明細書 塗料組成物、 塗料組成物の製造方法及び無機酸化物ゾルの分散体の製造方法 技術分野
本発明は、 新規な塗料組成物、 特定の製造方法により得られる無機酸化物ゾル の分散体を含有するより好ましい塗料組成物、 およびその特定の無機酸化物ゾル の分散体の製造方法、 並びに特定の製造方法により得られるより好ましい塗料組 成物およびその特定の塗料組成物の製造方法に関する。 さらに詳しくは、 本発明 は、 セラミ ック成分を含有し、 耐汚染性、 汚染除去性、 耐候 (光) 性、 耐薬品 性、 耐湿性及び外観に優れる塗膜を与え、 かつ環境保全性や安全性が高い塗料組 成物、 その塗料組成物の製造方法及びそれに使用する無機酸化物ゾルの分散体の 製造方法に関するものである。 背景技術
近年、 大気汚染などの環境変化に伴い、 空気中に含まれる油滴や塵埃などが多 くなり、 その結果、 建造物や自動車などに塗装された塗膜力、 以前に比べて汚染 されやすく、 しかもその汚れが除去しにくいなどの問題が生じている。 したがつ て、 塗膜の性能として、 汚染に対する耐性、 すなわち耐汚染性や、 汚染された塗 膜からの汚染物の除去性、 すなわち汚染除去性が望まれるようになつてきた。 こ のような事情から、 耐汚染性、 汚染除去性、 耐候 (光) 性に優れ、 かつ光沢、 外 観、 耐水性、 耐薬品性の良好な塗膜を与える上、 環境保全性及び安全性に優れた 塗料組成物の創出が望まれていた。
従来より使用されている耐汚染性塗料は、 含フッ素樹脂を主要成分とするもの で、 その耐汚染性は含フッ素樹脂の高耐候性によるものであった。 含フッ素樹脂 は、 ( 1 ) フッ素原子—炭素原子間の結合エネルギーの大きさ力、 水素原子一炭 素原子間の結合エネルギーよりも大きいことに起因する安定性、 並びに (2 ) 水 素原子よりもフッ素原子の原子半径が大きいこと、 及びフッ素分子間の分極率が 低い (0 . 6 8 x l 0—2 4 c c ) ため表面自由エネルギーが低いことに起因する
撥水性、 撥油性によりその機能を発現している。
しかしながら、 含フッ素樹脂は、 フッ素原子の強い電気陰性度に起因し、 通常 のアクリル系モノマーなどとは重合性が異なるため樹脂設計の範囲が制限される こと、 含フッ素樹脂の価格が高いこと、 含フッ素モノマーの中には溶媒に対する 溶解性が制限されるものがあること、 含フッ素樹脂を用いた塗膜の廃棄処理の段 階においてフッ化水素酸が発生することにより環境に対する墨影響が懸念される ことなどの問題点があり、 従って高機能が発現されるものの、 価格、 使用に関す る制限、 廃棄時の環境への悪影響と L、つた問題点がクローズアップされている。 一方、 最近、 高耐候性塗料組成物として、 重合性紫外線安定性単量体を必須成 分として共重合して得られるアクリルポリオールにより耐候性を付与した塗料用 組成物が提案されている (特開平 1 一 2 6 1 4 0 9号公報) 。 しかしながら、 こ の公報においては、 汚染に対する耐性については一切記載されていない。 また、 耐汚染性組成物として、 有機ゲイ素化合物の部分縮合物と、 特定のシリカ微粒子 を配合してなるコーティング組成物が提案されている (特開平 2— 3 4 6 8号公 報) 。 しかしながら、 この公報においては、 コーティング組成物に使用する樹脂 成分について、 詳細な記載がなされていない。 さらに、 アクリルポリオ一ル樹 脂、 結合剤、 無機質オルガノゾル及び溶剤を含有する塗料用組成物が提案されて いる (特開平 4 - 1 7 3 8 8 2号公報) 。 しかしながら、 この塗料用組成物は、 耐汚染性及び耐候 (光) 性についてはある程度改善されているものの、 汚染除去 性が不十分であるという欠点を有している。
このように、 耐汚染性、 汚染除去性、 耐候 (光) 性が共に優れる塗膜を与える 塗料組成物は、 まだ見出されていないのが実状である。
本発明は、 このような実状のもので、 耐汚染性、 汚染除去性及び耐候 (光) 性 に優れ、 かつ良好な耐水性、 耐薬品性、 外観などを有する塗膜を与える上、 環境 保全性や安全性の高い塗料組成物、 その塗料組成物の製造方法及びそれに使用す る無機酸化物ゾルの分散体の製造方法を提供することを目的としてなされたもの である。
本発明者らは、 前記特性を有する塗料組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結 果、 特定のァクリル系樹脂と、 ポリイソシァネート化合物又はアミノプラスト樹
脂と、 特定のセラミック成分とを含有する塗料組成物が、 その目的に適合しうる ことを見出し、 また、 特定のアクリル系樹脂と特定のセラミ ック成分の混合を特 定のァクリル系樹脂の重合工程の最終段階で行うことにより、 より優れた目的物 性を得ること、 さらに特定のシランカップリング剤により処理された特定のセラ ミック成分を用いることによりさらに優れた目的物性を得ることを見い出し、 こ の知見に基づ t、て本発明を完成するに至つた。 発明の開示
本発明は、 (A) (a) 炭素数 1〜 12のアルキルアルコールの (メタ) ァク リル酸のエステル 10~90重量%、 (b) 重合性二重結合を有するヒ ドロキシ ル基含有単量体 10〜50重量%、 (c) 重合性二重結合を有するカルボキシル 基含有単量体 0. 1〜: 10重量%、 (d) スチレン 0〜20重量%、 (e) ァク リロニ卜リノレ 0〜20重量%、 及び (f ) その他の単量体 0〜10重量%を共重 合させて得られる、 ガラス転移温度 50〜120°C、 数平均分子量が 2, 000 〜 1 0 0 , 000、 水酸基価 5 0 ~ 1 5 0 m g K OHZ g及び酸価 1〜 25mgKOHZgの樹脂、 (B) イソシァネート基及び Z又はブロックイソシ ァネート基を 1分子中に 2個以上含有するポリイソシァネート化合物、 及びァミ ノプラス卜樹脂から成る化合物の中から選ばれた少なくとも 1種、 及び (C) 酸 化アルミニウム、 酸化ゲイ素、 酸化ジルコニウム及び酸化アンチモンの無機酸化 物のゾルの分散体中から選ばれた少なくとも 1種を含有し、 かつ前記 (C) 成分 の不揮発分が、 全不揮発分の重量に基づき 5〜60重量%であることを特徴とす る塗料組成物を提供するものである。
また、 本発明は、 (a) 炭素数 1〜 12のアルキルアルコールの (メタ) ァク リル酸のエステル 10〜90重量%、 (b) 重合性二重結合を有するヒ ドロキシ ル基含有単量体 10〜50重量%、 (c) 重合性二重結合を有するカルボキシル 基含有単量体 0. 1〜: 10重量%、 (d) スチレン 0〜20重量%、 (e) ァク リロ二トリル 0〜 20重量%、 及び ( f ) その他の単量体 0〜 10重量%を共重 合して、 ガラス転移温度 50〜: I 20て、 数平均分子量が 2, 000〜 100, 000、 水酸基価 50〜150mgKOH/g及び酸価 1〜25mgKOH/g
の樹脂 (A) を製造し、 次いで該共重合の終了後にその重合液に、 酸化アルミ二 ゥム、 酸化ゲイ素、 酸化ジルコニウム及び酸化アンチモンの無機酸化物のゾルの 分散体の中から選ばれた少なくとも 1種 (C) を、 (C) 成分の不揮発分が全不 揮発分の重量に基づき 5〜60重量%になるように添加して有機無機複合体を製 造し、 さらに該有機無機複合体と、 イソシァネート基及び Z又はブロックイソシ ァネート基を 1分子中に 2個以上含有するポリイソシァネート化合物、 及びァミ ノプラスト樹脂の中から選ばれた少なくとも 1種の化合物 (B) を混合すること を特徴とする塗料組成物の製造方法を提供するものである。
さらに、 本発明は、 水系無機酸化物ゾルを共沸溶剤によって共沸^ t脱水した 後に、 シランカツプリング剤で表面処理することを特徴とする溶剤分散無機酸化 物ゾルの分散体の製造方法を提供するものである。
本発明のさらに他の目的、 態様および利点は、 以下の記載から十分にされるで あろう。 発明を実施するための好ましい形態
本発明の塗料組成物において、 (A) 成分として用いられる樹脂は、 ガラス転 移温度が 50〜 1 20°Cの範囲である。 ガラス転移温度が 50て未満であると、 得られる塗膜は硬度が不十分で、 高耐候性のものが得られにくいし、 1 20°Cを 超えると、 塗装する際の作業性が悪くなるとともに、 得られる塗膜は鲜映性、 光 沢などの外観が低下する。 また、 ガラス転移温度を前記範囲に調製することによ り、 特開平 4 - 173882号公報で提案されている塗料用組成物の欠点である 低汚染除去性が改善される。 塗膜の硬度、 外観、 汚染除去性及び作業性などの面 から、 好ましいガラス転移温度は 50〜 100°Cの範囲である。
