ−ト基を有するポリイソシアネ−ト化合物の２量体又は３量体；これらの1分子中に２個以上のイソシアネ−ト基を有するポリイソシアネ−ト化合物と多価アルコ−ル、低分子量ポリエステル樹脂又は水などとイソシアネ−ト基過剰の比率でウレタン化反応させてなるプレポリマ−などがあげられる。
【００３１】
（Ｃ）成分において、これらの非ブロックのポリイソシアネ−ト化合物と共に、イソシアネ−ト基がブロックされたブロックポリイソシアネ−ト化合物を併用することができる。
【００３２】
ブロックポリイソシアネ−ト化合物は、上記のポリイソシアネ−ト化合物のイソシアネ−ト基をブロック剤で封鎖した化合物である。ブロック剤として、例えば、フェノ−ル類、オキシム類、ラクタム類、アルコ−ル類、メルカプタン類、マロン酸ジエチル等の活性メチレン化合物などがあげられる。これらのブロックポリイソシアネ−ト化合物の比率は、非ブロックポリイソシアネ−ト化合物との合計量を基準に、５０重量％以下、特に３０重量％以下の範囲が好ましい。
【００３３】
（Ｃ）成分の重量平均分子量は、２０００以下、特に２００〜１０００の範囲内が好ましい。
【００３４】
（Ｄ）成分：メラミン樹脂である。
【００３５】
上記の（Ｃ）成分と共に架橋剤として使用するものであり、メラミンとアルデヒドとの反応によって得られるメチロール化メラミン樹脂があげられる。アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンツアルデヒド等がある。また、このメチロール化メラミン樹脂を適当なアルコ−ルによってエ−テル化したものも使用できる。エ−テル化に用いられるアルコ−ルとしては、例えば、メチルアルコ−ル、エチルアルコ−ル、ｎ−プロピルアルコ−ル、ｉ−プロピルアルコ−ル、ｎ−ブチルアルコ−ル、ｉ−ブチルアルコ−ル、２−エチルブタノ−ル、２−エチルヘキサノ−ルなどの炭素数が１〜１０の１価アルコ−ルがあげられる。（Ｄ）成分の重量平均分子量は１５０〜３０００の範囲内であることが好ましい。
【００３６】
（Ｅ）成分：アルコキシシリル基含有化合物である。
【００３７】
１分子中に１個以上のアルコキシシリル基を有する化合物であり、以下に例示する化合物が好適である。
【００３８】
１）ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシジエチルシラン、ジメトキシジフェニルシラン、ジエトキシジメチルシラン、トリメトキシメチルシラン、トリメトキシエチルシラン、トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシフェニルシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエトシシランなどの非官能性アルコキシシラン化合物、
２）γ―イソシアナートプロピルトリメトキシシラン、γ―イソシアナートプロピルメチルジメトキシシラン、β―（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ―グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ―アミノプロピルトリエトキシシランなどのシランカップリング剤、
３）ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、γ―（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ―（メタ）アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ―（メタ）アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ―（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、β―（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、γ―（メタ）アクリロイルオキシブチルフェニルジメトキシシランなどの重合性不飽和基含有アルコキシシラン化合物、
４）上記１）の非官能性アルコキシシラン化合物、２）のシランカップリング剤及び３）の重合性不飽和基含有アルコキシシラン化合物から選ばれた１又は２種以上のアルコキシシリル基含有化合物を部分縮合したシロキサン結合含有アルコキシシラン化合物、
５）上記の１）〜４）のアルコキシシリル基含有化合物から選ばれた１又は２種以上で変性されたアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂など、
６）上記３）の重合性不飽和基含有アルコキシシラン化合物から選ばれた１又は２種以上、さらに必要に応じてその他の重合性不飽和モノマーを併用してなる重合体。
【００３９】
これらの（Ｅ）成分の重量平均分子量は１５０〜５００００、特に５００〜１００００の範囲内であることが好ましい。
【００４０】
本組成物は、上記の（Ａ）重量平均分子量が１０００以下、水酸基価が２００〜８００の水酸基含有ラクトン変性オリゴマー：５〜３０重量％、好ましくは１０〜２５重量％、（Ｂ）重量平均分子量が１０００〜６０００、水酸基価が５０〜２００の水酸基含有樹脂：５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％、（Ｃ）ポリイソシアネート化合物：３０〜７０重量％、好ましくは４０〜６０重量％、（Ｄ）メラミン樹脂：３〜３０重量％、好ましくは７〜２５重量％及び（Ｅ）アルコキシシリル基含有化合物：１〜３０重量％、好ましくは３〜１５重量％の比率でなる組成物を有機溶剤に配合し、均一に混合することにより調製することができる。これらの配合比率は固形分量比に基くものである。
【００４１】
また、本組成物には、これらの（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）成分に加えて、さらに必要に応じて（Ｆ）硬化触媒及び（又は）（Ｇ）レオロジーコントロール剤を含有せしめることも可能である。
【００４２】
（Ｆ）成分：硬化触媒
これは、上記の（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）成分による塗膜の架橋反応を促進させるのに有用である。具体的には、オクチル酸錫、ジブチル錫ジ（２−エチルヘキサノエート）、ジオクチル錫ジ（２−エチルヘキサノエート）、ジオクチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド、モノブチル錫トリオクテート、２−エチルヘキン酸鉛、オクチル酸亜鉛などの有機錫化合物をあげることができる。さらに、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、ブチルリン酸、オクチルリン酸などの酸、これらの酸のアミン中和物などが好適である。（Ｆ）硬化触媒の使用量は、使用目的により任意に選択できるが、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）成分の合計固形分１００重量部あたり、０．００５〜３重量部、特に０．０１〜３重量部の範囲内が適している。
【００４３】
（Ｇ）成分：レオロジーコントロール剤
この（Ｇ）成分を配合することによって本組成物にチキソトロピー性を付与することができ、これにより、スプレー塗装や静電塗装などの噴霧塗装時に高剪断応力が加わるような場合に十分に粘度が下がり、容易に噴霧塗装作業を行うことができるようになり、一方、被塗面に塗着してからの低剪断応力が加わるような場合には、見かけ上の粘度を高くすることが可能となる。その結果、垂直の被塗面に塗装する場合や、その部分へ塗装後の焼き付け時においてタレ、ハジキ等の塗膜欠陥の発生を防止することができ、仕上り外観の良好な塗膜を形成できるという効果が得られる。このようなレオロジーコントロール剤として、架橋重合体微粒子やポリウレア化合物などがあげられる。
【００４４】
架橋重合体微粒子は、上記の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）成分や有機溶剤などに殆ど又は全く溶解せず、液状の本組成物中に安定に分散しうる内部架橋された粒子状重合体である。
【００４５】
架橋重合体微粒子の具体例としては、水性エマルジョンないしは水性サスペンジョン重合法又は非水分散重合方法によって得られる公知の分子内架橋された微粒子状重合体が使用可能である。このうち水性エマルジョンないしは水性サスペンジョン重合法によって得られる分子内架橋構造を有する微粒子状重合体は、水の蒸発もしくは共沸又は重合体（粒子）の沈殿もしくは凝集等の、物理的ないしは化学的手段によって、固形物の形で分離せしめることもできるし、あるいは、物理的ないしは化学的手段を施すに際して、目的とする架橋重合体微粒子の媒体を、直接、水から他の樹脂や有機溶剤等に置き換えることもできる。
【００４６】
架橋重合体微粒子として、特開平３−６６７７０号公報に開示されているような分子内に少なくとも２個のラジカル重合可能な不飽和基を有する重合性モノマー及びその他のラジカル重合性不飽和モノマーを分子内にアリル基を含有する反応性乳化剤の存在下で乳化重合せしめて得られる架橋重合体微粒子を好適に使用できる。この場合には、分子内に少なくとも２個のラジカル重合可能な不飽和基を有する重合性モノマーにより重合体微粒子が内部架橋されている。
【００４７】
また、架橋重合体微粒子として、ポリ（１２−ヒドロキシステアリン酸）の分子鎖を有し、かつ重合性不飽和二重結合を１分子あたり平均約１個以上有するマクロモノマー（ａ）と、エチレン性不飽和単量体の共重合体であって、溶解性パラメータ（ＳＰ値）が７．５〜９．２であり、かつ１分子あたり平均して約１．０〜約１．５個の重合性不飽和二重結合を有するマクロモノマー（ｂ）との混合物の存在下に、相互に反応して結合することができる相補的官能基をそれぞれ有する少なくとも２種のビニル系単量体を少なくとも０．５重量％含有するビニル系単量体混合物を、マクロモノマー（ａ）、マクロモノマー（ｂ）及び該ビニル系単量体は溶解するが、該ビニル単量体の重合体は実質的に溶解しない有機溶媒中で共重合および架橋反応させてなるゲル重合体微粒子の分散液を使用することができる。該架橋重合体微粒子自体は既知のものであって、特公平６−７０１１０号公報に詳細に開示されている。マクロモノマー（ａ）は、ポリ（１２−ヒドロキシステアリン酸）の末端カルボキシル基にエポキシ基含有重合性不飽和不飽和化合物を付加してなる重合性不飽和基含有反応生成物を、エポキシ基を有する重合性モノマーを含有する重合性不飽和モノマー混合物とグラフト共重合又はブロック共重合させて得られる懸垂エポキシ基含有共重合体に重合性不飽和カルボン酸を付加させて得られる、１分子中に約１〜約１０個の重合性不飽和二重結合を有するマクロモノマーが好適である。特に、マクロモノマー（ａ）は、ポリ（１２−ヒドロキシステアリン酸）の末端カルボキシル基にエポキシ基含有重合性不飽和不飽和化合物を付加してなる１分子中に１個の重合性不飽和二重結合を有するマクロモノマーが好適である。マクロモノマー（ｂ）が重量平均分子量３０００〜２００００、水酸基価４５〜１５０であることが好ましい。相補的官能基の組み合わせが、例えば、エポキシ基／カルボキシル基、アルコキシシリル基／水酸基、エポキシ基／りん酸基、イソシアネート基／水酸基などがあげられる。
【００４８】
これらの架橋性重合体微粒子は、架橋密度が高く、トルエンや酢酸エチルなどのポリマー溶解力の大きい有機溶剤中においても、実質的に、非膨潤性でかつ非融着性であり、しかも有機溶剤を含む本組成物に添加すると、本組成物の粘度を殆ど上昇させることなく、樹脂含有率の高い、つまり高固形分の溶液（分散液）を得ることができる。また、架橋重合体微粒子を配合した本組成物は、微粒子とバインダー樹脂とが共に硬化塗膜を形成する。架橋重合体微粒子の平均粒子径は０．０１〜２μｍ程度、特に０．０５〜０．５の範囲内が適しており、粒径がこの範囲内にあると塗膜のタレ防止効果及び塗膜の仕上り外観が優れている。
【００４９】
さらに、レオロジーコントロール剤（Ｇ）として、ジイソシアネート化合物とベンジルアミンとの反応生成物（特公昭６０−２３７０７号公報参照）（ａ）やポリイソシアネート化合物と1個以上の1級アミノ基を有するアミン化合物との反応生成物からなる固体粒子状のポリウレア化合物（特公平７−８１０９９号公報参照）（ｂ）も使用することができる。
【００５０】
反応生成物（ａ）は、ジイソシアネート化合物とベンジルアミンとを反応せしめることにより得られる。ジイソシアネート化合物は、1分子中に２個のイソシアネート基を有する化合物であり、脂肪族系、環状脂肪族系、芳香族系のものががあげられ、一般に、３〜４０個、好適には４〜２０個の炭素原子を含有しており、このうち、対称的脂肪族系又は環状脂肪族系ジイソシアネート化合物を使用することが好適である。具体的には、テトラメチレンー１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレンー１，６−ジイソシアネート、ω，ω’−ジプロピルエーテルジイソシアネート、チオージプロピルジイソシアネート、シクロヘキシルー１，４−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンー４，４‘−ジイソシアネート、１，５−ジメチル（２，４−ω―ジイソシアネートメチルベンゼン）、１，５−ジメチル（２，４−ω―ジイソシアナトエチルベンゼン）、１，３，５−トリメチル（２，４−ω―ジイソシアナトメチルベンゼン）、１，３，５−トリエチル（２，４−ω―ジイソシアナトメチルベンゼン）、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルジメチルメタンー４，４’−ジイソシアネート、２，４−トルエルジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４−ジイソシアネートなどがあげられる。このうち、ヘキサメチレンー１，６−ジイソシアネート、トルエンジイソシアネートなどが好適である。
