JP7467794B2 - 塗料組成物及び塗膜形成方法 - Google Patents
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Description
一方、自動車車体等に形成される塗装面は、雨、雪、みぞれ、氷の形成等の天候の影響、及び、埃、汚れ、ダスト、大気汚染物質、鳥糞等の環境的汚染物により汚れが生じることが多く、こうした汚れを目立たなくするための簡便な塗料及び/又は塗装方法の開発が求められている。
また、特許文献2には、自動車用の劣化塗膜及び小傷修復兼艶だし剤として、特定のオルガノポリシロキサン組成物が開示されており、このオルガノポリシロキサン組成物を用いることにより、劣化した塗膜を修復することができ、光沢に優れた高耐久性の塗膜を形成せしめることができると記載されている。しかしながら、揮発性成分を多く含むため、塗布後、揮発性成分が揮発して、経時的に塗膜の大幅な体積減少が起きる傾向がある。そのため、このオルガノポリシロキサン組成物を例えば塗装面に生成した傷の凹部に塗布すると、塗布膜がその乾燥と共に収縮し、傷の凹部の多くが再び露出してしまい、経時により艶だし効果が低下して膜が汚れやすくなり、付着した汚れ成分を拭き取りにくくなるという欠点があった。
また、特許文献4には、上塗着色ベース塗膜上に上塗クリヤー塗膜を形成する塗装方法が開示され、上塗クリヤー塗膜を形成する塗料が、(A)水酸基含有有機樹脂、(B)メラミン樹脂及びブロック化ポリイソシアネート化合物から選ばれる少なくとも1種の架橋剤、及び(C)特定の珪素化合物である親水性付与剤を含有し、汚れ防止性、塗膜性能、塗膜外観に優れると記載されている。しかしながら、塗膜が親水性であるため汚れ防止効果はある程度発揮できるものの、耐水性や耐候性などの長期の塗膜性能が十分ではなかった。また、移動する金属板上にカーテン法またはダイコート法による塗装方法であるため、塗膜の仕上がり性が十分ではなかった。
即ち、本発明は、以下の塗料組成物及びその塗装方法を提供するものである。
項1:シリル基含有アクリル樹脂(A)、シリル基を含有しない水酸基含有アクリル樹脂(B)、水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C)、ポリイソシアネート化合物(D)、及び触媒(E)を含有する塗料組成物であって、前記シリル基含有アクリル樹脂(A)が、少なくとも1種のポリジメチルシロキサンセグメントを含有する塗料組成物。
項2:シリル基含有アクリル樹脂(A)が、構造中にポリジメチルシロキサンセグメントを、シリル基含有アクリル樹脂(A)100質量部に対して0.1質量部以上含有する項1に記載の塗料組成物。
項3:シリル基含有アクリル樹脂(A)が、下記式(1)及び/又は(2)で示されるポリジメチルシロキサンセグメントを有する重合性不飽和モノマー(a1)、加水分解性シリル基含有重合性不飽和モノマー(a2)、水酸基含有重合性不飽和モノマー、及び必要によりこれらと共重合可能な他の重合性不飽和モノマーの共重合により得られるものである項1又は2に記載の塗料組成物。
(式中、R1は炭素数1~10のアルキル基を表わし、R2は炭素数1~6の二価の炭化水素基を表わし、R3は水素原子又はメチル基を表わし、R4及びR7は同一又は異なり、それぞれ水素原子又はメチル基を表わし、R5及びR6は同一又は異なり、それぞれ炭素数1~6の二価の炭化水素基を表わす。n1及びn2はそれぞれジメチルシロキサン単位の繰り返し数を意味し、6~300の範囲内の数である。)
項4:下記(i)~(iii);
(i)水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C)における水酸基含有樹脂の固形分含有量が、シリカ成分100質量部に対して25~160質量部である、
(ii)水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C)における水酸基含有アクリル樹脂が、水酸基価10~250mgKOH/g、及び/又は、重量平均分子量500~100,000である、
(iii)水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C)の塗料組成物中の配合量が、塗料組成物中の全樹脂固形分質量を基準として、0.1~20質量%である、
のいずれか1つ以上の要件を満たす、項1~3のいずれか1項に記載の塗料組成物。
項5:ポリジメチルシロキサンセグメントを有するシリル基含有アクリル樹脂(A)以外のアルコキシシリル基含有オルガノポリシロキサンを実質的に含有しない、項1~4のいずれか1項に記載の塗料組成物。
項6:主剤成分(I)及び硬化剤成分(II)を含む多液型の塗料組成物であって、主剤成分(I)が、シリル基含有アクリル樹脂(A)、シリル基を含有しない水酸基含有アクリル樹脂(B)及び、水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C)を含み、硬化剤成分(II)が、ポリイソシアネート化合物(D)を含む塗料組成物。
項7:項1~6のいずれか1項に記載された塗料組成物を塗装して、上塗り塗膜を形成する塗膜形成方法。
項8:項1~6のいずれか1項に記載された塗料組成物を霧化塗装して、硬化膜厚として1~50μmの上塗り塗膜を形成し、次いで70~200℃の温度で加熱硬化する塗膜形成方法。
項9:着色塗料組成物を塗装して着色塗膜を形成する工程、
得られた着色塗膜上に項1~6のいずれか1項に記載された塗料組成物を塗装して上塗り塗膜を形成する工程、
得られた着色塗膜及び上塗り塗膜を同時に加熱硬化する工程、
を順次行うことを特徴とする複層塗膜形成方法。
項10:着色塗料組成物を霧化塗装して、硬化膜厚として1~50μmの着色塗膜を形成する工程、
得られた着色塗膜上に項1~6のいずれか1項に記載された塗料組成物を霧化塗装して、硬化膜厚として1~50μmの上塗り塗膜を形成する工程、
得られた着色塗膜及び上塗り塗膜を同時に70~200℃の温度で加熱硬化する工程、
を順次行うことを特徴とする複層塗膜形成方法。
尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含むものとして理解されるべきである。
本明細書において、「部」は質量部、「%」は質量%を示す。
また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及び/又はメタクリレートを意味し、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸及び/又はメタクリル酸を意味する。また、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイル及び/又はメタクリロイルを意味する。また、「(メタ)アクリルアミド」は、アクリルアミド及び/又はメタクリルアミドを意味する。
本発明の塗料組成物に用いることができるシリル基含有アクリル樹脂(A)は、アクリル樹脂に少なくとも1種のポリジメチルシロキサンセグメントを含有するものであれば好適に用いることができる。
