JPH02142867A - 擦傷防止用トップコート塗料及びその塗膜 - Google Patents
擦傷防止用トップコート塗料及びその塗膜Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は優れた耐擦傷性を有するクリヤー塗膜を形成し
得る擦傷防止用トップコート塗料及びその塗膜に関し、
特に、濃色のソリッドカラー、メタリックカラー、マイ
カカラー等のベースコートを有する自動車等のトップコ
ートに用いるのに適するクリヤー塗料及びそのクリヤー
塗膜に関する。
得る擦傷防止用トップコート塗料及びその塗膜に関し、
特に、濃色のソリッドカラー、メタリックカラー、マイ
カカラー等のベースコートを有する自動車等のトップコ
ートに用いるのに適するクリヤー塗料及びそのクリヤー
塗膜に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕自動車
等の塗装は一般に下塗り、中塗り及び上塗りからなるが
、特に高級感や深みのある色感を出す場合には、上塗り
を2コート1ベーク又は2コ一ト2ベーク方式により二
層に形成し、トップコートをいわゆるクリヤ塗装とする
のが一般的である。
等の塗装は一般に下塗り、中塗り及び上塗りからなるが
、特に高級感や深みのある色感を出す場合には、上塗り
を2コート1ベーク又は2コ一ト2ベーク方式により二
層に形成し、トップコートをいわゆるクリヤ塗装とする
のが一般的である。
ところで上塗りのベースコートとしては種々の色調のも
のがあるが、マンセルカラーチャートの明度がN−3以
下の濃色のソリッドカラー、メタリックカラー、マイカ
カラー等の場合、トップコート表面の擦傷が目立ちやす
いという傾向を有する。
のがあるが、マンセルカラーチャートの明度がN−3以
下の濃色のソリッドカラー、メタリックカラー、マイカ
カラー等の場合、トップコート表面の擦傷が目立ちやす
いという傾向を有する。
特に自動洗車機により洗車した場合に、トップコート表
面についた擦傷による乱反射が著しいために、自動車等
の塗膜の美観が損なわれるという問題がある。そこで、
これを防ぐ方法として、ベースコートの明度を上げて反
射率を大きくしたり、色相変更等を行うことにより、傷
を目立ちにくくすることが考えられるが、濃色の塗装に
対しては、これらの方策は何ら解決策とならない。
面についた擦傷による乱反射が著しいために、自動車等
の塗膜の美観が損なわれるという問題がある。そこで、
これを防ぐ方法として、ベースコートの明度を上げて反
射率を大きくしたり、色相変更等を行うことにより、傷
を目立ちにくくすることが考えられるが、濃色の塗装に
対しては、これらの方策は何ら解決策とならない。
以上に鑑み、耐擦傷性を有する塗膜に関して、種々の提
案がなされている。
案がなされている。
例えば特開昭60−67516号は、(A)ε−カプロ
ラクトン変性とニルモノマー5〜70重量%と他のラジ
カル共重合性不飽和モノマー95〜30重量%とを共重
合して得られるガラス転移温度−50〜20℃、酸価2
〜50及び水酸基価20〜200 のアクリル樹脂、(
B) 30モル%以上の飽和脂環族多塩基酸を含有し、
二塩基酸比(多塩基酸の総モル数/多価アルコールの総
モル数)と多価アルコール中の炭素数3以上めグリコー
ル成分のモル数とが所定の関係を満たすオイルフリーポ
リエステル、(C)油長5〜50%及び水酸基価40〜
200 のアルキド樹脂、及び(D)架橋剤からなる上
塗り塗料組成物を開示している。この上塗り塗料組成物
は、ε−カプロラクトン変性ビニルモノマーを共重合し
てなる耐擦傷性及び耐ワックスかけ性に優れたアクリル
樹脂を含有するため、得られる塗膜は高弾性化しており
、耐擦傷性が向上している。しかし、この上塗り塗料組
成物により形成される塗膜の硬度及び耐擦傷性は、トッ
プコート用として十分なレベルに達していない。
ラクトン変性とニルモノマー5〜70重量%と他のラジ
カル共重合性不飽和モノマー95〜30重量%とを共重
合して得られるガラス転移温度−50〜20℃、酸価2
〜50及び水酸基価20〜200 のアクリル樹脂、(
B) 30モル%以上の飽和脂環族多塩基酸を含有し、
二塩基酸比(多塩基酸の総モル数/多価アルコールの総
モル数)と多価アルコール中の炭素数3以上めグリコー
ル成分のモル数とが所定の関係を満たすオイルフリーポ
リエステル、(C)油長5〜50%及び水酸基価40〜
200 のアルキド樹脂、及び(D)架橋剤からなる上
塗り塗料組成物を開示している。この上塗り塗料組成物
は、ε−カプロラクトン変性ビニルモノマーを共重合し
てなる耐擦傷性及び耐ワックスかけ性に優れたアクリル
樹脂を含有するため、得られる塗膜は高弾性化しており
、耐擦傷性が向上している。しかし、この上塗り塗料組
成物により形成される塗膜の硬度及び耐擦傷性は、トッ
プコート用として十分なレベルに達していない。
さらに、特開昭63−86762号は、(A) 酸原
料中30〜70重量%が脂肪族二塩基酸であり、1分子
当り平均2.5〜3.5個の水酸基を有し、かつ数平均
分子量が500〜1.500 であるポリエステルポリ
オール、(B) ポリイソシアネート、及び(C)
錫系ウレタン化触媒を必須成分として含有し、(A)
と(B)との比率が水酸基とイソシアネート基の当
量比で0.5〜2.0:1の範囲にある耐擦傷性塗料組
成物を開示している。しかしこの耐擦傷性塗料組成物は
、抗張力が250〜300 kg/cdと低く、伸び率
が200〜350 %と高いた必に、自動洗車機による
洗車の場合には耐擦傷性は良好であるが、塗膜が軟らか
いためボリッシ二では深い傷がつきゃすい(堅ろう度が
低い)。しかも、自動車鋼板用塗膜としては強度不足で
ある。
料中30〜70重量%が脂肪族二塩基酸であり、1分子
当り平均2.5〜3.5個の水酸基を有し、かつ数平均
分子量が500〜1.500 であるポリエステルポリ
オール、(B) ポリイソシアネート、及び(C)
錫系ウレタン化触媒を必須成分として含有し、(A)
と(B)との比率が水酸基とイソシアネート基の当
量比で0.5〜2.0:1の範囲にある耐擦傷性塗料組
成物を開示している。しかしこの耐擦傷性塗料組成物は
、抗張力が250〜300 kg/cdと低く、伸び率
が200〜350 %と高いた必に、自動洗車機による
洗車の場合には耐擦傷性は良好であるが、塗膜が軟らか
いためボリッシ二では深い傷がつきゃすい(堅ろう度が
低い)。しかも、自動車鋼板用塗膜としては強度不足で
ある。
従って本発明の目的は、十分な硬度及び強度を有すると
ともに耐擦傷性(堅ろう性及び耐洗車傷性)の優れたク
リヤートップコートを形成することができる塗料を提供
することである。
ともに耐擦傷性(堅ろう性及び耐洗車傷性)の優れたク
リヤートップコートを形成することができる塗料を提供
することである。
本発明のもう1つの目的は、かかる耐擦傷性クリヤート
ップコート塗料を濃色のベースコート上に塗装してなる
耐擦傷性塗膜を提供することである。
ップコート塗料を濃色のベースコート上に塗装してなる
耐擦傷性塗膜を提供することである。
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、クリヤ
ートップコートとして十分な硬度及び強度を有するとと
もに良好な耐擦傷性を有するためには、塗膜の架橋密度
ばかりでなく伸び率が大きい必要があることに着目し、
塗料組成をアクリル樹脂とメラミン樹脂を含むように構
成するとともに、アクリル樹脂を、ホモポリマーとして
低ガラス転移温度の塗膜を形成するアクリルモノマーを
含む組成とすることにより、上記要求を満たす塗料とす
ることができることを発見し、本発明を完成した。
ートップコートとして十分な硬度及び強度を有するとと
もに良好な耐擦傷性を有するためには、塗膜の架橋密度
ばかりでなく伸び率が大きい必要があることに着目し、
塗料組成をアクリル樹脂とメラミン樹脂を含むように構
成するとともに、アクリル樹脂を、ホモポリマーとして
低ガラス転移温度の塗膜を形成するアクリルモノマーを
含む組成とすることにより、上記要求を満たす塗料とす
ることができることを発見し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の擦傷防止用トップコート塗料は、酸
価が10〜35で、かつ水酸基価が120〜150のア
クリル樹脂及びメラミン樹脂を含有し、かつ伸び率が5
〜15%の塗膜を形成する擦傷防止用トップコート塗料
であって、前記アクリル樹脂を構成するモノマーの内2
5〜70重量%が、ホモポリマーとして一10℃以下の
ガラス転移温度(Tg)を有する塗膜を形成するアクリ
ルモノマーからなることを特徴とする。
価が10〜35で、かつ水酸基価が120〜150のア
クリル樹脂及びメラミン樹脂を含有し、かつ伸び率が5
〜15%の塗膜を形成する擦傷防止用トップコート塗料
であって、前記アクリル樹脂を構成するモノマーの内2
5〜70重量%が、ホモポリマーとして一10℃以下の
ガラス転移温度(Tg)を有する塗膜を形成するアクリ
ルモノマーからなることを特徴とする。
さらに本発明の塗膜は、かかる擦傷防止用トップコート
塗料をマンセルカラーチャートの明度が一 N−3以下の濃色のベースコート上に塗装してなる擦傷
の目立ちにくい塗膜であることを特徴とする。
塗料をマンセルカラーチャートの明度が一 N−3以下の濃色のベースコート上に塗装してなる擦傷
の目立ちにくい塗膜であることを特徴とする。
本発明を以下詳細に説明する。
本発明に用いるアクリル樹脂は、アクリル酸、メタクリ
ル酸又はそれらのエステルからなるアクリルモノマーの
一種又は二種以上の重合体で、必要に応じ、エチレン性
不飽和モノマーを含有する。
ル酸又はそれらのエステルからなるアクリルモノマーの
一種又は二種以上の重合体で、必要に応じ、エチレン性
不飽和モノマーを含有する。
本発明においてはアクリルモノマーは、ホモポリマーと
して低ガラス転移温度Tg (−10℃以下)の塗膜を
形成するアクリルモノマー(以下単に「低Tgのアクリ
ルモノマー」という)と、高ガラス転移温度Tgの塗膜
を形成するアクリルモノマー(以下単に「高Tgのアク
リルモノマー」という)とからなる。
して低ガラス転移温度Tg (−10℃以下)の塗膜を
形成するアクリルモノマー(以下単に「低Tgのアクリ
ルモノマー」という)と、高ガラス転移温度Tgの塗膜
を形成するアクリルモノマー(以下単に「高Tgのアク
リルモノマー」という)とからなる。
低Tgのアクリルモノマーとしては、アクリル酸エチル
、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2エチルヘキシル
、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸2−ヒドロキシエ