さらに、 該樹脂は、 数平均分子量が 2, 000〜 1 00, 000の範囲であ る。 数平均分子量が 3, 000未満であると、 得られる塗膜の耐候性が不十分で あるし、 100, 000を超えると、 塗装時の作業性が低下する。 塗膜の耐候性 及び作業性の面から、 数平均分子量は 2, 200〜70, 000の範囲が好まし く、 特に 2, 200〜 40, 000の範囲が好適である。
また、 該樹脂の水酸基価は 50〜 1 5 OmgKOHZgの範囲である。 水酸基
価が 5 OmgKOHZg未満であると、 得られる塗膜は架橘密度が不十分で、 高 耐汚染性及び高汚染除去性のものが得られにくいし、 150mgKOHZgを超 えると、 塗膜の構造が緻密になりすぎて塗膜形成時の収縮応力が大きくなり、 緩 和することが不可能になって、 塗膜にクラックなどが生じやすくなる。 塗膜の耐 汚染性、 汚染除去性及びクラック発生の抑制などの面から、 水酸基価は 50~ 13 OmgKOHZgの範囲が好ましい。
一方、 該樹脂の酸価は 1〜2 SmgKOHZgの範囲である。 この酸価が 1 mgKOHZg未満であると、 エナメル塗料系において顔料分散性が悪くな り、 塗料貯蔵時に顔料の沈降や凝集などの不都合が生じるし、 25mgKOHZ gを超えると、 塗料のポッ トライフなどが極端に低下する傾向が見られる。 顔料 の分散性、 塗料の貯蔵安定性、 ポッ トライフなどの面から、 酸価は 2〜 2 OmgKOHZgの範囲が好ましい。
本発明においては、 (A) 成分の樹脂は、 必須成分として (a) 炭素数 1〜 12のアルキルアルコールの (メタ) アクリル酸のエステル、 (b) 重合性二重 結合を有するヒドロキシル基含有単量体及び (c) 重合性二重結合を有するカル ボキシル基含有単量体を、 さらに必要に応じ (d) スチレン、 (e) ァクリロ二 トリル及び (f ) その他の単量体を共重合させて得られるものである。
必須単量体成分として用いられる (a) 成分の炭素数 1〜12のアルキルアル コールの (メタ) ァク リル酸のエステル (以下 「ァク リル系エステル J とい う。 ) は、 全単量体の重量に基づき 10〜90重量%の割合で使用する。 ァクリ ル系エステルは、 塗膜のガラス転移温度を調節するのに必要不可欠な成分であつ て、 そのアルコール部分のアルキル基の炭素数が 12を超えると、 得られる樹脂 のガラス転移温度が低くなりすぎる傾向が見られる。 また、 このアク リル系エス テルの使用量が 10重量%未満であると、 その他の重合性の低い単量体を用いな いと得られる樹脂のガラス転移温度を 50°C以上にすることができず、 仮に重合 性の低い単量体を使用すると塗膜の耐候性が著しく低下する。 逆に 90重量%を 超えると、 樹脂に所要量のヒドロキシル基やカルボキシル基を導入することがで きず、 高耐候性、 高耐汚染性、 高汚染除去性を有する塗膜が得られにくい。 所望 の好ましい物性を有する塗膜を得るためには、 このァクリル系エステルの好まし
い使用量は 3 5〜8 0重量%の範囲である。
( a ) 成分のァク リル系エステルを形成する炭素数 1〜 1 2のアルキルアル コールは、 直鎖状、 分岐鎖状、 環状のアルキル基を有するアルコールのいずれで あってもよい。 ( a ) 成分のアクリル系エステルの例としては、 例えばメタク リ ル酸メチル、 メタクリル酸ェチル、 メタクリル酸一 n —プロピル、 メタクリル酸 ィソプロピル、 メタクリル酸一 η—プチル、 メタクリル酸ィソブチル、 メタクリ ル酸一 t—ブチル、 メタクリル酸ペンチル、 メタクリル酸へキシル、 メタクリル 酸シクロへキシル、 メタクリル酸一 2—ェチルへキシル、 メタクリル酸ァダマン チル、 メタク リル酸ドデシル、 メタクリル酸イソボルニル、 アクリル酸メチル、 アクリル酸ェチル、 アクリル酸 n—プロピル、 アクリル酸イソプロピル、 ァク リ ル酸 n—プチル、 アクリル酸イソプチル、 アクリル酸 t—プチル、 アクリル酸ぺ ンチル、 アクリル酸へキシル、 アクリル酸シクロへキシル、 アクリル酸 2—ェチ ルへキシル、 アクリル酸ァダマンチル、 アクリル酸ドデシル、 アクリル酸イソボ ルニルなどが挙げられる。 これらは 1種用いてもよいし、 2種以上を組み合わせ て用いてもよい。
次に、 必須単 i体成分として用いられる (b ) 成分の重合性二重結合を有する ヒ ドロキシル基含有単量体は、 全単直体の重量に基づき 1 0〜5 0重量%の割合 で使用する。 この使用量が 1 0重量%未満であると、 得られる樹脂に必要な架橋 点を導入することができず、 高耐候性、 高耐汚染性、 高汚染除去性を有する塗膜 が得られない。 一方、 5 0重量%を超えると、 塗膜の架橋密度が高く成りすぎた り、 あるいは得られる樹脂と (B ) 成分との架橋反応の際に、 樹脂中に未反応の ヒ ドロキシル基が残存し、 塗膜の耐水性や耐湿性を低下させ、 ひいては塗膜の耐 候性を低下させる原因となる。 樹脂に適正な数の架橋点を導入し、 所望の好まし い物性を有する塗膜を得るには、 この (b ) 成分の単量体の好ましい使用量は 1 0〜3 0重量%の範囲である。
( b ) 成分の重合性二重結合を有するヒ ドロキシル基含有単量体は、 重合性二 重結合およびヒ ドロキシル基をそれぞれ 1個以上有するものであればよいが、 好 ましくは重合性二重結合を 1個およびヒ ドロキシル基を 1個有するものである。
( b ) 成分の単量体の例としては、 例えばヒ ドロキシェチルメタクリ レート、
ヒ ドロキシプロピルメタクリレート、 ヒ ドロキシブチルメタク リ レー 卜、 1 , 4 一ブタンジオールモノメタクリ レート、 ヒ ドロキシェチルメタクリ レー 卜の £ 一 力プロラク トン付加物、 ヒ ドロキシェチルメタクリ レー卜のエチレンォキシド及 びプロピレンォキシド付加物、 ヒ ドロキシェチルァクリ レー ト、 ヒ ドロキシプロ ピルァクリ レー 卜、 ヒ ドロキシブチルァクリ レート、 1, 4—ブタンジオールモ ノアクリレート、 ヒ ドロキシェチルァクリ レー卜の £—力プロラク トン付加物、 ヒ ドロキシェチルァクリ レー卜のエチレンォキシ ド及びプロピレンォキシ ド付加 物などが挙げられる。 これらは 1種用いてもよいし、 2種以上を組み合わせて用 いてもよい。
また、 必須単量体成分として用いられる (c ) 成分の重合性二重結合を有する カルボキシル基含有単量体は、 全単量体の重量に基づき 0 . 1〜 1 0重量%の割 合で使用する。 この使用量が 0 . 1重量%未満であると、 得られる樹脂の酸価が 小さくなりすぎ、 エナメル塗料系において顔料分散性が悪くなつて、 塗料貯蔵時 に顔料の沈降、 凝集などの不都合が生じるし、 1 0重量%を超えると、 塗料の貯 蔵安定性、 ポッ トライフなどが著しく低下する傾向がみられる。 塗料の分散性、 塗料の貯蔵安定性、 ポッ トライフなどの面から、 この (c ) 成分の好ましい使用 量は 1〜 5重量%の範囲であり、 特に 1〜 3重量%の範囲が好適である。
( c ) 成分の重合性二重結合を有するカルボキシル基含有単量体は、 重合性二 重結合およびカルボキシル基をそれぞれ 1個以上有するものであればよいが、 好 ましくは重合性二重結合を 1個およびカルボキシル基を 1または 2個有するもの である。
( c ) 成分の単量体の例としては、 例えばメタクリル酸、 ァクリル酸、 イタコ ン酸、 メサコン酸、 マレイン酸、 フマル酸、 ω—カルボキシーポリ力プロラク ト ン (η = 2 ) モノアクリレート (例えば、 ァロニックス Μ— 5 3 0 0 (東亞合成 化学工業 (株) 製) ) 、 フタル酸モノヒ ドロキシェチルァクリ レート (例えば、 ァロニックス Μ— 5 4 0 0 (東亞合成化学工業 (株) 製) ) 、 ァク リル酸ダイ マー (例えば、 ァロニックス Μ— 5 6 0 0 (東亞合成化学工業 (株) 製) ) など が挙げられる。 これらは 1種用いてもよいし、 2種以上を組み合わせて用いても よい。
