JPH10130583A - 塗料用硬化性組成物およびそれを塗布した塗装物 - Google Patents

塗料用硬化性組成物およびそれを塗布した塗装物

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JPH10130583A
JPH10130583A JP29083496A JP29083496A JPH10130583A JP H10130583 A JPH10130583 A JP H10130583A JP 29083496 A JP29083496 A JP 29083496A JP 29083496 A JP29083496 A JP 29083496A JP H10130583 A JPH10130583 A JP H10130583A
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JP
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group
parts
component
vinyl
hydroxyl group
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Application number
JP29083496A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Kono
良行 河野
Masaharu Inoue
正治 井上
Seigo Nakamura
静悟 中村
Toshiro Nanbu
俊郎 南部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 すぐれた耐候性、耐擦り傷性、外観性、熱硬
化性などを呈するとともに、きわめてすぐれた耐汚染性
を呈する塗料用硬化性組成物をうる。 【解決手段】 (A)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)側鎖に炭素原子
に結合した反応性シリル基を分子中に1個以上有する共
重合体20〜100重量部、(B)反応性シリル基を含
有しない水酸基含有化合物0〜80重量部(固形分)、
(C)反応性シリコン化合物および(または)その量部
分加水分解縮合物を酸性条件下で加水分解した化合物を
(A)成分および(B)成分の合計100重量部に対し
て2〜70重量部を配合した塗料用硬化性組成物を使用
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば自動車、
産業機械、スチール製家具、建築物内外装、家電用品、
プラスチックなどに好適に用いられる塗料用硬化性組成
物および該組成物を主成分とする塗料を塗装した塗装物
に関する。さらに詳しくは、すぐれた耐酸性、耐擦り傷
性、外観性、熱硬化性などを呈するとともに、きわめて
すぐれた耐汚染性を呈し、とくに自動車用上塗り塗料に
好適に使用しうる塗料用硬化性組成物および該組成物を
用いた塗装物に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、自動車、産業機械、スチール製家具、建築物内外
装、家電用品、プラスチックなどの塗装には、アルキッ
ドメラミンやアクリルメラミンなどのメラミン樹脂を主
として含有する塗料が用いられてきている。
【0003】しかし、このようなメラミン樹脂を主体と
する塗料のばあい、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、酸性雨に侵される
という問題がある。とくに、近年の大気汚染に起因する
酸性雨の問題は深刻なものとなってきており、塗膜にエ
ッチングや白化、シミなどが発生する現象がみられるよ
うになってきている。
【0004】前記問題を解決するため、本発明者らは、
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、加水分解性シリル基を有
するビニル系単量体とアルコール性水酸基を有するビニ
ル系単量体との共重合体などを塗料に用いることについ
て検討した結果、これらを用いたばあいには、耐酸性お
よび耐候性にすぐれた塗料用硬化性組成物をうることが
できることを見出し、すでに特許出願を行なっている
(特開昭63−132977号公報など)。
【0005】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や加水分解性
シリル基を有するビニル系単量体とアルコール性水酸基
を有するビニル系単量体との共重合体を使用するばあい
の特徴として、加水分解性シリル基およびアルコール性
水酸基が安定なシロキサン結合ないしはシロキシ結合を
形成して硬化するため、アクリルメラミンやアルキッド
メラミンなどのメラミン樹脂を主とする塗料を用いたば
あいと比べて、耐酸性や耐候性にすぐれた塗膜を形成さ
せることができるという点をあげることができる。
【0006】ところで、近年、都市部を中心に構造物の
汚れが問題視され、耐汚染性の改善が要求されている。
とくに高耐候性樹脂からえられた硬化物は、屋外での長
期の暴露に耐える性能を有することから、すぐれた耐汚
染性をも併せもつ必要がある。
【0007】また、自動車の上塗り塗装仕上げのばあ
い、一般に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種類があるが、このうち、メタリックカラ
ー仕上げのばあいには、メタリックベースコートを塗装
後、ウェット・オン・ウェット方式でアクリルメラミン
樹脂塗料の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なわれている。した
がって、えられる塗膜は耐酸性、耐擦り傷性、耐候性、
耐汚染性などの性能に問題があり、その改善が望まれて
いる。また、ソリッドカラー仕上げのばあいには、アル
キッドメラミン樹脂塗料が用いられ、従来から1コート
1ベーク方式で加熱硬化させる方法が一般に採用されて
いるが、最近では、仕上外観、耐候性、耐酸性、耐擦り
傷性、耐汚染性などの諸特性に対する要求が厳しくなっ
てきたのに伴い、ソリッドカラー仕上げの上に、アクリ
ルメラミン樹脂塗料などのクリアー塗料を塗装する方法
も提案されている。しかし、耐酸性、耐擦り傷性、耐汚
染性などの諸特性を満足するものはえられていない。
【0008】前記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や加水分
解性シリル基を有するビニル系単量体とアルコール性水
酸基を有するビニル系単量体との共重合体を使用したば
あいにおいても、すぐれた耐酸性、耐擦り傷性を呈する
が、付着した汚れが落ちにくい傾向にあることが本発明
者らによって見出されている。そこで本発明者らは、前
記の塗装用組成物にシリコン化合物あるいはその部分加
水分解縮合物を配合することにより耐汚染性能を改善し
てきているが、条件によっては充分ではないばあいがあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は前記のごとき実
情に鑑みてなされたものであって、その目的は、合成樹
脂の特徴である耐候性、耐食性、意匠性を維持したま
ま、塗装物表面の親水性をさらに向上させ、屋外暴露で
の耐汚染性にきわめてすぐれた塗料用硬化性組成物およ
びそれを主体とする塗料を塗布してなる塗装物を提供す
ることにあり、(A)主鎖が実質的にビニル系重合体鎖
からなり、主鎖末端および(または)側鎖に一般式
(I):
【0010】
【化5】
【0011】(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)で表わされる反応性シリル基を分子中に
少なくとも1個有するビニル系共重合体、(B)反応性
シリル基を含有しないアルコール性水酸基および(また
は)フェノール性水酸基含有化合物および(C)一般式
(II):
【0012】
【化6】
【0013】(式中、R3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から選ばれた1価の
炭化水素基、R4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から選ばれた1価の炭化水素
基、式:
【0014】
【化7】
【0015】で示される基、bは0または1を示す)で
表わされるシリコン化合物および(または)その部分加
水分解縮合物をアルコール系溶剤中、酸性条件下で加水
分解した化合物からなり、(A)成分および(B)成分
の合計が100部(重量部、以下同様)になるように
(A)成分20〜95部および(B)成分5〜80部を
含有し、さらに(C)成分2〜70部を含有することを
特徴とする塗料用硬化性組成物(請求項1) (A)成分のビニル系共重合体が、主鎖末端および(ま
たは)側鎖に一般式(Ia):
【0016】
【化8】
【0017】(式中、R1、R2、aは前記に同じ)で表
わされる炭素原子に結合した反応性シリル基を分子中に
少なくとも1個有するビニル系重合体である請求項1記
載の組成物(請求項2)、(A)成分のビニル系共重合
体が、反応性シリル基とアルコール性水酸基とをそれぞ
れ分子中に少なくとも1個併せもつ請求項1または2記
載の組成物(請求項3)、(B)成分が、水酸基含有ビ
ニル系モノマーと水酸基を含有しないビニル系モノマー
との共重合体および(または)水酸基含有ビニル系モノ
マーの少なくとも1種5〜30部と水酸基を含有しない
ビニル系モノマーの少なくとも1種70〜95部との合
計100部から構成された数平均分子量1,000〜2
5,000の有機溶剤可溶性重合体を含有してなる有機
溶液中において、水酸基含有ビニル系モノマーの少なく
とも1種と、水酸基を含有しないビニル系モノマーの少
なくとも1種とを分散重合させてえられる、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請求項1、
2または3記載の組成物(請求項4)、一般式(II)で
表わされるシリコン化合物が、メチルシリケートおよび
(または)エチルシリケートである請求項1、2、3ま
たは4記載の組成物(請求項5)、(C)成分を(A)
成分および(B)成分に配合する前に、あらかじめ脱水
剤として加水分解性エステル化合物を(C)成分100
部に対して50部以下配合する請求項1、2、3、4ま
たは5記載の組成物(請求項6)、前記脱水剤として用
いられる加水分解性エステル化合物がオルト酢酸メチル
である請求項6記載の組成物(請求項7)、(C)成分
に有機チッ素含有化合物を添加し、pHが5〜9の間に
なるように調整したものを配合する請求項1、2、3、
4、5、6または7記載の組成物(請求項8)、さら
に、アミノ樹脂を(A)成分と(B)成分との合計10
0部固形分に対して30部以下配合する請求項1、2、
3または4記載の組成物(請求項9)、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、請求項1、2、3、4、5、6、7、8また
は9記載の塗料用硬化性組成物を主成分とするトップコ
ートクリアー塗料が塗布された塗装物(請求項10)に
関する。
【0018】なお、本明細書におけるビニル系とは、ビ
ニル基、ビリデン基のように、重合性C=C結合を有す
る化合物に由来することを示す言葉である。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明における(A)成分
〜(C)成分、およびその他の配合しうる成分について
