JP6157441B2 - クリヤーコート組成物 - Google Patents

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本発明は、クリヤーコート組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、例えば、乗用車、トラック、オートバイ、バスなどの自動車の車体の外板、自動車部品、電子機器、携帯電話、オーディオ機器などの家庭電気製品の外板などの被塗物、なかでも自動車の車体の外板および自動車部品などの被塗物に好適に使用することができるクリヤーコート組成物に関する。
高い屈折率を有し、耐熱性、耐熱老化性および機械的特性に優れ、さらに耐薬品性、耐溶剤性および基材との密着性に優れる塗膜を形成する塗料用樹脂組成物として、環状オレフィン系重合体に水酸基含有不飽和化合物をグラフト重合させたグラフト変性環状オレフィン系重合体、および硬化剤からなる塗料用樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、深み感、平滑性、鮮映性などに優れた塗膜を形成する塗膜形成法に使用される塗料として、着色ベース塗料(A)、クリヤー塗料(B)およびクリヤー塗料(C)を用い、前記クリヤー塗料(B)の硬化塗膜の屈折率を前記クリヤー塗料(C)の硬化塗膜の屈折率よりも0.02以上大きくすることが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
一般に、塗膜の屈折率を高くするためには、当該塗膜の原料として用いられる塗料に金属酸化物粒子などの充填材を添加されている。しかし、充填材を塗料に添加した場合、形成される塗膜の透明性が低下するのみならず、充填材が凝集するおそれがあることから塗膜の膜厚化が困難であり、また充填材は経時とともに塗料中で沈降することから塗料中に充填材を均一に分散させることが困難である。
したがって、近年、着色性が低く、充填材を用いなくても高屈折率を有し、充填材を用いた場合であっても光沢感に優れ、厚膜に塗布することができるクリヤーコート組成物の開発が待ち望まれている。
特開平5−302057号公報 特開平10−05679号公報
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、充填材を用いなくても高屈折率を有し、充填材を用いた場合であっても光沢感、鮮映性および色相の変化を与えるクリヤーコート組成物を提供することを課題とする。
本発明は、
(1)トップコートに用いられるクリヤーコート組成物であって、芳香環含有(メタ)アクリレートおよび式(I):
Figure 0006157441
〔式中、R1は水素原子またはメチル基、R2は水酸基、水酸基を有する炭素数1〜4のアルキル基、カルボキシル基、カルボキシル基を有する炭素数1〜4のアルキル基、エポキシ基またはエポキシ基を有する炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基の炭素数が1〜4であるヒドロキシアルキルオキシカルボニル基または式:
Figure 0006157441
(式中、nは3〜20の整数を示す)で表わされる基を示す〕
で表わされる官能基含有単量体を含有する単量体成分を重合させてなる官能基含有(メタ)アクリレート系重合体、および(B)架橋剤を含有し、前記芳香環含有(メタ)アクリレートとしてナフタレン(メタ)アクリレート、アントラニル(メタ)アクリレート、フェナントリル(メタ)アクリレートおよびナフタレン含有ウレタン変性メタクリレートからなる群より選ばれた少なくとも1種の芳香環含有(メタ)アクリレートが用いられていることを特徴とするクリヤーコート組成物、および
(2)さらに、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部あたり0〜25質量部の量で平均粒子径が3〜30nmである充填材を含有する前記(1)に記載のクリヤーコート組成物
に関する。
本発明によれば、着色性が低く、充填材を用いなくても高屈折率を有し、充填材を用いた場合であっても光沢感に優れ、厚膜に塗布することができるクリヤーコート組成物が提供される。
本発明のクリヤーコート組成物は、前記したように、トップコートに用いられるクリヤーコート組成物であり、芳香環含有(メタ)アクリレートおよび式(I):
Figure 0006157441
〔式中、R1は水素原子またはメチル基、R2は水酸基、水酸基を有する炭素数1〜4のアルキル基、カルボキシル基、カルボキシル基を有する炭素数1〜4のアルキル基、エポキシ基またはエポキシ基を有する炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基の炭素数が1〜4であるヒドロキシアルキルオキシカルボニル基または式:
Figure 0006157441
(式中、nは3〜20の整数を示す)で表わされる基を示す〕
で表わされる官能基含有単量体を含有する単量体成分を重合させてなる官能基含有(メタ)アクリレート系重合体および架橋剤を含有することを特徴とする。
なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートまたはメタクリレートを意味し、アクリレートおよびメタクリレートは、それぞれ単独で用いてもよく、併用してもよい。また、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸またはメタクリル酸を意味し、アクリル酸およびメタクリル酸は、それぞれ単独で用いてもよく、併用してもよい。
芳香環含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、アリール(メタ)アクリレート、アラルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。なお、アリール(メタ)アクリレートのアリール基およびアラルキル(メタ)アクリレートのアラルキル基は、本発明の目的を阻害しない範囲内で置換基を有していてもよい。
アリール(メタ)アクリレートが有するアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントラニル基、フェナントラリル基などの炭素数が好ましくは6〜30、より好ましくは6〜18、さらに好ましくは6〜12のアリール基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
アラルキル(メタ)アクリレートが有するアラルキル基(アルアルキル基ともいう)としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、メチルベンジル基、ナフチルメチル基などの炭素数が好ましくは7〜30、より好ましくは7〜18、さらに好ましくは7〜12のアラルキル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
芳香環含有(メタ)アクリレートは、着色性が低く、充填材を用いなくても高屈折率を有し、充填材を用いた場合であっても光沢感に優れ、厚膜に塗布することができるクリヤーコート組成物を得る観点から、屈折率が1.50以上である芳香環含有(メタ)アクリレートであることが好ましい。
