JPH08218031A - 塗料用硬化性組成物、及びそれを塗布してなる塗装物 - Google Patents

塗料用硬化性組成物、及びそれを塗布してなる塗装物

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JPH08218031A
JPH08218031A JP2791295A JP2791295A JPH08218031A JP H08218031 A JPH08218031 A JP H08218031A JP 2791295 A JP2791295 A JP 2791295A JP 2791295 A JP2791295 A JP 2791295A JP H08218031 A JPH08218031 A JP H08218031A
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vinyl
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hydroxyl group
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parts
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JP2791295A
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Masaharu Inoue
正治 井上
Seigo Nakamura
静悟 中村
Yasuhiro Kushino
泰宏 櫛野
Hirotoshi Kawaguchi
広利 川口
Toshiro Nanbu
俊郎 南部
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐酸性、硬度、外観性に優れることはもとよ
り、耐候性、リコート密着性等の塗膜物性のバランスに
優れた塗料用硬化性組成物を提供すること。 【構成】 加水分解性シリル基を分子中に少なくとも1
個有し、シリコン当量が300 〜1,000 であり、かつアル
コール性水酸基を同一分子中に有し、アルコール性水酸
基当量が500 〜15,000であるビニル系共重合体(A1
10〜99重量%と、加水分解性シリル基を分子中に少
なくとも1個有し、シリコン当量が2,000〜15,000であ
り、かつアルコール性水酸基を同一分子中に有し、アル
コール性水酸基当量が200 〜1,000 であるビニル系共重
合体(A2 )1〜90%との混合物20〜100重量%
(A)、加水分解性シリル基を持たない水酸基含有化合
物0〜80重量部(B)、及び硬化触媒、(A)成分と
(B)成分の合計固形分100重量部に対し、0.0001〜10
重量部(C)とを配合した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は塗料用硬化性組成物及び
これを塗布してなる塗装物に関し、詳しくは、低毒性
で、しかも貯蔵安定性、リコート密着性がよい塗料用硬
化性組成物及びこの組成物を塗布してなる硬化性、外観
性、耐酸性、耐候性のバランスに優れた塗装物に関し、
特に自動車上塗り用塗料として有用な塗料用硬化性組成
物及びそれを塗布してなる塗装物に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、自
動車、建築外装、産業機械、スチール製家具、プラスチ
ック等に用いられている塗料用樹脂は、主としてアルキ
ドメラミンやアクリルメラミンのようなメラミン樹脂ま
たは2液型ウレタン樹脂である。
【0003】これらのうち、メラミン樹脂では、硬化時
に有害なホルマリンが発生したり、硬化塗膜が耐酸性に
劣るため酸性雨に犯されるという問題がある。また、2
液型ウレタン樹脂では、使われるイソシアナート化合物
の毒性が問題となっている。これらの問題を解決するた
め、本発明者らは、加水分解性基と結合した珪素原子
(以下、「加水分解性シリル基」ともいう)を有するビ
ニル系共重合体を塗料に用いることを検討してきてい
る。その結果、この重合体が前記の問題を解決し、耐候
性に優れた塗料用硬化性樹脂となることを見い出し、先
に特許を出願している(特開昭63−132977号公
報など)。
【0004】前記加水分解性シリル基を有するビニル系
共重合体の特徴は、空気中の水分によって該シリル基が
加水分解し、縮合反応を経て硬化することである。ま
た、安定なシロキサン結合を形成して硬化するため、ア
クリルメラミンやアルキドメラミンのようなメラミン樹
脂、2液型ウレタン樹脂を用いた場合に比べ、耐薬品性
や耐候性に優れていることである。
【0005】ところで、一般に自動車の上塗り塗装仕上
げには、メタリックカラー仕上げおよびソリッドカラー
仕上げの2種類がある。
【0006】このうち、メタリックカラー仕上げの場合
には、メタリックベースコートを塗装後、ウェット・オ
ン・ウェット方式でクリアー塗料を塗装し、2コート1
ベーク方式で加熱硬化させる方法が一般に行われてい
る。
【0007】しかしながら、メタリックカラー仕上げの
場合には、クリアー塗料としてアクリルメラミン樹脂塗
料が用いられるため、得られる塗膜は耐酸性、耐水性、
耐候性、耐汚染性等の性能に問題があり、その改善が望
まれていた。
【0008】一方、ソリッドカラー仕上げの場合には、
アルキドメラミン樹脂塗料が用いられ、従来は、1コー
ト1ベーク方式で加熱硬化させる方法が一般に行われて
きたが、最近では、仕上り外観、耐候性、耐酸性、耐水
性、耐汚染性等の諸物性に対する要求が厳しくなったの
に伴い、ソリッドカラー上にクリアー塗料を塗装する方
法が提案されている。
【0009】しかしながら、この方法でも、上記諸物性
が満足できる域に達せず、またリコート密着性に乏しい
など、満足すべき塗装物は未だ得られていない。
【0010】トップコートクリアー塗料として、加水分
解性シリル基を有するビニル系共重合体を含む塗料は、
安定なシロキサン結合やシロキシ結合ゆえに、耐候性等
が良いことが知られている(特開平3−277646号
公報参照)。しかし、ポリオール成分が含まれると、特
に促進耐候性試験で塗膜の表面に水跡が付きやすくなる
場合があった。
【0011】また、加水分解性シリル基を有するビニル
系共重合体とアクリルポリオールとのブレンド系は、ア
クリルポリオールをブレンドしていない系に比べ、加熱
硬化性、外観性に優れ、また、比較的高価な原料である
加水分解性シリル基を有する化合物の量を削減できるこ
とから、硬化性組成物として低コスト化につながるとい
う利点があるが、一方では、耐水性、耐酸性がやや劣る
という欠点がある。
【0012】[発明の目的]本発明は、以上の事情に鑑
みてなされたものであって、その目的は、耐酸性、硬
度、外観性に優れることはもとより、耐候性、リコート
密着性等の塗膜物性のバランスに優れた塗料用硬化性組
成物およびそれを塗布してなる塗装物を提供するところ
にある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記問題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、加水分解性シリル基
と水酸基とを併せ持つビニル系共重合体として、高シリ
コン量低水酸基量共重合体と、低シリコン量高水酸基量
共重合体との混合物を使うことにより、耐酸性、硬度、
外観性に優れることはもとより、耐候性、リコート密着
性等の塗膜物性のバランスに優れた塗料用硬化性組成物
およびそれを塗布してなる塗装物が得られることを見い
出し、そして本発明を完成するに至った。
【0014】すなわち、本発明の塗料用硬化性組成物
は、 (A)下記ビニル系共重合体(A1 )及びビニル系共重
合体(A2 )の混合物20〜100重量部(以下、単に
「部」という) (A1 )主鎖が実質的にビニル系共重合体鎖からなり、
主鎖末端及び/又は側鎖に下記一般式(1)で示される
加水分解性シリル基を分子中に少なくとも1個有し、シ
リコン当量が300〜1,000であり、かつ、主鎖末
端及び/又は側鎖にアルコール性水酸基を同一分子中に
有し、アルコール性水酸基当量が500〜15,000
であるビニル系共重合体10〜99重量%(以下、単に
「%」という)
【化3】 (式中、R1 、R2 は水素原子または炭素数1〜10の
アルキル基、アリール基およびアラルキル基よりなる群
から選ばれた1価の炭化水素基、aは0、1または2を
示す)、 (A2 )主鎖が実質的にビニル系共重合体鎖からなり、
主鎖末端及び/又は側鎖に下記一般式(2)で示される
加水分解性シリル基を分子中に少なくとも1個有し、シ