【００５１】
ジイソシアネート化合物とベンジルアミンとの反応において、この両成分のいずれかを化学量論的な量に比べて過剰に使用することが好ましく、例えば、ベンジルアミンのアミノ基数のジイソシアネートのイソシアネート基数に対する比は０．７〜１．５の範囲内が好適である。また、この両成分の反応は、例えば、不活性ガス雰囲気中で１０〜１５０℃、特に２０〜８０℃の温度で行なうことが好ましい。また、この反応は不活性溶剤、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、石油エーテルのような脂肪族炭化水素の溶剤中で行なうことが好ましい。また、この反応は、上記の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）成分の存在下で行なうことも可能である。
【００５２】
固体粒子状のポリウレア化合物（ｂ）は、ポリイソシアネート化合物と1個以上の1級アミノ基を有するアミン化合物とを反応せしめることにより調製することができる。
【００５３】
ポリイソシアネート化合物は、1分子中に２個以上のイソシアネート基を有する化合物であり、ポリイソシアネート化合物の単量体及びこれらのイソシアヌレート３量体などが包含される。
【００５４】
ポリイソシアネート化合物の単量体として、３〜２０個、好ましくは５〜１４個、さらに好ましくは８〜１２個の炭素原子を有するポリイソシアネート化合物、例えば、メチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ω，ω゜ジプロピルエーテルジイソシアネート、チオジプロピルジイソシアネート、シクロヘキシル−１，４−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−４，４゜−ジイソシアネート、１，５−ジメチルー２，４−ビス（イソシアナトメチル）−ベンゼン、１，５−ジメチルー２，４−ビス（ω−イソシアナトエチル）―ベンゼン、１，３，５−トリメチルー２，４−ビス（イソシアナトメチル）ベンゼン、１，３，５−トリエチルー２，４−ビス（イソシアナトメチル）ベンゼン、バイエル社のデスモジュール（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）ＴＴの商標で販売されている複素環ジイソシアネート、ジシクロヘキシルジメチルメタン−４，４‘−ジイソシアネート、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート及びジフェニルメタン−４，４‘−ジイソシアネートなどがあげられる。所望により、２種又は３種類の異なったジイソシアネートの複素環３量体を使用してもよい。また、上記複素環トリイソシアネートの混合物を使用することもできる。このうち、ヘキサメチレンジイソシアネートが好ましい。また、これらのポリイソシアネート化合物の単量体のイソシアヌレート３量体化は、既知の方法で行なうことができる。
【００５５】
ポリウレア化合物を作るのに使用する第２成分である好適な第１級アミンの例としては、ベンジルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ｓｅｃ−プロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ｎ−ペンチルアミン、α−メチルブチルアミン、α−エチルプロピルアミン、β−エチルブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリン及びヘキサメチレンジアミンなどがあげられる。これらの第１級アミンは一般に５５個以下の炭素原子、好ましくは１〜２４個、さらに好ましくは１〜１２個の炭素原子を含んでいる。１個以上の１級アミノ基及び１個以上のエーテル及び／又はヒドロキシル基を有するアミンも使用することができ、例えば、エタノールアミン、６−アミノヘキサノール、ｐ−メトキシベンジルアミン、メトキシプロピルアミン、３，４−ジメトキシフェニルエチルアミン、２，５−ジメトキシアニリン、フルフリルアミン、テトラヒドロフルフリルアミン、ビス（３−アミノプロピル）ポリテトラヒドロフラン（約７５０の分子量を有するもの）があげられる。上記アミンの混合物も使用できる。
【００５６】
ポリウレア化合物を作るためのポリイソシアネート化合物と第１級アミンとの反応において、ポリイソシアネート化合物又は第１級アミンの一方を化学量論量より過剰に使用することができる。例えば、第１級アミンのアミノ基数対ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基数の比は０．７から１．５、好ましくは０．９〜１．１とすることができる。
【００５７】
ポリイソシアネート化合物と第１級アミンとの反応は、一般に、反応成分を混合し、必要により温度を高めて任意の選ばれた方法で実施することができる。この反応は１０℃〜１５０℃の温度、さらに好ましくは２０℃〜８０℃の温度で行うことが好ましい。一般に、反応成分は任意の選ばれた方法で混合することができるが、第１級アミンにポリイソシアネート化合物を加えることが望ましく、必要により数段階に分けてもよい。一般にこの反応は溶剤、例えば、アセトン、メチルイソブチルケトン、１―メトキシープロパノールー２、ベンゼン、トルエン、キシレン、又は石油エーテルのような脂肪族炭化水素の存在下で行われる。
【００５８】
（Ｇ）成分量は、使用目的により任意に選択できるが、固形分比で、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）成分の合計１００重量部あたり、１〜２０重量部、特に２〜１０重量部の範囲内が適している。
【００５９】
本組成物は、上記の（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分及び（Ｅ）成分を必須成分とし、さらに必要に応じて（Ｆ）成分及び（又は）（Ｇ）成分を含有せしめることができ、これに加えて、さらにソリッドカラー顔料、メタリック顔料、光干渉顔料、体質顔料、紫外線吸収剤、光安定剤、沈降防止剤、塗面調整剤、その他塗料用添加剤などを含有せしめることも可能であり、これらの成分を有機溶剤に均一に混合することにより本組成物が得られる。
【００６０】
ソリッドカラー顔料としては、例えば、キナクリドンレッド等のキナクリドン系、ピグメントレッド等のアゾ系、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ペリレンレッド等のフタロシアニン系等の有機顔料や酸化チタン、カーボンブラック等の無機顔料があげられ、メタリック顔料としては、例えば、アルミニウム粉、蒸着アルミニウム粉、酸化アルミニウム粉、ニッケル粉、銅粉、真鍮粉、クロム粉等が挙げられ、干渉色顔料としては、真珠光沢状のパールマイカ粉、真珠光沢状の着色パールマイカ粉等を挙げることができる。
【００６１】
本組成物は、有機溶剤型の高固形分塗料組成物として使用され、有機溶剤としては、各種塗料用有機溶剤、例えば、芳香族又は脂肪族炭化水素系溶剤、アルコール系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤等が使用できる。本発明塗料組成物の塗装時における固形分濃度は、７０重量％以上の高固形分であり、好ましくは７５〜９０重量％である。
【００６２】
本組成物は、（Ｃ）ポリイソシアネート化合物を含有しており、このものは室温において（Ａ）成分及び（Ｂ）成分などと比較的容易に反応するので、この（Ｃ）成分は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分とをあらかじめ分離しておく、いわゆる２液型の形態で使用することが好ましい。２液型の場合には、それぞれのグループを使用直前に混合して使用すればよい。この場合、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分以外の成分は、（Ｃ）成分との反応性を考慮して、（Ａ）、（Ｂ）成分側、又は（Ｃ）成分側のいずれかに配合せしめるか、又は第3成分とすることも可能である。
【００６３】
本組成物は、塗装時の固形分濃度が７０重量％以上であっても塗装可能な低粘度であるため、エアレススプレー、エアスプレー、回転霧化式塗装法などによって容易に塗装することができる。これらの塗装は静電を印加して行ってもよい。本組成物は、これらの塗装方法による微粒化に優れており、平滑性、鮮映性、肉持感に優れた塗膜を形成することができる。
【００６４】
また、本組成物は、例えば３０〜８０℃、好ましくは４０〜６０℃に加温してから塗装することも可能である。加温方法として、（Ａ）、（Ｂ）成分を含有する組成物（ｉ）と（Ｃ）成分を含有する組成物（ｉｉ）をそれぞれ加温してから混合する、組成物（ｉ）のみを加温してから組成物（ｉｉ）を混合する、組成物（ｉｉ）のみを加温してから組成物（ｉ）を混合する、組成物（ｉ）と組成物（ｉｉ）とを混合してから加温する、の４通りがあげられる。この加温により、本組成物のポットライフが更に短くなることがあるので、加温してから２液混合装置（例えば、ＧＲＡＣＯ社製、Precision Mix ）を用いて均一に混合することにより、ポットライフの問題を回避するとは可能である。例えば、この装置のＡ液タンクに組成物（ｉ）を、Ｂ液タンクに組成物（ｉｉ）をそれぞれ仕込み、Ａ液タンクを５５℃に加温する。その際、Ｂ液タンクは室温のままである。そして、２液混合装置を使用して、組成物（ｉ）と組成物（ｉｉ）とを混合すると４０℃の液温度とすることができる。この場合、組成物（ｉ）と組成物（ｉｉ）の加温を逆に行なってもよい。このように加温すると塗装時における本組成物の粘度を低くすることができ、その結果、高固形分塗料としての本組成物の塗装性がさらに向上させることができる。
【００６５】
本組成物は、クリヤ塗料として、また、着色顔料、メタリック顔料、干渉色顔料などの各種顔料を配合してソリッドカラー塗料、メタリック塗料、干渉色塗料として使用することができる。特に、本組成物は、耐酸性、耐擦り傷性、仕上り外観（例えば、ツヤ、肉持感、鮮映性）などに優れた硬化塗膜を形成することができるので、少なくとも１種の着色塗料及び少なくとも１種のクリヤ塗料を順次塗装して複層塗膜を形成する方法における最上層のクリヤ塗料として、本組成物を使用するのに適している。
【００６６】
次に、本方法、すなわち、1層以上の着色塗膜及び1層以上の透明塗膜からなる複層塗膜であって、その最上層の透明塗膜が本組成物により形成されていることを特徴とする複層塗膜形成方法について説明する。
【００６７】
本方法により、複層塗膜を形成するにあたり、最上層のクリヤ塗料として本組成物を使用する方法として、例えば以下に述べる方法があげられる。
【００６８】
方法ａ：着色塗料及びクリヤ塗料を順次塗装する２コート方式において、クリヤ塗料として本組成物を使用する塗装方法。
【００６９】
方法ｂ：着色塗料、第１クリヤ塗料及び第２クリヤ塗料を順次塗装する３コート方式において、第２クリヤ塗料として本組成物を使用する塗装方法。
【００７０】
方法ｃ：第１着色塗料、第２着色塗料及びクリヤ塗料を順次塗装する３コート方式において、クリヤ塗料として本組成物を使用する塗装方法。
【００７１】
これらの方法ａ、ｂ及びｃについて、さらに詳細に説明する。
【００７２】
上記方法ａにおいて、着色塗料としては、ソリッドカラー塗料、メタリック塗料及び干渉色塗料が包含される。
【００７３】
上記着色塗料において、樹脂成分は、例えば架橋性官能基（例えば、水酸基、エポキシ基、カルボキシル基、アルコキシシリル基など）を有するアクリル樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂などの少なくとも１種の基体樹脂と、基体樹脂を架橋硬化させるためのアルキルエーテル化したメラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、ブロックされていてもよいポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、カルボキシル基含有化合物などの少なくとも１種の架橋剤成分とからなり、該両成分の合計重量を基準にして、基体樹脂は５０〜９０％、架橋剤成分は５０〜１０％の比率で併用することが好ましい。着色塗料には、前記本発明塗料組成物に配合できる公知の顔料として挙げた、着色顔料、メタリック顔料、干渉色顔料などの顔料が配合される。これらの顔料は、単独で又は２種以上併用して使用することができる。また、着色塗料は、有機溶剤系であっても水系のいずれであってもよい。
【００７４】
方法ａは、自動車用などの金属製もしくはプラスチック製の被塗物に直接、又はカチオン電着塗料などの下塗塗料及び必要に応じて中塗り塗料を塗装し、硬化させた後、上記着色塗料を、エアレススプレー、エアスプレー、回転霧化塗装（これらは静電印加していてもよい）などの方法によって膜厚が硬化膜厚で約１０〜５０μｍとなるように塗装し、約１００〜１８０℃、好ましくは約１２０〜１６０℃で約１０〜４０分間加熱して硬化させてから、又は硬化させずに室温で数分間放置もしくはプレヒートしてから、本組成物からなるクリヤ塗料を同様の塗装方法によって膜厚が硬化膜厚で約１０〜７０μｍになるように塗装し、約１００〜１８０℃、好ましくは約１２０〜１６０℃で約１０〜４０分間加熱して架橋硬化させることからなる、２コート１ベーク方式（２Ｃ１Ｂ）又は２コート２ベーク方式（２Ｃ２Ｂ）により行うことができる。