屈折率が1.50以上である芳香環含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、アントラニル(メタ)アクリレート、フェナントリル(メタ)アクリレート、2−(ナフトキシカルボニルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸、2,2−ビス[4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(メタ)アクリロイルオキシポリエトキシフェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル]プロパン、1−(メタ)アクリロイルオキシ−2,4,6−トリブロモベンゼン、1−(メタ)アクリロイルエトキシ−2,4,6−トリブロモベンゼン、パラクミルフェノールエチレンオキシド変性(メタ)アクリレート、ノニルフェノールエチレンオキシド変性(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートのベンジルクロライド塩、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートのベンジルクロライド塩、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレートのベンジルクロライド塩、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレートのベンジルクロライド塩、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートのp−トルエンスルホン酸アルキル(アルキル基の炭素数:1〜18)塩、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートのp−トルエンスルホン酸アルキル(アルキル基の炭素数:1〜18)塩、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレートのp−トルエンスルホン酸アルキル(アルキル基の炭素数:1〜18)塩、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレートのp−トルエンスルホン酸アルキル(アルキル基の炭素数:1〜18)塩などをはじめ、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどの水酸基含有(メタ)アクリレートの無水フタル酸付加物などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの芳香環含有(メタ)アクリレートは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
芳香環含有(メタ)アクリレートのなかでは、ベンジル(メタ)アクリレート、ナフタレン(メタ)アクリレート、アントラニル(メタ)アクリレート、フェナントリル(メタ)アクリレートおよびナフタレン含有ウレタン変性メタクリレートが好ましく、ベンジル(メタ)アクリレート、アントラニル(メタ)アクリレートおよび2−(ナフトキシカルボニルアミノ)エチル(メタ)アクリレートがより好ましい。これらの芳香環含有(メタ)アクリレートは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
本発明に用いられる単量体成分には、前記芳香環含有(メタ)アクリレートとともに、式(I):
Figure 0006157441
〔式中、R1は水素原子またはメチル基、R2は水酸基、水酸基を有する炭素数1〜4のアルキル基、カルボキシル基、カルボキシル基を有する炭素数1〜4のアルキル基、エポキシ基またはエポキシ基を有する炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基の炭素数が1〜4であるヒドロキシアルキルオキシカルボニル基または式:
Figure 0006157441
(式中、nは3〜20の整数を示す)で表わされる基を示す〕
で表わされる官能基含有単量体が用いられる。
官能基含有単量体は、得られる重合体に官能基を導入するために用いられる。官能基含有単量体が有する官能基としては、水酸基、カルボキシル基およびエポキシ基が挙げられる。これらの官能基は、1分子中にそれぞれ単独で用いられていてもよく、1分子中に同一または異なる官能基が複数存在していてもよい。
式(I)で表わされる官能基含有単量体において、R1は、水素原子またはメチル基である。また、R2は、水酸基、水酸基を有する炭素数1〜4のアルキル基、カルボキシル基、カルボキシル基を有する炭素数1〜4のアルキル基、エポキシ基またはエポキシ基を有する炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基の炭素数が1〜4であるヒドロキシアルキルオキシカルボニル基または式:
Figure 0006157441
(式中、nは3〜20の整数を示す)で表わされる基である。炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基などが挙げられる。
式(I)で表わされる官能基含有単量体としては、例えば、ビニルアルコール、(メタ)アリルアルコール、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、アリルカルボン酸、グリシジル(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド基の付加モル数が3〜20のポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート〔例えば、日本乳化剤(株)製、商品名:MA−50A、MA−80A、MA−100A、MA−150MFなど〕などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの官能基含有単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
なお、本発明において、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸またはメタクリル酸を意味し、アクリル酸およびメタクリル酸は、それぞれ単独で用いてもよく、併用してもよい。
式(I)で表わされる官能基含有単量体のなかでは、着色性が低く、充填材を用いなくても高屈折率を有し、充填材を用いた場合であっても光沢感に優れ、厚膜に塗布することができるクリヤーコート組成物を得る観点から、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸およびグリシジル(メタ)アクリレートが好ましい。これらの官能基含有単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
単量体成分における芳香環含有(メタ)アクリレートの含有率および官能基含有単量体の含有率は、後述する架橋剤が有する官能基およびその使用量などによって異なるので一概には決定することができないが、得られる官能基含有(メタ)アクリレート系重合体と当該架橋剤とを十分に反応させることにより、着色性が低く、充填材を用いなくても高屈折率を有し、充填材を用いた場合であっても光沢感に優れ、厚膜に塗布することができるクリヤーコート組成物を得る観点から、通常、芳香環含有(メタ)アクリレートの含有率は、好ましくは5〜90質量%、より好ましくは10〜85質量%、さらに好ましくは15〜80質量%であり、官能基含有単量体の含有率は、好ましくは10〜95質量%、より好ましくは15〜90質量%、さらに好ましくは20〜85質量%である。
