JPH04139282A - 塗料組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、塗料組成物に関する。

（従来の技術） ポリエステル樹脂、アクリル樹脂など水酸基を有する樹
脂を主成分とする塗料組成物は一般に知られており、ま
た、かかる塗料組成物においては、塗料の粘度調整のた
めにトルエン、キシレン等の液体希釈剤が配合される（
例えば特開東１−２８７１７７号公報参照）。

一方、近年は塗装後の仕上がり外観向上及び公害対策（
溶剤規制）の観点から、ハイソリッド型塗料の研究か進
められている。この７％イソリッド型塗料は、溶剤量を
少なくして固形分（樹脂）を多くしたものであり、溶剤
か少ないから公害対策上有利であるとともに、塗装焼付
後に揮発する溶剤が少ないということは、この揮発に伴
う塗膜の体積収縮が少なく、従って下地の凹凸が塗膜表
面に現れてこないから仕上かり外観が良くなるものであ
る。

しかして、上記ハイソリッド型塗料は、そのアプリケー
ションソリッド（塗装時における固形分割合）を高くし
ながら、粘度を低くする必要かあるが、これに対しては
、樹脂の平均分子量を低下させることで検討か進められ
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、樹脂の平均分子量を低下させると、そのなかに
は極端に分子量が低く且つ官能基を有しない樹脂か含ま
れることになり、重合の均一化か図れずに、耐候性の点
で不利になる。

（課題を解決するための手段） 本発明は、このような課題に対して、塗料の希釈剤とし
て反応性希釈剤を用いることにより、樹脂を低分子化さ
せずに、且つ多量の揮発性希釈剤を使用することなく、
つまり、アプリケーションソリッドを高めながら、塗料
の粘度を下げることかできるようにするものである。

そのための具体的な手段は、水酸基を含有する樹脂組成
物もしくは反応により水酸基を生する樹脂組成物を主成
分とする塗料組成物であって、ラクトン環を有する低分
子量化合物が花釈剤として配合されていることを特徴と
するものである。

水酸基を含有する樹脂としては、種々の樹脂を用いるこ
とかでき、例えば、ポリエステル樹脂（アルキド樹脂）
、アクリル樹脂、シラノール末端シリコン樹脂、水酸基
末端ポリブタジェン樹脂またはこれらの混合物を用いる
ことができる。

この場合、硬化剤としては、メラミン、イソシアネート
、ブロックイソシアネート、アルコキンシラン含有樹脂
、カプロラクトン環含有樹脂等を用いることかできる。

反応により水酸基を生する樹脂組成物としては、例えば
、カルボン酸含有樹脂とエポキシ含有樹脂との組み合わ
せかある。

ラクトン環を有する低分子量化合物は上記樹脂組成物の
水酸基と反応して樹脂に取り込まれる反応性希釈剤であ
る。かかる化合物としては、εカプロラクトン系化合物
、γ−ブチロラクトン系化合物、γ−バレロラクトン系
化合物、δ−カプロラクトン系化合物、γ−カプロラク
トン系化合物、β−プロピオラクトン系化合物等かある
。分子量は例えば、１１４〜６００程度とすることかで
きる。

また、上記塗料組成物においては、樹脂組成物とラクト
ン環を有する低分子量化合物との反応を促進するための
触媒を配合することかでき、そのような触媒として有用
なものは、例えば、ジブチルスズジラウレート、テトラ
ブチルチタネート、テトラメチルチタネート等のような
キレート触媒かある。

なお、接着剤の分野では反応性希釈剤としてエポキシか
利用されているか、このエポキシは塗料においては耐候
性等の点て好ましくない。すなわち、塗料組成物中にア
ミンないしはカルボキシル基を含有せしめて上記エポキ
シを反応せしめることも考えられるか、このエポキシは
アミンとの反応で塗膜の黄変を招き、また、カルホキシ
ル基とは反応性か高すぎて塗料の粘度上昇を招き易く、
塗装作業が難しくなる。

（作用） 上記塗料組成物においては、ラクトン環を有する低分子
量化合物の配合量を調整することにより、粘度調整を行
なうことかでき、且つこのラクトン環を有する低分子量
化合物は、樹脂組成物と反応して樹脂に取り込まれる。

よって、樹脂自体を低分子化させずに、また、多量の溶
剤（揮発性希釈剤）を使用せずに、上記ラクトン環を有
する低分子量化合物の配合によって塗料に所望の粘度を
与えることかでき、そして、上記溶剤を少なくしてアプ
リケーションソリッドを高めることができるから、塗装
焼付後の仕上がり外観を向上せしめることができる。