順次説明する。
【0020】(A)成分 本発明においては、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
(I):
【0021】
【化9】
【0022】(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)で表わされる反応性シリル基を分子中
に少なくとも1個有するビニル系共重合体(A)
((A)成分)が用いられる。
【0023】ビニル系共重合体(A)は主鎖が実質的に
ビニル系共重合体鎖からなるため(通常、主鎖を構成す
る単位の50%(重量%、以下同様)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単位からなるため)、えられる硬化
物の耐候性、耐薬品性などがすぐれるとともに、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。なお、ビニル系共重合体(A)に
は主鎖または側鎖にウレタン結合、シロキサン結合、エ
ーテル結合などが一部含まれていてもよい。
【0024】一般式(I)で表わされる反応性シリル基
は、ビニル系共重合体(A)の分子1個あたり1個以上
あればよいが、2〜10個であるのが、えられる硬化性
組成物を用いて形成される塗膜の耐溶剤性がすぐれると
いう点から好ましい。
【0025】一般式(I)におけるR1は、前述のごと
く、水素原子または炭素数1〜10のアルキル基(好ま
しくはたとえばメチル基、エチル基、n−プロピル基、
i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基などの炭
素数1〜4のアルキル基)、アリール基(たとえばフェ
ニル基などの炭素数6〜25の基)、アラルキル基(た
とえばベンジル基などの炭素数7〜12の基)から選ば
れた1価の炭化水素基であるが、これらのうちでは炭素
数1〜10のアルキル基、とくに炭素数1〜4のアルキ
ル基が好ましい。アルキル基の炭素数が10をこえるば
あいには、加水分解性シリル基の反応性が低下する傾向
にある。また、アルキル基以外の基であるばあいにも、
加水分解性シリル基の反応性がアルキル基のばあいほど
よくない。
【0026】また、一般式(I)におけるR2は、水素
原子または炭素数1〜10のアルキル基(好ましくはR
1において具体例を示した炭素数1〜4のアルキル
基)、アリール基(フェニル基などの炭素数6〜25の
基)、アラルキル基(ベンジル基などの炭素数7〜12
の基)から選ばれた1価の炭化水素基であるが、これら
のうちでは、えられる組成物の硬化性がすぐれるという
点から炭素数1〜10、さらには1〜4のアルキル基が
好ましい。
【0027】前記の反応性シリル基は、一般式(I
a):
【0028】
【化10】
【0029】で表わされるように炭素原子に結合した基
であるのが、合成の容易さ、耐酸性の向上という点から
好ましい。
【0030】さらに、一般式(I)におけるaは0、1
または2であるが、反応性、硬化性向上の点から0であ
るのが好ましい。
【0031】ビニル系共重合体(A)に含まれる反応性
シリル基の量は、すぐれた熱硬化性、耐酸性、耐候性な
どを呈する硬化性組成物をうることができるという点か
ら、反応性シリル基当量(一般式(I)で示される反応
性シリル基1モルを含むビニル系共重合体(A)の量
(g))が380〜5,000g/モル、さらには41
0〜3,000g/モル、とくには450〜1,500
g/モルであるのが好ましい。かかる反応性シリル基当
量が380g/モル未満のばあいには、硬化物の内部応
力が大きくなり、5,000g/モルをこえるばあいに
は、硬化性が低下する傾向が生じる。
【0032】前記一般式(I)で表わされる加水分解性
シリル基は、ビニル系共重合体(A)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。
【0033】ビニル系共重合体(A)は、硬化性をさら
にあげるため、主鎖および(または)側鎖にアルコール
性水酸基を少なくとも1個含有することが好ましい。主
鎖末端および(または)側鎖にアルコール性水酸基を少
なくとも1個、好ましくは2〜10個有するばあいに
は、加熱硬化条件下での硬化性などにすぐれる。
【0034】前記ビニル系共重合体(A)中にアルコー
ル性水酸基が含まれるばあい、そのアルコール性水酸基
当量(アルコール性水酸基1モルを含むビニル系共重合
体(A)の量(g))は、400〜2,000g/モ
ル、さらには400〜1,500g/モル、とくには5
00〜1,000g/モルであるのが好ましい。アルコ
ール性水酸基当量が400g/モル未満のばあいには、
えられる硬化性組成物を用いて形成される塗膜の耐酸性
が低下する傾向にあり、また、2,000g/モルをこ
えるばあいには、組成物の熱硬化性や、塗膜の耐擦り傷
性および耐衝撃性が低下する傾向にある。
【0035】さらに、ビニル系共重合体(A)中のアル
コール性水酸基と反応性シリル基とのモル比(アルコー
ル性水酸基/反応性シリル基)は、すぐれた熱硬化性、
耐酸性、耐候性、耐水性などを呈する硬化性組成物をう
ることができるという点から、0.1〜3、さらには
0.5〜2.5、とくに0.7〜2.0であるのが好ま
しい。
【0036】なお、モル比が前記範囲内に含まれるよう
にするには、たとえばビニル系共重合体(A)を製造す
る際に用いる反応性シリル基含有ビニル系単量体および
アルコール性水酸基含有ビニル系単量体の使用量を調節
すればよい。
【0037】ビニル系共重合体(A)の分子量として
は、数平均分子量で2,000以上であるのが好まし
く、2,200〜20,000であるのがさらに好まし
く、2,500〜15,000であるのがさらに好まし
い。前記分子量が2,000未満になると非架橋成分量
が増え、20,000をこ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ず、塗料
のハイソリッド化が困難になる。また、外観性が低下し
たりする傾向にある。
【0038】ビニル系共重合体(A)は、一般にビニル
系モノマー(以下、モノマー(A−1))からの単位と
反応性シリル基含有モノマー(以下、モノマー(A−
2))からの単位などとから構成される。
【0039】前記モノマー(A−1)としては、たとえ
ばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリ
レート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル
(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)ア
クリレート、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、パーフ
ルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート、(メタ)
アクリロニトリル、グリシジル(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、(メタ)アクリル
アミド、α−エチル(メタ)アクリルアミド、N−メチ
ル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)
アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリル
アミド、マクロモノマーであるAS−6、AN−6、A
A−6、AB−6、AK−5などの化合物(以上、東亜
合成化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸のヒドロ
キシアルキルエステル類などのα,β−エチレン性不飽
和カルボン酸のヒドロキシアルキルエステル類とリン酸
またはリン酸エステル類との縮合生成物などのリン酸エ
ステル基含有ビニル系化合物、ウレタン結合やシロキサ
ン結合を含む(メタ)アクリレートなどの(メタ)アク
リル酸誘導体や、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、4−ヒドロキシスチ
レン、ビニルトルエンなどの芳香族炭化水素系ビニル化
合物;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和
カルボン酸、これらのアルカリ金属塩、アンモニウム
塩、アミン塩などの塩;無水マレイン酸などの不飽和カ
ルボン酸の酸無水物、これらと炭素数1〜20の直鎖状
または分岐鎖を有するアルコールとのジエステルまたは
ハーフエステルなどの不飽和カルボン酸のエステル;酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ジアリルフタレートな
どのビニルエステルやアリル化合物;ビニルピリジン、
アミノエチルビニルエーテルなどのアミノ基含有ビニル
系化合物;イタコン酸ジアミド、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
ドンなどのアミド基含有ビニル系化合物;メチルビニル
エーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、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、イソプレン、フルオロオレフィンマレイミド、
N−ビニルイミダゾール、ビニルスルホン酸などのその
他のビニル系化合物などがあげられる。これらは単独で
用いてもよく2種以上併用してもよい。
【0040】なお、前記モノマー(A−1)として、ア
ミン、カルボン酸、スルホン酸、リン酸系の基を有する
極性モノマーを用いるばあいには、重合時の架橋反応を
抑えるために、その使用量を共重合成分全量の5%以下
となるようにすることが望ましい。
【0041】前記モノマー(A−2)としては、たとえ
【0042】
【化11】
【0043】などの一般式(III):
【0044】
【化12】
【0045】(式中、R1、R2、aは前記と同じ、R5
は水素原子またはメチル基を示す)で表わされる化合
物;
【0046】
【化13】
【0047】などの一般式(IV):
【0048】
【化14】
【0049】(式中、R1、R2、R5およびaは前記と
同じ、nは1〜12の整数を示す)で表わされる化合
物;
【0050】
【化15】
【0051】などの一般式(V):
【0052】
【化16】
【0053】(式中、R1、R2、R5、aおよびnは前
記と同じ)で表わされる化合物;
【0054】
【化17】
【0055】などの一般式(VI):
【0056】
【化18】
【0057】(式中、R1、R2、R5およびaは前記と
同じ、mは1〜14の整数を示す)で表わされる化合
物;
【0058】
【化19】
【0059】(式中、pは0〜20の整数を示す)など
の一般式(VII):
【0060】
【化20】
【0061】(式中、R1、R2、R5およびaは前記と
同じ、pは0〜22の整数を示す)で表わされる化合物
や、一般式(I)で表わされる反応性シリル基をウレタ
ン結合またはシロキサン結合を介して末端に有する(メ
タ)アクリレートなどがあげられる。これらは単独で用
いてもよく2種以上併用してもよい。これらの中では、
取扱いが容易で低価格であり、反応副生成物が生じにく
いという点から一般式(IV)で表わされる化合物が好ま
しい。
【0062】モノマー(A−2)の使用量は、共重合成
分全量の5〜60%が好ましく、10〜50%であるの
