JPH0127108B2 - - Google Patents

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JPH0127108B2
JPH0127108B2 JP55162213A JP16221380A JPH0127108B2 JP H0127108 B2 JPH0127108 B2 JP H0127108B2 JP 55162213 A JP55162213 A JP 55162213A JP 16221380 A JP16221380 A JP 16221380A JP H0127108 B2 JPH0127108 B2 JP H0127108B2
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Japan
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vinyl monomer
coating composition
compound
composition according
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JP55162213A
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Yoshihiko Shioda
Hajime Sukejima
Hiroshi Iwai
Satoru Ito
Naozumi Iwazawa
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Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
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Publication of JPH0127108B2 publication Critical patent/JPH0127108B2/ja
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【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は新規な被覆用組成物に関し、さらに詳
しくはセルロースアセテートブチレートで変性さ
れたビニル系共重合体とポリイソシアネート化合
物とを含有する特に光沢および塗り肌がすぐれた
被覆用組成物に関する。 従来、自動車の補修や、産業機械、建造物、構
築物、家具(鋼製も含む)等の塗装、補修に際
し、アクリルラツカー、アクリルエナメル、およ
びアクリルウレタン塗料などが主として用いられ
ているが、これら塗料は種々の欠陥を有してお
り、これらの改良が強く望まれている。例えば、
アクリルラツカーは、アクリル樹脂とニトロセル
ロース又はセルロースアセテートブチレートとを
コールドブレンドしたものをビヒクル主成分とす
る塗料であるが、上記両成分が均一に相溶する組
成範囲の巾が狭く、相溶する組成範囲内であつて
も、該ラツカーから形成した塗膜は、屋外曝露中
にワレが発生しやすく、塗膜の肉持感ならびに塗
り肌が悪く塗面を研磨する必要があるために平滑
な塗面に仕上げるのに多くの工程を必要とする等
の欠点がある。また、アクリルエナメルは、アク
リル樹脂をビヒクル主成分とするものであるが、
該エナメルから形成した塗膜は硬度、耐溶剤性、
耐薬品性、耐久性等が不十分であるという欠点が
あり、アクリルウレタン塗料は、アクリル樹脂と
ポリイソシアネート化合物とをビヒクル主成分と
するものであるが塗膜の乾燥性が悪く、これを改
良するためにニトロセルロースまたはセルロース
アセテートブチレートをさらに添加することも知
られているが、この場合、前記アクリルラツカー
におけると同様に、相溶性、塗膜の肉持感、塗り
肌等に欠隔が生じるので好ましくない。 そこで、本発明者等は上記した状況に鑑みて、
常温において速やかに硬化し、研磨しなくても塗
装しただけで光沢、塗り肌のすぐれた肉持感のあ
る平滑な塗面を形成することができ、しかも耐久
性がよく、長期間屋外に曝露してもワレが発生す
ることがなく、さらに耐水性、付着性、耐ガソリ
ン性、耐候性、耐薬品性、耐溶剤性などの優れた
塗膜を与える被覆用組成物を開発する目的で鋭意
研究を行なつた結果、セルロースアセテートブチ
レートに、水酸基を有するビニルモノマー及びア
クリル酸もしくはメタクリル酸の低級アルキルエ
ステルを含有するビニルモノマー混合物を共重合
させて得られる変性ビニル系共重合体をビヒクル
主成分とし、そして硬化剤成分としてポリイソシ
アネート化合物を用い、両者を組合わせることに
よつて、上記目的を達成でできることを見い出
し、本発明を完成した。 かくして、本発明に従えば、 〔〕 (a) セルロースアセテートブチレート5〜
75重量%、及び (b) (i) 水酸基を含有する官能性ビニルモノマ
ーの少なくとも1種 1〜50重量%と、 (ii) アクリル酸もしくはメタクリル酸のC1
〜C5アルキルエステルの少なくとも1種、
又はアクリル酸もしくはメタクリル酸の
C1〜C5アルキルエステルの少なくとも1
種及びアクリル酸又はメタクリル酸のアル
キルエステル以外の共重合可能な他のビニ
ルモノマーの少なくとも1種の混合物 99
〜50重量% とからなるビニルモノマー混合物 95〜25重
量% を共重合させることにより得られる変性ビニル
系共重合体と、 〔〕 1分子中に遊離のイソシアネート基を2個
以上有するポリイソシアネート化合物 を主成分とすることを特徴とする被覆用組成物が
提供される。 以下、本発明の被覆用組成物についてさらに詳
細に説明する。 〔〕 変性ビニル系共重合体 (a) セルロースアセテートブチレート 本発明における変性ビニル系共重合体の製造に
用いるセルロースアセテートブチレート(以下、
これを「CAB」と略称する)は、セルロースの
部分アセチル化物をさらにブチルエステル化して
得られるセルロース誘導体であり、本発明におい
て好適に用い得るCABは、アセチル基含有量が
一般に1〜30重量%、好ましくは1〜14重量%
で、ブチル基含有量が一般に16〜60重量%、好ま
しくは35〜60重量%であり、そしてASTM―
D1343―54T(Formula A)に記載された粘度測
定法により測定した場合の粘度が一般に0.005〜
5秒、好ましくは0.005〜1秒の範囲に入るもの
である。具体的には、米国イーストマン・コダツ
ク社の製造にかかる製品、例えば、商品名〔前者
の数字の2桁目まではブチル基含量(重量%)
を、また同じく3桁目は水酸基含有量を示し、そ
して後者の数字は粘度(秒)を示す〕で、EAB
―171―2,EAB―381―0.5,EAB―381―2,
EAB―531―1,EAB―551―0.2,EAB―551―
0.01などの等級のものが有利に使用され、中でも
相溶性、溶解性、粘度などの点からみて、EAB
―381―0.5,EAB―551―0.2およびEAB―551―
0.01が特に好適である。 (b) ビニルモノマー混合物 本発明に従いCABと共重合せしめられるビニ
ルモノマー混合物は少なくとも水酸基を含有する
官能基ビニルモノマー及びアクリル酸もしくはメ
タクリル酸のC1〜C5アルキルエステルこれによ
つて、得られる変性ビニル系共重合体中に官能基
(水酸基)を導入することができる。 水酸基を含有する官能性ビニルモノマー(以
下、水酸基含有ビニルモノマーと略称する)とし
ては、例えば、2ヒドロキシエチルアクリレー
ト、2―ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒド
ロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピ
ルメタクリレートなどの如きアクリル酸またはメ
タクリル酸のC2〜C24ヒドロキシアルキルエステ
ル;N―メチロールアクリルアミド、N―メチロ
ールメタクリルアミド、N―ヒドロキシエチルア
クリルアミド、N―ヒドロキシエチルメタクリル
アミド、N,N―ジヒドロキシエチルアクリルア
ミド、N,N―ジヒドロキシエチルメタクリルア
ミドなどの如きアクリル酸またはメタクリル酸の
モノーもしくはジーC1〜C12ヒドロキシアルキル
アミド等が挙げられる。 上記水酸基含有ビニルモノマーは単独で又は2
種もしくはそれ以上組合わせて使用することがで
きる。 また、上記水酸基含有ビニルモノマーと組合わ
せて用いられるアクリル酸もしくはメタクリル酸
のC1〜C5アルキルエステルとしては、例えば、
メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エ
チルアクリレート、エチルメタクリレート、n―
ブチルアクリレート、n―ブチルメタクリレー
ト、i―ブチルアクリレート、i―ブチルメタク
リレート、tert―ブチルアクリレート、tert―ブ
チルメタクリレートなどが挙げられ、これらは単
独で又は2種もしくはそれ以上組合わせて使用す
ることができる。 他方、該水酸基含有ビニルモノマーと併用され
る上記以外の共重合可能な他のビニルモノマーと
しては、ラジカル重合性のα,β―エチレン性不
