JPH11302589A - 塗料用アクリル樹脂及び塗料組成物 - Google Patents

塗料用アクリル樹脂及び塗料組成物

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JPH11302589A
JPH11302589A JP10919098A JP10919098A JPH11302589A JP H11302589 A JPH11302589 A JP H11302589A JP 10919098 A JP10919098 A JP 10919098A JP 10919098 A JP10919098 A JP 10919098A JP H11302589 A JPH11302589 A JP H11302589A
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group
compound
polymerizable unsaturated
resin
monomer
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JP10919098A
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Yoshio Nakajima
義夫 中島
Yoshiyuki Yugawa
嘉之 湯川
Akihiko Aida
陽彦 会田
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Kansai Paint Co Ltd
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Kansai Paint Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】塗膜の仕上がり外観、耐候性、物理的性質等を
損なうことなく、大幅に耐酸性、耐汚染性等が向上した
塗膜を形成できる塗料用樹脂及び塗料組成物を提供する
こと。 【解決手段】(a)ベンゼン環含有重合性不飽和モノマ
ー、(b)水酸基含有重合性不飽和モノマー、(c)多
ビニル化合物及び必要に応じて(d)その他の重合性不
飽和モノマーからなり、これら全モノマー中、ベンゼン
環含有重合性不飽和モノマー(a)の含有量が20〜7
0重量%であるモノマー混合物を、特定の4官能有機過
酸化物の存在下にて共重合してなる共重合体であって、
GPC法により測定した重量平均分子量(Mw)と数平
均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が3以上である
ことを特徴とする水酸基含有塗料用アクリル樹脂、並び
に、該水酸基含有アクリル樹脂(A)並びに硬化剤
(B)を含有することを特徴とする塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な塗料用アク
リル樹脂及び耐酸性、耐擦り傷性、耐汚染性、加工性等
に優れた塗膜を形成できる塗料組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】家電製品、屋内外用建材等の塗装は、生
産性や環境保全等の点から、加工された被塗物に塗料を
塗装する、いわゆるポストコート塗装方式から、鋼板等
のシート状の被塗物をコイルコーティング等によって塗
装した後に成形加工を行うプレコート塗装方式に移りつ
つあるが、プレコート塗装されたシート状の塗装物は、
複雑な形状に加工されるため高い加工性が要求される。
また、冷蔵庫、洗濯機、電子レンジ等の家電製品用には
硬度、鮮映性、耐汚染性等も要求される。
【0003】現在、水酸基含有ポリエステル樹脂とアミ
ノ樹脂を主成分とするプレコート塗装用塗料の使用によ
り、プレコート塗装塗膜の硬度、加工性等に優れた塗膜
を得ることができるようになってきているが、これらの
塗膜性能と塗膜の耐汚染性とのいずれにも優れた塗膜を
得ることはできていない。
【0004】また、自動車塗装用上塗り塗膜の重要性能
として、平滑性、光沢、鮮映性等の仕上がり外観及び耐
候性、物理的性能等の塗膜性能が挙げられる。現在、水
酸基含有アクリル樹脂とアミノ樹脂を主成分とする自動
車塗装用上塗り塗料が多く用いられており、この塗料に
よって仕上がり外観、耐候性、物理的機能等に優れた塗
膜を得ることができる。しかしながら、近年、大気汚染
が進み、森林が枯れる等の酸性雨による被害が深刻な社
会問題となっており、上記塗料が塗装されている自動車
外板においても酸性雨によって塗膜がエッチングされた
り、塗膜に白化、シミ等が発生するという問題があり、
従来の性能に加え、耐酸性の良い塗膜を形成できる塗料
が求められている。
【0005】更に、地球環境保全の面からも有機溶剤型
塗料の有機溶剤量を減少させ高固形分化することが塗料
業界の急務となっている。高固形分化の手法としては、
一般に樹脂を低分子量化して粘度を下げる方向で検討が
進められている。しかしながら、樹脂の分子量を下げる
と、硬化性が低下したり、塗膜性能が低下する等の問題
を生じることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
塗膜の仕上がり外観、耐候性、物理的性質等を損なうこ
となく、大幅に耐酸性、耐汚染性等が向上した塗膜を形
成でき、しかも高固形分化が容易な塗料用樹脂及び塗料
組成物を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究し
た結果、特定量のベンゼン環含有重合性不飽和モノマ
ー、水酸基含有重合性不飽和モノマー及び多ビニル化合
物を含有するモノマー混合物を、特定の重合開始剤を使
用して重合してなる特定の分子量分布である水酸基含有
塗料用アクリル樹脂を使用した塗料によって上記目的を
達成できることを見出し、これに基づき本発明を完成さ
せるに至った。
【0008】即ち、本発明は、(a)ベンゼン環含有重
合性不飽和モノマー、(b)水酸基含有重合性不飽和モ
ノマー、(c)多ビニル化合物及び必要に応じて(d)
その他の重合性不飽和モノマーからなり、これら全モノ
マー中、ベンゼン環含有重合性不飽和モノマー(a)の
含有量が20〜70重量%であるモノマー混合物を、一
般式
【0009】
【化5】
【0010】(式中、Rは3級アルキル基又は3級アラ
ルキル基を示す)で表される4官能有機過酸化物の存在
下にて共重合してなる共重合体であって、ゲルパーミュ
エーションクロマトグラフィー法により測定した重量平
均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw
/Mn)が3以上であることを特徴とする水酸基含有塗
料用アクリル樹脂に係る。
【0011】また、本発明は、上記水酸基含有アクリル
樹脂(A)並びに硬化剤(B)を含有することを特徴と
する塗料組成物に係る。
【0012】更に、本発明は、被塗物に、最上層塗膜と
して、上記塗料組成物を塗装し、焼付けることを特徴と
する塗膜形成方法、及び該塗膜形成方法によって得られ
る塗装物品にも係る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明について詳しく説
明する。まず本発明の水酸基含有塗料用アクリル樹脂
(A)について説明する。
【0014】本発明の水酸基含有塗料用アクリル樹脂
(A)は、ベンゼン環含有重合性不飽和モノマー
(a)、水酸基含有重合性不飽和モノマー(b)、多ビ
ニル化合物(c)及び必要に応じてその他の重合性不飽
和モノマー(d)をモノマー成分とする共重合体であっ
て、ベンゼン環含有不飽和モノマー(a)の使用量が上
記特定の範囲にあり、又上記Mw/Mnで表される分子
量分布が上記特定の範囲にあることによって、特徴づけ
られる。
【0015】該樹脂(A)は、ベンゼン環濃度が上記特
定の範囲にあることによって、耐酸性、耐汚染性等の点
で優れている。モノマー成分として、多ビニル化合物
(c)を含有することによって樹脂の分岐が進み、架橋
性の向上、加工性、強靭性、耐汚染性等の塗膜性能の向
上ができる。また、一方分子量分布が上記特定の範囲で
あって広いということによって、その樹脂溶液が低粘度
となって高固形分化が容易となり、又流動性が良好であ
るという点で優れている。該樹脂の分子量分布が広いの
は、多ビニル化合物(c)を使用したこと及び一般式
(1)の4官能有機過酸化物を重合開始剤として用いた
ことにより、該樹脂が通常分岐構造をとることによるも
のと考えられる。
【0016】ベンゼン環含有重合性不飽和モノマー
(a)は、1分子中に1個の重合性不飽和基と1個以上
のベンゼン環を有する化合物であり、以下、「モノマー
(a)」と略称することがある。
【0017】モノマー(a)としては、例えば、スチレ
ン;o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メ
チルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチ
レン、p−tert−ブチルスチレン等の核アルキル置換ス
チレン、α−メチルスチレン、α−メチル−p−メチル
スチレン等のα−アルキル置換スチレン;フェニル(メ
タ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フ
ェニルエチル(メタ)アクリレート、フェニルプロピル
(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アク
リレート、2−アクリロイルオキシエチルハイドロゲン
フタレート、2−アクリロイルオキシプロピルハイドロ
ゲンフタレート、p−tert−ブチル安息香酸と2−ヒド
ロキシエチル(メタ)アクリレートとのエステル化物等
が挙げられる。
【0018】本明細書において、「(メタ)アクリレー
ト」は、「アクリレート又はメタアクリレート」を意味
する。
【0019】上記例示の化合物は、モノマー(a)とし
て1種で又は2種以上を組合せて使用することができ
る。モノマー(a)としては、なかでもスチレンが好適
であり、スチレン単独で、又はスチレンとスチレン以外
のベンゼン環含有重合性不飽和モノマーとを組合せて用
いることが好ましい。組合せて用いる場合にはモノマー
(a)中に、スチレンが約20重量%以上、好ましくは
約30重量%以上含有されていることが好適である。ス
チレンはコストが安く経済的に有利であり、又得られる
塗膜の耐汚染性、耐酸性の点からも優れている。
【0020】水酸基含有重合性不飽和モノマー(b)
は、1分子中に1個の重合性不飽和基と1個以上の水酸
基を含有するモノマーであり、以下、「モノマー
(b)」と略称することがある。
【0021】モノマー(b)としては、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、2,3−ジヒドロキシブチ
ル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メ
タ)アクリレート及びポリエチレングリコールモノ(メ
タ)アクリレート等の、多価アルコールとアクリル酸又
はメタクリル酸とのモノエステル化物;上記多価アルコ
ールとアクリル酸又はメタクリル酸とのモノエステル化
物にε−カプロラクトンを開環重合した化合物等を挙げ