がさらに好ましい。かかるモノマー(A−2)の使用量
が5%未満のばあいには、えられる硬化性組成物を用い
て形成される塗膜の耐酸性が不充分となる傾向にあり、
60%をこえるばあいには、硬化性組成物の保存安定性
が低下する傾向にある。
【0063】ビニル系共重合体(A)に硬化性、耐水
性、耐擦り傷性などをあげるためにアルコール性水酸基
を含有させるばあいには、水酸基含有モノマー(以下、
モノマー(A−3))を共重合させるのが好ましい。
【0064】モノマー(A−3)の例としては、たとえ
ば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1−ヒ
ドロキシプロピル(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、アロニクス5700(東亜合成化学工業(株)
製)、HE−10、HE−20、HP−1、HP−20
などの末端に水酸基を有するアクリル酸エステルオリゴ
マー(以上、日本触媒化学工業(株)製)、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)、ブレンマーG
LM(グリセロールモノメタクリレート)などの化合物
(以上、日本油脂(株)製)、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ってえられる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
性化合物などがあげられる。
【0065】前記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例としては、たと
えば一般式(IX):
【0066】
【化21】
【0067】(式中、R6は水素原子またはメチル基、
qは1以上、好ましくは8以下の整数を示す)で表わさ
れる化合物があげられる。その具体例としては、たとえ
ばPlaccel FA−1(R6は水素原子、qは
1)、Pleccel FA−4(R6は水素原子、q
は4)、Placcel FM−1(R6はメチル基、
qは1)、Placcel FM−4(R6はメチル
基、qは4)(以上、ダイセル化学工業(株)製)、T
ONE M−100(R6は水素原子、qは2)、TO
NE M−201(R6はメチル基、qは1)(以上、
UCC社製)などがあげられる。
【0068】モノマー(A−2)は、単独で用いてもよ
く2種以上併用してもよい。
【0069】モノマー(A−2)の中では、えられる硬
化性組成物を用いて形成される塗膜の耐酸性および耐水
性がすぐれるという点から、2−ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)
アクリレートおよび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が好ましく、とくに2
−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートが好まし
い。
【0070】モノマー(A−3)の使用量は、共重合成
分全量の5〜50%が好ましく、7〜35%であるのが
さらに好ましい。かかるモノマー(A−3)の使用量が
5%未満のばあいには、えられる組成物が充分な硬化性
を呈さなくなる傾向にあり、50%をこえるばあいに
は、硬化性組成物を用いて形成される塗膜の耐水性およ
び耐酸性が低下する傾向にある。
【0071】本発明においては、えられる硬化性組成物
を用いて形成される塗膜の耐候性、耐溶剤性、耐衝撃性
などを向上させる目的で、ビニル系共重合体(A)の5
0%をこえない範囲で、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、ビニル系共重合体主鎖
中に含まれるように使用してもよい。
【0072】本発明に用いられるビニル系共重合体
(A)は、前記モノマー(A−1)、モノマー(A−
2)、モノマー(A−3)などを含有する共重合成分か
ら、たとえば特開昭54−36395号公報、特開昭5
7−55954号公報などに記載の方法によって製造す
ることができるが、合成の容易さなどの点からアゾビス
イソブチロニトリルなどのアゾ系ラジカル重合開始剤を
用いた溶液重合法によって製造するのが好ましい。
【0073】前記溶液重合法に用いられる重合溶剤は、
非反応性のものであればよく、とくに限定はないが、た
とえばトルエン、キシレン、n−ヘキサン、シクロヘキ
サンなどの炭化水素類;酢酸エチル、酢酸ブチルなどの
酢酸エステル類;メタノール、エタノール、イソプロパ
ノール、n−ブタノールなどのアルコール類;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な
どのエーテル類;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、アセトンなどのケトン類などがあげ
られる。
【0074】前記重合溶剤は、単独で用いてもよく2種
以上併用してもよいが、共重合成分100部に対して重
合溶剤中のメタノールやブタノールなどのアルコール類
の量が1部未満のばあいには、重合時にゲル化を起こす
可能性があるので、重合溶剤中には、共重合成分100
部に対してアルコール類が1〜30部含有されるように
するのが好ましい。
【0075】また、前記溶液重合の際に連鎖移動剤を用
いることにより、えられるビニル系共重合体(A)の分
子量を調節してもよい。
【0076】前記連鎖移動剤の具体例としては、たとえ
ばn−ドデシルメルカプタン、tert−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、(CH3O)3Si−S−S−Si(OC
33、(CH3O)3Si−S8−Si(OCH33
どがあげられる。これらは単独で用いてもよく2種以上
併用してもよい。たとえばγ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシランなどの加水分解性シリル基を分子中に有
する連鎖移動剤を用いるばあいには、ビニル系共重合体
(A)の主鎖末端に加水分解性シリル基を導入すること
ができるので好ましい。
【0077】前記連鎖移動剤の使用量は、共重合成分に
対して0.1〜10%程度であるのが好ましい。
【0078】ビニル系共重合体(A)は単独で用いても
よく2種以上併用してもよい。
【0079】(B)成分 反応性シリル基を含有しないアルコール性水酸基および
(または)フェノール性水酸基含有化合物((B)成
分、以下、水酸基等含有化合物(B)ともいう)は、ビ
ニル系(共)重合体であってもなくてもよいが、本発明
の組成物からえられるフィルム(層)の耐久性などの点
から、水酸基含有ビニル系モノマーと水酸基を含有しな
いビニル系モノマーとの共重合体(以下、アクリルポリ
オールという)および(または)水酸基含有ビニル系モ
ノマーの少なくとも1種5〜30部と水酸基を含有しな
いビニル系モノマーの少なくとも1種70〜95部との
合計100部から構成された数平均分子量1,000〜
25,000の有機溶剤可溶性重合体を含有してなる有
機溶液中において、水酸基含有ビニル系モノマーの少な
くとも1種と、水酸基を含有しないビニル系モノマーの
少なくとも1種とを分散重合させてえられる、前記有機
溶液に不溶性の非水分散されたポリマー(以下、水酸基
含有非水分散ポリマーという)であるのが好ましい。
【0080】前記アクリルポリオールの共重合成分とし
て含まれる水酸基含有ビニル系モノマーにはとくに限定
はなく、たとえば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−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えられ
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(代表例として一般式(IX)で表わされ
る前述の化合物があげられる)などがあげられる。
【0081】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。
【0082】これらの水酸基含有ビニル系モノマーと共
重合可能な水酸基を含有しないビニル系モノマーにもと
くに限定はなく、たとえばメチル(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、イタコン酸など)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など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、スチルスルホン酸ナトリウムなどの芳香族炭化
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などのビニルエステルやアリル化合
物;(メタ)アクリロニトリルなどのニトリル基含有ビ
ニル化合物;グリシジル(メタ)アクリレートなどのエ
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など
の塩基性チッ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
ルモルホリンなどのアミド基含有ビニル化合物などがあ
げられる。これら水酸基含有ビニル系モノマーと共重合
可能な水酸基を含有しないビニル系モノマーは、単独で
用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0083】前記水酸基含有ビニル系モノマーと水酸基
を含有しないビニル系モノマーとの使用割合は、合計1
00部になるように水酸基含有ビニル系モノマー2〜5
0部、好ましくは5〜30部に対して水酸基を含有しな
いビニル系モノマー50〜98部、好ましくは70〜9
5部である。水酸基を含有しないビニル系モノマーが2
部未満のばあい、硬化性が低下し、一方50部をこえる
ばあい、耐酸性、耐候性が低下する。
【0084】えられるアクリルポリオールの水酸基当量
は250〜6500g/モル、さらには350〜300
0g/モルであるのが好ましく、水酸基当量が250g
/モル未満のばあい、耐水性が低下するばあいがあり、
一方6500g/モルをこえるばあい、硬化性が低下す
るばあいがある。
【0085】前記、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。
【0086】前記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のが重合反応の制御
のしやすさの点から好ましい。
【0087】前記溶液重合に使用する重合溶剤として
は、通常の非反応性溶剤が用いられうるが、これらに限
定されるものではない。
【0088】前記溶液重合において、要すれば分子量の
制御のためにn−ドデシルメルカプタンのような連鎖移
動剤を用いてもよい。
【0089】アクリルポリオールは、単独で用いてもよ
く、また2種以上を併用してもよい。
【0090】前記アクリルポリオールは、フィルムの破
断応力や伸びなどの点、また、塗料のレオロジー調整の
点から、非水分散ポリマーであるのが好ましい。
【0091】本発明に用いられる(B)成分の1種であ
る水酸基含有非水分散ポリマーは、塗膜に耐久性、耐擦
り傷性などを付与するために用いる成分であり、また、
塗料のレオロジー調整の点から必要な成分である。
【0092】非水分散ポリマーについては、文献(K.
