JPH11124538A - 塗料組成物およびその塗装法 - Google Patents

塗料組成物およびその塗装法

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JPH11124538A
JPH11124538A JP30504897A JP30504897A JPH11124538A JP H11124538 A JPH11124538 A JP H11124538A JP 30504897 A JP30504897 A JP 30504897A JP 30504897 A JP30504897 A JP 30504897A JP H11124538 A JPH11124538 A JP H11124538A
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coating
paint
organic solvent
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JP30504897A
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English (en)
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Seiji Wada
誠司 和田
Satoshi Ikushima
聡 生島
Hideo Sukai
英生 須貝
Akihiko Aida
陽彦 会田
Yasumasa Okumura
保正 奥村
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Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 平滑な塗面を形成しかつ垂直面などにおいて
タレにくく、さらに、塗膜が60℃以上の高温に晒され
ても軟化せず、耐汚染性にすぐれ、しかも付着した汚染
物質を容易に除去することができる塗膜を形成すること
ができる塗料組成物およびその塗装法を提供する。 【解決手段】 本発明は、(A)1分子中に脂環式エポ
キシ基を2個以上有する数平均分子量が2000未満の
化合物、(B)数平均分子量が2000〜50000、
水酸基価が10〜150mgKOH/gおよびエポキシ
当量が220以下であるエポキシ基含有アクリル樹脂、
(C)熱潜在性カチオン重合性触媒、および(D)ゲル
化重合体微粒子を含んでなり、(A)成分のエポキシ基
対(B)成分のエポキシ基のモル比が1:1〜1:0.
05であることを特徴とする熱硬化性有機溶剤系塗料;
並びに被塗物に少なくとも1種の着色塗料および少なく
とも1種のクリヤー塗料を順次塗装して複層塗膜を形成
する方法において、最上層に塗装するクリヤ−塗料とし
て上記の熱硬化性有機溶剤系塗料を使用することを特徴
とする塗装法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、平滑な塗面を形成
しかつ垂直面などにおいてタレにくく、さらに、塗膜が
60℃以上の高温に晒されても軟化せず、耐汚染性にす
ぐれ、しかも付着した汚染物質を容易に除去することが
可能な塗膜を形成することができる塗料組成物およびそ
の塗装法に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】自動車外板の上塗塗料(特に
クリヤ−塗料)としては、一般に、水酸基含有アクリル
樹脂とメラミン樹脂とを主成分とする有機溶剤系塗料が
使用されている。この塗料の塗膜は耐候性および仕上り
外観などは良好であるが、近年クロ−ズアップされた
「耐酸性雨性」が十分でないという課題を有している。
この耐酸性雨性を改良した上塗塗料として、メラミン樹
脂を使用しない、カルボキシル基含有樹脂とエポキシ基
含有樹脂とを主成分とする有機溶剤系塗料(通称、酸エ
ポキシ型塗料)が提案された。この酸エポキシ型塗料の
硬化塗膜は、耐候性および仕上り外観にすぐれ、しかも
耐酸性も良好であるが、耐汚染性に劣り、付着した汚染
物質を痕跡なく除去することが困難であるという課題を
有していることが判明した。
【0003】自動車外板の上塗塗膜は、汚染物質(例え
ば、鳥糞、花粉、虫の死骸など)、鉄粉、砂泥、排気ス
ス(カ−ボン、パラフィンなど)が付着したり、浸み込
んだり、めりこんだりして汚染しやすい。例えば、塗膜
に付着した鳥糞は乾燥固化の際に凝縮するが、それに伴
って塗膜面もちぢんでその部分の光沢や鮮映性などの外
観が低下し、また、花粉や虫の死骸などは雨などで濡れ
るとたんぱく質やアミノ酸などが溶出し、これが塗膜に
浸み込んで汚染源になる可能性がある。また、鉄粉、砂
泥、排気ススなどは塗膜に付着またはめりこんだりして
汚染源になる。一方、自動車外板部は屋外放置すると、
太陽熱により60℃以上になることがあり、かかる高温
では上塗塗膜が軟化して、これらの汚染がさらに促進さ
れやすくなる。
【0004】このようにして塗膜が汚染されると、単に
拭き取ったりまたは洗剤やワックスなどを使用しても除
去することができず、美観性を損ねることになる。
【0005】また、上記の酸エポキシ型塗料などの塗料
には、塗料の流動性をコントロールし、平滑な塗面を形
成するとともに、垂直面での塗料のタレを起こし難くす
るための流動性調整剤として、例えば、エロジル、ベン
トンなどの無機系添加剤;ポリアミド化合物、ジイソシ
アネート化合物とモノ1級アミンとの反応によって得ら
れるジウレア化合物などが配合されることがある。しか
し、これらの流動調整剤を配合すると、塗料のタレ防止
性は向上するが、塗面の光沢が低下したり、他の塗膜と
の層間密着性、塗膜耐水性、長期ばくろによる塗膜の耐
ワレ性などが低下するという問題がある。
【0006】かくして、本発明の主たる目的は、自動車
用上塗塗料として用いられている従来の有機溶剤系塗料
(例えば、水酸基含有アクリル樹脂とメラミン樹脂とを
主成分とする有機溶剤系塗料、酸エポキシ型塗料など)
と比較して、耐候性、仕上り外観、耐酸性などが同等ま
たはそれ以上であり、しかも耐汚染性が良好な塗膜を形
成することのできる新規な有機溶剤系塗料を提供するこ
とである。
【0007】本発明のもう1つの目的は、塗面平滑性に
すぐれ、垂直面に塗装してもタレにくく、光沢、他の塗
膜との層間密着性、耐水性、長期ばくろによる耐ワレ性
などが良好な塗膜を形成することができる新規な有機溶
剤系塗料を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)1分子
中に脂環式エポキシ基を2個以上有する数平均分子量が
2000未満の化合物、(B)数平均分子量が2000
〜50000、水酸基価が10〜150mgKOH/g
およびエポキシ当量が220以下であるエポキシ基含有
アクリル樹脂、(C)熱潜在性カチオン重合性触媒、お
よび(D)ゲル化重合体微粒子を含んでなり、(A)成
分のエポキシ基対(B)成分のエポキシ基のモル比が
1:1〜1:0.05であることを特徴とする熱硬化性
有機溶剤系塗料を提供するものである。
【0009】本発明はまた、被塗物に少なくとも1種の
着色塗料および少なくとも1種のクリヤ−塗料を順次塗
装して複層塗膜を形成する方法において、最上層に塗装
するクリヤ−塗料として上記の熱硬化性有機溶剤系塗料
を使用することを特徴とする塗装法を提供するものであ
る。
【0010】本発明により提供される熱硬化性有機溶剤
系塗料を用いれば、60℃以上の高温に晒されても軟化
することがなく、汚染物質が浸み込んだりめりこんだり
することがなく、汚染物質が付着しても容易に除去する
ことができ、耐汚染性が極めて優れており、しかも耐候
性、仕上り外観、耐酸性などにも優れている塗膜を形成
することができる。
【0011】また、本発明の熱硬化性有機溶剤系塗料を
用いれば、塗面平滑性にすぐれ、垂直面に塗装してもタ