【００７５】
方法ｂにおいて、着色塗料としては、方法ａの項で説明した着色塗料と同様のものを使用することができる。また、第１クリヤ塗料は、透明塗膜形成用塗料であり、着色塗料から顔料の殆どもしくはすべてを除去してなる塗料（本料組成物であってもよい）を使用することができる。そして、第２クリヤ塗料として、本組成物からなるクリヤ塗料を使用する。方法ｂは、方法ａと同様の工程にて、着色塗料を塗装し硬化させてから、又は硬化させずに室温で数分間放置もしくはプレヒートしてから、着色塗膜上に第１クリヤ塗料を同様に塗装方法により膜厚が硬化膜厚で約１０〜５０μｍになるように塗装し、約１００〜１８０℃、好ましくは約１２０〜１６０℃で約１０〜４０分間加熱して硬化させてから、又は硬化させずに室温で数分間放置もしくはプレヒートしてから、本組成物からなる第２クリヤ塗料を同様の塗装方法によって膜厚が硬化膜厚で約１０〜５０μｍになるように塗装し、約１００〜１８０℃、好ましくは約１２０〜１６０℃で約１０〜４０分間加熱して硬化させることからなる、３コート１ベーク方式（３Ｃ１Ｂ）、３コート２ベーク方式（３Ｃ２Ｂ）又は３コート３ベーク方式（３Ｃ３Ｂ）により行うことができる。
【００７６】
方法ｃにおいて、第１着色塗料としては、方法ａの項で説明した着色塗料と同様のものを使用することができる。第２着色塗料としては、第１着色塗料の塗面に塗装するものであり、該第２着色塗料塗膜を通して第１着色塗料塗面の色調（ソリッドカラー、メタリック色、干渉色）が視認できる程度の小さい隠蔽性を有している着色透明塗料が使用される。したがって、該第２着色塗料膜の隠蔽性は、第１着色塗料膜の隠蔽性より通常小さい。該第２着色塗料膜の上にクリヤ塗料が塗装されるが、このクリヤ塗料は、透明塗膜形成用塗料であり、本組成物が使用される。方法ｃは、方法ａと同様の工程にて、着色塗料として第１着色塗料を塗装し硬化させてから、又は硬化させずに室温で数分間放置もしくはプレヒートしてから、第１着色塗膜上に第２着色塗料を膜厚が硬化膜厚で約１０〜５０μｍになるように塗装し、約１００〜１８０℃、好ましくは約１２０〜１６０℃で約１０〜４０分間加熱して硬化させてから、又は硬化させずに室温で数分間放置もしくはプレヒートしてから、本組成物からなるクリヤ塗料を同様の塗装方法によって膜厚が硬化膜厚で約１０〜５０μｍになるように塗装し、約１００〜１８０℃、好ましくは約１２０〜１６０℃で約１０〜４０分間加熱して硬化させることからなる、３コート１ベーク方式（３Ｃ１Ｂ）、３コート２ベーク方式（３Ｃ２Ｂ）又は３コート３ベーク方式（３Ｃ３Ｂ）により行うことができる。
【００７７】
【発明の効果】
本発明は、環境保全及び省資源の観点から、有機溶剤の使用量を削減して固形分濃度を高くしたいわゆる高固形分塗料組成物に関する。特に、上記の（Ａ）重量平均分子量が１０００以下、かつ水酸基価が２００〜８００の水酸基含有ラクトン変性オリゴマー：５〜３０重量％、（Ｂ）重量平均分子量が１０００〜６０００、かつ水酸基価が５０〜２００の水酸基含有樹脂：５〜５０重量％、（Ｃ）ポリイソシアネート化合物：３０〜７０重量％、（Ｄ）メラミン樹脂：３〜３０重量％及び（Ｅ）アルコキシシリル基含有化合物：１〜３０重量％からなる組成物を含有する高固形分塗料組成物（本組成物）は、塗膜性能を何ら劣化させることなく、高固形分化が可能となった。塗膜に「ワキ」（発泡）などが生じることなく、さらに、自動車用の最上層上塗り塗膜として、酸性雨による塗膜のエッチングやシミ状汚れなどの発生を防止することができ、しかも洗車機によるスリキズ発生も殆ど認められないという効果を有している。
【００７８】
【実施例】
以下に、本発明に関する実施例及び比較例について説明をする。部及び％はいずれも重量に基いており、また塗膜の厚さは硬化塗膜についてである。
【００７９】
１．試料の調製
１）（Ａ）成分
（Ａ−１）：攪拌器、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を備えた反応装置に、トリメチロールプロパン４００部、２−ブチルー２−エチルー１，３−プロパンジオール１００部、ε−カプロラクトン５２０部及びジブチル錫ジラウレート０．２部を仕込み、反応容器内の窒素置換を行ない、１６０℃で８時間攪拌しながら保持することにより、カプロラクトン変性オリゴマーを得た。このものの固形分含有率は９３%、ガードナー粘度（２０℃）ＸＹ、水酸基価５６０ｍｇＫＯＨ／ｇ、数平均分子量５５０、重量平均分子量６５０であった。
【００８０】
２）（Ｂ）成分
（Ｂ−１）：攪拌器、冷却器、温度制御装置、窒素導入管及び滴下ロートを備えた反応装置に、エチル−３−エトキシプロピオネ−ト６１６部を仕込み、反応容器内の窒素置換を行ない、加熱して１５０℃に保持した。この中に、スチレン２２０部、イソブチルメタクリレート８８０部、ブチルアクリレート２４２部、２−エチルヘキシルアクリレート３３０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４１８部、２−ヒドロキシエチルアクリレート８８部、アクリル酸２２部及びアゾビスイソブチロニトリル２２０部からなる混合物を５時間かけて滴下した。滴下終了後、１５０℃で３０分間熟成し、固形分含有率６９％、ガードナー粘度（２０℃）ＰＱのアクリル樹脂溶液（Ｂ−１）を得た。得られたアクリル樹脂（固形分）の水酸基価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価７．２ｍｇＫＯＨ／ｇ、数平均分子量２０５０、重量平均分子量３０７０であった。
【００８１】
（Ｂ−２）：攪拌器、冷却器、温度制御装置、窒素導入管及び滴下ロートを備えた反応装置に、エチル−３−エトキシプロピオネ−ト６１６部を仕込み、反応容器内の窒素置換を行ない、加熱して１５０℃に保持した。この中に、スチレン２２０部、イソブチルメタクリレート８８０部、ブチルアクリレート３３０部、２−エチルヘキシルアクリレート３３０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４１８部、アクリル酸２２部及びアゾビスイソブチロニトリル１５４部からなる混合物を５時間かけて滴下した。滴下終了後、１５０℃で３０分間熟成し、固形分含有率６９％、ガードナー粘度（２０℃）Ｔのアクリル樹脂溶液（Ｂ−２）を得た。得られたアクリル樹脂（固形分）の水酸基価８２ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価７．３ｍｇＫＯＨ／ｇ、数平均分子量３２２０、重量平均分子量５１６０であった。
【００８２】
（Ｂ−３）：攪拌器、冷却器、温度制御装置、窒素導入管及び滴下ロートを備えた反応装置に、エチル−３−エトキシプロピオネ−ト６１６部を仕込み、反応容器内の窒素置換を行ない、加熱して１３５℃に保持した。この中に、スチレン２２０部、イソブチルメタクリレート８８０部、ブチルアクリレート３３０部、２−エチルヘキシルアクリレート３３０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４１８部、アクリル酸２２部及びアゾビスイソブチロニトリル８８部からなる混合物を４時間かけて滴下した。滴下終了後、１３５℃で１時間熟成し、固形分含有率７０％、ガードナー粘度（２０℃）Ｚのアクリル樹脂溶液（Ｂ−３）を得た。得られたアクリル樹脂（固形分）の水酸基価８２ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価７．６ｍｇＫＯＨ／ｇ、数平均分子量５２７０、重量平均分子量１０８００であった。（比較用）
３）（Ｇ）成分
（Ｇ−１）：１２−ヒドロキシステアリン酸をトルエン還流下でメタンスルホン酸を触媒として脱水縮合してなる樹脂酸価３０で、数平均分子量約１８００の自己縮合ポリエステル樹脂の末端カルボキシル基に、ジメチルアミノエタノールを触媒として、グリシジルメタクリレートを付加して重合性二重結合を導入して、マクロモノマー（ａ）を得た。このものの固形分含有率は７０％であり、1分子あたり重量平均分子量に基づき約1個の重合性二重結合を有していた。
【００８３】
一方、フラスコに酢酸ブチル１７４部を入れ加熱還流し、この中に、７０％マクロモノマー（ａ）溶液２９７部、メチルメタクリレート１９５．９部、グリシジルメタクリレート１８．５部、キシレン１６３．０部、２，２−アゾビスイソブチロニトリル９．６部からなる混合物を３時間かけて均一速度で滴下し、さらに２時間熟成した。ついで、ｐ−ｔ−ブチルカテコール０．０５部、メタクリル酸３．８部、ジメチルアミノエタノール０．５部からなる混合物をフラスコ中に加えて樹脂酸価が０．５になるまで１４０℃で約5時間反応を行ない、固形分含有率５０％のマクロモノマー（ｂ）を得た。得られたマクロモノマー（ｂ）は、ポリ１２−ヒドロキシステアリン酸による第1のセグメントと、メチルメタクリレートとグリシジルメタクリレートの共重合体による第2のセグメントとを有するグラフトポリマーであって、１分子中に平均４個の重合性不飽和二重結合を有していた。
【００８４】
他方、フラスコにキシレン１５３部を入れ１２５℃に加熱してから、２−エチルヘキシルアクリレート５０部、ｎ−ブチルアクリレート２３部、２−ヒドロキシエチルアクリレート２５部、アクリル酸２部、ｔ−ブチルパーオクトエート４．５部からなる混合物を４時間かけて滴下し、その後、２時間熟成を行なった。得られたアクリル樹脂ワニスは固形分含有率６５％、数平均分子量７０００であった。このアクリル樹脂ワニス１００部に、グリシジルメタクリレート２部、４−ｔ−ブチルピロカテコール０．０１部、テトラブチルアンモニウムブロミド０．１５部を加えて１１５℃で７時間攪拌し、共重合二重結合を分子中に導入してマクロモノマー（ｃ）を得た。マクロモノマー（ｃ）における導入二重結合の数は１分子あたり重量平均分子量に基き約１．０個で、ＳＰ値は８．７０、水酸基価は１２１ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
【００８５】
フラスコにヘプタン１９０、５０％マクロモノマー（ｂ）溶液２０部、６５％マクロモノマー（ｃ）溶液２３部を仕込み、還流温度にて、５０％マクロモノマー（ｂ）溶液２０部、６５％マクロモノマー（ｃ）溶液２３部、メチルメタクリレート５０部、２−ヒドロキシエチルアクリレート５０部、グリシジルメタクリレート１．５部、メタクリル酸０．８部、２，２‘−アゾビスイソブチロニトリル２部からなる混合物を５時間要して滴下し、続いて２時間熟成した。ついで、ジメチルアミノエタノール０．１部を加え、さらに4時間熟成を行なって重合体微粒子の非水分散液を得た。得られた分散液は固形分含有率４０％の白色分散液で、粒子の粒径は約１６０ｎｍ（ピーク粒子径）であった。粒子径はコールタール社の「ＣＯＵＬＴＥＲ N４型サブミクロン粒子分析装置」により測定した。また、この粒子はアセトン、酢酸エチル、キシレンなどの有機溶剤に不溶でった。
【００８６】
２．実施例及び比較例
上記の成分を使用し、表１に記載した比率で混合し、高固形分型塗料を得た。（Ａ）〜（Ｇ）成分の配合量はいずれも固形分比である。固形分含有率は、塗装時におけるものである。これらを下記性能試験に供した。結果を表２に示す。
【００８７】
【表１】
（注１）「ＴＯＮＥ０３０１Polyol」：ユニオンカーバイド社製、商品名、ラクトン変性オリゴマー。重量平均分子量７００、水酸基価約５６１ｍｇＫＯＨ／ｇ。
【００８９】
（注２）「デスモジュールN３３００」：住友バイエルウレタン社製、商品名、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートタイプ。
【００９０】
（注３）「LT１」：協和醗酵社製、商品名、２−イソシアナトエチル−２，６−ジイソシアナトカプロエート。重量平均分子量約２６７。
【００９１】
（注４）「サイメル３２５」：三井サイアナミド社製、商品名、イミノ型メラミン樹脂。
【００９２】
（注５）「サイメル３０３」：三井サイアナミド社製、商品名、完全アルキル型メラミン樹脂。
【００９３】
（注６）アルコキシシリル基含有化合物：アルコキシシリル基含有ビニルモノマー（「ＫＢＭ５０３」、信越化学社製、商品名）及びヒドロキシエチルメタクリレートを含有する重合性単量体成分を共重合せしめてなる重合体であり、重量平均分子量３０００、水酸基価８２ｍｇＫＯＨ／ｇである。
【００９４】
（注７）「N5543」：米国、キングインダストリイズ社製、商品名、ドデシルベンゼンスルホン酸のアミン中和物溶液。
【００９５】
（注８）「Ｓcat 24」：三共有機合成社製、商品名、錫触媒。
【００９６】
（注９）「Setalux C-7176VB-60」：アクゾ社製、商品名、レオロジー調整剤。ポリウレア化合物。非水分散液。
【００９７】
【表２】
（注１０）仕上り性：試験塗板の塗面外観を目視にて判定した。○は平滑性、ツヤ、鮮映性が良好で異常が認められない、△は平滑性、ツヤ、鮮映性のいずれかがやや劣る、×は平滑性、ツヤ、鮮映性のいずれかが顕著に劣ることを示す。
【００９９】
（注１１）硬度：試験塗板の複層塗膜のツーコン硬度（２０℃）を意味する。
【０１００】
（注１２）耐擦り傷性：試験塗板の塗面に、磨き砂（ダルマクレンザー）を水で固練りして載せ、その上を試験機端子で押さえ０．５Ｋｇの荷重をかけて、２５往復した後、目視にて評価した。◎は塗面にツヤなどの変化が全く認められない、○は塗面のツヤに変化がごくわずか認められる、△はツヤビケが少し認められる、×はツヤビケが著しく認められることを示す。
【０１０１】