E. J. Barrett. Dispersion Polymerization in Organi
c Media, Jhon Willey & Sons, London.(1975)な
ど)に示されているとおり、水以外の溶剤中に塗膜形成
ポリマーが安定に分散しているポリマーのことである。
このポリマーは、コア部(1)とアーム部(2)とから
形成され、コア部(1)は該溶剤中に不溶であるが、ア
ーム部(2)は該溶剤中に可溶である。そして、両者
が、たとえばカルボン酸とエポキシ基との反応によるよ
うな結合により結合されている。
【0093】前記溶剤としては、たとえばシクロヘキサ
ン、ヘプタン、キシレン、ミネラルスピリットのよう
に、低極性の炭化水素系溶剤が主に使われる。しかし、
前記の溶解性を満たす限り、1−ブタノールやメタノー
ル、イソプロパノールのようなアルコール類やアセトン
やシクロヘキサノンのようなケトン類を併用してもよ
い。
【0094】コア部(1)は、数平均分子量15,00
0〜300,000、好ましくは30,000〜25
0,000のマクロポリマーからなり、アーム部(2)
は立体バリアーを形成するもの(たとえば安定剤)とし
て作用し、コア部(1)に結合するマクロマー連鎖であ
る。
【0095】コア部(1)は、ビニル系モノマー(共)
重合体から形成されている。
【0096】コア部(1)を形成するビニル系モノマー
としては、目的とする性能を有するコア部(1)がえら
れるかぎりとくに限定なく使用しうるが、前記ビニル系
モノマーの具体例としては、たとえばアクリル酸、メタ
クリル酸、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などの
エステル類;スチレン、アクリロニトリルなどがあげら
れる。
【0097】コア部(1)に結合したアーム部(2)
は、コア部(1)と同様に、ビニル系モノマーの(共)
重合体から形成されている。
【0098】アーム部(2)を形成するビニル系モノマ
ーにも、目的とする性能を有するアーム部(2)がえら
れるかぎりとくに限定はないが、前記ビニル系モノマー
の具体例としては、たとえばアクリル酸やメタクリル
酸、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などのエステ
ル類;スチレン、アクリロニトリルなどがあげられる。
【0099】コア部(1)に結合したアーム部(2)
は、通常分散ポリマー全体の10〜90%、好ましくは
20〜50%を占める。アーム部(2)の割合が分散ポ
リマーの90%をこえると、耐久性のある硬化物がえら
れにくくなる傾向にあり、逆に10%を下回ると、分散
ポリマーの粘度が高くなったり、分散ポリマーの安定性
がわるくなって沈殿が生じたりするばあいがある。
【0100】本発明に用いる水酸基含有非水分散ポリマ
ーにおけるアーム部(2)(有機溶剤可溶性重合体部
分)は、水酸基をもつビニル系モノマーの1種以上5〜
30部、さらには5〜25部と、その他の水酸基をもた
ないビニル系モノマーの1種以上70〜95部、さらに
は75〜95部との合計100部からなるのが好まし
い。水酸基をもつビニル系モノマーが5部未満のばあ
い、硬化性が低下しやすくなる傾向にあり、逆に、30
部をこえるばあい、有機溶剤への溶解性が低下したり、
分散ポリマーの安定性が不充分になったりする傾向にあ
る。
【0101】前記成分からなるアーム部(2)の数平均
分子量は1,000〜25,000、好ましくは2,0
00〜10,000であるのが分散安定性・粘度の点か
ら好ましい。
【0102】また、コア部(1)は、水酸基をもつビニ
ル系モノマーの1種以上10〜50部、さらには15〜
40部と水酸基をもたないビニル系モノマーの1種以上
50〜90部、さらには60〜85部との合計100部
からなるのが好ましい。水酸基をもつビニル系モノマー
が10部未満のばあい、アーム部(2)との極性差が小
さくなり、分散ポリマーが不安定になり、凝集したりし
やすくなる傾向にあり、逆に50部をこえるばあいに
は、たとえば配合してえられる塗膜の耐水性が低下した
りする傾向にある。
【0103】水酸基含有非水分散ポリマーを製造するば
あい、まず有機溶剤可溶のアーム部(2)を重合し、つ
いで有機溶剤不溶のコア部(1)を重合することによ
り、有機溶剤不溶のコア部に結合した有機溶剤可溶のア
ーム部を有する有機溶剤に分散させたポリマーがえられ
る。
【0104】水酸基含有非水分散ポリマーを合成するに
あたっては、まず、有機溶剤に可溶の重合体であるアー
ム部(2)を合成するが、その合成時または合成後に該
重合体が可溶である限り溶剤その他の添加物を加えるこ
とは何ら支障がない。
【0105】つぎに、コア部(1)を形成するモノマー
を加えて重合を行なうが、重合途中にアーム部(2)に
相当するポリマーあるいは溶剤を加えることも可能であ
る。コア部(1)の形成に用いるモノマー、アーム部
(2)に相当するポリマーあるいは溶剤その他の添加剤
の添加方法にはとくに限定はないが、例をあげて説明す
ると、コア部形成の重合の初期に全量を加えて重合を行
なっても、あるいは初期に一部を加え、そののち重合の
進行に応じて加えてもよく、あるいは全量重合の進行に
応じて加えてもよい。また、コア部形成のモノマー、ア
ーム部に相当するポリマー、溶剤その他の添加剤など任
意の成分を混合したのち加え、他の成分は別々に同じと
きにあるいは時期を変えて加えてもよい。重合の進行に
応じて加える際には、断続的に加えても、連続して加え
てもよく、コア部とアーム部とが結合した目的とする非
水分散ポリマーがえられる限り、モノマーなどを加える
時期、加える方法、そのときの量などにとくに限定なく
加えることができる。
【0106】水酸基含有非水分散ポリマーの固形分は5
0〜70%、好ましくは60〜70%程度に調整するの
が、合成時の操作や合成後の取り扱い、保存する際の安
定性の面で好ましいが、この範囲に何ら限定されるもの
ではない。
【0107】えられた水酸基含有非水分散ポリマーであ
る分散粒子の平均粒子径は、100〜2000nmが好
ましく、さらに好ましくは150〜1000nm、とく
に好ましくは200〜600nmである。平均粒子径が
100nm未満では塗料のレオロジー調整が不充分とな
り、また2000nmより大きいと貯蔵安定性が劣る傾
向にあるが、レオロジー調整や貯蔵安定性が良好であれ
ば、分散粒子の平均粒子径や平均分子量にはとくに限定
はない。
【0108】(A)成分と(B)成分との使用割合は、
合計100部になるように(A)成分20〜95部、好
ましくは40〜90部、さらに好ましくは50〜85部
に対して、(B)成分5〜80部、好ましくは10〜6
0部、さらに好ましくは15〜50部である。(B)成
分が5部未満のばあい、耐衝撃性や耐クラック性が低下
するばあいがあり、一方、80部をこえると耐酸性や耐
水性などが低下するばあいがある。
【0109】なお、(A)成分中のR1OSi基1個あ
たり(B)成分のアーム部(2)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0.001個
以上となるように(A)成分と(B)成分とを用いるの
が好ましい。アルコール性水酸基が多くなると耐酸性、
耐水性が低下するばあいがあるからである。
【0110】(C)成分 本発明に用いられる一般式(II):
【0111】
【化22】
【0112】で表わされるシリコン化合物および(また
は)その部分加水分解縮合物を酸性条件下で加水分解し
た化合物((C)成分)は、えられる硬化性組成物を用
いて形成される塗膜の耐汚染性を向上せしめる成分であ
る。
【0113】一般式(II)において、R3は炭素数1〜
10、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、アリール
基、好ましくは炭素数6〜9のアリール基およびアラル
キル基、好ましくは炭素数7〜9のアラルキル基から選
ばれた1価の炭化水素基であり、R4は炭素数1〜1
0、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、アリール
基、好ましくは炭素数6〜9のアリール基およびアラル
キル基、好ましくは炭素数7〜9のアラルキル基から選
ばれた1価の炭化水素基である。また、bは0または
1、すなわち、同一分子内に(R3O)基が4〜3個存
在するが、同一分子内に存在する4〜3個の(R3O)
基は同じである必要はない。
【0114】前記R3またはR4における炭素数1〜1
0、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数6〜
9のアリール基および炭素数7〜9のアラルキル基の具
体例としては、一般式(I)中のR2の具体例としてあ
げられたものと同じものがそれぞれあげられる。
【0115】前記シリコン化合物の具体例としては、た
とえばテトラメチルシリケート、テトラエチルシリケー
ト、テトラn−プロピルシリケート、テトラi−プロピ
ルシリケート、テトラn−ブチルシリケート、テトラi
−ブチルシリケート、テトラt−ブチルシリケートなど