シリル基含有アクリル樹脂(A)の製造方法としては、例えば、アクリル樹脂にポリジメチルシロキサンセグメントを付加する方法やポリジメチルシロキサンセグメントを有する重合性不飽和モノマー(a1)とその他の重合性不飽和モノマーを共重合して製造する方法がある。
本明細書において、「ポリシロキサン」とは、Si-O-Si結合を含む重合体のことであり、「シリル基」とは、例えば、トリメチルシリル基やトリメトキシシリル基などのケイ素化合物基であり、置換基を有していても有していなくてもよい。
ポリジメチルシロキサンセグメントを有する重合性不飽和モノマー(a1)は、例えば、下記式(1)又は(2)
で示される化合物などが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。
ポリジメチルシロキサンセグメントを有する重合性不飽和モノマー(a1)は、一般に300~30000、好ましくは500~20000の範囲内の数平均分子量を有することができる。
シリル基含有アクリル樹脂(A)は、耐汚染性、成分(C)との相溶性(塗膜の透明性)の観点から、全モノマー100部を基準として、構造中にポリジメチルシロキサンセグメントを有する重合性不飽和モノマー(a1)を0.1部以上含有することが好ましく、0.5~30部含有することがより好ましく、1~15部含有することがさらに好ましい。
加水分解性シリル基含有重合性不飽和モノマー(a2)は、耐汚染性(汚れ付着防止又は汚れ除去)を与えるためのモノマー成分である。加水分解性シリル基含有重合性不飽和モノマー(a2)は、ポリジメチルシロキサンセグメントを有する重合性不飽和モノマー(a1)以外のシリル基含有重合性不飽和モノマーであり、1分子中に重合性二重結合と加水分解性シリル基を併せもつ化合物が包含される。
「加水分解性シリル基」とは、加水分解によりシラノール基を与えるケイ素含有基であり、例えば、アルコキシシリル基、ハロゲン化シリル基などが挙げられる。
シリル基含有アクリル樹脂(A)は、構成する全モノマー100部を基準として、加水分解性シリル基含有重合性不飽和モノマー(a2)を0~50部含有することが好ましく、10~40部含有することがより好ましい。
このような重合性不飽和モノマー(a3)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、n-プロピル(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、i-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロドデシル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート等のアルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート;
イソボルニル(メタ)アクリレートなどのイソボルニル基を有する重合性不飽和化合物;
アダマンチル(メタ)アクリレートなどのアダマンチル基を有する重合性不飽和化合物;
ベンジル(メタ)アクリレート、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香環含有重合性不飽和モノマー;
(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β-カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;
イソシアネート基含有重合性不飽和モノマーと水酸基含有化合物との反応生成物又は水酸基含有重合性不飽和モノマーとイソシアネート基含有化合物との反応生成物等のウレタン結合を有する重合性不飽和モノマー;
グリシジル(メタ)アクリレート、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー;
2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-スルホエチル(メタ)アクリレート、アリルスルホン酸、4-スチレンスルホン酸等、これらスルホン酸のナトリウム塩及びアンモニウム塩等のスルホン酸基を有する重合性不飽和モノマー;
2-アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2-メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2-アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、2-メタクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート等のリン酸基を有する重合性不飽和モノマー;
パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート、フルオロオレフィン等のフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー;
マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー;
分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート;
などが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。
ラジカル重合開始剤としては、例えば、
シクロヘキサノンパーオキサイド、3,3,5-トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、1,1-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(tert-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、n-ブチル-4,4-ビス(tert-ブチルパーオキシ)バレレート、クメンハイドロパーオキサイド、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジハイドロパーオキサイド、1,3-ビス(tert-ブチルパーオキシ-m-イソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジイソプロピルベンゼンパーオキサイド、tert-ブチルクミルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジ-tert-アミルパーオキサイド、ビス(tert-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート等の過酸化物系重合開始剤;
2,2´-アゾビス(イソブチロニトリル)、1,1-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、アゾクメン、2,2´-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2´-アゾビスジメチルバレロニトリル、4,4´-アゾビス(4-シアノ吉草酸)、2-(t-ブチルアゾ)-2-シアノプロパン、2,2´-アゾビス(2,4,4-トリメチルペンタン)、2,2´-アゾビス(2-メチルプロパン)、ジメチル2,2´-アゾビス(2-メチルプロピオネート)等のアゾ系重合開始剤;