チル等が挙げられる。上記モノマーのホモポリマーの塗
膜のガラス転移温度(Tg)は以下の通りである。
、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2エチルヘキシル
、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸2−ヒドロキシエ
チル等が挙げられる。上記モノマーのホモポリマーの塗
膜のガラス転移温度(Tg)は以下の通りである。
アクリル酸エチル(EA) −22℃ア
クリル酸n−ブチル(n−BA) −54℃
アクリル酸2−エチルヘキシル (2−IEHA) −8
5℃メタクリル酸ラウリル(LMA) −65
℃アクリル酸2−ヒドロキシエチル (2−)IEA) −1
5℃上記ガラス転移温度(Tg)の出典は「塗料用合成
樹脂入門」 (高分子刊行会発行)である。
クリル酸n−ブチル(n−BA) −54℃
アクリル酸2−エチルヘキシル (2−IEHA) −8
5℃メタクリル酸ラウリル(LMA) −65
℃アクリル酸2−ヒドロキシエチル (2−)IEA) −1
5℃上記ガラス転移温度(Tg)の出典は「塗料用合成
樹脂入門」 (高分子刊行会発行)である。
上記低Tgのアクリルモノマーは必須成分であり、含有
量はアクリル樹脂の25〜70重量%である。上記低T
gのアクリルモノマーの含有量が25重量%未渦の場合
は目的とする伸び率が得られず、含有量が70重量%を
超えると必要な抗張力が得られない。
量はアクリル樹脂の25〜70重量%である。上記低T
gのアクリルモノマーの含有量が25重量%未渦の場合
は目的とする伸び率が得られず、含有量が70重量%を
超えると必要な抗張力が得られない。
好ましい含有量は30〜60重量%である。
−刃高Tgのアクリルモノマーとしては、(A> ア
クリル酸、メタクリル酸、及び(B) アクリル酸メ
チル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ヒドロキシ
プロピル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸イソプロピル、メタク一 リル酸n−ブチル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタク
リル酸2−ヒドロキンエチル、メタクリル酸ヒドロキシ
プロピル等の(メタ)アクリル酸のアルキルエステル等
が挙げられる。
クリル酸、メタクリル酸、及び(B) アクリル酸メ
チル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ヒドロキシ
プロピル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸イソプロピル、メタク一 リル酸n−ブチル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタク
リル酸2−ヒドロキンエチル、メタクリル酸ヒドロキシ
プロピル等の(メタ)アクリル酸のアルキルエステル等
が挙げられる。
上記高Tgのアクリルモノマーの含有量はアクリル樹脂
の60重量%以下が好ましい。含有量が60重量%を超
えると、得られる塗膜の伸び率が不十分となる。より好
ましい含有量は20〜40重量%である。
の60重量%以下が好ましい。含有量が60重量%を超
えると、得られる塗膜の伸び率が不十分となる。より好
ましい含有量は20〜40重量%である。
また、アクリル樹脂は上記アクリルモノマーの他にエチ
レン性不飽和モノマーを含有することができる。エチレ
ン性不飽和モノマーとしては、マレイン酸、イタコン酸
、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、t
−ブチルスチレン、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル
、プロピオン酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等
の化合物、及びトリアリルシアヌレート、トリアリルイ
ソシアヌレート、トリアリルトリメリテート及ヒジビニ
ルベンゼン等の2個以上のビニル基で置換された芳香族
化合物等が挙げられる。これらのモノマーは一種又は二
種類以上用いてもよい。
レン性不飽和モノマーを含有することができる。エチレ
ン性不飽和モノマーとしては、マレイン酸、イタコン酸
、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、t
−ブチルスチレン、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル
、プロピオン酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等
の化合物、及びトリアリルシアヌレート、トリアリルイ
ソシアヌレート、トリアリルトリメリテート及ヒジビニ
ルベンゼン等の2個以上のビニル基で置換された芳香族
化合物等が挙げられる。これらのモノマーは一種又は二
種類以上用いてもよい。
このエチレン性不飽和モノマーの含有量はアクリル樹脂
の35重量%以下が好ましい。含有量が35重量%を超
えると、塗膜の耐候性が不十分となる。
の35重量%以下が好ましい。含有量が35重量%を超
えると、塗膜の耐候性が不十分となる。
より好ましい含有量は5〜25重量%である。
上記エチレン性不飽和モノマーの中で、スチレン、メチ
ルスチレン等のスチレンモノマーが好マシ<、特にスチ
レンが好ましい。スチレンモノマーの含有量はアクリル
樹脂の5〜25重量%が望ましい。スチレンモノマーを
含有することに−より、特に所定のTgを維持しながら
塗料の伸び率を高くしやすくなる。
ルスチレン等のスチレンモノマーが好マシ<、特にスチ
レンが好ましい。スチレンモノマーの含有量はアクリル
樹脂の5〜25重量%が望ましい。スチレンモノマーを
含有することに−より、特に所定のTgを維持しながら
塗料の伸び率を高くしやすくなる。
本発明におけるアクリル樹脂は自己架橋性である必要は
ないが、自己架橋性とする場合には、分子中に2個以上
のラジカル重合性不飽和結合を有するいわゆる架橋性モ
ノマーを含有させる。分子中に2個以上のラジカル重合
可能な不飽和結合を有する架橋性モノマーとしては、エ
チレングリコールジアクリレート、エチレングリコール
ジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリ
レート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、
l、3−ブチレングリコールジメタクリレート、トリメ
チロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプ
ロパントリメタクリレート、14ブクンジオールジアク
リレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1
,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリス
リトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリア
クリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート
、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリ
スリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトール
テトラアクリレート、グリセロールジメタクリレート、
グリセロールジアクリレート、グリセロールアリロキシ
ジメタクリレー)、1,1.1トリスヒドロキシメチル
エタンジアクリレート、1、 I、 I−トリスヒドロ
キシメチルエタントリアクリレート、1,1.1−)リ
スヒドロキンメチルエタンジメタクリレート、1,1.
1−)リスヒドロキシメチルエタントリメタクリレート
、1,1.1−)リスヒドロキシメチルプロパンジアク
リレー)、1.C1−トリスヒドロキシメチルプロパン
トリアクリレート、1.1.1−)リスヒドロキシメチ
ルプロパンジメタクリレ−ト、1,1.1− )リスヒ
ドロキシメチルプロパントリメタクリレート、ジアリル
テレフタレート、ジアリルフタレート、グリシジルアク
リレート、グリシジルメタクリレート、トリアリルンア
ヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の重合性不飽
和化合物が挙げられる。架橋性モノマーはアクリル樹脂
の20重量%まで添加することができる。
ないが、自己架橋性とする場合には、分子中に2個以上
のラジカル重合性不飽和結合を有するいわゆる架橋性モ
ノマーを含有させる。分子中に2個以上のラジカル重合
可能な不飽和結合を有する架橋性モノマーとしては、エ
チレングリコールジアクリレート、エチレングリコール
ジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリ
レート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、
l、3−ブチレングリコールジメタクリレート、トリメ
チロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプ
ロパントリメタクリレート、14ブクンジオールジアク
リレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1
,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリス
リトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリア
クリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート
、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリ
スリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトール
テトラアクリレート、グリセロールジメタクリレート、
グリセロールジアクリレート、グリセロールアリロキシ
ジメタクリレー)、1,1.1トリスヒドロキシメチル
エタンジアクリレート、1、 I、 I−トリスヒドロ
キシメチルエタントリアクリレート、1,1.1−)リ
スヒドロキンメチルエタンジメタクリレート、1,1.