のテトラアルキルシリケート;メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、オクタデシルトリエト
キシシラン、メチルトリsec−オクチルオキシシラ
ン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリプト
キシシランなどのアルキルトリアルコキシシラン、フェ
ニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン
などのアリールトリアルコキシシラン、フェニルトリメ
トキシシラン、フェニルトリエトキシシランなどのアリ
ールトリアルコキシシラン、メチルトリフェノキシシラ
ンなどのアルキルトリアリールオキシシラン、3−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシランなどのグリシドキ
シトリアルコキシシランなどのトリアルコキシシランま
たはトリアリールオキシシランなどがあげられる。
【0116】また、前記シリコン化合物の部分加水分解
縮合物としては、たとえば通常の方法で前記テトラアル
キルシリケートやトリアルコキシシラン、トリアリール
オキシシランなどに水を添加し、部分加水分解させて縮
合させたものがあげられる。その具体例としては、たと
えばメチルシリケート51、エチルシリケート40、
(以上、コルコート(株)製)、MS51、MS56
(いずれも三菱化学(株)製)などのテトラアルキルシ
リケート部分加水分解縮合物や、たとえばAFP−1
(信越化学工業(株)製)などのトリアルコキシシラン
部分加水分解縮合物などがあげられる。
【0117】これらの化合物の中では(A)成分、
(B)成分との相溶性、えられる組成物の硬化性や該組
成物を用いて形成される塗膜の硬度が高いことにより汚
染物質の付着を抑制するという点から、メチルシリケー
ト51、MS51、MS56、エチルシリケート28、
エチルシリケート40などのようなテトラアルキルシリ
ケートのごときメチルシリケートやエチルシリケートお
よび(または)その部分加水分解縮合物が好ましい。ま
た、これらの化合物は単独で用いてもよく2種以上併用
してもよい。
【0118】(C)成分は前記のシリコン化合物および
(または)シリコン化合物の部分加水分解縮合物をアル
コール系溶剤中、酸性条件下で加水分解してえられる。
【0119】なお、前記アルコール系溶剤としては、た
とえばメタノール、エタノール、イソプロパノール、n
−ブタノール、イソブチルアルコールなどがあげられ
る。これらは単独で用いてもよく2種以上併用してもよ
い。これらのうちではメタノール、エタノール、イソプ
ロパノールが安定性向上の点から好ましい。
【0120】酸性条件下とは(1)酸性物質を添加す
る、(2)陽イオン交換樹脂で処理するような条件を指
す。
【0121】(1)酸性物質とは塩酸、硝酸、リン酸、
硫酸、亜硫酸などの無機酸;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、ジオクチルホスフェート、ジ
デシルホスフェートなどのリン酸エステル;ぎ酸、酢
酸、マレイン酸、アジピン酸、しゅう酸、コハク酸など
のカルボン酸化合物;ドデシルベンゼンスルホン酸、パ
ラトルエンスルホン酸、1−ナフタレンスルホン酸、2
−ナフタレンスルホン酸などのスルホン酸化合物などが
あげられる。
【0122】これらの中では酸処理後に酸を除去しやす
い点から、比較的沸点が低い塩酸、硝酸、亜硫酸、ぎ酸
が好ましい。
【0123】(2)陽イオン交換樹脂とは、たとえばア
ンバーリスト15(ローム・アンド・ハース社製)デュ
オライトC−433(住友化学工業(株)製)などがあ
げられる。陽イオン交換樹脂と水とで処理したのちは、
濾過やデカンテーションなどにより陽イオン交換樹脂を
除去するのが好ましい。
【0124】酸性条件下で加水分解するばあい、加水分
解性シリル基のうち、1〜80%、さらには2〜65
%、とくには2〜50%が加水分解されるように調整す
るのが好ましい。加水分解される加水分解性シリル基が
1%未満のばあい、低接触角化による耐汚染性が不充分
となるばあいがあり、逆に80%をこえると、生成物自
体の貯蔵安定性が悪化するばあいがある。
【0125】このように加水分解される際に縮合反応が
生じても支障がない。えられた化合物の数平均分子量は
500〜10,000であればよいが、700〜8,0
00であるのが好ましく、さらに900〜6,000で
あるのが好ましい。数平均分子量が500未満のばあ
い、耐汚染性が必ずしも充分でないばあいがある。一
方、10,000をこえると、(A)成分や(B)成分
との相溶性が悪化する傾向にある。
【0126】(C)成分は単独で用いてもよく、2種以
上併用してもよい。
【0127】(C)成分の具体例としては、HAS−1
(コルコート(株)製)などがあげられる。
【0128】(C)成分の使用量は(A)成分と(B)
成分の合計100部に対して2〜70部、好ましくは3
〜60部、さらに好ましくは4〜40部である。(C)
成分が2部未満のばあいには耐汚染性の効果が充分でな
く、70部をこえるばあいには耐衝撃性が低下する。
【0129】その他の成分ほか本発明の硬化性組成物
は、硬化触媒を使用しなくても硬化するが、より充分な
硬度をうるために硬化触媒を加えてもよい。前記硬化触
媒としては、反応性シリル基含有化合物の硬化触媒とし
て使用されるものであればとくに限定なく使用しうる。
【0130】前記硬化触媒の具体例としては、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、
オクチル酸スズなどの有機スズ化合物;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など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、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1001などのエポ
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
ト酸などのカルボン酸化合物(有機カルボン酸化合
物)、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、1−ナフタレンスルホン
酸、2−ナフタレンスルホン酸などのスルホン酸化合物
(有機スルホン酸化合物)、前記スルホン酸化合物を含
チッ素化合物(たとえば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など)でブ
ロックしたもの(酸とアミンとの反応物)(たとえば、
キング インダストリーズ(KING INDUSTRIES)社製の
NACURE5225、NACURE5543、NAC
URE5925など);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などのアミン類;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、
水酸化カリウムなどのアルカリ性化合物などがあげられ
る。前記硬化触媒は単独で用いてもよく、2種以上併用
してもよい。
【0131】前記硬化触媒のうち、含チッ素化合物でブ
ロックされたスルホン酸化合物が焼付け時の硬化性と常
温における貯蔵安定性とのバランスがよいという点から
好ましい。さらに、前記含チッ素化合物が、1分子中に
水酸基を1個以上2個以下もつ1級または2級のアミン
化合物(たとえば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など)、モルホリン
およびオキサゾリジンのうちの1種以上の化合物である
のが好ましい。このような含チッ素化合物でブロックさ
れたスルホン酸化合物の具体例としては、たとえばキン
グ インダストリーズ社製のNACURE5225、N
ACURE5543、NACURE5925などがあげ
られる。また、前記好ましい硬化触媒と前記有機スズ化
合物やリン酸またはリン酸エステルなどとを併用しても
よい。
【0132】前記スルホン酸化合物とチッ素化合物との
当量比は、1:0.75〜3.0であるのが好ましく、
さらに1:1.0〜2.0であるのが好ましい。この比
が1:0.75未満になると、常温時の貯蔵安定性や外
観性が悪化したりする傾向にあり、また、1:3.0を
こすと焼付け時の硬化性が不良になったり、塗膜の黄変
が強くなったりする傾向にある。
【0133】硬化触媒の使用量は、(A)、(B)、
(C)成分の合計固形分100部に対して0.001〜
10部、好ましくは0.05〜10部である。硬化触媒
の使用量が0.001部未満になると硬化性が低下し、
10部をこえると塗膜の外観性が低下するばあいがあ
る。
【0134】本発明の硬化性組成物には、さらに脱水剤
や特定の溶剤を加えることによって該硬化性組成物の保
存安定性をさらに向上させることができる。
【0135】前記脱水剤としては、たとえばオルトギ酸
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、オルトプロピオン酸トリメチル、オルトプ