飽和結合を1〜2個、好ましくは1個のみ含有す
る化合物が好適に使用され、例えば、下記(A)〜(C)
のものの中から1種又はそれ以上を適当に選んで
使用することができる。 (A) スチレン、ビニルトルエン、α―メチルスチ
レンの如きビニル芳香族化合物、或いは酢酸ビ
ニル、アクリロニトリル、メタアクリロニトリ
ルの如きその他のビニルモノマー; (B) 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―エチルメタクリルア
ミド、N,N―ジメチルアクリルアミド、N,
N―ジエチルメタクリルアミドの如きアクリル
又はメタクリルアミド。 (C) グリシジルアクリレート、グリシジルメタク
リレート、アリルグリシジルエーテル、メタク
リルグリシジルエーテルなどのグリシジルビニ
ルエーテル、グリシジルメチルアクリレート、
グリシジルメチルメタクリレートの如きグリシ
ジル基含有ビニルモノマー。 これらの共重合可能な他のビニルモノマーはそ
れぞれ単独で使用することができ、或いは2種も
しくはそれ以上を組合わせて使用することができ
る。 これらのビニルモノマーのうち、水酸基含有ビ
ニルモノマーとして2―ヒドロキシエチルメタク
リレートが、また共重合可能な他のビニルモノマ
ーとしてスチレン及びアクリル酸又はメタクリル
酸のC1〜C5アルキルエステル例えばメチルアク
リレート、メチルメタクリレート、エチルアクリ
レート、エチルメタクリレート、n―ブチルアク
リレート、n―ブチルメタクリレート等が好適で
ある。特に、他のビニルモノマーであるスチレン
を、ビニルモノマー混合物の全重量にもとづいて
5〜35重量%含有せしめておくと、塗膜の耐薬品
性、付着性などがさらに向上する。 本発明に従い、これら共重合可能な他のビニル
モノマーを前記水酸基含有ビニルモノマーと組合
わせて使用する場合、該水酸基含有ビニルモノマ
ーは、ビニルモノマー混合物の全重量を基準にし
て、1〜50重量%、好ましくは5〜35重量%を占
めることができ、従つて、残りの99〜50重量%、
好ましくは95〜65重量%が上記共重合可能な他の
ビニルモノマーとすることができる。該水酸基含
有ビニルモノマーのビニルモノマー混合物に占め
る割合が1重量%より少ないと形成される塗膜の
架橋反応が不十分となるので、耐ガソリン性、耐
溶剤性、耐薬品性、耐水性などが低下し、一方、
50重量%より多くなると塗膜がもろくなり、しか
も耐薬品性、耐水性、耐候性等が低下する。 また、本発明では、上記ビニルモノマー混合物
に、付着性、柔軟性、顔料分散性、相溶性などを
改善する目的で、カルボキシル基含有ビニルモノ
マーを併用することができる。該カルボキシル基
含有ビニルモノマーとしては例えば、アクリル
酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、イタコン酸、ク
ロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル
酸、シトラコン酸、メサコン酸などのC3〜C6
飽和脂肪族―もしくは二塩基酸が好適である。こ
のカルボキシル基含有ビニルモノマーの使用量
は、前記水酸基含有ビニルモノマー、共重合可能
な他のビニルモノマーおよび該カルボキシル基含
有ビニルモノマーの合計量(ビニルモノマー混合
物)を基準にして、5重量%以下、好ましくは
0.2〜2重量%であつて、5重量%より多くなる
と耐水性、貯蔵安定性などが低下する。 共重合 本発明においてビヒクル主成分として用いる変
性ビニル系共重合体は、前記したCABと上記ビ
ニルモノマー混合物とを共重合させることによつ
て得られる。 CABとビニルモノマー混合物との共重合の比
率は、使用するビニルモノマー混合物の組成およ
びその割合により変えることができるが、一般に
は、CABと該ビニルモノマー混合物との合計量
を基準にして、CABは5〜75重量%、好ましく
は10〜50重量%、さらに好ましくは30〜50重量%
の範囲で配合し、また該ビニルモノマー混合物は
95〜25重量%、好ましくは90〜50重量%、さらに
好ましくは70〜50重量%の範囲で配合することが
できる。CABの配合量が5重量%より少ないと
前記アクリルエナメルのごとき欠陥が生じ、塗膜
の硬度、耐溶剤性、耐薬品性、耐久性等が劣化
し、また、75重量%より多くなると塗面に肌アレ
が生じ、しかも付着性も低下する傾向がみられ
る。 CABと上記ビニルモノマー混合物との共重合
は、ラジカル重合開始剤の存在下に、溶液重合法
によつて行なうことが有利である。該溶液重合に
用いうる溶媒としては、例えば、ベンゼンやトル
エン、キシレンの如きアルキルベンゼン誘導体;
酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ア
ミル、酢酸メトキシブチル、アセト酢酸メチル、
アセト酢酸エチル、酢酸メチルセロソルブ、セロ
ソルブアセテート、酢酸ジエチレングリコールモ
ノメチルエーテル、酢酸カルビトール等の酢酸エ
ステル系溶剤;ジオキサン、エチレングリコール
ジエチルエーテル、エチレングリコールブチルエ
ーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル
等のエーテル系溶剤;アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトンのようなケトン系
溶剤などが挙げられ、これらを単独で、又は2種
以上混合して使用しうる。また、重合温度は、一
般に約50〜約200℃、好ましくは約80〜約150℃の
範囲内の温度とすることができる。 ラジカル重合開始剤としては、中でも、有機過
酸化物タイプのもの、例えば、過酸化ベンゾイ
ル、過酸化ラウロイル、ジクミルペルオキシド等
の如きペルオキシド系重合開始剤、及びtert―ブ
チルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキ
シド等の如きヒドロペルオキシド系重合開始剤が
好適に使用され、その他、ケトンペルオキシド系
やペルエステル系の重合開始剤もまた使用可能で
ある。これら重合開始剤はそれぞれ単独で、或い
は2種以上併用して重合反応系に添加される。さ
らに、上記のペルオキシド、ヒドロペルオキシド
等に加えて、アゾビスiso―ブチロニトリルのよ
うなアゾ系重合開始剤を併用してもよい。特に、
過酸化ベンゾイルが好適である。 上記の如き有機過酸化物を重合開始剤として用
いる共重合反応においては、一般に、これらの重
合開始剤が熱分解して発生した有機化合物のフリ
ーラジカルが、炭化水素化合物にいわゆる連鎖移
動を起こし、その炭化水素化合物上に生じたフリ
ーラジカルによりビニルモノマーの重合が開始さ
れ、炭化水素化合物にビニルモノマーが分岐した
形で成長し、グラフト共重合体が形成されると考
えられている。CABとビニルモノマー混合物と
を用いた本発明の共重合においても、このような
反応機構でCABとビニルモノマー混合物とのグ
ラフト共重合体が形成されるものと考えられる。 このようにして形成された変性ビニル系共重合
体、すなわちCABグラフト共重合体は、有機溶
剤に対する溶解性及び他の樹脂との相溶性が著る
しくすぐれている。 なお、本発明において、配合したCABの実質
的にすべてがビニルモノマー混合物と共重合して
いることが望ましいが、少量のCABおよび(ま
たは)ビニルモノマー混合物が未反応のまま、該
共重合体中に残存していても支障はない。 〔〕 ポリイソシアネート化合物 本発明の被覆用組成物において、前記変性ビニ
ル系共重合体に対する硬化剤として作用するポリ
イソシアネート化合物は、それ自体公知の化合物
であつて、1分子中に遊離の、イソシアネート基
を2個以上、好ましくは2〜3個有する化合物で
ある。 すなわち、(1)ジイソシアネート化合物、(2)トリ
イソシアネート化合物、(3)該ジ又はトリイソシア
ネート化合物と活性水素含有化合物とを反応せし
めてなる1分子中に2個以上の末端イソシアネー
ト基を有するイソシアネート付加物などが挙げら
れる。 上記(1)〜(3)に属するポリイソシアネート化合物
は、変性ビニル系共重合体と容易に反応し、硬化
するので、本発明の被覆用組成物を常温硬化形と
して使用する場合に適している。 上記(1)および(2)に属するジイソシアネート化合
物およびトリイソシアネート化合物としては、例
えば、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、デカメチレンジイソ
シアネート、エチレンジイソシアネート、プロピ
レンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ート、イソホロンジアミンジイソシアネート、リ
ジンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネ
ートなどの脂肪族系イソシアネート、キシリレン
ジイソシアネート、メチルキシリレンジイソシア
ネート、フエニレンジイソシアネート、トリレン
ジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネー
ト、4,4′―メチレンビス(フエニルイソシアネ