1−)リスヒドロキシメチルエタントリメタクリレート
、1,1.1−)リスヒドロキシメチルプロパンジアク
リレー)、1.C1−トリスヒドロキシメチルプロパン
トリアクリレート、1.1.1−)リスヒドロキシメチ
ルプロパンジメタクリレ−ト、1,1.1− )リスヒ
ドロキシメチルプロパントリメタクリレート、ジアリル
テレフタレート、ジアリルフタレート、グリシジルアク
リレート、グリシジルメタクリレート、トリアリルンア
ヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の重合性不飽
和化合物が挙げられる。架橋性モノマーはアクリル樹脂
の20重量%まで添加することができる。
なお、本発明においてアクリル樹脂はメラミン樹脂によ
り架橋されるので、アクリル樹脂の架橋性を表すパラメ
ータとして酸価(AV)及び水酸基価(OHV) が重
要である。
り架橋されるので、アクリル樹脂の架橋性を表すパラメ
ータとして酸価(AV)及び水酸基価(OHV) が重
要である。
アクリル樹脂を構成する成分の中で、酸価に寄与する主
な成分はアクリル酸、メタクリル酸等の成分であり、水
酸基価に寄与する成分は、アクリル酸2−ヒドロキシエ
チル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2
−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル
等の水酸基含有アクリルモノマーである。
な成分はアクリル酸、メタクリル酸等の成分であり、水
酸基価に寄与する成分は、アクリル酸2−ヒドロキシエ
チル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2
−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル
等の水酸基含有アクリルモノマーである。
メラミン樹脂による架橋性の観点から、アクリル樹脂の
酸価(AV)及び水酸基価(OHV)は各々10〜35
及び120〜150 に調整するのが好ましい。酸価(
AV)が10未満及び水酸基価(OHV) が120
未満の場合は塗膜の抗張力が不十分であり、酸価(AV
)が35を超える場合及び水酸基価(OHV) が1
50 を超える場合は、塗膜の伸び率が低下する。好ま
しくは酸価(AV)が15〜25テあり、水酸基価(O
HV) カ125〜140 である。
酸価(AV)及び水酸基価(OHV)は各々10〜35
及び120〜150 に調整するのが好ましい。酸価(
AV)が10未満及び水酸基価(OHV) が120
未満の場合は塗膜の抗張力が不十分であり、酸価(AV
)が35を超える場合及び水酸基価(OHV) が1
50 を超える場合は、塗膜の伸び率が低下する。好ま
しくは酸価(AV)が15〜25テあり、水酸基価(O
HV) カ125〜140 である。
このような成分からなるアクリル樹脂は8.000〜2
0.000程度の重量平均分子量を有するのが好ましい
。重量平均分子量が8.000 より小さいと耐候性が
不良であり、20.000より大きいと塗膜外観が不良
となる。なお、前記重量平均分子量は、ゲルパーミェー
ションクロマトグラフィー(GPC) 法により測定
しアクリル樹脂に換算した値である。
0.000程度の重量平均分子量を有するのが好ましい
。重量平均分子量が8.000 より小さいと耐候性が
不良であり、20.000より大きいと塗膜外観が不良
となる。なお、前記重量平均分子量は、ゲルパーミェー
ションクロマトグラフィー(GPC) 法により測定
しアクリル樹脂に換算した値である。
また、このようにして得られるアクリル樹脂は30〜O
℃程度のガラス転移温度(Tg)を有する。
℃程度のガラス転移温度(Tg)を有する。
Tgが0℃より高い場合は、塗膜の伸び率の向上効果が
不十分で塗膜がもろくなり、−30℃より低い場合は塗
膜の硬度不足となる。なお前記ガラス転移温度(Tg)
は、T、 G、FOX の式より求めた値である。
不十分で塗膜がもろくなり、−30℃より低い場合は塗
膜の硬度不足となる。なお前記ガラス転移温度(Tg)
は、T、 G、FOX の式より求めた値である。
さらに、本発明においては、上記アクリル樹脂の代わり
に、上記アクリル樹脂と水酸基を有するポリエステルウ
レタン樹脂とのブレンド、又は上記アクリル樹脂と水酸
基を有するポリエステルウレタン樹脂とを共重合させた
アクリルウレタン樹脂を用いることにより、塗膜の伸び
率を一層向上させることができる。
に、上記アクリル樹脂と水酸基を有するポリエステルウ
レタン樹脂とのブレンド、又は上記アクリル樹脂と水酸
基を有するポリエステルウレタン樹脂とを共重合させた
アクリルウレタン樹脂を用いることにより、塗膜の伸び
率を一層向上させることができる。
上記水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂はポリエ
ステル部分とウレタン部分とを有する樹脂で、ポリエス
テル樹脂中の水酸基にポリイソシアネート化合物のイン
シアネート基を反応させて樹脂中にウレタン結合を導入
したもの、又はポリオールとポリイソシアネートとの反
応物であるウレタンの水酸基に二塩基酸が結合してなる
ものである。いずれのものも残留水酸基を有する。
ステル部分とウレタン部分とを有する樹脂で、ポリエス
テル樹脂中の水酸基にポリイソシアネート化合物のイン
シアネート基を反応させて樹脂中にウレタン結合を導入
したもの、又はポリオールとポリイソシアネートとの反
応物であるウレタンの水酸基に二塩基酸が結合してなる
ものである。いずれのものも残留水酸基を有する。
前記水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂を製造す
るのに使用されるポリエステル樹脂は、多価アルコール
と多塩基酸又はその無水物とのエステル反応生成物で、
かつ分子内に水酸基を有するものである。
るのに使用されるポリエステル樹脂は、多価アルコール
と多塩基酸又はその無水物とのエステル反応生成物で、
かつ分子内に水酸基を有するものである。
多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、ブチレンクリコール、1゜6−ヘキサ
ンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、トリエチレンクリコ
ーノペグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロ
ールプロパン、ペンタエリトリット、ジペンタエリトリ
ットなどを用いることができる。
レングリコール、ブチレンクリコール、1゜6−ヘキサ
ンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、トリエチレンクリコ
ーノペグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロ
ールプロパン、ペンタエリトリット、ジペンタエリトリ
ットなどを用いることができる。
多塩基酸又はその無水物としては、フタル酸、無水フタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、無水コ
ハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テト
ラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無
水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水トリメリッ
ト酸などを用いることができる。
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、無水コ
ハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テト
ラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無
水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水トリメリッ
ト酸などを用いることができる。
本発明に用いるポリエステル樹脂は、上記多価アルコー
ルの水酸基と上記多塩基酸又はその無水物のカルボキシ
ル基とが、モル比で1.2〜1.8 となるように反応
させることによって得られるもので分子内に残留水酸基
を有する。
ルの水酸基と上記多塩基酸又はその無水物のカルボキシ
ル基とが、モル比で1.2〜1.8 となるように反応
させることによって得られるもので分子内に残留水酸基
を有する。
上記ポリエステル樹脂の水酸基にウレタン結合するポリ
イソシアネート化合物は、分子中に2個以上の遊離のイ
ンシアネート基を有する化合物であって、具体的には、
トリレンジイソシアネート、4.4′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、牛シリレンジイソシアネート、メ
タキシリ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、リジンジイソシアネート、水素化4,4°
−ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化トリレン
ジイソシアネート、インホロンジイソシアネート、トリ
メチルへキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジ
イソシアネート等が挙げられる。またポリイソシアネー
ト化合物に少量のポリオールが反応してなるウレタン化
合物も、分子中に2個以上のイソシア克−ト基を有する
場合には、ここで言うポリイソシアネート化合物に含ま
れる。このようなものとしては、トリレンジイソシアネ
ート(3モル)c!:)!Jメチロールプロパン(1モ
ル)との付加物、ヘキサメチレンジイソシアネート(3
モル) ト) !Jメチロールプロパン(1モル)との
付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートと水との反応
物、キシリレンジイソシアネート(3モル)トリメチロ
ールエタン(1モル)トノ付加物などから選ばれた1種
もしくは2種以上の化合物を使用できる。
イソシアネート化合物は、分子中に2個以上の遊離のイ
ンシアネート基を有する化合物であって、具体的には、
トリレンジイソシアネート、4.4′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、牛シリレンジイソシアネート、メ
タキシリ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、リジンジイソシアネート、水素化4,4°
−ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化トリレン
ジイソシアネート、インホロンジイソシアネート、トリ
メチルへキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジ
イソシアネート等が挙げられる。またポリイソシアネー
ト化合物に少量のポリオールが反応してなるウレタン化
合物も、分子中に2個以上のイソシア克−ト基を有する
場合には、ここで言うポリイソシアネート化合物に含ま
れる。このようなものとしては、トリレンジイソシアネ
ート(3モル)c!:)!Jメチロールプロパン(1モ
ル)との付加物、ヘキサメチレンジイソシアネート(3
モル) ト) !Jメチロールプロパン(1モル)との
付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートと水との反応
物、キシリレンジイソシアネート(3モル)トリメチロ
ールエタン(1モル)トノ付加物などから選ばれた1種
もしくは2種以上の化合物を使用できる。
以上のポリイソシアネート化合物のうち、耐候性などに
優れたヘキサメチレンジイソシアネートと水との反応物
、ヘキサメチレンジイソシアネートとトリメチロールプ
ロパンとの付加物、キシリレンジイソシアネートとトリ