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さらに、 (d ) 成分のスチレンは、 必須成分ではなく、 塗膜の鮮映性などの外 観を向上させる目的で、 必要に応じて用いられる。 スチレンを使用する場合に は、 単量体全重量に基づき、 2 0重量%以下の割合で用いる。 スチレンの使用量 が 2 0重量%を超えると、 得られる塗膜の耐候性、 耐汚染性、 汚染除去性が低下 する傾向がみられる。 塗膜の鲜映性などの外観、 耐候性、 耐汚染性、 汚染除去性 などのバランスの面から、 スチレンを用いる場合の好ましい使用量は 1 ~ 1 8重 量%の範囲である。
また、 (e ) 成分のァクリロ二トリルは、 必須成分ではなく、 塗膜の基材に対 する密着性ゃ耐衝撃性などを向上させる目的で、 必要に応じて用いられる。 ァク リロ二トリルを使用する場合には、 単量体全重量に基づき、 2 0重量%以下の割 合で用いる。 ァクリロニトリルの使用量が 2 0重量%を超えると塗膜の耐候性、 耐汚染性、 汚染除去性が低下する傾向がみられる。 塗膜の基材に対する密着性、 耐衝撃性、 耐候性、 汚染除去性などのバランスの面から、 ァクリロ二トリルを用 いる場合の好ましい使用量は 1 ~ 1 8重量%の範囲である。
次に、 ( f ) 成分のその他の単量体は、 必須成分ではなく、 塗膜を設計する上 で、 基材ゃ使用目的などに応じて必要により、 適宜選び用いられる。 その他の単 量体を使用する場合には、 単量体全重量に基づき、 1 0重量%以下の割合で使用 する。 この使用量が 1 0重量%を超えると、 所望の物性を有する塗膜が得られに くい。 ( f ) 成分のその他の単鱼体を用いる場合の好ましい使用量は、 1〜7重 量%である。
( f ) 成分の重合性二重結合を有するその他の単量体は、 重合性二重結合を 1 個以上有するものであればよいが、 好ましくは重合性二重結合を 1個有するもの である。
( f ) 成分のその他の単量体の例としては、 例えばホスマー (ュニケミカル 製) 、 メタクリル酸グリシジル、 ァクリル酸グリシジル、 メタク リル酸ァリル、 アク リル酸ァリル、 3 , 4—エポキシシクロへキシルメチルメタク リ レー ト、 3 , 4—エポキシシクロへキシルメチルァクリ レート、 メタク リル酸フエニル、 アクリル酸フエニル、 α —メチルスチレン、 ρ —ビニルトルエン、 メタクリルァ ミ ド- アクリルアミ ド、 Ν, Ν—ジメチルメタクリルアミ ド、 Ν, Ν—ジメチル
アクリルアミ ド、 メタクリル酸 1, 2, 2 , 6 , 6—ペンタメチルー 4ーピペリ ジル、 アクリル酸 1, 2 , 2 , 6 , 6—ペンタメチルー 4ーピペリジル、 メタク リル酸 2, 2 , 6 , 6—テトラメチル一 4ーピペリ ジル、 アク リル酸 2 , 2, 6 , 6—テトラメチルー 4—ピペリジル、 ェチルビニルエーテル、 イソプロピル ビニルエーテル、 n—プロピルビニルエーテル、 n—ブチルビ二ルェ一テル、 ィ ソブチルビニルエーテル、 2 _ェチルへキシルビニルエーテル、 シクロへキシル ビニルエーテルなどの脂肪族ビニルエーテル化合物、 さらには 2, 3—ジヒ ドロ フラン、 3 , 4—ジヒ ドロー 2 H—ピラン、 トリメ トキシシリルプロピルメタク リ レート、 無水マレイン酸、 無水ィタコン酸、 マレイン酸エステル類、 フマル酸 エステル類などが挙げられる。 これらは 1種用いてもよいし、 2種以上を組み合 わせて用いてもよい。
これらの単量体を前記割合で共重合させることにより、 (A ) 成分の樹脂が得 られる。 この際の重合方法については特に制限はなく、 公知の方法、 例えば、 有 機溶媒中における溶液重合、 懸濁重合、 乳化重合、 塊状重合、 沈殿重合などの方 法を用いることができる。 また、 重合形式についても特に制限はなく、 例えば、 ラジカル重合、 カチオン重合、 ァニオン重合のいずれも用いることができるが、 これらの中で、 工業的な面からラジカル重合が好適である。 ラジカル重合におい て用いられる重合開始剤としては、 例えば、 t—プチルハイ ドロパーォキシ ド、 クメンハイ ド口パーォキシド、 t一ブチルパーォキシネオデカネー ト、 t一プチ ルパーォキシピバレ一 ト、 t 一へキシルバーォキシ一 2—ェチルへキサノエ一 ト、 メチルェチルケ トンバーオキシ ドなどの有機過酸化物、 あるいは 2, 2 ' 一 ァゾビス (2 , 4—ジメチルバレロニトリル) 、 2, 2 ' —ァゾビス (2—メチ ルプロピオ二トリル) (A I B N ) 、 2 , 2 ' —ァゾビス (2—メチルプチロニ トリル) などのァゾ系開始剤を挙げることができる。 もちろん、 これらに限定さ れるものではない。 これらのラジカル重合開始剤は、 1種用いてもよいし、 2種 以上を組み合わせて用いてもよい。
重合温度は、 一般的に 6 0〜1 5 0 °Cの範囲が好ましい。 この温度が 6 0 °C未 満であると、 ラジカル重合開始剤が分解しにく く、 反応が進行しにくいし、 1 5 0 °Cを超えると、 ラジカル重合開始剤が熱により分解してラジカルを生成し
てもその寿命が短く、 効果的に成長反応が進行しにくい。 重合時間は、 重合温度 やその他の条件に され一概に定めることができないが、 一般に 2〜 6時間程 度で十分である。
本発明の塗料組成物において、 ( B ) 成分の硬化剤として、 イソシァネート基 及び Z又はブロックイソシァネート基を 1分子中に 2個以上含有するポリィソシ ァネ一卜化合物、 ァミノプラスト樹脂の中から選ばれた少なく とも 1種の化合物 が用いられる。
ィソシァネ一ト基を 1分子中に 2個以上含有するポリィソシァネー 卜化合物の 例としては、 例えばへキサメチレンジィソシァネー ト、 ィソホロンジィ ソシァ ネー ト、 ト リ レンジイソシァネー ト、 ジフヱニルメタンジイソシァネー 卜、 キシ リ レンジイソシァネート、 ジシクロへキシルメタン一 4 , 4 ' ージイソシァネ一 トのようなィソシァネートモノマーと呼ばれる化合物、 これらのピウレツ ト体、 イソシァヌレー ト体、 トリメチロールプロパンのァダク 卜体のようなポリイソシ ァネー ト誘導体などが好適に挙げられる。 これらのポリイソシァネ一 卜化合物 は、 1種用いてもよいし、 2種以上を組合せて用いてもよい。
ポリプロックイソシァネ一 卜化合物の例としては、 例えば上記のポリイソシァ ネ一ト化合物のイソシァネート基の一部又は全部をブロック剤でブロック化して 製造したものが挙げられる。 このブロック化剤の例としては、 例えば、 £ 一カブ ロラクタム、 メチルェチルケ トォキシム、 メチルイソアミルケ トォキシ厶、 メチ ルイソプチルケトォキシ厶などのケトォキシム系ブロック化剤、 フエノール、 ク レゾ一ル、 カテコール、 ニトロフエノールなどのフヱノール系ブロック化剤、 ィ ソプロパノール、 トリメチロールプロパンなどのアルコール系ブロック化剤、 マ 口ン酸ェステル、 ァセト醉酸ェステルなどの活性メチレン系ブロック化剤などが 挙げられる。 これらのポリブロックイソシァネート化合物は、 1種用いてもよい し、 2種以上を組合せて用いてもよい。
アミ ノブラスト樹脂の例としては、 メラミ ン樹脂、 グアナミ ン樹脂などが好適 に挙げられる。 これらのアミ ノブラス ト樹脂は 1種用いてもよいし、 2種以上を 組み合わせて用いてもよい。 さらに具体的には、 反応性基を 1分子中に 2個以上 含有していればそれ以外に何ら制限はなく、 メラミ ンあるいはグアナミ ン樹脂 1
分子中に存在するトリアジン環は 1つでも、 それ以上でも差し支えない。 それら の樹脂に存在する反応性基として、 好ましくは、 メチロール基、 イミノ基、 さら にはメチロール基をメ夕ノ一ルゃブ夕ノールなどによりエーテル化したものが挙 げられる。
本発明の塗料組成物においては、 (A) 成分と (B) 成分の配合割合は、 (B) 成分がイソシァネート基及び Z又はブロックイソシァネート基を 1分子中 に 2個以上含有するポリイソシァネ一ト化合物である場合は、 (A) 成分のヒ ド 口キシル基に対する (B) 成分中のィソシァネート基及び/又はプロック化ィソ シァネート基のモル比が 0. 6〜1. 6の範囲であることが好ましく、 特に好ま しくは 0· 8〜1. 2の範囲である。 このモル比が 0. 6未満であると、 (B) 成分のポリイソシァネート化合物と (A) 成分の樹脂との架橋反応に際し、 樹脂 中のヒ ドロキシル基が一部未反応で残存することがあり、 得られる塗膜の耐水性 や耐湿性が低下し、 ひいては塗膜の耐候性が悪化する原因となることがある。一 方、 モル比が 1. 6を超えるとイソシァネート基及び/又はブロック化イソシァ ネ—ト基が未反応で残存することがあり、 この場合も塗膜の耐水性や耐湿性が低 下し、 ひいては塗膜の耐候性が悪化する原因となることがある。