などが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。
有機溶剤としては、例えば、
n-ブタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロブタンなどの炭化水素溶剤;
トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤;
n-ブチルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールなどのエーテル系溶剤;
酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブチルカルビトールアセテート等のエステル系溶剤;
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン系溶剤;
エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、sec-ブタノール、イソブタノール等の等のアルコール系溶剤;
エクアミド(商品名、出光興産株式会社製)、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルホルムアミド、N-メチルアセトアミド、N-メチルプロピオアミド、N-メチル-2-ピロリドンなどのアミド系溶剤;
などが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。
重合は、一般に1~10時間程度行うことができる。各段階の重合の後に必要に応じて重合開始剤を滴下しながら反応槽を加熱する追加触媒工程を設けてもよい。
尚、本明細書において、数平均分子量及び重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用いて測定した保持時間(保持容量)を、同一条件で測定した分子量既知の標準ポリスチレンの保持時間(保持容量)によりポリスチレンの分子量に換算して求めた値である。具体的には、ゲルパーミュエーションクロマトグラフとして、「HLC8120GPC」(商品名、東ソー社製)を使用し、カラムとして、「TSKgel G-4000HXL」、「TSKgel G-3000HXL」、「TSKgel G-2500HXL」及び「TSKgel G-2000HXL」(商品名、いずれも東ソー社製)の4本を使用し、移動相テトラヒドロフラン、測定温度40℃、流速1mL/min及び検出器RIの条件下で測定することができる。
シリル基含有アクリル樹脂(A)の水酸基価としては、0~250mgKOH/gであることが好ましく、50~200mgKOH/gであることがより好ましい。
ここで、本発明において、塗料組成物中の全樹脂固形分質量とは、シリル基含有アクリル樹脂(A)、シリル基を含有しない水酸基含有アクリル樹脂(B)、水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C)、ポリイソシアネート化合物(D)、及び任意に加えてもよいその他の樹脂成分の固形分質量を意味する。
本発明の塗料組成物に用いることができるシリル基を含有しない水酸基含有アクリル樹脂(B)としては、前述のシリル基含有アクリル樹脂(A)を構成するモノマーのうち、加水分解性シリル基含有重合性不飽和モノマー(a2)以外のモノマーであって、水酸基含有重合性不飽和モノマーとそれ以外の重合性不飽和モノマーを共重合することで製造することができる。シリル基を含有しない水酸基含有アクリル樹脂(B)は、シリル基を含有しないこと以外は前述のシリル基含有アクリル樹脂(A)と同様にして製造することができる。
シリル基を含有しない水酸基含有アクリル樹脂(B)の水酸基価としては、0.1~250mgKOH/gであることが好ましく、50~200mgKOH/gであることがより好ましい。
本発明の塗料組成物は、水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C)を含有する。水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C)としては、水酸基含有アクリル樹脂で被覆されたシリカ粒子であれば好適に用いることができ、それ自体既知のものを制限なく用いることができる。例えば、下記工程1及び2を含む製造方法で得られるシリカ粒子であることが好ましい。
<工程1>シリカ粒子(c1)、重合性不飽和基及び加水分解性シリル基を有するモノマー(c2)、及び有機溶剤(c3)を混合加熱して重合性不飽和基含有シリカ粒子分散液を得る工程。
<工程2>得られた重合性不飽和基含有シリカ粒子分散液に、少なくともその一部として水酸基含有重合性不飽和モノマーを含有する重合性不飽和モノマー(c4)を混合加熱して重合し、水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子分散体を得る工程。
工程1は、シリカ粒子(c1)、重合性不飽和基及び加水分解性シリル基を有するモノマー(c2)、及び有機溶剤を混合加熱して重合性不飽和基含有シリカ粒子分散液を得る工程である。
シリカ粒子(c1)は、後述する重合性不飽和基及び加水分解性シリル基を有するモノマー(c2)と反応して結合することで、重合性不飽和基による表面修飾を行うことが可能なシリカ粒子であれば、何れでも使用することができる。このようなシリカ粒子(c1)としては、乾式シリカ、湿式シリカ、シリカゲル、カルシウムイオン交換シリカ微粒子、コロイダルシリカ等を挙げることができるが、特に、水酸基及び/又はアルコキシ基を粒子表面に有し、分散媒に分散されたシリカ微粒子であるコロイダルシリカが好ましい。
コロイダルシリカとしては、例えば、メタノールシリカゾル、IPA-ST、MEKST、NBA-ST、XBA-ST、DMAC-ST、PGM-ST、ST-UP、ST-OUP、ST-20、ST-40、ST-C、ST-N、ST-O、ST-50、ST-OL(いずれも日産化学工業社製)などが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。
尚、本明細書において、「平均一次粒子径」は、体積基準粒度分布のメジアン径(d50)を意味し、体積基準の粒度分布は、レーザー回折/散乱法によって測定される。本発明において、前記分散体の体積基準の粒度分布は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置「マイクロトラックNT3300」(商品名、日機装社製)を使用して測定した。その際、サンプル濃度は装置に設定された所定の透過率の範囲となるように調整した。
