JPH10306251A - 塗料用硬化性組成物およびそれを塗布してなる塗装物 - Google Patents

塗料用硬化性組成物およびそれを塗布してなる塗装物

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JPH10306251A
JPH10306251A JP11709797A JP11709797A JPH10306251A JP H10306251 A JPH10306251 A JP H10306251A JP 11709797 A JP11709797 A JP 11709797A JP 11709797 A JP11709797 A JP 11709797A JP H10306251 A JPH10306251 A JP H10306251A
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JP11709797A
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Masaharu Inoue
正治 井上
Yoshiyuki Kono
良行 河野
Seigo Nakamura
静悟 中村
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】 【課題】 ハイソリッドおよび低毒性の塗料用硬化性組
成物、及びこれから形成される、外観性、耐酸性、耐擦
傷性、耐衝撃性、耐候性、耐汚染性などのバランスにす
ぐれた塗装物を提供すること。 【解決手段】 主鎖が実質的にビニル系共重合体鎖から
なり、主鎖の末端及び/又は側鎖に特定の加水分解性シ
リル基を1分子中に1個以上有し、数平均分子量が30
00以上のビニル系共重合体(A)20〜99重量%及
び前記シリル基を1分子中に1個以上有し、数平均分子
量が3000未満の有機化合物(B)80〜1重量%
と、特定のシリコン化合物及び/又はその部分加水分解
縮合物(C)が(A)と(B)の合計100重量部に対
して0.1〜50重量部と、硬化触媒(D)が(A)と
(B)の合計100重量部に対して10重量部以下とか
らなる塗料用硬化性組成物、並びにそれを塗布してなる
塗装物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗料用硬化性組成
物およびそれを塗布してなる塗装物に関する。さらに詳
しくは、ハイソリッドおよび低毒性である塗料用硬化性
組成物、および該塗料用硬化性組成物を塗布してえられ
る、外観性、耐酸性、耐擦傷性、耐衝撃性、耐候性、耐
汚染性などのバランスにすぐれた塗装物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車、建築物内外装、産業機
械、窯業系素材、鉄鋼、スチール製家具、プラスチック
製品などの塗装の際には、塗料用樹脂としてアルキドメ
ラミンやアクリルメラミンなどのメラミン樹脂または2
液型ウレタン樹脂が主に用いられている。
【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、酸性雨に侵され易いという問題がある。ま
た、2液型ウレタン樹脂では、原料のイソシアナート化
合物の毒性が問題となっている。
【0004】これらの問題を解決するため、本発明の発
明者らは、加水分解性基と結合したケイ素原子(以下、
加水分解性シリル基ともいう)を有するビニル系重合体
を塗料に用いることを検討してきた。その結果、かかる
ビニル系重合体が前記問題を解決し、耐候性にすぐれた
塗料用硬化性樹脂となることを見出し、先に特許出願を
行なっている(特開昭63−132977号公報な
ど)。
【0005】前記加水分解性シリル基を有するビニル系
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などのメラミン樹脂また
は2液型ウレタン樹脂を用いたばあいと比べ、耐薬品性
や耐候性にすぐれていることである。
【0006】また、前記ビニル系重合体のほかにも、フ
ッ素樹脂、アクリルウレタン樹脂、メラミン樹脂、アク
リルシリコン樹脂などの架橋構造を有する樹脂は、その
硬化物がすぐれた耐候性を有することから、高耐候性樹
脂として使用されている。ところが、近年、都市部を中
心に構造物の汚れが問題視され、塗料用樹脂としては、
その耐候性だけではなく、さらに耐汚染性も要求されて
いる。
【0007】そこで、耐汚染性の向上を目的として、前
記ビニル系重合体や架橋構造を有する樹脂に、シリケー
ト化合物やその部分加水分解縮合物を配合することが提
案されている。しかしながら、これらを配合すると、内
部応力の増加により耐衝撃性が低下したり、伸びの低下
に伴って耐擦傷性が低下したりするばあいがある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術に鑑みてなされたものであり、ハイソリッドおよび低
毒性である塗料用硬化性組成物、および該塗料用硬化性
組成物を塗布してえられる、外観性、耐酸性、耐擦傷
性、耐衝撃性、耐候性、耐汚染性などのバランスにすぐ
れた塗装物を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、 (A)主鎖が実質的にビニル系共重合体鎖からなり、
主鎖の末端および/または側鎖に一般式(I):
【0010】
【化4】
【0011】(式中、R1およびR2はそれぞれ独立して
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から選ばれた1価の炭化水素基、
aは0または1を示す)で表わされる加水分解性シリル
基を1分子中に平均して少なくとも1個有し、数平均分
子量が3000以上のビニル系共重合体20〜99重量
%および(B)前記一般式(I)で表わされる加水分解
性シリル基を1分子中に平均して少なくとも1個有し、
数平均分子量が3000未満の有機化合物80〜1重量
%と、(C)(C−1)一般式(II):
【0012】
【化5】
【0013】(式中、R3およびR4はそれぞれ独立して
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)で表わされるシリコン化合
物および/または(C−2)該シリコン化合物の部分加
水分解縮合物が(A)ビニル系共重合体と(B)有機化
合物との合計100重量部に対して0.1〜50重量部
と、(D)硬化触媒が(A)ビニル系共重合体と(B)
有機化合物との合計100重量部に対して10重量部以
下とからなる塗料用硬化性組成物、 (B)有機化合物が式:
【0014】
【化6】
【0015】で表わされるカーボナート基および/また
はエステル基を1分子中に少なくとも1個有する有機化
合物である前記塗料用硬化性組成物、 (C−2)シリコン化合物の部分加水分解縮合物が重
量平均分子量が350〜10000のものである前記塗
料用硬化性組成物、 (E)シラノール基を1分子中に平均して少なくとも
1個有するシラノール含有オルガノポリシロキサンを
(A)ビニル系共重合体と(B)有機化合物との合計1
00重量部に対して20重量部以下配合してなる前記塗
料用硬化性組成物、 前記塗料用硬化性組成物を塗布してなる塗装物、なら
びに 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、トップコートクリアー塗
料が前記塗料用硬化性組成物を主成分として含有したも
のである塗装物に関する。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の塗料用硬化性組成物に用
いられるビニル系共重合体(A)(以下、(A)成分と
もいう)は、前記したように、主鎖が実質的にビニル系
共重合体鎖からなり、主鎖の末端および/または側鎖に
一般式(I):
【0017】
【化7】
【0018】(式中、R1およびR2はそれぞれ独立して
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から選ばれた1価の炭化水素基、
aは0または1を示す)で表わされる加水分解性シリル
基を1分子中に平均して少なくとも1個有し、数平均分
子量が3000以上のビニル系重合体である。
【0019】なお、本明細書において、ビニル系とは、
ビニル基、ビニリデン基のように、重合性C=C結合を
有する化合物に由来することを示す。
【0020】本発明の塗料用硬化性組成物は、かかる
(A)成分が実質的にビニル系共重合体鎖からなるた
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を行なうことが可能である。か
かる(A)成分は、主鎖を構成する単位の50モル%程
度以上、好ましくは60モル%程度以上、さらに好まし
くは80モル%程度以上がビニル系モノマーの単位から
なるものである。したがって、(A)成分には、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。
【0021】(A)成分において、一般式(I)で表わ
される加水分解性シリル基は、1分子中に平均して少な
くとも1個あればよいが、充分な硬化性を与え、また内
部応力を緩和するという点から、該加水分解性シリル基
の数は平均して2〜10個であることが好ましい。
【0022】一般式(I)中、R1および/またはR2
示すアルキル基の炭素数が10をこえると、加水分解性
シリル基の加水分解反応性が低下する。
【0023】前記炭素数1〜10のアルキル基として
は、たとえばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イ
ソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基などがあげ
られる。
【0024】また、アリール基としては、たとえばフェ
ニル基などの炭素数6〜12のアリール基があげられ、
またアラルキル基としては、たとえばベンジル基などの
炭素数7〜13のアラルキル基があげられる。
【0025】前記一般式(I)で表わされる加水分解性
シリル基は、(A)成分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
び側鎖の両方に含まれていてもよい。
【0026】なお、一般式(I)で表わされる加水分解
性シリル基が式(Ia):
【0027】
【化8】
【0028】(式中、R1、R2およびaは前記と同じ)
で表わされるように炭素原子に結合していると、塗膜の
耐水性、耐アルカリ性および耐酸性の点でより好まし
い。
【0029】前記(A)成分は、一般に、一般式(I)
で表わされる加水分解性シリル基含有モノマー(a−
1)単位、ビニル系モノマー(a−2)単位などから構
成され、たとえば一般式(I)で表わされる加水分解性
シリル基含有モノマー(a−1)(以下、モノマー(a
−1)という)、ビニル系モノマー(a−2)(以下、
モノマー(a−2)という)などを含有した共重合成分
を重合させることによって製造することができる。
【0030】前記モノマー(a−1)としては、たとえ
【0031】
【化9】
【0032】などの一般式(III):
【0033】
【化10】
【0034】(式中、R1、R2およびaは前記と同じ、
5は水素原子またはメチル基を示す)で表わされる化
合物;
【0035】
【化11】
【0036】などの一般式(IV):
【0037】
【化12】
【0038】(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;
【0039】
【化13】
【0040】などの一般式(V):
【0041】
【化14】
【0042】(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;