リコン当量が2,000〜15,000であり、かつ、
主鎖末端及び/又は側鎖にアルコール性水酸基を同一分
子中に有し、アルコール性水酸基当量が200〜1,0
00であるビニル系共重合体1〜90%
【化4】 (式中、R3 、R4 は水素原子または炭素数1〜10の
アルキル基、アリール基およびアラルキル基よりなる群
から選ばれた1価の炭化水素基、bは0、1または2を
示す) (B)加水分解性シリル基を持たない水酸基含有化合物
0〜80部 (C)硬化触媒を、前記(A)成分と(B)成分の合計
固形分100部に対し、0.0001〜10部 配合したものである また、本発明の塗装物は、メタリック粉末および/また
は着色顔料を含有する塗料が塗布された塗布面にトップ
コートクリアー塗料が塗布されてなる塗装物であって、
前記トップコートクリアー塗料が本発明の塗料用硬化性
組成物を主成分として含有するものである。
【0015】以下、本発明における(A)成分〜(C)
成分、及びその他の配合可能成分を順次説明する。
【0016】(A)成分 本発明における(A)成分中、(A1 )成分は、主鎖が
実質的にビニル系共重合体鎖からなり、主鎖末端および
/または側鎖に一般式(1):
【化5】 (式中、R1 、R2 は水素原子または炭素数1〜10の
アルキル基、アリール基およびアラルキル基よりなる群
から選ばれた1価の炭化水素基、aは0、1または2を
示す)で示される加水分解性シリル基を分子中に少なく
とも1個、好ましくは2〜10個有する重合体であり、
シリコン当量が300〜1,000であり、かつ、主鎖
末端および/または側鎖にアルコール性水酸基を同一分
子中に有し、アルコール性水酸基当量が500〜15,
000であるビニル系共重合体である。
【0017】また、(A2 )成分は、主鎖が実質的にビ
ニル系共重合体鎖からなり、主鎖末端および/または側
鎖に一般式(2):
【化6】 (式中、R3 、R4 は水素原子または炭素数1〜10の
アルキル基、アリール基およびアラルキル基よりなる群
から選ばれた1価の炭化水素基、bは0、1または2を
示す)で示される加水分解性シリル基を分子中に少なく
とも1個、好ましくは2〜10個有し、シリコン当量が
2,000〜15,000であり、かつ、主鎖末端およ
び/または側鎖にアルコール性水酸基を同一分子中に有
し、アルコール性水酸基当量が200〜1,000であ
るビニル系共重合体である。
【0018】この加水分解性シリル基含有ビニル系共重
合体が実質的にビニル系共重合体鎖から成るため、硬化
物の耐候性、耐薬品性等が優れるとともに、共重合組成
を変更することにより、軟質から硬質まで幅広い樹脂設
計が可能である。このビニル系共重合体は通常、主鎖を
構成する単位の50%程度以上、好ましくは60%程度
以上、さらに好ましくは80%程度以上がビニル系モノ
マーの単位から成る。したがって、(A)成分のビニル
系共重合体には主鎖または側鎖にウレタン結合、シロキ
サン結合などが一部含まれていてもよい。
【0019】前記加水分解性シリル基としては、前述し
たように、一般式(1)、(2)で示される基が挙げら
れるが、この式中、R1 、R2 、R3 、R4 の炭素数が
10を超えると加水分解性シリル基の加水分解反応性が
低下する。
【0020】R1 、R3 の具体例としては、例えばメチ
ル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n
−ブチル基、イソブチル基等が挙げられる。
【0021】R2 、R4 におけるアルキル基の具体例と
しては、R1 、R3 のアルキル基と同様の基が挙げら
れ、アリール基の具体例としては、例えばフェニル基が
挙げられ、またアラルキル基の具体例としては、例えば
ベンジル基が挙げられる。
【0022】前記一般式(1)(2)で表わされる加水
分解性シリル基は、各々(A1 )、(A2 )成分のビニ
ル系共重合体の主鎖の末端に含まれていてもよく、側鎖
に含まれていてもよく、また主鎖の末端および側鎖の双
方に含まれていてもよい。
【0023】(A1 )、(A2 )成分の重合体の分子量
としては、小さすぎると非架橋成分量が増えるため、数
平均分子量で2,000以上であることが好ましく、
2,500〜20,000であることがさらに好まし
く、3,000〜10,000であることがさらに好ま
しい。前記分子量が20,000を超えると粘度が高く
なり、その結果、塗装時の固形分濃度を下げなければな
らなくなる。
【0024】(A1 )、(A2 )成分の重合体は、一般
にビニル系モノマーからの単位と、水酸基含有モノマー
からの単位と、加水分解性シリル基含有モノマーからの
単位等とから構成される。
【0025】前記ビニル系モノマーには特に限定はな
く、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メ
タ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソ
ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メ
タ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレー
ト、3,3,5−トリメチルシクロヘキシル(メタ)ア
クリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレー
ト、イソボルニル(メタ)アクリレート、ステアリル
(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレー
ト、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリフルオ
ロエチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロプロピ
ル(メタ)アクリレート、不飽和ポリカルボン酸(マレ
イン酸、フマル酸、イタコン酸等)と炭素数1〜20の
直鎖または分岐のアルコールとのジエステルまたはハー
フエステル等の不飽和ポリカルボン酸エステル;スチレ
ン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、スチレンス
ルホン酸ナトリウム等の芳香族炭化水素系ビニル化合
物;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルジアリルフタレー
ト等のビニルエステルやアリル化合物;(メタ)アクリ
ロニトリル等のニトリル基含有ビニル化合物;グリシジ
ル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有ビニル化合
物;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメ
チルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミ
ノエチル(メタ)アクリレート、ビニルピリジン、アミ
ノエチルビニルエーテル等の塩基性窒素原子含有ビニル
化合物;(メタ)アクリルアミド、イタコン酸ジアミ
ド、α−エチル(メタ)アクリルアミド、クロトンアミ
ド、マレイン酸ジアミド、フマル酸ジアミド、N−ビニ
ルピロリドン、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルア
ミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチルア
クリルアミド、アクリロイルモルホリン等のアミド基含
有ビニル化合物;ビニルメチルエーテル、塩化ビニル、
塩化ビニリデン、クロロプレン、プロピレン、ブタジエ
ン、イソブレン、マレイミド、N−ビニルイミダゾール
等のその他のビニル化合物等が挙げられる。
【0026】前記水酸基含有モノマーには特に限定はな
く、例えば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2
−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロ
キシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチ
ルビニルエーテル、N−メチロール(メタ)アクリルア
ミド、4−ヒドロキシスチレンビニルトルエン、東亜合
成化学工業(株)製のアロニクス5700、4−ヒドロ
キシスチレン、日本触媒化学工業(株)製のHE−1
0、HE−20、HP−1およびHP−20(以上、い
ずれも末端に水酸基を有するアクリル酸エステルオリゴ
マー)、日本油脂(株)製のブレンマーPPシリーズ