ることができる。これらは1種で、又は2種以上を組合
せて使用することができる。
【0022】モノマー(b)としては、なかでも4−ヒ
ドロキシブチル(メタ)アクリレート及び一般式
【0023】
【化6】
【0024】(式中、R1は水素原子又はメチル基を示
し、mは1〜10、好ましくは1〜5の整数を示す)で
表される重合性不飽和モノマーが得られる塗膜の加工性
等の点から好適である。
【0025】上記一般式(2)で表される重合性不飽和
モノマーは、2−ヒドロキシエチルアクリレート又は2
−ヒドロキシエチルメタクリレートにε−カプロラクト
ンを開環重合させることによって得ることができ、市販
品として、例えば、「プラクセルFA−1」、「プラク
セルFA−2」、「プラクセルFA−3」、「プラクセ
ルFA−4」、「プラクセルFA−5」、「プラクセル
FM−1」、「プラクセルFM−2」、「プラクセルF
M−3」、「プラクセルFM−4」、「プラクセルFM
−5」(以上、いずれもダイセル化学(株)製、商品
名)等を挙げることができる。
【0026】多ビニル化合物(c)は、1分子中に2個
以上の重合性不飽和基を含有する化合物であり、上記モ
ノマー(a)、モノマー(b)及び後記その他の重合性
不飽和モノマー(d)と共重合可能なモノマーとして機
能する化合物である。
【0027】多ビニル化合物(c)としては、例えば、
ジビニルベンゼン、アリルアクリレート、アリルメタク
リレート等の化合物;水酸基、カルボキシル基、エポキ
シ基、イソシアネート基、カルボン酸無水基、メチロー
ル基、アルコキシメチル基及びアミノ基から選ばれる化
学反応性基を分子中に2個以上有する化合物に、該化学
反応性基と反応しうる相補的反応性基と重合性不飽和基
とを有する化合物を反応させてなる化合物等を挙げるこ
とができる。ここで、化学反応性基を分子中に2個以上
有する化合物における該反応性基は、互いに異なってい
ても同じであっても良いが、通常は反応の容易さ等の点
から同じものであることが好ましい。
【0028】上記化学反応性基と相補的反応性基の組合
わせとしては、例えば、下記表1に示すものを挙げるこ
とができる。
【0029】
【表1】
【0030】多ビニル化合物(c)としては、例えば、
化学反応性基が水酸基であって相補的反応性基がカルボ
キシル基であるものとして、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、1,
4−ブタンジオ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、トリメチロールプロパントリ
アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレー
ト、テトラメチロールメタンテトラアクリレート等を挙
げることができる。
【0031】また、例えば、化学反応性基がエポキシ基
であって相補的反応性基がカルボキシル基であるものと
して、一般式
【0032】
【化7】
【0033】(式中、R2は炭素原子数1〜12のk価
の炭化水素基を示し、kは2〜6の整数を示す)で表さ
れる多官能エポキシ化合物とアクリル酸、メタクリル酸
等のカルボキシル基含有重合性不飽和化合物との反応生
成物を挙げることができる。
【0034】また、多ビニル化合物(c)としては、重
合性不飽和基を2個以上有するポリエステル系ポリマ
ー、アクリル系ポリマー等のポリマーを挙げることがで
きる。
【0035】上記重合性不飽和基を2個以上有するポリ
エステル系ポリマーとしては、分子中に水酸基、カルボ
キシル基等の2個以上の化学反応性基を有するポリエス
テルをプレポリマーとし、これに相補的反応性基と重合
性不飽和基とを有する化合物を反応させたものが好まし
い。
【0036】上記化学反応性基を有するポリエステルと
しては、重量平均分子量が1,000〜100,00
0、好ましくは5,000〜50,000の範囲内で、
ガラス転移温度が−80〜50℃、好ましくは−60〜
30℃の範囲内のポリエステルが好適である。なかで
も、直鎖状で分子の両末端に水酸基又はカルボキシル基
を有するものが、このものから得られる多ビニル化合物
を用いて共重合して本発明樹脂を得る際にゲル化する危
険がないことから好適である。
【0037】また、上記相補的反応性基を有する重合性
不飽和化合物を、相補的反応性基毎に対応させて、下記
表2に例示する。
【0038】
【表2】
【0039】前記重合性不飽和基を2個以上有するアク
リル系ポリマーは、例えば、分子中に、水酸基、カルボ
キシル基、エポキシ基及びイソシアネート基から選ばれ
る2個以上の化学反応性基を有するアクリル重合体をプ
レポリマーとし、これに相補的反応性基を有する重合性
不飽和化合物を反応させることによって得ることができ
る。上記化学反応性基を有するアクリル重合体は、重合
体を構成するモノマー成分の一部として、該化学反応性
基を有するモノマーを使用することによって、重合体中
に該化学反応性基を有するアクリル重合体を得ることが
できる。上記相補的反応性基を有する重合性不飽和化合
物としては、上記表2に示す化合物を挙げることができ
る。
【0040】また、上記化学反応性基を有するアクリル
重合体は、分子中に、水酸基、カルボキシル基、エポキ
シ基及びイソシアネート基から選ばれる2個以上の化学
反応性基とメルカプト基とを有する連鎖移動剤の存在下
にて、重合性不飽和化合物を重合させてなる重合体であ
ることができる。この場合には、重合体を構成するモノ
マー成分として、該化学反応性基を有するモノマーを使
用しなくてもよく、該化学反応性基を有するモノマーを
使用しない場合には、重合体の末端にのみ化学反応性基
を有するアクリル重合体を得ることができ、このアクリ
ル重合体に相補的反応性基を有する重合性不飽和化合物
を反応させて得られる多ビニル化合物の構造制御の面か
ら好適である。
【0041】上記アクリル重合体としては、重量平均分
子量が1,000〜100,000、好ましくは3,0
00〜50,000の範囲内のアクリル重合体が好適で
ある。
【0042】その他の重合性不飽和モノマー(d)は、
上記モノマー(a)及びモノマー(b)及びモノマー
(c)以外の化合物であって、分子中に重合性不飽和基
を1個有する化合物であり、必要に応じて使用され、以
下、「モノマー(d)」と略称することがある。
【0043】モノマー(d)としては、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−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(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、tert−ブチル(メ
タ)アクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、
n−オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)
アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステ
アリル(メタ)アクリレート等のC1-24アルキル(メ
タ)アクリレート;グリシジル(メタ)アクリレート、
メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポ
キシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、アリ
ルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテル等の
エポキシ基含有重合性不飽和モノマー;アクリル酸、メ
タアクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボ
キシル基含有重合性不飽和モノマー;N,N−ジメチル
アミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチル
アミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチル
アミノプロピル(メタ)アクリレート等のアミノアルキ
ル(メタ)アクリレート;アクリルアミド、メタアクリ
ルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アク
リルアミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)ア
クリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メ
タ)アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、
N−メチロールアクリルアミドメチルエーテル、N−メ
チロールアクリルアミドブチルエーテル等の(メタ)ア
クリルアミド又はその誘導体;アクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、酢酸ビニル等が挙げられる。これらの
化合物は、1種で、又は2種以上を組合せて使用するこ
とができる。
【0044】本明細書において、「(メタ)アクリルア
ミド」は、アクリルアミド又はメタアクリルアミドを意
味する。
【0045】モノマー(d)としては、なかでもC4-24
アルキル(メタ)アクリレートがモノマー(a)、モノ
マー(b)及び多ビニル化合物モノマー(c)との共重
合性等の点から好適である。C4-24アルキル(メタ)ア
クリレートを用いることにより、モノマー(a)就中ス
チレンとの共重合性が改善され、低分子量領域(ゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィで測定した重量平均分
子量が約2,000以下)でのスチレンホモオリゴマー
の生成量を著しく少なくすることができ、塗膜物性や耐
候性を低下させずに耐汚染性、耐酸性に優れた塗膜を形
成する点から有利である。
【0046】モノマー(d)の一部又は全部としてエポ
キシ基含有重合性不飽和モノマーを使用することによ
り、水酸基含有塗料用アクリル樹脂(A)中にエポキシ
基を導入することができる。このエポキシ基はカルボキ
シル基と反応することができるので、この場合には、樹
脂(A)は、硬化剤として多価のカルボキシル基含有化
合物を使用して硬化することができる。
【0047】モノマー(d)の一部又は全部としてカル
ボキシル基含有重合性不飽和モノマーを使用することに
より、水酸基含有塗料用アクリル樹脂(A)中にカルボ
キシル基を導入することができる。このカルボキシル基
はエポキシ基と反応することができるので、この場合に
は、樹脂(A)は、硬化剤として多価のエポキシ基含有
化合物を使用して硬化することができる。
【0048】本発明の水酸基含有塗料用アクリル樹脂
(A)は、アクリル樹脂であるから、上記モノマー
(a)、(b)、(c)及び(d)の少なくとも一種
は、アクリル系モノマーである。
【0049】本発明の水酸基含有塗料用アクリル樹脂
(A)を製造する際の上記モノマー(a)、(b)、
(c)及び(d)の配合量は以下のとおりである。
【0050】ベンゼン環含有重合性不飽和モノマー
(a)の量は、当該共重合体樹脂(A)を構成する全モ
ノマー成分である上記モノマー(a)、(b)、(c)