重合性不飽和基及び加水分解性シリル基を有するモノマー(c2)は、例えば、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルトリエトキシシラン、3-(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、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルメチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、各種シランカップリング剤が有する加水分解性シリル基以外の官能基とその官能基と反応する官能基を有する不飽和化合物との反応により得られる重合性不飽和基及び加水分解性シリル基を有するモノマーなどが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。
有機溶剤(c3)は、親水性有機溶剤であることが好ましい。有機溶剤(c3)としては、例えば、アルコール系有機溶剤;エーテル系有機溶剤;グリコールエーテル系有機溶剤;エステル系有機溶剤などの親水性有機溶剤が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。なかでも、貯蔵性及び耐擦り傷性等の観点からアルコール類及び/又はグリコールエーテル類が好ましい。
工程2は、工程1で得られた重合性不飽和基含有シリカ粒子分散液と重合性不飽和モノマー(c4)とを混合加熱して水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子分散体を得る工程である。
水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子における水酸基含有アクリル樹脂の重合方法としては特に限定されるものではなく、それ自体既知の重合方法を用いることができる。なかでも、重合性不飽和基含有シリカ粒子を含有する有機溶剤中に、重合性不飽和モノマー(c4)及び重合開始剤等を滴下して重合を行う溶液重合を好適に使用することができる。
重合性不飽和モノマー(c4)は、1分子中に1個以上の重合性不飽和基を有する化合物である。
重合性不飽和モノマー(c4)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、n-プロピル(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、i-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロドデシル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート等のアルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート;
アダマンチル(メタ)アクリレートなどのアダマンチル基を有する重合性不飽和化合物;
ベンジル(メタ)アクリレート、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香環含有重合性不飽和モノマー;
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、3-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(メタ)アクリル酸と炭素数2~8の2価アルコールとのモノエステル化物、(メタ)アクリル酸と炭素数2~8の2価アルコールとのモノエステル化物のε-カプロラクトン変性体、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、アリルアルコール、分子末端が水酸基であるポリオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート等の水酸基含有重合性不飽和モノマー;
(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β-カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;
イソシアネート基含有重合性不飽和モノマーと水酸基含有化合物との反応生成物又は水酸基含有重合性不飽和モノマーとイソシアネート基含有化合物との反応生成物等のウレタン結合を有する重合性不飽和モノマー;
グリシジル(メタ)アクリレート、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー;
2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-スルホエチル(メタ)アクリレート、アリルスルホン酸、4-スチレンスルホン酸等、これらスルホン酸のナトリウム塩及びアンモニウム塩等のスルホン酸基を有する重合性不飽和モノマー;
2-アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2-メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2-アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、2-メタクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート等のリン酸基を有する重合性不飽和モノマー;
パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート、フルオロオレフィン等のフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー;
マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー;
などが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。なかでも、得られる塗膜の耐擦り傷性等の観点から、重合性不飽和モノマー(c4)としては、少なくともその一部として水酸基含有重合性不飽和モノマーを含有することが好ましい。
重合性不飽和モノマー(c4)から得られる水酸基含有アクリル樹脂の水酸基価としては、10~250mgKOH/gが好ましく、50~200mgKOH/gがより好ましい。
重合性不飽和モノマー(c4)から得られる水酸基含有アクリル樹脂の分子量としては、重量平均分子量で500~100,000が好ましく、1,000~20,000がより好ましい。
水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C)の塗料組成物中の配合量としては、塗料組成物中の全樹脂固形分質量を基準として、0.1~20質量%の範囲内であることが好ましく、0.5~13質量%の範囲内であることがより好ましく、1~8質量%の範囲内であることが、塗膜の耐擦り傷性と透明性の観点から更に好ましい。