(ポリプロピレングリコールメタクリレート)ブレンマ
ーPEシリーズ(ポリエチレングリコールモノメタクリ
レート)、ブレンマーPEPシリーズ(ポリエチレング
リコールポリプロピレングリコールメタクリレート)、
ブレンマーAP−400(ポリプロピレングリコールモ
ノアクリレート)、ブレンマーAE−350(ポリエチ
レングリコールモノアクリレート)、ブレンマーNKH
−5050(ポリプロピレングリコールポリトリメチレ
ンモノアクリレート)およびブレンマーGLM(グリセ
ロールモノメタクリレート)、水酸基含有ビニル系化合
物とε−カプロラクトンとの反応により得られるε−カ
プロラクトン変性ヒドロキシアルキルビニル系共重合性
化合物等が挙げられる。中でも2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート
の使用により、塗膜に優れた耐酸性および耐水性を付与
することができるので好ましい。
【0027】また、ε−カプロラクトン変性ヒドロキシ
アルキルビニル系共重合性化合物の代表的なものとして
は、例えば、一般式(3):
【化7】 (式中、Rは水素原子またはメチル基、nは1以上の整
数を示す)で示される構造を有するダイセル化学工業
(株)製のPlaccel FA−1(R=H、n=
1)、Placcel FA−4(R=H、n=4)、
Placcel FM−1(R=CH3 、n=1)、P
laccel FM−4(R=CH3 、n=4)、UC
C社製のTONE M−100(R=H、n=2)およ
びTONE M−201(R=CH3 、n=1)等が挙
げられる。
【0028】これらアルコール性水酸基含有ビニル系共
重合性化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を併用
してもよい。
【0029】また、前記の加水分解性シリル基含有モノ
マーには特に限定はなく、次のような例が挙げられる。
すなわち、
【化8】
【化9】 等が挙げられ、末端にアルコキシシリル基をウレタン結
合あるいはシロキサン結合を介して有する(メタ)アク
リレート等も含まれる。これらアルコキシシリル基含有
ビニル系共重合性化合物は、単独で用いてもよく、2種
以上を併用してもよい。
【0030】(A1 )成分のシリコン当量は300〜
1,000に限定される。さらに400〜900である
ことが好ましく、特に450〜850であることが好ま
しい。このシリコン当量が300未満の場合、内部応力
が大きくなる。また、1,000を超える場合、
(A2 )成分のシリコン当量との差が小さくなり、本発
明の効果が十分に発現しない。
【0031】また、(A1 )成分のアルコール性水酸基
当量は500〜15,000に限定される。さらに75
0〜10,000であることが好ましく、特に1,00
0〜7,500であることが好ましい。このアルコール
性水酸基当量が500未満の場合、耐候性試験時に水跡
が付きやすく、撥水保持性も低下しやすくなる。また、
15,000を超える場合、配合物の硬化性が必ずしも
十分でなくなる。
【0032】一方、(A2 )成分のシリコン当量は2,
000〜15,000に限定される。さらに2,200
〜12,500であることが好ましく、特に2,400
〜10,000であることが好ましい。このシリコン当
量が2,000未満の場合、(A1 )成分のシリコン当
量との差が小さくなり、本発明の効果が十分に発現しな
い。また、15,000を超える場合、配合物の硬化性
が必ずしも十分でなくなる。
【0033】また、(A2 )成分のアルコール性水酸基
当量は200〜1,000に限定される。さらに300
〜900であることが好ましく、特に350〜800で
あることが好ましい。このアルコール性水酸基当量が2
00未満の場合、耐候性試験時に水跡が付きやすく、撥
水保持性も低下しやすくなる。また、1,000を超え
る場合、配合物の硬化性が必ずしも十分でなくなる。
【0034】(A1 )成分のアルコール性水酸基当量は
(A2 )成分のアルコール性水酸基当量より小さくない
ことが好適である。すなわち、本発明は、(A1 )成分
である高シリコン量低水酸基量共重合体と、(A2 )成
分である低シリコン量高水酸基量共重合体との混合物で
あることにより、より効果を発揮する。
【0035】(A1 )、(A2 )成分の重合体の製造法
としては、一般に前記加水分解性シリル基含有モノマー
とビニル系モノマーと水酸基含有モノマーを共重合させ
る、例えば特開昭54−36395号公報、同57−3
6109号公報、同57−55953号公報、同58−
157810号公報等に示される方法等が例示される、
アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系ラジカル開始剤
を用いた溶液重合法により製造するのが取り扱いが容易
である等の点から好ましい。
【0036】また必要に応じて、n−ドデシルメルカプ
タン、t−ドデシルメルカプタン、n−ブチルメルカプ
タン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカ
プトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプト
プロピルメチルジエトキシシラン、
【化10】 などの連鎖移動剤を用い、分子量調節をしてもよい。特
に加水分解性シリル基を分子中に有する連鎖移動剤、例
えばγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等を用
いれば、製造されるビニル系共重合体の末端に加水分解
性シリル基を導入することができる。
【0037】前記溶液重合に用いる重合溶剤としては、
炭化水素類(トルエン、キシレン、n−ヘキサン、シク
ロヘキサン等)、酢酸エステル類(酢酸エチル、酢酸ブ
チル等)、アルコール類(メタノール、エタノール、イ
ソプロパノール、n−ブチルアルコール等)、エーテル
類(エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブ
アセテート等)、ケトン類(メチルエチルケトン、アセ
ト酢酸エチル、アセチルアセトン、ジアセトンアルコー
ル、メチルイソブチルケトン、アセトン等)のような非
反応性の溶剤が挙げられ、このような溶剤であれば特に
限定はない。
【0038】これらの重合溶剤は単独で用いてもよく、
2種以上を併用してもよいが、特に、加水分解性シリル
基を含有するビニル系モノマーおよびアルコール性水酸
基を含有するビニル系モノマーを重合してビニル系共重
合体(A1 )、(A2 )を得る場合は、該ビニル系共重
合体を構成する全共重合性化合物量を100部としたと
きの、溶剤組成中におけるメタノールやブチルアルコー
ル等のアルコール性溶剤量が1部未満では、重合時にゲ
ル化してしまうことがある。したがって、加水分解性シ
リル基を含有するビニル系モノマーおよびアルコール性
水酸基を含有するビニル系モノマーを重合して共重合体
(A1 )、(A2 )を得る時に用いる溶剤組成中にはア
ルコール性溶剤が含まれていることが好ましく、その使
用量としては、該ビニル系共重合体を構成する全共重合
性化合物を100部としたとき1〜30部用いることが
好ましい。
【0039】また、(A1 )、(A2 )成分中には、5
0%を超えない範囲で、主鎖にウレタン結合やシロキサ
ン結合により形成されたセグメントを含んでいてもよ
く、(メタ)アクリル酸誘導体以外の共重合化合物に由
来するセグメントを含んでいてもよい。
【0040】(A1 )、(A2 )の混合比は、(A1
10〜99部に対し、(A2 )1〜90部に限定され
る。好ましくは、(A1 )20〜90部に対し、
(A2 )10〜80部であり、さらに(A1 )30〜9
0部に対し、(A2 )10〜70部であることが好まし
く、特に、(A1 )35〜85部に対し、(A2 )15
〜65部であることが好ましい。
【0041】このように(A1 )と(A2 )を混合した
結果、混合物平均のシリコン当量は、400〜10,0
00であることが好ましく、さらに500〜3,000
であることが好ましく、特に550〜1,700である
ことが好ましい。
【0042】また、混合物平均の水酸基当量は、300
〜10,000であることが好ましく、さらに400〜
5,000であることが好ましく、特に450〜2,5
00であることが好ましい。
【0043】(B)成分 (B)成分である水酸基含有化合物は、加水分解性シリ
ル基を持たない水酸基含有化合物であり、ビニル系共重
合体であってもなくてもよいが、本発明の組成物から得
られるフィルムの耐久性等の点から、ビニル系モノマー