【0043】
【化15】
【0044】(式中、pは0または1〜20の整数を示
す)などの一般式(VI):
【0045】
【化16】
【0046】(式中、R1、R2、R5およびaは前記と
同じ、qは0または1〜22の整数を示す)で表わされ
る化合物や、一般式(I)で表わされる加水分解性シリ
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。
【0047】これらモノマー(a−1)は単独で用いて
もよく、2種以上を併用してもよい。これらのなかで
は、取扱いが容易で低価格であり、反応副生成物が生じ
ないという点から、前記一般式(IV)で表わされる化合
物が好ましい。
【0048】前記モノマー(a−1)の量は、えられる
塗料用硬化性組成物から形成される塗膜の耐酸性を充分
に向上させるためには、共重合成分全量の5重量%以
上、好ましくは10重量%以上であることが望ましく、
また塗料用硬化性組成物の保存安定性が低下しないよう
にするためには、共重合成分全量の60重量%以下、好
ましくは50重量%以下であることが望ましい。
【0049】前記ビニル系モノマー(a−2)にはとく
に限定がなく、モノマー(a−1)と共重合しうるもの
であればよい。かかるモノマー(a−2)の例として
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、t−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、ラウリル(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、マレイ
ン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和ポリカルボン
酸と炭素数1〜20の直鎖状または分岐鎖状のアルコー
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、ダイセル化学工業(株)製のM−100およびA−
200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;武田薬品工業(株)製のm−TMI、β−イソ
シアナートプロピル(メタ)アクリレートなどのイソシ
アナート化合物;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ー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−)、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)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、たとえばダイセル化学工業
(株)製のHEAC−1などのポリカーボナート含有ビ
ニル系化合物などの水酸基含有化合物;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などのその他のビニル化合物など
があげられ、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。
【0050】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(VII):
【0051】
【化17】
【0052】(式中、R6は水素原子またはメチル基、
rは1以上の整数を示す)で表わされる化合物があげら
れる。かかる化合物の具体例としては、たとえばPla
ccel FA−1(R6は水素原子、rは1)、Pl
accel FA−4(R6は水素原子、rは4)、P
laccel FM−1(R6はメチル基、rは1)、
Placcel FM−4(R6はメチル基、rは4)
(以上、ダイセル化学工業(株)製)、TONE M−
100(R6は水素原子、rは2)、TONE M−2
01(R6はメチル基、rは1)、(以上、UCC社
製)などがあげられる。
【0053】前記モノマー(a−2)の量は、たとえば
前記モノマー(a−1)とあわせて共重合成分全量が1
00重量%となるようにすればよく、すなわち共重合成
分全量の95重量%以下、好ましくは90重量%以下で
あることが望ましく、また40重量%以上、好ましくは
50重量%以上であることが望ましい。
【0054】(A)成分の製造法としては、一般に、前
記モノマー(a−1)とモノマー(a−2)とを共重合
させる方法が好ましい。具体的には、たとえば特開昭5
4−36395号公報、同57−36109号公報、同
57−55953号公報、同58−157810号公報
などに示される方法などが用いられる。なお、取扱いが
容易であるなどの点からは、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
により製造することが好ましい。
【0055】また、前記共重合の際に、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、(CH3O)3Si−S−S−Si(OCH33など
の連鎖移動剤を用い、分子量を調節してもよい。これら
の連鎖移動剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用し
てもよい。とくに、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たばあいには、製造される
(A)成分の末端に加水分解性シリル基を導入すること
ができる。
【0056】前記溶液重合に用いる重合溶剤としては、
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−ブチルアルコ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
などの非反応性の溶剤があげられ、このような溶剤であ
ればとくに限定がない。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。
【0057】かくしてえられる(A)成分の分子量は、
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3000以上とし、好ましくは3200以上である。
また、かかる(A)成分の分子量があまりにも大きい
と、粘度が高くなり、その結果、塗装時の固形分濃度を
低下させなければならず、塗料のハイソリッド化が困難
となったり、外観性が低下するおそれがあるので、数平
均分子量で20000以下、好ましくは15000以下
であることが望ましい。
【0058】本発明に用いられる有機化合物(B)(以
下、(B)成分ともいう)は、前記一般式(I)で表わ
される加水分解性シリル基を1分子中に平均して少なく
とも1個有し、数平均分子量が3000未満の有機化合
物である。
【0059】(B)成分において、一般式(I)で表わ
される加水分解性基シリル基は、1分子中に平均して少
なくとも1個あればよいが、充分な硬化性を与え、内部
応力を緩和するという点から、該加水分解性シリル基の
数は平均して2〜6個であることが好ましい。
【0060】前記(B)成分の代表例としては、たとえ
【0061】
【化18】
【0062】
【化19】
【0063】
【化20】
【0064】
【化21】
【0065】(以上、いずれも式中、R1は前記と同
じ、R7は炭素数1〜30の直鎖状または分岐鎖状のア
ルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基または
アラルキレン基、R8およびR9はそれぞれ独立して炭素
数1〜10の直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基、シ
クロアルキレン基、アリーレン基またはアラルキレン
基、R10は水素原子または炭素数1〜10の1価の炭化
水素基、sは1〜20の整数を示す)などの有機化合物
や、一般式(VIII):
【0066】
【化22】
【0067】(式中、R1およびR2は前記と同じ、A1
およびA2はそれぞれ独立してポリメチレン基、ポリウ
レタン基、ポリウレア基、ポリエーテル基、ポリアミド
基およびオルガノポリシロキサン基から選ばれた有機基
を含む2価の有機基、a1およびa2はそれぞれ独立し
て0または1、tおよびvはそれぞれ独立して0または
1〜10の整数、uは0、1または2(ただし、t+u
+v≧2)、wは1〜20の整数を示す)で表わされる
有機化合物、一般式(IX):
【0068】
【化23】
【0069】(式中、R1、R2、A1、A2、a1、t、
u、vおよびwは前記と同じ)で表わされる有機化合
物、一般式(VIII)で表わされる有機化合物と一般式
(IX)で表される有機化合物との混合物などがあげられ
る。
【0070】なお、(B)成分が前記一般式(VIII)で
表される有機化合物と一般式(IX)で表される有機化合
物との混合物であるばあい、本発明の塗料用硬化性組成
物の粘度、かかる塗料用硬化性組成物から形成される塗
膜の耐久性などの物性を考慮すると、両者の混合割合
(一般式(VIII)で表わされる有機化合物/一般式(I
X)で表わされる有機化合物(重量比))が25/75
〜99/1、好ましくは50/50〜95/5であるこ
とが望ましい。
【0071】また、一般式(VIII)および(IX)中、A
1およびA2の好ましい具体例としては、たとえば
【0072】
【化24】
【0073】などがあげられる。
【0074】(B)成分は、前記一般式(IX)で表わさ
れる有機化合物のように、水酸基を有するものであって
もよい。かかる(B)成分が水酸基を有する有機化合物
であるばあい、硬化温度が高いと水酸基も架橋するた
め、塗膜の硬度が高くなるが、水酸基の含有率が高すぎ
て塗膜に水酸基が多く残存すると、耐水性が低下する傾
向があるので、(B)成分の水酸基価は、250KOH
mg/g以下、好ましくは200KOHmg/g以下、
さらに好ましくは150KOHmg/g以下であること
が望ましい。
【0075】(B)成分の有機化合物は、たとえばポリ
ヘキサメチレンカーボナートジオール、ポリヘキサメチ
レンカーボナートトリオール、ポリテトラメチレンカー
ボナートジオールなどのポリカーボナートポリオール
と、3−イソシアナートプロピルトリメトキシシラン、
3−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、3−
イソシアナートプロピルジメトキシメチルシランなどの
イソシアナートシランとの反応によって合成することが
できる。
【0076】前記ポリカーボナートポリオールの具体例
としては、たとえばダイセル化学工業(株)製のPLA
CCEL CD205、CD205HL、CD205P
L、CD208、CD210、CD220、CD210
T、CD221T(以上、ジオール)、CD305、C
D308(以上、トリオール)、CD610(テトラオ
ール)などがあげられる。なお、イソシアナートシラン
と反応させるポリカーボナートポリオールとしてジオー
ルからトリオール、テトラオールというように1分子中
の水酸基数が多い化合物を使用するにつれて、塗膜の硬
度が高くなる傾向がある。
【0077】なお、合成反応は、反応温度が高いと、生
成物が着色する傾向があるので、好ましくは80℃程度
以下、さらに好ましくは50℃程度以下で行なわれる。
また、この反応雰囲気、溶剤、原料は、充分に乾燥させ
た無水状態であることが必要である。
【0078】合成反応において、イソシアナートシラン
中のイソシアナート基の当量とポリカーボナートポリオ
ール中の水酸基の当量との比(イソシアナート基/水酸
基)は、0.1/1.0〜1.0/1.0、好ましくは0.2/1.0〜1.