及び(d)の合計量に対し、20〜70重量%であり、
好ましくは30〜60重量%となる範囲である。また、
水酸基含有不飽和モノマー(b)の配合量は、樹脂
(A)の水酸基価が40〜200mgKOH/gとなる
範囲が好ましく、さらに好ましくは60〜140mgK
OH/gとなる範囲である。多ビニル化合物(c)の配
合量は、樹脂(A)の架橋度、重合安定性等の点から、
使用する多ビニル化合物の分子量、ビニル基の量等によ
って大きく変化し、分子量の大きい場合には一般に配合
割合が大きくなり、分子量が小さい場合には一般に配合
割合が少なくなり、又ビニル基の量が多い場合には一般
に配合割合が少なくなり、ビニル基の量が少ない場合に
は一般に配合割合が多くなる。
【0051】本発明の塗料用樹脂(A)を製造する際の
上記モノマー(a)、モノマー(b)、多ビニル化合物
モノマー(c)及びモノマー(d)の配合割合は、モノ
マー(a)、(b)、(c)及び(d)の合計量に対し
て、通常、以下の範囲内にあることが耐酸性、耐汚染
性、加工性等の塗膜物性、硬化剤との相溶性、塗膜の仕
上り外観等の点から好適である。
【0052】モノマー(a):20〜70重量%、好ま
しくは30〜60重量%、 モノマー(b):10〜50重量%、好ましくは15〜
30重量%、 多ビニル化合物(c):0.01〜50重量%、好まし
くは0.03〜40重量%、 モノマー(d):0〜50重量%、好ましくは5〜40
重量%。
【0053】上記モノマー(a)、モノマー(b)、多
ビニル化合物(c)及び必要に応じてモノマー(d)か
らなるモノマー混合物を共重合して水酸基含有塗料用ア
クリル樹脂(A)を得る方法としては、それ自体既知の
重合方法である塊状重合法、溶液重合法、塊状重合後に
懸濁重合を行う塊状−懸濁二段重合法等を挙げることが
できる。
【0054】本発明の水酸基含有塗料用アクリル樹脂
(A)は、一般式
【0055】
【化8】
【0056】(式中、Rは3級アルキル基又は3級アラ
ルキル基を示す)で表される4官能有機過酸化物の存在
下にて、上記モノマー混合物を共重合することによって
得ることができるものであって、ゲルパーミュエーショ
ンクロマトグラフィー(GPC)法により測定した重量
平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(M
w/Mn)が3以上、好ましくは4〜10の範囲内のも
のである。また、樹脂(A)は、重量平均分子量が1
0,000〜500,000、さらには20,000〜
300,000、特に30,000〜150,000の
範囲内にあることが得られる塗膜の耐酸性、耐汚染性、
加工性等の点から好適である。更に、樹脂(A)は、水
酸基価が40〜200mgKOH/g、特に60〜14
0mgKOH/gの範囲内にあることが硬化性、塗膜の
仕上がり外観等の点から好適である。
【0057】水酸基含有塗料用アクリル樹脂(A)は、
そのMw/Mnが3以上であり、分子量分布が広いの
で、その樹脂溶液が低粘度となって高固形分化が容易で
あり、又流動性に優れる。樹脂(A)がこのように広い
分子量分布を有するのは、多ビニル化合物(c)を使用
していること、及び製造時に重合開始剤として、上記一
般式(1)の4官能有機過酸化物を用いたことによるも
のと考えられる。また、多ビニル化合物(c)の使用、
及びこの重合開始剤の官能基4個のうち3個以上が重合
開始に寄与することにより、得られる共重合体が分岐構
造をとるものと考えられる。
【0058】尚、本発明者の研究によれば、従来公知の
水酸基含有塗料用アクリル樹脂のMw/Mnは、一般に
3未満であった。
【0059】水酸基含有塗料用アクリル樹脂(A)のM
w/Mnを大きくするには、例えば重合時における上記
一般式(1)で表される4官能有機過酸化物の量を増量
する方法があり、又重量平均分子量を大きくするには例
えば重合時の反応温度を低下させる方法がある。
【0060】上記一般式(1)で表される4官能有機過
酸化物において、Rで示される3級アルキル基として
は、例えばtert−ブチル、tert−アミル、tert−ヘキシ
ル、tert−オクチル等の炭素原子数4〜10の3級アル
キル基を、又3級アラルキル基としては、例えばクミル
基等の炭素原子数9〜15の3級アラルキル基等を好適
なものとして挙げることができる。
【0061】一般式(1)の4官能有機過酸化物の代表
例としては、例えば2,2−ビス(4,4−ジ−tert−
ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−
ビス(4,4−ジ−tert−アミルパーオキシシクロヘキ
シル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−tert−ヘ
キシルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−
ビス(4,4−ジ−tert−オクチルパーオキシシクロヘ
キシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジクミルパ
ーオキシシクロヘキシル)プロパン等を挙げることがで
きる。これらは1種で又は2種以上を組合せて使用する
ことができる。
【0062】上記4官能有機過酸化物の使用量は、樹脂
(A)を構成するモノマー成分であるモノマー(a)、
(b)、(c)及び(d)の合計量に対して、0.1〜
8.0重量%、好ましくは0.5〜4.0重量%の範囲
内にあることが適当である。
【0063】本発明の塗料用アクリル樹脂(A)を共重
合によって得るに際し、重合開始剤として、上記4官能
有機過酸化物に加えて、必要に応じてスチレン系重合体
等の製法で一般的に用いられている他の重合開始剤を本
発明の効果が阻害されない程度の量、通常、モノマー
(a)、(b)、(c)及び(d)の合計量に対して、
4重量%以下の量使用することができる。
【0064】上記他の重合開始剤としては、例えば、シ
クロヘキサノンパーオキサイド、3,3,5−トリメチ
ルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキ
サノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類;
1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5
−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(tert−ブ
チルパーオキシ)シクロヘキサン、n−ブチル−4,4
−ビス(tert−ブチルパーオキシ)バレレート等のパー
オキシケタール類;クメンハイドロパーオキサイド、
2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオ
キサイド等のハイドロパーオキサイド類;1,3−ビス
(tert−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼ
ン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパー
オキシ)ヘキサン、ジイソプロピルベンゼンパーオキサ
イド、tert−ブチルクミルパーオキサイド等のジアルキ
ルパーオキサイド類;デカノイルパーオキサイド、ラウ
ロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、
2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド等のジアシ
ルパーオキサイド類;ビス(tert−ブチルシクロヘキシ
ル)パーオキシジカーボネート等のパーオキシカーボネ
ート類;tert−ブチルパーオキシベンゾエート、2,5
−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキ
サン等のパーオキシエステル類等の有機過酸化物系重合
開始剤、並びに2,2´−アゾビスイソブチロニトリ
ル、1,1−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニ
トリル)等のアゾ系重合開始剤を挙げることができる。
【0065】本発明の塗料用アクリル樹脂(A)を得る
方法としては、なかでも溶液重合法が好適である。溶液
重合法による方法としては、例えば、前記モノマー混合
物を有機溶媒に溶解又は分散せしめ、ラジカル重合開始
剤である上記一般式(1)の4官能有機過酸化物の存在
下で、通常、80℃〜200℃程度の温度で撹拌しなが
ら加熱する方法を挙げることができる。反応時間は通常
1〜10時間程度が適当である。
【0066】上記有機溶媒としては、ヘプタン、トルエ
ン、キシレン、オクタン、ミネラルスピリット等の炭化
水素系溶剤;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブ
チル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテー
ト等のエステル系溶剤;メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノ
ン等のケトン系溶剤;メタノール、エタノール、イソプ
ロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、イソ
ブタノール等のアルコール系溶剤;n−ブチルエーテ
ル、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテ
ル系;コスモ石油社製のスワゾール310、スワゾール
1000、スワゾール1500等の芳香族石油系溶剤等
を挙げることができる。これらの有機溶剤は1種で又は
2種以上を組合せて使用することができる。共重合時に
おいて、上記有機溶剤は、モノマー(a)、(b)、
(c)及び(d)の合計量に対して、通常、400重量
%以下となる範囲で使用される。
【0067】本発明の樹脂(A)を得る共重合反応にお
いて、モノマー成分や重合開始剤の添加方法は特に制約
されるものではないが、重合開始剤は重合初期に一括仕
込みするよりも重合初期から重合後期にわたって数回に
分けて分割滴下することが、重合反応における温度制
御、ゲル化物のような不良な架橋物の生成の抑制等の点
から好適である。
【0068】重合開始剤として使用される前記4官能有
機過酸化物は、1分子中にラジカルを発生できる箇所を
4個有するため、共重合体の分子量を大きくできると共
に共重合体が分岐構造をとることができるので、得られ
る共重合体の分子量が大きくなっても溶液粘度が低く又
流動性が良好なものとできるものと考えられる。
【0069】次に、本発明の塗料組成物について説明す
る。
【0070】本発明の塗料組成物は、上記水酸基含有塗
料用アクリル樹脂(A)及び硬化剤(B)を含有するも
のである。
【0071】硬化剤(B)としては、水酸基含有塗料用
アクリル樹脂(A)中の水酸基やその他の官能基と反応
して硬化塗膜を形成可能なものであれば特に制限なく使
用することができる。
【0072】樹脂(A)中の水酸基と反応できる硬化剤
の好適なものとして、例えば、アミノ樹脂、ポリイソシ
アネート化合物、ブロック化ポリイソシアネート化合物
等を挙げることができる。