メチロールプロパンとの付加物、インホロンジインシア
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイ
ソシアネートなどの無黄変タイプが好ましい。
優れたヘキサメチレンジイソシアネートと水との反応物
、ヘキサメチレンジイソシアネートとトリメチロールプ
ロパンとの付加物、キシリレンジイソシアネートとトリ
メチロールプロパンとの付加物、インホロンジインシア
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイ
ソシアネートなどの無黄変タイプが好ましい。
本発明に用いる水酸基を有するポリエステルウレタン樹
脂は、上記ポリエステル樹脂の水酸基と上記ポリイソシ
アネート化合物のイソシアネート基とを、水酸基/イソ
シアネート基のモル比で1゜1〜1,5 となるように
反応させてなるのもの、又はウレタンの水酸基に二塩基
酸を反応させてなるもので、好ましくは酸価は5〜40
、水酸基価は40〜200 であり、さらに、分子量は
500〜10.000である。
脂は、上記ポリエステル樹脂の水酸基と上記ポリイソシ
アネート化合物のイソシアネート基とを、水酸基/イソ
シアネート基のモル比で1゜1〜1,5 となるように
反応させてなるのもの、又はウレタンの水酸基に二塩基
酸を反応させてなるもので、好ましくは酸価は5〜40
、水酸基価は40〜200 であり、さらに、分子量は
500〜10.000である。
上記水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂成分と、
アクリル樹脂成分との重量比は5/95〜45155の
割合とする。水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂
成分/アクリル樹脂成分の重量比が5ノ95未満の場合
は、塗膜の伸び率の向上効果が不十分であり、また45
155 を超えると、塗膜が柔らかくなりすぎ、堅ろう
性が劣化する。好ましい重量比は179〜476である
。
アクリル樹脂成分との重量比は5/95〜45155の
割合とする。水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂
成分/アクリル樹脂成分の重量比が5ノ95未満の場合
は、塗膜の伸び率の向上効果が不十分であり、また45
155 を超えると、塗膜が柔らかくなりすぎ、堅ろう
性が劣化する。好ましい重量比は179〜476である
。
メラミン樹脂による架橋性の観点から、アクリル樹脂と
水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂とのブレンド
及びアクリルウレタン樹脂は、いずれも酸価(AV)及
び水酸基価(0)IV)が各々10〜35及び120〜
150 となるように調整するのが好ましい。酸価(A
V)が10未満及び水酸基価(OHV) が120未
満の場合は塗膜の抗張力が不十分であり、酸価(AV)
が35を超える場合及び水酸基価(OHV) が15
0を超える場合は、塗膜の伸び率が低下する。好ましく
は酸価(AV)が15〜25であり、水酸基価(OHV
)が125〜140 である。
水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂とのブレンド
及びアクリルウレタン樹脂は、いずれも酸価(AV)及
び水酸基価(0)IV)が各々10〜35及び120〜
150 となるように調整するのが好ましい。酸価(A
V)が10未満及び水酸基価(OHV) が120未
満の場合は塗膜の抗張力が不十分であり、酸価(AV)
が35を超える場合及び水酸基価(OHV) が15
0を超える場合は、塗膜の伸び率が低下する。好ましく
は酸価(AV)が15〜25であり、水酸基価(OHV
)が125〜140 である。
次に、アクリル樹脂、アクリル樹脂と水酸基を有するポ
リエステルウレタン樹脂とのブレンド、及びアクリルウ
レタン樹脂の製造方法を説明する。
リエステルウレタン樹脂とのブレンド、及びアクリルウ
レタン樹脂の製造方法を説明する。
アクリル樹脂の製造は、上記アクリルモノマーと、必要
に応じて上記エチレン性不飽和モノマー成分を、有機過
酸化物又はアゾ化合物等の重合開始剤の存在下で重合す
ることにより行う。
に応じて上記エチレン性不飽和モノマー成分を、有機過
酸化物又はアゾ化合物等の重合開始剤の存在下で重合す
ることにより行う。
アクリル樹脂と水酸基を有するポリエステルウレタン樹
脂とのブレンドの製造は、前記製造方法により得られた
アクリル樹脂と、水酸基を有するポリエステルウレタン
樹脂とをコールドブレンド又はホットブレンドすること
により行う。
脂とのブレンドの製造は、前記製造方法により得られた
アクリル樹脂と、水酸基を有するポリエステルウレタン
樹脂とをコールドブレンド又はホットブレンドすること
により行う。
アクリルウレタン樹脂の製造は、アクリルモノマーと、
水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂と、必要に応
じて上記エチレン性不飽和モノマー成分を有機過酸化物
又はアゾ化合物等の重合開始剤の存在下で重合すること
により行う。この場合、ランダム共重合体が得られる。
水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂と、必要に応
じて上記エチレン性不飽和モノマー成分を有機過酸化物
又はアゾ化合物等の重合開始剤の存在下で重合すること
により行う。この場合、ランダム共重合体が得られる。
一方、ブロック共重合体としてのアクリルウレタン樹脂
を得る場合、アクリル樹脂と水酸基を有するポリエステ
ルウレタン樹脂とを共重合させる。
を得る場合、アクリル樹脂と水酸基を有するポリエステ
ルウレタン樹脂とを共重合させる。
上記いずれの場合も、重合開始剤として、例えば過酸化
ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化ジターシャリ−
ブチル、過酸化アセチル、ターシャリ−ブチルペルオキ
シ安息香酸、過酸化ジクミル、ペルオキシ安息香酸、ペ
ルオキシ酢酸、ターシャリ−ブチルパーオキシベンゾエ
ート、ターシャリ−ブチルペルオキシピバレート等の過
酸化物類や、アゾビスイソブチロニ) IJル等のジア
ゾ化合物類等を使用するのが好ましい。重合開始剤の添
加量は上記アクリル樹脂のモノマー成分(アクリルモノ
マー十エチレン性不飽和モノマー)と水酸基を有するポ
リエステルウレタン樹脂の合計量100重量部に対して
0.1〜1重量部程度である。
ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化ジターシャリ−
ブチル、過酸化アセチル、ターシャリ−ブチルペルオキ
シ安息香酸、過酸化ジクミル、ペルオキシ安息香酸、ペ
ルオキシ酢酸、ターシャリ−ブチルパーオキシベンゾエ
ート、ターシャリ−ブチルペルオキシピバレート等の過
酸化物類や、アゾビスイソブチロニ) IJル等のジア
ゾ化合物類等を使用するのが好ましい。重合開始剤の添
加量は上記アクリル樹脂のモノマー成分(アクリルモノ
マー十エチレン性不飽和モノマー)と水酸基を有するポ
リエステルウレタン樹脂の合計量100重量部に対して
0.1〜1重量部程度である。
また重合法としては塊状重合法、溶液重合法、乳化重合
法、粒状重合法等があるが、溶液重合法が好ましい。
法、粒状重合法等があるが、溶液重合法が好ましい。
本発明において使用するメラミン樹脂はアミンと脂肪族
アルデヒドとの縮合物をエーテル化したものであり、特
にメラミン−ホルムアルデヒド縮合物をエーテル化した
ものが好ましい。メラミンと脂肪族アルデヒドとの縮合
物をエーテル化したメラミン樹脂としてメチルエーテル
化メラミン、メチルブチルエーテル化メラミン、ブチル
エーテル化メラミン等の縮合物が挙げられる。さらに、
ベンゾグアナミン、尿素等と脂肪族アルデヒドとの縮合
物をニーチル化した樹脂もメラミン樹脂として使用する
ことができる。
アルデヒドとの縮合物をエーテル化したものであり、特
にメラミン−ホルムアルデヒド縮合物をエーテル化した
ものが好ましい。メラミンと脂肪族アルデヒドとの縮合
物をエーテル化したメラミン樹脂としてメチルエーテル
化メラミン、メチルブチルエーテル化メラミン、ブチル
エーテル化メラミン等の縮合物が挙げられる。さらに、
ベンゾグアナミン、尿素等と脂肪族アルデヒドとの縮合
物をニーチル化した樹脂もメラミン樹脂として使用する
ことができる。
本発明のトンブコート塗料は、50〜70重量部のアク
リル樹脂、アクリル樹脂と水酸基を有するポリエステル
ウレタン樹脂とのブレンド、又はアクリルウレタン樹脂
と、30〜50重量部のメラミン樹脂とを含有するのが
好ましい。アクリル樹脂/メラミン樹脂、アクリル樹脂
+水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂/メラミン
樹脂、又はアクリルウレタン樹脂/メラミン樹脂の重量
比が773を超えると、得られる塗膜の架橋密度が不十
分で抗張力が低いため、傷がつきやすく汚れやすい。
リル樹脂、アクリル樹脂と水酸基を有するポリエステル
ウレタン樹脂とのブレンド、又はアクリルウレタン樹脂
と、30〜50重量部のメラミン樹脂とを含有するのが
好ましい。アクリル樹脂/メラミン樹脂、アクリル樹脂
+水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂/メラミン
樹脂、又はアクリルウレタン樹脂/メラミン樹脂の重量
比が773を超えると、得られる塗膜の架橋密度が不十
分で抗張力が低いため、傷がつきやすく汚れやすい。
また575未満の場合は塗膜の内部応力が高くなり、ク
ラック等が発生しやすくなる。より好ましい重量比は5
5/45〜65/35 である。
ラック等が発生しやすくなる。より好ましい重量比は5
5/45〜65/35 である。
特に水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂を含むブ
レンドの場合、アクリル樹脂は27〜67重量部、水酸
基を有するポリエステルウレタン樹脂は2〜32重量部
、及びメラミン樹脂は30〜50重量部とするのが好ま
しい。より好ましくは、アクリル樹脂は33〜59重量
部であり、水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂は
5〜26重量部であり、及びメラミン樹脂は35〜45
重量部である。
レンドの場合、アクリル樹脂は27〜67重量部、水酸
基を有するポリエステルウレタン樹脂は2〜32重量部
、及びメラミン樹脂は30〜50重量部とするのが好ま
しい。より好ましくは、アクリル樹脂は33〜59重量
部であり、水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂は
5〜26重量部であり、及びメラミン樹脂は35〜45
重量部である。
またアクリルウレタン樹脂を使用する場合、その含有量
は同様に50〜70重量部でメラミン樹脂は30〜50
重量部であり、かつアクリルウレタン樹脂中のアクリル
樹脂成分は27〜67重量部であり、水酸基を有するポ
リエステルウレタン樹脂成分は2〜32重量部であるの
が好ましい。より好ましくは、アクリルウレタン樹脂が
55〜65重量部(メラミン= 22− 樹脂=35〜45重量部)であり、かつアクリルウレタ
ン樹脂中のアクリル樹脂成分は33〜59重量部であり
、ポリエステルウレタン樹脂は5〜26重量部である。
は同様に50〜70重量部でメラミン樹脂は30〜50
重量部であり、かつアクリルウレタン樹脂中のアクリル
樹脂成分は27〜67重量部であり、水酸基を有するポ
リエステルウレタン樹脂成分は2〜32重量部であるの
が好ましい。より好ましくは、アクリルウレタン樹脂が
55〜65重量部(メラミン= 22− 樹脂=35〜45重量部)であり、かつアクリルウレタ
ン樹脂中のアクリル樹脂成分は33〜59重量部であり
、ポリエステルウレタン樹脂は5〜26重量部である。
また本発明においては、トップコート塗料に硬化助剤を
配合してもよい。このような硬化助剤としては酸触媒が