0/1.0、さらに好ましくは0.5/1.0〜1.0/1.0であるこ
とが望ましい。かかる当量比が1.0/1.0、すなわち生成
物の水酸基の数が0であるばあい、とくに低温での硬化
性が良くなる傾向があり、一方、前記当量比を小さくす
ると、生成物の水酸基の含有率が高くなる傾向がある。
【0079】前記(B)成分のなかでは、塗膜に可撓性
を与え、耐擦傷性を向上させるために、式:
【0080】
【化25】
【0081】で表わされるカーボナート基および/また
はエステル基を1分子中に少なくとも1個有する有機化
合物が好ましい。とくに、耐酸性と耐擦傷性とのバラン
スをより向上させるためには、1分子中にカーボナート
基を有する有機化合物が好ましい。
【0082】なお、(B)成分の分子量は、数平均分子
量で3000未満であるが、好ましくは2500以下で
ある。
【0083】前記(A)成分と(B)成分との割合は、
えられる塗料用硬化性組成物から形成される塗膜の硬度
や耐候性が低下しないようにするために、(A)成分が
20重量%以上、好ましくは35重量%以上、さらに好
ましくは50重量%、すなわち(B)成分が80重量%
以下、好ましくは65重量%以下、さらに好ましくは5
0重量%以下となるように調整し、また塗料用硬化性組
成物の粘度が高くなってハイソリッド化が困難になり、
形成される塗膜の耐擦傷性が不充分とならないようにす
るために、(A)成分が99重量%以下、好ましくは9
5重量%以下、さらに好ましくは90重量%以下、すな
わち(B)成分が1重量%以上、好ましくは5重量%以
上、さらに好ましくは10重量%以上となるように調整
する。
【0084】本発明に用いられるシリコン化合物(C−
1)(以下、(C−1)成分ともいう)および/または
該(C−1)成分の部分加水分解縮合物(C−2)(以
下、(C−2)成分ともいう)(以下、(C−1)成分
および/または(C−2)成分を(C)成分ともいう)
は、一般式(II):
【0085】
【化26】
【0086】(式中、R3およびR4はそれぞれ独立して
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)で表わされるシリコン化合
物((C−1)成分)および/またはその部分加水分解
縮合物((C−2)成分)である。
【0087】一般式(II)中、R3およびR4を示すアル
キル基の炭素数が10をこえると、(C)成分の反応性
が低下する。なお、R3およびR4を示す1価の炭化水素
基としては、たとえば(A)成分における一般式(I)
中、R1およびR2を示す1価の炭化水素基の具体例など
が例示される。
【0088】前記(C−1)成分の具体例としては、た
とえばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、
テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン(式
(II)中、b=0);メチルトリメトキシシラン、メチ
ルトリエトキシシラン、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、オクタデシルトリエトキ
シシラン、3−グリシドキシプロピルメトキシシラン、
メチルトリsec−オクチルオキシシラン、メチルトリ
フェノキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、
メチルトリブトキシシラン(式(II)中、b=1);ジ
メチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシラン、ジ
メチルジプロポキシシラン、ジフェニルジメトキシシラ
ン、ジフェニルジエトキシシラン(式(II)中、b=
2)などがあげられる。
【0089】これらのなかでは、配合時の相溶性や、え
られる塗料用硬化性組成物から形成される塗膜の耐汚染
性の点から、式(II)中、b=0または1、とくにb=
0である化合物が好ましい。
【0090】前記(C−1)成分を加水分解条件下で縮
合させてえられる部分縮合物である(C−2)成分の製
造方法にはとくに限定がなく、既知の方法を使用するこ
とができ、たとえば前記(C−1)成分に水を添加し、
縮合させればよい。また、(C−2)成分として市販品
を用いることもでき、その例としては、たとえばMSi
51、ESi28、ESi40、HAS−1(以上、コ
ルコート(株)製)、MS−51、MS−56、MS−
56S(以上、三菱化学(株)製)、AFP−1(信越
化学工業(株)製)などがあげられる。
【0091】これら(C)成分のなかでは、硬化性や反
応生成物の相溶性の点から、式(II)中のbが0である
テトラアルキルシリケートが好ましい。また、式(II)
中のR3がメチル基またはエチル基であることが、反応
性と安定性との点で好ましい。とくに、80℃程度以下
の温度で塗料用硬化性組成物を硬化させるばあいには、
その反応性から、とくにR3がメチル基であるテトラメ
チルシリケートが好ましい。
【0092】また、塗膜の耐汚染性の点から、(C)成
分のなかでも(C−2)成分が好ましい。さらに、その
重量平均分子量が350以上、好ましくは400以上、
さらに好ましくは450以上であることが、塗膜の耐汚
染性がより充分に向上するという点から望ましく、また
10000以下、好ましくは8000以下、さらに好ま
しくは6000以下であることが、配合物の相溶性が悪
化するおそれがないという点から望ましい。
【0093】(C)成分の量は、塗膜の耐汚染性を充分
に向上させるためには、(A)成分と(B)成分との合
計(固形分)100部(重量部、以下同様)に対して
0.1部以上、好ましくは0.5部以上、さらに好まし
くは1部以上であり、また塗膜の外観性が悪化したり、
脆くなるおそれをなくすためには、(A)成分と(B)
成分との合計(固形分)100部に対して50部以下、
好ましくは40部以下、さらに好ましくは30部以下で
ある。
【0094】なお、(C)成分は(A)成分および
(B)成分と同時に混合すればよいが、(A)成分を重
合する際にあらかじめ共存させると、(A)成分と
(C)成分との相溶性が向上するばあいがある。
【0095】本発明に用いられる硬化触媒(D)(以
下、(D)成分ともいう)としては、加水分解性シリル
基含有化合物の硬化触媒として通常使用されるものがと
くに限定なく用いられる。
【0096】前記(D)成分の具体例としては、たとえ
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100
1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;イソプロピルトリイソス
テアロイルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチル
ピロホスフェート)チタネート、テトライソプロピルジ
(ラウリルホスファイト)チタネート、イソプロピルチ
タネートなどの有機チタネート化合物;アルミニウムイ
ソプロポキシド、アルミニウムsec−ブチレート、ア
ルミニウムt−ブトキシド、アルミニウムアセテート、
アルミニウムエトキシド、アルミニウムステアレートな
どの有機アルミニウム化合物;ジンクアセテート、ジン
クベンゾエート、ジンクp−トルエンスルホネート、ジ
ンクプロピオネート、ジンクステアレートなどの有機亜
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有機カルボ
ン酸、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有機スルホン酸化
合物、たとえばキングインダストリーズ(KING I
NDUSTRIES)社製のNACURE5225、N
ACURE5543、NACURE5925などの、前
記スルホン酸化合物を、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
のチッ素含有化合物でブロックしたもの(酸とアミンと
の反応物(塩));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、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オ
クタン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−
ウンデセン、モルホリン、ジイソプロパノールアミンな
どのアミン類;これらアミン類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、ベンジルトリエチルアンモニウムクロ