本発明の塗料組成物に用いることができるポリイソシアネート化合物(D)は、1分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物であって、例えば、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、これらのポリイソシアネートの誘導体等を挙げることができる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート(慣用名:2,4-TDI)もしくは2,6-トリレンジイソシアネート(慣用名:2,6-TDI)もしくはその混合物、4,4’-トルイジンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;トリフェニルメタン-4,4’,4’’-トリイソシアネート、1,3,5-トリイソシアナトベンゼン、2,4,6-トリイソシアナトトルエン等の芳香族トリイソシアネート;4,4’-ジフェニルメタン-2,2’,5,5’-テトライソシアネート等の芳香族テトライソシアネート等を挙げることができる。
これらのポリイソシアネート化合物(D)は、1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。その際、ブロック化していないポリイソシアネート化合物とブロック化ポリイソシアネート化合物とを併用することもできる。
本発明の塗料組成物に用いることができる触媒(E)は、少なくともシリル基含有アクリル樹脂(A)に含まれる加水分解性アルコキシシリル基の加水分解縮合を促進する硬化触媒であり、加水分解縮合の触媒としてそれ自体既知のものを特に制限なく用いることができる。
ジアセチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジラウレート、ジアセチル錫ジオクトエート、オクチル酸錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクトエートなどの有機錫化合物;
アルミニウムトリメトキシド、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルミニウムトリ-n-ブトキシド、アルミニウムトリス(アセトアセテートエチル)、アルミニウムジイソプロポキシ(アセトアセテートエチル)、アルミニウムアセチルアセトナート等の有機アルミニウム化合物;
チタニウムテトラ(モノエチルエトキシド)、チタニウムテトラ(モノエチルエトキシド)、チタニウムテトラ(モノブチルエトキシド)、チタニウムテトラキス(アセチルアセトネート)、テトラノルマルブチルチタネート等の有機チタン化合物;
ジルコニウムテトラ(モノメチルエトキシド)、ジルコニウムテトラ(モノエチルエトキシド)、ジルコニウムテトラ(モノブチルエトキシド)、ジルコニウムノルマルプロピレート、ジルコニウムノルマルブチレート、ジルコニウムテトラキス(アセチルアセトネート)等の有機ジルコニウム化合物;
オクチル酸コバルト、ナフテン酸コバルト等の有機コバルト化合物;
ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリプロピル、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリフェニル、ホウ酸トリ(4-クロロフェニル)、ホウ酸トリヘキサフルオロイソプロピル等のホウ酸化合物;
メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、硫酸などのスルホン酸化合物;ピリジニウムp-トルエンスルホネートなどのスルホン酸塩化合物;
γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノシラン化合物;
テトラメチルアンモニウムクロライド、ベンザルコニウムクロライドなどの第4級アンモニウム塩化合物;
トリメチルリン酸、トリエチルリン酸、トリプロピルリン酸、トリブチルリン酸、トリヘキシルリン酸、トリス(2-エチルヘキシル)リン酸、トリオクチルリン酸、トリノニルリン酸、トリデシルリン酸、トリラウリルリン酸、トリミリスチルリン酸、トリセチルリン酸、トリステアリルリン酸、トリオレイルリン酸、トリベヘニルリン酸、リン酸モノメチル、リン酸ジメチル、リン酸モノエチル、リン酸ジエチル、リン酸モノプロピル、リン酸ジプロピル、リン酸モノイソプロピル、リン酸ジイソプロピル、リン酸モノブチル、リン酸ジブチル、リン酸モノペンチル、リン酸ジペンチル、リン酸モノヘキシル、リン酸ジヘキシル、リン酸モノオクチル、リン酸ジオクチル、リン酸モノ2-エチルヘキシル、リン酸ジ2-エチルヘキシル、リン酸モノデシル、リン酸ジデシル、リン酸モノイソデシル、リン酸ジイソデシル、リン酸モノウンデシル、リン酸ジウンデシル、リン酸モノドデシル、リン酸ジドデシル、リン酸モノテトラデシル、リン酸ジテトラデシル、リン酸モノヘキサデシル、リン酸ジヘキサデシル、リン酸モノオクタデシル、リン酸ジオクタデシル、リン酸モノフェニル、リン酸ジフェニル、リン酸モノベンジル、リン酸ジベンジル等のリン酸エステル化合物;
などが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。
なかでも、硬化性の観点から少なくとも1種のリン酸エステル化合物を含有することが好ましい。
触媒(E)は、塗料組成物中の全樹脂固形分質量を基準として、0.01~10質量%、好ましくは0.1~7質量%の範囲内で含有させることが好適である。
本発明の塗料組成物は、前記(A)、(B)、(C)、(D)、及び(E)以外の樹脂成分を含有することができ、例えば、前記(A)、(B)、(C)、(D)、及び(E)以外の水酸基含有樹脂や硬化剤などを含有することができる。
硬化剤は、水酸基含有樹脂中の水酸基もしくはカルボキシル基やエポキシ基等の官能基と反応して本発明の塗料組成物を硬化し得る化合物である。硬化剤としては、例えば、アミノ樹脂、エポキシ基含有化合物、カルボキシル基含有化合物、カルボジイミド基含有化合物などが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。
本発明の塗料組成物に必要に応じて含まれるその他の成分としては、顔料、添加剤、溶媒などが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。
顔料としては、例えば、着色顔料、体質顔料、光輝性顔料などが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用して透明性を損なわない範囲で用いることができる。
顔料は直接塗料組成物中に添加してもよく、顔料分散剤、顔料分散樹脂と混合して分散し、ペースト化してから塗料に配合してもよい。顔料分散剤、顔料分散樹脂、分散方法は公知のものを使用することができる。
脱水剤としては、例えば、
アルミニウムイソプロピレート、アルミニウムsec-ブチレート、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ジルコニウムノルマルブチレート、エチルシリケート、ビニルトリメトキシシラン等の金属アルコキシド類;
オルソギ酸メチル、オルソギ酸エチル、オルソ酢酸メチル、オルソ酢酸エチル、オルソ酢酸イソプルピル、ジメトキシプロパンなどの有機アルコキシ化合物類;
「アディティブTI」(住化バイエルウレタン社製、商品名)などの単官能イソシアネート類
などが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。