なお、本発明においては、単量体成分には、本発明の目的が阻害されない範囲内で、芳香環含有(メタ)アクリレートおよび官能基含有単量体以外の他の単量体(以下、単に「他の単量体」という)が適量で含まれていてもよい。
前記他の単量体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−アミル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート;N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドなどのN−置換(メタ)アクリルアミド;(メタ)アクリロニトリルなどの炭素−炭素不飽和二重結合を有する脂肪族(メタ)アクリル系単量体;スチレン、α−メチルスチレン、tert−ブチルスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエンなどの前記芳香環含有(メタ)アクリレート以外の芳香族単量体などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの他の単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
単量体成分における他の単量体の含有率は、着色性が低く、充填材を用いなくても高屈折率を有し、充填材を用いた場合であっても光沢感に優れ、厚膜に塗布することができるクリヤーコート組成物を得る観点から、好ましくは85質量%以下、より好ましくは75質量%以下、さらに好ましくは65質量%以下である。
単量体成分を重合させる方法としては、例えば、塊状重合法、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの重合法のなかでは、溶液重合法が好ましい。
単量体成分を溶液重合法によって重合させる場合には、例えば、重合開始剤を有機溶媒に溶解させ、得られた溶液を攪拌しながら単量体成分を当該溶液に添加することによって単量体成分を重合させることができるほか、単量体成分を有機溶媒に溶解させ、得られた溶液を撹拌しながら重合開始剤を当該溶液に添加することによって単量体成分を重合させることができる。
前記有機溶媒としては、例えば、アセチルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソホロンなどのケトン化合物、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル化合物、酢酸ブチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどの酢酸エステル;トルエン、キシレンなどの炭化水素化合物などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの溶媒は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。有機溶媒の量は、通常、単量体成分の濃度が15〜80質量%となるように調整することが好ましい。
単量体成分を重合させる際には、重合開始剤を用いることが好ましい。重合開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾイソブチロニトリル、アゾイソ酪酸メチル、アゾビスジメチルバレロニトリル、過酸化ベンゾイル、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、ベンゾフェノン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ベンゾケトン誘導体、フェニルチオエーテル誘導体、アジド誘導体、ジアゾ誘導体、ジスルフィド誘導体などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの重合開始剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。重合開始剤の量は、特に限定されないが、通常、単量体成分100質量部あたり0.05〜20質量部程度であることが好ましい。
また、単量体成分を重合させる際には、連鎖移動剤を用いてもよい。連鎖移動剤は、通常、単量体成分と混合することによって用いることができる。連鎖移動剤としては、例えば、ラウリルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、チオグリセロールなどのメルカプタン基含有化合物、次亜リン酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウムなどの無機塩などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの連鎖移動剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。連鎖移動剤の量は、特に限定されないが、通常、単量体成分100質量部あたり0.01〜10質量部程度であることが好ましい。
単量体成分を重合させる際の重合反応温度および雰囲気については、特に限定がない。通常、重合反応温度は、60〜200℃程度である。重合反応時の雰囲気は、例えば、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気であることが好ましい。また、単量体成分の重合反応時間は、重合反応温度などによって異なるので一概には決定することができないが、通常、3〜20時間程度である。
以上のようにして単量体成分を重合させることにより、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が得られる。
官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の重量平均分子量は、クリヤーコート組成物の成膜性および塗布する際の作業性を考慮して、好ましくは1000〜500000、より好ましくは4500〜100000である。なお、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の重量平均分子量は、以下の実施例に記載の方法に基づいて測定したときの値である。
次に、前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体と架橋剤を混合することにより、クリヤーコート組成物が得られる。なお、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を溶液重合法によって調製した場合には、当該溶液重合法によって得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を含有する反応溶液を用い、当該反応溶液と架橋剤とを混合することができる。
前記架橋剤の代表例として、熱硬化性架橋剤が挙げられる。熱硬化性架橋剤としては、例えば、メラミン樹脂、ポリイソシアネート、エポキシ樹脂、多価カルボン酸などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの架橋剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これらの架橋剤のなかでは、メラミン樹脂、ポリイソシアネートおよびエポキシ樹脂が好ましく、ポリイソシアネートがより好ましい。