リド、ベンジルトリエチルアンモニウムブロミド、テト
ラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニ
ウムブロミドなどの4級アンモニウム塩、またはホスホ
ニウム塩などがあげられる。これらの(D)成分は単独
で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0097】とくに、常温あるいは80℃程度以下で塗
料用硬化性組成物を硬化させようとするばあいは、前記
(C)成分のなかでも、有機スズ化合物、有機アルミニ
ウム化合物、有機カルボン酸、アミン類およびアミン類
と酸性リン酸エステルとの反応物から選ばれた少なくと
も1種の化合物が、硬化性の点で好ましいが、これらに
限定されるものではない。
【0098】(D)成分の量は、えられる塗料用硬化性
組成物から形成される塗膜の外観性や耐候性を低下させ
ずに硬化性を向上させるためには、(A)成分と(B)
成分との合計(固形分)100部に対して10部以下、
好ましくは5部以下であり、またたとえば80℃程度以
下で硬化させる際に、塗料用硬化性組成物に充分な硬化
性を付与するためには、(A)成分と(B)成分との合
計(固形分)100部に対して0.001部以上、好ま
しくは0.1部以上であることが望ましい。
【0099】本発明の塗料用硬化性組成物は、前記
(A)成分、(B)成分、(C)成分および(D)成分
からなるものであるが、これらのほかにも、さらにシラ
ノール基を1分子中に平均して少なくとも1個有するシ
ラノール含有オルガノポリシロキサン(E)(以下、
(E)成分という)を配合することができる。かかる
(E)成分は、シラノール基を1分子中に平均して少な
くとも1個、好ましくは平均して2〜6個有する化合物
である。かかるシラノール基が1分子中に平均して1個
未満では、硬化性をより充分に向上させることが困難で
ある。一方、シラノール基が6個をこえると、粘度が高
くなることがあり、ハイソリッド化が困難になることが
ある。
【0100】また、(E)成分の数平均分子量は、揮発
性が生じ、固形分となりにくく、また塗膜の耐衝撃性が
低下するおそれをなくすためには、200以上、好まし
くは400以上であることが望ましく、また粘度が増大
してハイソリッド化が困難になるおそれをなくすために
は、3000以下、好ましくは2500以下であること
が望ましい。
【0101】前記(E)成分の具体例としては、たとえ
【0102】
【化27】
【0103】東芝シリコーン(株)製のTSR160、
YF3804、TSF4750、YR3168;東レ・
ダウコーニング・シリコーン(株)製のSH6018;
信越化学工業(株)製のKR−211、KR−212、
KR−214、KR−216などがあげられる。これら
のなかでは、シラノール含有フェニル置換環状オルガノ
ポリシロキサンである東レ・ダウコーニング・シリコー
ン(株)製のSH6018や信越化学工業(株)製のK
R−216などの化合物が、塗料用硬化性組成物の硬化
性、形成される塗膜の外観性、耐溶剤性などがすぐれる
という点から好ましい。
【0104】(E)成分の量は、硬化塗膜の表面の水接
触角が高くなり、耐汚染性が悪化するおそれをなくすた
めには、(A)成分と(B)成分との合計(固形分)1
00部に対して20部以下、好ましくは15部以下、さ
らに好ましくは10部以下であることが望ましく、また
塗膜の外観性および耐溶剤性をより充分に向上させるた
めには、(A)成分と(B)成分との合計(固形分)1
00部に対して0.1部以上、好ましくは1部以上であ
ることが望ましい。
【0105】さらに、本発明においては、たとえば塗料
用硬化性組成物の硬化性などをさらに向上させるため
に、たとえば以下の成分を塗料用硬化性組成物に配合す
ることができる。
【0106】たとえば、とくに100℃程度以上で焼付
けて塗料用硬化性組成物を硬化させようとするばあい
に、硬化性などの物性を向上させるためには、水酸基を
1分子中に平均して2個以上、好ましくは2〜6個有す
る化合物または樹脂(以下、(F−1)成分ともいう)
を用いることが望ましい。
【0107】なお、前記(F−1)成分において、1分
子中の水酸基の平均個数が2個未満であると、塗料用硬
化性組成物の硬化性が充分に向上しにくくなるばあいが
あり、また平均個数が6個をこえると、塗料用硬化性組
成物の相溶性が低下するばあいがある。
【0108】前記水酸基を1分子中に2個有する化合物
としては、たとえばエチレングリコール、1,2−プロ
パンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタ
ンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2−ヘキサ
ンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、
1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオー
ル、1,10−デカンジオール、酒石酸、1−アミノプ
ロパングリコール、4,4’−イソプロピリデンジシク
ロヘキサノール、4,4’−イソプロピリデンジフェノ
ール;ポリカプロラクトン構造を有するダイセル化学工
業(株)製のPLACCEL205、205XL、20
5H、L205AL、210、210N、220;ポリ
カーボナート構造を有するダイセル化学工業(株)製の
PLACCEL CD205、CD205PL、CD2
05HL、CD208、CD208PL、CD208H
L、CD210、CD220などがあげられる。
【0109】また、水酸基を1分子中に3個以上有する
化合物としては、たとえば1,1,1−トリス(ヒドロ
キシメチル)エタン、トリス(ヒドロキシメチル)アミ
ノメタン、トリス(ヒドロキシメチル)ニトロメタン、
1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、ペンタエリスリ
トール、ダイセル化学工業(株)製のPGL−04など
のポリグリセリン、グルコース、ペントース、トレオー
ス、エリトロース;ポリカプロラクトン構造を有するダ
イセル化学工業(株)製のPLACCEL 303、3
12、312AL、405D、410D;ポリカーボナ
ート構造を有するダイセル化学工業(株)製のPLAC
CEL CD305などがあげられる。
【0110】水酸基を1分子中に平均して2個以上有す
る樹脂としては、たとえばアクリルポリオール(ビニル
系モノマーの水酸基含有共重合体)、ポリエステルポリ
オール、アルキッド樹脂などがあげられる。なお、本発
明の塗料用硬化性組成物から形成される塗膜の耐久性な
どを考慮すると、アクリルポリオールが好ましい。かか
るアクリルポリオールは、たとえば水酸基含有ビニル系
モノマーと、その他の共重合可能なビニル系モノマーと
を共重合してうることができる。水酸基含有ビニル系モ
ノマーにはとくに限定がなく、前記(A)成分を重合す
る際に用いられるモノマー(a−2)として例示された
水酸基含有ビニル系モノマーを用いることができる。か
かるモノマーを用い、前記(A)成分と同様に重合して
アクリルポリオールをうることができる。
【0111】前記水酸基を1分子中に平均して2個以上
有する樹脂の具体例としては、たとえば大日本インキ化
学工業(株)製のアクリディックシリーズ;三井東圧化
学(株)製のアルマテックスシリーズ;住友バイエルウ
レタン(株)製のデスモフェンAシリーズなどがあげら
れるが、これらに限定されるものではない。
【0112】アクリルポリオールの数平均分子量は、1
000〜25000であることが好ましく、1000〜
15000であることがさらに好ましい。かかる数平均
分子量が前記下限値未満のばあいには、塗膜の耐候性や
耐水性が低下するおそれがあり、また前記上限値をこえ
ると、各成分の相溶性が低下するおそれがある。
【0113】なお、前記アクリルポリオールは、単独で
用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0114】またアクリルポリオールは、塗膜の破断応
力、伸びなどの点や、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ことが好ましい。
【0115】前記非水分散ポリマーとは、文献(K.
E.J.Barrett,Dispersion Po
lymerization in Organic M
edia, John Wiley & Sons.