（注１３）耐酸性：試験板の複層塗膜面に３０％の硫酸水溶液０．４ｃｃをスポット状に滴下し、熱風乾燥機にて６０℃で１５分間加熱してから水洗し、塗面を目視評価した。◎は塗面に変化が全く認められない、○は塗面にスポット跡がごくわずか認められる、△はスポット跡が少し認められる、×はスポット跡にシミ、白化又はフクレがが著しく認められることを示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel high solid content coating composition and a method for forming a multilayer coating film using this composition.
[0002]
[Prior art and problems]
In the paint field, reduction of the amount of organic solvent used is an important issue from the viewpoint of environmental conservation and resource saving against air pollution. As a countermeasure, in organic solvent-based paints, development of a so-called “high solid content paint composition” in which the solid content concentration is increased by reducing the amount of organic solvent contained in the paint.
[0003]
At present, most of the proposed high solid content coating compositions are obtained by blending a hydroxyl group-containing resin with a melamine resin as a curing agent. However, when the molecular weight is decreased to lower the viscosity in order to increase the solid content concentration in the coating material, there is a serious defect that the coating film performance deteriorates. On the other hand, if a large number of crosslinkable functional groups such as hydroxyl groups are introduced to maintain the coating film performance in a low molecular weight state, the viscosity increases due to the interaction between these functional groups. Then, it becomes difficult to lower the viscosity. In addition, when a large amount of melamine resin is blended, a by-product such as alcohol is generated in a large amount at the time of heat-curing, so that there is a defect that “peel” (foaming) tends to occur in the coating film.
[0004]
Furthermore, the top coat film containing melamine resin painted on the outer panel of automobiles used outdoors is prone to etching of the paint film due to acid rain and stains, and it is also likely to cause scratches from the car wash machine. Has a defect. On the other hand, when a polyisocyanate compound is blended as a cross-linking agent, the viscosity of the polyisocyanate compound is often lower than that of the melamine resin, and it is easy to cause high solid differentiation. It is excellent in gloss, feeling of flesh, sharpness, etc., but has a defect that the hardness of the cured coating is not sufficient in a high concentration region where the solid content is 70% by weight or more. Yes.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned deficiencies in the prior art, the paint viscosity is low and the coating performance is not deteriorated, and the finished appearance, coating hardness, acid rain resistance and scratch resistance are excellent. The present invention relates to a novel high solid content coating composition for forming a coated film and a method for forming a multilayer coating film using the composition. As a result of earnest research, it was found that the purpose can be achieved by combining a specific hydroxyl group-containing lactone-modified oligomer with a polyisocyanate compound, a melamine resin, and an alkoxysilyl group-containing compound, and further incorporating a specific hydroxyl group-containing resin. The invention has been completed.
[0006]
That is, according to the present invention, (A) a hydroxyl group-containing lactone-modified oligomer having a weight average molecular weight of 1000 or less and a hydroxyl value of 200 to 800: 5 to 30% by weight, (B) a weight average molecular weight of 1000 to 6000, and Hydroxyl group-containing resin having a hydroxyl value of 50 to 200: 5 to 50% by weight, (C) polyisocyanate compound: 30 to 70% by weight, (D) melamine resin: 3 to 30% by weight, and (E) an alkoxysilyl group-containing compound A high solid content coating composition (hereinafter referred to as “the present composition”) characterized by containing a composition consisting of 1 to 30% by weight is provided.
[0007]
Further, the present invention is characterized in that, in a multilayer coating film comprising one or more colored coating films and one or more transparent coating films, the uppermost transparent coating film is formed of the present composition. The present invention provides a method for forming a multilayer coating film (hereinafter referred to as “the present method”).
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the composition will be described in detail.
[0009]
The present composition is a high solid content coating composition, and the solid content at the time of coating is, for example, preferably 70% by weight or more, particularly preferably in the range of 75 to 90% by weight.
[0010]
Component (A): A hydroxyl group-containing lactone-modified oligomer having a weight average molecular weight of 1000 or less and a hydroxyl value of 200 to 800.
[0011]
The component (A) can be obtained, for example, by subjecting a polyhydric hydroxyl group compound having two or more hydroxyl groups in one molecule and a lactone to a ring-opening esterification reaction.
[0012]
The polyvalent hydroxyl compound is a compound having two or more hydroxyl groups in one molecule, for example, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,2-butylene glycol, 2,3-butylene glycol, 1, 2-hexanediol, 1,2-dihydroxycyclohexane, pinacol, hydrolyzate of long-chain alkyl monoepoxide, aliphatic monoglyceride [for example, glycerin monoacetate (α form), glycerin monostearate (α form), etc.] Α-glycols such as 3-ethoxypropane-1,2-diol and 3-phenoxypropane-1,2-diol; neopentyl glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl -2,4-pentanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 2-ethyl-1,3-hexa Diol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2-phenoxy Propane-1,3-diol, 2-methyl-2-phenylpropane-1,3-diol, 1,3-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, dimethylolpropionic acid, dimethylo- Rubutanoic acid, 2-ethyl-1,3-octanediol, 1,3-didoxycyclohexane, aliphatic monoglycerides (eg, glycerin monoacetate (β form) and glycerin stearate (β form)), etc. Β-glycol and the like.