【0073】上記アミノ樹脂としては、例えば、メラミ
ン、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、スピ
ログアナミン、ジシアンジアミド等のアミノ成分とアル
デヒドとの反応によって得られるメチロール化アミノ樹
脂が挙げられる。アルデヒドとしては、ホルムアルデヒ
ド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズ
アルデヒド等が挙げられる。また、このメチロール化ア
ミノ樹脂を1種又は2種以上のアルコールによってエー
テル化したものも使用でき、エーテル化に用いられるア
ルコールの例としてはメチルアルコール、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、2
−エチルブタノール、2−エチルヘキサノール等の1価
アルコールが挙げられる。これらのうち、なかでもメチ
ロール化メラミン樹脂やメチロール化メラミン樹脂のメ
チロール基の少なくとも一部をC1-4の1価アルコール
でエーテル化してなるメラミン樹脂が好適である。
【0074】上記メラミン樹脂の市販品としては、例え
ばユーバン20SE−60、ユーバン225(以上、い
ずれも三井化学社製、商品名)、スーパーベッカミンG
840、同G821(以上、いずれも大日本インキ化学
工業社製、商品名)等のブチルエーテル化メラミン樹
脂;スミマールM−100、同M−40S、同M−55
(以上、いずれも住友化学社製、商品名)、サイメル3
03、同325、同327、同350、同370(以
上、いずれも三井サイテック社製、商品名)、ニカラッ
クMS17、同MS15(以上、いずれも三和ケミカル
社製、商品名)、レジミン741(モンサント社製、商
品名)等のメチルエーテル化メラミン樹脂;サイメル2
35、同202、同238、同254、同272、同1
130(以上、いずれも三井サイテック社製、商品
名)、スマミールM66B(住友化学社製、商品名)等
のメチル化とイソブチル化との混合エーテル化メラミン
樹脂;サイメルXV805(三井サイテック社製、商品
名)、ニカラックMS95(三和ケミカル社製、商品
名)等のメチル化とn−ブチル化との混合エーテル化メ
ラミン樹脂等を挙げることができる。
【0075】また、硬化剤としては、フリーのイソシア
ネート基を有するポリイソシアネート化合物、イソシア
ネート基がブロックされたブロック化ポリイソシアネー
ト化合物のいずれも使用できる。
【0076】フリーのイソシアネート基を有するポリイ
ソシアネート化合物としては、例えばヘキサメチレンジ
イソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシア
ネートの如き脂肪族ジイソシアネート類;水素添加キシ
リレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート
の如き環状脂肪族ジイソシアネート類;トリレンジイソ
シアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネ
ートの如き芳香族ジイソシアネート類;トリフェニルメ
タン−4,4′,4″−トリイソシアネート、1,3,
5−トリイソシアナトベンゼン、2,4,6−トリイソ
シアナトトルエン、4,4′−ジメチルジフェニルメタ
ン−2,2′,5,5′−テトライソシアネート等の3
個以上のイソシアネ−ト基を有するポリイソシアネート
化合物の如き有機ポリイソシアネートそれ自体、又はこ
れらの各有機ポリイソシアネートと多価アルコール、低
分子量ポリエステル樹脂もしくは水等との付加物、ある
いは上記した各有機ポリイソシアネート同志の環化重合
体、更にはイソシアネート・ビウレット体等を挙げるこ
とができる。
【0077】フリーのイソシアネート基を有するポリイ
ソシアネート化合物の市販品としては、例えば、バーノ
ックD−750、同−800、同DN−950、同DN
−970、同DN−15−455(以上、いずれも大日
本インキ化学工業社製、商品名)、デスモジュールL、
同N、同HL、同N3390(以上、いずれも住友バイ
エルウレタン社製、商品名)、タケネートD−102、
同−202、同−110、同−123N(以上、いずれ
も武田薬品工業社製、商品名)、コロネートEH、同
L、同HL、同203(以上、いずれも日本ポリウレタ
ン工業社製、商品名)、デュラネート24A−90CX
(旭化成工業社製、商品名)等が挙げられる。
【0078】イソシアネート基がブロックされたブロッ
ク化ポリイソシアネート化合物としては、上記したフリ
ーのイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合
物のイソシアネート基を、オキシム、フェノール、アル
コール、ラクタム、マロン酸エステル又はメルカプタン
等の公知のブロック剤でブロックしたものが挙げられ
る。これらの代表的な市販品の例としては、バーノック
D−550(大日本インキ化学工業社製、商品名)、タ
ケネートB−815−N(武田薬品工業社製、商品
名)、アディトールVXL−80(ドイツ国、ヘキスト
社製、商品名)、コロネート2507(日本ポリウレタ
ン工業社製、商品名)、デスモデュールN3500(住
友バイエルウレタン社製、商品名)等が挙げられる。
【0079】水酸基含有アクリル樹脂(A)が、官能基
としてエポキシ基を有する場合には、硬化剤(B)とし
て、多価のカルボキシル基含有化合物を使用することが
できる。この場合、樹脂(A)中のエポキシ基は、反応
性の点からグリシジル基であることが好適であり、樹脂
(A)におけるエポキシ基当量は、280〜1500g
/当量、さらには350〜800g/当量であることが
好適である。
【0080】上記硬化剤として用いうる多価のカルボキ
シル基含有化合物は、分子中にカルボキシル基を2個以
上有する化合物であり、通常、酸価が50〜500mg
KOH/g、好ましくは80〜300mgKOH/gの
ものである。
【0081】多価のカルボキシル基含有化合物の代表例
としては、例えば、カルボキシル基含有ビニル系重合体
(B−1)、及びカルボキシル基含有ポリエステル化合
物(B−2)を挙げることができる。
【0082】カルボキシル基含有ビニル系重合体(B−
1)としては、カルボキシル基を有するビニルモノマー
とその他のビニルモノマーとの共重合体を挙げることが
できる。
【0083】上記カルボキシル基を有するビニルモノマ
ーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロ
トン酸、イタコン酸、マレイン酸等;無水マレイン酸、
無水イタコン酸等の酸無水基を有するビニルモノマーの
酸無水基をハーフエステル化してなる基を有するビニル
モノマーを挙げることができる。
【0084】ここで、酸無水基をハーフエステル化して
なる基とは、酸無水基に脂肪族モノアルコールを付加し
て開環して(即ちハーフエステル化して)得られるカル
ボキシル基とカルボン酸エステル基とからなる基を意味
する。以下、この基を単にハーフエステル基ということ
がある。
【0085】また、カルボキシル基を有するビニル系重
合体としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸
無水基を有するビニルモノマーとその他のビニルモノマ
ーとの共重合体を製造後、その共重合体の酸無水基をハ
ーフエステル化してなるものも挙げることができる。す
なわち、共重合体にハーフエステル基を導入する場合、
ハーフエステル化は、共重合反応の前後のいずれに行っ
てもよい。
【0086】ハーフエステル化に使用される脂肪族モノ
アルコールとしては、低分子量のモノアルコール類、例
えば、メタノール、エタノール、プロパノール、tert−
ブタノール、イソブタノール、エチレングリコールモノ
メチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル等が挙げられる。ハーフエステル化の反応は、通常の
方法に従い、室温から80℃の温度で、必要ならば3級
アミンを触媒として用いて行うことができる。
【0087】上記ビニル系共重合体を得るためのその他
のビニルモノマーとしては、前記本発明水酸基含有塗料
用アクリル樹脂を構成するモノマー成分であるモノマー
(a)、(b)及び(d)のうち、カルボキシル基含有
重合性不飽和モノマー以外のモノマーを挙げることがで
きる。
【0088】上記ビニル系共重合体を得るためのカルボ
キシル基、ハーフエステル基又は酸無水基を有するビニ
ルモノマーの量は、共重合する全モノマー量の5〜40
重量%、好ましくは10〜30重量%が良い。酸無水基
を有するビニルモノマーを使用した場合は、重合後にハ
ーフエステル化することは前記のとおりである。
【0089】カルボキシル基含有ビニル系重合体(B−
1)の重量平均分子量は、2,000〜20,000の
範囲であるのが好ましい。また、重合体(B−1)の酸
価は、50〜500mgKOH/gの範囲であるのが好
ましい。
【0090】カルボキシル基含有ポリエステル化合物
(B−2)としては、例えばカルボキシル基含有ポリエ
ステル系重合体、ポリオールと1,2−酸無水物との付
加反応により生成する重量平均分子量2,000未満の
低分子量ハーフエステル(以下、「低分子量ハーフエス
テル」ということがある)等を挙げることができる。好
ましいものとして低分子量ハーフエステルを挙げること
ができる。
【0091】上記カルボキシル基含有ポリエステル系重
合体は、エチレングリコール、ブチレングリコール、
1,6−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、
ペンタエリスリトール等の多価アルコールと、アジピン
酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、ヘキ
サヒドロ無水フタル酸等の多価カルボン酸との縮合反応
によって容易に得ることができる。カルボキシル基含有
ポリエステル系重合体の重量平均分子量は、通常、1,
000以上であり、1,100〜5,000程度である
のが好適である。また、該重合体の酸価は、50〜50
0mgKOH/gの範囲であるのが好ましい。
【0092】前記低分子量ハーフエステルは、ポリオー
ルと1,2−酸無水物とを、酸無水物の開環反応が起こ
り、実質上、生成したカルボキシル基によるポリエステ
ル化反応が起こらない条件下で反応することにより得ら
れる。低分子量ハーフエステルの重量平均分子量は、
2,000未満であり、400〜1,800の範囲内で
あるのが好適である。また、該ハーフエステルの酸価
は、50〜500mgKOH/gの範囲であるのが好ま
しい。
【0093】低分子量ハーフエステルの調製に用いられ
るポリオールは、炭素原子数約2〜20、好ましくは2
〜10を有するポリオールであり、例えば、エチレング
リコール、1,2−又は1,3−プロパンジオール、ブ
チレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,6−
ヘキサンジオール、グリセリン、1,1,1−トリメチ
ロールプロパン、1,2,3−ブタントリオール、ジエ
チレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−