の水酸基含有共重合体(以下、「アクリルポリオール」
と記す)であることが好ましい。
【0044】アクリルポリオールの場合、例えば水酸基
含有ビニルモノマーと、その他の共重合可能なビニル系
モノマーとの共重合により得ることができる。
【0045】前述の共重合成分として含まれる水酸基含
有ビニルモノマーとしては、特に限定はなく、例えば2
−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロ
キシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブ
チル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メ
タ)アクリレート、2−ヒドロキシエチルビニルエーテ
ル、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、4−ヒド
ロキシスチレンビニルトルエン、東亜合成化学工業
(株)製のアロニクス5700、4−ヒドロキシスチレ
ン、日本触媒化学工業(株)製のHE−10、HE−2
0、HP−1およびHP−20(以上、いずれも末端に
水酸基を有するアクリル酸エステルオリゴマー)、日本
油脂(株)製のブレンマーPPシリーズ(ポリプロピレ
ングリコールメタクリレート)、ブレンマーPEシリー
ズ(ポリエチレングリコールモノメタクリレート)、ブ
レンマーPEPシリーズ(ポリエチレングリコールポリ
プロピレングリコールメタクリレート)、ブレンマーA
P−400(ポリプロピレングリコールモノアクリレー
ト)、ブレンマーAE−350(ポリエチレングリコー
ルモノアクリレート)、ブレンマーNKH−5050
(ポリプロピレングリコールポリトリメチレンモノアク
リレート)およびブレンマーGLM(グリセロールモノ
メタクリレート)、水酸基含有ビニル系化合物とε−カ
プロラクトンとの反応により得られるε−カプロラクト
ン変性ヒドロキシアルキルビニル系共重合性化合物等が
挙げられる(前記した一般式(3)参照)。
【0046】これらの水酸基含有ビニル系モノマーは単
独で用いてもよく、また2種以上を併用混合して用いる
ことができる。
【0047】これらの水酸基含有ビニル系モノマーと共
重合可能なその他のビニル系モノマーには特に限定はな
く、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メ
タ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソ
ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メ
タ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレー
ト、3,3,5−トリメチルシクロヘキシル(メタ)ア
クリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレー
ト、イソボルニル(メタ)アクリレート、ステアリル
(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレー
ト、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリフルオ
ロエチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロプロピ
ル(メタ)アクリレート、不飽和ポリカルボン酸(マレ
イン酸、フマル酸、イタコン酸等)と炭素数1〜20の
直鎖または分岐のアルコールとのジエステルまたはハー
フエステル等の不飽和ポリカルボン酸エステル;スチレ
ン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、スチレンス
ルホン酸ナトリウム等の芳香族炭化水素系ビニル化合
物;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルジアリルフタレー
ト等のビニルエステルやアリル化合物;(メタ)アクリ
ロニトリル等のニトリル基含有ビニル化合物;グリシジ
ル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有ビニル化合
物;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメ
チルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミ
ノエチル(メタ)アクリレート、ビニルピリジン、アミ
ノエチルビニルエーテル等の塩基性窒素原子含有ビニル
化合物;(メタ)アクリルアミド、イタコン酸ジアミ
ド、α−エチル(メタ)アクリルアミド、クロトンアミ
ド、マレイン酸ジアミド、フマル酸ジアミド、N−ビニ
ルピロリドン、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルア
ミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチルア
クリルアミド、アクリロイルモルホリン等のアミド基含
有ビニル化合物;等が挙げられる。
【0048】これら前記水酸基含有ビニル系モノマーと
共重合可能なビニル系モノマーは、単独で用いてもよ
く、また2種以上を併用混合して用いることができる。
【0049】得られるアクリルポリオールは、その主鎖
にウレタン結合もしくはシロキサン結合により形成され
たセグメントを50%未満含んでいてもよい。
【0050】アクリルポリオールは、ラジカル開始剤を
用いた溶液重合により調製することが好ましい。溶液重
合において、要すれば、n−ドデシルメルカプタンのよ
うな連鎖移動剤が用いられ、それにより分子量が制御さ
れる。
【0051】重合溶剤として非反応性溶媒が用いられる
が特に限定されない。
【0052】アクリルポリオールは、単独で用いてもよ
く、また2種以上を併用混合して用いることができる。
【0053】アクリルポリオールは、フィルムの破断応
力や伸び等の点、また、塗料のレオロジー調整の点か
ら、非水分散されたポリマーであることが好ましい。
【0054】非水分散されたポリマーについては、文献
(K. E. J. Barrett, Dispersion Polymerization in O
rganic Media, Jhon Wiley & Sons. London. (1975) な
ど)に示されているとおり、有機媒体中に安定して分散
されたポリマーである。このポリマーは、(1)コア部
分と(2)アーム部分とから形成され、両者が例えば、
カルボン酸とエポキシ基との反応によって共有結合され
ている。
【0055】コア部分(1)は、数平均分子量15,0
00〜300,000のマクロ分子ポリマーからなり、
アーム部分(2)は、立体バリアーを形成する安定剤で
あり、コア部分(1)に結合するマクロマー連鎖であ
る。
【0056】コア部分(1)は、ビニル系モノマーの共
重合体よりなる。このモノマーの例としては、特に限定
はなく、例えばアクリル酸やメタクリル酸、およびその
アルキルエステル、ヒドロキシアルキルエステル、アリ
ルエステル、グリシジルエステル;スチレン;アクリロ
ニトリル等が挙げられる。
【0057】コア部分(1)に結合したアーム部分
(2)は、分散されたポリマーの90〜10%、好まし
くは20〜50%を占める。アームの割合が分散された
ポリマーの90%を超えると、耐久性のある硬化物が得
られにくい。逆に、10%を下回ると分散されたポリマ
ーの粘度が高くなったり、分散ポリマーの安定性が悪化
して沈殿が生じたりする場合がある。
【0058】アーム部分の有機溶媒可溶性重合体は、水
酸基を持つビニル系モノマー1種以上5〜30部、好ま
しくは5〜25部と、その他の水酸基を持たないビニル
系モノマー1種以上70〜95部、好ましくは75〜9
5部とからなる。水酸基を持つビニル系モノマーが5部
未満の場合、硬化性が低下しやすくなる。逆に30部を
超える場合、有機溶媒への溶解性が低下したり、分散ポ
リマーの安定性が不十分になったりする。
【0059】(B)成分である水酸基含有化合物が、非
水分散されたポリマーでない場合、(A)成分中のR1
O−Si基とR3 O−Si基との合計1個あたり(B)
成分中のアルコール性水酸基が0.1個未満となるよう
に(A)成分と(B)成分とを配合するのが好ましい。
【0060】また、(B)成分である水酸基含有化合物
が非水分散されたポリマーである場合、(A)成分中の
1 O−Si基とR3 O−Si基との合計1個あたり
(B)成分のアーム部分中のアルコール性水酸基が0.