(B) 成分がアミノブラスト樹脂である場合は、 (A) 成分と (B) 成分との 不揮発分重量比が 97 : 3〜 60 : 40の範囲であることが好ましく、 95 : 5 〜65 : 35の範囲であることがより好ましく、 特に 91 : 9〜70 : 30の範 囲であることが好ましい。 これは、 97 : 3の配合比よりもアミノプラスト樹脂 が少な L、と塗膜の架橋密度が低く耐溶剤性などの物性を満足させることができな いことがあり、 60 : 40の配合比よりもァミノプラスト樹脂が多いと塗膜の可 撓性が低下してしまうなどの不具合を生じることがあるため好ましくない。 本発明の塗料組成物においては、 (C) 成分のセラミック成分として、 酸化ァ ルミ二ゥム、 酸化ゲイ素、 酸化ジルコニウム及び酸化アンチモンの無機酸化物の ゾルの分散体の中から選ばれた少なくとも 1種の無機酸化物ゾルの分散体が用い られる。 これらの無機酸化物ゾルの好ましいものは、 酸化ゲイ素ゾルである。 これらの無機酸化物ゾルは、 一般に水系分散体として供耠されることが多く、 水系分散体の場合、 塗料組成物が水系であれば、 そのまま使用することができる
、 有機溶媒系であれば、 所望の有機溶媒中に相転換する方法等を用いることが できる。 使用する有機溶媒で好ましいものは、 メチルイソプチルケトン、 シクロ へキサノ ンなどのケ トン系溶媒である。
この相転換の方法としては、 例えば、 水系分散体中に水可溶な有機溶媒を添加 し、 水を留去させる操作を操り返すことにより、 所望の有機溶媒中に相転換する 方法などを用いることができる。
酸化ゲイ素ゾルの分散体は、 四ハロゲン化ゲイ素を水中に加える、 ゲイ酸ナト リウム水溶液に酸を加える等の方法で得ることができる。 また、 市販品として は、 例えば、 水系分散体として、 スノーテックス— 0 [日産化学工業 (株) 製、 商品名] やスノーテックス一 N [日産化学工業 (株) 製、 商品名] などが、 有機 溶媒分散体としては、 スノーテックス M I B K— S T [日産化学工業 (株) 製、 商品名] などが挙げられる。
無機酸化物ゾルの分散体は、 シランカツプリング剤で表面処理したものが であり、 特に酸化ゲイ素ゾルの分散体をシランカツプリング剤で表面処理したも のが好ましい。 この表面処理された無機酸化物ゾルの分散体は、 その粒子表面に 種々の官能基を導入することができるため、 本発明の塗料組成物において使用す る際、 樹脂やポリイソシァネート化合物又はアミノプラスト樹脂などの有機成分 と化学的に結合することが容易になる。 このようにセラミック成分と有機成分と 力 匕学的に結合した場合は、 化学的に結合しない場合に比べて塗膜の架橋が強固 になり、 耐汚染性、 汚染除去性、 耐候性などが向上する。
シランカップリ ング剤としては、 例えばビニル卜 リメ トキシシラン、 ビニルト リエトキシシラン、 7ーメタク リロイルォキシプロピルト リ メ トキシシラン、 7 一グリ シ ドキシプロピル卜リメ トキシシラン、 7—ァミ ノプロビルトリメ トキシ シラン、 メチルト リメ トキシシラン、 メチルト リエ トキシシラン、 ジメチルジメ トキシシラン等が挙げられ、 好ましくは、 メチルト リ メ トキシシラン、 ジメチル ジメ 卜キシシラン、 ァーグリ シ ドキシプロピルト リノ 卜キシシラン、 7—メ夕ク リロイルォキシプロピルト リメ トキシシランであり、 特に好ましくはメチルト リ メ トキシシラン、 ジメチルジメ トキシシランである。 また、 市販品としては、 A 一 1 6 2、 A— 1 6 3、 A Z - 6 1 2 2 (いずれも商品名、 日本ュニカー (株)
製) 等が挙げられる。 これらのシランカップリング剤は、 1種または 2種以上を 組合せて用いることができる。 シランカップリング剤で表面処理する場合、 シラ ンカップリング剤の配合量は、 無機酸化物ゾルの不揮発分に対して 1〜 4 0重量 %が好ましく、 5 ~ 3 0重量%がより好ましい。
シランカツプリング剤で処理された無機酸化物ゾルの分散体としては、 水系無 機酸化物ゾルに含まれる水を水との共沸溶剤によって共沸蒸留脱水した後に、 無 機酸化物ゾルの分散体をシランカップリング剤で表面処理することにより得られ た共沸溶剤分散無機酸化物ゾルの分散体を使用することが好ましい。 特に無機酸 化物ゾルの分散体が、 酸化ゲイ素ゾルの分散体であることが好ましい。 この製法 で得られた無機酸化物ゾルの分散体は、 耐汚染性、 汚染除去性、 耐候性などが向 上する上に、 さらに無機酸化物ゾルの高澳度化が可能であるため、 塗料化しても 高不揮発分化し易い。 そのため、 塗装時に粘度調整用シンナーを選択する幅が広 く、 塗膜を厚膜にすることも可能である。
共沸溶剤としては、 例えば水可溶なアルコール、 カルボン酸エステル、 環状 エーテルなどが挙げられる。
水可溶なアルコールとしては、 例えばエタノール、 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 一ブチルアルコール、 s e c —ブチルアルコール、 t—ブチルアルコール、 メチルセ口ソルブ、 ェチル セロソルブ、 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 ェチルエーテル、 エチレングリコールモノ n—プロピルエーテル、 エチレングリ コールモノブチルエーテル、 ジエチレングリコールモノメチルエーテル、 ジェチ レングリコールモノェチルエーテル、 ジエチレングリコールモノブチルエーテ ル、 3—メチル一 3—メ トキシブ夕ノール、 プロピ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、 プロピレングリコールなどが挙げられる。 水可溶なカルボン酸エステルとしては、 例えば酡酸メチル、 酢酸ェチルなどが 挙げられる。 水可溶な環状エーテルとしては、 1 , 4 一ジォキサンなどが挙げら れる。
これらの共沸溶剤は、 1種または 2種以上を組合せて用いることができる。 また、 水と混和しない溶剤でも水と混和する溶剤を仲立ちとして、 共沸蒸留脱
水効率を上げる目的で使用しても差し支えない。 この溶剤としては、 例えばベン ゼン、 キシレン、 トルエン、 シクロへキサノ ン、 ジフヱニルエーテル、 ジブチル エーテルなどが挙げられる。 これらの溶剤は、 1種または 2種以上を組合せて用 いることができる。 し力、し、 その使用量は、 ゾルを凝集させない範囲に限られ、 溶剤によっても異なるが、 通常 1〜 1 0重量%の範囲が好ましい。
共沸蒸留脱水は、 共沸溶'剤を滴下しながら行うことが好ましい。
共沸蒸留脱水は、 3 0〜 1 0 0ての範囲で行われることが好ましく、 特に 4 0 〜8 0 の範囲で行われることが好ましい。
また、 共沸蒸留脱水は、 減圧下でも常圧下でも可能であるが、 減圧下で行うこ とが好ましい。
共沸蒸留脱水後の共沸溶剤分散無機酸化物ゾル中の水分含量は、 通常 2重量% 以下であることが好ましく、 特に 1重量%以下であることが好ましい。
共沸蒸留脱水後の共沸溶剤分散無機酸化物ゾルの分散体の澳度は、 加熱残分が 5 5重量%以下であることが好ましく、 特に 2 5〜5 5重量%であることが好ま しい。
シランカツプリング剤による表面処理は、 共沸蒸留脱水した後の共沸溶剤分散 無機酸化物ゾルの分散体にシランカップリング剤を混合することにより行うこと ができる。 シランカップリング剤による表面処理温度は、 特に制限ないが、 通常 2 0〜 1 0 0 °Cの範囲で行われることが好ましく、 3 0 ~ 9 0 °Cの範囲で行われ ることがより好ましく、 特に 4 0〜8 0 °Cの範囲で行われることが好ましい。 シランカップリ ング剤による表面処理後の溶剤分散無機酸化物ゾル中の水分含 量は、 通常 1重量%以下であることが好ましく、 特に 0 . 5重量%以下であるこ とが好ましい。
さらに、 共沸溶剤分散無機酸化物ゾルは、 必要に応じて所望の溶剤にて置換す ることができる。
この溶剤置換に使用できる溶剤としては、 例えば前記のアルコール、 ァセト ン、 メチルェチルケ トン、 メチルイソブチルケ トン、 シクロへキサノ ン、 ジメチ ルァセ卜アミ ド、 ジメチルホルムアミ ドなどが挙げられる。
溶剤置換は、 置換に際し使用する溶剤の種類にもよるが 3 0〜 1 2 0 °Cの範囲
で行われることが好ましく、 特に 4 0〜 1 1 0ての範囲で行われることが好まし い。