London.(1975)など)に示されているよう
に、水以外の有機媒体中に安定に分散している塗膜形成
用ポリマーである。かかるポリマーは、コア部分とアー
ム部分とから形成され、コア部分は該有機溶媒に不溶で
あるが、アーム部分は該有機溶媒に可溶である。そし
て、両者の相当部分は、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って結合されている。
【0116】なお、非水分散ポリマーの分散粒子の平均
粒子径は、100〜2000nmであることが好まし
く、150〜1000nmであることがより好ましく、
200〜600nmであることがとくに好ましい。平均
粒子径が前記下限値未満では、塗料のレオロジー調整が
不充分となることがあり、また前記上限値をこえると、
貯蔵安定性が低下することがあるが、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がない。
【0117】また、前記(F−1)成分の量は、とくに
限定がないが、(A)成分と(B)成分との合計(固形
分)100部に対して50部以下、好ましくは40部以
下、さらに好ましくは30部以下であることが望まし
い。
【0118】たとえば、とくに、前記(F−1)成分を
配合し、100℃程度以上で塗料用硬化性組成物を焼付
けるばあいには、さらにアミノ樹脂(以下、(F−2)
成分ともいう)を配合することにより、硬化性や耐水性
を向上させることができる。
【0119】前記(F−2)成分としては、たとえばメ
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。
【0120】これらのなかでは、仕上がり外観および硬
化性の向上の点から、メラミン樹脂が好ましく用いられ
る。
【0121】さらに、前記(F−2)成分(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も用
いることができる。
【0122】(F−2)成分の具体例としては、たとえ
ば三井東圧化学(株)製のユーバン20SE、20SE
−60、ユーバン128、ユーバン220、ユーバン2
25、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28−60、ユーバン20HS、ユーバン202
8、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169、ユーバン2061などのイソブチル化メ
ラミン、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
303、サイメル232、サイメル370、サイメル3
25、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が、これらのな
かでは、サイメル235、サイメル238、サイメル1
158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。
【0123】また、前記(F−2)成分の量は、とくに
限定がないが、塗膜の耐酸性を考慮すると、(A)成分
と(B)成分との合計(固形分)100部に対して50
部以下、好ましくは40部以下、さらに好ましくは30
部以下であることが望ましい。
【0124】たとえば、とくに、前記(F−1)成分を
配合するばあいには、さらにイソシアナート樹脂および
/またはイソシアナート化合物(以下、(F−3)成分
ともいう)を配合することにより、硬化性や耐水性を向
上させることができる。
【0125】前記(F−3)成分としては、イソシアナ
ート基を1分子中に平均して2個以上有する樹脂や化合
物が好ましく、たとえばヘキサメチレンジイソシアナー
ト、2,4−トリレンジイソシアナート、2,6−トリ
レンジイソシアナート、ジフェニルメタン−4,4’−
ジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、ポリ
メチレンポリフェニルポリイソシアナート、そのビウレ
ット型、イソシアヌレート型、そのイソシアナート基が
アルコールなどでブロックされ、加熱によってブロック
剤が外れるブロック型などをあげることができる。
【0126】前記ブロック型としては、たとえば日本ポ
リウレタン工業(株)製のコロネート2512、250
7、2517、2539、ミリオネートMS−50;住
友バイエルウレタン(株)製のデスモジュールBL31
75、APステーブル、AP−2170ステーブル;旭
化成工業(株)製のデュラネートシリーズなどがあげら
れるが、これらに限定されるものではない。
【0127】また、前記(F−3)成分の量は、とくに
限定がないが、塗膜の黄変を考慮すると、(A)成分と
(B)成分との合計(固形分)100部に対して60部
以下、好ましくは50部以下、さらに好ましくは40部
以下であることが望ましい。
【0128】さらに、リコート密着性や、とくにエポキ
シ基が含まれるばあいに塗料用硬化性組成物の硬化性を
向上させるために、カルボキシル基を含有する樹脂およ
び/または化合物(以下、(F−4)成分ともいう)を
配合することができる。
【0129】前記(F−4)成分は、前記アクリルポリ
オールと同様に、アクリル酸、メタクリル酸などのカル
ボキシル基を含むビニル系モノマーと、その他の共重合
可能なビニル系モノマーとを共重合することによりうる
ことができる。
【0130】また、(F−4)成分は、カルボキシル基
を1分子中に少なくとも2個以上有することが硬化性な
どの点で好ましい。
【0131】(F−4)成分としては、たとえば、水酸
基を1分子中に2個以上、好ましくは2〜10個有する
ポリオールと酸無水物とをハーフエステル化させてえら
れる化合物(以下、カルボン酸オリゴマーという)が好
ましい。
【0132】前記カルボン酸オリゴマーを合成するため
の、水酸基を1分子中に2個以上有するポリオールとし
ては、たとえばエチレングリコール、1,2−プロパン
ジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジ
オール、1,4−ブタンジオール、1,2−ヘキサンジ
オール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタン
ジオール、1,10−デカンジオール、1,1,1−ト
リス(ヒドロキシメチル)エタン、水添ビスフェノール
A、1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、ペンタエリ
トリトール、グリセリン、ダイセル化学工業(株)製の
PGL−04などのポリグリセリン、グルコース、ペン
トース、トレオース、エリトロースなどの多価アルコー
ル類;これらの多価アルコール類とトリレンジイソシア
ナート、ジフェニルメタンジイソシアナート、ヘキサメ
チレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート
などのイソシアナート化合物とのアルコール過剰下での
付加体;これらの多価アルコール類とエチレングリコー
ルジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニル
エーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ペンタン
ジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニル
エーテル、1,4−シクロヘキサンジメタノールジビニ
ルエーテルなどのビニルエーテル化合物とのアルコール
過剰下での付加体、これらの多価アルコール類と、たと
えばKR−213、KR−9218(以下、信越化学工
業(株)製)などのアルコキシシリコーン化合物とのア
ルコール過剰下での縮合体などをあげることができる。
【0133】一方、これらのポリオールと反応させる酸
無水物としては、たとえばヘキサヒドロフタル無水酸、
無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水
マレイン酸、無水トリメリット酸などがあげられる。
【0134】また、これらの(F−4)成分中のカルボ
キシル基をビニルエーテルなどでブロックすることによ
り、塗料用硬化性組成物の貯蔵性が向上し、また粘度が
低下するために、ハイソリッド化も可能になる。
【0135】前記(F−4)成分の量は、とくに限定が
ないが、塗膜の耐水性を考慮すると、(A)成分と
(B)成分との合計(固形分)100部に対して50部
以下、好ましくは30部以下であることが望ましい。
【0136】本発明の塗料用硬化性組成物を製造する方
法にはとくに限定がなく、前記(A)成分、(B)成
分、(C)成分および(D)成分、ならびに必要に応じ
て(E)成分、(F−1)〜(F−4)成分などを、た
とえば溶剤類などとともに、適宜配合して混合すればよ
い。
【0137】前記溶剤類としては、とくに限定がなく、
本発明で用いる(A)成分、(B)成分、(C)成分、
(D)成分などの各成分のいずれをも溶解ないしは安定
に分散させうるものであればよい。かかる溶剤類の代表
例としては、たとえばトルエン、キシレン、シクロヘキ
サン、n−ヘキサン、オクタンなどの炭化水素系溶剤;
メタノール、エタノール、i−プロパノール、n−ブタ
ノール、i−ブタノール、sec−ブタノール、t−ブ
タノール、エチレングリコールモノアルキルエーテルな
どのアルコール系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸
ブチルなどのエステル系溶剤;アセトン、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンな
どのケトン系溶剤などの、前記(A)成分を調製する際
に用いられる溶剤などがあげられる。したがって、本発
明においては、(A)成分の重合時に用いられた溶剤を