好ましく、代表的なものとしては、ブロックされた芳香
族スルホン酸等があり、例えばジメチルオキサゾリジン
によってブロックされたドデシルベンゼンスシレホン酸
、ジノニルナフタレンスルホン酸等のスルホン酸を用い
ることができる。硬化助剤は必ずしも添加する必要はな
いが、添加する場合添加量は、樹脂成分100重量部に
対して0.05〜3重量部程置部ある。
配合してもよい。このような硬化助剤としては酸触媒が
好ましく、代表的なものとしては、ブロックされた芳香
族スルホン酸等があり、例えばジメチルオキサゾリジン
によってブロックされたドデシルベンゼンスシレホン酸
、ジノニルナフタレンスルホン酸等のスルホン酸を用い
ることができる。硬化助剤は必ずしも添加する必要はな
いが、添加する場合添加量は、樹脂成分100重量部に
対して0.05〜3重量部程置部ある。
さらに、本発明においては、透明性を損なわない範囲で
着色顔料、体質顔料等の顔料や染料を必要に応じて一種
又は二種以上組み合わせて適宜用いることができる。
着色顔料、体質顔料等の顔料や染料を必要に応じて一種
又は二種以上組み合わせて適宜用いることができる。
さらに、添加剤を適宜配合することができる。
添加剤としては、紫外線吸収剤、表面調整剤、光安定剤
、レベリング剤、顔料分散剤、可塑剤、増粘剤、消泡剤
等の常用塗料の添加剤を、単独で又は複合して通常のレ
ベルで添加することができる。
、レベリング剤、顔料分散剤、可塑剤、増粘剤、消泡剤
等の常用塗料の添加剤を、単独で又は複合して通常のレ
ベルで添加することができる。
本発明のトップコート塗料は、上述のアクリル樹脂、ア
クリル樹脂上水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂
との混合物又はアクリルウレタン樹脂と、メラミン樹脂
と、必要に応じて配合される硬化助剤、添加剤等とを有
機溶媒に溶解させることにより、調製することができる
。適当な有機溶媒としては、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、酢酸セロソルブ、テトラヒドロフラン、メタノール
、エタノール、ブタノール、トルエン、キシレン、ジメ
チルスルホキシド、ジメチルポルムアミド、ジメチルア
セトアミドなどが挙げられる。
クリル樹脂上水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂
との混合物又はアクリルウレタン樹脂と、メラミン樹脂
と、必要に応じて配合される硬化助剤、添加剤等とを有
機溶媒に溶解させることにより、調製することができる
。適当な有機溶媒としては、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、酢酸セロソルブ、テトラヒドロフラン、メタノール
、エタノール、ブタノール、トルエン、キシレン、ジメ
チルスルホキシド、ジメチルポルムアミド、ジメチルア
セトアミドなどが挙げられる。
本発明のトップコート塗料による塗膜は、ベーク後(架
橋後)の伸び率が5〜15%となることを特徴とする。
橋後)の伸び率が5〜15%となることを特徴とする。
なお、伸び率はテンシロン万能試験機II T M型−
500(東洋ボールドウィン■製)を用いて、ロードセ
ル5kg、引張りスピード10%m1rr’720℃の
条件で測定したものである。伸び率が5%未満の場合は
、塗膜の弾力性が小さいため耐擦傷性が低く、15%を
超えると塗膜が柔らがくなりすぎ、耐ポリッシニ性、耐
汚染性が低下する。
500(東洋ボールドウィン■製)を用いて、ロードセ
ル5kg、引張りスピード10%m1rr’720℃の
条件で測定したものである。伸び率が5%未満の場合は
、塗膜の弾力性が小さいため耐擦傷性が低く、15%を
超えると塗膜が柔らがくなりすぎ、耐ポリッシニ性、耐
汚染性が低下する。
なお、本発明の塗料による塗膜の架橋密度は5〜10
X10−3mol/cc、抗張力は220〜5ookg
/c−となる。上記架橋密度はパイブロン測定により求
めた値であり、抗張力はテンシロン測定により求めた値
である。架橋密度が5 xlQ−3mol /cc未満
及び抗張力が220 kg/crd未満の場合には、塗
膜の硬度が不十分で耐擦傷性が低く、架橋密度がIOX
IO3mol/ccを超えると、塗膜の硬度が大きくな
り、耐擦傷性は向上するが、−旦傷がつくとそれが残り
やすくなり、またクラックも入りやすくなる。
X10−3mol/cc、抗張力は220〜5ookg
/c−となる。上記架橋密度はパイブロン測定により求
めた値であり、抗張力はテンシロン測定により求めた値
である。架橋密度が5 xlQ−3mol /cc未満
及び抗張力が220 kg/crd未満の場合には、塗
膜の硬度が不十分で耐擦傷性が低く、架橋密度がIOX
IO3mol/ccを超えると、塗膜の硬度が大きくな
り、耐擦傷性は向上するが、−旦傷がつくとそれが残り
やすくなり、またクラックも入りやすくなる。
なおアクリル樹脂系塗料では塗膜の抗張力の上限は一般
に500 kg/c[[l程度である。
に500 kg/c[[l程度である。
本発明のトップコート塗料は上塗りとしてベースコート
上に塗布するのに適する。
上に塗布するのに適する。
自動車等の上塗り塗装のベースコートには通常の顔料を
用いたソリッドカラーと金属反射性の顔料を含むメタリ
ックカラー及びマイカカラーとがある。
用いたソリッドカラーと金属反射性の顔料を含むメタリ
ックカラー及びマイカカラーとがある。
ソリッドカラーは反射性の金属顔料(アルミニウムフレ
ーク、マイカ等)を含まない二酸化チタン、シャニンブ
ルー シャニングリーン、キナクリドン、インダンスロ
ン、イソインドリノン、ペリレン、アンスラピリミジン
、カーボンブラック、ベンズイミダシロン、黄色酸化鉄
、赤色酸化鉄等の着色顔料、及び場合により硫酸バリウ
ム、アルミニウムシリケート等の体質顔料を、アルキド
樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂
などに分散させた塗料で、例えば特公昭62−1510
7 号に開示されているものである。
ーク、マイカ等)を含まない二酸化チタン、シャニンブ
ルー シャニングリーン、キナクリドン、インダンスロ
ン、イソインドリノン、ペリレン、アンスラピリミジン
、カーボンブラック、ベンズイミダシロン、黄色酸化鉄
、赤色酸化鉄等の着色顔料、及び場合により硫酸バリウ
ム、アルミニウムシリケート等の体質顔料を、アルキド
樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂
などに分散させた塗料で、例えば特公昭62−1510
7 号に開示されているものである。
また、メタリックカラー及びマイカカラーはキナクリド
ン、ペリレン、ベンズイミダシロン、シャニンブルー、
インダンスロン、イソインドリン、アンスラピリミジン
、二酸化チタン、カーボンブラックグラファイト等の顔
料を透明性が損なわれない量で併用し、アルミニウム、
マイカ、クロム、ニッケル、銅、鉛、及びこれらの合金
、あるいは硫化コバルト、硫化マンガン、硫化チタン等
の光輝性のメタリック顔料をアルキド樹脂、ポリエステ
ル樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂などに分散させた
塗料であり、例えば特開昭61−281168号等に開
示されているものである。
ン、ペリレン、ベンズイミダシロン、シャニンブルー、
インダンスロン、イソインドリン、アンスラピリミジン
、二酸化チタン、カーボンブラックグラファイト等の顔
料を透明性が損なわれない量で併用し、アルミニウム、
マイカ、クロム、ニッケル、銅、鉛、及びこれらの合金
、あるいは硫化コバルト、硫化マンガン、硫化チタン等
の光輝性のメタリック顔料をアルキド樹脂、ポリエステ
ル樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂などに分散させた
塗料であり、例えば特開昭61−281168号等に開
示されているものである。
本発明の塗料により得られるトップコートは、特にマン
セルカラーチャートでN−3以下の明度のベースコート
上に塗装した場合に、擦傷による乱反射が少ないという
特徴を有する。
セルカラーチャートでN−3以下の明度のベースコート
上に塗装した場合に、擦傷による乱反射が少ないという
特徴を有する。
明度のマンセルスケールは黒(N−0)カラ白(N10
)までを10等分したものである。明度がN−3以下の
場合、すなわち濃色の場合、一般に表面の擦傷は目立ち
やすいが、本発明のトップコートは耐擦傷性に優れてい
るので、濃色のベースコート上に塗装しても擦傷による
光の散乱が少なく擦傷が目立たない。なおこのベースコ
ートの色相及び彩度は、マンセルカラーチャートでN−
3以下の明度を有する限り、特に限定されない。
)までを10等分したものである。明度がN−3以下の
場合、すなわち濃色の場合、一般に表面の擦傷は目立ち
やすいが、本発明のトップコートは耐擦傷性に優れてい
るので、濃色のベースコート上に塗装しても擦傷による
光の散乱が少なく擦傷が目立たない。なおこのベースコ
ートの色相及び彩度は、マンセルカラーチャートでN−
3以下の明度を有する限り、特に限定されない。
また、本発明のトップコートは、3コート、4コ一ト方
式等の上塗りのトップコートとして用いた場合、■コー
ト方式の上塗りのソリッドカラーメタリックカラー及び
マイカカラーを分散させる樹脂として用いた場合、及び
通常の上塗り(ベースコート及びクリヤーコート)の完
了した塗膜の上塗装として用いた場合もその機能を発揮
することができる。
式等の上塗りのトップコートとして用いた場合、■コー
ト方式の上塗りのソリッドカラーメタリックカラー及び
マイカカラーを分散させる樹脂として用いた場合、及び
通常の上塗り(ベースコート及びクリヤーコート)の完
了した塗膜の上塗装として用いた場合もその機能を発揮
することができる。
次に本発明のトップコート塗料の塗装方法を、ベースコ
ート塗料として溶液型メタリック塗料を使った場合を例
にとって説明する。
ート塗料として溶液型メタリック塗料を使った場合を例
にとって説明する。
本発明のトップコート塗料は、一般に下塗り及び中塗り
後上塗りとしてベースコートを塗装後に塗装する。下塗
りとしては、必要に応じて金属表面を除錆又は除錆処理
した後リン酸亜鉛処理などによる皮膜化成処理などで表
面処理したうえて、下塗り塗料として電着塗料を塗装し
、焼き付ける。
後上塗りとしてベースコートを塗装後に塗装する。下塗
りとしては、必要に応じて金属表面を除錆又は除錆処理
した後リン酸亜鉛処理などによる皮膜化成処理などで表
面処理したうえて、下塗り塗料として電着塗料を塗装し
、焼き付ける。
電着塗料としてカチオン型電着塗料、アニオン型電着塗
料のどちらをも用いることができるが、耐久性の点でカ
チオン型電着塗料が好ましい。カチオン型電着塗料とし
ては、従来公知の任意のカチオン型電着塗料を使用する
ことができるが、例えば基本骨格をなす樹脂としてエポ
キシ系の樹脂を用いたカチオン型電着塗料を使用するの
が好適である。−船釣な方法により塗装、焼き付けをし
て得られるカチオン型電着塗料の塗膜の膜厚は15〜4
0μmとする。
料のどちらをも用いることができるが、耐久性の点でカ
チオン型電着塗料が好ましい。カチオン型電着塗料とし
ては、従来公知の任意のカチオン型電着塗料を使用する
ことができるが、例えば基本骨格をなす樹脂としてエポ
キシ系の樹脂を用いたカチオン型電着塗料を使用するの
が好適である。−船釣な方法により塗装、焼き付けをし
て得られるカチオン型電着塗料の塗膜の膜厚は15〜4
0μmとする。
次に、電着塗料塗膜の上に、中塗り塗料としてアルキド
樹脂系又はポリエステル樹脂系塗料を一船釣方1朱、例
えば静電吹付塗装によって塗装し、常法に従って焼き付
けて膜厚20〜60μmの中塗り塗膜を形成する。
樹脂系又はポリエステル樹脂系塗料を一船釣方1朱、例
えば静電吹付塗装によって塗装し、常法に従って焼き付
けて膜厚20〜60μmの中塗り塗膜を形成する。
前記中塗り塗膜上に、上塗りのベースコート塗装を行う
。メタリックベース塗料の場合は、得られる塗膜が呈す
るメタリック感の点から塗料は溶液型のものが好ましく