本発明の塗料組成物においては、 無機酸化物ゾルの分散体は 1種用いてもよい し、 2種以上を組み合わせて用いてもよく、 また、 その配合量は、 無機酸化物ゾ ルの分散体の不揮発分が、 (A) 成分、 ( B ) 成分および (C ) 成分の全不揮発 分に対して、 5〜6 0重量%になるように選ぶ。 無機酸化物ゾルの分散体の不揮 発分が全不揮発分に対して 5重量%未満であると、 無機酸化物ゾルの分散体を添 加した効果が十分に発揮されず、 塗膜の耐汚染性、 汚染除去性、 耐候性の向上効 果があまり認められないし、 6 0重量%を超えると、 塗膜の可撓性が低下する傾 向がみられる。 塗膜の耐汚染性、 汚染除去性、 耐候性、 可撓性などのバランスの 面から、 無機酸化物ゾルの分散体の不揮発分は、 全不揮発分に対して 5〜4 0重 量%の範囲が好ましい。
また、 無機酸化物ゾルの分散体は、 平均粒径が 1 0 0 n m以下が好ましく、 平 均粒径が 5 0 n m以下が特に好ましい。 平均粒径が 1 0 0 n mより大きい場合 は、 クリヤーフィルムでの透明性が損なわれる上に、 塗膜の耐汚染性、 汚染除去 性が低下する。
本発明の塗料組成物においては硬化反応触媒を用いてもよい。
本発明の塗料組成物においては、 (B ) 成分としてイソシァネート基及び Z又 はブロックイソシァネート基を 1分子中に 2個以上含有するポリイソシァネート 化合物を使用する場合は、 硬化反応触媒としては、 例えばスズ化合物や亜鉛化合 物が挙げられる。 スズ化合物としては、 例えば塩化スズ、 臭化スズなどのハロゲ ン化スズ、 ジブチルスズジアセテート、 ジブチルスズジラウレートなどの有機ス ズ化合物などが、 亜鉛化合物としては、 例えば、 塩化亜鉛、 臭化亜鉛などのハロ ゲン化亜鉛、 ォクチル酸亜鉛、 ラゥリン酸亜鉛などの有機酸の亜鉛塩などが挙げ られる。 硬化反応触媒としてのスズ化合物や亜鉛化合物は、 1種用いてもよい し、 2種以上を組合せて用いてもよく、 また他の硬化反応触媒と併用してもよ い。 硬化反応触媒は、 塗料組成物中の全不揮発分に対して、 0 . 0 1〜5重量% の割合で用いることが好ましい。 この量が 0. 0 1重量%未満であると、 硬化反 応の促進効果が十分に発揮されないことがあるし、 5重量%を超えると、 塗膜の
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耐水性や耐湿性などが低下し、 ひいては塗膜の耐汚染性、 汚染除去性、 耐候性な どが低下する原因となることがある。 硬化速度及び塗膜物性のバランスの面か ら、 この硬化反応触媒のより好ましい配合量は、 組成物中の全不揮発分に対して 0 . 0 1〜2重量%の範囲である。
本発明の塗料組成物においては、 (B ) 成分としてアミ ノプラスト樹脂を使用 する場合は、 アミノブラスト樹脂の硬化反応触媒を使用してもよい。 アミノプラ スト樹脂の硬化反応触媒の例としては、 例えば、 リン酸系硬化触媒、 トルエンス ルホン酸、 ドデシルベンゼンスルホン酸などのスルホン酸系硬化触媒、 あるいは それらのアミ ンブロック体などが好ましい。 これらの化合物は、 1種用いてもよ いし、 2種以上を組み合わせて用いても何ら差し支えなく、 さらにその他の化合 物と組み合わせて硬化時間の調整を行うことも可能である。
また、 アミノプラスト樹脂の硬化反応触媒の添加量は塗料全不揮発分中 0 . 0 1〜 2重量%の範囲が好ましい。 その理由としては、 0 . 0 1重量%未満では 塗料が硬ィヒする上でァミノプラスト樹脂の硬化反応触媒の効果が発現されないこ とがあり、 2重量%を越えると塗膜形成後にアミノプラス卜樹脂の硬化反応触媒 の影響で塗膜の耐水性や耐湿性などの性能に悪影響を与え、 ひいては塗膜の耐汚 染性、 汚染除去性、 耐候性が低下してしまうことがある。
また、 本発明の塗料組成物を調製する際に適切な顔料、 染料、 さらには光輝剤 を適正量配合させてエナメルとしてもその本来の機能を失うことはない。 そのた め、 クリャ一塗料だけでなく、 着色顔料を配合して被塗物を着色したりするなど の意匠性を付与することも可能である。 また、 体質顔料を配合して塗膜の物性を 調節することも可能である。 それらの具体例としては、 酸化チタン、 カーボンブ ラック、 有機顔料、 ベンガラなどの着色顔料、 ガラスフレーク、 アルミニウムフ レーク、 マイカフレークなどの着色剤、 タルクなどのフイラ一、 ストロンチウム クロメート、 硫酸バリウムなどの体質顔料などが挙げられる。
本発明の塗料組成物において、 顔料を含む場合は、 顔料の配合割合は、 通常 0 . :!〜 4 0重量%が好ましく、 特に 0 . 5 ~ 3 5重量%が好ましい。
本発明の塗料組成物の調製方法については特に制限はなく、 各必須成分及び所 望の各種添加剤を任意の順序で混合する方法や、 その他様々な方法を用いること
ができるが、 次に示す方法が好適である。
すなわち、 (a) 炭素数 1〜 12のアルキルアルコールの (メタ) アクリル酸 のエステル 10〜90重量%、 (b) 重合性二重結合を有するヒドロキシル基含 有単量体 10〜50重量%、 (c) 重合性二重結合を有するカルボキシル基含有 単量体 0. 1〜: 10重量%、 (d) スチレン 0〜20重量%、 (e) ァクリロ二 トリル 0〜20重量%、 及び (f) 重合性二重結合を有するその他の単量体 0〜 10重量%を共重合して、 ガラス転移温度 50〜120°C、 数平均分子量が 2, 000〜 1 00, 000、 水酸基価 50〜150mgKOH / g及び酸価 1 ~ 25mgKOHZgの樹脂 (A) を製造し、 次いで該共重合の終了後にその重合 液に、 酸化アルミニウムゾル、 酸化ゲイ素ゾル、 酸化ジルコニウムゾル及び酸化 アンチモンゾルの中から選ばれた少なくとも 1種の無機酸化物ゾルの分散体 (C) を、 (C) 成分の不揮発分が (A) 成分、 CB) 成分および (C) 成分の 全不揮発分の重量に基づき 5〜 60重量%になるように添加して得られた有機無 機複合体を用いて調製する方法、 又は (C) 成分を単量体中に分散安定化した 後、 単量体を共重合して樹脂 (A) を製造して得られた有機無機複合体を用いて 調製する方法が好ましい。
特に、 (C) 成分の無機酸化物ゾルの分散体は、 (A) 成分の樹脂を得るため の単量体の共重合における重合終了後にその重合液に、 無機酸化物ゾルの分散体 を加熱下又は非加熱下にて添加し、 分散安定化させることが好ましい。
通常、 (A) 成分の樹脂を重合して得た後、 この樹脂液の濃度を調節するため に希釈剤を添加するが、 (C) 成分の無機酸化物ゾルの分散体の添加は、 希釈剤 の添加に代わるものである。
(C) 成分の無機酸化物ゾルの分散体を (A) 成分の樹脂の重合終了後にその 重合液に添加することにより、 無機酸化物ゾルの分散体の凝集が起こりにく く、 その後の段階で無機酸化物ゾルの分散体をさらに添加しても凝集が起こりにく く なる。 また、 塗料を塗装する際において、 静電塗装作業性、 塗着効率、 微粒化、 付き回り性が極めて良好となる。 そのため、 塗装作業ラインにおいて、 極めて作 業性がよく、 得られる外観も優れている。 さらに、 得られた (C) 成分が分散安 定化されている有機無機複合体溶液の港度を高く しても粘度の上昇が比較的小さ
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く塗料の高不揮発分化を容易に図ることが可能となる。 従って、 本発明の塗 成物は、 環境汚染を少なくできる塗料としても である。
(C) 成分の無機酸化物ゾルの分散体の添加は、 (A) 成分の樹脂の重合終了 後であるが、 重合終了後とは、 単量体の共重合によりガラス転移温度 50〜
1 20て、 数平均分子量が 2, 000〜 1 00, 000、 水酸基価 50〜
150mgKOH/g及び酸価 1 ~25mgKOH/gを有する (A) 成分の樹 脂が製造された後と t、う意味であり、 その重合液は未反応の単量体を含んで t、て もよい。
(C) 成分の無機酸化物ゾルの分散体の添加は、 (C) 成分の無機酸化物ゾル の分散媒の沸点以下の温度で行うことが好ましく、 特に (C) 成分の無機酸化物 ゾルの分散媒の沸点よりも 10〜 50て低い温度が好ましい。
(C) 成分の無機酸化物ゾルの分散体を添加する前の重合液は、 樹脂分が 40 〜 80重量%の範囲に有ることが好ましく、 特に 50〜70重量%の範囲に有る ことが好ましい。