レにくく、しかも光沢、他の塗膜との層間密着性、耐水
性、長期ばくろによる耐ワレ性などのすぐれた塗膜を形
成することができる。
【0012】さらに、本発明の熱硬化性有機溶剤系塗料
を用いれば、ツーコン硬度(20℃)が15以上および
破断応力が500kg/cm2以上である硬化塗膜を容
易に形成することができ、これらの特性値を有する塗膜
は、従来の塗料に比べて硬質かつ強靭であり、しかも6
0℃以上の高温に晒されても軟化することがなく、汚染
物質が浸み込んだり、めりこんだりすることがなく、汚
染物質が付着しても容易に除去することができ、塗膜の
耐汚染性を顕著に改善することができる。 本明細書に
おいて「ツーコン硬度(20℃)」は、塗料をガラス板
に硬化塗膜で30μmになるように塗装し、所定の条
件、例えば140℃で30分間加熱硬化した塗膜を、2
0℃において、American Chain & Cable Company 製の
TUKON microhardness tester にて測定した時の値であ
り、その数値が大きいほど硬質であることを意味する。
前述した如き既知の熱硬化性塗料によって形成される硬
化塗膜のツーコン硬度は通常5〜10程度であるから、
本発明の塗料によって形成することができるツーコン硬
度20℃)が15以上の硬化塗膜がいかに硬質であるか
が理解されよう。
【0013】また、「破断応力」は、塗料をガラス板に
硬化塗膜で30μmになるように塗装し、所定の条件、
例えば140℃で30分間加熱硬化し、ガラス板から剥
離した塗膜を、20℃において、オリエンテックコーポ
レーション製のテンシロンメーターを用いて測定したと
きの値であり、その数値が大きいほど塗膜強度が高いこ
とを示す。既知の熱硬化性塗料によって形成される塗膜
の破断応力は通常300〜500kg/cm2程度であ
るから、本発明の塗料を用いて形成されうる破断応力が
500kg/cm2以上の塗膜は、既知の熱硬化性塗料
を用いて形成される塗膜よりも破断応力が高く、強靭で
ある。
【0014】以下、本発明の塗料及び塗装法についてさ
らに詳細に説明する。
【0015】(A)成分:脂環式エポキシ基含有化合物 本発明の塗料において(A)成分として用いられる脂環
式エポキシ基含有化合物は、1分子中に脂環式エポキシ
基を2個以上有する数平均分子量が2000未満の化合
物である。ここで「脂環式エポキシ基」は、脂環式炭化
水素の環を構成する2個の隣接炭素原子と1個の酸素原
子により形成されるオキシラン環(2個の炭素原子と1
個の酸素原子とで構成される3員環)であり、上記の脂
環式炭化水素は、通常3〜12個、好ましくは5〜6個
の環炭素原子を有することができる。
【0016】(A)成分は、かかる脂環式エポキシ基を
1分子中に2個以上、好ましくは2〜3個有し、かつ数
平均分子量が2000未満、好ましくは100〜150
0の化合物である。また、(A)成分は、一般に50〜
500、特に100〜300のエポキシ当量を有するこ
とが好ましい。
【0017】かかる(A)成分としては、例えば、ジシ
クロペンタジエンジオキサイド、ビス(2,3−エポキ
シシクロペンチル)エ−テル、エポキシシクロヘキセン
カルボン酸エチレングリコ−ルジエステル、ビス(3,
4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペ−ト、ビス
(4,5−エポキシ−2−メチルシクロヘキシルメチ
ル)アジペ−ト、エチレングリコ−ル−ビス(3,4−
エポキシシクロヘキサンカルボキシレ−ト)、3′,
4′−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキ
シシクロヘキサンカルボキシレ−ト、3,4−エポキシ
−6−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ
−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレ−ト、1,
2,5,6−ジエポキシ−4,7−メタノペルヒドロイ
ンデン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−
3′,4′−エポキシ−1,3−ジオキサン−5−スピ
ロシクロヘキサン、1,2−エチレンジオキシ−ビス
(3,4−エポキシシクロヘキシルメタン)、ジ−2,
3−エポキシシクロペンチルエ−テル、4′,5′−エ
ポキシ−2′−メチルシクロヘキシルメチル−4,5−
エポキシ−2−メチルシクロヘキサンカルボキシレ−ト
などがあげられる。
【0018】(B)成分:エポキシ基含有アクリル樹脂 本発明の塗料において(B)成分として用いられるエポ
キシ基含有アクリル樹脂は、数平均分子量が2000〜
50000、水酸基価が10〜150mgKOH/gお
よびエポキシ当量が220以下であるエポキシ基含有ア
クリル樹脂である。
【0019】(B)成分のアクリル樹脂が有する「エポ
キシ基」としては、上記脂環式エポキシ基およびグリシ
ジル(メタ)アクリレ−トに由来するエポキシ基が特に
好適であるが、その他に、脂環式炭化水素の環を構成す
る1個の炭素原子とオキシラン環を構成する1個の炭素
原子が共通しているスピロ型のエポキシ基なども包含さ
れる。
【0020】かかる(B)成分は、例えば、エポキシ基
含有重合性モノマ−(B−1)、水酸基含有重合性モノ
マ−(B−2)およびアクリル系重合性モノマ−(B−
3)を必須成分とし、さらに必要に応じて他の重合性モ
ノマ−(B−4)を使用し、それらを共重合することに
より得られる。
【0021】エポキシ基含有重合性モノマ−(B−1)
は、1分子中にエポキシ基および重合性不飽和二重結合
をそれぞれ少なくとも1個づつ有する化合物であり、具
体的には例えば、グリシジル(メタ)アクリレ−ト、メ
チルグリシジル(メタ)アクリレ−ト、アリルグリシジ
ルエ−テル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル
(メタ)アクリレ−ト、2−(1,2−エポキシ−4,
7−メタノペルヒドロインデン−5(6)−イル)オキ
シエチル(メタ)アクリレ−ト、5,6−エポキシ−
4,7−メタノペルヒドロインデン−2−イル−(メ
タ)アクリレ−ト、1,2−エポキシ−4,7−メタノ
ペルヒドロインデン−5−イル−(メタ)アクリレ−
ト、2,3−エポキシシクロペンテニル(メタ)アクリ
レ−ト、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル化ポリ
カプロラクトンの(メタ)アクリレ−ト、アクリル酸ま
たはメタクリル酸と前記(A)成分との等当量反応生成
物、下記一般式で示される化合物などがあげられる。
【0022】
【化1】
【0023】
【化2】
【0024】上記式中、R1は同一もしくは異なって水
素原子又はメチル基を示し、R2は同一もしくは異なっ
てC1〜8の炭化水素基を示し、R3は同一もしくは異な
ってC1〜20の炭化水素基を示し、wは0〜10の整数
を示す。
【0025】水酸基含有重合性モノマ−(B−2)は、
1分子中に水酸基および重合性不飽和二重結合をそれぞ
れ少なくとも1個づつ有する化合物であり、具体的には
例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、ヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、ヒドロキシブチ
ル(メタ)アクリレ−トなどのアクリル酸またはメタク
リル酸と炭素数2〜10の2価アルコ−ル(グリコ−
ル)とのモノエステル化物;ポリエチレングリコ−ル、
ポリプロピレングリコ−ル、ポリブチレングリコ−ルな
どのポリエ−テルポリオ−ルとアクリル酸またはメタク
リル酸とのモノエステル化物などがあげられる。
【0026】アクリル系重合性モノマ−(B−3)に
は、アクリル酸またはメタクリル酸と炭素数1〜24の