ジメチロールシクロヘキサン、ペンタエリスリトール、
ビスフェノールA、ビスフェノールF及びビス(ヒドロ
キシメチル)キシレン等を挙げることができる。
【0094】低分子量ハーフエステルの調製に用いられ
る1,2−酸無水物としては、炭素原子数約4〜32を
有するものが好適であり、例えば、コハク酸無水物、メ
チルコハク酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、オク
タデセニルコハク酸無水物、フタル酸無水物、テトラヒ
ドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水
物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、アルキルヘキサヒド
ロフタル酸無水物(例えばメチルヘキサヒドロフタル酸
無水物)、テトラフルオロフタル酸無水物、エンドメチ
レンテトラヒドロフタル酸無水物、クロレンド酸無水
物、イタコン酸無水物、シトラコン酸無水物及びマレイ
ン酸無水物等が挙げられる。
【0095】低分子量ハーフエステルは、上記ポリオー
ルと1,2−酸無水物とを、例えば、窒素雰囲気下に、
溶剤中で70〜150℃、好ましくは90〜120℃で
通常、10分間〜24時間反応させることによって得る
ことができる。ポリオールと1,2−酸無水物との配合
比は、酸無水基を単官能として計算して、水酸基:酸無
水基の当量比が約0.8:1〜1.2:1の範囲が好適
である。
【0096】硬化剤として用いられる多価のカルボキシ
ル基含有化合物としては、なかでも分子中に酸無水基を
ハーフエステル化してなる基を有するビニル重合体及び
/又はポリオールと1,2−酸無水物との付加反応によ
り生成するハーフエステルが好適である。
【0097】水酸基含有アクリル樹脂(A)が、官能基
としてカルボキシル基を有する場合には、硬化剤(B)
として、多価のエポキシ基含有化合物を使用することが
できる。この場合、硬化性の点から樹脂(A)の酸価
は、40〜200mgKOH/g、更には60〜140
mgKOH/gであることが好適である。
【0098】上記硬化剤(B)として用いうる多価のエ
ポキシ基含有化合物は、分子中にエポキシ基を2個以上
有する化合物であり、通常、エポキシ当量が280〜
1,500g/当量、好ましくは350〜800g/当
量の範囲の化合物である。
【0099】上記多価のエポキシ基含有化合物の代表例
としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、
ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピ
レングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレン
グリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリ
コールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオール
ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリ
シジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジ
ルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ジグリ
セリンテトラグリシジルエーテル、トリメチロールプロ
パントリグリシジルエーテル、2,6−ジグリシジルフ
ェニルエーテル、ソルビトールトリグリシジルエーテ
ル、トリグリシジルイソシアヌレート、ジグリシジルア
ミン、ジグリシジルベンジルアミン、フタル酸ジグリシ
ジルエステル、ビスフェノールAジグリシジルエーテ
ル、ブタジエンジオキサイド、ジシクロペンタジエンジ
オキサイド、3,4−エポキシシクロヘキセンカルボン
酸とエチレングリコールとのジエステル、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ート、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ート、ビス(3,4−エ
ポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ジシクロペ
ンタジエンオールエポキシドグリシジルエーテル、ジペ
ンテンジオキサイド、ビスフェノールA型エポキシ樹脂
とエチレンオキサイドとの付加物、エポリードGT30
0(ダイセル化学工業(株)製、商品名、3官能脂環式
エポキシ化合物)、エポリードGT400(ダイセル化
学工業(株)製、商品名、4官能脂環式エポキシ化合
物);エポリードGT301、同GT302、同GT3
03(以上、いずれもダイセル化学工業(株)製、商品
名、開環ε−カプロラクトン鎖含有3官能脂環式エポキ
シ化合物);エポリードGT401、同GT402、同
GT403(以上、いずれもダイセル化学工業(株)
製、商品名、開環ε−カプロラクトン鎖含有4官能脂環
式エポキシ化合物);エピコート828、同834、同
1001、(以上、いずれも油化シェルエポキシ(株)
製、商品名、ビスフェノールA型エポキシ樹脂);エピ
コート154(油化シェルエポキシ(株)製、商品名、
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)、下記一般式
(4)で表されるセロキサイド2081、同2082、
同2083(以上、いずれもダイセル化学工業(株)
製、商品名、一般式(4)において、n=1のものがセ
ロキサイド2081、n=2のものがセロキサイド20
82、n=3のものがセロキサイド2083);下記式
(5)で表されるデナコールEX−411(ナガセ化成
(株)製、商品名)等を挙げることができる。
【0100】
【化9】
【0101】(式中、nは1〜3の整数を示す)。
【0102】
【化10】
【0103】上記した硬化剤は1種で、又は2種以上を
組合せて使用することができる。2種以上の組合せとし
ては、例えば、樹脂(A)が官能基として水酸基以外に
エポキシ基を有する場合には、アミノ樹脂と多価のカル
ボキシル基含有化合物との組合せ、ポリイソシアネート
化合物と多価のカルボキシル基含有化合物との組合せ等
を挙げることができる。また、例えば、樹脂(A)が官
能基として水酸基以外にカルボキシル基を有する場合に
は、アミノ樹脂と多価のエポキシ基含有化合物との組合
せ、ポリイソシアネート化合物と多価のエポキシ基含有
化合物との組合せ等を挙げることができる。
【0104】本発明塗料組成物において、硬化剤(B)
の配合割合は、塗膜が硬化し十分な性能を発揮できる範
囲であれば特に制限されるものではないが、通常、樹脂
(A)/硬化剤(B)の比率が重量比で90/10〜5
0/50の範囲が適している。
【0105】本発明塗料組成物は、前記塗料用樹脂
(A)及び硬化剤(B)を必須成分とし、さらに必要に
応じて、有機溶剤、液状改質樹脂、顔料、硬化触媒、有
機樹脂微粒子、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、塗面調整
剤、酸化防止剤、流動性調整剤、ワックス等の滑り性付
与剤、顔料分散剤、シランカップリング剤等を適宜含有
することができる。
【0106】本発明塗料組成物は、通常、有機溶剤型塗
料組成物とされ、その場合の有機溶剤としては、塗料の
各成分を溶解又は分散できるものが使用でき、例えば、
塗料用樹脂(A)を溶液重合する際に使用可能なものと
して掲げた前記有機溶剤をそのまま使用することがで
き、又適宜同様の各種有機溶剤を加えても良い。
【0107】上記液状改質樹脂としては、セルロースア
セテートブチレート、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂等を挙げることがで
き、塗膜物性の改質等の目的で配合される。液状改質樹
脂の配合量は、通常、塗料用樹脂(A)100重量部に
対して30重量部以下の範囲である。
【0108】上記顔料としては、着色顔料;アルミニウ
粉、銅粉、ニッケル粉、ステンレス粉、クロム粉、雲母
状酸化鉄、酸化チタン被覆マイカ粉、酸化鉄被覆マイカ
粉及び光輝性グラファイト等の光輝性顔料;硫酸バリウ
ム、炭酸カルシウム、クレー、シリカ等の体質顔料;ス
トロンチウムクロメート等の防錆顔料等を挙げることが
できる。着色顔料としては、例えば、シアニンブルー、
シアニングリーン、アゾ系やキナクリドン系等の有機赤
色顔料、ベンツイミダゾロン系、イソインドリノン系、
イソインドリン系及びキノフタロン系等の有機黄色顔
料;チタン白、チタンイエロー、ベンガラ、カーボンブ
ラック、黄鉛及び各種焼成顔料等の無機着色顔料等が挙
げられる。
【0109】上記硬化触媒としては、例えば、硬化剤
(B)としてメチルエーテル化メラミン樹脂等のエーテ
ル化度の高いメラミン樹脂を使用する場合には、パラト
ルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等の強
酸触媒又はこの強酸のアミン中和物を使用することが好
適である。硬化剤(B)が、ポリイソシアネート化合物
又はブロック化ポリイソシアネート化合物である場合に
は、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクテー
ト、ジブチル錫ジラウレート、トリエチルアミン、ジエ
タノールアミン等が硬化触媒として好適である。
【0110】上記有機樹脂微粒子は、塗料の流動性を調
整して塗料膜のタレやはじきの発生を阻止したり塗膜物
性の改良等の目的で必要に応じて配合されるものであ
り、本発明塗料組成物で用いる有機溶剤に不溶性であっ
て、粒子内が架橋していなくてもよいが、架橋したもの
が好適である。有機樹脂微粒子は、平均粒子径が0.0
1〜1μmの範囲内であることが好適であり、それ自体
既知のものを使用することができる。
【0111】上記紫外線吸収剤としては、例えば、ベン
ゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレ
ート系、サリシレート系、蓚酸アニリド系等の化合物を
挙げることができる。上記紫外線安定剤としては、ヒン
ダードアミン系化合物を挙げることができる。
【0112】本発明の塗料組成物は、クリヤ塗料とし
て、又着色顔料、メタリック顔料、干渉色顔料等の各種
顔料を配合した着色エナメル塗料(メタリック塗料、干
渉色塗料も包含する)として使用することができる。
【0113】本発明の塗料組成物は、耐酸性、耐汚染性
等に優れた塗膜を形成できるものであり、その効果を発
揮するためには、被塗物上に、最上層塗膜として、塗装
し焼付けて塗膜形成することが好適である。
【0114】本発明の塗料組成物は、鉄、アルミニウ
ム、真鍮、銅板、ステンレス鋼板、ブリキ板、亜鉛めっ
き鋼板、合金化亜鉛(Zn−Al、Zn−Ni、Zn−
Fe等の)めっき鋼板等の金属;これらの金属表面に燐
酸塩処理、クロメート処理等の化成処理を施した表面処
理鋼板等;プラスチック、木材、コンクリート、モルタ
ル等の被塗物素材に、直接に又は該被塗物素材にプライ
マー及び/又は中塗及び/又は上塗ベースを施した塗膜
形成被塗物の塗膜面に塗布できる。