クリャ一塗料系の場合の好適な塗料組成物の調製方法としては、 (C) 成分の 無機酸化物ゾルの分散体を、 重合溶媒中に分散安定化したのち、 (A) 成分の樹 脂を前記した重合条件と同様にして単量体を重合して製造することにより、 ある いは (A) 成分の樹脂を重合した後、 樹脂溶液中に無機酸化物ゾルの分散体を加 熱下又は非加熱下にて分散安定化させることにより、 無機酸化物ゾルが分散安定 化されている有機無機複合体溶液を作製し、 このものと、 必要に応じて (A) 成 分の樹脂と、 さらに (B) 成分の硬化剤及び所望により用いられる各種添加剤と を均質に混合することにより、 本発明の塗料組成物を調製する方法が挙げられ る。
さらに、 エナメル塗料系の場合は、 (A) 成分の樹脂、 あるいは顔料分散剤な どと所望の顔料を分散機により分散し、 それを前記のクリャ一塗料に配合するこ とにより、 本発明の塗料組成物を調製することができる。 また、 所望により用い られる各種添加剤としては、 例えば、 染料、 ガラスフレーク、 アルミニウムフ レーク、 マイカフレークなどの着色剤、 フィラー、 溶剤、 顔料分散剤、 流動調節 剤、 レペリング剤、 ゲル化防止剤、 酸化防止剤、 紫外線吸収剤、 紫外線安定剤、
ラジカル捕捉剤などが挙げられる。
このようにして得られた本発明の塗料組成物の硬化に要する温度及び時間は、 各成分の種類や使用する反応触媒により^されるが、 室温ないし 2 2 0 °Cの範 囲の温度で、 3 0秒間ないし 1 0時間程度が一般的である。
本発明の塗料組成物は、 単層塗膜及び複合塗膜のいずれにも使用することがで さる。
複合塗膜の例としては、 例えば基材上に着色フィルム形成性組成物を塗布して ベースコート膜を形成させ、 次いで該ベースコー卜膜上に本発明の塗料組成物で あるクリヤーフィルム形成性組成物を塗布して透明トップコート膜を形成させる こと力、ら成る塗装仕上げ方法により得られる複合塗膜がある。
上記ベースコート膜の着色フィルム形成性組成物は、 樹脂バインダ一と顔料を 含有する。
樹) 3旨バインダーとしては、 公知のアクリル樹) 3旨、 ポリエステル樹 J5旨 (アルキッ ド樹脂を含む) 、 ポリウレタン樹脂及びメラミン樹脂などの種々のバインダ一を 挙げることができる。
なお、 ベースコート膜の着色フィルム形成性組成物には、 通常用いられる各種 添加剤、 例えば界面活性剤、 レペリング剤、 チクソトロピー斉 ij、 充填剤、 抗発泡 剤、 有機溶剤、 触媒などの少なくとも 1種を添加することができる。
着色フィルム形成性組成物においては、 顔料を 1〜8 0重量%配合させること が好ましく、 特に 3〜6 0重量%配合させることが好ましい。
顔料は、 有機顔料、 無機顔料などの種々の顔料が用いられるが、 例えばそれぞ れに表面処理を施したアルミニウム、 銅、 真鏺、 青銅、 ステンレススチール、 あ るいは雲母状酸化鉄、 鳞片状メタリ ック粉体、 酸化チタンや酸化鉄で被覆された 雲母片などの金属顔料が用いられる。 また、 その他、 二酸化チタン、 酸化鉄、 黄 色酸化鉄、 力一ボンブラックなどの無機顔料、 フタロシアニンブルー、 フタロシ アニングリーン、 キナクリ ドン系赤色顔料などの有機顔料、 沈降性硫酸バリゥ ム、 クレー、 シリカ、 タルクなどの体質顔料などが挙げられる。
上記複合塗膜の塗装仕上げ方法は、 ベースコー卜膜の着色フィルム形成性組成 物を、 必要に応じて加温したり、 有機溶媒又は反応性希釈剤を添加することによ
り所望の粘度に調整した後、 エアースプレー、 静電エア一スプレー、 ロールコ一 夕一、 フローコーター、 デイツビング形式による塗装機などの通常使用される塗 装機、 又は刷毛、 バーコ一ター、 アプリケーターなどを用いて乾燥後の塗膜が 0 . 5 - 3 0 0 z mになるように塗布し、 通常 5 0〜 3 0 0 °Cの温度で 5秒〜 2 4時間加熱硬化させ、 または 2コート 1ベ一ク方式の塗装を行う場合には、 着 色フィルム形成性組成物を例えば有機溶剤などの適当な希釈剤にて所望の粘度に 希釈した後、 上記方法を用いて乾燥後の膜厚が通常 5〜4 0 m、 好ましくは 7 ~ 3 5 / mになるように塗布し、 室温〜 1 0 0 °Cの温度で 1〜2 0分間放置し、 次いでクリヤーコート膜のクリヤーフィルム形成性組成物を、 上記方法を用いて 乾燥後の膜厚が 1 0〜 1 0 0〃111、 好ましくは1 0〜6 0 になるように塗布 し、 5 0〜3 0 0 °Cの温度で 5秒〜 2 4時間加熱硬化させる方法などが挙げられ る。 なお、 塗装方法は、 上記の方法のうち、 スプレー塗装が好ましい。
また、 複合塗膜の他の例としては、 例えば基材上に着色べ一スコート塗料を塗 装し、 未架橋の状態でクリア一コート塗料を塗布し、 これを焼き付けた後、 さら にオーバークリアーコ一ト塗料を塗装して焼き付ける塗装方法において、 該クリ アーコ一ト塗料としてァクリル樹脂/アミノプラス卜樹脂塗料を使用し、 かつ当 該オーバークリアーコ一ト塗料として本発明の塗料組成物を使用することから成 る塗装仕上げ方法により得られる複合塗膜がある。
上記着色ベースコ—ト塗料は、 前記複合塗膜と同様なものが使用できる。 上記着色べ一スコート塗膜上に、 同塗料が未架橋の状態で塗装されるクリア一 コ一ト塗料としては、 ァクリル樹脂 Zアミノプラスト樹脂塗料が使用される。 上記アクリル樹脂としては、 例えば (a ) 炭素数 1〜 1 2のアルキルアルコー ルの (メタ) アクリル酸のエステル、 (b ) 重合性二重結合を有するヒ ドロキシ ル基含有単量体、 及び (c ) 重合性二重結合を有するカルボキシル基含有単量体 を主成分とし、 さらに必要に応じて (d ) スチレン、 (e ) アクリロニトリル、 及び ( f ) その他の単量体を共重合して得られるもの等が挙げられる。
また、 アミノブラスト樹脂の例としては、 例えばメラミン樹脂、 グアナミン樹 脂などが好適に挙げられる。 これらのアミノブラスト樹脂は、 1種用いてもよい し、 2種以上を組合せて用いてもよい。 さらに具体的には、 反応性基を 1分子中
に 2個以上含有していればそれ以外に何ら制限はなく、 メラミンあるいはグアナ ミ ン樹脂 1分子中に存在するトリアジン環は 1つでも、 それ以上でも差し支えな い。 それらの樹脂に存在する反応性基として、 好ましくは、 メチロール基、 イミ ノ基、 さらにはメチロール基をメ夕ノールゃブタノ一ルなどによりエーテル化し たものが挙げられる。
ァクリル樹脂 アミノブラスト樹脂塗料において、 ァクリル樹脂とアミノプラ スト樹脂の配合割合は、 特に制限されないが、 ァクリル樹脂とアミノプラスト樹 脂の重量比が 9 0 : 1 0〜 5 0 : 5 0の範囲が好ましく、 特に 8 0 : 2 0〜 6 0 : 4 0の範囲が好ましい。
ァクリル樹脂 Zアミノプラスト樹脂塗料においては、 アミノブラスト樹脂の硬 化反応触媒を配合してもよい。 アミノブラスト樹脂の硬化反応触媒の例として は、 例えば、 リン酸系硬化触媒、 トルエンスルホン酸、 ドデシルベンゼンスルホ ン酸などのスルホン酸系硬化触媒、 あるいはそれらのアミンブロック体などが好 ましい。 これらの化合物は、 1種用いてもよいし、 2種以上を組み合わせて用い ても何ら差し支えなく、 さらにその他の化合物と組み合わせて硬化時間の調整を 行うことも可能である。 また、 これらの化合物の添加量はアクリル樹 fl旨 アミノ プラス ト樹脂塗料において、 全不揮発分中 0 . 0 1〜2重量%の範囲が好まし い。
さらに、 上記複合塗膜の塗装仕上げ方法におけるクリア一コート塗料には、 所 望により、 流動調整剤、 レべリング剤、 ゲル化防止剤、 酸化防止剤、 紫外線吸収 剤、 ラジカル捕捉剤などの添加剤を配合することも可能である。
上記複合塗膜の塗装仕上げ方法の好適な例は、 着色ベースコート塗料を必要に 応じて加温したり、 有機溶媒又は反応性希釈剤を添加することにより所望の粘度 に調整した後、 エアースプレー、 静電エアースプレー、 ロールコ一夕一、 フロー コ一ター、 デイツビング形式による塗装機などの通常使用される塗装機、 又は刷 毛、 バーコ一夕一、 アプリケーターなどを用いて乾燥後の塗膜の膜厚が通常 5〜 4 0 m、 好ましくは?〜 3 5 になるように塗布し、 室温〜 1 0 0 °Cの温度 で 1〜2 0分間放置し、 次いでクリア一コート塗料を、 上記方法を用いて乾燥後 の塗膜の膜厚が 1 0〜1 0 0 ^ m、 好ましくは 1 0〜 6 0 i mになるように塗布
し、 5 0〜3 0 0 °Cの温度で 5秒〜 2 4時間加熱硬化させる。