1価脂肪族または脂環式アルコ−ルとのエステル化物が
包含され、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メ
タ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、
(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシ
ル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)
アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メ
タ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸シクロヘ
キシルなどがあげられ、これらモノマーはそれぞれ単独
で使用することができまたは2種以上併用することもで
きる。
【0027】他の重合性モノマ−(B−4)は、1分子
中に1個もしくはそれ以上の重合性不飽和二重結合を有
する化合物であり、具体的には下記のモノマ−を例示す
ることができる。
【0028】i)アクリル酸、メタクリル酸、クロトン
酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボキ
シ基含有重合性モノマ−、 ii)N−メチロ−ル(メタ)アクリルアミド、N−メ
トキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメ
チル(メタ)アクリルアミドなどのアミド系重合性モノ
マ−、 iii)エチルビニルエ−テル、プロピルビニルエ−テ
ル、ブチルビニルエ−テル、ヘキシルビニルエ−テル、
シクロペンチルビニルエ−テル、シクロヘキシルビニル
エ−テル、フェニルビニルエ−テル、ベンジルビニルエ
−テル、アリルグリシジルエ−テルなどのビニルエ−テ
ル、 iv)酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、エチレン、プ
ロピレン、塩化ビニル、スチレン、α−メチルスチレ
ン、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレ−
ト、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレ−
ト、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリ
ル、ビニルピロリドンなど。
【0029】(B)成分は、上記のモノマ−(B−
1)、(B−2)および(B−3)を必須成分とし、さ
らに必要に応じて(B−4)を使用し、これらを例え
ば、ラジカル重合触媒の存在下に通常の方法により溶液
重合することによって調製することができる。
【0030】これらの各モノマ−の構成比率は、水酸基
価が10〜150mgKOH/g、好ましくは20〜1
20mgKOH/g、エポキシ当量が220以下、好ま
しくは100〜220の範囲内になるように選択するこ
とができる。
【0031】また、生成する(B)成分は数平均分子量
は2000〜50000、特に3000〜20000の
範囲内にあることが好ましい。
【0032】本発明の塗料において、(A)成分と
(B)成分は、該両成分中のエポキシ基のモル比が
(A)成分:(B)成分=1:1〜1:0.05、好ま
しくは1:0.8〜1:0.2の範囲内となるようにし
て配合することができる。
【0033】また、(A)成分と(B)成分は、これら
両成分の合計の平均エポキシ当量が300以下、特に1
50〜280の範囲内となるようにして配合することが
好ましい。
【0034】(C)成分:熱潜在性カチオン重合性触媒 本発明の塗料は、上記(A)成分と(B)成分に加え、
さらに(C)カチオン重合性触媒を含有する。カチオン
重合性触媒(C)は、常温では不活性であるが加熱して
臨界温度に達すると開裂してカチオンを発生し、カチオ
ン重合を開始させる化合物であって、例えば、SbF6
−、SbF4−、AsF6−、PF6−などを陰イオン成
分とする窒素、イオウ、リンまたはヨ−ドのオニウム塩
が包含される。具体的には、以下に例示する化合物が好
適である。
【0035】i)4級アンモニウム塩型化合物:例え
ば、N,N−ジメチル−N−ベンジルアニリニウム六フ
ッ化アンチモン、N,N−ジエチル−N−ベンジルアニ
リニウム四フッ化ホウ素、N,N−ジメチル−N−ベン
ジルピリジニウム六フッ化アンチモン、N,N−ジエチ
ル−N−ベンジルピリジニウムトリフルオロメタンスル
ホン酸、N,N−ジメチル−N−(4−メトキシベンジ
ル)ピリジニウム六フッ化アンチモン、N,N−ジエチ
ル−N−(4−メトキシベンジル)ピリジニウム六フッ
化アンチモン、N,N−ジエチル−N−(4−メトキシ
ベンジル)トルイジニウム六フッ化アンチモン、N,N
−ジメチル−N−(4−メトキシベンジル)トルイジニ
ウム六フッ化アンチモンなど、 ii)スルホニウム塩型化合物:例えば、トリフェニル
スルホニウム四フッ化ホウ素、トリフェニルスルホニウ
ム六フッ化アンチモン、トリフェニルスルホニウム六フ
ッ化ヒ素、アデカCP−66(旭電化工業製)、アデカ
CP−77(旭電化工業製)、トリ(4−メトキシフェ
ニル)スルホニウム六フッ化ヒ素、ジフェニル(4−フ
ェニルチオフェニル)スルホニウム六フッ化ヒ素など、 iii)ホスホニウム塩型化合物:例えば、エチルトリ
フェニルホスホニウム六フッ化アンチモン、テトラブチ
ルホスホニウム六フッ化アンチモンなど、 iv)ヨ−ドニウム塩型化合物:例えば、ジフェニルヨ
−ドニウム六フッ化ヒ素、ジ−4−クロロフェニルヨ−
ドニウム六フッ化ヒ素、ジ−4−ブロムフェニルヨ−ド
ニウム六フッ化ヒ素、ジ−p−トリルヨ−ドニウム六フ
ッ化ヒ素、フェニル(4−メトキシフェニル)ヨ−ドニ
ウム六フッ化ヒ素など。
【0036】これらのカチオン重合性触媒(C)は、臨
界温度(例えば、約100〜約180℃、好ましくは約
120〜約160℃)で10〜40分程度加熱すると開
裂してカチオンを発生し、(A)成分の脂環式エポキシ
基および(B)成分の水酸基、エポキシ基の相互間での
カチオン重合を開始させ、該両成分が架橋反応し三次元
的に硬化するのを促進する機能を有する。
【0037】カチオン重合性触媒(C)の配合量は特に
制限されないが、一般には、上記(A)成分と(B)成
分との合計固形分100重量部あたり、0.05〜10
重量部、特に0.5〜5重量部の範囲内が適している。
【0038】(D)成分:ゲル化重合体微粒子 本発明の塗料には、以上に述べた(A)〜(C)成分に
加えて、さらに流動調整剤としてゲル化重合体微粒子が
配合される。使用しうるゲル化重合体微粒子としては、
具体的には例えば、(D−1) 分子内に少くとも2個
のラジカル重合可能な不飽和基を含有する重合性モノマ
ーと、(D−2) モノマー(D−1)以外のラジカル
重合性不飽和モノマーを分子内にアリル基を含有する反
応性乳化剤の存在下で乳化重合せしめることにより得ら
れるゲル化重合体微粒子があげられる。
【0039】上記重合性モノマー(D−1)には、多価
アルコールの重合性不飽和モノカルボン酸エステル、多
塩基酸の重合性不飽和アルコールエステル及び2個以上
のビニル基で置換された芳香族化合物などが包含され
る。それらの具体例としては、エチレングリコールジア
クリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ト
リエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレ
ングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリ
コールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリ
アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレ
ート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ネオペ
ンチルグリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジ
オールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリ
レート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペン
タエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリ
トールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメ
タクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレ
ート、グリセロールジメタクリレート、グリセロールジ
アクリレート、グリセロールアリロキシジメタアクリレ
ート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタンジアク
リレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタント
リアクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエ
タンジメタクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメ
チルエタントリメタクリレート、1,1,1−トリスヒド
ロキシメチルプロパンジアクリレート、1,1,1−トリ
スヒドロキシメチルプロパントリアクリレート、1,1,
1−トリスヒドロキシメチルプロパンジメタクリレー
ト、1,1,1−トリスヒドロキシメチルプロパントリメ
タクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイ
ソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリル
テレフタレート、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼ
ンなどがあげられる。
【0040】前記ラジカル重合性不飽和モノマー(D−
2)はゲル微粒子重合体を構成する残りの成分であり、
以下のグループに属するものを例示することができる。
【0041】I) カルボキシル基含有単量体、例え
ば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン
酸、マレイン酸、フマル酸など。
【0042】II) ヒドロキシル基含有単量体、例え
ば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチ
ル(メタ)アクリレート、アリルアルコール、メタアリ
ルアルコールなど。
【0043】III) 含窒素アルキル(メタ)アクリ
レート、例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリ
レートなど。
【0044】IV) 重合性アミド、例えば、アクリル
酸アミド、メタクリル酸アミド、N,N−ジメチルアク
リル酸アミド、N,N−ジメチルアミノプロピル酸アミ
ドなど。
【0045】V) 重合性ニトリル、例えば、アクリル
ニトリル、メタクリルニトリルなど。
【0046】VI) アルキル(メタ)アクリレート、
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、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−
エチルヘキシル(メタ)アクリレートなど。
【0047】VII) 重合性グリシジル化合物、例え
ば、グリシジル(メタ)アクリレートなど。
【0048】VIII) 重合性芳香族化合物、例え
ば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、
t−ブチルスチレンなど。
【0049】IX) α−オレフィン、例えば、エチレ
ン、プロピレンなど。
【0050】X) ビニル化合物、例えば、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニルなど。
【0051】XI) ジエン化合物、例えば、ブタジエ
ン、イソプレンなど。
【0052】XII) 加水分解性アルコキシシラン基
含有単量体、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエ
トキシ)シラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメ
トキシシラン、ビニルトリアセトオキシシランなど。
【0053】これらのモノマー(D−2)は、所望の特
性に応じて適宜選択され、それぞれ単独で用いてもよ
く、あるいは2種またはそれ以上を組み合わせて使用す
ることもできる。
【0054】ゲル化重合体微粒子(D)を構成する前記
モノマー(D−1)および(D−2)の配合割合は、厳
密に制限されるものではなく、望まれる特性に応じて広
い範囲にわたって変えることができるが、一般には モノマー(D−1):1〜99重量%、好ましくは3〜
20重量% モノマー(D−2):1〜99重量%、好ましくは80
〜97重量% の範囲内とすることができる。
【0055】モノマー(D−1)および(D−2)の乳
化重合に用いる分子内にアリル基を含有する反応性乳化
剤としては、例えば以下のグループに属するものをあげ
ることができる。
【0056】1) アリル基含有アニオン性反応性乳化
代表的なものとして下記の一般式または
【0057】
【化3】
【0058】式中、R4は水素またはメチル基を表わ
し、R5は炭化水素基または置換基を有する炭化水素基
またはオキシアルキレン基を含む有機基を表わし、Aは
炭素数2〜4のアルキレン基または置換されたアルキレ
ン基を表わし、nは0または正の数であり、Mはアルカ
リまたはアルカリ土類金属、アンモニウム、有機アミン
塩基または有機第四級アンモニウム塩基などを意味し、
mはMの原子価またはイオン価である、で示されるスル
ホン酸塩;下記一般式または
【0059】
【化4】
【0060】式中、R6は置換基を有してもよい炭化水
素基、フェニル基、アミノ基又はカルボン酸残基を表わ
し、R7は水素原子またはメチル基を表わし、Aは炭素
数2〜4のアルキレン基を表わし、nは0〜100の正
の数であり、Mは1価または2価の陽イオンを表わし、
mはMのイオン価を表わす、で示されスルホコハク酸ジ
エステル塩;下記一般式
【0061】
【化5】
【0062】式中、R8は炭素数4〜18のアルキル
基、アルケニル基またはアラルキル基を表わし、R9
水素または炭素数4〜18のアルキル基、アルケニル基
またはアラルキル基を表わし、Aは炭素数2〜4のアル
キレン基または置換アルキレン基を表わし、nは2〜2
00の整数であり、Mはアルカリ金属原子、NH4、ア
ルカノールアミン残基を表わす、で示される化合物など
があげられる。これらはそれ自体既知のものであり(例
えば特公昭49−46291号公報、特開昭58−20
3960号公報、特開昭62−221431号公報、特
開昭63−23725号公報など参照。)、エレミノー
ルJS−2(商品名三洋化成工業株式会社製)、ラテム
ルSシリーズ(商品名、花王株式会社製)、アクアロン
HSシリーズ(商品名、第一工業製薬株式会社製)など
として市販されている。
【0063】2) アリル基含有カチオン性反応性乳化
代表的なものとして下記一般式
【0064】
【化6】
【0065】式中、R10は置換基を有してもよい炭素数
8〜22の炭化水素基を表わし、R11およびR12は炭素