メラミン樹脂としては、例えば、メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのメラミン樹脂は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、N,N’,N’’−トリ(6−イソシアネートヘキシル)イソシアヌレート、トルエンジイソシアネート、メチレンビスフェニルジイソシアネートなどの2官能イソシアネート;トリフェニルメタントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート、ジベンジルベンゼントリイソシアネートなどの3官能イソシアネートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのポリイソシアネートは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールジグリシジルエーテル、2官能反応型エポキシ樹脂〔例えば、(株)ADEKA製、商品名:アデカグリシロールED−503など〕、フタル酸ジグリシジルエステル、トリグリシジルイソシアヌレート、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない、これらのエポキシ樹脂は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
多価カルボン酸としては、例えば、フタル酸、アジピン酸、テトラヒドロ無水フタル酸などの2価カルボン酸およびその無水物、トリメリット酸およびその無水物、ピロメリット酸およびその無水物などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの多価カルボン酸は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
官能基含有(メタ)アクリレート系重合体と架橋剤との割合に関しては、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体または架橋剤の残存量を低減させる観点から、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)と当該官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基と反応する架橋剤の官能基の総量(モル)とのモル比〔官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)/架橋剤の官能基の総量(モル)〕は、化学量論的には1/1であるが、好ましくは1/3〜3/1、より好ましくは1/2〜2/1である。
また、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体(固形分)100質量部あたりの架橋剤の量は、クリヤーコート組成物に含まれている官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の種類、官能基数などに応じて適宜選択することが好ましい。クリヤーコート組成物における架橋剤の含有率は、着色性が低く、充填材を用いなくても高屈折率を有し、充填材を用いた場合であっても光沢感に優れ、厚膜に塗布することができるクリヤーコート組成物を得る観点から、好ましくは1〜60質量部、より好ましくは2〜40質量部、さらに好ましくは3〜30質量部である。
クリヤーコート組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲内で、充填材を含有させることができる。クリヤーコート組成物に充填材を含有させた場合には、当該クリヤーコート組成物の屈折率を高めることができる。
充填材としては、例えば、銀、金、白金、パラジウム、銀−白金合金、パラジウム−白金合金などの金属からなる金属充填材、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアなどの金属酸化物充填材などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの充填材は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
充填材の平均粒子径は、粒子の二次凝集を抑制する観点から、好ましくは3nm以上、より好ましくは5nm以上であり、形成される塗膜の均一性を向上させる観点から、好ましくは30nm以下、より好ましくは25nm以下、さらに好ましくは20nm以下である。なお、充填材の平均粒子径は、動的光散乱式粒子径分布測定装置〔日機装(株)製、商品名:Nanotrac Wave−EX150〕を用いて測定したときの値である。
官能基含有(メタ)アクリレート系重合体(固形分)100質量部あたりの充填材(固形分)の量は、0質量部以上であるが、クリヤーコート組成物の屈折率を高める観点から、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、さらに好ましくは5質量部以上であり、形成される塗膜の透明性を高め、塗膜を膜厚化させる観点から、好ましくは25質量部以下、より好ましくは20質量部以下、さらに好ましくは15質量部以下、さらに一層好ましくは10質量部以下である。
なお、クリヤーコート組成物の硬化性を向上させる観点から、当該クリヤーコート組成物には、硬化触媒が適量で含まれていてもよい。
前記硬化触媒としては、例えば、モノメチル錫酸、モノブチル錫オキシド、モノブチル錫ハイドロキシクロライド、モノブチル錫トリオクトエート、モノブチル錫酸、モノブチル錫トリス(2−エチルヘキソエート)、ブチル錫トリクロリド、ブチル錫トリメチレート、モノフェニル錫トリブロミド、ジメチル錫オキシド、ジブチル錫オキシド、ジブチル錫ジブロミド、ジブチル錫ジクロリド、ジフェニル錫ジクロリド、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジアセテート、ジブチル錫マレエート、ジブチル錫ジチオール、ジブチル錫ビス(2−エチルヘキソエート)、ジブチル錫スルフィド、ジフェニル錫スルフィド、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫オキシド、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジメトキシド、ジオクチル錫ジブトキシド、トリフェニル錫アセテート、ジフェニル錫ジクロリド、トリブチル錫クロリド、テトラ−n−ブチル−1,3−ジアセトキシジスタノキサン、テトラ−n−ブチル−1,3−ジオクチルオキシジスタノキサン、テトラ−n−ブチル−1,3−ジラウリルオキシジスタノキサンなどの錫系硬化触媒;ジメチルベンジルアミン、エタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、n−ブチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、テトラメチレンジアミン、シクロヘキシルアミン、イミダゾール、1−メチルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、1,4−ジエチルイミダゾール、テトラメチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリメチル(2−ヒドロキシプロピル)アンモニウム、シクロヘキシルトリメチルアンモニウム、テトラキス(ヒドロキシメチル)アンモニウム、ジラウリルジメチルアンモニウム、メチルアンモニウム、o−トリフルオロメチルフェニルトリメチルアンモニウムなどの4級アンモニウム塩;対アニオンとして塩化物、臭素化物、炭酸塩または水酸化物を有する4級アンモニウム塩などのアミン系硬化触媒などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの硬化触媒は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これらの硬化触媒のなかでは、トリエチレンジアミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタンおよびトリエチルアミンが好ましく、トリエチルアミンがより好ましい。