次いで、 オーバークリアーコ一卜塗料を上記方法を用いて乾燥後の塗膜の膜厚 が 5〜5 0 m、 好ましくは 5〜2 0 mになるように塗布し、 5 0〜3 0 0 °C の温度で 5秒〜 2 4時間加熱硬化させる。
本発明の塗料組成物を塗布する基材としては、 特に限定されるものではなく、 種々の基材を用いることができ、 例えば、 木、 ガラス、 金属、 布、 プラスチッ ク、 発泡体、 弾性体、 紙、 セラミ ック、 コンクリー ト、 石膏ボ一ドなどの有機素 材及び無機素材などが挙げられる。 これらの基材は、 予め表面処理されたもので もよいし、 予め表面に塗膜が形成されたものでもよい。
本発明の塗料組成物を塗布することにより得られる塗装物品としては、 例えば 建築物、 構造物、 木製品、 金属製品、 プラスチック製品、 ゴム製品、 加工紙、 セ ラミック製品、 ガラス製品などが挙げられる。 より具体的には、 自動車、 鋼板な どの金属板、 二輪車、 船舶、 鉄道車両、 航空機、 家具、 楽器、 家電製品、 建築材 料、 トンネル内装板、 道路資材、 容器、 事務用品、 スポーツ用品、 玩具などが挙 げられる。
なお、 本発明の塗料組成物は、 塗料以外に、 インク、 接着剤、 成形品などにも 用いることができる。
実施例
以下に、 本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、 本発明はこれらの実 施例によってなんら限定されるものではない。
なお、 試験板の作成及び塗膜性能の評価は次のようにして行った。
( 1 ) クリャ一コー卜試験板の作製
みがき鋼板 (J I S G— 3 1 4 1 ) に、 焼き付けエポキシ樹脂塗料 [ェピコ プライマー N o . 1 0 0 0 B F 2、 日本油脂 (株) 製] を乾燥膜厚で 2 0 // m になるように塗装したのち、 1 6 0 °Cで 2 0分間焼き付けた。 次いで、 その上 に、 ウレタン樹脂塗料のハイウレタン N o . 5 0 0 0 (白) [登録商標、 日本油 脂 (株) 製] と硬化剤のハイウレタン硬化剤 H A [登録商標、 日本油脂 (株) 製] とを重量比 6 : 1の割合で混合したものを乾燥膜厚 2 5 mになるように塗 装したのち、 8 0てで 3 0分間強制乾燥後、 一晩放置することにより、 試験板を
作製した。
(2) エナメルコート試験板の作製
みがき鋼板 (J I S G— 3141) に、 焼き付けエポキシ樹脂塗料 [ェピコ プライマー No. 1000 BF 2、 日本油脂 (株) 製] を乾燥膜厚で 20 / m になるように塗装したのち、 160°Cで 20分間焼き付けることにより、 試験板 を作製した。
( 3 ) 塗膜性能の評価
(a) 60° 光沢: J I S K - 5400 (1990) 7. 6に準拠し、 塗膜の 60度鏡面光沢 (G s 60° ) を求めた。
(b) 鲜映性: 目視観察により、 次の基準に従い評価した。
〇;塗膜に蛍光灯を映すと、 蛍光灯が鲜明に映る。
Δ;塗膜に 光灯を映すと、 蛍光灯の周囲 (輪郭) がややぼやける。
;塗膜に蛍光灯を映すと、 蛍光灯の周囲 (輪郭) が顕著にぼやける。
(c) 促進耐候性試験: J I S D 0205 5. 4のサンシャインカーボン アーク灯式耐候性試験機による試験によって、 60° 光沢の保持率 (%)
(J I S K - 5400 ( 1990) 7. 6) を求めた。
( d ) 耐湿性:試験片を相対湿度 95 %以上で、 40 ± 1ての条件下にて 240 時間曝したのち、 取り出し 2時間後の試験片の表面状態を目視観察し、 次の基準 に従い評価した。
〇;原状試験片と比べて、 試験片のつや、 表面状態に変化がない。
△ ;原状試験片と比べて、 試験片のつやの変化、 ふくれ (ブリスター) が少 しある。
X ;原状試験片と比べて、 試験片のつやの変化、 ふくれ (ブリスター) が顕 著にある。
( e ) 耐キシレンラビング性:試験片の表面をキシレンをしみこませたネルで 100往復ラビングした際の表面状態の変化を目視観察し、 次の基準に従い耐キ シレンラビング性を評価した。
〇;原状試験片と比べて、 試験片のつやに変化がない。
Δ;原状試験片と比べて、 試験片のつやの変化が少しある。
x ;原状試験片と比べて、 試験片のつやの変化が顕著にある。
( f ) 耐酸性: J I S K— 5400 (1990) 8. 22に準拠して耐酸性試 験を行い、 次の基準に従い耐酸性を評価した。
〇;原状試験片と比べて、 試験片のつやに変化や変色がない。
△;原状試験片と比べて、 試験片のつやの変化や変色が少しある。
X ;原状試験片と比べて、 試験片のつやの変化や色調が大きく変化してい る。
(g) 耐ァルカリ性: J I S K— 5400 (1990) 8. 21に準拠して耐 アル力リ性試験を行い、 次の基準に従い耐ァルカリ性を評価した。
〇;原状試験片と比べて、 試験片のつやに変化や変色がない。
Δ;原状試験片と比べて、 試験片のつやの変化や変色が少しある。
X ;原状試験片と比べて、 試験片のつやの変化や色調が大きく変化してい る。
(h) 耐油性マーカー汚染性:油性マーカーで試験片の塗膜上に線を引き、 80 °Cで 5時間加熱したのち、 キシレンをしみ込ませたネルによりその線を拭き取つ た後の表面状態の変化を目視観察し、 次の基準に従 t、油性マ―力—汚染性を評価 した。
〇;試験片の油性マーカ—の線が完全に拭き取られ、 痕跡が残っていない。 Δ;試験片の油性マーカ一の線の痕跡が、 わずかに残る。
X ;試験片の油性マ一カーの線の痕跡が、 はっきりと残る。
( i ) 鉛筆硬度: J I S K— 5400 (1990) 8. 4. 2に準拠して求め た。
( j ) 付着性: J I S K— 5400 (1990) 8. 5. 1に準拠して付着性 試験を行い、 次の基準に従い付着性を評価した。
〇; 10点。
△; 8点。
X ; 6点以下。
(k) 厚膜塗装時の外観:平均乾燥塗膜の膜厚を 60 zmとして目視により試験 片の塗膜状態を観察し、 次の基準に従い評価した。
〇;良好
△ ;一部脱泡痕有り
X ;全体に脱泡痕有り
( 1 ) 屋外暴露汚染性:試験片の屋外暴露試験を 3ヶ月間行い、 SMカラーコン ピューター SM— 4— MCH (スガ試験機 (株) 製) にて、 測定した L値と暴露 前の初期 L値との差 (AL) により塗膜表面の汚染性を評価した。
( 4 ) 作業性
(m) 微粒化:塗料の塗装時のミス トの状態を観察し、 次の基準に従い評価し た。
◎;極めて良好
〇;良好
△;一部良好でない
;全体に良好でない
(n) 塗着効率:霧化された塗料が被塗物に付着する効率をいい、 塗料の塗装時 のミス卜の広がり方、 ミス卜の被塗物への塗着の割合を総合的に観察し、 次の基 準に従い評価した。
◎;極めて良好
〇;良好
Δ;一部良好でない
;全体に良好でない
(o) 汚染除去後の汚れ
暴露面を清浄なガーゼにイオン交換水をしみ込ませて縦 1 0往復し、 次いで ガーゼを交換し、 同様の操作にて横 1 0往復することで汚れを除去した後、 乾燥 したガーゼにて水気を拭き取り、 カラーコンピュータ一にて L値を測定し、 初期 L値との差 (AL) により塗膜表面の汚染性を評価した。
製造例 1
撹拌装置、 温度計、 還流管及び滴下ロートを装備した反応容器に、 キシレン 5 0重量部、 酢酸イソブチル 5 0重量部を仕込み、 加熱して 1 1 0°Cに保持し た。 そこへ、 メタクリル酸メチル 6 1重量部、 アクリル酸ブチル 1 9重量部、 メ
タクリル酸 2—ヒ ドロキシェチル 19重量部、 メタク リル酸 1重量部、 2, 2' ーァゾビス (2—メチルプチロニトリル) 2重量部を混合したものを滴下ロート から同温度を保ちながら 2時間かけて滴下した。 滴下終了後、 同温度を保ち 1時 間撹拌を続け、 2, 2' —ァゾビス (2—メチルプチロニトリル) 0. 2重量部 と齚酸ィソブチル 2重量部を混合したものを加え、 さらに 1時間撹拌を続けた。 重合終了後、 不揮発分 50. 2重量%の樹脂溶液を得た。
得られた樹脂のガラス転移温度は 50て、 数平均分子量 4, 800、 水酸基価 80mgKOH/g, 酸価711181^011//2でぁった。
製造例 2〜: I 4
表 1〜4に示す種類と量の溶媒、 単量体及び重合開始剤を用い、 製造例 1と同 様にして樹脂溶液を製造した。
得られた樹脂の物性を表 1〜 4に示す。
表 1