数1〜3のアルキル基を表わし、R13は水素原子または
メチル基を表わし、X-は1価の陰イオンを表わす、で
示される第四級アンモニウム塩を有する反応性乳化剤が
挙げられる。このものはそれ自体既知であり(特開昭6
0−78947号公報参照)、例えばラテムルK−18
0(商品名、花王株式会社製)として市販されている。
【0066】3) アリル基含有非イオン性反応性乳化
代表的なものとして下記一般式
【0067】
【化7】
【0068】式中、R14は炭素数4〜18のアルキル
基、アルケニル基またはアラルキル基を表わし、R15
水素原子または炭素数4〜18のアラルキル基、アルケ
ニル基もしくはアラルキル基を表わし、Aは炭素数2〜
4のアルキレン基もしくは置換アルキレン基を表わし、
nは2〜200の整数である、で示される化合物が挙げ
られる。このものはそれ自体既知であり(特開昭62−
100502号公報参照)、例えばH−3355N(商
品名、第一工業製薬製)として市販されている。
【0069】上記乳化重合においては比較的低反応性の
基であるアリル基を含有する反応性乳化剤であれば、上
記アニオン性、カチオン性、非イオン性のいずれの反応
性乳化剤も前記代表例として例示したものに限定される
ことなく広く使用することができるが、重合中徐々に重
合体に取り込まれていく反応性乳化剤が適している。非
イオン性反応性乳化剤は、場合によりアニオン性反応性
乳化剤またはカチオン性反応乳化剤と任意の割合で混合
して使用することができ、その混合比率は所望の特性に
応じて適宜選択される。
【0070】反応性乳化剤の使用量は、単独で使用する
場合も、また、アニオン性反応性乳化剤と非イオン性反
応性乳化剤の混合物またはカチオン性反応性乳化剤と非
イオン性反応性乳化剤の混合物として使用する場合も、
全量で、通常ゲル化微粒子重合体を形成するモノマー
(D−1)とモノマー(D−2)との合計100重量部
に対して一般に0.1〜30重量部、好ましくは0.5〜
5重量部の範囲内とするのが適当である。
【0071】上記乳化重合に用いる重合開始剤として
は、下記一般式
【0072】
【化8】
【0073】式中、Xは炭素原子数2〜12個の直鎖ま
たは分枝鎖アルキレン基を表わす、または
【0074】
【化9】
【0075】式中、X1、X2及びX3は少くとも1個が
水酸基であり、残りは水素である、で示される水溶性ア
ゾアミド化合物が特に適している。これらのものはそれ
自体既知であり(特開昭61−218618号公報、特
開昭61−63643号公報参照)、例えばVAシリー
ズ(商品名、和光純薬工業株式会社製)として市販され
ている。重合開始剤の使用量は、一般的に、ゲル化微粒
子重合体を形成するモノマー(D−1)とモノマー(D
−2)との合計100重量部に対して0.1〜1.5重量
部の範囲内が適している。
【0076】上記モノマー(D−1)とモノマー(D−
2)の共重合は、アクリル共重合体を製造するためのそ
れ自体既知の方法である乳化重合法によって行なうこと
ができる。例えば、上記のモノマー混合物を水媒体中で
アリル基を含有する反応性乳化剤及び水溶性アゾアミド
化合物重合開始剤の存在下に、通常約50〜100℃、
好ましくは80〜95℃の反応温度において約1〜約2
0時間反応を続けることにより行なうことができる。
【0077】乳化重合によって得られるゲル化重合体微
粒子の水分散液は、総重量に基づいて通常、約10〜約
40重量%の樹脂固形分含有を有する。水分散液中のゲ
ル化重合体微粒子の粒径は一般に500nm以下、好ま
しくは10〜300nm、より好ましくは50〜100
nmの範囲内である。粒径の調整は分子内にアリル基を
含有する反応性乳化剤の種類や量を調整することによっ
て行なうことができ、容易に所望の範囲の粒径を有する
ゲル化重合体微粒子を得ることができる。
【0078】本発明の塗料では、上記のようにして得ら
れるゲル化重合体微粒子(D)は、水分散液の状態で適
用(配合)できるが、水分を除去して粉末状重合体とし
て又は該重合体を有機溶剤中に分散させた分散液として
上記(A)〜(C)成分と混合することが好ましい。
【0079】粉末状の重合体(D)は、例えば水分散液
中の水分をスプレードライ方式や乾燥機などで揮散させ
ることによって得られる。
【0080】また、重合体微粒子(D)の水分散液から
有機溶剤分散液への転換は、例えば、ゲル化重合体微粒
子(D)の水分散液中に、キシレン、ブチルアルコー
ル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、トルエン等の溶
剤を加えた後、水とそれらの溶剤との共沸により水を系
外に取り出し、重合体微粒子(D)を有機溶剤中に分散
するかまたは重合体微粒子(D)の水分散液をスプレー
ドライ方式や単純な乾燥等によって水を蒸発させた後、
樹脂固形分を取出し、次いでそれを有機溶剤中に再分散
することによって行なうことができる。
【0081】有機溶剤は、重合体粒子(D)を溶解しな
いものが好ましく、具体的には例えば、トルエンおよび
キシレンのごとき芳香族炭化水素;実質的割合の芳香族
分を含む種々の沸点範囲の石油留分;酢酸ブチル、エチ
レングリコールジアセテートおよび2−エトキシエチル
アセテートのようなエステル;アセトンおよびメチルイ
ソブチルケトンのようなケトン;ブチルアルコールのよ
うなアルコールをあげることができる。
【0082】本発明の塗料において、重合体微粒子
(D)の配合割合は臨界的ではないが、一般には、
(A)成分と(B)成分との合計固形分100重量部当
り重合体微粒子(D)は0.1〜30重量部、好ましく
は0.2〜20重量部、さらに好ましくは0.5〜15重
量部の範囲内で用いることが望ましい。
【0083】本発明の熱硬化性有機溶剤系塗料は、以上
に述べた(A)〜(D)成分を有機溶剤に溶解または分
散することにより調製することができる。該有機溶剤と
しては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢
酸ブチル、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、イソホロン、メタノ−ル、エタ
ノ−ル、ブタノ−ル、酢酸カルビノ−ル、酢酸メトキシ
ブチル、セロソルブ、酢酸セロソルブなどがあげられる
が、これらのみ制限されるものではなく、他の塗料用有
機溶剤を用いることもできる。
【0084】本発明の塗料には、使用目的に応じて、上
記成分に加え、さらに着色顔料、干渉顔料、メタリック
顔料、体質顔料、紫外線吸収剤、光安定剤、流動調整
剤、はじき防止剤などの通常の塗料用添加剤を必要に応
じて配合することができる。
【0085】本発明の塗料は、例えば、クリヤー塗料と
して、或いはソリッドカラ−塗料、メタリック塗料、光
干渉模様塗料などの着色塗料として使用することができ
るが、耐汚染性にすぐれた塗膜を形成することができる
ので、特に、最上層部の透明塗膜を形成するクリヤ−塗
料として使用することが好ましい。
【0086】しかして、本発明によれば、例えば自動車
車体などの被塗物上に、少なくとも1種の着色塗料およ
び少なくとも1種のクリヤー塗料を順次塗装して複層塗
膜を形成する方法において、最上層に塗装するクリヤー
塗膜として上記本発明の塗料を使用することを特徴とす
る複層塗膜形成法が提供される。
【0087】上記の塗装法は、具体的には、以下に述べ
る如き方法a〜cで実施することができるが、これらの
方法のみに限定されるものではない。
【0088】方法a:着色塗料およびクリヤー塗料を順
次塗装する方法(2コート方式)において、クリヤー塗
料として本発明の塗料を使用する塗装法 方式aで使用される着色塗料としては、ソリッドカラー
塗料、メタリック塗料および光干渉模様塗料が包含さ
れ、樹脂成分、着色顔料および溶剤を主成分とする既知
の熱硬化性塗料を用いることができる。
【0089】着色塗料に用いられる樹脂成分は、具体的