[0013]
In addition to these α-glycol and β-glycol, 1,4-butanediol, 1,4-dihydroxycyclohexane, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2,5-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,4-dimethylolcyclohexane, tricyclodecane dimethanol, 2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl-2,2-dimethyl-3-hydroxypropionone (Which is an esterified product of hydroxypivalic acid and neopentyl glycol), bisphenol A, bisphenol F, bis (4-hydroxyhexyl) -2,2-propane, bis (4- Hydroxyhexyl) methane, 3,9-bis (1,1-dimethyl-2-hydroxyethyl) -2,4,8,10-teto Raoxaspiro [5,5] undecane, diethylene glycol, triethylene glycol, tetra- or higher polyethylene glycol, a copolymer having hydroxyl groups at both ends obtained by copolymerizing ethylene oxide and propylene oxide, both ends A linear polyester having a hydroxyl group in the group, a polycarbonate diol, a carboxylic acid adduct of diepoxide and the like can also be applied as the polyvalent hydroxyl compound.
[0014]
Further, glycerin, diglycerin, triglycerin, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitol, mannitol, trimethylolethane, trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate -Polymers containing 3 or more hydroxyl groups (eg polyester resins, polyether resins, acrylic resins, ketone resins, phenol resins, epoxy resins, urethane resins, polymers having 3 or more hydroxyl groups) Polyvinyl alcohol which is a saponified product of vinyl acetate resin, natural sugars such as glucose, etc.) can also be applied as the polyvalent hydroxyl compound.
[0015]
In addition, a hydroxyl group-containing esterified product or a polyester product obtained by reacting these polyvalent hydroxyl compounds with a polybasic acid; an epoxy group-containing compound or a product obtained by esterifying a carboxyl group-containing compound with a resin; an epoxy group-containing compound Alternatively, an oligomer such as a product obtained by ether reaction of a hydroxyl group-containing compound with a resin can also be applied as the polyvalent hydroxyl compound.
[0016]
Lactones that react with these polyhydric hydroxyl compounds are cyclic compounds having an ester group (—CO—O—) in the ring, and the number of ring members is preferably in the range of 3 to 10, particularly 4 to 7. Specifically, for example, β-propiolactone, γ-butyrolactone, δ-valerolactone, ε-caprolactone, enanthlactone, 3-methyl-β-propiolactone, 3-methyl-γ-butyrolactone, 3- Examples include methyl-δ-valerolactone, 3-methyl-ε-caprolactone, 4-methyl-ε-caprolactone, 3,3,5-trimethyl-ε-caprolactone, and particularly ε-caprolactone, 3-methyl-ε- Caprolactone, 4-methyl-ε-caprolactone and the like are preferable.
[0017]
The ring-opening esterification reaction between the polyvalent hydroxyl compound and the lactone can be carried out by a ring-opening esterification reaction known per se. For example, the reaction temperature is suitably in the range of 80 to 180 ° C., and a catalyst such as an organometallic compound such as tetraalkoxytitanium or organotin compound, a Lewis acid, or a protonic acid is used to promote this reaction. A suitable amount of these catalysts is 0.005 to 3 parts by weight per 100 parts by weight of the total of the polyvalent hydroxyl compound and the lactone.
[0018]
The component (A) itself is already known and is commercially available, for example, “TONE 0200 Polyol”, “TONE 0301 Polyol”, “TONE 0305 Polyol” (all of which are manufactured by Union Carbide Corporation, trade names) ), “Plaxel 205”, “Plaxel 303”, “Plaxel 305” (all of which are manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.).
[0019]
Regarding the hydroxyl group-containing lactone-modified oligomer as the component (A), the weight average molecular weight is 1000 or less, preferably 500 to 1000, and the hydroxyl value is within the range of 200 to 800, preferably 300 to 600. is necessary. When the weight average molecular weight of the component (A) is greater than 1000, high solid differentiation becomes difficult, and when the hydroxyl value is less than 200, the curability of the coating film is insufficient. Since the finished appearance, curability, etc. of the coating film based on poor compatibility with the resin are reduced, neither is preferable.
[0020]
Component (B): a hydroxyl group-containing resin having a weight average molecular weight of 1000 to 6000 and a hydroxyl value of 50 to 200, specifically, a polyester resin or an acrylic resin having a weight average molecular weight and a hydroxyl value within such a range. Resins and the like are particularly suitable.
[0021]
The hydroxyl group-containing polyester resin can be produced by esterifying a polybasic acid and a polyhydric alcohol under ordinary conditions.
[0022]
A polybasic acid is a compound having two or more carboxyl groups in one molecule, such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid. Examples thereof include acid, het acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid and anhydrides thereof.
[0023]
The polyhydric alcohol is a compound having two or more hydroxyl groups in one molecule. For example, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,2-butylene glycol, 2,3- Α-glycols such as butylene glycol, 1,2-hexanediol, 1,2-dihydroxycyclohexane, 3-ethoxypropane-1,2-diol, 3-phenoxypropane-1,2-diol; Neopentyl glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 2-ethyl-1,3 Hexanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol -Lu, 2-fu Noxypropane-1,3-diol, 2-methyl-2-phenylpropane-1,3-diol, 1,3-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, 2-ethyl-1 , 3-octanediol, 1,3-didoxycyclohexane, 1,4-butanediol, 1,4-dihydroxycyclohexane, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2,5-hexanediol -L, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,4-dimethylolcyclohexane, tricyclodecane dimethanol, 2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl-2,2-dimethyl-3- Hydroxypropionate (which is an esterified product of hydroxypivalic acid and neopentyl glycol), bisphenol A, bisphenol F, bis (4 Hydroxyhexyl) -2,2-propane, bis (4-hydroxyhexyl) methane, 3,9-bis (1,1-dimethyl-2-hydroxyethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5 , 5] undecane, diethylene glycol, triethylene glycol, glycerin, diglycerin, triglycerin, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitol, mannitol, trimethylolethane, trimethylolpropane , Ditrimethylolpropane, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate and the like.
[0024]
Introduction of a hydroxyl group into a polyester resin can be performed by using, for example, a polyhydric alcohol having 3 or more hydroxyl groups in one molecule.
[0025]
The hydroxyl group-containing acrylic resin can be produced, for example, by copolymerizing a polymerizable monomer component containing a hydroxyl group-containing polymerizable monomer and an acrylic monomer by an ordinary method.
[0026]
The hydroxyl group-containing polymerizable monomer is a compound having at least one hydroxyl group and one polymerizable unsaturated bond in one molecule, such as hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, Examples thereof include monoesterified products of glycol having 2 to 20 carbon atoms such as hydroxybutyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid. The acrylic monomer is a monoesterified product of (meth) acrylic acid and a monovalent alcohol having 1 to 22 carbon atoms, such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl. Methacrylate, Propyl acrylate, Propyl acrylate, Butyl acrylate, Butyl methacrylate, Hexyl acrylate, Hexyl methacrylate, Octyl acrylate, Octyl methacrylate Lauryl acrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate and the like.
[0027]
In production of the hydroxyl group-containing acrylic resin, other polymerizable monomers other than these hydroxyl group-containing polymerizable monomers and acrylic monomers can be used in combination.
[0028]
Other monomers include, for example, (meth) acrylic acid such as methoxybutyl acrylate, methoxybutyl methacrylate, methoxyethyl acrylate, methoxyethyl methacrylate, and 2 to 18 carbon atoms. Alkoxy ester; N, N-dimethylaminoethyl acrylate, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, N, N-diethylaminoethyl acrylate, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, N -Aminoacryl such as t-butylaminoethyl acrylate, Nt-butylaminoethyl methacrylate, N, N-dimethylaminopropyl acrylate, N, N-dimethylaminopropyl methacrylate Monomers: acrylamide, methacrylamide, N-methylacrylamide, N-methylmethacrylamide, -Acrylamide monomers such as ethylacrylamide, N-ethylmethacrylamide, N-butylacrylamide, N-butylmethacrylamide, N-dimethylacrylamide, N-dimethylmethacrylamide; glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate Glycidyl group-containing monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, mesaconic acid and their anhydrides and half-esterified monomers such as styrene, α -Methylstyrene, vinyltoluene, acrylonitrile, vinyl acetate, "Beova 9", "Beova 10" (both manufactured by Yuka Shell Epoxy, trade name), vinyl chloride and the like.
[0029]
The weight average molecular weight of the component (B) represented by these polyester resins and acrylic resins is 1000 to 6000, preferably 2000 to 5200, the hydroxyl value is 50 to 200, preferably 80 to 150, and the acid value is 15 or less. In particular within the range of 4-10. When the weight average molecular weight of the component (B) is less than 1000, the physical properties of the coating film are deteriorated. When the weight average molecular weight is more than 6000, highly solid differentiation is difficult. When the hydroxyl value is less than 50, the curability of the coating film is decreased. If it is larger, the compatibility with other components is inferior and the performance of the coating film is lowered based on this.
[0030]
Component (C): polyisocyanate compound
The polyisocyanate compound is a compound having two or more free isocyanate groups (unblocked) in one molecule, and those known per se can be used. For example, aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, lysine diisocyanate; hydrogenated xylylene diisocyanate, Cycloaliphatic polyisocyanates such as cyclohexylene diisocyanate, methylenebis (cyclohexyl isocyanate), isophorone diisocyanate; tolylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, 4, 4 Aromatic polyisocyanates such as' -diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate; 2-isocyanatoethyl-2,6- Diisocyanato caproate, 3-isocyanatomethyl-1,6-hexameth Trivalent or higher organic polyisocyanate compounds such as tylene diisocyanate, 4-isocyanatomethyl-1,8-octamethylene diisocyanate (commonly called triaminononane triisocyanate); Dimers or trimers of polyisocyanate compounds having two or more isocyanate groups in one molecule; polyisocyanate compounds having two or more isocyanate groups in one molecule and polyvalent compounds Examples thereof include prepolymers obtained by urethanation reaction with alcohol, low molecular weight polyester resin or water and a ratio of isocyanate groups in excess.
[0031]
In the component (C), a block polyisocyanate compound in which an isocyanate group is blocked can be used in combination with these non-blocked polyisocyanate compounds.
[0032]
The block polyisocyanate compound is a compound obtained by blocking the isocyanate group of the above polyisocyanate compound with a blocking agent. Examples of the blocking agent include phenols, oximes, lactams, alcohols, mercaptans, and active methylene compounds such as diethyl malonate. The ratio of these block polyisocyanate compounds is preferably 50% by weight or less, particularly preferably 30% by weight or less, based on the total amount with the non-block polyisocyanate compound.
[0033]
(C) The weight average molecular weight of a component is 2000 or less, Especially the inside of the range of 200-1000 is preferable.
[0034]
(D) component: It is a melamine resin.
[0035]
A methylolated melamine resin obtained by the reaction of melamine and aldehyde is used together with the above component (C) as a crosslinking agent. Examples of aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, and benzaldehyde. Further, it is also possible to use a product obtained by etherifying this methylolated melamine resin with a suitable alcohol. Examples of the alcohol used for the etherification include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, i-butyl alcohol, Examples thereof include monovalent alcohols having 1 to 10 carbon atoms such as 2-ethylbutanol and 2-ethylhexanol. (D) It is preferable that the weight average molecular weight of a component exists in the range of 150-3000.
[0036]
(E) Component: An alkoxysilyl group-containing compound.
[0037]
A compound having one or more alkoxysilyl groups in one molecule, and the compounds exemplified below are preferred.