、溶液型のものであれば、例えば通常の溶剤型のほかに
、ハイソリッド、非水分散型、水溶性、エマルジョン、
スラリー等の任意のメタ’J yクベース塗料を用いる
ことができる。メタリックベース塗料を用いる場合は、
ベースコートとトップコートとが混じり合うと、ベース
コート中のメタリック顔料粒子の配列が不良になり、光
沢低下が起こったりして仕上がりが悪くなるので、ベー
スコート用樹脂の選択は以下の点に特に留意して行うの
が好ましいが、ソリ・ンドカラー、マイカカラーを用い
る場合も以下の点に留意してベースコート用樹脂を選択
すると光沢低下等に効果がある。
。メタリックベース塗料の場合は、得られる塗膜が呈す
るメタリック感の点から塗料は溶液型のものが好ましく
、溶液型のものであれば、例えば通常の溶剤型のほかに
、ハイソリッド、非水分散型、水溶性、エマルジョン、
スラリー等の任意のメタ’J yクベース塗料を用いる
ことができる。メタリックベース塗料を用いる場合は、
ベースコートとトップコートとが混じり合うと、ベース
コート中のメタリック顔料粒子の配列が不良になり、光
沢低下が起こったりして仕上がりが悪くなるので、ベー
スコート用樹脂の選択は以下の点に特に留意して行うの
が好ましいが、ソリ・ンドカラー、マイカカラーを用い
る場合も以下の点に留意してベースコート用樹脂を選択
すると光沢低下等に効果がある。
(1)ベースコート用樹脂の分子量をト・ツブコート用
樹脂の分子量より大きくする。ト・ツブコート塗料中の
アクリル樹脂の重量平均分子量は8,000〜20.0
00程度であるので、ベースコート用樹脂の分子量を重
量平均分子量で3万〜5万程度とするのが好ましい。
樹脂の分子量より大きくする。ト・ツブコート塗料中の
アクリル樹脂の重量平均分子量は8,000〜20.0
00程度であるので、ベースコート用樹脂の分子量を重
量平均分子量で3万〜5万程度とするのが好ましい。
(2)ベースコートとトップコートとに異種の樹脂を用
いる。トップコート用樹脂としてアクリル樹脂を用いる
場合、ベースコート用樹脂として、例えばポリエステル
やセルロースアセテートブチレート等を併用する。
いる。トップコート用樹脂としてアクリル樹脂を用いる
場合、ベースコート用樹脂として、例えばポリエステル
やセルロースアセテートブチレート等を併用する。
(3)ベースコート用樹脂の溶解性パラメータ(δsp
) をトップコート用樹脂の溶解性パラメータよりも大
きくする。トップコート用樹脂の溶解性パラメータは一
般に9.8〜11.2程度であるので、トップコート塗
料中の有機溶剤による溶解を防止するために、ベースコ
ート用樹脂の溶解性パラメータを10.5〜11.5程
度とするのが好ましい。10,5未満であるとトップコ
ート塗料との混合が生じ塗膜の仕上がり外観が低下する
。また11.5を超えると塗膜の耐水性が悪くなり、耐
候性が損なわれる。
) をトップコート用樹脂の溶解性パラメータよりも大
きくする。トップコート用樹脂の溶解性パラメータは一
般に9.8〜11.2程度であるので、トップコート塗
料中の有機溶剤による溶解を防止するために、ベースコ
ート用樹脂の溶解性パラメータを10.5〜11.5程
度とするのが好ましい。10,5未満であるとトップコ
ート塗料との混合が生じ塗膜の仕上がり外観が低下する
。また11.5を超えると塗膜の耐水性が悪くなり、耐
候性が損なわれる。
以上のような点に留意してベースコート用樹脂を選択す
ることにより、ベースコートとトップコートとの混和性
が少なくなり、光沢低下及びメタリックむら等が防止で
きる。
ることにより、ベースコートとトップコートとの混和性
が少なくなり、光沢低下及びメタリックむら等が防止で
きる。
上塗り塗装は2コート1ベーク(2cm1b)方式でも
2コート2ベーク(2cm2b)方式でもよい。20m
1b方式の場合はベースコートとして従来−船釣に使用
されている溶液型メタリックベース塗料を常法に従って
塗装した後、ベースコートを焼き付けずにトップコート
塗料を塗装し、焼き付ける。2C2b方式の場合は前記
ベースコート塗料を塗装し焼き付けた後、トップコート
塗料を塗装し、焼き付ける。
2コート2ベーク(2cm2b)方式でもよい。20m
1b方式の場合はベースコートとして従来−船釣に使用
されている溶液型メタリックベース塗料を常法に従って
塗装した後、ベースコートを焼き付けずにトップコート
塗料を塗装し、焼き付ける。2C2b方式の場合は前記
ベースコート塗料を塗装し焼き付けた後、トップコート
塗料を塗装し、焼き付ける。
ベースコートとトップコートの塗装間隔時間は、約20
℃で1〜45分間とすることができるが、通常は約20
℃で1〜5分間である。また、ベースコートの塗膜を強
制乾燥して塗装間隔時間を早めることも可能である。前
記の乾燥条件でベースコートの塗膜を指触乾燥ないし半
硬化乾燥状態にした後、トップコートの塗装を行う。ト
ップコートを塗装した後、所定の温度、時間で硬化させ
る。例えば120〜160 ℃の温度で10〜60分程
度強程度燥させるのが硬化性の点や生産性の点で好まし
いが、ベースコート塗料とトップコート塗料の種類や性
質または素材に応じ適宜乾燥、硬化条件を変更すること
はさしつかえない。
℃で1〜45分間とすることができるが、通常は約20
℃で1〜5分間である。また、ベースコートの塗膜を強
制乾燥して塗装間隔時間を早めることも可能である。前
記の乾燥条件でベースコートの塗膜を指触乾燥ないし半
硬化乾燥状態にした後、トップコートの塗装を行う。ト
ップコートを塗装した後、所定の温度、時間で硬化させ
る。例えば120〜160 ℃の温度で10〜60分程
度強程度燥させるのが硬化性の点や生産性の点で好まし
いが、ベースコート塗料とトップコート塗料の種類や性
質または素材に応じ適宜乾燥、硬化条件を変更すること
はさしつかえない。
上塗り塗料の塗装機としては霧化式塗装機を用いること
が好ましく、たとえば、エアースプレー塗装機、エアレ
ススプレー塗装機およびエアー霧化式もしくは回転式静
電塗装機などがあげられ、塗装時のトップコート塗料の
粘度は、フォードカップ#4で20〜40秒、特に25
〜35秒(20℃)の範回内に調整しておくことが好ま
しい。
が好ましく、たとえば、エアースプレー塗装機、エアレ
ススプレー塗装機およびエアー霧化式もしくは回転式静
電塗装機などがあげられ、塗装時のトップコート塗料の
粘度は、フォードカップ#4で20〜40秒、特に25
〜35秒(20℃)の範回内に調整しておくことが好ま
しい。
このようにして形成されたベースコート及びトップコー
トの膜厚には特に限定はないが、溶液型メタリックベー
ス塗料の塗膜厚は通常10〜40μm程度とし、トップ
コート塗料の塗膜厚は通常20〜60μm程度とする。
トの膜厚には特に限定はないが、溶液型メタリックベー
ス塗料の塗膜厚は通常10〜40μm程度とし、トップ
コート塗料の塗膜厚は通常20〜60μm程度とする。
以上、メタリックカラー塗装を例にとって塗装方法を説
明したが、本発明のトップコート塗料はこれに限られる
ものではなく、ソリッドカラー、マイカカラーの場合も
、メタリックカラー塗装の例に準じて行うことができる
。
明したが、本発明のトップコート塗料はこれに限られる
ものではなく、ソリッドカラー、マイカカラーの場合も
、メタリックカラー塗装の例に準じて行うことができる
。
一般的に塗膜の耐擦傷性を向上させるためには、表面硬
度及び抗張力の低下を伴うことなく伸び率を増大させる
必要があるが、伸び率と抗張力とは相反する性質である
。しかし低Tgのアクリルモノマーを25〜70重量%
含有しているアクリル樹脂をベースとするトップコート
塗料を用いると、塗膜の架橋密度を大きくして拡張力を
向上させても伸び率が低下しない。さらに、水酸基を有
するポリエステルウレタン樹脂を含有することによって
、塗膜の伸び率は一層向上する。そのため、自動洗車や
ポリシュ等による擦傷がつきにくいトップコートを得る
ことができる。
度及び抗張力の低下を伴うことなく伸び率を増大させる
必要があるが、伸び率と抗張力とは相反する性質である
。しかし低Tgのアクリルモノマーを25〜70重量%
含有しているアクリル樹脂をベースとするトップコート
塗料を用いると、塗膜の架橋密度を大きくして拡張力を
向上させても伸び率が低下しない。さらに、水酸基を有
するポリエステルウレタン樹脂を含有することによって
、塗膜の伸び率は一層向上する。そのため、自動洗車や
ポリシュ等による擦傷がつきにくいトップコートを得る
ことができる。
本発明を以下の具体的実施例により説明する。
合成例1
アクリル樹脂の製造
低Tgのアクリルモノマー、高Tgのアクリルモノマー
、スチレンを第1表の実施例1〜10に示す組成で配合
し、混合液を製造した。
、スチレンを第1表の実施例1〜10に示す組成で配合
し、混合液を製造した。
攪拌機、温度計、還流冷却器、窒素導入管及び滴下ロー
トを備えた反応器に、ツルペッツ100(芳香族系溶剤
、エクソン社!Itり54重量部とローブチルアルコー
ル12重量部を入れ、窒素ガス雰囲気下で加熱し、14
0 ℃になったところで、得られた混合液100重量部
を140 ℃の一定温度下で、滴下ロートより2時間で
等速滴下した。
トを備えた反応器に、ツルペッツ100(芳香族系溶剤
、エクソン社!Itり54重量部とローブチルアルコー
ル12重量部を入れ、窒素ガス雰囲気下で加熱し、14
0 ℃になったところで、得られた混合液100重量部
を140 ℃の一定温度下で、滴下ロートより2時間で
等速滴下した。
滴下終了30分後、0.3 重量部のターシャリ−ブチ
ルパーオキシベンゾエート(重合開始剤)と、2重量部
のツルペッツ100 との混合液を滴下し、140 ℃
でさらに90分間加熱攪拌した。反応終了後冷却し、ア
クリル樹脂A=Jの溶液を得た。
ルパーオキシベンゾエート(重合開始剤)と、2重量部
のツルペッツ100 との混合液を滴下し、140 ℃
でさらに90分間加熱攪拌した。反応終了後冷却し、ア
クリル樹脂A=Jの溶液を得た。
比較合成例1
アクリル樹脂の製造
低Tgのアクリルモノマー、高Tgのアクリルモノマー
、スチレンを第1表の比較例1〜3に示す組成で配合し
た以外は、合成例1と同様にしてアクリル樹脂K −M
の溶液を得た。
、スチレンを第1表の比較例1〜3に示す組成で配合し
た以外は、合成例1と同様にしてアクリル樹脂K −M
の溶液を得た。
合成例1及び比較合成例1により得られたアクリル樹脂
の酸価(AV)、水酸基価(0)IV) 、ガラス転
移温度(Tg)、溶解性パラメータ(δsp) 及び重
量平均分子量を下記の方法で求めた。結果を第1表に合
わせて示す。
の酸価(AV)、水酸基価(0)IV) 、ガラス転
移温度(Tg)、溶解性パラメータ(δsp) 及び重
量平均分子量を下記の方法で求めた。結果を第1表に合
わせて示す。
(イ)酸価(AV) ・・・アクリル樹脂固形分1g
中に含まれる酸を中和するのに要する水酸化カリウムの
ミリグラム数を測定した。
中に含まれる酸を中和するのに要する水酸化カリウムの
ミリグラム数を測定した。
(ロ)水酸基価(OHV)・・・アクリル樹脂固形分1
gから得られるアセチル化物に結合している酢酸を中和
するのに必要な水酸化カリウムのミリグラム数を測定し
た。
gから得られるアセチル化物に結合している酢酸を中和
するのに必要な水酸化カリウムのミリグラム数を測定し
た。
(ハ〉 ガラス転移温度(Tg)・・・T、G、FO
x(Bull、Am、Phys、’Sac、、 1.
No、3.123(1956))の式 %式% Tg:共重合体のガラス転移温度 Wn + nモノマーの重量分率 Tgn:nモノマーのホモポリマーのガラス転移温度 により求めた。なお、ホモポリマーのガラス転移温度は
例えば「高分子材料便覧」第1275〜1283頁に記
載されているものを参照した。
x(Bull、Am、Phys、’Sac、、 1.
No、3.123(1956))の式 %式% Tg:共重合体のガラス転移温度 Wn + nモノマーの重量分率 Tgn:nモノマーのホモポリマーのガラス転移温度 により求めた。なお、ホモポリマーのガラス転移温度は
例えば「高分子材料便覧」第1275〜1283頁に記
載されているものを参照した。
(ニ) 溶解性パラメータ(δSp)・・・K、v4.