には、架橋性官能基(例えば、水酸基、エポキシ基、カ
ルボキシル基、アルコキシシラン基など)を有するアク
リル樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹
脂、ウレタン樹脂などから選ばれる1種以上の基体樹脂
と、これらを架橋硬化させるためのアルキルエーテル化
したメラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、ブロッ
クされていてもよいポリイソシアネート化合物、エポキ
シ化合物、カルボキシル基含有化合物などから選ばれる
1種以上の架橋剤成分とからなり、該両成分の合計重量
を基準にして、基体樹脂は50〜90%、架橋剤成分は
50〜10%の比率で併用することが好ましい。着色顔
料には、ソリッドカラー顔料、メタリック顔料および光
干渉模様顔料が包含され、これらは単独でもしくは2種
以上併用することが可能である。また、溶剤としては有
機溶剤系が適しているが、水系であっても差支えない。
【0090】方法aは、具体的には、自動車用の金属製
もしくはプラスチック製の被塗物に直接、またはカチオ
ン電着塗料などの下塗塗料および場合によりさらに中塗
塗料を塗装し硬化させた後、上記着色塗料をエアレスス
プレー、エアスプレー、静電塗装などで膜厚が硬化塗膜
として約10〜約50μmになるように塗装し、約10
0〜約180℃、好ましくは約120〜約160℃で約
10〜約40分加熱して架橋硬化させてから、または硬
化させずに室温で数分間放置してから、本発明の塗料か
らなるクリヤー塗料を同様な方法で膜厚が硬化塗膜とし
て約20〜約70μmになるように塗装し、約100〜
約180℃、好ましくは約120〜約160℃で約10
〜約40分加熱して架橋硬化させることによって行われ
る、2コート1ベイク方式(2C1B)または2コート
2ベイク方式(2C2B)が適している。
【0091】方法b:着色塗料、第1クリヤー塗料およ
び第2クリヤー塗料を順次塗装する方法(3コート方
式)において、第2クリヤー塗料として本発明塗料を使
用する塗装法。
【0092】方法bで用いられる着色塗料としては、上
記方法aで説明したソリッドカラー塗料、メタリック塗
料および光干渉模様塗料から選ばれる塗料を使用するこ
とができる。また、第1クリヤー塗料は透明塗膜形成用
塗料であり、上記着色塗料から着色顔料の大部分もしく
はすべてを除去してなる塗料または本発明の塗料を使用
することができる。そして、第2クリヤー塗料として本
発明の塗料を使用する。
【0093】方法bは、具体的には、自動車用の金属製
もしくはプラスチック製の被塗物に直接、またはカチオ
ン電着塗料などの下塗塗料および場合によりさらに中塗
塗料を塗装し硬化させた後、上記着色塗料をエアレスス
プレー、エアスプレー、静電塗装などで膜厚が硬化塗膜
として約10〜約50μmになるように塗装し、約10
0〜約180℃、好ましくは約120〜約160℃で約
10〜約40分加熱して架橋硬化させてから、または硬
化させずに室温で数分間放置してから、該塗面に第1ク
リヤー塗料を同様な方法で膜厚が硬化塗膜として約10
〜約50μmになるように塗装し、約100〜約180
℃、好ましくは約120〜約160℃で約10〜約40
分加熱して架橋硬化させ、または硬化させずに室温で数
分間放置し、次いで第2クリヤー塗料である本発明の塗
料を同様な方法で膜厚が硬化塗膜として約10〜約50
μmになるように塗装し、約100〜約180℃、好ま
しくは約120〜約160℃で約10〜約40分加熱し
て架橋硬化させることによって行われる、3コート1ベ
イク方式(3C1B)、3コート2ベイク方式(3C2
B)または3コート3ベイク方式(3C3B)が適して
いる。
【0094】方法c:第1着色塗料、第2着色塗料およ
びクリヤー塗料を順次塗装する方法(3コート方式)に
おいて、クリヤー塗料として本発明の塗料を使用する塗
装法 方法cで使用する第1着色塗料としては、上記方法aで
説明したソリッドカラー塗料、メタリック塗料および光
干渉模様塗料から選ばれる塗料を使用することができる
が、不透明で下地を隠蔽するソリッドカラー塗料、メタ
リック塗料が好ましい。また、第2着色塗料は、該第1
着色塗料の塗面に塗装される塗料であり、上記方法aで
説明したと同様の着色塗料を用いることができるが、第
2着色塗料の塗膜を透して第1着色塗料の塗面の色調
(ソリッドカラー、メタリック感、光干渉模様など)が
視認できる程度の隠蔽性を有していることが必要であ
る。したがって、第2着色塗料におけるソリッドカラー
顔料、メタリック顔料または光干渉模様顔料の配合量は
第1着色塗料に比べて少ないことが好ましい。また、ク
リヤー塗料は透明塗膜形成用塗料であり、本発明の塗料
を使用することができる。
【0095】方法cは、具体的には、自動車用の金属製
もしくはプラスチック製の被塗物に直接、またはカチオ
ン電着塗料などの下塗塗料および場合によりさらに中塗
塗料を塗装し硬化させた後、第1着色塗料をエアレスス
プレー、エアスプレー、静電塗装などで膜厚が硬化塗膜
として約10〜約50μmになるように塗装し、約10
0〜約180℃、好ましくは約120〜約160℃で約
10〜約40分加熱して架橋硬化させてから、または硬
化させずに室温で数分間放置してから、第1着色塗料の
塗面に第2着色塗料を同様な方法で膜厚が硬化塗膜とし
て約10〜約50μmになるように塗装し、約100〜
約180、好ましくは約120〜約160℃で約10〜
約40分加熱して架橋硬化させ、または硬化させずに室
温で数分間放置し、次いでクリヤー塗料である本発明塗
料を同様な方法で膜厚が硬化塗膜として約10〜約50
μmになるように塗装し、約100〜約180℃、好ま
しくは約120〜約160℃で約10〜約40分加熱し
て架橋硬化させることによって行われる、3コート1ベ
イク方式(3C1B)、3コート2ベイク方式(3C2
B)または3コート3ベイク方式(3C3B)が適して
いる。
【0096】
【発明の効果】以上に述べた本発明の塗料及び塗装法に
よれば、以下に述べる如き効果が得られる。
【0097】(1)本発明の塗料により形成される硬化
塗膜は、水酸基含有アクリル樹脂とメラミン樹脂とを主
成分とする有機溶剤系塗料に比べ、耐候性および仕上り
外観などは同等もしくはそれ以上で、しかも耐酸性が顕
著にすぐれている。
【0098】(2)本発明の塗料により形成される硬化
塗膜の耐酸性、耐候性および仕上り外観は、カルボキシ
ル基含有樹脂とエポキシ基含有樹脂とを主成分とする酸
エポキシ型塗料に比べて同等以上であり、しかも耐汚染
性が顕著にすぐれている。
【0099】(3)本発明の塗料を用いれば、ツ−コン
硬度(20℃)が15以上、特に17〜25および破断
応力が500kg/cm2以上、特に600〜800k
g/cm2である硬化塗膜を容易に形成することがで
き、該塗膜は硬質であって、60℃以上の高温に晒され
ても軟化することはほとんどない。
【0100】(4)本発明の塗料により形成される硬化
塗膜は超硬質であるため、鳥糞、花粉、虫の死骸、排気
ススなどの汚染性物質が付着しても、塗膜内部に浸み込
むことが殆どなく容易に拭き取ることができ、その部分
の光沢や鮮映性などが低下することがない。
【0101】(5)本発明の塗料による硬化塗膜は超硬
質であるため、鉄粉、砂泥などが塗膜に付着またはめり
こんだりすることがない。
【0102】(6) 本発明の塗料は、塗面平滑性にす
ぐれ、しかも垂直面に塗装してもタレなどが発生しにく
い。
【0103】(7) 本発明の塗料は、光沢、他の塗膜
との層間付着性、耐水性および長期間ばくろによる耐ワ
レ性などの塗膜性能にすぐれた塗膜を形成することがで
きる。
【0104】従って、本発明の塗料は、特に自動車車体
の最外層の仕上げ用塗料として極めて有用である。
【0105】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例によりさ