硬化触媒の量は、特に限定されないが、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部あたり、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、さらに好ましくは0.3質量部以上であり、あまりにも多量に用いてもそれ以上の効果をあまり期待することができないことから、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、さらに好ましくは3質量部以下である。
また、本発明においては、クリヤーコート組成物の接着性を向上させるために、必要により、例えば、メチルトリメトキシシラン、ビニ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トリメトキシシラン、γーグリシドキシプロピルトリメトキシシラン、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メチルジエトキシシランなどのシランカップリング剤を適量でクリヤーコート組成物に含有させてもよい。
本発明のクリヤーコート組成物は、前記各成分を混合することにより、容易に調製することができる。これらの成分は、例えば、適当な溶媒に適量で溶解させることにより、均一な組成となるように調製することができる。なお、この場合、溶媒の量は、クリヤーコート組成物の溶液におけるクリヤーコート樹脂組成物の固形分濃度が15〜80質量%程度となるように調整することが好ましい。
前記溶媒としては、例えば、アセチルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソホロンなどのケトン化合物、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル化合物、酢酸ブチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどの酢酸エステルなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの溶媒は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。なお、これらの溶媒のなかでは、本発明のクリヤーコート組成物に対する溶解性に優れていることから、酢酸ブチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテルアセテートおよびシクロペンタノンが好ましく、無機充填材の分散性を向上させる観点から、シクロペンタノンがより好ましい。
前記各成分を混合する順序およびクリヤーコート組成物の溶液におけるクリヤーコート組成物の濃度には特に限定がなく、本発明のクリヤーコート組成物の用途、塗布方法などに応じて適宜選択することが好ましい。
クリヤーコート組成物の溶液におけるクリヤーコート組成物の濃度は、通常、塗工性を高める観点および塗膜が厚くなりすぎないようにする観点から、15〜80質量%程度であることが好ましい。
また、本発明のクリヤーコート組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲内で、例えば、顔料、染料などの着色剤、水性樹脂、レオロジーコントロール剤、分散剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などが含まれていてもよい。
本発明のクリヤーコート組成物の塗布方法としては、例えば、スプレー法、スピンコート法、ロールコーター法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
本発明のクリヤーコート組成物を塗布することができる被塗物に用いられる素材としては、例えば、鉄、アルミニウム、真鍮、銅、ブリキ、ステンレス鋼、亜鉛メッキ鋼、亜鉛−アルミニウム合金、亜鉛−ニッケル合金、亜鉛−鉄合金などの亜鉛系合金などの金属;ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂、ポリアミド、アクリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン、エポキシ樹脂などの樹脂;ガラス、モルタル、セメント、コンクリートなどの無機材料;木材;紙、織布、不織布などの繊維などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの素材のなかでは、本発明においては、金属および樹脂が好ましい。
本発明のクリヤーコート組成物を被塗物に塗布し、形成された塗膜を加熱乾燥させることができる。形成された塗膜の加熱乾燥は、例えば、塗膜を60〜170℃の温度で10〜40分間塗膜を加熱することによって行なうことができる。
また、形成された塗膜の乾燥後の厚さは、15〜60μm程度に調整することが好ましい。本発明のクリヤーコート組成物を用いた場合には、このように膜厚の塗膜を形成することができるという利点を有する。
以上説明したように、本発明のクリヤーコート組成物は、着色性が低く、充填材を用いなくても高屈折率を有し、充填材を用いた場合であっても光沢感に優れ、厚膜に塗布することができることから、例えば、乗用車、トラック、オートバイ、バスなどの自動車の車体の外板、自動車部品、電子機器、携帯電話、オーディオ機器などの家庭電気製品の外板などの被塗物、なかでも自動車の車体の外板および自動車部品などの被塗物に好適に使用することができる。
次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。
調製例1
攪拌装置、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に、ナフトール100質量部、メチルエチルケトン90質量部およびジラウリン酸ジブチルスズ0.1質量部を仕込み、60℃まで昇温させた。その後、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート〔昭和電工(株)製、商品名:カレンズMOI〕105質量部を2時間かけて反応容器内に滴下し、3時間熟成させた。
次に、前記で得られた反応溶液をn−ヘキサン2000質量部に添加し、析出物を回収し、エバポレーターで当該析出物の質量変化がなくなるまで乾燥させることにより、2−(ナフトキシカルボニルアミノ)エチルメタクリレート(以下、NFMという)を得た。
実施例1