2個未満、さらには0.1個未満となるように(A)成
分と(B)成分とを配合するのが好ましい。
【0061】いずれの場合も、アルコール性水酸基が多
くなると、耐酸性・耐水性が低下する場合がある。
【0062】(B)成分である水酸基含有化合物が、ビ
ニル系共重合体でない場合、その具体例としては、例え
ば、ポリカプロラクトンポリオール、ポリバレロラクト
ンポリオール、ポリヘキサメチレンカーボネートポリオ
ール等の有機ポリオール等が挙げられる。
【0063】(B)成分がビニル系共重合体であっても
なくても、その数平均分子量が1,000〜25,00
0であることが好ましく、1,000〜15,000で
あるであることがさらに好ましい。数平均分子量が1,
000未満の場合、分散ポリマーの安定性が不十分にな
りやすい。逆に、25,000を超えると、アーム部分
のポリマーが有機媒体に溶解しにくくなる。
【0064】(B)成分の配合量は、(A)成分20〜
100部に対し0〜80部である。(B)成分の前記配
合量が80部を超えると、耐酸性や耐水性等が低下する
場合がある。なお、好ましい範囲は0.001〜60部
でり、さらに好ましい範囲は0.1〜50部である。
【0065】(C)成分 本発明に用いる(C)成分の硬化触媒の例としては、例
えばジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジマレエ
ート、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジ
マレエート、オクチル酸スズ等の有機スズ化合物;リン
酸、モノメチルホスフェート、モノエチルホスフェー
ト、モノブチルホスフェート、モノオクチルホスフェー
ト、モノデシルホスフェート、ジメチルホスフェート、
ジエチルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオク
チルホスフェート、ジデシルホスフェート等のリン酸ま
たはリン酸エステル;プロピレンオキサイド、ブチレン
オキサイド、シクロヘキセンオキサイド、グリシジルメ
タクリレート、グリシドール、アクリルグリシジルエー
テル、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、 −CH2 CH2 −Si(OCH3 3 油化シェルエポキシ(株)製のカーデュラE、油化シェ
ルエポキシ(株)製のエピコート828、エピコート1
001等のエポキシ化合物とリン酸および/またはモノ
リン酸エステルとの付加反応物;有機チタネート化合
物;有機アルミニウム化合物;有機亜鉛化合物;マレイ
ン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、イタコ
ン酸、クエン酸、コハク酸、フタル酸、トリメリット
酸、ピロメリット酸およびこれらの酸無水物;ドデシル
ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸等の酸性
化合物およびこれらとアミンの反応物(例えば、キング
インダストリーズ(KING INDUSTRIES )社製のNAC
URE5225、NACURE5543、NACURE
5925等);ヘキシルアミン、ジ−2−エチルヘキシ
ルアミン、N,N−ジメチルドデシルアミン、ドデシル
アミン、DABCO、DBU、モルホリン、ジイソプロ
パノールアミン等のアミン類;これらアミンと酸性リン
酸エステルとの反応物;水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム等のアルカリ性化合物等が挙げられる。このような
硬化触媒は単独で用いてもよく、2種以上を併用しても
よい。
【0066】これらの硬化触媒のうち、含窒素化合物で
ブロックされたスルホン酸化合物であり、その含窒素化
合物が、1分子中に平均して水酸基を1個以上持つ1級
または2級のアミン化合物またはモルホリン、またはオ
キサゾリジンから選ばれる、1種または2種以上の化合
物、例えば、キング インダストリーズ(KING INDUSTR
IES )社製のNACURE5225、NACURE55
43、NACURE5925であることが、焼付け時の
硬化性と常温時の貯蔵安定性とのバランスの点で好まし
い。さらに、これらの化合物と、前記の有機スズ化合物
やリン酸またはリン酸エステル等と併用することができ
る。
【0067】これらのスルホン酸化合物の例としては、
ドデシルベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン
酸、1−ナフタレンスルホン酸、2−ナフタレンスルホ
ン酸等が挙げられる。
【0068】またこれらの含窒素化合物の例としては、
1−アミノ−2−プロパノール、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、2−(メチルアミノ)エタノ
ール、2−ジメチルエタノールアミン、2−アミノ−2
−メチル−1−プロパノール、ジイソプロパノールアミ
ン、3−アミノプロパノール、2−メチルアミノ−2−
メチルプロパノール、モルホリン、オキサゾリジン、
4,4−ジメチルオキサゾリジン、3,4,4−トリメ
チルオキサゾリジン等が挙げられる。
【0069】これらの含窒素化合物とスルホン酸化合物
の当量比は、1:0.75〜3.0であることが好まし
く、さらに1:1.0〜2.0であることが好ましい。
この比が1:0.75未満であると、常温時の貯蔵安定
性や外観性が悪化したりする。また、この比が1:3.