そのまま用いることもできる。
【0138】このような溶剤類の使用量にはとくに限定
がないが、多すぎるばあいには、えられる塗料用硬化性
組成物のハイソリッド化が困難になり、またこれから形
成される塗膜にワキ(発泡現象)などの欠陥が生じやす
くなる傾向があるので、かかる溶剤類の量は、(A)成
分と(B)成分との合計(固形分)100部に対して1
50部以下、好ましくは125部以下、さらに好ましく
は100部以下であることが望ましい。
【0139】なお、前記溶剤類のなかでも、アルコール
系溶剤とともに脱水剤を併用すれば、塗料用硬化性組成
物の保存安定性に好結果を与える。
【0140】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;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;テトラエトキシシ
ラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラ
ンなどがあげられ、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。これらのなかでは、脱水効果の
点からオルト酢酸メチルが好ましい。
【0141】前記脱水剤は、(A)成分の重合時に加え
ておいてもよく、重合後に加えてもよく、また(B)成
分の合成時や、塗料用硬化性組成物を配合するときに加
えてもよい。このような脱水剤の使用量が多すぎるばあ
いには、えられる塗料用硬化性組成物から形成される塗
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、かかる脱水剤の量は、(A)成分と(B)成分と
の合計(固形分)100部に対して200部以下、好ま
しくは100部以下、さらに好ましくは50部以下であ
ることが望ましい。
【0142】さらに、たとえば本発明の塗料用硬化性組
成物をトップコートとして用いるばあいには、紫外線吸
収剤や光安定剤を配合することにより、とくにこれらを
併用することにより、塗膜の耐候性を一層向上させるこ
とができる。
【0143】前記紫外線吸収剤としては、従来公知のも
のを広く使用することができ、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、アセトフェノン系などの紫外線吸
収剤が好ましく用いられる。
【0144】前記光安定剤としても、従来公知のものを
広く使用することができ、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−t−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種以上を併用してもよい。
【0145】なお、紫外線吸収剤の配合量は、塗料用硬
化性組成物の固形分全量100部に対して、通常0.1
〜10部、好ましくは1〜5部であることが望ましい。
また光安定剤の配合量は、塗料用硬化性組成物の固形分
全量100部に対して、通常0.1〜10部、好ましく
は1〜5部であることが望ましい。
【0146】また、本発明の塗料用硬化性組成物をトッ
プコートクリアー塗料として用いるばあいには、用途に
応じて希釈剤、ハジキ防止剤、レベリング剤などの添加
剤;ニトロセルロース、セルロースアセテートブチレー
トなどの繊維素系化合物;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などの樹脂などを添加しても
よい。
【0147】本発明の塗料用硬化性組成物は低毒性であ
り、固形分濃度が約40〜80重量%のハイソリッドに
することができ、たとえばスプレーコーティングなどの
方法によって基材に塗装したのち、常温〜180℃程度
で加熱などすることにより硬化し、外観性、耐酸性、耐
擦傷性、耐衝撃性、耐汚染性などのバランスにすぐれた
硬化塗膜を形成しうる。
【0148】本発明の塗料用硬化性組成物は、自動車、
建築物内外装、産業機械、スチール製家具、プラスチッ
ク製品などの塗装に有用であり、とくに自動車用上塗り
塗料としてきわめて有用である。
【0149】つぎに、前記塗料用硬化性組成物を塗布し
てえられる本発明の塗装物について説明する。
【0150】本発明の塗装物は、前記したように、塗料
用硬化性組成物を、たとえば鋼板、ポリプロピレン、ポ
リカーボネート、ABS樹脂などのプラスチック、FR
Pなどの被塗装物に、適宜後述するような通常の方法に
て塗布して硬化させることによって、たとえば10〜5
0μm程度の厚さで形成することができるが、たとえば
以下のような例があげられる。
【0151】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し、つぎに、その
塗布面に本発明の塗料用硬化性組成物を主成分として含
有するトップコートクリアー塗料を塗布する。
【0152】前記のばあいにおいて、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)
にはとくに限定がなく、該ベースコートとしては、たと
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、スト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(セルロースアセ
テートブチレートなど)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
明の塗料用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、メタリック粉末および/または着色
顔料を含有せしめたものなどを用いることができる。
【0153】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、水性塗料などのいずれのタイプの塗
料であってもよい。
【0154】前記メタリック粉末および着色顔料にもと
くに限定がなく、従来慣用されているものを用いること
ができる。かかるメタリック粉末としては、たとえばア
ルミニウム粉末、銅粉末などがあげられ、さらに雲母粉
末を用いることもできる。また着色顔料としては、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種以上を併用してもよ
い。
【0155】なお、ベースコートに、前記紫外線吸収剤
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。
【0156】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、該塗料の塗膜とトップコートク
リアー塗料の塗膜との密着性を向上させるために、たと
えばアミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエト
キシシラン、3−アミノプロピルジエトキシシランなど
のアミノシラン系化合物を配合してもよい。
【0157】このばあいのアミノシラン系化合物の配合
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100部に対して、通常50部以下、好ましくは
20部以下であることが望ましい。
【0158】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
されてなるものである。該塗装物は、たとえば被塗装物
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
塗布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
布して加熱硬化させたのち、トップコートクリアー塗料
を塗布してさらに加熱硬化させる2コート2ベーク方式
などにより製造することができる。
【0159】また、本発明の塗料用硬化性組成物以外の
組成物からなるトップコートクリアー塗料を塗布して加
熱硬化させたのち、直接あるいは研磨したり、あるいは
プライマーやシーラーを塗布したのち、本発明の塗料用
硬化性組成物を主成分として含有したトップコートクリ
アー塗料を塗布してさらに加熱硬化させる3コート2ベ
ーク、あるいは3コート3ベーク方式などによっても製
造することができる。
【0160】トップコートクリアー塗料の塗布は、浸漬
方法、吹付け方法、刷毛塗り方法、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の従来から行なわれ
ている種々の方法により行なわれ、こののち、30℃以
上、好ましくは55〜350℃に塗布面を加熱して塗布
されたトップコートクリアー塗料を硬化させることがで
きる。
【0161】塗装物の塗膜の厚さは、用途によって異な
るので、一概には決定することができないが、メタリッ
ク粉末および/または着色顔料を含有する塗料から形成
される塗膜の厚さは、隠蔽性などの点から、10〜30
μm程度の範囲内であることが好ましく、またトップコ
ートクリアー塗料から形成される塗膜の厚さは、耐久性
などの点から、20〜50μm程度の範囲内であること
が好ましい。
【0162】さらに、本発明の塗料用硬化性組成物を着
色顔料とともに分散させたものを主成分とする塗料(顔
料分散塗料)を被塗装物に塗布し、塗装物を形成させる
こともできる。
【0163】このばあいの着色顔料としては、たとえば
酸化チタン、ベンガラ、カーボンブラックなどの無機顔
料があげられる。
【0164】前記塗装物をうる際の本発明の塗料用硬化
性組成物と着色顔料とは、ガラスビーズなどを用い、ペ
イントコンディショナーなどの分散装置で分散させるこ
とができる。また、まず本発明の塗料用硬化性組成物と
着色顔料とをあらかじめ分散させてから、本発明の塗料
用硬化性組成物をさらに混合してもよく、あるいは本発