脱水剤の塗料組成物中の配合量としては、塗料組成物中の全樹脂固形分質量を基準として、0.01~15質量%、好ましくは0.1~8質量%の範囲内とすることができる。
ここで、「多液型の塗料組成物」とは、塗装の際に二液以上(二液が好ましい)の成分を混合して用いる塗料組成物のことであり、製造当初から混合された状態の「一液型の塗料組成物」と区別される。尚、塗装の際の混合としては、塗装装置の中での混合、配管内での混合、及び塗料貯蔵槽での混合などが挙げられ、いずれも好適に用いることができる。混合する時間としては、貯蔵安定性の観点から、塗装の0.01秒前から3ヶ月前までであり、好ましくは0.1秒前から10日前であり、より好ましくは0.1秒前から10時間前であることが好適である。
本発明の塗料組成物が多液型の塗料組成物の場合、例えば、主剤成分(I)がシリル基含有アクリル樹脂(A)、シリル基を含有しない水酸基含有アクリル樹脂(B)、及び、水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C)を含み、硬化剤成分(II)がポリイソシアネート化合物(D)及び触媒(E)を含むことが好ましい。
このようにして得られた本発明の塗料組成物を被塗物上に塗装することができる。
塗装方法としては、それ自体既知の方法、例えば、霧化塗装(エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、回転霧化塗装)、ハケ塗装、浸漬塗装、ロール塗装などが挙げられる。なかでも、塗膜の仕上がり性の観点から霧化塗装が好ましい。
被塗物としては、特に制限されるものではなく、例えば、各種基材面や塗料が塗装された硬化又は未硬化の塗装面などが挙げられる。
基材としては、例えば、鉄、亜鉛、鉄/亜鉛合金、鋼板等の金属;木材、コンクリート、石膏ボード、スレート、サイディング材、磁器タイル壁面、軽量気泡コンクリート、モルタル、レンガ、石材、ガラス等の無機基材;プラスチック基材;皮革;繊維などが挙げられる。
なかでも、着色塗料組成物を塗装して着色塗膜(硬化膜厚として、1~50μmが好ましく、7~40μmがより好ましい)を形成する工程、着色塗膜上に本発明の塗料組成物を塗装して上塗り塗膜を形成する工程、得られた着色塗膜及び上塗り塗膜を同時に加熱硬化する工程、を順次行う複層塗膜の形成方法であることが好ましい。
未硬化の塗膜は、通常の塗膜の加熱(焼付け)手段、例えば、熱風加熱、赤外線加熱、高周波加熱などにより硬化させることができる。
未硬化の塗膜は、好ましくは70~200℃、より好ましくは80~160℃の温度で加熱され、好ましくは10~60分間、そしてより好ましくは15~40分間加熱される。
これにより、未硬化の塗膜を好適に硬化させることができる。
本発明の塗料組成物を塗装した塗膜の硬化膜厚としては、1~50μmであることが好ましく、10~40μmであることがより好ましく、12~40μmであることがさらに好ましい。
製造例1 アクリル樹脂(A1)の製造
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器に、スワゾール1000(注1)200部及びn-ブタノール150部を仕込み、窒素置換後、120℃(プラスマイナス10℃以内)に保った。この中に、以下に示すモノマー混合物を3時間かけて滴下した。
<モノマー混合物>
スチレン 100部
2-エチルヘキシルアクリレ-ト 400部
2-ヒドロキシエチルメタクリレート 200部
KBM-503(注2) 300部
t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート 40部
滴下終了後から1時間経過後、この中にt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート5部をスワゾール1000(注1)200部に溶かした溶液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、これをさらに1時間120℃(プラスマイナス10℃以内)に保持したのち、スワゾール1000(注1)を加えて固形分を調整し、最終的に固形分50%のアクリル樹脂(A1)溶液を得た。アクリル樹脂(A1)は、水酸基価86mgKOH/g、重量平均分子量10,000であった。
(注1)スワゾール1000:商品名、コスモ石油株式会社製、芳香族炭化水素系溶媒。
表1に示すモノマー配合とする以外は、製造例1と同様にしてアクリル樹脂(A2)~(A6)溶液を得た。
(注3)X-22-174ASX:商品名、信越化学工業社製、片末端型メタクリル変性ポリジメチルシロキサン。
製造例7 アクリル樹脂(B1)の製造
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器に、スワゾール1000(注1)200部及びn-ブタノール150部を仕込み、窒素置換後、120℃(プラスマイナス10℃以内)に保った。この中に、以下に示すモノマー混合物を3時間かけて滴下した。
<モノマー混合物>
スチレン 200部
n-ブチルアクリレート 500部
2-ヒドロキシエチルメタクリレート 300部
t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート 40部
滴下終了後から1時間経過後、この中にt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート5部をスワゾール1000(注1)200部に溶かした溶液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、これをさらに1時間120℃(プラスマイナス10℃以内)に保持したのち、スワゾール1000(注1)を加えて固形分を調整し、最終的に固形分50%のアクリル樹脂(B1)溶液を得た。アクリル樹脂(B1)は、水酸基価130mgKOH/g、重量平均分子量10,000であった。
還流冷却器、温度計及び撹拌機を取り付けたセパラブルフラスコに、PGM-ST(商品名、日産化学工業社製、シリカ平均一次粒子径;15nm、シリカ濃度;30質量%、分散媒;プロピレングリコールモノメチルエーテル)333部(固形分100部)及び脱イオン水10部を入れた後、KBM-503(商品名、信越化学工業株式会社製、3-メタクリロオキシプロピルトリメトキシシラン)10部を添加し、80℃で2時間撹拌しながら脱水縮合反応を行い、その後、フッ化テトラ-n-ブチルアンモニウム0.03部を加えて更に1時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、プロピレングリコールモノメチルエーテル30部を添加し、次いで減圧状態で揮発性成分を留出させて、表面が修飾されたシリカ粒子の固形分40%の重合性不飽和基含有シリカ粒子分散液を得た。
表2に示す配合量とする以外は、製造例8と同様にして水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C2)~(C4)溶液を得た。尚、表2中の配合量は固形分質量または有効成分質量の値である。