0を超すと焼付け時の硬化性が不良だったり、塗膜の黄
変が強くなったりする。
【0070】(C)成分の使用量は、(A)、(B)総
樹脂固形分100部に対して0.0001〜10部、好
ましくは0.05〜10部である。(C)成分の使用量
が0.0001部未満になると硬化性が低下する傾向に
あり、10部を超えると塗膜の外観性が低下する傾向が
ある。
【0071】その他 本発明の硬化性組成物には、(A)成分、(B)成分の
他に、アミノ樹脂を、(A)成分、(B)成分の合計樹
脂固形分100部に対し、30部未満、好ましくは15
部未満、特に好ましくは5部未満配合することができ
る。アミノ樹脂の配合量が30部以上になると、耐酸性
が低下する。
【0072】本発明に用いられるアミノ樹脂としては、
メラミン、尿素、ベンゾグアナミン、グリコールウレ
ア、アセトグアナミン、ジシアンジアミド等のアミノ成
分とアルデヒドとの反応によって得られるアミノ樹脂
(メラミン樹脂、ユリア樹脂、グアナミン樹脂等のメチ
ロール化アミノ樹脂)が挙げられる。アルデヒドには、
ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアル
デヒド、ベンズアルデヒド等がある。
【0073】前記の中では仕上がり外観の向上、硬化性
の点からメラミン樹脂が好ましく用いられる。
【0074】また前記アミノ樹脂(例えばメチロール化
アミノ樹脂)を、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコー
ル、n−ブチルアルコール、i−ブチルアルコール、2
−エチルブタノール、2−エチルヘキサノール等のアル
コールによってさらにエーテル化したものも使用でき
る。アミノ樹脂としては、具体的には三井東圧化学
(株)製のユーバン20SE、20SE−60、ユーバ
ン128、ユーバン220、ユーバン225、ユーバン
20SB、ユーバン20SE−60、ユーバン21R、
ユーバン22R、ユーバン122、ユーバン28−6
0、ユーバン20HS、ユーバン2028、ユーバン2
02、ユーバン120等のn−ブチル化メラミン樹脂、
ユーバン62、ユーバン69−1、ユーバン169、ユ
ーバン2061等のイソブチル化メラミン、ユーバン1
0S−60、ユーバン10R等のブチル化尿素樹脂、三
井サイテック(株)製のサイメル303、サイメル23
2、サイメル370、サイメル325、サイメル23
6、サイメル738、サイメル771、サイメル32
7、サイメル703、サイメル701、サイメル26
6、サイメル267、サイメル285、サイメル23
5、サイメル238、サイメル1141、サイメル27
2、サイメル254、サイメル202、サイメル115
6、サイメル1158、サイメル300、サイメル30
1、サイメル350、サイメル736等のメラミン樹脂
等が挙げられ、サイメル235、サイメル238、サイ
メル1158等のアルキルエーテル化したメラミン樹脂
が、硬化性の点から好ましい。
【0075】本発明の組成物には、粘度をさらに下げる
ためにオルガノポリシロキサンシラノールやテトラアル
コキシシラン、アルキルトリアルコキシシラン、その部
分加水分解物、メラミンのようなアミノ樹脂等を
(A)、(B)総樹脂固形分100部に対して、好まし
くは50部以下、さらに好ましくは30部以下の範囲で
加えてもよい。オルガノポリシロキサンシラノールを5
0部より多く加えるとフィルムが脆くなったりする。ま
た、テトラアルコキシシランやアルキルトリアルコキシ
シラン、その部分加水分解物を50部より多く加えると
相溶性が低下したり、内部応力が大きくなったりする。
また、メラミンのようなアミノ樹脂を50部より多く加
える耐酸性がかえって低下したりする。
【0076】本発明の組成物には、脱水剤としての加水
分解性エステル化合物および溶剤としてのアルキルアル
コールを加えてもよい。
【0077】脱水剤の例としては、オルトギ酸メチル、
オルトギ酸エチル、オルト酢酸メチル、オルト酢酸エチ
ル、エチルシリケート(テトラエトキシシラン)、メチ
ルシリケート(テトラメトキシシラン)等のエステル化
合物、メチルトリメトキシシラン等の加水分解性エステ
ル化合物が挙げられる。
【0078】これらの脱水剤は(A)、(B)成分の重
合時に加えておいてもよく、また重合後に加えてもよ
い。脱水剤の添加量は(A)、(B)総樹脂固形分10
0部に対し、70部以下、好ましくは50部以下であ
り、さらに好ましくは20部以下である。
【0079】脱水剤の添加量が70部を超えた場合、ア
ルコキシシリル基の安定化効果はほとんど変わらず、か
えってハイソリッド化が困難になる。
【0080】また、溶剤として使用するアルキルアルコ
ールとしては、アルキル基の炭素数が1〜10のアルコ
ールが挙げられ、そのようなアルコールの具体例として
は、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、n−
プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブ
チルアルコール、イソブチルアルコール、sec−ブチ
ルアルコール、tert−ブチルアルコール、n−アミ
ルアルコール、イソアミルアルコール、ヘキシルアルコ
ール、オクチルアルコール、セロソルブ等が挙げられ
る。
【0081】前記アルコールの使用量は特に限定はない
が、(A)、(B)総樹脂固形分100部に対し、通常
70部以下、好ましくは50部以下であり、さらに好ま
しくは20部以下であり、脱水剤を用いず溶剤単独で用
いる場合には、通常0.5〜70部、好ましくは1〜5
0部、さらに好ましくは2〜20部である。アルコール
溶剤が0.5部未満では、アルコキシシリル基の安定化
効果がほとんどなく、また、70部を超えるとハイソリ
ッド化が困難になる。
【0082】前記アルコールと脱水剤とを併用する場
合、(A)、(B)成分および(C)成分からなる組成
物を保存した場合と比べて保存安定性が顕著に改善され
る。このような効果を呈する溶剤の使用量は、本発明の
組成物中における(A)、(B)成分および(C)成分
の分子量や組成等により異なり、一概には規定できない
が、組成物が実用上必要な固形分濃度、粘度になるよう
に調製すればよい。
【0083】本発明の組成物をトップコートとして用い
る場合には、紫外線吸収剤や光安定剤を配合することに
より、特にそれらを併用することにより、一層耐候性を
向上させることができる。前記紫外線吸収剤としては従
来公知のものを広く使用でき、たとえばベンゾフェノン
系、トリアゾール系、フェニルサリチレート系、ジフェ
ニルアクリレート系、アセトフェノン系等の紫外線吸収
剤が好ましい。
【0084】前記光安定剤としては従来公知のものを広
く使用でき、例えばビス(2,2,6−テトラメチル−
4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,
6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、2−
(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベン
ジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,
6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、テトラキス
(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−
1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、テト
ラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペ
リジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレ
ート等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2
種以上を併用してもよい。
【0085】紫外線吸収剤の配合量は、組成物の固形分