明の塗料用硬化性組成物以外の組成物と着色顔料とをあ
らかじめ分散させてから、本発明の塗料用硬化性組成物
を混合してもよい。なお、このばあい、先に分散させる
本発明の塗料用硬化性組成物以外の組成物と、つぎに混
合する本発明の塗料用硬化性組成物との割合(他の組成
物/本発明の組成物(重量比))は、50/50以下、
好ましくは40/60以下、さらに好ましくは35/6
5以下であることが望ましい。
【0165】かくしてえられる顔料分散塗料は、たとえ
ば前記トップコートクリアー塗料のばあいと同様にして
塗装し、常温でまたは加熱することにより硬化させ、塗
装物とすることができる。
【0166】このように、本発明の塗料用硬化性組成物
は、ハイソリッドおよび低毒性であり、耐酸性、耐擦傷
性、外観性、耐衝撃性、耐候性、耐汚染性などのすぐれ
たバランスを呈し、たとえば自動車、産業機械、スチー
ル製家具、建築物内外装、プラスチック製品などに好適
に使用しうる。
【0167】したがって、前記塗料用硬化性組成物が用
いられた本発明の塗装物は、前記のごとき物性のバラン
スにすぐれたものである。
【0168】
【実施例】つぎに、本発明の塗料用硬化性組成物および
それを塗布してなる塗装物を実施例に基づいてさらに詳
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。
【0169】合成例1((A)成分((A)−1〜
(A)−4)の合成) チッ素ガス雰囲気下、表1に示す「原料2」の混合溶液
を105℃に加熱し、この中へ「原料1」の混合溶液を
5時間かけて等速で滴下した。つぎに、この中へ「原料
3」の混合溶液を1時間かけて等速で滴下した。これを
引き続き105℃で2時間撹拌したのち、室温まで冷却
した。最後に、「原料4」を加えて撹拌し、アクリル系
樹脂((A)成分((A)−1〜(A)−4))をえ
た。
【0170】えられた樹脂溶液の固形分濃度および
(A)成分の数平均分子量(ゲルパーミエーションクロ
マトグラフィー(東洋曹達(株)製、HLC−802
0)により測定)を調べた。これらの結果を、あわせて
表1に示す。
【0171】なお、表1中の略号は、以下に示すとおり
である。
【0172】A−174:γ−トリメトキシシリルプロ
ピルメタクリレート Y−9936:γ−トリエトキシシリルプロピルメタク
リレート AIBN:2,2′−アゾビスイソブチロニトリル V−59:2,2′−アゾビス(2−メチルブチロニト
リル) ソルベッソ100:芳香族炭化水素(エクソン化学
(株)製)
【0173】
【表1】
【0174】合成例2((B)成分(カーボナート基含
有(B)成分((B)−1)の合成) PLACCEL CD205HL(ダイセル化学工業(株)製のポリカー
ボナートジオール、水酸基価225mgKOH/g)450gとキ
シレン164gとの溶液の中へ、チッ素ガス雰囲気下、
3−イソシアナートプロピルトリメトキシシラン350
gを室温で1時間かけて滴下し、さらに室温で16時間
撹拌した。
【0175】えられた反応液の赤外線吸収スペクトルを
測定すると、2270cm-1のNCOに基づく吸収が消
失し、1540cm-1のウレタン結合に基づく吸収の生
成が認められた。つぎに、これにオルト酢酸メチル(以
下、MOAという)36gを加えて撹拌し、(B)成分
((B)−1)をえた。えられた(B)成分溶液の固形
分濃度は80重量%であり、数平均分子量は910であ
った。
【0176】合成例3((B)成分(カーボナート基含
有(B)成分((B)−2)の合成) PLACCEL CD208(ダイセル化学工業(株)製のポリカーボ
ナートジオール、水酸基価140mgKOH/g)520gとキシ
レン180gとの溶液の中へ、チッ素ガス雰囲気下、3
−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン280g
を40〜50℃で1時間かけて滴下し、さらに同じ温度
で4時間撹拌した。
【0177】合成例2と同様に、えられた反応液の赤外
線吸収スペクトルを測定すると、NCOに基づく吸収が
消失し、ウレタン結合に基づく吸収の生成が認められ
た。つぎに、これにMOA 20gを加えて撹拌し、
(B)成分((B)−2))をえた。えられた(B)成
分溶液の固形分濃度は80重量%であり、数平均分子量
は1295であった。
【0178】合成例4((B)成分(カーボナート基含
有(B)成分((B)−3)の合成) HEAC−1(ダイセル化学工業(株)製のカーボナート
含有アクリレート、水酸基価170mgKOH/g)330gとキ
シレン175gとの溶液の中へ、チッ素ガス雰囲気下、
3−イソシアナートプロピルトリメトキシシラン195
gを40〜50℃で30分間かけて滴下し、さらに同じ
温度で4時間撹拌した。つぎに、これに3−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン179gを40〜50℃で15
分間かけて滴下し、さらに同じ温度で2時間撹拌した。
こののち、シクロヘキシルイソシアナート118gを同
じ温度で1時間かけて滴下し、さらに同じ温度で2時間
撹拌した。
【0179】えられた反応液の赤外線吸収スペクトルを
測定すると、NCOに基づく吸収が消失し、1640c
-1のウレア結合に基づく吸収の生成が認められた。つ
ぎに、これにMOA 25gを加えて撹拌し、(B)成
分((B)−3))をえた。えられた(B)成分溶液の
固形分濃度は80重量%であり、数平均分子量は839
であった。
【0180】合成例5((B)成分(エステル基含有
(B)成分((B)−4)の合成) PLACCEL 205(ダイセル化学工業(株)製のポリカプロラ
クトンジオール、水酸基価212mgKOH/g)460gとキシ
レン164gとの溶液の中へ、チッ素ガス雰囲気下、3
−イソシアナートプロピルトリメトキシシラン340g
を室温で1時間かけて滴下し、さらに室温で16時間撹
拌した。
【0181】えられた反応液の赤外線吸収スペクトルを
測定すると、2270cm-1のNCOに基づく吸収が消
失し、1540cm-1のウレタン結合に基づく吸収の生
成が認められた。つぎに、これにMOA 36gを加え
て撹拌し、(B)成分((B)−4))をえた。えられ
た(B)成分溶液の固形分濃度は80重量%であり、数
平均分子量は939であった。
【0182】合成例6((B)成分(エステル基含有
(B)成分((B)−5)の合成) PLACCEL FA-4(ダイセル化学工業(株)製のポリカプロラ
クトン変性ヒドロキシエチルアクリレート、平均分子量
572)572gとキシレン238gとの溶液の中へ、
チッ素ガス雰囲気下、3−イソシアナートプロピルトリ
メトキシシラン205gを40〜50℃で30分間かけ
て滴下し、さらに同じ温度で4時間撹拌した。つぎに、
これに3−アミノプロピルトリメトキシシラン187g
を40〜50℃で15分間かけて滴下し、さらに同じ温
度で2時間撹拌した。こののち、シクロヘキシルイソシ
アナート118gを同じ温度で1時間かけて滴下し、さ
らに同じ温度で2時間撹拌した。
【0183】えられた反応液の赤外線吸収スペクトルを
測定すると、NCOに基づく吸収が消失し、1640c
-1のウレア結合に基づく吸収の生成が認められた。つ
ぎに、これにMOA 30gを加えて撹拌し、(B)成
分((B)−5)をえた。えられた(B)成分溶液の固
形分濃度は80重量%であり、数平均分子量は1080
であった。
【0184】合成例7((C)成分(シリコン化合物の
部分加水分解縮合物をさらに加水分解縮合した化合物
((C)−1))の合成) MS−56(三菱化学(株)製)、メタノール、蒸留水お
よびアンバーリスト15(ローム・アンド・ハース社
製)を、MS−56/メタノール/蒸留水/アンバーリ
スト15=100/25/0.5/2.5(重量比)で
混合して65℃で1時間撹拌し、(C)成分((C)−
1)をえた。えられた反応生成物の重量平均分子量は約
4000であった。
【0185】反応生成物を濾過し、これにMOA 3部
を加えた。
【0186】合成例8(カルボキシル基含有化合物
((F−4)成分)の合成) 攪拌機、温度計、還流機、チッ素ガス導入管および滴下
ロートを備えた反応器に、プロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテート110g、ペンタエリスリトー
ル35gおよびトリエチルアミン0.07gを仕込み、
チッ素ガスを導入しつつ120℃で15分間攪拌したの
ち、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸169gを15分
間かけて加えた。
【0187】こののち、この混合物を120℃で3時間
反応させ、赤外線吸収スペクトルを測定して1785c
-1の酸無水物基に基づく吸収が消失するのを確認し
た。えられた(F−4)成分溶液の固形分濃度は65重
量%であった。
【0188】実施例1〜19および比較例1〜6 表2〜表4に示す割合(固形分比)で各成分を配合し、
均一な組成となるように混合して塗料用硬化性組成物
(固形分濃度:40〜80重量%)をえた。各実施例お
よび比較例において、全樹脂固形分に対し、レベリング
剤(楠本化成(株)製のディスパロンL−1984−5
0)を0.4重量%加えた。この混合物をキシレンで希
釈してNo.4フォードカップで約20〜25秒の粘度
となるように調整し、トップコート用クリア塗料とし
た。
【0189】なお、表2〜表4中の略号は、以下に示す
とおりである。
【0190】(B)−6:(CH3O)3Si(CH2
10Si(OCH33 MS−56S:メチルシリケートの部分加水分解縮合物
(三菱化学(株)製、重量平均分子量:1700) MSi51:メチルシリケートの部分加水分解縮合物
(コルコート(株)製、重量平均分子量:470) (D)−1:ジオクチルホスフェート/1,8−ジアザ
ビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン=8/2(重