らに具体的に説明する。なお、部および%は重量に基づ
くものである。
【0106】試料の調製A)成分 (A−1)実施例用 「CEL−2021P」(ダイセル化学工業(株)製、
商品名) エポキシ当量130、理論分子量252 構造式
【0107】
【化10】
【0108】(A−2)実施例用 「エポリ−ドGT302](ダイセル化学工業(株)
製、商品名) エポキシ当量240、理論分子量634 構造式
【0109】
【化11】
【0110】(A−3)比較例用 「デナコ−ルEX−212」(ナガセ化成工業(株)
製、商品名) エポキシ当量150、理論分子量230 構造式
【0111】
【化12】
【0112】(A−4)比較例用 「セロキサイド3000」(ダイセル化学工業(株)
製、商品名) エポキシ当量93.5以下、理論分子量168 構造式
【0113】
【化13】
【0114】(B)成分 (B−1)実施例用 グリシジルメタクリレ−ト650部、ヒドロキシエチル
アクリレ−ト116部、n-ブチルアクリレ−ト100
部およびn-ブチルメタクリレ−ト134部を常法によ
り溶液重合してなる、エポキシ当量218、水酸基価5
6および数平均分子量10000のアクリル樹脂。
【0115】(B−2)実施例用 3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレ−ト8
50部、ヒドロキシエチルメタクリレ−ト65部および
n-ブチルアクリレ−ト85部を常法により溶液重合し
てなる、エポキシ当量216、水酸基価28および数平
均分子量3000のアクリル樹脂。
【0116】(B−3)比較例用 グリシジルメタクリレ−ト300部、nブチルアクリレ
−ト400部、n-ブチルメタクリレ−ト200部およ
び2−エチルヘキシルアクリレ−ト100部を常法によ
り溶液重合してなる、エポキシ当量473、水酸基価0
および数平均分子量5000のアクリル樹脂。
【0117】(C)成分 (C−1) 「サンエイドSI−100」(三新化学(株)製、商品
名) ベンジルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロア
ンチモネ−ト (C−2) N−α,α−ジメチルベンジルピリジニウムヘキサフル
オロアンチモネ−ト(D)成分 (D−1)〜(D−3) 撹拌装置、温度計、冷却管及び加熱マントルを備えた1
lフラスコに下記表−1に示す量の脱イオン水及び表−
1に示す種類の乳化剤を表−1に示す量だけ加え、撹拌
しながら90℃まで昇温した。これに表−1に示す重合
開始剤12.5部を脱イオン水500部に溶解した水溶
液の20%を加えた。15分後に表−1に示すモノマー
混合物の5%を加えた。ついで、さらに30分間撹拌し
た後、残りのモノマー混合物及び重合開始剤の滴下を開
始した。モノマー混合物の滴下は3時間、そして重合開
始剤の滴下は3.5時間かけて行ない、その間重合温度
は90℃に保った。重合開始剤水溶液の滴下終了後も3
0分間加熱して90℃に保った後室温に冷却し、濾布を
用いて取り出し、固形分20%の水性ゲル化微粒子重合
体水分散液(D−1)〜(D−3)を得た。
【0118】これらの水分散液(D−1)〜(D−3)
をそれぞれステンレスバット上で60℃の電気熱風式乾
燥機中で乾燥させ、固形樹脂として取り出した。しかる
のち、60℃に加温したキシレン/n−ブチルアルコー
ル−50/50(重量比)の混合溶剤中に分散させて固
形分濃度20%のゲル化重合体微粒子分散液(D−1)
〜(D−3)をそれぞれ調製した。分散液(D−1)〜
(D−3)の性質を表−2に示す。
【0119】
【表1】
【0120】(注) 表−1において、 (*1)JS−2:スルホコハク酸系アリル基含有アニ
オン性反応性乳化剤、市販品、三洋化成「エレミノール
JS−2」39%水溶液 S−120A:スルホコハク酸系アリル基含有アニオン
性反応性乳化剤、市販品花王「ラテムルS−120A」
50%水溶液 K−180:第四級アンモニウム塩系アリル基含有カチ
オン性反応性乳化剤、市販品 花王「ラテムルK−18
0」25%水溶液 (*2)カッコ内は固形分換算の使用量を示す。
【0121】 (*3)St:スチレン n−BA:n−ブチルアクリレート 1,6−HDDA:1.6−ヘキサンジオールジアクリレート HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート MAAc:メタクリル酸 KBM−503:γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラ ン、市販品 信越化学工業 (*4)VA−086:水溶性アゾアミド重合開始剤、
2,2′−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキ
シエチル)−プロピオンアミド]、市販品 和光純薬工
表 2 分散液 粒子径(nm)(*5) (D−1) 80 (D−2) 88 (D−3) 85 (*5)コールター社ナノサイザーN−4で測定した
(キシレン/n−ブタノール−50/50で希釈して測
定)。
【0122】実施例1〜3 上記各成分を混合して塗料組成物を調製した。成分の配
合比率を後記表3に示す。
【0123】表3において、 1)各成分の配合量は固形分量である。
【0124】2)平均EP当量は(A)成分と(B)成
分との合計の平均エポキシ当量である。
【0125】3)A/Bモル比は(A)成分のエポキシ
基と(B)成分のエポキシ基のモル比である。
【0126】4)モダフロ−はモンサント社製、商品
名、表面調整剤 5)塗装工程の項の3C2Bは3コ−ト2ベイクの略で
ある。具体的には、カチオン電着塗料および中塗塗料を
塗装し加熱硬化した被塗物に、アクリル樹脂-メラミン
樹脂系有機溶剤型メタリック塗料(硬化膜厚20μ)お
よびアクリル樹脂-メラミン樹脂系有機溶剤型第1クリ
ア塗料(硬化膜厚25μ)を塗装し、140℃で30分
加熱して該両塗膜を硬化させた後、第2クリヤー塗料と
して本発明の実施例で得た塗料を硬化膜厚25μになる
ように塗装し、140℃で30分加熱して、試験用塗板
を得る。
【0127】以下の試験項目のうち、「硬度」及び[破
断応力]以外はすべてこの3C2Bで得た塗板を用いて
塗膜試験を行ない、硬度及び破断応力は実施例で得た塗
料組成物の単独塗膜について測定した。
【0128】6)仕上り外観は目視評価の結果であり、
○はツヤおよび平滑性などが良好、△はツヤおよび平滑
性などかなり劣る、×はツヤおよび平滑性など著しく劣
ることを示す。
【0129】7)硬度は塗板を20℃または60℃に加
熱し、その塗膜温度でツ−コン硬度を測定した結果であ
る。
【0130】8)耐酸性は、塗面に40%硫酸水溶液を
0.4cc滴下し、熱風乾燥機で60℃で15分加熱し
たから水洗したのち、目視評価した結果である。○は全
く異常を認めない、△はスポット跡が少し残る、×はシ
ミ、白化またはフクレが著しいことを示す。
【0131】9)汚染除去性は、カ−ボンブラック(日
本粉体工業技術協会製、試験用ダスト12種)0.25
部と脱イオン水99.75部との混合液に硫酸を加えて
pH3.0に調整した試験液を塗板に噴霧し、温度20
℃、湿度70%の雰囲気で17時間静置したのち、80
℃の熱風乾燥機内で6時間加熱する。これを4サイクル
繰り返してからスポンジで塗面を水洗した塗面を目視評
価した結果である。○は汚染を全く認めない、△は汚染
が少し認められる、×は汚染が著しく認められることを
示す。
【0132】10)耐鳥フン性は、野外で採取したハト
糞を脱イオン水に混合して濃度30%とし、ディスパ−
で30分撹拌してからガ−ゼで濾過した濾液を試験液と
し、この試験液0.4ccを塗面に滴下し、グラジエン
トオ−ブンで70℃30分加熱したのち、水洗した塗面
を目視評価した結果である。○は汚染を全く認めない、
△はシミ、くもり、フクレが少し認められる、×はシ
