JPS5966464A - 熱硬化性の酢酸ビニル系塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属被塗物に塗装することにより、長期の屋
外暴露に充分に耐える１、硬くて、可撓性を有し、そし
て光沢のある仕上り塗膜が得られるような熱硬化性の溶
剤溶液塗料に関する。

熱硬化することによって硬くて、可撓性を有し、光沢が
あり、耐候性を有する仕上り塗膜がもたらされるアクリ
ルコポリマーの有機溶剤溶液である熱硬化性塗料が得ら
れることは公知であるが、アクリルモノマーは高価であ
るため、その使用７最低限度に抑えることが望まれてい
る。また、酢酸ビニル（価格が安い）をアクリルコポリ
マーに混入しうろことも公知であるが、有意の程度に混
入した場合、特に経済的効果を狙ってコポリマーの過半
部を酢酸ビニルとした場合には、性能が低下して満足す
べき結果が得にくくなる。第一に重要な特徴は、適度の
硬さと良好な耐衝撃性との組合せであるが、酢酸ビニル
を含むコポリマーはこの点で特に弱い。耐候性（時に長
期に亘る屋外暴露に際しての光沢保持）も重要である。

現在上記の目的に用いられている熱硬化性のアクリル塗
料は、長期の紫外線暴露におげろ中等度の光沢保持力を
有するにすぎない。

本発明の主要な目的は、熱硬化性システム中に大量の酢
酸ビニルを用いて、良好な硬さく少なくともＦ−Ｈの鉛
筆硬度）と、少なくとも約４０インチ−ポンドの裏面衝
撃に耐える能力とを組合せて有し、しかも長期に亘る紫
外線暴露に際しての良好な光沢保持によって実証される
艮好な耐候性を有する熱硬化性塗料を提供することであ
る。

本発明により、本質的にブタノールからなる有機溶剤溶
液中質中少なくとも６５％の固形分含有１において、５
５％〜７５％の酢酸ビニルと、１５％〜４０％の０２〜
Ｃ８アルキルアクリレート又はメタクリレート（好まし
くはブチルアクリレート又はメタクリレ−トノ、６％〜
１０％の０２〜Ｃ４ヒドロキシアルキルアクリレート又
はメタクリレート、及び約０．５％〜約５％のモノエチ
レン状不飽和の共重合可能な酸、望ましくはアクリル又
はメタクリル咳とを共重合させ、そしてこのコポリマー
溶液と、８％〜２０％のポリアルコキシメチルメラミン
とを混合して熱硬化性の塗料組成物とするならば、完全
にアクリルコポリマーからなる系において通常見られる
程度にきわめて良好な硬度と可撓性とを組合せて有する
塗膜が得られ、しかも該塗膜はすぐれた耐候性も有する
ことが発見された。本発明の特定された方法で生成され
る均衡のとれた系内に多量の酢酸ビニルを含ませても、
適度に硬い塗膜は脆く、そして適度に可撓性の塗膜は柔
かすぎるといった、通常見られる品質の劣化を招くこと
なく、きわめて経済的な利得が得られる。また、卓越し
た耐候性も得られる。

本発明についての前記説明中、術語「ブチル」の範噛に
は、ｎ−ブチル、インブチル、ｔ−ブチル及びそれらの
混付物が含まれる。同様に、術語「ブタノール」の範躊
にはｎ−ブタノール、イソブタノール、ｔ−ブタノール
及びそれらの混合物が宮家れる。重要なことはＣ４アル
キル基ということであって、異性体であるか否かは問題
でない。

前記の特許請求の範囲の欄を始めとして本明細書中、特
記しない限りすべての比率はＮ量によるものとする〇 ここで用いるポリマーは溶液コポリマーであって、この
ことは、モノマーを有機浴剤に溶解し、溶液中で重合さ
せて溶剤に可溶性のコポリマーを形成することｔ意味し
ている。本発明の塗料組成物は、有機溶剤溶液中にコポ
リマーＺ含んでいる。

共重合は高固形分含有量において実施すべきであり、又
ブタノールが重合溶液を構成するように選択すべきであ
る。正確な割付のポリアルコキシメチルメラミンと一緒
に硬化して前述の改良された性能を有する塗膜が得られ
る、本文記載の酢酸ビニル−アクリルコポリマーの特性
を修正する新規方法による共１合反応は、これらの要因
によって亘安な影響馨受ける。共重合を効率的に行うた
めには、共重合溶剤溶液中の溶剤の少なくとも約８０％
、好ましくは少なくとも約９０％はブタノールであるこ
とを要し、また固形分含有量は少なくとも６５％にすべ
ぎである。例えば、ｎ−ブタノールの代りに２−ブトキ
シェタノール音便用することにより、他の要因は変えず
に溶剤媒質を変えると、硬度が低下し、そして同時に耐
衝撃性もそこなわれる。好ましい固形分含有量は７０％
〜７５％である。