量比)の混合物 (D)−2:ジn−ブチルスズジラウレート (D)−3:NACURE5225(キングインダスト
リーズ社製、ドデシルベンゼンスルホン酸をアミンでブ
ロックしたもの(ドデシルベンスルホン酸のアミン
塩)) SH6018:シラノール含有オルガノポリシロキサン
(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製、数平均
分子量:1600) メラミン:サイメル235(三井サイテック(株)製、
メラミン樹脂) HMDI:ジイソシアン酸ヘキサメチレン Tinuvin384:(チバガイギー社製、紫外線吸収剤) Tinuvin292:(チバガイギー社製、紫外線吸収剤) Tinuvin400:(チバガイギー社製、紫外線吸収剤) Tinuvin123:(チバガイギー社製、光安定剤)
【0191】
【表2】
【0192】
【表3】
【0193】
【表4】
【0194】つぎに、脱脂およびリン酸化処理を行なっ
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、この試験片の表面上にベースコート
塗料(日本ペイント(株)製、スーパーラックF50、そ
れぞれ白色と黒色)を塗装した。
【0195】実施例1〜16および比較例1〜3の塗装
条件はつぎのとおりである。
【0196】まず、ベースコート塗料を塗装したのち、
5分間セッティングし、140℃で30分間焼付けた。
つぎに、#600サンドペーパーで水研磨した上に、前
記トップコート用クリア塗料を塗装した。これを5分間
セッティングし、70℃で30分間焼付けた。このの
ち、塗板を23℃、相対湿度55%で5日間養生し、表
面に硬化物(塗膜)をえた。
【0197】また、実施例17〜19および比較例4〜
6の塗装条件はつぎのとおりである。
【0198】まず、ベースコート塗料を塗装したのち、
10分間セッティングし、前記トップコート用クリアー
塗料(ただし、比較例6では市販のアクリルメラミン塗
料)をウェット・オン・ウェットで塗装した。これを1
0分間セッティングしたのち、140℃で30分間焼付
けて硬化物(塗膜)をえた。
【0199】形成さ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40μmで
あった。
【0200】つぎに、えられた塗膜の耐汚染性、耐擦傷
性、外観性、耐酸性、鉛筆硬度および耐衝撃性を以下の
方法にしたがって調べた。その結果を表5〜表7に示
す。
【0201】(イ)耐汚染性(白色ベースコート上) 暴露初期の塗膜について、L、a、b表色系で表わされ
る明度を色彩色差計(ミノルタ(株)製、CR−30
0)で測定したのち、神戸市兵庫区で7月〜9月のあい
だの3カ月間、南面45゜の条件で屋外暴露試験に供
し、同様にして明度を測定した。暴露後と暴露前との明
度差(ΔL値)を求め、耐汚染性の尺度とした。
【0202】なお、かかるΔL値が小さいほど耐汚染性
にすぐれることを示す。
【0203】(ロ)耐擦傷性(黒色ベースコート上) 塗膜が形成された試験片(15cm×5cm)を水平に
固定し、試験片上に研磨材(JIS 8種ロームが20
重量%、中性洗剤が0.2重量%、カーウォッシャー液
が8.8重量%および水が71重量%の混合物)を約
0.1g/cm2塗布したのち、水を毎分4リットル流
しながら、塗装面に回転するナイロンブラシを10秒間
当てた。この試験を25回繰返し、試験前後の塗膜表面
の20゜光沢を光沢計((株)村上色彩技術研究所製)
で測定し、次式に基づいて光沢保持率(%)を求めた。
【0204】光沢保持率(%)=(試験後の光沢値/試
験前の光沢値)×100 なお、かかる光沢保持率が大きいほど耐擦傷性にすぐれ
ることを示す。
【0205】(ハ)外観性(黒色ベースコート上) 塗膜の表面を目視にて観察し、艶および鮮映性を総合的
に評価した。
【0206】なお、表5〜7中の評価は、5:良好、
4:やや良好、3:普通、2:やや不良および1:不良
を示す。
【0207】(ニ)耐酸性(黒色ベースコート上) 0.5ccの40%硫酸水溶液を、ピペットを用いて塗
膜上に滴下し、乾燥機にて70℃で20分間加熱したの
ち、水で硫酸水溶液を洗い落とし、塗膜表面の変化の様
子を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価し
た。
【0208】 10点:試験前と比べてまったく変化がない。 9点:わずかに変化が認められる。 8点:円形の跡が残っている。 7点:変色または膨れがわずかに認められる。 6点:光沢の低下または変色がわずかに認められる。 5点:光沢の低下または変色が明らかに認められる。 4点:わずかな縮みまたは明らかな膨れが認められる。 3点:わずかなリフティング、または激しい縮みおよび
変色が認められる。 2点:リフティングが明らかに認められる。 1点:塗膜の溶解が認められる。
【0209】(ホ)鉛筆硬度(白色ベースコート上) JIS K 5400に記載の方法に準拠して調べた。
【0210】(ハ)耐衝撃性(黒色ベースコート上) 1/2インチ撃芯を用いて500g荷重で錘を落下さ
せ、塗膜に異常が認められない最高の高さ(cm)を求
めた。錘を落下させる高さは、5cmきざみとした。
【0211】なお、かかる値が大きいほど耐衝撃性にす
ぐれることを示す。
【0212】
【表5】
【0213】
【表6】
【0214】
【表7】
【0215】表5〜7に示された結果から、実施例1〜
19でえられた塗料から形成された塗膜は、塗装条件が
異なっていても、いずれも適度な硬度を有し、外観性、
耐酸性、耐擦傷性、耐衝撃性および耐汚染性に同時にす
ぐれ、これらの物性のバランスにすぐれたものであるこ
とがわかる。
【0216】
【発明の効果】本発明の塗料用硬化性組成物は、ハイソ
リッドおよび低毒性であり、外観性、耐酸性、耐擦傷
性、耐衝撃性、耐候性、耐汚染性などのバランスにすぐ
れた本発明の塗装物を与えることができる。
【0217】とくに、(B)成分としてカーボナート基
および/またはエステル基を1分子中に少なくとも1個
有する有機化合物を用いたばあいには、えられる塗膜が
耐擦傷性や耐衝撃性にさらにすぐれたものとなる。
【0218】また、重量平均分子量が350〜1000
0であるシリコン化合物の部分加水分解縮合物を用いた
ばあいには、えられる塗膜が耐汚染性にさらにすぐれた
ものとなる。
【0219】さらに、シラノール含有オルガノポリシロ
キサンを特定量用いたばあいには、よりハイソリッドと
なり、えられる塗膜が外観性にさらにすぐれたものとな
る。
【0220】したがって、本発明の塗料用硬化性組成物
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、プラスチック製品などに用いられる上塗り塗
料に好適に使用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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七丁目1722 −20

Claims (6)

    【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、主鎖の末端および/または側鎖に一般式
    (I): 【化1】 (式中、R1およびR2はそれぞれ独立して水素原子また
    は炭素数1〜10のアルキル基、アリール基およびアラ
    ルキル基から選ばれた1価の炭化水素基、aは0または
    1を示す)で表わされる加水分解性シリル基を1分子中
    に平均して少なくとも1個有し、数平均分子量が300
    0以上のビニル系共重合体20〜99重量%および
    (B)前記一般式(I)で表わされる加水分解性シリル
    基を1分子中に平均して少なくとも1個有し、数平均分
    子量が3000未満の有機化合物80〜1重量%と、
    (C)(C−1)一般式(II): 【化2】 (式中、R3およびR4はそれぞれ独立して水素原子また
    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)で表わされるシリコン化合物および/ま
    たは(C−2)該シリコン化合物の部分加水分解縮合物
    が(A)ビニル系共重合体と(B)有機化合物との合計
    100重量部に対して0.1〜50重量部と、(D)硬
    化触媒が(A)ビニル系共重合体と(B)有機化合物と
    の合計100重量部に対して10重量部以下とからなる
    塗料用硬化性組成物。
  2. 【請求項2】 (B)有機化合物が式: 【化3】 で表わされるカーボナート基および/またはエステル基
    を1分子中に少なくとも1個有する有機化合物である請
    求項1記載の塗料用硬化性組成物。
  3. 【請求項3】 (C−2)シリコン化合物の部分加水分
    解縮合物が重量平均分子量が350〜10000のもの
    である請求項1または2記載の塗料用硬化性組成物。
  4. 【請求項4】 (E)シラノール基を1分子中に平均し
    て少なくとも1個有するシラノール含有オルガノポリシ
    ロキサンを(A)ビニル系共重合体と(B)有機化合物
    との合計100重量部に対して20重量部以下配合して
    なる請求項1、2または3記載の塗料用硬化性組成物。
  5. 【請求項5】 請求項1、2、3または4記載の塗料用
    硬化性組成物を塗布してなる塗装物。
  6. 【請求項6】 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、トップコー
    トクリアー塗料が請求項1、2、3または4記載の塗料
    用硬化性組成物を主成分として含有したものである塗装
    物。
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