【0115】本発明塗料組成物は、上記被塗物素材又は
塗膜形成被塗物に塗装する1コート1ベーク、2コート
1ベーク、3コート1ベーク等の仕上げ方法の上塗着色
エナメル塗料及び上塗クリヤ塗料等の塗料として使用で
きる。
【0116】本発明塗料組成物は、自動車の上塗塗装に
使用する場合、例えば、プライマ塗膜上に、又は中塗塗
膜上に、又は未硬化もしくは硬化された上塗ベース塗膜
上に、例えば静電霧化塗装(ベル型等)、エアスプレー
塗装等の手段により、乾燥膜厚が約10〜60μmとな
るように塗装し、120〜180℃程度の温度で約10
〜60分間加熱することによって上塗塗膜(上塗着色エ
ナメル塗膜又は上塗クリヤ塗膜)を形成することができ
る。
【0117】本発明塗料組成物は、例えば、プレコート
メタルの上塗塗装に使用する場合、例えば、被塗物素材
上に、又はプライマ塗膜上に、又は中塗塗膜上に、又は
未硬化もしくは硬化された上塗ベース塗膜上に、例え
ば、コイルコート、カーテン塗装等の手段により、乾燥
膜厚が約5〜30μmとなるように塗装し、素材到達最
高温度が150〜250℃程度となる条件で20秒間〜
2分間程度加熱することによって塗膜を形成することが
できる。
【0118】
【実施例】以下、製造例、実施例及び比較例を掲げて本
発明をより一層明らかにする。尚、特に断らない限り
「部」及び「%」は、それぞれ「重量部」及び「重量
%」を意味する。
【0119】製造例1 ポリエステルプレポリマー(P
−1)の合成 撹拌機、温度計、精留塔、窒素導入管、還流冷却機等の
備わった反応槽に、イソフタル酸2.4モル、ヘキサヒ
ドロフタル酸2.4モル、アジピン酸5.6モル、ネオ
ペンチルグリコール5.5モル、1,6−ヘキサンジオ
ール5.5モルを仕込み、加熱撹拌して160℃に達し
てから3時間かけて240℃まで昇温した。昇温後、同
温度で1.5時間熟成した後、精留塔を還流冷却機に切
り替え、キシレン1.4モルを加えて還流下にて240
℃で12時間反応を行った。ついで冷却し、スワゾール
1000(コスモ石油(株)製、商品名、高沸点石油溶
剤)を添加して固形分濃度70%のポリエステルプレポ
リマー(P−1)溶液を得た。このプレポリマーは、化
学的反応性基として、水酸基を有している。樹脂特性
を、後記表3に示す。
【0120】製造例2〜4 ポリエステルプレポリマー
(P−2)〜(P−4)の合成 製造例1において、反応槽に仕込む酸成分及びアルコー
ル成分原料の種類及び量を下記表3に示すとおりとする
以外は製造例1と同様に行い、固形分濃度70%の各ポ
リエステルプレポリマー(P−2)〜(P−4)溶液を
得た。これらのプレポリマーは、化学的反応性基とし
て、水酸基を有している。
【0121】得られた各ポリエステルプレポリマー溶液
の固形分、各プレポリマー樹脂の重量平均分子量、酸
価、水酸基価及びガラス転移温度を下記表3に示す。
【0122】
【表3】
【0123】上記表3において、原料の配合量は、モル
数による表示とした。
【0124】製造例5 アクリルプレポリマー(A−
1)の合成 撹拌機、温度計、還流冷却機等の備わったアクリル樹脂
反応槽に、スワゾール1000を39部、n−ブタノー
ル5部を仕込み、加熱撹拌して130℃に昇温し同温度
に保持しながら、n−ブタノール5部と下記の単量体等
の混合物との均一混合溶液を3時間かけて滴下した。
【0125】 スチレン 20部 メタクリル酸メチル 57.5部 n−ブチルアクリレート 15部 メタクリル酸2−ヒドロキシエチル 7.5部 アゾビスイソブチロニトリル 4.5部。
【0126】上記混合溶液を滴下終了後、さらに30分
間130℃に保持した後、アゾビスイソブチロニトリル
0.5部及び8部のスワゾール1000の混合物を1時
間要して滴下した。滴下終了後、さらに1時間130℃
に保持しながら撹拌し、ついで冷却し、n−ブチルアル
コールを10部加えて混合し、固形分濃度62%のアク
リルプレポリマー(A−1)溶液を得た。このプレポリ
マーは、化学的反応性基として、水酸基を有している。
樹脂特性を、後記表4に示す。
【0127】製造例6〜8 アクリルプレポリマー(A
−2)〜(A−4)の合成 製造例5において、n−ブタノール5部と混合する単量
体等の混合物の組成及び量を下記表4に示すとおりとす
る以外は製造例5と同様に行い、固形分濃度62%の各
アクリルプレポリマー(A−2)〜(A−4)溶液を得
た。これらのプレポリマーは、化学的反応性基として、
水酸基を有している。
【0128】得られた各アクリルプレポリマー溶液の固
形分、各プレポリマー樹脂の重量平均分子量、水酸基価
及びガラス転移温度を下記表4に示す。
【0129】
【表4】
【0130】上記表4において、配合量は重量部による
表示とした。
【0131】製造例9 多ビニル化合物(V−1)の合
成 撹拌機、温度計、還流冷却機等の備わった反応槽に、ペ
ンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル100
部、メタクリル酸20部、トリエチルアミン2部及びキ
シレン81部を仕込み、加熱、撹拌して130℃に昇温
し、同温度にて8時間熟成して固形分濃度60%の多ビ
ニル化合物(V−1)溶液を得た。
【0132】製造例10 多ビニル化合物(V−2)の
合成 撹拌機、温度計、還流冷却機等の備わった反応槽に、7
0%ポリエステルプレポリマー(P−1)溶液100部
及び16.7部のスワゾール1000を仕込み、加熱撹
拌して80℃に達してからイソシアナトエチルメタクリ
レート3.9部とメタクリル酸0.3部との混合液を滴
下した後、80℃で2時間熟成して固形分濃度65%の
多ビニル化合物(V−2)溶液を得た。
【0133】製造例11〜13 多ビニル化合物(V−
3)〜(V−5)の合成 製造例10において、70%ポリエステルプレポリマー
(P−1)溶液のかわりに後記表5に示す各プレポリマ
ー溶液を使用する以外は、製造例10と同様に行い各多
ビニル化合物溶液を得た。
【0134】製造例14 多ビニル化合物(V−6)の
合成 撹拌機、温度計、還流冷却機等の備わった反応槽に、ポ
リエステルプレポリマーとしてバイロンGK−19CS
(東洋紡(株)製、商品名、固形分濃度50%のポリエ
ステル樹脂溶液、後記表5中において、「P−5」と表
示する)200部(固形分で100部)及び54.2部
のスワゾール1000を仕込み、加熱撹拌して80℃に
達してからイソシアナトエチルメタクリレート2.7部
とメタクリル酸0.1部との混合液を滴下した後、80
℃で2時間熟成して固形分濃度約40%の多ビニル化合
物(V−6)溶液を得た。
【0135】製造例15〜17 多ビニル化合物(V−
7)〜(V−9)の合成 製造例14において、バイロンGK−19CSのかわり
に後記表5に示す各プレポリマー溶液を使用する以外
は、製造例14と同様に行い、各多ビニル化合物(V−
7)〜(V−9)溶液を得た。
【0136】製造例18 多ビニル化合物(V−10)
の合成 撹拌機、温度計、還流冷却機等の備わった反応槽に、ア
クリルプレポリマー(A−1)溶液161.3部(固形
分で100部)及び24部のスワゾール1000を仕込
み、加熱撹拌して80℃に達してからイソシアナトエチ
ルメタクリレート3.9部とメタクリル酸0.3部との
混合液を滴下した後、80℃で2時間熟成して固形分濃
度約55%の多ビニル化合物(V−10)溶液を得た。
【0137】製造例19〜21 多ビニル化合物(V−
11)〜(V−13)の合成 製造例18において、アクリルプレポリマー(A−1)
溶液のかわりに後記表5に示す各プレポリマー溶液を使
用する以外は、製造例18と同様に行い各多ビニル化合
物溶液を得た。
【0138】製造例22 多ビニル化合物(V−14)
の合成 撹拌機、温度計、還流冷却機等の備わった反応槽に、7
0%ポリエステルプレポリマー(P−1)溶液142.
9部(固形分で100部)及び18.9部のスワゾール
1000を仕込み、加熱撹拌し130℃に達してからグ
リシジルメタクリレート0.63部と6部のスワゾール
1000とトリエチルアミン1部との混合液を滴下した
後、130℃で6時間熟成して固形分濃度約60%の多
ビニル化合物(V−14)溶液を得た。
【0139】製造例23 多ビニル化合物(V−15)
の合成 撹拌機、温度計、還流冷却機等の備わった反応槽に、5
0%ポリエステルプレポリマー(P−5)溶液200部
(固形分で100部)及び47部のスワゾール1000
を仕込み、加熱撹拌し130℃に達してからグリシジル
メタクリレート1部と6部のスワゾール1000とトリ
エチルアミン1部との混合液を滴下した後、130℃で
6時間熟成して固形分濃度約40%の多ビニル化合物
(V−15)溶液を得た。
【0140】製造例9〜23で得られた多ビニル化合物
(V−1)〜(V−15)溶液のそれぞれについて、固
形分濃度、多ビニル化合物の重量平均分子量、数平均分
子量、ガラス転移温度、酸価、水酸基価を下記表5に示
す。下記表5において、組成配合量は、固形分又は有効
成分の重量部による表示とした。
【0141】
【表5】
【0142】上記表5中において、「ICEMA」は、
イソシアナトエチルメタクリレートを意味する。また、
表5中において、使用プレポリマー「P−5」、「P−
6」、「P−7」、「P−8」は、それぞれ下記の意味
を有する。
【0143】P−5:東洋紡(株)製、商品名「バイロ
ンGK−19CS」である、固形分濃度50%のポリエ
ステル樹脂溶液であって、この樹脂は、重量平均分子量
約45,000、酸価5mgKOH/g、水酸基価10
mgKOH/g、ガラス転移温度11℃を有する。
【0144】P−6:東洋紡(株)製、商品名「バイロ
ンKS−2050」である、固形分濃度50%のポリエ
ステル樹脂溶液であって、この樹脂は、重量平均分子量
約50,000、酸価5mgKOH/g、水酸基価7m
gKOH/g、ガラス転移温度7℃を有する。
【0145】P−7:東洋紡(株)製、商品名「バイロ
ンKS−2820」である、固形分濃度50%のポリエ
ステル樹脂溶液であって、この樹脂は、重量平均分子量
約50,000、酸価4mgKOH/g、水酸基価6m
gKOH/g、ガラス転移温度4℃を有する。
【0146】P−8:東洋紡(株)製、商品名「バイロ
ンKS−2700」である、固形分濃度50%のポリエ
ステル樹脂溶液であって、この樹脂は、重量平均分子量
約40,000、酸価5mgKOH/g、水酸基価5m
gKOH/g、ガラス転移温度5℃を有する。
【0147】実施例1 水酸基含有アクリル樹脂溶液の
製造 撹拌機、温度計、還流冷却機等の備わったアクリル樹脂
反応槽に、80部のスワゾール1000、ジイソブチル
ケトン20部を仕込み、加熱撹拌し、100℃に達して
から、ジイソブチルケトン5部と下記の単量体等の混合
物との均一混合溶液を3時間かけて滴下した。
【0148】 スチレン 50部 n−ブチルアクリレート 10部 n−ブチルメタクリレート 11.7部 4−ヒドロキシブチルアクリレート 25.7部 メタアクリル酸 2.6部 多ビニル化合物(V−1) 15部 2,2−ビス(4,4−ジ-tert-ブチル パーオキシシクロヘキシル)プロパン 1部。
【0149】上記混合溶液を滴下終了後、更に30分
間、100℃に保持した後、2,2−ビス(4,4−ジ
-tert-ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン0.