量100部に対し、通常0.1〜10部、好ましくは1
〜5部である。また光安定剤の配合量は組成物の固形分
量100部に対し、通常0.1〜10部、好ましくは1
〜5部である。
【0086】本発明の組成物をトップコートクリアー塗
料として用いる場合には、用途に応じて希釈剤、ハジキ
防止剤、レベリング剤等の添加剤;ニトロセルロース、
セルロースアセテートブチレート等の繊維素系化合物;
エポキシ樹脂、メラミン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩素化
ポリプロピレン、塩化ゴム、ポリビニルブチラール等の
樹脂を添加してもよい。
【0087】本発明の組成物は低毒性であり、固形分濃
度50〜70%のハイソリッドにすることができ、例え
ばスプレーコーティング等の方法により基材に塗装した
後、80〜160℃程度で加熱等することにより硬化し
て耐酸性等の耐薬品性、耐候性、耐擦傷性等の優れた硬
化塗膜となる。
【0088】本発明の組成物は自動車、建築外装、産業
機械、スチール性家具、プラスチック等の塗装に有用で
あり、特に自動車用上塗り用塗料として極めて有用であ
る。本発明に係る硬化性組成物を塗布する場合の一例を
次に挙げる。
【0089】まず、メタリック粉末および/または着色
顔料を含有する塗料を被塗装物に塗布する。
【0090】次に、その塗布面に本発明の硬化性組成物
を主成分とするトップコートクリアー塗料を塗布する。
【0091】上記の場合において、メタリック粉末およ
び/または着色顔料を含有する塗料(ベースコート)は
特に制限されず、例えばアミノアルキド樹脂、オイルフ
リーアルキド樹脂、熱硬化アクリル樹脂、熱硬化ウレタ
ン樹脂、硝化綿ラッカー、変性アクリルラッカー、スレ
ートアクリルラッカー、常温硬化ウレタン樹脂、アクリ
ルエナメル樹脂、酸化硬化アルキド樹脂、酸化硬化変性
(CABなど)アルキド樹脂、常温または加熱硬化型フ
ッ素樹脂、加水分解性シリル基含有樹脂、本発明の組成
物およびこれらの混合物等を主成分とするものにメタリ
ック粉末や着色顔料を含有せしめたもの等を用いること
ができる。
【0092】上記メタリック粉末および/または着色顔
料を含有する塗料は、有機溶剤を媒体とした溶液型塗
料、非水ディスパージョン塗料、多液型塗料、粉体塗
料、スラリー塗料、水性塗料等のいずれのタイプの塗料
であってもよい。
【0093】上記メタリック粉末および着色顔料は、特
に限定されず、従来慣用されているものを用いることが
できる。メタリック粉末としては、例えばアルミニウム
粉末、銅粉末、雲母粉末を用いることができ、また着色
顔料としては、例えばフタロシアニンブルー、トルイジ
ンレッド、ベンジジンエロー等の有機系顔料や、酸化チ
タン、カーボンブラック、ベンガラ等の無機系顔料を用
いることができる。これらのメタリック粉末および着色
顔料は1種単独で用いてもよく、必要に応じて2種以上
併用してもよい。
【0094】なお、ベースコートに、既述した紫外線吸
収剤や光安定剤を配合すれば、塗装物の耐候性を一層向
上させることができる。
【0095】また、メタリック粉末および/または着色
顔料を含有する塗料に、その塗膜とトップコートクリア
ー塗膜との密着性を向上させるために既述したシリコン
化合物を配合してもよい。
【0096】この場合のシリコン化合物の配合量は、メ
タリック粉末および/または着色顔料を含有する塗料1
00部に対して、通常50部以下、好ましくは20部以
下である。
【0097】本発明に係る塗装物はベースコートが塗布
された塗布面に、さらにトップコートクリアー塗料が塗
布されてなり、例えば被塗物に前記メタリック粉末およ
び/または着色顔料を含有する塗料を塗布し、数分間セ
ッティングした後、ウェット・オン・ウェット方式でト
ップコートクリアー塗料を塗装し、加熱硬化させる2コ
ート1ベーク方式、または、メタリック粉末および/ま
たは着色顔料を含有する塗料を塗装し、加熱、硬化させ
た後トップコートクリアー塗料を塗布し、加熱、硬化さ
せる2コート2ベーク方式等により製造することができ
る。
【0098】トップコートクリアー塗料の塗布は、浸
漬、吹付け、刷毛塗り、ロールコーターまたはフローコ
ーターを用いる方法等、従来既知の種々の方法により行
われ、その後、30℃以上、好ましくは55〜350℃
に加熱して硬化させることができる。
【0099】塗装物の塗膜の厚さは、用途によって異な
るため一概に規定できないが、メタリック粉末および/
または着色顔料を含有する塗膜の厚さは隠蔽性等の点か
ら10〜30μmの範囲内が好ましく、また、トップコ
ートクリアー塗膜の厚さは、耐久性等の点から20〜5
0μmの範囲内が好ましい。
【0100】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の塗料用硬
化性組成物は、低毒性であり、しかも貯蔵安定性、リコ
ート密着性がよく、またこの組成物を塗布してなる塗装
物は、硬化性、外観性、耐酸性、耐候性に優れている。
【0101】
【実施例】次に、本発明の塗料用硬化性組成物および、
それを塗布してなる塗装物を実施例に基づいてさらに具
体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例に限
定されない。
【0102】合成例1 ここでは、以下の共重合体を合成する(下記[表1]参
照)。
【0103】加水分解性シリル基を持つが水酸基を持
たないビニル系共重合体(a−1) 加水分解性シリル基と水酸基を併せ持つビニル系共重
合体(a−2、A−1〜A−4) 加水分解性シリル基を持たない水酸基含有ビニル系共
重合体(B−1)
【表1】 窒素雰囲気下、105℃に加熱した[部分2]の中へ、
[部分1]の混合溶液を5時間かけて等速で滴下した。
次にこの中へ[部分3]の混合溶液を1時間かけて等速
で滴下した。その後、引き続き、105℃で2時間撹拌
した後、室温まで冷却した。最後に、[部分4]の混合
溶液を加えて撹拌した。得られた溶液の固形分濃度、共
重合体の数平均分子量(ゲルパーミエーションクロマト
グラフィー(GPC)により測定)、シリコン当量およ
びアルコール性水酸基当量を[表1]に併記した。
【0104】合成例2(非水分散された水酸基含有ポリマー(B−2)の合
成。[表2]参照)
【表2】 反応容器中に[部分1]を仕込み、還流温度(97℃)
に加熱した。次に[部分2]を加え、すぐに、[部分
3]と[部分4]とを225分間にわたり、等速で追加
した。次にこの混合物を30分間その還流温度に保っ
た。その後、[部分5]を30分間にわたり等速で追加
し、さらに90分間その還流温度に保った。最後に過剰
の溶剤を除去し、固形分が63.4%のディスパージョ
ンを得た。得られたポリマーは、ストーマー粘度が76
KUで、平均粒子径が300nmだった。
【0105】実施例1〜4および比較例1〜3 合成例1で得た(A)成分、合成例1で得た(B)成分
(B−1)及び合成例2で得た(B)成分(B−2)、
並びに(C)成分を、下記[表3]、[表4]に示す固
形分比で配合した。
【0106】各実施例または比較例の全樹脂固形分に対
し、レベリング剤(楠本化成(株)製のL−1984−
50)を0.4%、紫外線吸収剤チヌビン384を2
%、光安定剤チヌビン123を1%(いずれもチバガイ
ギー(株)製)加えた。
【0107】この混合物をソルベッソ100(エクソン
化学(株)製の石油系芳香族溶剤)で希釈してフォード
カップで約20〜25秒の粘度に調製し、トップコート
用クリアー塗料とした。
【0108】脱脂および燐酸化成処理を行った軟鋼板
に、自動車用エポキシアミド系カチオン電着プライマー
および中塗りサーフェーサーを塗装した塗板を試験片と
して用い、その上に市販のアクリルメラミン樹脂塗料
(シルバーメタリックベースコート)を施した。
【0109】次に前記トップコート用クリアー塗料をウ
ェット・オン・ウェットで塗装し、20分間セッティン
グした後、140℃で30分間焼き付けた。
【0110】乾燥膜厚は、ベースコートが約15μm、
トップコートクリアーが約50μmであった。
【0111】得られた塗膜における、外観性、リコート
密着性等の物性を、下記方法により評価した。結果を