上記ラクトン環を有する低分子量化合物は樹脂の水酸基
と反応するものであり、キレート触媒を用いた場合の反
応機構は次の通りである。

ぐ すなわち、α舌の１に示す水酸基を有する樹脂と、ラク
トン環を有するラクトン環化合物と、キレート触媒とは
、■に示すように、ラクトン理化合物のカルボニル基の
Ｃ原子の電子かキレート触媒のＳｎ原子に配位し、水酸
基のＣ原子か電子密度の低いカルボニル基のＣ原子を攻
撃して正に示すようになる。そして、■に示すように、
上記水酸基のＨ原子かラクトン環化合物のエーテル結合
の０原子に結合するとともに、カルボニル基のＣ原子と
当初のエーテル結合のＣ原子との結合か解離し、キレー
ト触媒に配位していたＣ原子での電子の移動が起こり、
■に示すようにラクトン環の開環を生ずる。つまり、ラ
クトン環化合物は開環して樹脂に結合する。

この場合、上記樹脂の水酸基は、樹脂組成物中の硬化剤
（メラミン）とも反応か可能であるが、上記キレート触
媒か低温での上記開環反応を促進し、 優先させる。

しかして、上述の如く、ラクトン環化合物は開環した状
態で樹脂に結合するから、樹脂は上記開環によって生じ
た比較的長い分子鎖の末端に水酸基をもつことになる。

そして、この末端の水酸基に硬化剤を介して他の樹脂が
結合した状態になるものである。よって、樹脂同士の架
橋部分か長い分子鎖で構成されることになって軟化し、
つまり収縮性に富む（切れ難い）架橋高分子が得られる
ことになり、耐擦傷性の向上が図れる。

（発明の効果） 従って、本発明によれば、水酸基を含有する樹脂組成物
もしくは反応により水酸基を生ずる樹脂組成物を主成分
とする塗料組成物において、ラクトン環を有する低分子
量化合物を希釈剤として配合したから、樹脂を低分子化
させずに、且つ揮発性希釈剤を多くすることなく、塗料
の粘度を下げることができ、塗装性を向上させながら、
仕上がり外観の向上、耐候性その他の物性の向上を図る
ことかできる。

以下、本発明の実施例を図面に基ついて説明する。

なお、説明中の「部」は重量部を示す。

−ラクトン環化合物の合成− ラクトン環化合物は、２−ヒドロキシメチルシクロヘキ
サノンを用いて合成した。

先に、上記２−ヒドロキシメチルシクロヘキサノンの合
成について説明すると、これは次頁（Ａ）に示す１，７
−ジエチルへブタン酸を出発原料として合成した。

すなわち、ナトリウムエトキシドを用いて１．７−ジエ
チルへブタン酸をディークマン縮合させることにより、
（Ｂ）に示す２−カルボエトキシシクロヘキサノンを得
た。そして、パラトルエンスルホン酸を触媒として上記
２−カルボエトキシシクロヘキサノンにエチレングリコ
ールを当モル反応させて、（Ｃ）に示す６−ニトキシカ
ルボニルー１，４−ジオキサスピロ［４，５］デカンを
得た。次に、上記６−ニトキシカルボニルー１．４−ジ
オキサスピロ［４，５］（Ｄ）に示す６−ヒドロキシメ
チル−１，４−ジオキサスピロ［４，５］デカンとした
。そして、酸で保護基を解離して（Ｅ）に示す２−ヒド
ロキシメチルシクロヘキサノンを得た。

くラクトン環化合物Ｒ〜１の合成〉 フラスコ１こ２−ヒドロキンメチルシクロへキサノン４
７．１部及びオクチル酸メチル５２．９部を入れ、温度
を２００℃に上げ、脱エタノールさせなから２時間撹拌
した。生成物を過酢酸で酸化し、前頁に示すＲ−１化合
物を青だ。

〈ラクトン環化合物Ｒ−２の合成〉 フラスコに２−ヒドロキンメチルシクロへキサノン４３
．１部及びカプリン酸メチル５６．９部を入れ、温度を
２００℃に上げ、脱エタノールさせながら２時間撹拌し
た。生成物を過酢酸で酸化し、前頁に示すＲ−２化合物
を得た。

くラクトン環化合物Ｒ−３の合成〉 フラスコに２−ヒドロキンメチルシクロへキサノン５４
．４部及びトリメチルエトキシシラン４５゜６部を入れ
、温度を１００℃に上げ、脱エタノールさせなから２時
間撹拌した。生成物を過酢酸で酸化し、前頁に示すＲ−
３化合物を得た。

くラクトン環化合物Ｒ−４の合成〉 フラスコに２−ヒドロキシメチルシクロヘキサノン６２
．７部及びヘキサメチレンジイソンアネー）３６．３部
を入れ、温度を１００℃に上げ、２時間撹拌した。そし
て、生成物を過酢酸で酸化し、前々頁に示すＲ−４化合
物を得た。

上記、ラクトン環化合物Ｒ−１−Ｒ−４及びＲ−５（ε
−カプロラクトン）の分子量及び１分子中の官能基の数
は第１表に示す通りである。

−樹脂の調製 撹拌機、温度計、コンデンサーを備えた４ツロフラスコ
に適量のキジロールを仕込み、１００℃に加熱昇温した
。ここに第２表に示す各原料を混合して４時間にわたっ
て滴下し、さらにその後も同温度で６時間保持してＡ−
１〜Ａ−５の各アクリル樹脂を得た。そして、Ａ−１〜
Ａ−５の各アクリル樹脂にツルペッツ＃１００　（工・
ソツ社製　芳香族炭化水素　沸点１５０〜１７７°Ｃ）
２０部とメチルイソブチルケトン１０部とを添加して固
形分７０％のフェスとした。なお、第２表中、ＦＡ−２
はダイセル化学社製の開環ラクトン変性２−エチルヘキ
シルアクリレートである。