ート)、4,4′―エチレンビス(フエニルイソシ
アネート)、3,3′―ジイソシアネート1,4ジ
メチルベンゼン、3,3′―ジイソシアネートジエ
チルベンゼン、3,3′―ジイソシアネートジメチ
ルトルエン、3,3′―ジイソシアネートジエチル
トルエン、3,3′―ジイソシアネートジメチルキ
シレン、3,3′―ジイソシアネートジエチルキシ
レン、トリフエニルメタンジイソシアネート、ジ
フエルメタンジイソシアネート、メタフエニレン
ジイソシアネート、ジフエニルメタントリイソシ
アネートなどの芳香族系イソシアネート、および
1―メチル―2,4ジイソシアネートシクロヘキ
サノン、4,4′―メチレンビス(シクロヘキシル
イソシアネート)、エチレンビス(シクロヘキシ
ルイソシアネート)、シクロヘキサンジイソシア
ネートなどの脂環族系イソシアネートなどが挙げ
られる。 また、上記(3)に属するポリイソシアネート化合
物は、上記ジ又はトリイソシアネート化合物に活
性水素含有化合物を反応させてなる1分子中に2
個以上、好ましくは2〜3個の末端遊離イソシア
ネート基を有するイソシアネート付加物である。
該活性水素含有化合物としては、例えば、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ブチレン
グリコール、ネオペンチルグリコール、2,2,
4―トリメチル1,3ペンタジオール、ヘキサメ
チレングリコール、シクロヘキサンジメタノル、
トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、
グリセリン、ペンタエリスリトールソルビトー
ル、庶糖、ヒマシ油、エチレンジアミン、モノエ
タノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、水、ポ
リエーテルポリオール、ポリエステルポリオー
ル、ポリアミド、水酸基含有アクリル樹脂などが
あげられる。これらのジ又はトリイソシアネート
化合物と活性水素含有化合物との付加反応は公知
方法によつて行なうことができる。 上記した(1)〜(3)に属するポリイツシアネート化
合物は本発明の被覆用組成物を常温硬化形として
使用する場合に好適であり、これらは1種又は2
種以上併用することができるが、このうち上記(3)
に属するポリイソシアネート化合物(イソシアネ
ート付加物)を用いることが、毒性が少ないこと
および変性ビニル系共重合体との硬化反応が適度
に進化することなどの理由により好ましい。その
中でも特に、ヘキサメチレンジイソシアネート又
はキシレンジイソシアネートと水又は多価アルコ
ールとの付加物が、ポツトライフが比較的長く、
塗装作業性がすぐれているので好適である。 被覆用組成物の調製 本発明の被覆用組成物は、前述した変性ビニル
系共重合体及びポリイソシアネート化合物を、必
要に応じて適当な溶剤の存在下に混合することに
より調製することができる。この際、変性ビニル
系共重合体とポリイソシアネート化合物との混合
割合は、変性ビニル系共重合体に含まれる水酸基
1モルあたり、ポリイソシアネート化合物に含ま
れる遊離のイソシアネート基が0.3〜2.0モル、好
ましくは0.5〜1.5モル、さらに好ましくは0.8〜
1.2モルの範囲内である。該イソシアネート基が
0.3モルより少ない場合には、形成される塗膜の
硬化性が十分でなく、耐ガソリン性、耐溶剤性、
耐薬品性などが低下し、また2.0モルより多い場
合には、変性ビニル系共重合体との硬化(架橋)
反応が急激に起るので塗装作業性が煩雑となり、
しかも塗膜のたわみ性、塗り肌、肉持感および耐
久性などが低下するのでいずれも好ましくない。 また、上記変性ビニル系共重合体は、前述の如
く他の樹脂との相溶性が優れているので、本発明
の被覆用組成物には、この特性を利用し、塗膜の
物理的性質の向上及びコスト低減などの目的で、
塗料に通常使用されている他の塗料用樹脂、例え
ばアクリル樹脂、繊維素誘導体、アクリルグラフ
トアルキド樹脂、アルキド樹脂、石油系樹脂、天
然樹脂などを含させることができる。これらの塗
料用樹脂にはイソシアネート基と反応する水酸基
が含まれていても差しつかえないが、その場合に
は、ポリイソシアネート化合物の前記した配合割
合は、前記変性ビニル共重合体および上記塗料用
樹脂に含まれる水酸基の合計量の1モルあたりを
指すものである。 本発明の被覆用組成物には、通常の任意の塗料
用有機溶剤を必要に応じて使用することができる
が、該組成物の貯蔵安定性の向上という観点か
ら、水酸基を有さない有機溶剤を用いることが好
ましい。たとえば、アセトン、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、メチルヘキシルケトンならびにシクロヘキサ
ノンなどのケトン系溶剤又は酢酸メチル、酢酸エ
チル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸アミル、
酢酸メトキシブチル、アセト酢酸メチル、アセト
酢酸エチル、酢酸エチレングリコールモノメチル
エーテル(酢酸メチルセロソルブ)、酢酸エチレ
ングリコールモノエチルエーテル(酢酸セロソル
ブ)、ブチルセロソルブアセテート、酢酸ジエチ
レングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル、などのエス
テル系溶剤などを真溶剤とし、そしてヘプタン、
オクタン、メチルシクロヘキサン、トルエン、キ
シレンなどの炭化水素系溶剤を希釈溶剤として用
いることが挙げられる。これらの真溶剤の使用量
は、全溶剤中約40重量%以上が好ましい。 さらに、本発明の被覆用組成物には、必要に応
じて、着色剤(例:チタン白、カーボンブラツ
ク、ベンガラ、黄鉛、紺青、群青などの無機又は
有機系着色剤、体質顔料(例:タルク、クレー、
炭酸カルシウム、マイカなど)、メタリツク顔料
(例:アルミニウム粉末、銅粉、ブロンス粉など
の金属粉や、二酸化チタンコーテイング雲母状酸
化鉄、硫化ニツケル粉末、硫化コバルト粉末、硫
化マンガン粉末、窒素チタニウム粉末など金属化
合物粉末)などを単独で又は組合わして含ませる
ことができる。 本発明の被覆用組成物は上記した各成分を通常
の方法で混合、分散することによつて調製するこ
とができる。 すなわち、遊離のイソシアネート基を有するポ
リイソシアネート化合物(前記(1)〜(3)に属する化
合物および付加物)は変性ビニル系共重合体と常
温で容易に反応、硬化するので、かかるポリイソ
シアネート化合物と変性ビニル系共重合体とはあ
らかじめ分けておき、塗装直前に混合、希釈して
使用(塗装)に供する、いわゆる二液形とするこ
とが好ましい。例えば、固形含有量を約20〜80重
量%、好ましくは35〜75重量%に調製した該両成
分をあらかじめ分けておき、必要に応じて他の塗
料用樹脂、顔料、溶剤、各種添加剤などを該両成
分のいずれか又は両方に混合、分散したのち、塗
装直前に該両成分を混合し、固形分含有量約20〜
80重量%に調製したのち塗装に供することが好ま
しい。この場合、塗装直前とは、塗装時を基準に
して、これより遡つて1週間以内、好ましくは3
日以内、さらに好ましくは1日以内の期間を指
す。このようにして塗装した塗膜の指触乾燥は20
℃で約5〜10分、硬化乾燥は同温度で約30〜40分
程度であるが、必要により80℃以下の温度に加熱
して硬化を促進することもできる。この2液形塗
料は常温でもすみやかに硬化するので、加熱する
ことが困難又は不可能な被塗物に適用することが
好ましい。 本発明の被覆用組成物は、使用に際し、必要に
より溶剤で希釈することにより、一般に、有機溶
剤含量が、塗装時において、80〜20重量%、特に
70〜35重量%となるようにすることが、塗装作業
性の観点からして望ましい。 本発明の塗料組成物の塗装は、常法に従つて、
例えばエアスプレー、エアレススプレー、静電塗
装、ハケ塗り、ローラー塗装、浸漬塗装などによ
り行なうことができ、その際の塗装膜厚は乾燥膜
厚で約5〜100μの範囲とすることが特に好まし
い。 本発明の被覆用組成物が適用できる材質材量は
特に制限がなく各種材料の被覆のために使用する
ことができ、例えば金属(鉄、アルミニウム、こ
れらを含む合金など)、木、ガラス、プラスチツ
クス、有機又は無機質塗膜を施した基材などがあ
げられる。 本発明の塗料組成物の特徴は、前述したとお
り、CABを含むグラフト共重合体(変性ビニル
系共重合体)とポリイソシアネート化合物とを組
合わせて用いたところにあり、その結果、以下に
述べる如き優れた技術的効果を達成することがで
きたのである。 まず、本発明の被覆用組成物は、そこに含まれ
る変性ビニル系共重合体が、CABと前記特定の
ビニルモノマー混合物とを共重合せしめてなるも
のであるために、CAB及びビニル系樹脂それぞ
れ有する両者の利点を同時に且つ十分に発揮する
ことができ、すなわち、CABが有する優れた硬
化性、溶剤ばなれ性、耐ガソリン性、耐候性など
と、ビニル系樹脂が有する優れた塗面肌および付
着性などの性能が相剰的に作用して、優れた塗膜
性能を有する塗膜を提供する。上記両成分は元
来、相溶性が劣るために併用することは困難であ
り、仮りに相溶してもその混合物を用いて形成さ
れた塗装の性能は極めて不十分で実用的に満足で