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、ベンジルメタクリレート45質量部、n−ブチルメタクリレート30質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/g、重量平均分子量は6000であった。
なお、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価、酸価、エポキシ当量および重量平均分子量は、以下の方法に基づいて測定した。
〔水酸基価〕
JIS−K1557に基づいて測定した。
〔酸価〕
JIS−K5601に基づいて測定した。
〔エポキシ当量〕
JIS−K7147に基づいて測定した。
〔重量平均分子量〕
テトラヒドロフランを展開溶媒とし、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー〔(株)東ソー製、品番:HLC−8320GPC〕で測定した。
次に、前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を以下の方法に基づいて評価した。その結果を表1に示す。
〔クリヤーコート組成物の物性の測定方法〕
(1)屈折率
クリヤーコート組成物をポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)フィルムに乾燥後の厚さが30μmとなるように塗布し、塗膜が形成されたフィルムを100℃の恒温槽内に20分間入れて乾燥させることにより、試験片を作製した。得られた試験片の塗膜の屈折率をプリズムカプラー(Metricon社製、商品名:Model 2010)で測定した。
(2)光沢感および着色性
(被塗物の作製)
カチオン電着した鋼板上に中塗り塗料〔日本ペイント(株)製、商品名:オルガーP−5U〕を乾燥後の塗膜の厚さが30μmとなるように塗布し、140℃の雰囲気中で20分間加熱した後、形成された塗膜上に黒色に着色されたベース塗料〔日本ペイント(株)製、商品名:アクアレックスAR2100〕を乾燥後の塗膜の厚さが10μmとなるように塗布し、80℃の雰囲気中で10分間加熱することにより、被塗物Aを作製した。
ポリプロピレン製樹脂板の表面を洗浄し、脱脂した後、プライマー〔日本ビー・ケミカル(株)製、品番:RB116〕を乾燥後の塗膜の厚さが10μmとなるように塗布し、80℃の雰囲気中で10分間加熱した後、形成された塗膜上に黒色に着色されたベース塗料〔日本ビー・ケミカル(株)製、品番:R301〕を乾燥後の塗膜の厚さが10μmとなるように塗布し、80℃の雰囲気中で10分間加熱することにより、被塗物Bを作製した。
(試験片の作製)
表1に示す被塗物Aまたは被塗物Bの表面上に乾燥後の塗膜の厚さが30μmとなるようにクリヤーコート組成物を塗布し、100℃の雰囲気中で20分間加熱することにより、試験片を作製した。
この試験片を用いて塗膜を構成している官能基含有(メタ)アクリレート系重合体のガラス転移温度を熱機械分析装置〔セイコーインスツルメンツ(株)製、品番:TMA/SS−6000〕で測定したところ、当該官能基含有(メタ)アクリレート系重合体のガラス転移温度は40℃であった。
A.光沢感
前記で得られた試験片の塗膜を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
◎:塗膜に非常に強い光沢が存在する。
○:塗膜に強い光沢感がある。
△:塗膜に光沢感がやや存在する。
×:塗膜に光沢感が存在しない。
B.着色性
紫外可視分光光度計〔日本分光(株)製、品番:V−660〕を用いて試験片の塗膜におけるb*を測定した。なお、b*の値が小さいほど、塗膜は無色透明となる。
実施例2
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、ベンジルメタクリレート75質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/g、重量平均分子量は6000であり、前記と同様にして作製した試験片の塗膜のガラス転移温度は55℃であった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例3
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、9−アントリルメチルメタクリレート15質量部、スチレン60質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/g、重量平均分子量は4000であった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例4
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、9−アントリルメチルメタクリレート30質量部、スチレン45質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/g、重量平均分子量は4500であり、前記と同様にして作製した試験片の塗膜のガラス転移温度は、硬度が高いことから測定することができなかった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例5
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、9−アントリルメチルメタクリレート55質量部、ベンジルメタクリレート20質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/g、重量平均分子量は5000であり、前記と同様にして作製した試験片の塗膜のガラス転移温度硬度は、硬度が高いことから測定することができなかった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例6
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、前記で得られたNFM25質量部、スチレン50質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/g、重量平均分子量は6500であり、前記と同様にして作製した試験片の塗膜のガラス転移温度は75℃であった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例7
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、前記で得られたNFM75質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/g、重量平均分子量は6200であり、前記と同様にして作製した試験片の塗膜のガラス転移温度は90℃であった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例8
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、前記で得られたNFM75質量部および4−ヒドロキシプチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/g、重量平均分子量は6000であり、前記と同様にして作製した試験片の塗膜のガラス転移温度は80℃であった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例9