5部と6部のスワゾール1000との混合物である追加
触媒溶液を1時間要して滴下した。ついで120℃に昇
温し120℃に保ったまま1時間撹拌を続けた後、冷却
した。このものにジイソブチルケトン6.5部を加えて
希釈し、固形分濃度約55%の水酸基含有アクリル樹脂
溶液(R−1)を得た。得られたアクリル樹脂の重量平
均分子量(Mw)は115,000、重量平均分子量
(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)は
5.3であった。
【0150】実施例2〜19及び比較例1〜8 水酸基
含有アクリル樹脂溶液の製造 実施例1において、アクリル樹脂溶液の製造の際に滴下
する単量体等の混合物の組成を下記表6に示す組成とす
る以外は実施例1と同様の方法で行い、アクリル樹脂溶
液(R−2)〜(R−19)及び(C−1)〜(C−
8)を製造した。これらのアクリル樹脂溶液の製造にお
いて滴下する単量体等の混合物の組成、得られたアクリ
ル樹脂溶液の固形分濃度、アクリル樹脂の重量平均分子
量(Mw)、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量
(Mn)との比(Mw/Mn)、水酸基価、酸価、エポ
キシ当量を下記表6に示す。
【0151】
【表6】
【0152】
【表7】
【0153】上記表6において、「TBOCP」は、
2,2−ビス(4,4−ジ-tert-ブチルパーオキシシク
ロヘキシル)プロパンを意味する。
【0154】製造例24 カルボキシル基含有硬化剤樹
脂溶液の製造 撹拌機、温度計、還流冷却機等の備わったアクリル樹脂
反応槽に、キシロール38.4部、3−メトキシブチル
アセテート19.2部を仕込み、加熱撹拌し、125℃
に達してから下記の単量体等の混合物を4時間かけて滴
下した。
【0155】 スチレン 5部 n−ブチルメタクリレート 30部 イソブチルメタクリレート 24部 ラウリルメタクリレート 25部 メタクリル酸 6部 アクリル酸 10部 p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート 5部。
【0156】上記単量体等の混合物を滴下終了後、更に
30分間、125℃に保持した後、p−tert−ブチルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサノエート1部と3−メトキ
シブチルアセテート19.2部の混合物である追加触媒
溶液を1時間要して滴下した。滴下終了後、125℃に
保ったまま2時間撹拌を続けて熟成した後、冷却し、固
形分濃度約70%のカルボキシル基含有硬化剤溶液(B
−I)を得た。得られた硬化剤樹脂の重量平均分子量
(Mw)は3,000、酸価は117mgKOH/gで
あった。
【0157】塗料組成物の製造 実施例20 実施例1で得た55%アクリル樹脂溶液(R−1)13
8.1部(固形分量で76部)、デスモデュールN35
00(住友バイエルウレタン社製、商品名、ブロック化
ポリイソシアネート化合物、固形分100%)24部、
LC−955(楠本化成(株)製、商品名、表面調整
剤)0.5部(有効成分量0.05部)を混合してクリ
ヤ塗料を製造した。
【0158】実施例21〜28及び比較例9〜12 実施例20において、配合組成を下記表7に示すとおり
とする以外は実施例20と同様に行い、各クリヤ塗料を
得た。
【0159】実施例29 実施例18で得たグリシジル基含有アクリル樹脂溶液
(R−18)111.1部(固形分で50部)、製造例
24で得たカルボキシル基含有硬化剤樹脂溶液(B−
I)71.4部(固形分で50部)、硬化触媒であるテ
トラブチルアンモニウムブロマイド1部、LC−955
(楠本化成(株)製、商品名、表面調整剤)0.5部
(有効成分量0.05部)を混合してクリヤ塗料を製造
した。
【0160】実施例30及び比較例13 実施例29において、配合組成を下記表7に示すとおり
とする以外は実施例29と同様に行い、各クリヤ塗料を
得た。
【0161】実施例31 実施例18で得たグリシジル基含有アクリル樹脂溶液
(R−18)111.1部(固形分で50部)、製造例
24で得たカルボキシル基含有硬化剤樹脂溶液(B−
I)42.9部(固形分で30部)、ニカラックMS2
5(三和ケミカル(株)製、商品名、ブチルエーテル化
メラミン樹脂液、固形分約70%)28.6部(固形分
で20部)、テトラブチルアンモニウムブロマイド1
部、LC−955(楠本化成(株)製、商品名、表面調
整剤)0.5部(有効成分量0.05部)を混合してク
リヤ塗料を製造した。
【0162】実施例32及び比較例14 実施例31において、配合組成を下記表7に示すとおり
とする以外は実施例31と同様に行い、各クリヤ塗料を
得た。
【0163】実施例33 実施例6で得た水酸基含有アクリル樹脂溶液(R−6)
を200部(固形分量で80部)、マイコートKC−1
6(三井サイテック社製、商品名、メチルエーテルブチ
ルエーテル混合エーテル化メラミン樹脂)20.8部
(固形分量で20部)、及びNacure(ネイキュ
ア)5225(米国、キング・インダストリイズ社製、
商品名、スルフォン酸化合物のアミン中和物溶液である
硬化触媒、有効成分約25%)0.4部(有効成分量
0.1部)を混合してクリヤ塗料を得た。
【0164】実施例34〜40及び比較例15 配合組成を下記表7に示すとおりとする以外は実施例3
3と同様に行い、各クリヤ塗料を得た。
【0165】
【表8】
【0166】上記表7における配合量は、固形分量又は
有効成分量(重量部)にて表示した。
【0167】表7中、「デスモデュールN3500」
は、住友バイエルウレタン社製、ブロック化ポリイソシ
アネート化合物を示す。「マイコートKC−16」は、
三井サイテック社製、メチルエーテルブチルエーテル混
合エーテル化メラミン樹脂を示す。「ネイキュア522
5」は、米国キング・インダストリイズ社製、スルフォ
ン酸化合物のアミン中和物溶液である硬化触媒を示す。
「TBAB」は、テトラブチルアンモニウムブロマイド
を意味する。「LC−955」は、楠本化成(株)製、
表面調整剤を示す。
【0168】前記実施例20〜32及び比較例9〜14
で得た各クリヤ塗料を用いて、下記試験塗板の作成
(1)により試験塗板を作成した。
【0169】試験塗板の作成(1) リン酸亜鉛化成処理を施した厚さ0.8mmの冷延ダル
鋼板上にエポキシ樹脂系カチオン電着塗料を乾燥膜厚が
約20μmとなるように電着塗装し焼付けた電着塗膜上
に、自動車用中塗り塗料TP−65(関西ペイント
(株)製、商品名、ポリエステル樹脂塗料)を乾燥膜厚
が約20μmとなるように塗装し焼付けた。この塗装板
を#400のサンドペーパーで水研し、水切り乾燥し、
石油ベンジンで脱脂した。ついで、この脱脂板上に上塗
りベースコートTB−510(関西ペイント社製、商品
名、アクリル樹脂系塗料、シルバー色)を乾燥膜厚が約
15μmとなるように塗装し、室温で約3分間放置後、
前記実施例20〜28及び比較例9〜12で得た各クリ
ヤ塗料を塗料粘度25秒(フォードカップ#4、25
℃)に粘度調整し、上塗りベースコート上に乾燥膜厚が
約40μmとなるように塗装した後、約10分間室温に
放置してセッティングを行った。ついで、このものを電
気熱風乾燥機にて140℃で30分間焼付けて各試験塗
板を得た。
【0170】また、実施例29〜40及び比較例13〜
15で得た各クリヤ塗料を用いて、下記試験塗板の作成
(2)により試験塗板を作成した。
【0171】試験塗板の作成(2) 厚さ0.5mmの溶融亜鉛メッキ鋼板上に、KPカラー
8691プライマ(関西ペイント(株)製、商品名、プ
レコート鋼板用ポリエステル変性エポキシ−メラミン樹
脂系プライマ)を乾燥塗膜厚が約5μmとなるようにバ
ーコータにて塗装し、素材到達温度200℃となるよう
に30秒間焼付けた後、KPカラー1573白(関西ペ
イント(株)製、商品名、プレコート鋼板用上塗りポリ
エステル樹脂塗料、白色)を乾燥塗膜厚が約18μmと
なるようにバーコータにて塗装し、素材到達温度210
℃となるように電気熱風乾燥機で40秒間焼付けて、上
塗りベース塗膜を形成した。
【0172】次に、前記実施例29〜40並びに比較例
13〜15で得た各クリヤ塗料を塗料粘度23秒(フォ
ードカップ#4、25℃)に粘度調整し、上記上塗りベ
ース塗膜上に乾燥塗膜厚約15μmとなるようにバーコ
ータにて塗装し、素材到達温度230℃となるように電
気熱風乾燥機で1 分間焼き付けて上塗りクリヤ塗膜を形
成して各試験塗板を得た。
【0173】前記試験塗板の作成(1)及び上記試験塗
板の作成(2)で得た各試験塗板について種々の試験を
行った。その試験結果を後記表8に示す。表8における
試験は下記の試験方法に従って行った。
【0174】試験方法 塗膜外観:塗膜の仕上がり外観をツヤ感、肉持ち感から
総合的に調査し次の基準で評価した。 ○:良好、△:
不良、×:著しく不良。
【0175】鉛筆硬度:JIS K5400 8.4.
2(1990)に規定する鉛筆引っかき試験を行った。
評価はやぶれ法で行った。
【0176】密着性:JIS K−5400 8.5.