きるものでなかつたのであるが、前記の如くグラ
フト重合して得られる変性ビニル共重合体を用い
ることによつて上記した技術的効果を発揮するこ
とができたものであり、画期的なものといえる。 また、本発明の組成物は、かかる変性ビニル共
重合体にポリイソシアネート化合物を併用してい
るために、常温においても三次元に架橋硬化した
塗膜を形成する能力を有する。その結果、塗膜の
硬度、たわみ性、耐水性、耐候性、耐溶剤性、耐
薬品性等の諸性能も著しく向上させることができ
る。また、旧上塗塗膜との付着性などもすぐれて
おり、塗膜に異常を起さず実用性の高い塗料であ
る。 以下、実施例及び比較例によつて本発明をさら
に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。なお、部および%はす
べて重量部および重量%を示す。 変性ビニル系共重合体溶液の製造 製造例 1 温度計、撹拌機、還流冷却器および滴下ロート
を備えた反応器に下記の成分を仕込む。 トルオール 30部 ブチルセロソルブアセテート 20部 EAB―551―0.2(イーストマン・コダツク社製
のCAB) 50部 合計100部 上記の混合物を窒素ガス雰囲気下で加熱し、約
1時間かかつて100℃まで加熱する。100℃とな
り、CABが完全に溶解したことを確認したのち、
下記のビニルモノマー混合物と重合開始剤の混合
液をCAB溶液中に3時間にわたつて滴下する。 2―ヒドロキシエチルメタクリレート 12部 アクリル酸 1部 スチレン 20部 メチルメタクリレート 20部 エチルアクリレート 47部 キシロール 50部 過酸化ベンゾイル 2部 合計152部 滴下終了30分後、アゾビスイソブチロニトリル
を0.5部加え、さらに窒素雰囲気下で2時間、100
℃に保ち、その後キシロールを加え、固形分含有
率50%の変性ビニル系共重合体溶液Aを得た。そ
の共重合体溶液は、無色透明であつた。 製造例 2〜17 製造例1の変性ビニル系共重合体溶液Aと同様
な製造法で、固形含有率50%の変性ビニル系共重
合体溶液B〜Qを製造した。各共重合体溶液にお
けるビニルモノマー混合物の組成、およびCAB
(イーストマン・コダツク社製EAB―551―0.2又
はEAB―381―0.5)の量を、製造例1を含めて
表―1に示す。なお、下記共重合体溶液のうち、
K〜Qは比較試験用である。
The present invention relates to a novel coating composition, and more particularly to a coating composition containing a vinyl copolymer modified with cellulose acetate butyrate and a polyisocyanate compound and having particularly excellent gloss and texture. Traditionally, acrylic lacquer, acrylic enamel, and acrylic urethane paints have been mainly used when repairing automobiles, industrial machinery, buildings, structures, furniture (including steel), etc. Paints have various defects, and improvement of these defects is strongly desired. for example,
Acrylic lacquer is a paint whose vehicle main component is a cold blend of acrylic resin and nitrocellulose or cellulose acetate butyrate. Even within the composition range, the paint film formed from the lacquer is prone to cracking during outdoor exposure, and the paint film has poor texture and texture, requiring polishing to smooth the paint film. It has drawbacks such as the need for many steps to achieve a nice painted surface. In addition, acrylic enamel has acrylic resin as its main vehicle component, but
The coating film formed from this enamel has hardness, solvent resistance,
Acrylic urethane paints have drawbacks such as insufficient chemical resistance and durability, and although the main vehicle components of acrylic urethane paints are acrylic resin and polyisocyanate compounds, the drying properties of the paint film are poor. It is also known to further add nitrocellulose or cellulose acetate butyrate to the lacquer, but in this case, as in the case of the acrylic lacquer, there are problems with the compatibility, the texture of the paint film, the texture, etc. This is not preferable because it causes Therefore, in view of the above situation, the present inventors
It cures quickly at room temperature, and can form a smooth painted surface with gloss and excellent texture just by painting without polishing.It is also highly durable and can be exposed to the outdoors for a long time. We have worked diligently to develop coating compositions that do not crack even when exposed to water and provide coatings with excellent water resistance, adhesion, gasoline resistance, weather resistance, chemical resistance, solvent resistance, etc. As a result of our research, we found that a modified vinyl copolymer obtained by copolymerizing cellulose acetate butyrate with a vinyl monomer mixture containing a vinyl monomer having a hydroxyl group and a lower alkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid was used as the main vehicle. It was discovered that the above object could be achieved by using a polyisocyanate compound as a curing agent component and a polyisocyanate compound as a curing agent component, and by combining the two, and completed the present invention. Thus, according to the present invention, [] (a) cellulose acetate butyrate 5-
(b) (i) 1 to 50% by weight of at least one functional vinyl monomer containing a hydroxyl group; and (ii) C 1 of acrylic acid or methacrylic acid.