ほかの点では共重合は従来法と変わるところなく、遊離
ラジカル重合用触媒、例えばベンゾイルパーオキサイド
、クメンヒドロパーオキサイド又はアゾビスイソブチロ
ニトリルの存在下において還流温度で好都合に実施され
る。温度条件は臨界的でなく、共重合に関しては後で詳
述する。

ヒドロキシアルキルアクリレート又はメタクリレートは
商価な成分であるため、その配合比が１０％をこえるこ
とは望ましくない。ヒドロキシ官能性の成分が過剰な比
率で含まれていなくても適度の硬度が保たれるためには
、６５〜７２％の酢醒ビニル乞用いるのが望ましい。

アルキルアクリレート又はメタクリレートについてさら
に詳しくいうと、この成分を２０〜２５％用いるのが望
ましい。本明組番中ｎ−ブチルアクリレートで例示され
るブチルアタリレートが好ましいが、この部類に属する
他のモノマーの例としてエチルアクリレート、イソブチ
ルアクリレート及び２−エテルヘキシルアクリレート暑
あげることができる。

好ましいヒドロキシ官能性のモノマーはヒドロキシエチ
ルメタクリレートである。６％〜９％の量でこれを用い
るのが望ましい。これらのモノマーの他の例として、２
−ヒドロキシブチルアクリレート及び２−ヒドロキシプ
ロピルメタクリレートがあげられる。

所望の高光沢系を得るためには、少なくとも、約Ｄ・５
％のモノエチレン状のカルボン酸が必要とされる。好ま
しい酸の比率は１％〜６％である。

ポリアルコキシメチルメラミンは少なくとも約６個のア
ルコキシメチル基な有すべきである。ヘキサメトギシメ
チルメラミンが有用であり、アミン水素のうち、未反応
のものが実質的な割合を占める類似化合物も同じく有用
である。任意の揮発性の一価アルコールを用いて、アル
コキシメチル基のアルコキシ部分を得ることができる。

この目的用としてはメチル及び（又は）エチルアルコー
ルが好チしい。このメラミン成分の好ましい使用量は１
０％〜１５％である。

本発明の組成物は塗装粘度に希釈されるが、芳香族炭化
水素の添加によって希釈を行うのが好都合である。実施
例に述べるとおり、これらの炭化水素は市販混合物とし
て入手できる。

本発明の塗料には、顔料、特にルチル型の二酸化チタン
Ｚ通常含ませる。典型的１よ顔料添加量は、０．４＝　
１〜１．５　二１、好ましくは０−６　：　１〜１．２
：１の顔料対バインダー比である。

本発明の塗料を塗るには、任意の所望の方法、例えばエ
アスプレー、帯電防止スゾレーもしくはその他の吹付法
、又はローラー塗りを用いることがでさ、そして任意の
表面、特にスチールのような金属表面に塗装できる。典
型的な塗膜の厚さは０．２〜５ミル、好ましくは０．４
〜２ミルである。

通常５５０°〜３００″Ｆの温度で６０秒〜１時間の焼
付条件を用いて塗膜の焼付けを行ってそれを硬化させる
。温度が商いほど、焼付は時間は短縮される。

以下例をあげて木登開音説明する。

例１ 温度計、攪拌機、凝縮器及び滴下漏斗を具えたフラスコ
内に６６．７部のｎ−ブタノールを仕込んだ。酢酸ビニ
ル７０部、ｎ−ブチルアクリレート２１部、２−ヒドロ
キシエチルメタクリレート７部、アクリル戚２部、ベン
ゾイルパーオキサイド０．５部及びｔ−ブチルパーベン
ゾニー）　０．５部を含むモノマー混合物を滴下漏斗に
装入した。加熱用マントルを用いてフラスコ内の溶剤’
＆１００９Ｃに加熱した。加熱用マントルによって還流
温度に保ちながら、４〜５時間に亘って滴下漏斗の中味
をフラスコ内の熱溶剤に徐々に加えた。添加が完了した
後、フラスコの内容物を還流温度に４時間保ち、モノマ
ーが確実にコポリマーに変換するようにした。次にフラ
スコを５０℃に冷却し、２０．７部のｓｃ　−１５０（
芳香族炭化水素溶剤の市販混合物）をフラスコの内容物
に加えることによって、不揮発分含量的６５％の溶液と
した。このようにして生成されたポリマー溶液の粘土は
約５５ポアズであり、ガロン当りＭ量は８．５ボンド／
ガロンであった。