ロピオン酸トリエチル、オルトイソプロピオン酸トリメ
チル、オルトイソプロピオン酸トリエチル、オルト酪酸
トリメチル、オルト酪酸トリエチル、オルトイソ酪酸ト
リメチル、オルトイソ酪酸トリエチルまたはジメトキシ
メタン、1,1−ジメトキシエタン、1,1−ジメトキ
シプロパン、1,1−ジメトキシブタンなどの加水分解
性エステル化合物があげられるが、とくにオルト酢酸メ
チルが好ましい。これらは単独で用いてもよく2種以上
併用してもよい。
【0136】前記脱水剤はビニル系共重合体(A)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
が、とくに(C)成分を(A)成分、(B)成分に配合
する前にあらかじめ前記脱水剤を(C)成分に加え、残
存する水分を塗料配合前に除去することで保存安定性を
大きく向上させることができる。かかる脱水剤の使用量
が多すぎるばあいには、えられる硬化性組成物を用いて
形成される塗膜にピンホールなどの欠陥が生じやすくな
る傾向があるので、ビニル系共重合体(A)100部に
対して70部以下、さらには50部以下、とくには20
部以下使用するのが好ましい。また(C)成分に添加す
るばあいは、(C)成分100部に対して50部以下、
さらには20部以下で5部以上が貯蔵安定性、ハイソリ
ッド化の点から好ましい。
【0137】また、前記溶剤としては、たとえばアルキ
ル基の炭素数が1〜10のアルキルアルコールなどがあ
げられる。その具体例としては、たとえばメチルアルコ
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
ルなどがあげられる。これらは単独で用いてもよく2種
以上併用してもよい。
【0138】前記溶剤の使用量にはとくに限定はない
が、多すぎるばあいには、えられる硬化性組成物を用い
て形成された塗膜にワキ(発泡現象)などの欠陥が生じ
やすくなる傾向があるので、ビニル系共重合体(A)1
00部に対して通常は70部以下、好ましくは50部以
下、さらに好ましくは20部以下である。また、前記脱
水剤を用いずに溶剤を単独で用いるばあいには、通常は
0.5〜70部、好ましくは1〜50部、さらに好まし
くは2〜20部である。
【0139】さらに、本発明の硬化性組成物の保存安定
性は、有機チッ素化合物を(C)成分に添加し、(C)
成分溶液をpH5〜9に調整することで向上させること
ができる。pHの調整は、たとえばイソプロピルアルコ
ール/H2O=7/3の溶液100部に対して、(C)
成分を20部加えた溶液に、有機チッ素化合物を添加す
るごとき方法で行なうことができる。
【0140】前記有機チッ素化合物の具体例としては、
たとえば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、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、ジイソプロ
パノールアミン、トリエチルアミンなどがあげられる。
なかでも相溶性、透明性の点からトリエチルアミンが好
ましい。
【0141】本発明の硬化性組成物には、(A)成分、
(B)成分、(C)成分のほかに、アミノ樹脂を、硬化
性、外観性を向上させるために、(A)成分および
(B)成分の合計樹脂固形分量100部に対して、30
部以下、好ましくは15部以下、とくに好ましくは5部
以下加えてもよい。アミノ樹脂の使用量が30部をこえ
ると、耐酸性が低下する傾向にある。なお、成分を使用
することによる明確な効果をうるためには1部以上使用
するのが好ましい。
【0142】前記アミノ樹脂の例としては、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、ジシアンジアミドなどのアミノ成分と、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、ベンズアルデヒドなどのアルデヒドとの反応によっ
てえられるアミノ樹脂(メラミン樹脂、ユリア樹脂、グ
アナミン樹脂などのメチロール化アミノ樹脂)などがあ
げられる。また、前記アミノ樹脂(たとえばメチロール
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などのア
ルコールによってさらにエーテル化したものを使用して
もよい。これらの中では、仕上がり外観の向上、硬化性
がよいという点からメラミン樹脂が好ましく用いられ
る。
【0143】前記アミノ樹脂の具体例としては、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2
1R、ユーバン22R、ユーバン122、ユーバン28
−60、ユーバン20HS、ユーバン2028、ユーバ
ン202、ユーバン120などの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16
9、ユーバン2061などのイソブチル化メラミン樹
脂、ユーバン10S−60、ユーバン10Rなどのブチ
ル化尿素樹脂、三井サイテック(株)製のサイメル30
3、サイメル232、サイメル370、サイメル32
5、サイメル236、サイメル738、サイメル77
1、サイメル327、サイメル703、サイメル70
1、サイメル266、サイメル267、サイメル28
5、サイメル235、サイメル238、サイメル114
1、サイメル272、サイメル254、サイメル20
2、サイメル1156、サイメル1158、サイメル3
00、サイメル301、サイメル350、サイメル73
6などのメラミン樹脂などがあげられる。これらのうち
ではサイメル235、サイメル238、サイメル115
8など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。
【0144】本発明の塗料用硬化性組成物に、たとえば
紫外線吸収剤、光安定剤などの耐候性向上剤を配合する
ことによってさらにその耐候性を向上させることができ
る。
【0145】前記紫外線吸収剤としては、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、アセトフェノン系のも
のなどがあげられる。これらは単独で用いてもよく2種
以上併用してもよい。
【0146】前記光安定剤としては、たとえばビス
(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などがあげられる。こ
れらは単独で用いてもよく2種以上併用してもよい。
【0147】前記紫外線吸収剤の使用量は、本発明の硬
化性組成物の樹脂固形分100部に対して通常0.1〜
10部、好ましくは1〜5部であるのが好ましく、また
前記光安定剤の使用量は、硬化性組成物の樹脂固形分1
00部に対して通常0.1〜10部、好ましくは1〜5
部であるのが好ましい。
【0148】本発明の硬化性組成物は自動車、産業機
械、スチール製家具、建築内外装、家電用品、プラスチ
ックなどの塗装に有用であり、とくに自動車用上塗り用
塗料としてきわめて有用である。
【0149】本発明の組成物として、(A)成分〜
(C)成分からなる請求項1記載の組成物を使用するば
あいには、耐汚染性が向上する。
【0150】前記請求項1記載の組成物における(A)
成分を、主鎖末端および(または)側鎖に一般式(1
a)で表わされる炭素原子に結合した反応性シリル基を
分子中に少なくとも1個有するビニル系重合体とした請
求項2記載の組成物のばあいには、さらに耐酸性が向上
する。
【0151】前記請求項1または2記載の組成物におけ
る(A)成分を、反応性シリル基とアルコール性水酸基
とをそれぞれ分子中に少なくとも1個併せもつビニル系
共重合体にした請求項3記載の組成物のばあいには、さ
らに硬化性が向上する。
【0152】前記請求項1、2または3記載の組成物に
おける(B)成分を、アクリルポリオール(水酸基含有
ビニル系モノマーと水酸基を含有しないビニル系モノマ
ーとの共重合体)にした請求項4記載の組成物のばあい
には、さらにフィルムの耐久性が向上し、また、前記請
求項1、2または3記載の組成物における(B)成分
を、水酸基含有非水分散ポリマー(水酸基含有ビニル系
モノマーの少なくとも1種5〜30部と水酸基を含有し
ないビニル系モノマーの少なくとも1種70〜95部と
の合計100部から構成された数平均分子量1,000
〜25,000の有機溶剤可溶性重合体を含有してなる
有機溶液中において、水酸基含有ビニル系モノマーの少
なくとも1種と、水酸基を含有しないビニル系モノマー
の少なくとも1種とを分散重合させてえられる、前記有
機溶液に不溶性の非水分散されたポリマー)にした請求
項4記載の組成物のばあいには、さらにフィルム破断応
力、伸びが向上し、また塗料のレオロジーの調整が容易
になるという効果がえられる。
【0153】前記請求項1、2、3または4記載の組成
物における一般式(II)で表わされるシリコン化合物
を、メチルシリケートおよび(または)エチルシリケー
トとした請求項5記載の組成物のばあいには、さらに塗
膜外観が向上する。
【0154】前記請求項1、2、3、4または5記載の
組成物において、(C)成分を(A)成分および(B)
成分に配合する前に、あらかじめ脱水剤として加水分解