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、9−アントリルメチルメタクリレート15質量部、ベンジルメタクリレート60質量部、n−ブチルメタクリレート10質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は72mgKOH/g、重量平均分子量は5500であり、前記と同様にして作製した試験片の塗膜のガラス転移温度は、硬度が高いことから測定することができなかった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例10
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、9−アントリルメチルメタクリレート30質量部、ベンジルメタクリレート20質量部、n−ブチルメタクリレート20質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート30質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は145mgKOH/g、重量平均分子量は5500であり、前記と同様にして作製した試験片の塗膜のガラス転移温度硬度は、硬度が高いことから測定することができなかった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例11
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、9−アントリルメチルメタクリレート15質量部、スチレン60質量部およびグリシジルメタクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基としてエポキシ基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体のエポキシ当量が570g/当量、重量平均分子量は4900であった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジメチルベンジルアミン1.0質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とアジピン酸の官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにアジピン酸を混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例12
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、ベンジルメタクリレート50質量部、ブチルメタクリレート40質量部およびメタクリル酸10質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基としてカルボキシ基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の酸価が20mgKOH/g、重量平均分子量は6300であった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジメチルベンジルアミン1.0質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)と2官能反応型エポキシ樹脂〔(株)ADEKA製、商品名:アデカグリシロールED−503〕の官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるように2官能反応型エポキシ樹脂〔(株)ADEKA製、商品名:アデカグリシロールED−503〕を混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例13
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、ポリエチレングリコールモノメタクリレート〔日本乳化剤(株)製、商品名:MA−50A〕20質量部およびNFM80質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価が35mgKOH/g、重量平均分子量は6000であった。
次に、前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例14
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、前記で得られたNFM75質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/g、重量平均分子量は6200であり、前記と同様にして作製した試験片の塗膜のガラス転移温度は90℃であった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部と、ジルコニアフィラーのメチルエチルケトン分散液(ジルコニアフィラーの平均粒子径:10nm、ジルコニアフィラーの含有率:30質量%)20質量部と、ジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例15
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、9−アントリルメチルメタクリレート30質量部、スチレン45質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/g、重量平均分子量は4500であり、前記と同様にして作製した試験片の塗膜のガラス転移温度は、硬度が高いことから測定することができなかった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例16
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内にシクロペンタノン230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、9−アントリルメチルメタクリレート55質量部、ベンジルメタクリレート20質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/g、重量平均分子量は5000であり、前記と同様にして作製した試験片の塗膜のガラス転移温度硬度は、硬度が高いことから測定することができなかった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例17
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内にシクロペンタノン230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、前記で得られたNFM75質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/g、重量平均分子量は6200であり、前記と同様にして作製した試験片の塗膜のガラス転移温度は90℃であった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例18