~At least one C5 alkyl ester,
or acrylic acid or methacrylic acid
At least one C1- C5 alkyl ester
mixtures of at least one copolymerizable vinyl monomer other than alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid 99
A modified vinyl copolymer obtained by copolymerizing 95-25% by weight of a vinyl monomer mixture consisting of ~50% by weight, and [] a polyisocyanate compound having two or more free isocyanate groups in one molecule. There is provided a coating composition characterized in that the main component is: Hereinafter, the coating composition of the present invention will be explained in more detail. [] Modified vinyl copolymer (a) Cellulose acetate butyrate Cellulose acetate butyrate (hereinafter referred to as
(abbreviated as "CAB") is a cellulose derivative obtained by further butyl esterification of partially acetylated cellulose, and CAB that can be preferably used in the present invention generally has an acetyl group content of 1 to 30% by weight. , preferably 1-14% by weight
, the butyl group content is generally 16-60% by weight, preferably 35-60% by weight, and the ASTM-
The viscosity when measured by the viscosity measurement method described in D1343-54T (Formula A) is generally 0.005~
5 seconds, preferably in the range of 0.005 to 1 second. Specifically, products manufactured by Eastman Kodatsu Co., Ltd. in the United States, such as product names (the second digit of the former number is the butyl group content (wt%))
, the third digit also indicates the hydroxyl group content, and the latter number indicates the viscosity (seconds)], and the EAB
-171-2, EAB-381-0.5, EAB-381-2,
EAB-531-1, EAB-551-0.2, EAB-551-
Grades such as 0.01 are advantageously used, and EAB
―381―0.5, EAB―551―0.2 and EAB―551―
0.01 is particularly preferred. (b) Vinyl monomer mixture The vinyl monomer mixture to be copolymerized with CAB according to the invention comprises at least a functional vinyl monomer containing a hydroxyl group and a C 1 -C 5 alkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid, thereby resulting in the modification obtained. A functional group (hydroxyl group) can be introduced into the vinyl copolymer. Examples of the functional vinyl monomer containing a hydroxyl group (hereinafter abbreviated as a hydroxyl group-containing vinyl monomer) include acrylic acid or methacrylic acid such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, and hydroxypropyl methacrylate. C 2 - C 24 hydroxyalkyl esters of Examples include mono- or di-C 1 -C 12 hydroxyalkylamides of acrylic acid or methacrylic acid such as. The above hydroxyl group-containing vinyl monomer may be used alone or in combination.
Combinations of one or more species can be used. In addition, examples of the C 1 to C 5 alkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid used in combination with the above-mentioned hydroxyl group-containing vinyl monomer include:
Methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-
Examples include butyl acrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl acrylate, i-butyl methacrylate, tert-butyl acrylate, tert-butyl methacrylate, and these can be used alone or in combination of two or more types. . On the other hand, other copolymerizable vinyl monomers other than those mentioned above to be used in combination with the hydroxyl group-containing vinyl monomer contain 1 to 2, preferably only 1, radically polymerizable α,β-ethylenically unsaturated bond. For example, the following compounds (A) to (C) are preferably used.
One or more of these can be appropriately selected and used. (A) Vinyl aromatic compounds such as styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, or other vinyl monomers such as vinyl acetate, acrylonitrile, methacrylonitrile; (B) Acrylamide, methacrylamide, N-methylacrylamide, N-ethyl methacrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N,
Acrylic or methacrylamide such as N-diethylmethacrylamide. (C) Glycidyl vinyl ethers, glycidyl methyl acrylate, such as glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, methacryl glycidyl ether,
Glycidyl group-containing vinyl monomers such as glycidyl methyl methacrylate. These other copolymerizable vinyl monomers can be used alone, or two or more types can be used in combination. Among these vinyl monomers, 2-hydroxyethyl methacrylate is used as a hydroxyl group-containing vinyl monomer, and other copolymerizable vinyl monomers include styrene and C 1 -C 5 alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, such as methyl acrylate, methyl methacrylate. , ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, etc. are suitable. In particular, when styrene, another vinyl monomer, is contained in an amount of 5 to 35% by weight based on the total weight of the vinyl monomer mixture, the chemical resistance, adhesion, etc. of the coating film are further improved. According to the invention, when these other copolymerizable vinyl monomers are used in combination with the hydroxyl-containing vinyl monomer, the hydroxyl-containing vinyl monomer is present in an amount of 1 to 50% by weight, based on the total weight of the vinyl monomer mixture. , preferably 5 to 35% by weight, and therefore the remaining 99 to 50% by weight,
Preferably, 95 to 65% by weight can be the other copolymerizable vinyl monomer. If the proportion of the hydroxyl group-containing vinyl monomer in the vinyl monomer mixture is less than 1% by weight, the crosslinking reaction of the formed coating film will be insufficient, resulting in poor gasoline resistance, solvent resistance, chemical resistance, water resistance, etc. On the other hand,
When the amount exceeds 50% by weight, the coating film becomes brittle and chemical resistance, water resistance, weather resistance, etc. decrease. Furthermore, in the present invention, a carboxyl group-containing vinyl monomer can be used in combination with the vinyl monomer mixture for the purpose of improving adhesion, flexibility, pigment dispersibility, compatibility, and the like. Examples of the carboxyl group-containing vinyl monomer include C 3 to C 6 unsaturated fats such as acrylic acid, methacrylic acid, vinyl acetic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, citraconic acid, and mesaconic acid. Family- or dibasic acids are preferred. The amount of the carboxyl group-containing vinyl monomer used is 5% by weight or less, based on the total amount (vinyl monomer mixture) of the hydroxyl group-containing vinyl monomer, the other copolymerizable vinyl monomer, and the carboxyl group-containing vinyl monomer, Preferably
The content is 0.2 to 2% by weight, and if it exceeds 5% by weight, water resistance, storage stability, etc. will decrease. Copolymerization The modified vinyl copolymer used as the main component of the vehicle in the present invention can be obtained by copolymerizing the above-mentioned CAB and the above-mentioned vinyl monomer mixture. The copolymerization ratio of CAB and vinyl monomer mixture can be varied depending on the composition of the vinyl monomer mixture used and its ratio, but generally, based on the total amount of CAB and the vinyl monomer mixture, CAB is 5-75% by weight, preferably 10-50% by weight, more preferably 30-50% by weight
The vinyl monomer mixture is blended within the range of
It can be blended in an amount of 95 to 25% by weight, preferably 90 to 50% by weight, and more preferably 70 to 50% by weight. If the blending amount of CAB is less than 5% by weight, defects such as those in acrylic enamel will occur, and the hardness, solvent resistance, chemical resistance, durability, etc. of the coating film will deteriorate, and if it exceeds 75% by weight, the coating surface will deteriorate. There is a tendency for skin irritation to occur and also for a decrease in adhesion. The copolymerization of CAB and the above-mentioned vinyl monomer mixture is advantageously carried out by a solution polymerization method in the presence of a radical polymerization initiator. Examples of solvents that can be used in the solution polymerization include alkylbenzene derivatives such as benzene, toluene, and xylene;
Butyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, amyl acetate, methoxybutyl acetate, methyl acetoacetate,
Acetate ester solvents such as ethyl acetoacetate, methyl cellosolve acetate, cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl acetate, and carbitol acetate; Ether solvents such as dioxane, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol butyl ether, diethylene glycol diethyl ether; acetone, methyl ethyl ketone, Examples include ketone solvents such as methyl isobutyl ketone, and these may be used alone or in combination of two or more. Additionally, the polymerization temperature can generally range from about 50 to about 200°C, preferably from about 80 to about 150°C. Examples of the radical polymerization initiator include organic peroxide type initiators, such as peroxide polymerization initiators such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, dicumyl peroxide, etc., and tert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, etc. Hydroperoxide-based polymerization initiators such as the following are preferably used, and ketone peroxide-based and perester-based polymerization initiators can also be used. These polymerization initiators are added to the polymerization reaction system either alone or in combination of two or more. Furthermore, in addition to the above-mentioned peroxides, hydroperoxides, etc., an azo polymerization initiator such as azobisiso-butyronitrile may be used in combination. especially,