[0038]
1) Dimethoxydimethylsilane, dimethoxydiethylsilane, dimethoxydiphenylsilane, diethoxydimethylsilane, trimethoxymethylsilane, trimethoxyethylsilane, trimethoxypropylsilane, trimethoxyphenylsilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane , Non-functional alkoxysilane compounds such as dimethoxydietosisilane,
2) γ-isocyanatopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropylmethyldimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxy Silane coupling agents such as propylmethyldiethoxysilane and γ-aminopropyltriethoxysilane,
3) Vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, γ- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- ( Non-polymerizable such as (meth) acryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, γ- (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, β- (meth) acryloyloxyethyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloyloxybutylphenyldimethoxysilane A saturated group-containing alkoxysilane compound,
4) Partially containing one or more alkoxysilyl group-containing compounds selected from the above-mentioned 1) non-functional alkoxysilane compounds, 2) silane coupling agents, and 3) polymerizable unsaturated group-containing alkoxysilane compounds. A condensed siloxane bond-containing alkoxysilane compound,
5) Acrylic resin, polyester resin, alkyd resin, urethane resin modified with one or more selected from the alkoxysilyl group-containing compounds of 1) to 4) above,
6) A polymer obtained by combining one or more selected from the polymerizable unsaturated group-containing alkoxysilane compounds of 3) above and further using other polymerizable unsaturated monomers as necessary.
[0039]
It is preferable that the weight average molecular weight of these (E) components exists in the range of 150-50000, especially 500-10000.
[0040]
The present composition comprises (A) a hydroxyl group-containing lactone-modified oligomer having a weight average molecular weight of 1000 or less and a hydroxyl value of 200 to 800: 5 to 30% by weight, preferably 10 to 25% by weight, and (B) a weight average molecular weight. Is a hydroxyl group-containing resin having a hydroxyl value of 50 to 200: 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight, (C) polyisocyanate compound: 30 to 70% by weight, preferably 40 to 60% by weight (D) Melamine resin: 3 to 30% by weight, preferably 7 to 25% by weight and (E) Alkoxysilyl group-containing compound: 1 to 30% by weight, preferably 3 to 15% by weight It can be prepared by blending in an organic solvent and mixing uniformly. These blending ratios are based on the solid content ratio.
[0041]
In addition to these components (A), (B), (C), (D) and (E), the present composition further comprises (F) a curing catalyst and / or (G) as necessary. ) It is also possible to include a rheology control agent.
[0042]
Component (F): curing catalyst
This is useful for promoting the crosslinking reaction of the coating film by the components (A), (B), (C), (D) and (E). Specifically, tin octylate, dibutyltin di (2-ethylhexanoate), dioctyltin di (2-ethylhexanoate), dioctyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin oxide, monobutyltin trioctate, Examples thereof include organic tin compounds such as lead 2-ethylhexinate and zinc octylate. Furthermore, acids such as p-toluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, dinonylnaphthalenesulfonic acid, dinonylnaphthalenedisulfonic acid, butylphosphoric acid, octylphosphoric acid, and amine neutralized products of these acids are suitable. (F) Although the usage-amount of a curing catalyst can be arbitrarily selected according to a use purpose, it is 0. A range of 005 to 3 parts by weight, particularly 0.01 to 3 parts by weight is suitable.
[0043]
Component (G): rheology control agent
By blending this component (G), thixotropic properties can be imparted to the present composition, and the viscosity is sufficiently high when high shear stress is applied during spray coating such as spray coating or electrostatic coating. It is possible to easily perform spray coating work, while it is possible to increase the apparent viscosity when low shear stress is applied after application to the coated surface. Become. As a result, it is possible to prevent the occurrence of coating film defects such as sagging and repellency when painting on a vertical coated surface or baking after painting on that part, and it is possible to form a coating film with a good finished appearance The effect is obtained. Examples of such a rheology control agent include crosslinked polymer fine particles and polyurea compounds.
[0044]
The crosslinked polymer fine particles are hardly or not dissolved in the components (A), (B), (C), (D) and (E) and organic solvents, and are stably dispersed in the liquid composition. An internally cross-linked particulate polymer.
[0045]
As a specific example of the crosslinked polymer fine particle, a known intramolecular crosslinked fine particle polymer obtained by an aqueous emulsion or an aqueous suspension polymerization method or a non-aqueous dispersion polymerization method can be used. Among these, the fine-particle polymer having an intramolecular crosslinking structure obtained by an aqueous emulsion or aqueous suspension polymerization method is obtained by physical or chemical means such as water evaporation or azeotropy or polymer (particle) precipitation or aggregation. It can also be separated in the form of a solid, or when applying physical or chemical means, the medium of the desired crosslinked polymer fine particles is directly replaced with other resin or organic solvent from water. You can also.
[0046]
As crosslinked polymer fine particles, a polymerizable monomer having at least two radically polymerizable unsaturated groups in the molecule as disclosed in JP-A-3-66770 and other radically polymerizable unsaturated monomers are molecules. Crosslinked polymer fine particles obtained by emulsion polymerization in the presence of a reactive emulsifier containing an allyl group therein can be suitably used. In this case, the polymer fine particles are internally cross-linked by a polymerizable monomer having at least two radical polymerizable unsaturated groups in the molecule.
[0047]
Further, as the crosslinked polymer fine particles, a macromonomer (a) having a molecular chain of poly (12-hydroxystearic acid) and having an average of about 1 or more polymerizable unsaturated double bonds per molecule, and ethylenic A copolymer of unsaturated monomers having a solubility parameter (SP value) of 7.5 to 9.2 and an average of about 1.0 to about 1.5 polymerizations per molecule In the presence of a mixture with a macromonomer (b) having a polymerizable unsaturated double bond, at least two vinyl monomers each having a complementary functional group capable of reacting and bonding to each other are at least 0 Macromonomer (a), macromonomer (b), and the vinyl monomer are dissolved in the vinyl monomer mixture containing 0.5% by weight, but the polymer of the vinyl monomer is substantially dissolved. Copolymerization and crosslinking in unsolved organic solvents It can be used a dispersion of a gel polymer microparticles made by response. The crosslinked polymer fine particles are known per se and are disclosed in detail in Japanese Patent Publication No. 6-70110. The macromonomer (a) has an epoxy group, a polymerizable unsaturated group-containing reaction product obtained by adding an epoxy group-containing polymerizable unsaturated unsaturated compound to the terminal carboxyl group of poly (12-hydroxystearic acid). About 1 molecule in a molecule obtained by adding a polymerizable unsaturated carboxylic acid to a suspended epoxy group-containing copolymer obtained by graft copolymerization or block copolymerization with a polymerizable unsaturated monomer mixture containing a polymerizable monomer. Macromonomers having 1 to about 10 polymerizable unsaturated double bonds are preferred. In particular, the macromonomer (a) comprises one polymerizable unsaturated double molecule in one molecule obtained by adding an epoxy group-containing polymerizable unsaturated unsaturated compound to the terminal carboxyl group of poly (12-hydroxystearic acid). A macromonomer having a bond is preferred. The macromonomer (b) preferably has a weight average molecular weight of 3000 to 20000 and a hydroxyl value of 45 to 150. Examples of combinations of complementary functional groups include epoxy group / carboxyl group, alkoxysilyl group / hydroxyl group, epoxy group / phosphoric acid group, and isocyanate group / hydroxyl group.
[0048]
These crosslinkable polymer fine particles have a high crosslink density and are substantially non-swellable and non-fusible even in organic solvents having a high polymer dissolving power such as toluene and ethyl acetate. When added to the present composition containing, a solution (dispersion) having a high resin content, that is, a high solid content can be obtained without substantially increasing the viscosity of the present composition. In the present composition containing the crosslinked polymer fine particles, the fine particles and the binder resin together form a cured coating film. The average particle size of the crosslinked polymer fine particles is preferably about 0.01 to 2 μm, and particularly preferably within the range of 0.05 to 0.5. The finished appearance is excellent.
[0049]
Furthermore, as a rheology control agent (G), a reaction product of a diisocyanate compound and benzylamine (see JP-B-60-23707) (a), a polyisocyanate compound and an amine compound having one or more primary amino groups It is also possible to use a solid particulate polyurea compound (see Japanese Patent Publication No. 7-81099) (b) comprising a reaction product of
[0050]
The reaction product (a) can be obtained by reacting a diisocyanate compound with benzylamine. The diisocyanate compound is a compound having two isocyanate groups in one molecule, and examples thereof include aliphatic, cycloaliphatic and aromatic compounds, and generally 3 to 40, preferably 4 to It contains 20 carbon atoms, among which it is preferred to use a symmetric aliphatic or cycloaliphatic diisocyanate compound. Specifically, tetramethylene-1,4-diisocyanate, hexamethylene-1,6-diisocyanate, ω, ω′-dipropyl ether diisocyanate, thiodipropyl diisocyanate, cyclohexyl 1,4-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′- Diisocyanate, 1,5-dimethyl (2,4-ω-diisocyanatomethylbenzene), 1,5-dimethyl (2,4-ω-diisocyanatoethylbenzene), 1,3,5-trimethyl (2,4-ω -Diisocyanatomethylbenzene), 1,3,5-triethyl (2,4-ω-diisocyanatomethylbenzene), isophorone diisocyanate, dicyclohexyldimethylmethane-4,4'-diisocyanate, 2,4-toludiisocyanate 2,6-toluene dii Cyanate, such as diphenylmethane-4,4-diisocyanate, and the like. Of these, hexamethylene-1,6-diisocyanate, toluene diisocyanate and the like are preferable.
[0051]
In the reaction of the diisocyanate compound and benzylamine, it is preferable to use either of these components in excess compared to the stoichiometric amount. For example, the ratio of the number of amino groups of benzylamine to the number of isocyanate groups of diisocyanate is 0. Within the range of 7 to 1.5 is preferred. Moreover, it is preferable to perform reaction of these both components at the temperature of 10-150 degreeC, especially 20-80 degreeC in inert gas atmosphere, for example. This reaction is preferably carried out in an inert solvent, for example, an aliphatic hydrocarbon solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, benzene, toluene, xylene, or petroleum ether. This reaction can also be carried out in the presence of the components (A), (B), (C), (D) and (E).
[0052]
The solid particulate polyurea compound (b) can be prepared by reacting a polyisocyanate compound with an amine compound having one or more primary amino groups.
[0053]
The polyisocyanate compound is a compound having two or more isocyanate groups in one molecule, and includes a monomer of a polyisocyanate compound and an isocyanurate trimer thereof.
[0054]
As a monomer of a polyisocyanate compound, a polyisocyanate compound having 3 to 20, preferably 5 to 14, more preferably 8 to 12 carbon atoms, such as methylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, Hexamethylene diisocyanate, ω, ω ° dipropyl ether diisocyanate, thiodipropyl diisocyanate, cyclohexyl-1,4-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4 ° -diisocyanate, 1,5-dimethyl-2,4-bis (isocyanatomethyl) ) -Benzene, 1,5-dimethyl-2,4-bis (ω-isocyanatoethyl) -benzene, 1,3,5-trimethyl-2,4-bis (isocyanatomethyl) benzene, 1,3,5-triethyl- 2 4-bis (isocyanatomethyl) benzene, a heterocyclic diisocyanate sold under the trademark Desmodur TT from Bayer, dicyclohexyldimethylmethane-4,4′-diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 2, Examples thereof include 6-toluene diisocyanate and diphenylmethane-4,4′-diisocyanate. If desired, heterocyclic trimers of two or three different diisocyanates may be used. A mixture of the above heterocyclic triisocyanates can also be used. Of these, hexamethylene diisocyanate is preferred. Further, the isocyanurate trimerization of the monomer of these polyisocyanate compounds can be performed by a known method.