性エステル化合物を(C)成分100部に対して50重
量部以下配合した請求項6記載の組成物のばあいには、
さらに組成物の貯蔵安定性が向上する。
【0155】前記請求項6に記載の組成物において脱水
剤である加水分解性エステル化合物としてオルト酢酸メ
チルを使用する請求項7記載の組成物のばあいには、と
くに組成物の貯蔵安定性が向上する。
【0156】前記請求項1、2、3、4、5、6または
7記載の組成物に、(C)成分に有機チッ素含有化合物
を添加し、pHが5〜9の間になるように調整したもの
を配合した請求項8記載の組成物のばあいには、さらに
貯蔵安定性が向上する。
【0157】前記請求項1、2、3または4記載の組成
物に、アミノ樹脂を(A)成分と(B)成分との合計1
00部(固形分)に対して30部以下配合した請求項9
記載の組成物のばあいには、さらに硬化性が上がるばあ
いがあるという効果がえられる。
【0158】つぎに、本発明の硬化性組成物を塗装する
ばあいの一例について説明する。
【0159】まず、被塗装物に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たのち、該
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。
【0160】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(ベースコート)にはとくに限定は
なく、たとえばアミノアルキッド樹脂、オイルフリーア
ルキッド樹脂、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、酸化硬化アルキッド樹脂、酸化硬化変性
(CABなど)アルキッド樹脂、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、本発明の硬
化性組成物およびこれらの混合物などを主成分とするも
のに、メタリック粉末や着色顔料を含有せしめたものな
どを用いることができる。
【0161】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は、有機溶媒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、水性塗料などのいずれのタイプの塗
料であってもよい。
【0162】前記メタリック粉末および着色顔料にもと
くに限定はなく、従来から使用されているものを用いる
ことができる。メタリック粉末の具体例としては、たと
えばアルミニウム粉末、銅粉末、雲母粉末など、また、
着色顔料の具体例としては、たとえばフタロシアニンブ
ルー、トルイジンレッド、ベンジジンエローなどの有機
系顔料や、酸化チタン、カーボンブラック、ベンガラな
どの無機系顔料があげられる。これらのメタリック粉末
および着色顔料はそれぞれ単独で用いてもよく2種以上
併用してもよい。
【0163】なお、ベースコートに前述の紫外線吸収剤
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。
【0164】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前述の一般式
(II)で表わされるシリコン化合物(アミノシラン系化
合物など)を配合してもよい。
【0165】前記シリコン化合物としては、テトラメト
キシシラン、テトラエトキシシラン、メチルシリケート
51、エチルシリケート40、一般式(II)におけるR
4
【0166】
【化23】
【0167】である化合物があげられる。
【0168】このばあい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
膜100部に対して、通常20部以下、好ましくは10
部以下0.5部以上である。
【0169】本発明の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
れたものであり、たと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て数
分間セッティングしたのち、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て加熱硬化さ
せる2コート1ベーク方式や、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て加熱硬化
させたのち、トップコートクリアー塗料を塗布して加熱
硬化させる2コート2ベーク方式などの方式により製造
することができる。
【0170】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など、従来から行なわれている種々
の方法により行なうことができる。そののち、30℃以
上、好ましくは55〜350℃に加熱することにより硬
化させることができる。
【0171】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など
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、耐久性などの点から
20〜50μmの範囲が好ましい。
【0172】このように、本発明の塗料用硬化性組成物
は、すぐれた耐酸性、耐擦り傷性、外観性、熱硬化性な
どを呈するとともに、きわめてすぐれた耐汚染性を呈す
るもので、たとえば自動車、産業機械、スチール製家
具、建築物内外装、家電用品、プラスチックなどに用い
られる上塗り塗料、とくに自動車用上塗り塗料などに好
適に使用しうる。
【0173】
【実施例】つぎに、本発明の塗料用硬化性組成物および
それを用いてなる塗装物を実施例にもとづいてさらに詳
細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定され
るものではない。
【0174】製造例1〜2(ビニル系共重合体(A−
a)、(A−b)の製造) 撹拌機、温度計、還流冷却器、チッ素ガス導入管および
滴下ロートを備えた反応容器にソルベッソ100(エク
ソン化学(株)製、石油系芳香族溶剤)26部を仕込
み、チッ素ガスを導入しつつ110℃に昇温したのち、
表1に示す組成、量の共重合成分、2,2´−アゾビス
イソブチロニトリル4.75部、ソルベッソ100
3.5部およびメタノール2部からなる混合物を滴下ロ
ートより4時間かけて等速滴下した。
【0175】混合物の滴下終了後、2,2´−アゾビス
イソブチロニトリル0.25部およびキシレン10部を
30分間かけて等速滴下し、1時間30分重合を行なっ
たのち冷却し、オルト酢酸メチル4部およびメタノール
4部を加え、さらにソルベッソ100を加えて樹脂固形
分濃度が60%となるように調節し、ビニル系共重合体
(A−a)、(A−b)の溶液をえた。
【0176】えられたビニル系共重合体(A−a)、
(A−b)の数平均分子量を求めた。また、共重合成分
の仕込量から反応性シリル基当量(g/モル)、アルコ
ール性水酸基当量(g/モル)およびアルコール性水酸
基と反応性シリル基とのモル比(アルコール性水酸基/
反応性シリル基)を求めた。結果を表1に示す。
【0177】
【表1】
【0178】製造例3(水酸基含有非水分散ポリマー
(B−1)の製造) 表2に示す原料を表2に示す割合で用い、つぎのように
して水酸基含有非水分散ポリマー(B)を製造した。
【0179】
【表2】
【0180】まず、反応容器に原料(1)を仕込み、還
流温度(97℃)に加熱した。ついで、原料(2)を加
え、ただちに原料(3)および原料(4)をそれぞれ2
25分間にわたり等速で追加したのち、30分間その還
流温度に保った。反応混合物は、当初、透明だったが原
料(3)および(4)を追加してまもなく、淡い青色に
なり、40分後には白く濁った。
【0181】そののち、原料(5)を30分間にわたっ
て等速で追加し、さらに90分間その還流温度に保っ
た。
【0182】最後に過剰の溶剤を除去し、固形分が6
3.4%白濁しているが、層分離しない安定なディスパ
ージョンをえた。
【0183】えられたポリマーは、ストーマー粘度が7
6KUで、平均粒子径が300nmであった。
【0184】なお、原料(1)中の「有機溶剤可溶性重
合体からなる溶液」は( )内に記したモノマーを
( )内に記した溶媒中で合成した。この重合体がアー
ム部(2)を形成する。
【0185】また、原料(3)中のメタクリル酸、2−
ヒドロキシエチルアクリレート、メタクリル酸メチル、
アクリル酸メチル、スチレンおよびグリシジルメタクリ
レートの重合体がコア部(1)を形成する。
【0186】製造例4(アクリルポリオール(B−
2)) 撹拌機、温度計、還流冷却器、チッ素ガス導入管および
滴下ロートを備えた反応容器にソルベッソ100(エク
ソン化学(株)製、石油系芳香族溶剤)16部、n−B
uOH 11部を仕込み、チッ素ガスを導入しつつ11
0℃に昇温したのち、ブチルメタクリレート/2−エチ
ルヘキシルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルメタ
クリレート/アクリル酸=50.5/20.5/26.