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内にシクロペンタノン230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、前記で得られたNFM75質量部および4−ヒドロキシプチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/g、重量平均分子量は6000であり、前記と同様にして作製した試験片の塗膜のガラス転移温度は80℃であった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例19
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内にシクロペンタノン230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、ポリエチレングリコールモノメタクリレート〔日本乳化剤(株)製、商品名:MA−50A〕20質量部およびNFM80質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価が35mgKOH/g、重量平均分子量は6000であった。
次に、前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部とジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
実施例20
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内にシクロペンタノン230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、前記で得られたNFM75質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/g、重量平均分子量は6200であり、前記と同様にして作製した試験片の塗膜のガラス転移温度は90℃であった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部と、ジルコニアフィラーのメチルエチルケトン分散液(ジルコニアフィラーの平均粒子径:10nm、ジルコニアフィラーの含有率:30質量%)20質量部と、ジブチル錫ジラウレート0.5質量部とを混合し、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体が有する官能基の総量(モル)とヘキサメチレンジイソシアネートの官能基の総量(モル)とのモル比が1:1となるようにヘキサメチレンジイソシアネートを混合することにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
比較例1
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内に酢酸ブチル230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、ベンジルメタクリレート7質量部、n−ブチルメタクリレート70質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/gであった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部に金属微粒子〔日産化学工業(株)製、商品名:ナノユースOZ−30M〕30質量部を分散させることにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
比較例2
攪拌装置、窒素ガス導入管、冷却管、温度計および連続滴下用の滴下ロートを備えた反応容器内にシクロペンタノン230質量部を入れ、窒素ガスを反応容器内に導入しながら撹拌下で80℃まで昇温させた。
次に、80℃の温度を維持しながら反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル10質量部を添加し、当該アゾビスイソブチロニトリルを反応容器内の内容物に溶解させた後、ベンジルメタクリレート7質量部、n−ブチルメタクリレート70質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート25質量部を3時間かけて反応容器内に滴下させた。滴下終了後、反応容器の内容物を80℃で4時間維持することにより、官能基として水酸基を有する官能基含有(メタ)アクリレート系重合体を得た。得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体の水酸基価は121mgKOH/gであった。
前記で得られた官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部に金属微粒子〔日産化学工業(株)製、商品名:ナノユースOZ−30M〕30質量部を分散させることにより、クリヤーコート組成物を得た。
前記で得られたクリヤーコート組成物の物性として、屈折率、光沢感および着色性を実施例1と同様にして評価した。その結果を表1に示す。
Figure 0006157441
以上の結果から、各実施例で得られたクリヤーコート組成物は、着色性が低く、充填材を用いなくても高屈折率を有し、充填材を用いた場合であっても光沢感に優れ、厚膜に塗布することができるものであることがわかる。実施例7と実施例14との対比から、実施例14のように充填材を使用した場合には、塗膜の屈折率を高めることができるとともに、充填材が用いられていても光沢感に優れ、厚膜に塗布することができることがわかる。
本発明のクリヤーコート組成物は、例えば、乗用車、トラック、オートバイ、バスなどの自動車の車体の外板、自動車部品、電子機器、携帯電話、オーディオ機器などの家庭電気製品の外板などの被塗物、なかでも自動車の車体の外板および自動車部品などの被塗物に使用することが期待されるものである。

Claims (2)

  1. トップコートに用いられるクリヤーコート組成物であって、(A)芳香環含有(メタ)アクリレートおよび式(I):
    Figure 0006157441
    〔式中、R1は水素原子またはメチル基、R2は水酸基、水酸基を有する炭素数1〜4のアルキル基、カルボキシル基、カルボキシル基を有する炭素数1〜4のアルキル基、エポキシ基またはエポキシ基を有する炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基の炭素数が1〜4であるヒドロキシアルキルオキシカルボニル基または式:
    Figure 0006157441
    (式中、nは3〜20の整数を示す)で表わされる基を示す〕
    で表わされる官能基含有単量体を含有する単量体成分を重合させてなる官能基含有(メタ)アクリレート系重合体、および(B)架橋剤を含有し、前記芳香環含有(メタ)アクリレートとしてナフタレン(メタ)アクリレート、アントラニル(メタ)アクリレート、フェナントリル(メタ)アクリレートおよびナフタレン含有ウレタン変性メタクリレートからなる群より選ばれた少なくとも1種の芳香環含有(メタ)アクリレートが用いられていることを特徴とするクリヤーコート組成物。
  2. さらに、官能基含有(メタ)アクリレート系重合体100質量部あたり0〜25質量部の量で平均粒子径が3〜30nmである充填材を含有する請求項1に記載のクリヤーコート組成物。
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