[表3]、及び[表4]に併記する。
【0112】(外観性)光沢および鮮映性を目視により
総合評価する。○は良好、△は普通、×は不良を示す。
【0113】(リコート密着性)得られた塗板に、再
度、1回目と同様に上記ベースコートを施し、次に各ク
リアー塗料をウェット・オン・ウェットで塗装し、20
分間セッティングした後、120℃で30分間焼き付け
た。その塗板の付着性をJIS K 5400の碁盤目
法(2mm×2mm×25)に従い評価した。
【0114】(耐酸性)40%硫酸水溶液を0.5c
c、ピペットを用いて試験板上に滴下し、乾燥機中、7
0℃で30分間加熱した後、水で硫酸水溶液を洗い落と
し、塗膜表面の変化の様子を観察し、次の基準で評価し
た。 10点:試験前と変化なし 9点:僅かに変化が認められる 8点:円形の跡が残る 7点:変色や膨れが僅かに認められる 5点:光沢の低下や変色が明らかに認められる 1点:フィルムの溶解が認められる。
【0115】(促進耐候性)JIS K 5400に準
拠し、サンシャインカーボンアーク灯式耐候性試験機
(スガ試験機(株)製)を用いて評価する。 試験条件:ブラックパネル温度63±3℃、120分中
18分降雨 1500時間後、次のように目視で評価する。 ○ :異常なし ○△:水跡の付着が認められる △ :光沢の低下と水跡の付着とが明らかに認められ
る。
【0116】(鉛筆硬度)JIS K 5400に準拠
して評価する。
【0117】
【表3】 [表3]に示したように、本実施例は比較例に比べ外観
性、リコート密着性、耐酸性、耐候性のバランス点で優
れていることがわかった。
【0118】
【表4】
【0119】実施例5〜12 硬化触媒(C)の種類を変えて、下記方法によってゲル
分率と粘度変化率との違いを調べた。
【0120】(ゲル分率)140℃で30分間焼付けて
得た遊離のクリアーフィルムを既に精秤した300メッ
シュのステンレススチール製の金網(W0 )に包み精秤
した(W1 )。これをアセトン中に24時間浸漬して抽
出させた後、乾燥し、精秤した(W2 )。次式に従い、
ゲル分率を求めた。ゲル分率の値が100%に近い大き
な数値であるほど、フィルムのアセトン不溶分の割合が
高く、それだけ架橋の度合が大きいことを示す。
【0121】
【数1】
【0122】(粘度変化率)塗装状態の各トップコート
用クリアー塗料100gを130ccのガラス瓶に採
り、密閉し、50℃で貯蔵した。23℃での粘度をフォ
ードカップで測定し、測定値を初期の粘度で割った値で
ある。粘度変化率が少ないほど貯蔵安定性に優れている
ことを示す。
【0123】
【表5】
【0124】[表5]に示される結果から、(C)成分
の硬化触媒として、スルホン酸を含窒素化合物でブロッ
クした化合物を用いると、粘度変化率が小さく、貯蔵安
定性および硬化性の点で優れていることがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 広利 兵庫県神戸市兵庫区御崎本町1丁目1−6 −1508 (72)発明者 南部 俊郎 兵庫県神戸市垂水区つつじが丘7丁目1722 −20

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)下記ビニル系共重合体(A1 )及び
    ビニル系共重合体(A2 )の混合物20〜100重量部 (A1 )主鎖が実質的にビニル系共重合体鎖からなり、
    主鎖末端及び/又は側鎖に下記一般式(1)で示される
    加水分解性シリル基を分子中に少なくとも1個有し、シ
    リコン当量が300〜1,000であり、かつ、主鎖末
    端及び/又は側鎖にアルコール性水酸基を同一分子中に
    有し、アルコール性水酸基当量が500〜15,000
    であるビニル系共重合体10〜99重量% 【化1】 (式中、R1 、R2 は水素原子または炭素数1〜10の
    アルキル基、アリール基およびアラルキル基よりなる群
    から選ばれた1価の炭化水素基、aは0、1または2を
    示す)、 (A2 )主鎖が実質的にビニル系共重合体鎖からなり、
    主鎖末端及び/又は側鎖に下記一般式(2)で示される
    加水分解性シリル基を分子中に少なくとも1個有し、シ
    リコン当量が2,000〜15,000であり、かつ、
    主鎖末端及び/又は側鎖にアルコール性水酸基を同一分
    子中に有し、アルコール性水酸基当量が200〜1,0
    00であるビニル系共重合体1〜90重量% 【化2】 (式中、R3 、R4 は水素原子または炭素数1〜10の
    アルキル基、アリール基およびアラルキル基よりなる群
    から選ばれた1価の炭化水素基、bは0、1または2を
    示す) (B)加水分解性シリル基を持たない水酸基含有化合物
    0〜80重量部 (C)硬化触媒を、前記(A)成分と(B)成分の合計
    固形分100重量部に対し、0.0001〜10重量部 配合したことを特徴とする塗料用硬化性組成物。
  2. 【請求項2】前記(A)成分において、これを構成する
    前記(A1 )のアルコール性水酸基当量が、前記
    (A2 )のそれより小さくないことを特徴とする請求項
    1記載の組成物。
  3. 【請求項3】前記(B)成分が、 水酸基含有ビニル系モノマーとその他のビニル系モノマ
    ーとの共重合体であることを特徴とする請求項1又は2
    記載の組成物。
  4. 【請求項4】前記(B)成分が、 水酸基を持つビニル系モノマー1種以上5〜30重量部
    と、水酸基を持たないビニル系モノマー1種以上70〜
    95重量部とにより構成された数平均分子量が1,00
    0〜25,000の有機溶媒可溶性重合体を含有してな
    る有機溶液中において、水酸基を持つビニル系モノマー
    1種以上と、水酸基を持たないビニル系モノマー1種以
    上とを分散重合させて得られる前記有機溶液に不溶性の
    非水分散されたポリマーであることを特徴とする請求項
    1〜3のいずれか1項記載の組成物。
  5. 【請求項5】前記(C)成分が、含窒素化合物でブロッ
    クされたスルホン酸化合物であり、 前記含窒素化合物が、1分子中に平均して水酸基を1個
    以上持つ1級又は2級のアミン化合物、モルホリン及び
    オキサゾリジンよりなる群から選ばれる少なくとも1種
    であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に
    記載の組成物。
  6. 【請求項6】さらにアミノ樹脂を、前記(A)成分と
    (B)成分の合計樹脂固形分100重量部に対して30
    重量部未満配合することを特徴とする請求項1〜5のい
    ずれか1項に記載の組成物。
  7. 【請求項7】メタリック粉末および/または着色顔料を
    含有する塗料が塗布された塗布面にトップコートクリア
    ー塗料が塗布されてなる塗装物であって、 前記トップコートクリアー塗料が請求項1〜6のいずれ
    か1項に記載の硬化性組成物を主成分として含有するも
    のであることを特徴とする塗装物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11228903A (ja) * 1998-02-12 1999-08-24 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 塗料用硬化性組成物及び被塗物
JPH11279480A (ja) * 1998-03-29 1999-10-12 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 塗料用硬化性組成物及び塗装物
JP2002363484A (ja) * 2001-06-08 2002-12-18 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd プライマー組成物およびこれを用いた接着方法

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