Benzoyl peroxide is preferred. In copolymerization reactions using organic peroxides as polymerization initiators as described above, free radicals of organic compounds generated by thermal decomposition of these polymerization initiators generally cause so-called chain transfer to hydrocarbon compounds. It is thought that the free radicals generated on the hydrocarbon compound initiate polymerization of the vinyl monomer, and the vinyl monomer grows in a branched form on the hydrocarbon compound, forming a graft copolymer. In the copolymerization of the present invention using CAB and a vinyl monomer mixture, it is thought that a graft copolymer of CAB and a vinyl monomer mixture is formed by such a reaction mechanism. The modified vinyl copolymer thus formed, ie, the CAB graft copolymer, has excellent solubility in organic solvents and compatibility with other resins. In the present invention, it is desirable that substantially all of the blended CAB be copolymerized with the vinyl monomer mixture, but a small amount of CAB and/or the vinyl monomer mixture may remain unreacted in the copolymer. There is no problem even if it remains. [] Polyisocyanate compound In the coating composition of the present invention, the polyisocyanate compound that acts as a curing agent for the modified vinyl copolymer is a compound known per se, and contains free isocyanate groups in one molecule. It is a compound having 2 or more, preferably 2 to 3. That is, (1) a diisocyanate compound, (2) a triisocyanate compound, and (3) an isocyanate addition having two or more terminal isocyanate groups in one molecule, which is obtained by reacting the di- or triisocyanate compound with an active hydrogen-containing compound. Examples include things. The polyisocyanate compounds belonging to (1) to (3) above easily react with the modified vinyl copolymer and cure, so they are suitable when the coating composition of the present invention is used as a room-temperature curing type. . Examples of diisocyanate compounds and triisocyanate compounds belonging to (1) and (2) above include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, ethylene diisocyanate, propylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, isophorone diamine diisocyanate, lysine diisocyanate, dimer Aliphatic isocyanates such as acid diisocyanate, xylylene diisocyanate, methylxylylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, naphthylene diisocyanate, 4,4'-methylenebis(phenyl isocyanate), 4,4'-ethylenebis( phenyl isocyanate), 3,3'-diisocyanate 1,4 dimethylbenzene, 3,3'-diisocyanate diethylbenzene, 3,3'-diisocyanate dimethyltoluene, 3,3'-diisocyanate diethyltoluene, 3,3'-diisocyanate dimethyl Aromatic isocyanates such as xylene, 3,3'-diisocyanate diethylxylene, triphenylmethane diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, metaphenylene diisocyanate, diphenylmethane triisocyanate, and 1-methyl-2,4 diisocyanate cyclohexanone, 4 , 4'-methylene bis(cyclohexyl isocyanate), ethylene bis(cyclohexyl isocyanate), and alicyclic isocyanates such as cyclohexane diisocyanate. Moreover, the polyisocyanate compound belonging to the above (3) is obtained by reacting the above di- or triisocyanate compound with an active hydrogen-containing compound.
isocyanate adducts having at least 1, preferably 2 to 3 terminal free isocyanate groups.
Examples of the active hydrogen-containing compound include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, 2,2,
4-trimethyl 1,3 pentadiol, hexamethylene glycol, cyclohexanedimethanol,
trimethylolpropane, hexanetriol,
Examples include glycerin, pentaerythritol sorbitol, sucrose, castor oil, ethylenediamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, hexamethylenediamine, water, polyether polyol, polyester polyol, polyamide, and hydroxyl group-containing acrylic resin. The addition reaction between these di- or triisocyanate compounds and the active hydrogen-containing compound can be carried out by a known method. The polycyanate compounds belonging to the above (1) to (3) are suitable when the coating composition of the present invention is used as a room-temperature curing type, and these may be used singly or in combination.
More than one species can be used in combination, but among these, the above (3)
It is preferable to use polyisocyanate compounds (isocyanate adducts) belonging to the above group because of their low toxicity and the moderate evolution of the curing reaction with the modified vinyl copolymer. Among them, adducts of hexamethylene diisocyanate or xylene diisocyanate and water or polyhydric alcohols have a relatively long pot life, and
It is suitable because it has excellent painting workability. Preparation of Coating Composition The coating composition of the present invention can be prepared by mixing the above-mentioned modified vinyl copolymer and polyisocyanate compound in the presence of an appropriate solvent, if necessary. At this time, the mixing ratio of the modified vinyl copolymer and the polyisocyanate compound is preferably 0.3 to 2.0 moles of free isocyanate groups contained in the polyisocyanate compound per 1 mole of hydroxyl groups contained in the modified vinyl copolymer. is 0.5 to 1.5 mol, more preferably 0.8 to 1.5 mol
It is within the range of 1.2 moles. The isocyanate group is
If the amount is less than 0.3 mol, the curing properties of the coating film formed will be insufficient, resulting in poor gasoline resistance, solvent resistance,
Chemical resistance will decrease, and if the amount exceeds 2.0 mol, curing (crosslinking) with the modified vinyl copolymer will occur.
Since the reaction occurs rapidly, painting work becomes complicated,
Moreover, the flexibility, texture, texture, durability, etc. of the coating film are deteriorated, so all of these are unfavorable. Furthermore, since the above-mentioned modified vinyl copolymer has excellent compatibility with other resins as described above, the coating composition of the present invention utilizes this property to improve the physical properties of the coating film. For the purpose of improvement and cost reduction, etc.
Other paint resins commonly used in paints, such as acrylic resins, cellulose derivatives, acrylic graft alkyd resins, alkyd resins, petroleum resins, natural resins, etc., can be included. These coating resins may contain hydroxyl groups that react with isocyanate groups, but in that case, the above-mentioned blending ratio of the polyisocyanate compound should be the same as that of the modified vinyl copolymer and the coating resin. It refers to the total amount of hydroxyl groups contained per mole. In the coating composition of the present invention, any conventional organic solvent for paints can be used as necessary, but from the viewpoint of improving the storage stability of the composition, organic solvents that do not have hydroxyl groups are preferred. It is preferable to use For example, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, methyl hexyl ketone and cyclohexanone, or methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, amyl acetate,
Methoxybutyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate (methyl cellosolve acetate), ethylene glycol monoethyl acetate (cellosolve acetate), butyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl acetate, etc. Use ester solvents as true solvents, and use heptane,
Hydrocarbon solvents such as octane, methylcyclohexane, toluene, and xylene may be used as diluting solvents. The amount of these true solvents used is preferably about 40% by weight or more based on the total solvent. Furthermore, the coating composition of the present invention may contain colorants (e.g., inorganic or organic colorants such as titanium white, carbon black, red iron, yellow lead, deep blue, ultramarine, etc.), extender pigments (e.g., talc, clay,
Calcium carbonate, mica, etc.), metallic pigments (e.g. metal powders such as aluminum powder, copper powder, bronze powder, titanium dioxide coating, micaceous iron oxide, nickel sulfide powder, cobalt sulfide powder, manganese sulfide powder, titanium nitrogen powder, etc.) Metal compound powder) etc. may be contained alone or in combination. The coating composition of the present invention can be prepared by mixing and dispersing the above-mentioned components in a conventional manner. That is, polyisocyanate compounds having free isocyanate groups (compounds and adducts belonging to (1) to (3) above) easily react and cure with modified vinyl copolymers at room temperature. It is preferable to separate it from the modified vinyl copolymer in advance, mix and dilute it immediately before coating, and use it (coating) in a so-called two-component form. For example, the two components, which have a solid content of about 20 to 80% by weight, preferably 35 to 75% by weight, are separated in advance, and other paint resins, pigments, solvents, various additives, etc. are added as necessary. is mixed and dispersed in either or both of the two components, and then the two components are mixed immediately before painting to obtain a solid content of approximately 20 to 20%.
It is preferable to prepare it to 80% by weight and then apply it to the coating. In this case, immediately before painting means within one week, preferably three days prior to the time of painting.
It refers to a period of less than one day, more preferably one day or less. The dryness of the paint film painted in this way is 20
C. for about 5 to 10 minutes, and curing and drying at the same temperature for about 30 to 40 minutes, but if necessary, curing can be accelerated by heating to a temperature of 80.degree. C. or lower. Since this two-component paint hardens quickly even at room temperature, it is preferably applied to objects to be coated that are difficult or impossible to heat. The coating composition of the present invention can be diluted with a solvent if necessary during use, so that the organic solvent content is generally 80 to 20% by weight, especially when applied.