Suh。
Suh。
J(M、Corbett (Journal of A
pplied PolymerScience、 12
.2359 (’68)) の式6式%) V:濁点における分子の体積 δ:溶解性パラメータ m;溶解性パラメータの低い溶剤 mh:溶解性パラメータの高い溶剤 により求めた。
pplied PolymerScience、 12
.2359 (’68)) の式6式%) V:濁点における分子の体積 δ:溶解性パラメータ m;溶解性パラメータの低い溶剤 mh:溶解性パラメータの高い溶剤 により求めた。
(ホ)重量平均分子量・・・ゲルパーミェーションクロ
マトグラフィー(GPC)法により測定し、アクリル樹
脂に換算した。
マトグラフィー(GPC)法により測定し、アクリル樹
脂に換算した。
実施例1〜8、比較例1〜3
トップコート塗料の調製
合成例1により得られたアクリル樹脂A−H及び比較合
成例1により得られたアクリル樹脂に〜Mの溶液の各々
に、メラミン樹脂及び酸触媒を第1表に示す配合割合で
配合し、トップコート塗料を調製した。
成例1により得られたアクリル樹脂に〜Mの溶液の各々
に、メラミン樹脂及び酸触媒を第1表に示す配合割合で
配合し、トップコート塗料を調製した。
実施例9.10
トップコート塗料の調製
合成例1により得られたアクリル樹脂■及びJの溶液の
各々に、第1表に示す組成で水酸基を有するポリエステ
ルウレタン樹脂を添加し、コールドブレンドを行い、ア
クリル樹脂と水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂
とのブレンドを得た。
各々に、第1表に示す組成で水酸基を有するポリエステ
ルウレタン樹脂を添加し、コールドブレンドを行い、ア
クリル樹脂と水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂
とのブレンドを得た。
得られたブレンドの溶液の各々に、メラミン樹脂及び酸
触媒を配合し、トップコート塗料を調製した。
触媒を配合し、トップコート塗料を調製した。
得られたトップコート塗料の粘度を、溶剤(ツルペッツ
100)でフォードカップ#4で28秒に調整し、ベー
スコート上に乾燥膜厚40μmとなるように塗装した後
、140 ℃で30分間焼付けた。
100)でフォードカップ#4で28秒に調整し、ベー
スコート上に乾燥膜厚40μmとなるように塗装した後
、140 ℃で30分間焼付けた。
得られた塗膜の動的ガラス転移温度(Tm)、架橋密度
、抗張率、ヤング率及び伸び率を下記の方法で測定した
。結果を第1表に合わせて示す。
、抗張率、ヤング率及び伸び率を下記の方法で測定した
。結果を第1表に合わせて示す。
(イ)動的ガラス転移温度(Tm)及び架橋密度・・・
パイブロンDDV−I[−εA型(東洋ボールドウィン
■製)を用いて測定した。
パイブロンDDV−I[−εA型(東洋ボールドウィン
■製)を用いて測定した。
(ロ)抗張率、ヤング率及び伸び率・・・テンシロン万
能試験機jI T M型lll−500(東洋ボールド
ウィン■製)を用いて、ロードセル5 kg、引張りス
ピード10%m1n−’/20℃の条件で測定した。
能試験機jI T M型lll−500(東洋ボールド
ウィン■製)を用いて、ロードセル5 kg、引張りス
ピード10%m1n−’/20℃の条件で測定した。
第
■
表
(続 き)
注)
: (1)アクリル酸2−エチルヘキシル(2)メタク
リル酸ラウリル (3)アクリル酸2−ヒドロキシエチル(4)メタクリ
ル酸n−ブチル (5)メタクリル酸2−エチルヘキシル(6)メタクリ
ル酸2−ヒドロキシエチル(7)メタクリル酸 (8)キシリレンジイソシアネートと、トリメチロール
プロパンと、セバシン酸との反応物 (9)へキサメチレンジイソシアネートと、トリメチロ
ールプロパンと、アジピン酸との反応物 αQ三井東圧化学■製 ブチルエーテル化メラミン 01)、Q2+三井サイアミド社製 メチルブチルエー
テル化メラミン α■ジメチルオキサゾリジンによってブロックされたド
デシルベンゼンスルホン酸 αOメラミン樹脂の含有量はアクリル樹脂、又はアクリ
ル樹脂+水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂を基
準(100重量部)とした重量部であり、酸触媒の含有
量は樹脂成分の合計量を基1 (100重量部)とした
重量部である。
リル酸ラウリル (3)アクリル酸2−ヒドロキシエチル(4)メタクリ
ル酸n−ブチル (5)メタクリル酸2−エチルヘキシル(6)メタクリ
ル酸2−ヒドロキシエチル(7)メタクリル酸 (8)キシリレンジイソシアネートと、トリメチロール
プロパンと、セバシン酸との反応物 (9)へキサメチレンジイソシアネートと、トリメチロ
ールプロパンと、アジピン酸との反応物 αQ三井東圧化学■製 ブチルエーテル化メラミン 01)、Q2+三井サイアミド社製 メチルブチルエー
テル化メラミン α■ジメチルオキサゾリジンによってブロックされたド
デシルベンゼンスルホン酸 αOメラミン樹脂の含有量はアクリル樹脂、又はアクリ
ル樹脂+水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂を基
準(100重量部)とした重量部であり、酸触媒の含有
量は樹脂成分の合計量を基1 (100重量部)とした
重量部である。
合成例2
アクリルウレタン樹脂の製造
低Tgのアクリルモノマー、高Tgのアクリルモノマー
、スチレン、水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂
を第2表の実施例11〜13に示す組成で配合した以外
は、合成例1と同様にしてアクリルウレタン樹脂N−P
の溶液を得た。
、スチレン、水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂
を第2表の実施例11〜13に示す組成で配合した以外
は、合成例1と同様にしてアクリルウレタン樹脂N−P
の溶液を得た。
比較合成例2
アクリルウレタン樹脂の製造
低Tgのアクリルモノマー、高Tgのアクリルモノマー
、スチレン、水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂
を第2表の比較例4に示す組成で配合した以外は、合成
例1と同様にしてアクリルウレタン樹脂Qの溶液を得た
。
、スチレン、水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂
を第2表の比較例4に示す組成で配合した以外は、合成
例1と同様にしてアクリルウレタン樹脂Qの溶液を得た
。
なお合成例2及び比較合成例2により得られたアクリル
ウレタン樹脂中のアクリル樹脂構成モノマーよりなるア
クリル樹脂の酸価(AV)、水酸基価(OHV) 、ガ
ラス転移温度(Tg)、溶解性パラメータ(δsp)及
び重量平均分子量を計算により求め、第2表に合わせて
示しである。
ウレタン樹脂中のアクリル樹脂構成モノマーよりなるア
クリル樹脂の酸価(AV)、水酸基価(OHV) 、ガ
ラス転移温度(Tg)、溶解性パラメータ(δsp)及
び重量平均分子量を計算により求め、第2表に合わせて
示しである。
実施例11〜13、比較例4
合成例2により得られたアクリルウレタン樹脂N−P及
び比較合成例2により得られたアクリルウレタン樹脂Q
の溶液の各々に、メラミン樹脂及び酸触媒を第2表に示
す配合割合で配合し、トップコート塗料を調製した。
び比較合成例2により得られたアクリルウレタン樹脂Q
の溶液の各々に、メラミン樹脂及び酸触媒を第2表に示
す配合割合で配合し、トップコート塗料を調製した。
得られたトップコート塗料の粘度を、溶剤(ツルペッツ
100)でフォードカップ#4で28秒に調整し、ベー
スコート上に乾燥膜厚40μmとなるように塗装した後
、140 ℃で30分間焼付けた。
100)でフォードカップ#4で28秒に調整し、ベー
スコート上に乾燥膜厚40μmとなるように塗装した後
、140 ℃で30分間焼付けた。
得られた塗膜の動的ガラス転移温度(Tm)、架橋密度
、抗張率、ヤング率及び伸び率を実施例1〜10と同様
の方法で測定した。結果を第2表に合わせて示す。
、抗張率、ヤング率及び伸び率を実施例1〜10と同様
の方法で測定した。結果を第2表に合わせて示す。
第
表
(続 き)
注):(1)〜αJ 第1表と同じ
Q4)メラミン樹脂の含有量はアクリルウレタン樹脂を
基準(100重量部)とした重量部であり、酸触媒の含
有量は樹脂成分の合計量を基準(100重量部)とした
重量部である。
基準(100重量部)とした重量部であり、酸触媒の含
有量は樹脂成分の合計量を基準(100重量部)とした
重量部である。
α9アクリル樹脂構成モノマーよりなるアクリル樹脂の
性能を計算により求めたものである。
性能を計算により求めたものである。
実施例14〜49及び比較例5〜20
第3表に示すベースコートとトップコートとの組み合わ
せにより、上塗り塗装を行った。塗膜の形成方法は以下
の通りである。
せにより、上塗り塗装を行った。塗膜の形成方法は以下
の通りである。
まず、リン酸亜鉛処理を施した厚さ0.8mmのダル鋼
板に、カチオン電着塗料(日本ペイント■製、パワート
ップU−50”)を乾燥塗膜の厚さが約25μmとなる
ように電着塗装した。
板に、カチオン電着塗料(日本ペイント■製、パワート
ップU−50”)を乾燥塗膜の厚さが約25μmとなる
ように電着塗装した。
次に、得られた電着塗膜上に中塗り塗料(日本ペイント
■製、オルガ5−90シーラー〉を乾燥塗膜の厚さが約
40μmとなるようにエアースプレー塗装し、140℃
で30分間焼付けて、試験板を作成した。
■製、オルガ5−90シーラー〉を乾燥塗膜の厚さが約
40μmとなるようにエアースプレー塗装し、140℃
で30分間焼付けて、試験板を作成した。
次に、下記第4表に示す組成の顔料を含有するベースコ
ート塗料を作成した。
ート塗料を作成した。
第4表に示す各々の顔料をアクリル樹脂、メラミン樹脂
、セルロースアセテートブチレートを主体とする樹脂に
分散させ、ベースコート塗料を作成した。このときのベ
ースコート用樹脂の重量平均分子量は35.000で溶
解性パラメーターは11.3であった。得られた塗料を
、トルエン:ソルベツソ100:n−ブチルアルコール
を7:2:1の重量比で混合した溶剤に溶解し、フォー
ドカップ#4で14秒(20℃)の粘度に調整し、ベー
スコート塗料を作成した。
、セルロースアセテートブチレートを主体とする樹脂に
分散させ、ベースコート塗料を作成した。このときのベ
ースコート用樹脂の重量平均分子量は35.000で溶
解性パラメーターは11.3であった。得られた塗料を
、トルエン:ソルベツソ100:n−ブチルアルコール
を7:2:1の重量比で混合した溶剤に溶解し、フォー
ドカップ#4で14秒(20℃)の粘度に調整し、ベー
スコート塗料を作成した。
得られたベースコート塗料を、乾燥塗膜の厚さが約20
μmになるように塗装した。塗装は静電塗装機Auto
REA(ランズバーブゲマ社製)により霧化圧2.8
kg / cutで行った。塗装中のブースの雰囲気
は温度25℃、湿度75%に保った。塗装後3分間セツ
ティングを行った。
μmになるように塗装した。塗装は静電塗装機Auto
REA(ランズバーブゲマ社製)により霧化圧2.8
kg / cutで行った。塗装中のブースの雰囲気
は温度25℃、湿度75%に保った。塗装後3分間セツ
ティングを行った。
第1表及び第2表に示す実施例1〜13及び比較例1〜
4のトップコート塗料を、各々ソルベ、ノソ100:ソ
ルベツソ150 (エクソン社製、芳香族系溶剤)を2
:1の重量比で混合した溶剤に溶解し、フォードカップ
#4で30秒(20℃)の粘度に調整した。
4のトップコート塗料を、各々ソルベ、ノソ100:ソ
ルベツソ150 (エクソン社製、芳香族系溶剤)を2
:1の重量比で混合した溶剤に溶解し、フォードカップ
#4で30秒(20℃)の粘度に調整した。
粘度を調整したトップコート塗料を、第3表に示す組合
せでセツティングの終了したベースコート上に塗装した
。塗装は、上記ベースコートと同様の条件で、乾燥塗膜
の厚さが約35μmとなるように行った。塗装後10分
間セツティングを行い、その後、140℃で30分間焼
付けた。
せでセツティングの終了したベースコート上に塗装した
。塗装は、上記ベースコートと同様の条件で、乾燥塗膜
の厚さが約35μmとなるように行った。塗装後10分
間セツティングを行い、その後、140℃で30分間焼
付けた。
得られた塗膜の堅ろう度(G、 Ro)及び自動洗車機
による傷のつき易さを下記に示す方法により評価した。
による傷のつき易さを下記に示す方法により評価した。
結果を第3表に合わせて示す。
(イ)堅ろう度(G、R,) ・・・クレンザ−ホー
ミング(花王■製)を十分に付けたネルを用いて、1.