撹拌装置、温度計、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた四ツ口フラスコにヘプタン93
部及び「55%高分子分散安定剤溶液」98部を仕込み加熱還流させ、スチレン15部、メチルメタクリレート40部、アクリロニトリル30部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート15部及びt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート1.5部の混合物を3時間かけて滴下し、更に2時間熟成することにより、非水ディスパージョン型アクリル樹脂を得た。得られた非水ディスパージョン型アクリル樹脂は、質量固形分濃度53%、ガードナー粘度B、平均粒子径(電子顕微鏡による測定)0.2~0.3μmの乳白色の安定な低粘度重合体の分散液であった。
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四ツ口フラスコに酢酸イソブチル40部及びトルエン40部を仕込み、加熱還流させ、スチレン10部、イソブチルメタクリレート49部、2-エチルヘキシルメタクリレート30部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート11部及びアゾビスイソブチロニトリル2部の混合物を3時間かけて滴下し、滴下後2時間熟成を行なうことにより高分子分散安定剤溶液を得た。得られた高分子分散安定剤溶液は、質量固形分濃度55%、ガードナー粘度G、重量平均分子量16000であった。
製造例1で得られたアクリル樹脂(A1)40部(樹脂固形分20部)、製造例7で得られたアクリル樹脂(B1)80部(樹脂固形分40部)、製造例12で得られた非水ディスパージョン型アクリル樹脂9.4部(樹脂固形分5部)、ネオスタンU-100(商品名、ジブチル錫ジラウレート、日東化成社製、固形分100%)1部、BYK-300(商品名、ビックケミー社製、表面調整剤、有効成分52%)0.2部(固形分0.1部)、TINUVIN900(商品名、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、BASF社製、有効成分100%)2.0部、TINUVIN292(商品名、ヒンダードアミン系光安定剤、BASF社製、有効成分100%)1部、及びオルソ酢酸メチル5部を均一に混合し、さらに、スワゾール1000(商品名、コスモ石油社製、炭化水素系溶剤)を加えてディスパーで十分に撹拌し、20℃におけるフォードカップNo.4による粘度が25秒となるように調整して主剤成分(I-1)を得た。
表3又は表4に示す成分及び配合量とする以外は、製造例13と同様にして、主剤成分(I-2)~(I-23)を得た。尚、表3又は表4中の配合量は固形分の値である。
スミジュールN3300(商品名、住化バイエルウレタン社製、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート、固形分100%、NCO含有率21.8%)35部及びトリス(2-エチルヘキシル)リン酸エステル0.5部を均一に混合し、さらに、スワゾール1000(商品名、コスモ石油社製、炭化水素系溶剤)を加えてディスパーで十分に撹拌し、20℃におけるフォードカップNo.4による粘度が25秒となるように溶剤を調整して硬化剤成分(II-1)を得た。
スミジュールN3300(商品名、住化バイエルウレタン社製、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート、固形分100%、NCO含有率21.8%)35部及びスワゾール1000(商品名、コスモ石油社製、炭化水素系溶剤)を加えてディスパーで十分に撹拌し、20℃におけるフォードカップNo.4による粘度が25秒となるように溶剤を調整して硬化剤成分(II-2)を得た。
製造例13~35で得られた主剤成分、及び製造例36又は37で得られた硬化剤成分を、それぞれ表5に示す組み合わせ及び量比で混合した。次いでディスパーで均一に撹拌し、塗料(X-1)~(X-13)を得た。
製造例1で得られたアクリル樹脂(A1)40部(樹脂固形分20部)、製造例7で得られたアクリル樹脂(B1)80部(樹脂固形分40部)、製造例12で得られた非水ディスパージョン型アクリル樹脂9.4部(樹脂固形分5部)、X-40-9250(商品名、アルコキシシリル基含有オルガノポリシロキサン、信越化学工業株式会社製)0.5部、ネオスタンU-100(商品名、ジブチル錫ジラウレート、日東化成社製、固形分100%)1部、BYK-300(商品名、ビックケミー社製、表面調整剤、有効成分52%)0.2部(固形分0.1部)、TINUVIN900(商品名、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、BASF社製、有効成分100%)2.0部、TINUVIN292(商品名、ヒンダードアミン系光安定剤、BASF社製、有効成分100%)1部、オルソ酢酸メチル5部、スミジュールN3300(商品名、住化バイエルウレタン社製、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート、固形分100%、NCO含有率21.8%)35部及びトリス(2-エチルヘキシル)リン酸エステル0.5部を均一に混合し、さらに、スワゾール1000(商品名、コスモ石油社製、炭化水素系溶剤)を加えてディスパーで十分に撹拌し、20℃におけるフォードカップNo.4による粘度が25秒となるように溶剤を調整して塗料(X-14)を得た。
また、製造例13~35で得られた主剤成分、及び製造例36又は37で得られた硬化剤成分を含む各成分を、それぞれ表6に示す組み合わせ及び量比で混合した。次いでディスパーで均一に撹拌し、塗料(X-15)~(X-23)を得た。
リン酸亜鉛化成処理を施した厚さ0.8mmのダル鋼板上に、エレクロンGT-10(関西ペイント社製、商品名、熱硬化性エポキシ樹脂系カチオン電着塗料)を硬化膜厚が20μmになるように電着塗装し、170℃で30分間加熱し硬化させ、その上にアミラックTP-67-P(関西ペイント社製、商品名、ポリエステル・メラミン樹脂系自動車中塗り塗料、ダークグレー塗色)を膜厚35μmとなるようにエアスプレー塗装し、140℃で30分間加熱硬化させた。続いて、前記中塗り塗板を2枚用意し、中塗り塗膜上に水性ベースコート「WBC713T」(商品名、関西ペイント社製、アクリル・メラミン樹脂系水性メタリック色ベースコート塗料)を硬化膜厚15μmとなるように塗装し、1枚は80℃で5分間プレヒートを行ない、1枚は140℃で30分加熱硬化させた。2枚の塗板上に実施例及び比較例で得られた塗料(X-1)~(X-25)を硬化膜厚35μmとなるようにエアスプレー塗装し、室温で7分間放置してから、140℃で30分間加熱硬化させた。
尚、塗料(X-1)~(X-25)は成分(I)及び(II)の混合後、1時間以内に塗装を行った。
<貯蔵安定性>
実施例及び比較例で用いた塗料(X)を温度20℃及び湿度60%の環境で72時間貯蔵し、以下の基準で塗料の状態を評価した。尚、塗料(X-1)~(X-25)は成分(I)及び(II)を混合することなくそれぞれの成分を観察した。