[0055]
Examples of suitable primary amines that are the second component used to make polyurea compounds include benzylamine, ethylamine, n-propylamine, sec-propylamine, n-butylamine, sec-butylamine, tert-butylamine. N-pentylamine, α-methylbutylamine, α-ethylpropylamine, β-ethylbutylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, stearylamine, cyclohexylamine, aniline and hexamethylenediamine. These primary amines generally contain up to 55 carbon atoms, preferably 1 to 24, more preferably 1 to 12 carbon atoms. Amines having one or more primary amino groups and one or more ether and / or hydroxyl groups can also be used, such as ethanolamine, 6-aminohexanol, p-methoxybenzylamine, methoxypropylamine, 3 , 4-dimethoxyphenylethylamine, 2,5-dimethoxyaniline, furfurylamine, tetrahydrofurfurylamine, bis (3-aminopropyl) polytetrahydrofuran (having a molecular weight of about 750). Mixtures of the above amines can also be used.
[0056]
In the reaction of the polyisocyanate compound and the primary amine for producing the polyurea compound, either the polyisocyanate compound or the primary amine can be used in excess of the stoichiometric amount. For example, the ratio of the number of amino groups of the primary amine to the number of isocyanate groups of the polyisocyanate compound can be 0.7 to 1.5, preferably 0.9 to 1.1.
[0057]
In general, the reaction between the polyisocyanate compound and the primary amine can be carried out by any method selected by mixing reaction components and raising the temperature as necessary. This reaction is preferably performed at a temperature of 10 ° C to 150 ° C, more preferably at a temperature of 20 ° C to 80 ° C. In general, the reaction components can be mixed by any selected method, but it is desirable to add the polyisocyanate compound to the primary amine, and it may be divided into several stages if necessary. In general, this reaction is carried out in the presence of a solvent such as an aliphatic hydrocarbon such as acetone, methyl isobutyl ketone, 1-methoxy-propanol-2, benzene, toluene, xylene, or petroleum ether.
[0058]
The amount of the component (G) can be arbitrarily selected depending on the purpose of use. A range of 20 parts by weight, in particular 2 to 10 parts by weight, is suitable.
[0059]
This composition has the above-mentioned (A) component, (B) component, (C) component, (D) component and (E) component as essential components, and further (F) component and / or (or) ( G) Component can be included, and in addition to this, solid color pigments, metallic pigments, light interference pigments, extender pigments, UV absorbers, light stabilizers, anti-settling agents, coating surface conditioners, and other paints Additives and the like can also be contained, and the present composition can be obtained by uniformly mixing these components with an organic solvent.
[0060]
Examples of solid color pigments include quinacridone series such as quinacridone red, azo series such as pigment red, phthalocyanine series organic pigments such as phthalocyanine blue, phthalocyanine green, and perylene red, and inorganic pigments such as titanium oxide and carbon black. Examples of metallic pigments include aluminum powder, vapor-deposited aluminum powder, aluminum oxide powder, nickel powder, copper powder, brass powder, and chrome powder. Interference color pigments include pearlescent pearl mica powder, Examples thereof include pearlescent colored pearl mica powder.
[0061]
The present composition is used as an organic solvent-type high solid content coating composition, and as the organic solvent, various organic solvents for coatings, for example, aromatic or aliphatic hydrocarbon solvents, alcohol solvents, ester solvents, Ketone solvents and ether solvents can be used. The solid content concentration at the time of coating of the coating composition of the present invention is a high solid content of 70% by weight or more, preferably 75 to 90% by weight.
[0062]
The present composition contains (C) a polyisocyanate compound, which reacts relatively easily with the components (A) and (B) at room temperature. ) Component and (B) component are preferably separated and used in a so-called two-component form. In the case of the two-component type, the respective groups may be mixed and used immediately before use. In this case, the components other than the components (A), (B), and (C) are considered on the (A), (B) component side, or (C) component side in consideration of the reactivity with the (C) component. It can be blended in either of them or can be used as the third component.
[0063]
Since the present composition has a low viscosity that can be applied even when the solid content concentration during coating is 70% by weight or more, it can be easily applied by airless spraying, air spraying, rotary atomizing coating method, etc. . These coatings may be performed by applying static electricity. This composition is excellent in atomization by these coating methods, and can form a coating film excellent in smoothness, sharpness, and feeling of holding.
[0064]
Further, the present composition can be applied after being heated to, for example, 30 to 80 ° C., preferably 40 to 60 ° C. Only the composition (i), in which the composition (i) containing the components (A) and (B) and the composition (ii) containing the component (C) are each heated and mixed as a heating method. The composition (ii) is mixed after the mixture is heated, the composition (ii) is mixed after the composition (ii) is heated, and the composition (i) and the composition (ii) are mixed And then warm it up. This heating may further shorten the pot life of the composition, so that the pot can be mixed uniformly using a two-component mixing device (eg, Precision Mix, manufactured by GRACO) after heating. It is possible to avoid life problems. For example, the composition (i) and the composition (ii) are respectively charged in the A liquid tank and the B liquid tank of this apparatus, and the A liquid tank is heated to 55 ° C. At that time, the B liquid tank remains at room temperature. And if a composition (i) and a composition (ii) are mixed using a 2 liquid mixing apparatus, it can be set as 40 degreeC liquid temperature. In this case, the composition (i) and the composition (ii) may be heated in reverse. When heated in this way, the viscosity of the composition at the time of coating can be lowered, and as a result, the paintability of the composition as a high solid content paint can be further improved.
[0065]
The composition can be used as a clear paint, or as a solid color paint, metallic paint, or interference color paint by blending various pigments such as a color pigment, a metallic pigment, and an interference color pigment. In particular, the present composition can form a cured coating film excellent in acid resistance, scratch resistance, finished appearance (for example, gloss, feeling of grip, sharpness) and so on, so at least one colored paint And the present composition is suitable for use as the uppermost clear paint in a method of forming a multilayer coating film by sequentially applying at least one clear paint.
[0066]
Next, this method, that is, a multi-layer coating film composed of one or more colored coating films and one or more transparent coating films, the uppermost transparent coating film being formed by the present composition The multilayer coating film forming method characterized by the above will be described.
[0067]
In forming a multilayer coating film by this method, examples of the method of using the present composition as the uppermost clear paint include the methods described below.
[0068]
Method a: A coating method in which the present composition is used as a clear paint in a two-coat system in which a colored paint and a clear paint are sequentially applied.
[0069]
Method b: A coating method in which the present composition is used as the second clear paint in a three-coat system in which a colored paint, a first clear paint, and a second clear paint are sequentially applied.
[0070]
Method c: A coating method in which the present composition is used as a clear paint in a three-coat system in which a first colored paint, a second colored paint, and a clear paint are sequentially applied.
[0071]
These methods a, b and c will be described in more detail.
[0072]
In the method a, the color paint includes solid color paint, metallic paint, and interference color paint.
[0073]
In the colored paint, the resin component is at least one of, for example, an acrylic resin, a vinyl resin, a polyester resin, an alkyd resin, a urethane resin having a crosslinkable functional group (for example, a hydroxyl group, an epoxy group, a carboxyl group, an alkoxysilyl group, etc.). At least one kind of base resin and alkyl etherified melamine resin, urea resin, guanamine resin, polyisocyanate compound which may be blocked, epoxy compound, carboxyl group-containing compound, etc. for crosslinking and curing the base resin It is preferable that the base resin is used in a ratio of 50 to 90% and the crosslinker component is used in a ratio of 50 to 10% based on the total weight of the two components. The colored paint is blended with pigments such as colored pigments, metallic pigments and interference color pigments, which are listed as known pigments that can be blended with the paint composition of the present invention. These pigments can be used alone or in combination of two or more. The colored paint may be either an organic solvent type or an aqueous type.
[0074]
Method a comprises applying an undercoat paint such as a cationic electrodeposition paint and an intermediate coat paint as necessary directly to a metal or plastic article for automobiles or the like, curing, and then applying the colored paint. , Airless spray, air spray, rotary atomization coating (these may be electrostatically applied), etc., so that the film thickness is about 10-50 μm in cured film thickness, about 100-180 ° C. In the same manner, the clear coating composition comprising the present composition is preferably cured after heating and curing at about 120 to 160 ° C. for about 10 to 40 minutes, or after standing or preheating for several minutes at room temperature without curing. The coating is applied so that the film thickness is about 10 to 70 μm in terms of cured film thickness, and is heated at about 100 to 180 ° C., preferably about 120 to 160 ° C. for about 10 to 40 minutes to be crosslinked and cured. It can be performed by the 2-coat 1-bake method (2C1B) or the 2-coat 2-bake method (2C2B).
[0075]
In the method b, the same colored paint as that described in the section of the method a can be used as the colored paint. Further, the first clear paint is a paint for forming a transparent coating film, and a paint obtained by removing most or all of the pigment from the colored paint (may be the present composition) can be used. And the clear paint which consists of this composition is used as a 2nd clear paint. In the method b, the colored paint is applied and cured in the same step as in the method a, or left for several minutes at room temperature or preheated without being cured, and then the first clear paint is applied on the colored coating film in the same manner. Or by applying a coating method so that the film thickness is about 10 to 50 μm in cured film thickness, and heating and curing at about 100 to 180 ° C., preferably about 120 to 160 ° C. for about 10 to 40 minutes, or After being allowed to stand at room temperature for several minutes without being cured or pre-heated, the second clear paint made of the present composition is applied by a similar coating method so that the film thickness is about 10 to 50 μm in cured film thickness, and about 100 3 coat 1 bake method (3C1B), 3 coat 2 bake method (3C2B) or 3 coat 3 bake method comprising heating at about 180 to 160 ° C., preferably about 120 to 160 ° C. for about 10 to 40 minutes for curing. This can be done by the equation (3C3B).
[0076]
In the method c, as the first colored paint, the same colored paint as described in the section of the method a can be used. The second colored paint is applied to the coated surface of the first colored paint, and the color tone (solid color, metallic color, interference color) of the first colored paint coated surface can be visually recognized through the second colored paint film. A colored transparent paint having a small degree of hiding property is used. Therefore, the concealability of the second colored paint film is usually smaller than that of the first colored paint film. A clear paint is applied on the second colored paint film. This clear paint is a paint for forming a transparent coating film, and the present composition is used. In the method c, the first colored paint is applied and cured as a colored paint in the same step as in the method a, or left for several minutes at room temperature or preheated without being cured, and then applied to the first colored coating film. After the second colored paint is applied so that the film thickness is about 10 to 50 μm in cured film thickness, the film is heated and cured at about 100 to 180 ° C., preferably about 120 to 160 ° C. for about 10 to 40 minutes. Alternatively, after standing or preheating at room temperature for several minutes without curing, the clear coating composition comprising the present composition is applied by a similar coating method so that the film thickness is about 10 to 50 μm in cured film thickness, and about 100 3 coat 1 bake system (3C1B), 3 coat 2 bake system (3C2B) or 3 coat 3 bake system (3C1B), which comprises curing at about -180 ° C, preferably about 120-160 ° C for about 10-40 minutes. 3C3B).