0/3.0の重量部の共重合成分、2,2´−アゾビス
イソブチロニトリル4.75部、ソルベッソ100 1
3部からなる混合物を滴下ロートより4時間かけて等速
滴下した。
【0187】混合物の滴下終了後、2,2´−アゾビス
イソブチロニトリル0.25部およびキシレン10部を
30分間かけて等速滴下し、1時間30分重合を行なっ
たのち冷却し、ビニル系アクリルポリオール(B−2)
の溶液をえた。
【0188】えられたビニル系アクリルポリオールは仕
込みモノマー量から算出すると水酸基当量が500g/
モルとなる。
【0189】製造例5(シリコン化合物の部分加水分解
縮合物をアルコール系溶剤中、酸性条件下で加水分解し
た化合物(C−1)) エチルシリケート40(コルコート(株)製)/エタノ
ール/H2O/2%HClaq=100/100/2/
5の重量部比で混合した溶液を、25℃で3時間撹拌
し、加水分解した。加水分解の進行は、IRでシラノー
ル基のピークの増加により確認し、変化しなくなった時
点を反応の終点とした。反応生成物の含水率をカールフ
ィッシャー法で求めた結果、2800ppmだった。p
Hを測定したところ、pH4付近だったためトリエチル
アミンを加えpHを中性付近に調整した。反応に費やさ
れた水の量から計算して、エチルシリケート40のエト
キシシリル基のうち22%が加水分解されたことにな
る。
【0190】反応生成物にオルト酢酸メチルを10部加
えた溶液を配合に用いた。
【0191】製造例6(シリコン化合物の部分加水分解
縮合物をアルコール系溶剤中、酸性条件下で加水分解し
た化合物(C−2)) MS56(三菱化学(株)製)/メタノール/H2O/
アンバーリスト15(ローム・アンド・ハース社製)=
100/25/1/5の重量部比で混合し、65℃で6
0分間撹拌し、加水分解した。反応生成物(数平均分子
量およそ3000)の含水率をカールフィッシャー法で
求めた結果、300ppmだった。反応に費やされた水
の量から計算して、MS56のメトキシシリル基のうち
3%が加水分解されたことになる。反応混合物を濾過
し、オルト酢酸メチルを5部加えた。
【0192】実施例1〜5および比較例1〜4 製造例1および2でえられたビニル系共重合体(A)、
製造例3、4でえられた水酸基含有非水分散ポリマー
(B−1)、(B−2)、製造例4でえられた(C−
1)、(C−2)またはエチルシリケート40およびア
ミノ樹脂としてサイメル235(三井サイテック(株)
製、メラミン樹脂)を表3に示す組成になるように配合
し、硬化触媒として、ドデシルベンゼンスルホン酸/ジ
イソプロパノールアミン/イソブチルアルコール=20
/8.4/71.6(重量比)を(A)成分、(B)成
分、(C)成分の合計樹脂固形分100部に対し4.3
部加えた。さらに、(A)成分、(B)成分、(C)成
分およびアミノ樹脂成分の合計樹脂固形分100部に対
してレベリング剤(ディスパロンL−1984−50、
楠本化成(株)製)0.4部、紫外線吸収剤としてチヌ
ビン384(チバガイギー社製)2部、光安定剤として
チヌビン123(チバガイギー社製)1部を加えた。そ
ののち、ソルベッソ100を用いて希釈し、No.4フ
ォードカップによる粘度が約22秒となるように調節し
てトップコート用クリアー塗料を製造した。
【0193】えられたトップコート用クリアー塗料の特
性を以下の方法にしたがって評価した。塗膜の外観性、
耐酸性および耐汚染性(明度および水との接触角)を評
価した。結果を表3に示す。
【0194】[耐酸性および外観性] (塗膜の調製)樹脂およびリン酸化成処理を行なった鋼
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、その表面上にアクリルメラミン樹脂塗料
(ブラック)をベースコートとして塗装した。5〜10
分間セッティングしたのち、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、10分間
セッティングしたのち、140℃で30分間焼き付けて
塗膜を形成させた。
【0195】えられた塗膜の乾燥膜厚は、ベースコート
が約15μm、トップコートクリアーが約30〜40μ
mであった。
【0196】(外観性)写像性測定器(スガ試験機
(株)製、ICM−1−DP型、スリット幅:0.5m
m)を用いて塗膜の鮮映性を測定した。
【0197】なお、前記鮮映性の数値が大きいほど外観
性にすぐれていることを示す。
【0198】(耐酸性)えられた塗膜上に、ピペットを
用いて40%硫酸水溶液4滴を滴下して70℃で30分
間加熱したのち、水で硫酸水溶液を洗い落とし、塗膜表
面の変化を目視にて観察し、以下の基準にもとづいて評
価した。
【0199】 10点:滴下前と比べてまったく変化がない 9点:若干の変化が認められる 1点:塗膜の溶解が認められる
【0200】[耐汚染性] (塗膜の調整)脱脂およびリン酸化処理を行なった鋼板
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、その表面上にアクリルメラミン樹脂塗料(ホ
ワイト)をベースコートとして塗装した。つぎに前記ト
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、10分間セッティングしたのち、140℃で
30分間焼き付けて塗膜を形成させた。
【0201】えられた塗膜の乾燥膜厚は、ベースコート
が約15μm、トップコートクリアーが約30〜40μ
mであった。
【0202】(明度)えられた塗膜の初期の色彩および
兵庫県神戸市の屋外で南面30°の条件で1カ月間曝露
したのちの色彩をCR−300色彩色差計(ミノルタカ
メラ(株)製)を用いてそれぞれ測定し、えられたL値
(明度=L1)から暴露前初期のL値(L0)を引き、そ
の差(L1−L0の値)を求めた。
【0203】(水との接触角)えられた塗膜の初期の水
との接触角および兵庫県神戸市の屋外で南面30°の条
件で1カ月間暴露したのち塗膜の半分を水洗し、乾燥後
水洗した部分の水との接触角を接触角計CA−S 15
0型(協和界面科学(株))を用いて測定した。
【0204】
【表3】
【0205】表3の結果から、実施例1〜6でえられた
塗料を用いて形成した塗膜はいずれも外観および耐候性
などにすぐれたものであると同時に、耐汚染性にきわめ
てすぐれたものであることがわかる。
【0206】
【発明の効果】本発明の塗料用硬化性組成物は、すぐれ
た熱硬化性を呈するとともに、形成される塗膜は耐酸
性、外観性が良好で、かつ、きわめてすぐれた耐汚染性
を呈するものであるので、たとえば自動車、産業機械、
スチール製家具、建築物内外装、家電用品、プラスチッ
クなどに用いられる上塗り塗料などに好適に使用しうる
ものである。
【0207】また、本発明の塗料用硬化性組成物を塗装
した塗装物は、前記のごとき特性を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)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
    (I): 【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)で表わされる反応性シリル基を分子中に少なくとも
    1個有するビニル系共重合体、(B)反応性シリル基を
    含有しないアルコール性水酸基および(または)フェノ
    ール性水酸基含有化合物および(C)一般式(II): 【化2】 (式中、R3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から選ばれた1価の炭化水素基、
    4は炭素数1〜10のアルキル基、アリール基および
    アラルキル基から選ばれた1価の炭化水素基、式: 【化3】 で示される基、bは0または1を示す)で表わされるシ
    リコン化合物および(または)その部分加水分解縮合物
    をアルコール系溶剤中、酸性条件下で加水分解した化合
    物からなり、(A)成分および(B)成分の合計が10
    0重量部になるように(A)成分20〜95重量部およ
    び(B)成分5〜80重量部を含有し、さらに(C)成
    分2〜70重量部を含有することを特徴とする塗料用硬
    化性組成物。
  2. 【請求項2】 (A)成分のビニル系共重合体が、主鎖
    末端および(または)側鎖に一般式(Ia): 【化4】 (式中、R1、R2、aは前記に同じ)で表わされる炭素
    原子に結合した反応性シリル基を分子中に少なくとも1
    個有するビニル系重合体である請求項1記載の組成物。
  3. 【請求項3】 (A)成分のビニル系共重合体が、反応
    性シリル基とアルコール性水酸基とをそれぞれ分子中に
    少なくとも1個併せもつ請求項1または2記載の組成
    物。
  4. 【請求項4】 (B)成分が、水酸基含有ビニル系モノ
    マーと水酸基を含有しないビニル系モノマーとの共重合
    体および(または)水酸基含有ビニル系モノマーの少な
    くとも1種5〜30重量部と水酸基を含有しないビニル
    系モノマーの少なくとも1種70〜95重量部との合計
    100重量部から構成された数平均分子量1,000〜
    25,000の有機溶剤可溶性重合体を含有してなる有
    機溶液中において、水酸基含有ビニル系モノマーの少な
    くとも1種と、水酸基を含有しないビニル系モノマーの
    少なくとも1種とを分散重合させてえられる、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請求項
    1、2または3記載の組成物。
  5. 【請求項5】 一般式(II)で表わされるシリコン化合
    物が、メチルシリケートおよび(または)エチルシリケ
    ートである請求項1、2、3または4記載の組成物。
  6. 【請求項6】 (C)成分を(A)成分および(B)成
    分に配合する前に、あらかじめ脱水剤として加水分解性
    エステル化合物を(C)成分100重量部に対して50
    重量部以下配合する請求項1、2、3、4または5記載
    の組成物。
  7. 【請求項7】 前記脱水剤として用いられる加水分解性
    エステル化合物がオルト酢酸メチルである請求項6記載
    の組成物。
  8. 【請求項8】 (C)成分に有機チッ素含有化合物を添
    加し、pHが5〜9の間になるように調整したものを配
    合する請求項1、2、3、4、5、6または7記載の組
    成物。
  9. 【請求項9】 さらに、アミノ樹脂を(A)成分と
    (B)成分との合計100重量部(固形分)に対して3
    0重量部以下配合する請求項1、2、3または4記載の
    組成物。
  10. 【請求項10】 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、請求項1、
    2、3、4、5、6、7、8または9記載の塗料用硬化
    性組成物を主成分とするトップコートクリアー塗料が塗
    布された塗装物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11343453A (ja) * 1998-06-01 1999-12-14 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 上塗り塗料用硬化性組成物及びそれを用いてなる塗装物
JP2002097413A (ja) * 2000-09-25 2002-04-02 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 塗料用樹脂組成物およびそれを塗布してなる塗装物
WO2022064829A1 (ja) * 2020-09-28 2022-03-31 日本ペイント・インダストリアルコーティングス株式会社 塗料組成物

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