一クリヤーコート塗料の調製− 第３表及び第４表に示す各塗料配合物を撹拌機にて撹拌
し、次にＦｏｒｄ　ｃｕｐ＄４にて２２秒／２５℃に粘
度調整するために、第５表及び第６表の上欄の希釈剤で
希釈して、実施例１〜１０及び比較例１〜５の各クリヤ
ーコート塗料を調製した。

ベースコート塗料の調製 メチルメタクリレート４４部、エチルアクリレート４４
部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１０部及びア
クリル酸２部を、重合開始剤α、αアゾビスイソブチロ
ニトリルを用いて、キンシン中で重合させ、樹脂分５０
％、ワニス粘度Ｚ。

のアクリル樹脂溶液を得た。

こうして得られたアクリル樹脂溶液１６０部に、６０％
の三井東圧化学株式会社製メラミン樹脂ニーパン２８５
Ｅを３３部、アルミペーストとして、東洋アルミニウム
化学株式会社製アルミペースト＃４９１９を１部及びエ
カルト株式会社製ＳｔａｐａＭｏｂｉ１８０１を１部、
カーボンブラックとして、コロンビアカーボン株式会社
製Ｎｅｏ　５ｐｃｅｔａ　Ｂｅａｄｓ届を１部、それぞ
れ配合し、さらに、トルエン４０部、コスモ石浦株式会
社製スワゾール−１０００か３０部、酢酸ブチル２０部
及びｎ−ブタノール１０部からなる混合溶剤で、粘度１
４秒（フォードカップ＃４／２０°Ｃ）に調製し、ベー
スコート塗料を得た。

塗膜の形成− リン酸亜鉛化成処理を施した厚さ０．　８ｍＵＩのダル
鋼板上に、エポキン系カチオン電る゛塗料を、乾燥塗膜
厚約２０μとなるように、電着塗装し、１７０’Ｃて、
２０分間焼き付けた後、＃　４００のサンドペーパーで
研ぎ、石油ヘンゼンで拭いて脱脂し、次いて自動車用中
塗りサーフエーサーを乾燥塗膜厚２５μとなるように、
エアースプレー塗装し、］４０°Ｃて、３０分間焼き付
けた後、＃４００のサンドペーパーて水研ぎして、水切
り乾燥し、次いて、石油ベンセンで拭いて脱脂し、試験
用素材を得た。

こうして得られた試験用素材上に、上述のようにして調
整したベースコート塗料を、明治機械製作所製エアース
プレーカシＦ５を用いて、乾燥塗膜厚１５μとなるよう
に塗装し、室温で３分間放置後、上述のようにして調製
したクリヤーコート塗料サンプル（実施例１〜１０及び
比較例１〜５）を、それぞれ、明治機械製作所製エアー
スプレーカンＦ５を用いて、乾燥塗膜厚１５μとなるよ
うこウェット・オン・ウェット塗装し、室温で１０分間
放置して、セツティングし、さらに、７■−一、熱風乾
燥機で、１４０℃にて、２０分間焼き付け、硬化させ、
サンプル（実施例１〜１０及び比較例１〜５）を得た。

一サンプルの評価− こうして得られたサンプル（実施例１〜１０及び比較例
１〜５）につき、目視外観、耐水性及び耐候性を、以下
のようにして、評価したところ、第５表及び第６表に示
すような結果を得た。ここに、第５表に示されるサンプ
ル１〜１０は、本発明の実施例に係るサンプルであり、
第６表に示されるサンプル１〜５は、比較例に係るサン
プルである。第５表及び第６表の下欄のアプリケーショ
ンソリッドは塗料中の固形分の９６である。

（ａ）目視外観 塗膜外観の優れているものを◎、劣るものを△とした。

（ｂ）耐水性 優れているものを◎、劣るものを△とした。

（ｃ）耐候性 サンシャインウエサーメータにより温度６３°Ｃ１湿度
６５％の条件で３００００．’ｉ間の照射を行ない、（
照射後の光沢値／照射前の光沢値）をＯδて求めた。

実施例の場合、目視外観及び耐水性のいずれも良好であ
り、耐候性にも問題はなかった。そして、アプリケーシ
ョンソリッドか高い値を示した。これに対して、比較例
の場合、目視外観と耐水性とのいずれかに問題かあり、
アプリケーションソリッドも実施例のものよりも低い。

ほか１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水酸基を含有する樹脂組成物もしくは反応により
   水酸基を生ずる樹脂組成物を主成分とする塗料組成物で
   あって、ラクトン環を有する低分子量化合物が希釈剤と
   して配合されていることを特徴とする塗料組成物。