3kgの荷重で塗膜表面を10往復こすった場合の、2
0°グロスにおける光沢の保持率(グロスリテンション
(G、R,))を測定した。
ミング(花王■製)を十分に付けたネルを用いて、1.
3kgの荷重で塗膜表面を10往復こすった場合の、2
0°グロスにおける光沢の保持率(グロスリテンション
(G、R,))を測定した。
(ロ)顕微鏡写真判定・・・試験片を自動車に貼付け、
洗車機(MK 381KO社製、BIG TOP、 E
LINT、ブラシの材質:ナイロン)を用いてノンワッ
クスで3回洗車し、試験片に傷をつけた。その試験片と
基準片(傷をつけていない試験片)の表面の顕微鏡写真
(37,5倍)を撮り、両者を比較し、試験片の擦傷の
多少を下記の評価基準により評価した。
洗車機(MK 381KO社製、BIG TOP、 E
LINT、ブラシの材質:ナイロン)を用いてノンワッ
クスで3回洗車し、試験片に傷をつけた。その試験片と
基準片(傷をつけていない試験片)の表面の顕微鏡写真
(37,5倍)を撮り、両者を比較し、試験片の擦傷の
多少を下記の評価基準により評価した。
評価基準:擦傷の多少を5〜0の6段階に分け、最も擦
傷の少ないものを5、最も多いものをOとして評価した
。
傷の少ないものを5、最も多いものをOとして評価した
。
(ハ) N5ICリテンシヨン・・・上記(0)と同様
にして試験片に傷をつけ、試験片と基準片のN5ICを
写像鮮明度測定機(ICN−1、スガ試験機■製)を用
いて測定し、保持率(試験片のN5IC/基準片のN5
ICx100 )を求めた。
にして試験片に傷をつけ、試験片と基準片のN5ICを
写像鮮明度測定機(ICN−1、スガ試験機■製)を用
いて測定し、保持率(試験片のN5IC/基準片のN5
ICx100 )を求めた。
(ニ)目視・・・上記(ロ)と同様にして試験片に傷を
つけ、試験片の擦傷の多少を目視により下記のように評
価した。
つけ、試験片の擦傷の多少を目視により下記のように評
価した。
◎・・・はとんど傷が見えない。
○・・・わずかに傷が見える。
△・・・やや傷が目立つ。
×・・・傷が目立つ。
第 4
表
第1表、第2表及び第3表から明らかなように、アクリ
ル樹脂A−H、アクリル樹脂!、Jと水酸基を有するポ
リエステルウレタン樹脂とのブレンド及びアクリルウレ
タン樹脂N−Pの各々と、メラミン樹脂とからなる本発
明の塗料(実施例1〜13)により形成される実施例1
4〜49の塗膜は、架橋密度5〜10 X 10−3m
o R/ cc 、抗張力220〜500kg / c
rl及び伸び率5〜15%という性能を有するため、堅
ろう度が高い。またマンセルチャートでN−3以下の明
度を有するベースコート上に塗装した場合、自動洗車機
を用いた洗車テストをしても目立つ傷がほとんどできな
い。
ル樹脂A−H、アクリル樹脂!、Jと水酸基を有するポ
リエステルウレタン樹脂とのブレンド及びアクリルウレ
タン樹脂N−Pの各々と、メラミン樹脂とからなる本発
明の塗料(実施例1〜13)により形成される実施例1
4〜49の塗膜は、架橋密度5〜10 X 10−3m
o R/ cc 、抗張力220〜500kg / c
rl及び伸び率5〜15%という性能を有するため、堅
ろう度が高い。またマンセルチャートでN−3以下の明
度を有するベースコート上に塗装した場合、自動洗車機
を用いた洗車テストをしても目立つ傷がほとんどできな
い。
本発明の塗料は、ホモポリマーとして得られる塗膜が一
10℃以下のガラス転移温度(Tg)を有するアクリル
モノマーを含有するとともに、酸価(AV)及び水酸基
価(OHV) がそれぞれ10〜35及び120〜15
0 であるアクリル樹脂を主体としているため、得られ
る塗膜は、十分な硬度及び強度を有するとともに耐擦傷
性に優れている。また水酸基を有するポリエステルウレ
タン樹脂をブレンドしたり、又はアクリル樹脂と共重合
させることにより、伸び率が向上し、−層良好な耐擦傷
性が得られる。
10℃以下のガラス転移温度(Tg)を有するアクリル
モノマーを含有するとともに、酸価(AV)及び水酸基
価(OHV) がそれぞれ10〜35及び120〜15
0 であるアクリル樹脂を主体としているため、得られ
る塗膜は、十分な硬度及び強度を有するとともに耐擦傷
性に優れている。また水酸基を有するポリエステルウレ
タン樹脂をブレンドしたり、又はアクリル樹脂と共重合
させることにより、伸び率が向上し、−層良好な耐擦傷
性が得られる。
従ってかかる塗料からなる塗膜は、トップコートとして
優れた擦傷防止効果を発揮し、特にマンセルチャートの
明度でN−3以下のベースコート上に塗装する場合、そ
の効果は著しい。
優れた擦傷防止効果を発揮し、特にマンセルチャートの
明度でN−3以下のベースコート上に塗装する場合、そ
の効果は著しい。
このような特徴を有する本発明のトップコート塗料は、
自動車等の高級塗装のトップコート用に特に好適である
。
自動車等の高級塗装のトップコート用に特に好適である
。
Claims (3)
- (1)酸価が10〜35で、かつ水酸基価が120〜1
50のアクリル樹脂及びメラミン樹脂を含有し、かつ伸
び率が5〜15%の塗膜を形成する擦傷防止用トップコ
ート塗料であって、前記アクリル樹脂を構成するモノマ
ーの内の25〜70重量%が、ホモポリマーとして−1
0℃以下のガラス転移温度(Tg)を有する塗膜を形成
するアクリルモノマーからなることを特徴とする擦傷防
止用トップコート塗料。 - (2)請求項1に記載の擦傷防止用トップコート塗料に
おいて、水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂を含
有し、前記水酸基を有するポリエステルウレタン樹脂と
前記アクリル樹脂との重量比が5/95〜45/55で
あることを特徴とする塗料。 - (3)請求項1又は2に記載の擦傷防止用トップコート
塗料を、マンセルカラーチャートの明度がN−3以下の
ベースコートの上に塗装してなることを特徴とする塗膜
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63296946A JP2769822B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 擦傷防止用トップコート塗料及びその塗膜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63296946A JP2769822B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 擦傷防止用トップコート塗料及びその塗膜 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02142867A true JPH02142867A (ja) | 1990-05-31 |
JP2769822B2 JP2769822B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=17840227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63296946A Expired - Lifetime JP2769822B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 擦傷防止用トップコート塗料及びその塗膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2769822B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5674560A (en) * | 1990-08-01 | 1997-10-07 | Nippon Paint Co., Ltd. | Impact resistant primer |
JP2002038100A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-06 | Mazda Motor Corp | 耐擦傷性塗膜及びその形成法 |
JP2006524280A (ja) * | 2003-04-24 | 2006-10-26 | ヌプレクス レジンズ ビー.ブイ. | コーティング組成物 |
JP2019156962A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | ナトコ株式会社 | 膜形成用樹脂組成物、積層フィルムおよび当該積層フィルムが貼り付けられた物品 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49115125A (ja) * | 1973-02-20 | 1974-11-02 | ||
JPS51109031A (ja) * | 1975-03-14 | 1976-09-27 | Mitsubishi Rayon Co | Suiseinetsukokaseihifukusoseibutsu |
JPS553488A (en) * | 1977-01-07 | 1980-01-11 | Vianova Kunstharz Ag | Waterrdilutable thermoosetting coating composition |
JPS55159875A (en) * | 1979-05-31 | 1980-12-12 | Kansai Paint Co Ltd | Formation of double-layered paint film |
JPS57172A (en) * | 1980-04-28 | 1982-01-05 | Du Pont | Coating composition |
-
1988
- 1988-11-24 JP JP63296946A patent/JP2769822B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS49115125A (ja) * | 1973-02-20 | 1974-11-02 | ||
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JPS57172A (en) * | 1980-04-28 | 1982-01-05 | Du Pont | Coating composition |
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JP2002038100A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-06 | Mazda Motor Corp | 耐擦傷性塗膜及びその形成法 |
JP2006524280A (ja) * | 2003-04-24 | 2006-10-26 | ヌプレクス レジンズ ビー.ブイ. | コーティング組成物 |
JP2019156962A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | ナトコ株式会社 | 膜形成用樹脂組成物、積層フィルムおよび当該積層フィルムが貼り付けられた物品 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2769822B2 (ja) | 1998-06-25 |
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