From the viewpoint of painting workability, it is desirable that the content be 70 to 35% by weight. The coating composition of the present invention is applied according to a conventional method,
For example, air spraying, airless spraying, electrostatic coating, brush coating, roller coating, dip coating, etc. can be used, and it is particularly preferable that the dry coating film thickness is in the range of about 5 to 100 μm. The coating composition of the present invention can be applied to any material or amount without particular limitation, and can be used to coat various materials, such as metals (iron, aluminum, alloys containing these, etc.), wood, glass, plastics, etc. Examples include substrates coated with organic or inorganic coatings. As mentioned above, the characteristics of the coating composition of the present invention are that a graft copolymer (modified vinyl copolymer) containing CAB and a polyisocyanate compound are used in combination, and as a result, as described below, We were able to achieve such excellent technical effects. First, in the coating composition of the present invention, since the modified vinyl copolymer contained therein is formed by copolymerizing CAB and the specific vinyl monomer mixture, CAB and the vinyl resin are each It is possible to simultaneously and fully exhibit the advantages of both CABs, such as the excellent curability, solvent release resistance, gasoline resistance, and weather resistance of CAB, and the excellent coating surface texture and properties of vinyl resins. Properties such as adhesion work together to provide a coating film with excellent coating performance. It is difficult to use both of the above components together due to their poor compatibility, and even if they were compatible, the performance of the coating formed using the mixture would be extremely insufficient and would not be practically satisfactory. However, by using a modified vinyl copolymer obtained by graft polymerization as described above, the above-mentioned technical effects could be achieved, and it can be said to be a groundbreaking work. . Further, since the composition of the present invention uses the modified vinyl copolymer together with a polyisocyanate compound, it has the ability to form a three-dimensionally crosslinked and cured coating film even at room temperature. As a result, various properties of the coating film, such as hardness, flexibility, water resistance, weather resistance, solvent resistance, and chemical resistance, can also be significantly improved. It also has excellent adhesion to the old top coat, and is a highly practical paint that does not cause any abnormalities to the paint film. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Note that all parts and % indicate parts by weight and % by weight. Production Example of Modified Vinyl Copolymer Solution 1 The following ingredients are charged into a reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser, and a dropping funnel. Toluene 30 parts Butyl cellosolve acetate 20 parts EAB-551-0.2 (CAB manufactured by Eastman Kodatsu) 50 parts Total 100 parts The above mixture is heated under a nitrogen gas atmosphere to 100°C for about 1 hour or more. After confirming that the temperature reached 100℃ and that the CAB was completely dissolved,
A mixture of a vinyl monomer mixture and a polymerization initiator shown below is added dropwise to the CAB solution over a period of 3 hours. 2-Hydroxyethyl methacrylate 12 parts Acrylic acid 1 part Styrene 20 parts Methyl methacrylate 20 parts Ethyl acrylate 47 parts Xylol 50 parts Benzoyl peroxide 2 parts Total 152 parts 30 minutes after the completion of dropping, add 0.5 part of azobisisobutyronitrile, Further, for 2 hours under nitrogen atmosphere, 100
C., and then xylol was added to obtain a modified vinyl copolymer solution A with a solid content of 50%. The copolymer solution was clear and colorless. Production Examples 2 to 17 Modified vinyl copolymer solutions B to Q with a solid content of 50% were produced using the same production method as for modified vinyl copolymer solution A in Production Example 1. Composition of vinyl monomer mixture in each copolymer solution, and CAB
(EAB-551-0.2 or EAB-381-0.5 manufactured by Eastman Kodak) is shown in Table 1, including Production Example 1. In addition, among the following copolymer solutions,
K to Q are for comparative tests.

【表】【table】

【表】 (a) 2−エチルヘキシルメタクリレート
(b) ラウリルメタクリレート
実施例 1 製造例1で得られた50%濃度の変性ビニル共重
合体溶液A100部に、メチルセロソルブアセテー
ト10部、トルオール10部及びキシロール10部を添
加し、デイスパーで5分間撹拌し、ついで撹拌し
ながらタケネートD110N(武田薬品社商品名、キ
シレンジイソシアネート付加物)10部を添加混合
し、固形分42%の被覆用組成物を得た。 実施例2〜16、比較例1〜15 表―2および表―3の配合にもとづき、実施例
1と同様の方法で被覆用組成物を得た。
[Table] (a) 2-ethylhexyl methacrylate
(b) Lauryl methacrylate Example 1 To 100 parts of the 50% modified vinyl copolymer solution A obtained in Production Example 1, 10 parts of methyl cellosolve acetate, 10 parts of toluene, and 10 parts of xylol were added, and the mixture was heated with a disper for 5 minutes. While stirring, 10 parts of Takenate D110N (trade name of Takeda Pharmaceutical Co., Ltd., xylene diisocyanate adduct) was added and mixed to obtain a coating composition with a solid content of 42%. Examples 2 to 16, Comparative Examples 1 to 15 Coating compositions were obtained in the same manner as in Example 1 based on the formulations shown in Tables 2 and 3.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

〔試験結果〕〔Test results〕

実施例1〜16および比較例1〜15で得た被覆用
組成物について、各種の性能試験を行なつた。そ
の結果を表―4(1)および(2)に示す。 表―4(1)および(2)における試験方法は次のとお
りである。 (1) 指触乾燥時間: 温度20℃、湿度75%の恒温恒湿室中で、ガラス
板に塗装膜厚が約100μになるようにドクターブ
レードで塗布した後、指でさわつて塗料が指に付
着しなくなるまでの時間(指触乾燥時間)を測つ
た。 (2) 鉛筆硬度: 上記(1)と同様に塗装し、20℃で24時間放置後、
同温度において鉛筆引つかき試験を行ない、塗膜
が破れる鉛筆の硬さを調べた。使用した鉛筆は日
塗検査済鉛筆引かき値試験用である。 (3) 光沢: 軟鋼板にアルキド変性ラツカー系プライマー
(“カンペプラサフグレー”関西ペイント(株)商品
名)を乾燥膜厚が40μになるようにエア・スプレ
ー塗布し、20℃で1時間乾燥させたのち、さらに
アクリルラツカー上塗(“アクリツクNo.1531ホワ
イト)関西ペイント(株)商品名)を乾燥膜厚が50μ
になるように塗り重ね20℃で7日間乾燥させた
後、#400耐水ペーパーで塗面が平滑になるまで
研磨した。かくして得た塗膜上に、上記実施例お
よび比較例で得た塗料をエアスプレーで乾燥膜厚
が50μになるように塗装し、20℃で24時間放置し
た後の60度鏡面反射率を測定した。 (4) 塗り肌: 上記(3)と同様にして作成した塗板の塗面状態を
目視判定した。 (5) 耐ガソリン性: 上記(3)と同様にして作成した塗板をレギユラー
タイプのガソリンに20℃で10時間浸せき後の塗面
状態を調べた。 (6) 耐トルオール性: 上記(3)と同様にして作成した塗板を20℃のトル
オール中に10時間浸漬後の塗面状態を調べた。 (7) 耐アルカリ性: 上記(3)と同様にして作成した塗板を20℃の3%
NaOH水溶液に24時間浸漬したのちの塗面状態
を調べた。 (8) 耐酸性: 上記(3)と同様にして作成した塗板を20℃の5%
HCI水溶液に24時間浸漬したのち塗面状態を調べ
た。 (9) 耐水性: 上記(3)と同様にして作成した塗板を20℃の水道
水に7曰間浸漬後の塗面状態を調べた。 (10) 付着性: 上記(9)と同様に行ない、水から引き上げ、直ち
に布で水をふきとり、塗板の対角線上にナイフで
素地に達するようにクロスカツトし、粘着テープ
によるはくり試験を行なつた。 (11) 促進耐候性: 上記(3)と同様にして作成した塗板をサンシヤイ
ンウエザオメーター500時間試験した結果を示す。 (12) 耐ワレ性: 上記(3)と同様にして作成した塗板を、“70℃で
1時間放置→20℃の水道水中に1時間浸せき→−
20℃で1時間放置”を1サイクルとするテストを
20サイクル連続して行なつた後の塗面状態を調べ
た。
Various performance tests were conducted on the coating compositions obtained in Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 15. The results are shown in Table 4 (1) and (2). The test methods in Table 4 (1) and (2) are as follows. (1) Dry to the touch time: After applying the paint to a glass plate with a doctor blade in a constant temperature and humidity room at a temperature of 20°C and humidity of 75% to a thickness of about 100μ, touch it with your finger until the paint is dry to the touch. The time until it stopped adhering to the surface (touch dry time) was measured. (2) Pencil hardness: After painting in the same manner as in (1) above and leaving it at 20℃ for 24 hours,
A pencil scratch test was conducted at the same temperature to determine the hardness of the pencil that would cause the paint film to break. The pencil used was a daily-tested pencil scratch value test. (3) Gloss: Apply an alkyd-modified lacquer-based primer (“Campe Plasaf Gray” Kansai Paint Co., Ltd. product name) to a mild steel plate by air spraying to a dry film thickness of 40 μm, and dry at 20°C for 1 hour. After that, an acrylic lacquer topcoat (“Acrylic No. 1531 White” Kansai Paint Co., Ltd. product name) was applied to a dry film thickness of 50 μm.