S:成分(I)及び(II)、もしくは塗料(X)は、貯蔵試験後、20℃におけるフォードカップNo.4の粘度が、初期粘度のプラス20秒未満であり、大きな変化は見られない。
C:成分(I)及び(II)、もしくは塗料(X)は、貯蔵試験後、20℃におけるフォードカップNo.4の粘度が、初期粘度のプラス20秒以上であるか、又はゲル化した。
得られた各試験板(焼付硬化後2時間以内)の上に油性黒マジックでスポット汚染した。続いて乾いたキムワイプ(商品名)を用いて、汚染部分をふき取り、ふき取った部分を観察し、以下の基準で評価した。尚、水性ベースコートをプレヒート(非硬化)した場合と加熱硬化した場合の2枚の塗板で試験を行ったが、差はなかった。
S:汚染はない、又はほとんど見られない。かつ痕跡は全くない。
A:汚染(色)はほとんど見られないが、痕跡がわずかに見られる。
B:汚染(色)が残っている。
C:汚染(色)が著しく残っている。
得られた各試験板を「サンシャインウエザオメーター」(スガ試験機社製、促進耐侯性試験機)中で300時間試験後、塗板上に油性黒マジックでスポット汚染した。続いて乾いたキムワイプ(商品名)を用いて、汚染部分をふき取り、ふき取った部分を観察し、以下の基準で評価した。尚、水性ベースコートをプレヒート(非硬化)した場合と加熱硬化した場合の2枚の塗板で試験を行ったが、差はなかった。
S:汚染はない、又はほとんど見られない。かつ痕跡は全くない。
A:汚染(色)はほとんど見られないが、痕跡がわずかに見られる。
B:汚染(色)が残っている。
C:汚染(色)が著しく残っている。
実施例及び比較例で得られた塗料(X)をガラス板上に硬化膜厚50μmとなるようにアプリケータで塗装し、室温で10分間放置してから、140℃で30分間加熱硬化させた。続いて塗膜外観を目視で観察した。
A:透明であり、濁りは全く認められない。
B:ごく僅かに濁りが認められる。
C:濁りが認められる。
得られた各試験板を、「サンシャインウエザオメーター」(スガ試験機社製、促進耐侯性試験機)中で300時間試験後、20℃雰囲気下で洗車試験機(Amtec社製、Car-wash Lab Apparatus)の試験台に固定し、試験板の上にSikron SH200(商品名、粒径24μmのシリカ微粒子、Quarzwerke社製)を水1リットルに対して1.5g混合させた試験液を噴霧しながら、洗車ブラシを127rpmで回転させて試験台を10往復させた。その後、水洗および乾燥を行い、試験前後の20°光沢を光沢計(Byk-Gardner社製、装置名:Micro Tri Gross)を用いて測定し、下記式より光沢保持率を算出した。
光沢保持率(%)=擦り傷試験後の光沢/擦り傷試験前の光沢×100
尚、水性ベースコートをプレヒート(非硬化)した場合と加熱硬化した場合の2枚の塗板で試験を行ったが、差はなかった。
A:70%以上。
B:50~70%未満。
C:50%未満。
Claims (9)
- シリル基含有アクリル樹脂(A)、シリル基を含有しない水酸基含有アクリル樹脂(B)、水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C)、ポリイソシアネート化合物(D)、及び触媒(E)を含有する塗料組成物であって、前記シリル基含有アクリル樹脂(A)が、少なくとも1種のポリジメチルシロキサンセグメントを含有し、ポリジメチルシロキサンセグメントを有するシリル基含有アクリル樹脂(A)以外のアルコキシシリル基含有オルガノポリシロキサンを含有しない、塗料組成物。
- シリル基含有アクリル樹脂(A)が、構造中にポリジメチルシロキサンセグメントを、シリル基含有アクリル樹脂(A)100質量部に対して0.1質量部以上含有する請求項1に記載の塗料組成物。
- シリル基含有アクリル樹脂(A)が、下記式(1)及び/又は(2)で示されるポリジメチルシロキサンセグメントを有する重合性不飽和モノマー(a1)、加水分解性シリル基含有重合性不飽和モノマー(a2)、水酸基含有重合性不飽和モノマー、及び必要によりこれらと共重合可能な他の重合性不飽和モノマーの共重合により得られるものである請求項1又は2に記載の塗料組成物。
(式中、R1は炭素数1~10のアルキル基を表わし、R2は炭素数1~6の二価の炭化水素基を表わし、R3は水素原子又はメチル基を表わし、R4及びR7は同一又は異なり、それぞれ水素原子又はメチル基を表わし、R5及びR6は同一又は異なり、それぞれ炭素数1~6の二価の炭化水素基を表わす。n1及びn2はそれぞれジメチルシロキサン単位の繰り返し数を意味し、6~300の範囲内の数である。) - 下記(i)~(iii);
(i)水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C)における水酸基含有樹脂の固形分含有量が、シリカ成分100質量部に対して25~160質量部である、
(ii)水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C)における水酸基含有アクリル樹脂が、水酸基価10~250mgKOH/g、及び/又は、重量平均分子量500~100,000である、
(iii)水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C)の塗料組成物中の配合量が、塗料組成物中の全樹脂固形分質量を基準として、0.1~20質量%である、
のいずれか1つ以上の要件を満たす、請求項1~3のいずれか1項に記載の塗料組成物。 - 主剤成分(I)及び硬化剤成分(II)を含む多液型の塗料組成物であって、主剤成分(I)が、シリル基含有アクリル樹脂(A)、シリル基を含有しない水酸基含有アクリル樹脂(B)及び、水酸基含有アクリル樹脂被覆シリカ粒子(C)を含み、硬化剤成分(II)が、ポリイソシアネート化合物(D)を含む塗料組成物であって、前記シリル基含有アクリル樹脂(A)が、少なくとも1種のポリジメチルシロキサンセグメントを含有し、ポリジメチルシロキサンセグメントを有するシリル基含有アクリル樹脂(A)以外のアルコキシシリル基含有オルガノポリシロキサンを含有しない、塗料組成物。
- 請求項1~5のいずれか1項に記載された塗料組成物を塗装して、上塗り塗膜を形成する塗膜形成方法。
- 請求項1~5のいずれか1項に記載された塗料組成物を霧化塗装して、硬化膜厚として1~50μmの上塗り塗膜を形成し、次いで70~200℃の温度で加熱硬化する塗膜形成方法。
- 着色塗料組成物を塗装して着色塗膜を形成する工程、
得られた着色塗膜上に請求項1~5のいずれか1項に記載された塗料組成物を塗装して上塗り塗膜を形成する工程、
得られた着色塗膜及び上塗り塗膜を同時に加熱硬化する工程、
を順次行うことを特徴とする複層塗膜形成方法。 - 着色塗料組成物を霧化塗装して、硬化膜厚として1~50μmの着色塗膜を形成する工程、
得られた着色塗膜上に請求項1~5のいずれか1項に記載された塗料組成物を霧化塗装して、硬化膜厚として1~50μmの上塗り塗膜を形成する工程、
得られた着色塗膜及び上塗り塗膜を同時に70~200℃の温度で加熱硬化する工程、
を順次行うことを特徴とする複層塗膜形成方法。
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