[0077]
【Effect of the invention】
The present invention relates to a so-called high solid content coating composition in which the amount of organic solvent used is reduced to increase the solid content concentration from the viewpoint of environmental protection and resource saving. In particular, (A) hydroxyl-containing lactone-modified oligomer having a weight average molecular weight of 1000 or less and a hydroxyl value of 200 to 800: 5 to 30% by weight, (B) a weight average molecular weight of 1000 to 6000, and a hydroxyl value of 50. -200 hydroxyl group-containing resin: 5-50 wt%, (C) polyisocyanate compound: 30-70 wt%, (D) melamine resin: 3-30 wt%, and (E) alkoxysilyl group-containing compound: 1-30 The high solid content coating composition (this composition) containing a composition consisting of% by weight can achieve high solid differentiation without any deterioration in coating film performance. The coating film does not cause “bumps” (foaming), and as an automotive topcoat, it can prevent etching of the coating film due to acid rain and the occurrence of stain-like stains. There is an effect that almost no scratches are generated by the machine.
[0078]
【Example】
Below, the Example and comparative example regarding this invention are demonstrated. Both parts and% are based on weight, and the coating thickness is for the cured coating.
[0079]
1. Sample preparation
1) Component (A)
(A-1): A reactor equipped with a stirrer, a cooler, a temperature controller, and a nitrogen introduction tube, 400 parts of trimethylolpropane, 100 parts of 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, and ε-caprolactone 520 parts and 0.2 part of dibutyltin dilaurate were charged, the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen, and held at 160 ° C. with stirring for 8 hours to obtain a caprolactone-modified oligomer. The solid content of this product was 93%, Gardner viscosity (20 ° C.) XY, hydroxyl value 560 mgKOH / g, number average molecular weight 550, weight average molecular weight 650.
[0080]
2) Component (B)
(B-1): 616 parts of ethyl-3-ethoxypropionate was charged into a reactor equipped with a stirrer, a cooler, a temperature control device, a nitrogen introduction tube and a dropping funnel, and the nitrogen in the reaction vessel was replaced. And heated to 150 ° C. In this, 220 parts of styrene, 880 parts of isobutyl methacrylate, 242 parts of butyl acrylate, 330 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 418 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 88 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 22 parts of acrylic acid and azobisisobutyrate A mixture consisting of 220 parts of nitrile was added dropwise over 5 hours. After completion of dropping, the mixture was aged at 150 ° C. for 30 minutes to obtain an acrylic resin solution (B-1) having a solid content of 69% and a Gardner viscosity (20 ° C.) PQ. The obtained acrylic resin (solid content) had a hydroxyl value of 100 mgKOH / g, an acid value of 7.2 mgKOH / g, a number average molecular weight of 2050, and a weight average molecular weight of 3070.
[0081]
(B-2): A reactor equipped with a stirrer, a cooler, a temperature controller, a nitrogen introduction tube and a dropping funnel was charged with 616 parts of ethyl-3-ethoxypropionate, and the nitrogen in the reaction vessel was replaced. And heated to 150 ° C. In this, a mixture comprising 220 parts of styrene, 880 parts of isobutyl methacrylate, 330 parts of butyl acrylate, 330 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 418 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 22 parts of acrylic acid and 154 parts of azobisisobutyronitrile. It was dripped over 5 hours. After completion of dropping, the mixture was aged at 150 ° C. for 30 minutes to obtain an acrylic resin solution (B-2) having a solid content of 69% and a Gardner viscosity (20 ° C.) T. The obtained acrylic resin (solid content) had a hydroxyl value of 82 mgKOH / g, an acid value of 7.3 mgKOH / g, a number average molecular weight of 3220, and a weight average molecular weight of 5160.
[0082]
(B-3): 616 parts of ethyl-3-ethoxypropionate was charged into a reactor equipped with a stirrer, a cooler, a temperature control device, a nitrogen introduction pipe and a dropping funnel, and the nitrogen in the reaction vessel was replaced. And heated to 135 ° C. In this, a mixture comprising 220 parts of styrene, 880 parts of isobutyl methacrylate, 330 parts of butyl acrylate, 330 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 418 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 22 parts of acrylic acid and 88 parts of azobisisobutyronitrile. It was dripped over 4 hours. After completion of dropping, the mixture was aged at 135 ° C. for 1 hour to obtain an acrylic resin solution (B-3) having a solid content of 70% and a Gardner viscosity (20 ° C.) Z. The obtained acrylic resin (solid content) had a hydroxyl value of 82 mgKOH / g, an acid value of 7.6 mgKOH / g, a number average molecular weight of 5270, and a weight average molecular weight of 10800. (For comparison)
3) Component (G)
(G-1): 12-hydroxystearic acid is dehydrated and condensed with methanesulfonic acid as a catalyst under reflux of toluene, and the terminal carboxyl group of the self-condensed polyester resin having a number average molecular weight of about 1800 is 30 Using aminoethanol as a catalyst, glycidyl methacrylate was added to introduce a polymerizable double bond to obtain a macromonomer (a). This had a solid content of 70% and had about one polymerizable double bond based on the weight average molecular weight per molecule.
[0083]
On the other hand, 174 parts of butyl acetate was placed in a flask and heated to reflux. In this, 297 parts of a 70% macromonomer (a) solution, 195.9 parts of methyl methacrylate, 18.5 parts of glycidyl methacrylate, 163.0 parts of xylene, , 2-Azobisisobutyronitrile was added dropwise at a uniform rate over 3 hours, and the mixture was aged for 2 hours. Next, a mixture of 0.05 part of pt-butylcatechol, 3.8 parts of methacrylic acid and 0.5 part of dimethylaminoethanol was added to the flask, and the mixture was treated at 140 ° C. until the resin acid value reached 0.5. Reaction was performed for 5 hours to obtain a macromonomer (b) having a solid content of 50%. The obtained macromonomer (b) is a graft polymer having a first segment made of poly12-hydroxystearic acid and a second segment made of a copolymer of methyl methacrylate and glycidyl methacrylate. It had an average of 4 polymerizable unsaturated double bonds.
[0084]
On the other hand, after adding 153 parts of xylene to the flask and heating to 125 ° C., 50 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 23 parts of n-butyl acrylate, 25 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 2 parts of acrylic acid, t-butyl peroctoate A mixture consisting of 4.5 parts was added dropwise over 4 hours and then aged for 2 hours. The obtained acrylic resin varnish had a solid content of 65% and a number average molecular weight of 7000. To 100 parts of this acrylic resin varnish, 2 parts of glycidyl methacrylate, 0.01 part of 4-t-butylpyrocatechol and 0.15 part of tetrabutylammonium bromide are added and stirred at 115 ° C. for 7 hours to form copolymer double bonds. It was introduced into the molecule to obtain a macromonomer (c). The number of introduced double bonds in the macromonomer (c) was about 1.0 based on the weight average molecular weight per molecule, the SP value was 8.70, and the hydroxyl value was 121 mgKOH / g.
[0085]
A flask was charged with heptane 190, 20 parts of a 50% macromonomer (b) solution and 23 parts of a 65% macromonomer (c) solution, and at reflux temperature, 20 parts of a 50% macromonomer (b) solution, 65% macromonomer ( c) A mixture comprising 23 parts of a solution, 50 parts of methyl methacrylate, 50 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 1.5 parts of glycidyl methacrylate, 0.8 part of methacrylic acid, and 2 parts of 2,2′-azobisisobutyronitrile. The dripping took 5 hours, followed by aging for 2 hours. Next, 0.1 part of dimethylaminoethanol was added, and the mixture was further aged for 4 hours to obtain a non-aqueous dispersion of polymer fine particles. The obtained dispersion was a white dispersion having a solid content of 40%, and the particle size of the particles was about 160 nm (peak particle size). The particle size was measured by a “COULTER N4 type submicron particle analyzer” manufactured by Coaltar. The particles were insoluble in organic solvents such as acetone, ethyl acetate and xylene.
[0086]
2. Examples and Comparative Examples
The above components were used and mixed at the ratios described in Table 1 to obtain a high solid content paint. The blending amounts of the components (A) to (G) are all solid content ratios. The solid content is the value at the time of coating. These were subjected to the following performance test. The results are shown in Table 2.
[0087]
[Table 1]
(Note 1) “TONE 0301 Polyol”: Union Carbide, trade name, lactone-modified oligomer. Weight average molecular weight 700, hydroxyl value about 561 mg KOH / g.
[0089]
(Note 2) “Desmodule N3300”: product name, isocyanurate type of hexamethylene diisocyanate, manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.
[0090]
(Note 3) “LT1”: trade name, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatocaproate, manufactured by Kyowa Hakko. Weight average molecular weight about 267.
[0091]
(Note 4) “Cymel 325”: Mitsui Cyanamid Co., Ltd., trade name, imino melamine resin.
[0092]
(Note 5) “Cymel 303”: Mitsui Cyanamid Co., Ltd., trade name, fully alkyl melamine resin.
[0093]
(Note 6) Alkoxysilyl group-containing compound: a polymer obtained by copolymerizing an alkoxysilyl group-containing vinyl monomer (“KBM503”, trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and a polymerizable monomer component containing hydroxyethyl methacrylate. It has a weight average molecular weight of 3000 and a hydroxyl value of 82 mgKOH / g.
[0094]
(* 7) “N5543”: product name, manufactured by King Industries, USA, neutralized amine solution of dodecylbenzenesulfonic acid.
[0095]
(Note 8) “Scat 24”: trade name, tin catalyst, manufactured by Sansha Co., Ltd.
[0096]
(Note 9) “Setalux C-7176VB-60”: Product name, rheology modifier, manufactured by Akzo Corporation. Polyurea compound. Non-aqueous dispersion.
[0097]
[Table 2]
(Note 10) Finishing property: The appearance of the coated surface of the test coated plate was visually determined. ○ is smooth, glossy, sharpness is good, no abnormality is observed, △ is any of smoothness, glossiness, sharpness, × is any of smoothness, glossiness, sharpness Shows significantly inferiority.
[0099]
(Note 11) Hardness: TU-CON hardness (20 ° C.) of the multilayer coating film of the test coating plate.
[0100]
(Note 12) Scratch resistance: Polished sand (Dalmac Cleanser) was solidified with water on the coating surface of the test coating plate, placed on it, held on a testing machine terminal and loaded with a load of 0.5 kg, and reciprocated 25 times. Then, it evaluated visually. ◎ indicates no change in gloss on the coated surface, ○ indicates a slight change in gloss on the coated surface, △ indicates a slight amount of gloss, and x indicates significant gloss.
[0101]
(Note 13) Acid resistance: 0.4 cc of 30% sulfuric acid aqueous solution was dropped in a spot shape on the multilayer coating surface of the test plate, heated in a hot air dryer at 60 ° C. for 15 minutes, washed with water, and coated surface Was visually evaluated. ◎ indicates no change on the coating surface, ○ indicates a slight spot mark on the coating surface, △ indicates a slight spot mark, × indicates spot, whitening or blistering is remarkably observed on the spot mark. Indicates.
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