2(1990)碁盤目−テープ法に準じて、試験板の塗
膜表面にカッターナイフで素地に到達するように、直交
する縦横11本ずつの平行な直線を1mm間隔で引い
て、1mm×1mmのマス目を100個作成した。その
表面にセロハン粘着テープを密着させ、テープを急激に
剥離した際のマス目の剥れ程度を観察し下記基準で評価
した。
【0177】 ○:塗膜のマス目の90個以上が残存、 △:塗膜が剥離し、マス目の残存数は50個以上で90
個未満、 ×:塗膜が剥離し、マス目の残存数は50個未満。
【0178】耐マジック汚染性:20℃の室内におい
て、赤色の油性インキ(マジックインキ大型赤、寺西化
学工業(株)製、商品名)で塗面に線を引き、1時間放
置後、n−ブタノールをしみこませたガーゼにて拭き取
った。赤色の油性インキを拭き取った跡と油性インキに
よる試験をしていない基準板の塗面との色差(ΔE)を
測定する。色差が小さいほどは耐マジック汚染性良好で
ある。
【0179】耐タバコ汚染性:50×50mmの大きさ
に切断した試験板を、塗面が上になるように、20℃の
室内に静置した容量約4リットルのデシケータ内に入
れ、煙草(缶ピース)2本に火を付け、その煙をデシケ
ータ内に充満させて、24時間放置後、試験板表面を中
性洗剤で洗浄して、試験していない基準板の塗面との色
差(ΔE)を測定する。色差が小さいほど耐タバコ汚染
性は良好である。
【0180】耐酸性:下記組成の人口雨を試験板の塗膜
上に0.5cc滴下し、80℃に加熱したホットプレー
ト上で30分間加熱した後、水洗し、塗面を目視にて観
察し次の基準で評価した。
【0181】 ○:塗面に変化が認められない、 △:塗面に白化、フクレは認められないが境界部に段差
が認められる、 ×:塗面に白化又はフクレが認められる。
【0182】使用した人工雨は、1mg/gのNaNO
3水溶液19.6g、1mg/gのKNO3水溶液5.2
g、1mg/gのCaCl2・2H2O水溶液3.7g、
1mg/gのMgSO4・7H2O水溶液8.2g、1m
g/gの(NH42SO水溶液73.3g、0.1N
のHSO4水溶液30.0g、0.1NのHNO3水溶
液20.0g、0.05NのHCl水溶液10.0g及
び1mg/gのNaF水溶液4.7gを配合し、pHを
2SO4で1.0に調整したものである。
【0183】鮮映性:鮮映性測定器「PGD−IV型」
(商品名、発売元日本色彩研究所)を用いて、角度を5
5度に固定して、塗膜のPGD値を測定した。値が大き
いほど鮮映性が良好である。
【0184】耐溶剤性:20℃の室内において、メチル
エチルケトンをしみ込ませたガーゼにて塗面に約1kg
/cm2の荷重をかけて、約5cmの長さの間を50回
往復させた後の塗面状態を目視にて下記基準で評価し
た。
【0185】 ○:塗面に変化が認められない、 △:塗面にキズが認められる、 ×:塗膜の白化又は膨潤が認められる。
【0186】耐擦り傷性:染色物摩擦堅牢度試験機(大
栄化学精器製作所製)を用い、磨き粉(ダルマ・クレン
ザー)を固練りして塗面に置き、その上を試験機端子で
押さえて、0.5kg荷重をかけ、塗面上を25往復摩
擦する。水洗後、塗面の擦り傷の程度を下記基準にて評
価した。
【0187】 ○:塗面に擦り傷が殆ど認められない、 △:塗面にかなりの擦り傷が認められる、 ×:塗面に著しい擦り傷が認められる。
【0188】耐衝撃性:JIS K−5400 8.
3.2(1990)デュポン式耐衝撃性試験に準じて、
試験塗板の塗膜面を上に向けて、落錘重量500g、撃
芯の尖端直径1/2インチの条件で行ない、塗膜に損傷
を生じない最大落錘高さを表示する。なお50cmを最
大値とする。
【0189】折曲げ加工性:20℃の室内において、塗
面を外側にして試験板を180°折り曲げて、折曲げ部
分にワレが発生しなくなるT数を目視にて評価し表示し
た。T数とは、折り曲げ部分の内側に何もはさまずに1
80°折り曲げを行った場合を0T、試験板と同じ厚さ
の板を1枚はさんで折り曲げた場合を1T、2枚の場合
を2T、………8枚の場合を8Tとした。8枚はさんで
折り曲げてもワレが認められる場合は8T<と表示し
た。
【0190】上記試験において、耐擦り傷性及び耐衝撃
性については、前記試験塗板の作成(1)で得た試験塗
板についてのみ試験を行い、折曲げ加工性については、
前記試験塗板の作成(2)で得た試験塗板についてのみ
試験を行った。
【0191】上記試験塗板の作成(1)で得た試験塗板
についての試験結果を、表8に示す。
【0192】
【表9】
【0193】上記試験塗板の作成(2)で得た試験塗板
についての試験結果を、表9に示す。
【0194】
【表10】
【0195】
【発明の効果】本発明の水酸基含有塗料用アクリル樹脂
は、分子量分布が広く、その樹脂溶液が低粘度であるの
で高固形分化が容易で、又流動性が良好である。また、
この塗料用樹脂と硬化剤とを組合せた本発明塗料組成物
は、塗膜の仕上がり外観、耐候性、物理的性質等を損な
うことなく、大幅に耐汚染性、耐酸性等が向上した塗膜
を形成できる。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)ベンゼン環含有重合性不飽和モノマ
    ー、(b)水酸基含有重合性不飽和モノマー、(c)多
    ビニル化合物及び必要に応じて(d)その他の重合性不
    飽和モノマーからなり、これら全モノマー中、ベンゼン
    環含有重合性不飽和モノマー(a)の含有量が20〜7
    0重量%であるモノマー混合物を、一般式 【化1】 (式中、Rは3級アルキル基又は3級アラルキル基を示
    す)で表される4官能有機過酸化物の存在下にて共重合
    してなる共重合体であって、ゲルパーミュエーションク
    ロマトグラフィー法により測定した重量平均分子量(M
    w)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が3
    以上であることを特徴とする水酸基含有塗料用アクリル
    樹脂。
  2. 【請求項2】重量平均分子量が10,000〜500,
    000の範囲であり、かつ水酸基価が40〜200mg
    KOH/gの範囲内である請求項1記載の樹脂。
  3. 【請求項3】ベンゼン環含有重合性不飽和モノマー
    (a)が、スチレンである請求項1又は2に記載の樹
    脂。
  4. 【請求項4】水酸基含有重合性不飽和モノマー(b)
    が、4−ヒドロキシブチルアクリレート及び一般式 【化2】 (式中、R1は水素原子又はメチル基を示し、mは1〜
    10の整数を示す)で表される重合性不飽和モノマーか
    ら選ばれる少なくとも1種のモノマーである請求項1〜
    3のいずれか一項に記載の樹脂。
  5. 【請求項5】モノマー混合物中の多ビニル化合物(c)
    の含有量が、全モノマー中、0.01〜50重量%の範
    囲である請求項1〜4のいずれか一項に記載の樹脂。
  6. 【請求項6】多ビニル化合物(c)が、分子中に、水酸
    基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基、
    カルボン酸無水基、メチロール基、アルコキシメチル基
    及びアミノ基から選ばれる化学反応性基を2個以上有す
    る化合物に、該化学反応性基と反応しうる相補的反応性
    基と重合性不飽和基とを有する化合物を反応させてなる
    多ビニル化合物である請求項1〜5のいずれか一項に記
    載の樹脂。
  7. 【請求項7】分子中に化学反応性基を2個以上有する化
    合物が、化学反応性基として水酸基又はカルボキシル基
    を有し、重量平均分子量が1,000〜100,000
    の範囲内で、且つガラス転移温度が−80〜50℃の範
    囲内のポリエステル系ポリマーである請求項6記載の樹
    脂。
  8. 【請求項8】分子中に化学反応性基を2個以上有する化
    合物が、一般式 【化3】 (式中、R2は炭素原子数1〜12のk価の炭化水素基
    を示し、kは2〜6の整数を示す)で表される多官能エ
    ポキシ化合物である請求項6記載の樹脂。
  9. 【請求項9】多ビニル化合物(c)が、分子中に、水酸
    基、カルボキシル基、エポキシ基及びイソシアネート基
    から選ばれる2個以上の化学反応性基とメルカプト基と
    を有する連鎖移動剤の存在下にて、重合性不飽和化合物
    を重合させてなる重合体を、該重合体中の該化学反応性
    基と反応しうる相補的反応性基と重合性不飽和基とを有
    する化合物と反応させてなるアクリル系ポリマーである
    請求項6記載の樹脂。
  10. 【請求項10】その他の重合性不飽和モノマー(c)
    が、炭素原子数24以下の1価アルコールとアクリル酸
    又はメタクリル酸とのエステルである請求項1〜9のい
    ずれか一項に記載の樹脂。
  11. 【請求項11】(A)(a)ベンゼン環含有重合性不飽
    和モノマー、(b)水酸基含有重合性不飽和モノマー、
    (c)多ビニル化合物及び必要に応じて(d)その他の
    重合性不飽和モノマーからなり、これら全モノマー中、
    ベンゼン環含有重合性不飽和モノマー(a)の含有量が
    20〜70重量%であるモノマー混合物を、一般式 【化4】 (式中、Rは3級アルキル基又は3級アラルキル基を示
    す)で表される4官能有機過酸化物の存在下にて共重合
    してなる共重合体であって、ゲルパーミュエーションク
    ロマトグラフィー法により測定した重量平均分子量(M
    w)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が3
    以上であることを特徴とする水酸基含有塗料用アクリル
    樹脂、並びに(B)硬化剤を含有することを特徴とする
    塗料組成物。
  12. 【請求項12】硬化剤(B)が、アミノ樹脂、ポリイソ
    シアネート化合物及びブロック化ポリイソシアネート化
    合物から選ばれる少なくとも1種である請求項11記載
    の塗料組成物。
  13. 【請求項13】樹脂(A)における、その他の重合性不
    飽和モノマー(c)の一部又は全部が、エポキシ基含有
    重合性不飽和モノマーであり、かつ硬化剤(B)が、酸
    価50〜500mgKOH/gのカルボキシル基含有化
    合物である請求項11記載の塗料組成物。
  14. 【請求項14】被塗物に、最上層塗膜として、請求項1
    1記載の塗料組成物を塗装し、焼付けることを特徴とす
    る塗膜形成方法。
  15. 【請求項15】請求項14記載の塗膜形成方法によって
    得られる塗装物品。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021024916A (ja) * 2019-08-01 2021-02-22 三菱ケミカル株式会社 ポリエステル系樹脂の製造方法
JP2021024915A (ja) * 2019-08-01 2021-02-22 三菱ケミカル株式会社 ポリエステル系樹脂の製造方法

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JP2021024916A (ja) * 2019-08-01 2021-02-22 三菱ケミカル株式会社 ポリエステル系樹脂の製造方法
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