例２ ｎ−ブタノール６３．フ部の代りに２−ブトキシェタノ
ール６６．フ部を用いて例１を繰返す。得られた溶液の
不揮発分含量はやはり６５％であった。

例６ 例１のポリＹ−１５０部を６０部のｓｃ　−１５’０及
び、！＞００ｍのルチル型二酸化チタンと組合せ、ノー
ス・ショアの尺度（Ｎ０ｒｔｈ　５ｈＯｒｅ　５ｅａｌ
θ〕で７〜７−の練摩度（ｇｒｉｎｄｒａｔｉｎｇ　）
にこの混合物を練摩する。次にこの８Ｍ生成物を例１の
溶液２７５都、５ｃ−１５０１７５部、及び残留−Ｎ）
（を大量に含むポリメトキシメチルメラミン５０部で希
釈する。最後にあげた。成分として、アメリカン・シア
ナミド社（Ａｍｅｒｉｃａｎ　ＣｙａｎａｍｉｄＣｏ、
　Ｊの委品６２５を用いることができる。

この生成物は、２５秒のＩ４ツアーン（Ｚａｈｎ）カッ
プ粘度を有しており、−６４ワイヤ一巻ぎロッドによっ
てアルミニウムパネルにこれを塗布した。５２０°Ｆの
オープン中で６０秒間塗装ずみパネルの焼付けを行った
が、最高金属温度は４５　Ｑ’Ｆに達した。

例４ 例１の溶液の代りに、例２の溶液を用いて１９１Ｊ　３
を繰返す。

試験結果 例　　６　　　例　　４ メチルエチルケトンによる二重摩擦　　　ｉｏｏ　　　
　　　ｉ。

４０インチ−ボンげの裏面衝撃　　　亀裂なし　亀裂あ
り鉛筆硬度　　　　　　　　　　Ｆ−ＨＢ６０°光沢％
　　　　　　　　　８１　　６０衣ｌＴｈ１撰傷抵抗　
　　　　　　　艮　　　　可倒６の生成物が、螢光票外
祿に５００時間暴露後にその光沢の８４％を留保したの
に対し、同じ目的に曳在用いもれている市販の熱硬化性
アクリル塗料は、その光沢の６８％を留保したにすき゛
なかった。従って、硬さと耐衝撃性との均衡が同程度に
良好であり、紫外線暴蕗に対する抵抗力がより良好であ
る、価格が安い樹脂が提供されたことになる。１０００
時間暴露した後、前記のアクリリ塗料が元の光沢のわず
か２１％を留保したのに対し、例６の峨料は、七の元の
光沢の３６％′ｌｆ：依然として保持していた。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）５５％〜７５％、好ましくは６５％〜７２％の酢
   酸ビールと、１５％〜４０％、好ましくは２０％〜２５
   ％のＣ３〜Ｃ８アルキルアクリレート又はメタクリレー
   ト、好ましくはブチルアクリレート、３％〜１０％の０
   ２〜Ｃ４ヒドロキシアルキルアクリレート又はメタクリ
   レート、好ましくは６％〜９％の２−ヒドロキシエチル
   アクリレート又はメタクリレート、及び約０．５％〜約
   ５％、好ましくは１％〜３％の共重合性のモノエチレン
   状不飽和カルボン酸、好ましくはアクリルｊ波又はメタ
   クリル酸とを本質的にブタノールからなる有機溶剤溶液
   媒質中において、少なくとも６５％、好ましくは７０％
   〜７５％の固形分含有量の下で共重合して得られた溶液
   コポリマーであって、揮発性のアルコールによってアル
   コキシル化された、混付物基準で８％〜２０％、好まし
   くは１０％〜１５％のポリアルコキシメチルメラミン、
   好ましくはポリメトキシメチルメラミンとの混合物であ
   る前記コポリマーが溶解されているブタノールを含み、
   屋外に暴露しても良好な光沢を保持する、硬くてしかも
   耐衝撃性を有する焼付は塗膜を形成するものであること
   を特徴とする熱硬化性の溶剤浴ｇ、塗料組成物、
2. （２）芳香族炭化水素によって塗装粘土に希釈され、そ
   して０．４　：　１〜１．５　：　１の顔料対バインダ
   ー比において顔料を含む、特許請求の範囲（１）に記載
   の塗料組成物。