ミ、くもり、フクレが著しく認められることを示す。
【0133】11)耐花粉性は、野外で採取したスギ花
粉を脱イオン水で0.5%液とし、この0.4ccを塗
面に滴下し、グラジエントオ−ブンで65℃30分加熱
したのち、水洗した塗面を目視評価した結果である。○
は汚染を全く認めない、△はシミ、フクレ、チジミが少
し認められる、×はシミ、チジミ、フクレが著しく認め
られることを示す。
【0134】12) 垂直塗装タレ限界膜厚は、実施例
1〜6および比較例1〜6の塗料組成物、比較例7の
「酸エポキシ系クリア塗料」および比較例8の「水酸基
含有アクリル樹脂−メラミン樹脂系クリヤー塗料」を、
粘度30秒/フォードカップ#4/20℃に調整し、エ
アスプレーで垂直の被塗面に150cc/分の割合で塗
装し、塗着した塗料がタレない最大膜厚(μm)であ
る。表中の数値は硬化塗膜である。
【0135】13) 垂直塗装時平滑性は、実施例1〜
6および比較例1〜6の塗料組成物、比較例7の「酸エ
ポキシ系クリヤー塗料」および比較例8の「水酸基含有
アクリル樹脂−メラミン樹脂系クリヤ−塗料」を、粘度
30秒/フォードカップ#4/20℃に調整し、エアス
プレーで垂直の被塗面に硬化塗膜で40μmの膜厚で塗
装し、140℃で30分間焼付けて、塗面を評価する。
○は平滑性が良好、△は平滑性がやや劣る、×は平滑性
が著しく劣ることを示す。
【0136】14) 耐水性:80℃の温水に5時間浸
漬したのちの塗面を観察する。○は異常なし、△はフク
レ、白化、ツヤビケなどが少し発生、×はフクレ、白
化、ツヤビケなどが多く発生したことを示す。
【0137】15) 付着性:カッターナイフで素地に
達するように1mm×1mmのゴバン目カットを100
個作り、その表面に粘着セロハンテープを貼着し、強く
はくりしたのちの残存ゴバン目数を数える。○は100
個、△は99〜90個、×は89個以下であることを示
す。
【0138】16) 促進耐候性:サンシャインヴェザ
ナータで1000時間試験後の塗面を調べる。○は異常
なし、△は少しツヤビケ、×は多くツヤビケを示す。
【0139】実施例4 本実施例は2C1Bについての具体例である。カチオン
電着塗料および中塗塗料を塗装し加熱硬化した被塗物
に、アクリル樹脂-メラミン樹脂系有機溶剤型メタリッ
ク塗料(硬化膜厚20μ)を塗装し、硬化させることな
く、該塗面に実施例1で得た塗料組成物(クリヤー塗
料)を塗装し(硬化膜厚40μ)、140℃で30分加
熱して該両塗膜を硬化させてなる塗板について上記と同
様の性能試験を行った。その結果を後記表3に示す。
【0140】実施例5 上記実施例1における3C2Bを3コ−ト1ベイクに変
更した以外はすべて実施例1と同様にして行った。その
性能試験結果を後記表3に示す。
【0141】実施例6 上記実施例1における成分「(C−1)O.5」を
「(C−2)O.5」に変更した以外はすべて実施例1
と同様にして行った。その性能試験結果を後記表3に示
す。
【0142】比較例1〜6 前記の成分を用いて比較例のため塗料組成物を調製し
た。これらの配合比率を表4に示す。表4の各成分の配
合量、平均EP当量、A/Bモル比、3C2B、「最小
弾性率」などは上記実施例と同じ意味である。また、試
験方法および評価基準も上記実施例と同じである。
【0143】比較例7 実施例1における3C2Bの第2クリヤー塗料として使
用した「本発明の実施例で得た塗料」を下記酸エポキシ
系クリヤー塗料に変更した以外は、すべて実施例1と同
様にして行った。その性能試験結果を表5に示す。
【0144】クリヤー塗料:(酸エポキシ系) マレイン酸のエタノ−ル半エステル化物200部、アク
リル酸50部、n−ブチルアクリレ−ト200部、n−
ブチルメタリレ−ト350部およびスチレン200部か
らなる重合体(数平均分子量6000の酸基含有アクリ
ル樹脂)の50%キシレン溶液と、グリシジルメタクリ
レ−ト350部、ヒドロキシエチルメタクリレ−ト13
0部、n−ブチルアクリレ−ト300部、n−ブチルメ
タリレ−ト120部およびスチレン100部からなる重
合体(数平均分子量10000のエポキシ基含有アクリ
ル樹脂)の50%キシレン溶液とを固形分比で酸基含有
アクリル樹脂/エポキシ基含有アクリル樹脂=60/4
0になるように混合し、さらにテトラエチルアンモニウ
ムブロミドを樹脂固形分100重量部あたり0.5重量
部添加する。
【0145】比較例8 実施例1における3C2Bの第2クリア塗料として使用
した「本発明の実施例で得た塗料」を下記水酸基含有ア
クリル樹脂-メラミン樹脂系クリア塗料に変更した以外
は、すべて実施例1と同様にして行った。その性能試験
結果を表5に示す。
【0146】クリヤー塗料:(水酸基含有アクリル樹脂
-メラミン樹脂系) スチレン200部、ヒドロキシエチルメタクリレ−ト2
00部、n-ブチルアクリレ−ト200部、n−ブチル
メタリレ−ト300部および2−エチルヘキシルアクリ
レ−ト100部からなる重合体(数平均分子量5000
の水酸基含有アクリル樹脂)の50%キシレン溶液とメ
ラミン樹脂(「ユ−バン20SE−60」三井東圧社
製、ブチルエ−テル化メラミン樹脂)とを固形分比で水
酸基含有アクリル樹脂/メラミン樹脂=60/40にな
るように混合する。
【0147】
【表2】
【0148】
【表3】
【0149】
【表4】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09D 133/14 C09D 133/14 (72)発明者 会田 陽彦 神奈川県平塚市東八幡4丁目17番1号 関 西ペイント株式会社内 (72)発明者 奥村 保正 神奈川県平塚市東八幡4丁目17番1号 関 西ペイント株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)1分子中に脂環式エポキシ基を2
    個以上有する数平均分子量が2000未満の化合物、
    (B)数平均分子量が2000〜50000、水酸基価
    が10〜150mgKOH/gおよびエポキシ当量が2
    20以下であるエポキシ基含有アクリル樹脂、(C)熱
    潜在性カチオン重合性触媒、および(D)ゲル化重合体
    微粒子を含んでなり、(A)成分のエポキシ基対(B)
    成分のエポキシ基のモル比が1:1〜1:0.05であ
    ることを特徴とする熱硬化性有機溶剤系塗料。
  2. 【請求項2】 (A)成分と(B)成分の合計の平均エ
    ポキシ当量が300以下である請求項1記載の熱硬化性
    有機溶剤系塗料。
  3. 【請求項3】 (B)成分のエポキシ基が脂環式エポキ
    シ基またはグリシジル(メタ)アクリレ−ト由来のエポ
    キシ基である請求項1記載の熱硬化性有機溶剤系塗料。
  4. 【請求項4】 (D)成分が、 (D−1)分子内に少なくとも2個のラジカル重合可能
    な不飽和基を含有する重合性モノマー、および(D−
    2)モノマー(D−1)以外のラジカル重合性不飽和モ
    ノマーを分子内にアリル基を含有する反応性乳化剤の存
    在下で乳化重合することにより得られるゲル化重合体微
    粒子である請求項1記載の熱硬化性有機溶剤系塗料。
  5. 【請求項5】 ツ−コン硬度(20℃)が15以上およ
    び破断応力が500Kg/cm2以上である硬化塗膜を
    形成する請求項1記載の有機溶剤系熱硬化性塗料組成
    物。
  6. 【請求項6】 被塗物に少なくとも1種の着色塗料およ
    び少なくとも1種のクリヤー塗料を順次塗装して複層塗
    膜を形成する方法において、最上層に塗装するクリヤー
    塗料として請求項1記載の熱硬化性有機溶剤系塗料を使
    用することを特徴とする塗装法。
  7. 【請求項7】 被塗物が自動車車体である請求項6記載
    の塗装法。
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