The coated surface was coated in layers until it was dry for 7 days at 20°C, and then sanded with #400 waterproof paper until the coated surface was smooth. The paints obtained in the above Examples and Comparative Examples were applied to the thus obtained coating film using air spray so that the dry film thickness was 50μ, and the 60 degree specular reflectance was measured after standing at 20°C for 24 hours. did. (4) Painted surface: The condition of the painted surface of the painted board prepared in the same manner as in (3) above was visually determined. (5) Gasoline resistance: A coated plate prepared in the same manner as in (3) above was immersed in regular type gasoline at 20°C for 10 hours and the condition of the coated surface was examined. (6) Toluene resistance: A coated plate prepared in the same manner as in (3) above was immersed in toluene at 20°C for 10 hours, and then the condition of the coated surface was examined. (7) Alkali resistance: A coated plate prepared in the same manner as in (3) above was heated to 3% at 20°C.
The condition of the painted surface was examined after immersion in NaOH aqueous solution for 24 hours. (8) Acid resistance: A coated plate prepared in the same manner as in (3) above was heated to 5% at 20°C.
After being immersed in an HCI aqueous solution for 24 hours, the condition of the painted surface was examined. (9) Water resistance: A coated plate prepared in the same manner as in (3) above was immersed in tap water at 20°C for 7 hours, and then the condition of the coated surface was examined. (10) Adhesion: Perform the same procedure as in (9) above, remove from the water, immediately wipe off the water with a cloth, cross-cut with a knife on the diagonal of the coated plate so as to reach the substrate, and perform a peeling test with adhesive tape. Ta. (11) Accelerated weather resistance: The results of a 500-hour sunshine weather meter test on a coated plate prepared in the same manner as in (3) above are shown. (12) Cracking resistance: A coated board prepared in the same manner as in (3) above was left at 70°C for 1 hour → immersed in tap water at 20°C for 1 hour → −
A test in which one cycle was ``Leave it at 20℃ for 1 hour.''
The condition of the painted surface was examined after 20 consecutive cycles.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 〔〕 (a) セルロースアセテートブチレート
5〜75重量% 及び (b) (i) 水酸基を含有する官能性ビニルモノマ
ーの少なくとも1種1〜50重量%と、 (ii) アクリル酸もしくはメタクリル酸のC1
〜C5アルキルエステルの少なくとも1種、
又はアクリル酸もしくはメタクリル酸の
C1〜C5アルキルエステルの少なくとも1
種及びアクリル酸又はメタクリル酸のアル
キルエステル以外の共重合可能な他のビニ
ルモノマーの少なくとも1種の混合物99〜
50重量% とからなるビニルモノマー混合物95〜25重量
% を共重合させることにより得られる変性ビニル
糸共重合体の透明溶液と、 〔〕 1分子中に遊離のイソシアネート基を2個
以上有するポリイソシアネート化合物 とからなることを特徴とする常温で硬化しうる被
覆用組成物。 2 該セルロースアセテートブチレートが、1〜
30重量%のアセチル基含有量及び16〜60重量%の
ブチル基含有量を有し且つASTM―D1343―54T
(Formula A)に記載の方法に従つて測定した粘
度が0.005〜5秒である特許請求の範囲第1項記
載の被覆用組成物。 3 該ビニルモノマー混合物がカルボキシル基含
有ビニルモノマーを0〜5重量%含有する特許請
求の範囲第1項又は第2項記載の被覆用組成物。 4 該共重合を約50〜約200℃の温度における溶
液重合によつて行なう特許請求の範囲第1〜3項
のいずれかに記載の被覆用組成物。 5 該ポリイソシアネート化合物が、ジイソシア
ネート化合物、トリイソシアネート化合物または
該ジもしくはトリイソシアネート化合物と活性水
素含有化合物との反応によつて生成する1分子中
に遊離のイソシアネート基を2個以上有するイソ
シアネート付加物である特許請求の範囲第1〜4
項のいずれかに記載の被覆用組成物。 6 該変性ビニル共重合体と該ポリイソシアネー
ト化合物との混合割合が、前者に含まれる水酸基
1モルあたり、後者の遊離のイソシアネート基が
0.3〜2.0モルの範囲である特許請求の範囲第1〜
5項のいずれかに記載の被覆用組成物。
[Scope of Claims] 1 [] (a) 5 to 75% by weight of cellulose acetate butyrate, and (b) 1 to 50% by weight of at least one of (i) a functional vinyl monomer containing a hydroxyl group, and (ii) C 1 of acrylic acid or methacrylic acid
~At least one C5 alkyl ester,
or acrylic acid or methacrylic acid
At least one C1- C5 alkyl ester
A mixture of at least one copolymerizable vinyl monomer other than an alkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid99~
A transparent solution of a modified vinyl thread copolymer obtained by copolymerizing 95 to 25% by weight of a vinyl monomer mixture consisting of 50% by weight, and [] a polyisocyanate having two or more free isocyanate groups in one molecule. A coating composition curable at room temperature, characterized by comprising a compound. 2 The cellulose acetate butyrate is 1-
With an acetyl group content of 30% by weight and a butyl group content of 16-60% by weight, and ASTM-D1343-54T
The coating composition according to claim 1, which has a viscosity of 0.005 to 5 seconds as measured according to the method described in (Formula A). 3. The coating composition according to claim 1 or 2, wherein the vinyl monomer mixture contains 0 to 5% by weight of a carboxyl group-containing vinyl monomer. 4. A coating composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the copolymerization is carried out by solution polymerization at a temperature of about 50 to about 200°C. 5. The polyisocyanate compound is a diisocyanate compound, a triisocyanate compound, or an isocyanate adduct having two or more free isocyanate groups in one molecule produced by the reaction of the di- or triisocyanate compound with an active hydrogen-containing compound. Certain claims 1st to 4th
The coating composition according to any one of paragraphs. 6 The mixing ratio of the modified vinyl copolymer and the polyisocyanate compound is such that the free isocyanate group of the latter is equal to 1 mole of hydroxyl group contained in the former.
Claims 1 to 2 are in the range of 0.3 to 2.0 moles.
Coating composition according to any one of Item 5.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001049163A (en) * 1999-08-04 2001-02-20 Wolff Walsrode Ag Coating agent containing cellulosic material and its use in lacquer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001049163A (en) * 1999-08-04 2001-02-20 Wolff Walsrode Ag Coating agent containing cellulosic material and its use in lacquer

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