FM- 2 : ε —力プロラク トン変性ヒ ドロキシメタク リ レー ト (ダイセル (株) 製、 商品名)
ABMBN: 2, 2' —ァゾビス ( 2—メチルプチロニト リル)
表 2 製造例 5 製造例 6 製造例 7 製造例 8 仕込み キシレン 50 50 50 50
(重量部) 酌酸ィソブチル 50 50 50 50 メタクリル酸メチル 75 63 71 67 ァク リル酸ブチル 12 8 10 11 メタクリル酸シク口へキシル
y -I ノ ノ ^7 \ソ\ ノノしレ ! I¾R?ノつ 、ノノ rti、ノしレ一― / Jしレ
メタクリル酸 2—ヒ ドロキシ
滴下 12 28 18.7 18.9 ェチル
(重量部)
FM - 2 ― ― ― 一 メタクリル酸 1 1 0.3 3.1 スチレン ― ― ― ァクリロ二トリノレ ― ― ―
ABMBN 2 2 2 2 追加 ABMBN 0.2 0.2 0.2 0.2 (重量部) ft酸ィソブチル 2 2 2 2 合計 (重量部) 204.2 204.2 204.2 204.2 不揮発分濃度 (重量%) 50.3 50.0 50.2 50.1 ガラス転移温度 (°C) 70 70 70 70 数平均分子量 5000 4700 4900 4800 樹脂物性
水酸基価 (mgKOH/g) 50 120 80 80 酸価 (mgKOH/g) 7 7 2 20
表 3
製造例 9製造例 10製造例 11製造例 12 仕込み キシレン 50 50 50 50 (重量部) 酌酸ィソブチル 50 50 50 50 メククリル酸メチノレ 70 21 42 ァク リル酸ブチル 10 6 6
•J* メ A /ノ? \リ\ ノ ;lレ>H ¾r&fc 7 \J ヽ土 ノ 1しレ 1 ϋ U メタク リル酸ィソボルニル 80 メ タ : リ ノレ ー 匕 卜口千ン
滴卜 19 21 21 19 ェチル
重量部)
FM - 2 ― ― ― メタクリル酸 1 1 1 1 スチレン 一 ― ― ― ァク リロ二トリノレ 一 ― ―
ΑΒΜΒΝ 1 2 2 2 追加 ΑΒΜΒΝ 0.2 0.2 0.2 0.2 (重量部) 酢酸ィソブチル 2 2 2 2 合計 (重量部) 203.2 204.2 204.2 204.2 不揮発分濃度 (重量%) 50.2 50.2 50.2 50.1 ガラス転移温度 (て) 70 70 73 99 数平均分子量 12000 4900 5000 4600 樹脂物性
水酸基価 (mgKOHZg) 80 90 90 80 酸価 (mgKOHZg) 7 6 6 7
表 4
撹拌装置、 温度計、 ディーン ' スターク トラップ付きの還流管及び滴下ロー卜 を装備した反応容器に、 スノーテックス M I BK— ST [日産化学工業 (株) 製、 酸化ゲイ素ゾルの分散体 (平均粒径: 30 nm) 、 不揮発分: 30重量%、 溶媒: メチルイソプチルケトン] 1000重量部及び A— 1 63 [日本ュニカー (株) 製、 シランカップリング剤] 40重量部を仕込み、 加熱して 80てで 8時 間保持することにより、 シランカップリング剤で表面処理されたシリ力ゾル (平
均粒径: 32 nm) 1020重量部を得た。
製造例 16
表 5に示す種類と量の溶媒、 単量体及び重合開始剤を用い 製造例 1と同様に して樹脂溶液を製造した。
得られた樹脂の物性を表 5に示す。
表 5
実施例 1
製造例 1で得られた樹脂溶液 45. 0重量部、 シクロへキサノ ン 4. 5重量 部、 製造例 15で得られた表面処理シリ力ゾル 41. 2重量部、 チヌビン 900
[チバガイギ一社製、 紫外線吸収剤] 0. 8重量部、 チヌビン 292 [チバガイ ギ一社製、 ヒンダードアミン系酸化防止剤] を 0. 2重量部、 BYK— 358
[ビックケミ一社製、 レべリング剤] 1. 0重量部、 SCAT— 8 [三共有機合
成 (株) 製、 スズ系硬化触媒] の 1重量%溶液 1. 0重量部及びデユラネート THA- 1 0 [旭化成工業 (株) 製、 へキサメチレンジイソシァネー トの重合 体] 6. 3重 i部を撹拌混合することにより塗料組成物を調製した。
次に、 この塗料組成物をソルべッソ # 1 00 [エツソ社製] /シクロへキサノ ン混合溶剤 (重量比 50/50) にてフォー ドカップ No. 4の 20°Cにおける 粘度が 1 5秒になるように希釈し、 エアスプレー (霧化圧 5 k cm2) でク リヤー試験板上に乾燥膜厚が 30 // mになるように塗装し、 80てで 30分間強 制乾燥した。 さらに、 室温で 3日間放置したのち、 塗膜性能を評価した。
塗料組成物における各成分の配合割合及び焼き付けの条件を表 6に、 塗膜性能 を表 9に示す。
実施例 2〜 1 5
表 6〜 8に示す配合割合にて、 実施例 1と同様に塗料組成物を調製したのち、 試験板上に塗膜を形成させた。 塗膜形成時の焼き付け又は強制乾燥条件を表 6〜 8に、 塗膜性能を表 9〜1 1に示す。
実施例 1 6
酸化チタン [デュポンチタン R— 960、 デュポン社製] 52. 5重量部、 製 造例 1で得られた樹脂溶液 35. 0重量部、 シクロへキサノン 1 2. 5重量部を モーターミル [アイガージャパン社製] にて 3, 000 r pmで 40分間混合分 散させ、 顔料分散樹脂溶液を調製した。
次に、 この顔料分散樹脂溶液 46. 9重量部、 製造例 1で得られた樹脂溶液 22. 0重量部、 シクロへキサノン 3. 0重量部、 製造例 1 5で得られた表面処 理シリカゾル 20. 5重量部、 チヌビン 292を 0. 2重量部、 BYK- 358 を 1. 0重量部、 SCAT - 8の 1重量%溶液 1. 0重量部及びデユラネート THA— 1 00を 5. 4重量部を撹拌混合することにより塗料組成物を調製し た。
次に、 この塗料組成物を、 ソルべッソ # 100 [エツソ社製] Zシクロへキサ ノン混合溶剤 (重量比 50 Z 50 ) にて、 フォードカップ N o . 4の 20 °Cにお ける粘度が 1 5秒になるように希釈し、 エアスプレー (霧化圧 5 k g/cm2) で試験板に乾燥膜厚が 30 mになるように塗装し、 80てで 30分間強制乾燥
した。 さらに. 室温で 3日間放置したのち、 塗膜性能を評価した。 塗膜性能を表
1 2に示す。
表 6
汪
デユラネー卜 24 A— 100 :旭化成工業 (株) 製、 へキサメチレンジィソシァ ネー卜の重合体
デスモジュール B L— 3 175 :住友バイエルウレタン (株) 製、 プロック型の へキサメチレンジイソシァネー トの重合体
表 7 実施例 6 7 8 9 10
«II iifc. Ml 種類 製造例 6製造例 7製造例 8製造例 9
10 樹脂溶液
配合量 52.0 54.6 54.6 69.8 47.2
1
未処理シリカゾル
ン リ ノ 1 o
ル
製造例 15 29.9 29.2 29.2 14.9 29.5
7.7 7.7
配 テユラ不一 ト
ム 硬化剤 9.9 5.3
24 A - 100
割 デスモジュール
ム ― ― 一 ― 15.7
BL― 3175
溶剤 シク口へキサノ ン 5.2 5.5 5.5 7.0 4.7 量
チヌ ビン 900 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 部
添加剤 チヌビン 292 Π 9 Π U . Π 9 Π 1
BYK - 358 1 Π 丄 1 . Λ η
U 丄 1 . 丄 . l
SCAT一 8
1.0 (10重量%溶液)
硬化触媒
SCAT一 8
1.0 1.0 1.0 1.0 ― (1重量%溶液)
ム
α^。Τ 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
NCO/OH (モル比) 0.8 1.0 1.0 0.6 1.1 シリ力ゾル不揮発分 Ζ全不揮発分
20.0 20.0 20.0 10.0 20.0 (重量%)
温度 (°c) 80 80 80 80 150 焼付又は強制乾燥
条件
時間 (分) 30 30 30 30 20
/ 6/01114
36
表 8 実施例 11 12 13 14 15
製造例 製适例 製造例 製造例 製造例 種類
11 12 13 14 11 樹脂溶液
配合量 53.6 62.0 36.4 21.8 53.6 未机理シリカゾル
シリカゾ
ル
29.5 16.2 51.9 69.9 29.5 デユラネ一卜
THA - 100
配 マス一
ム 硬化剤 12.6 5.1 3.1
24 A― 100
割 デスモジュール
ム 一 ― ―
BL一 3175
溶剤 シクロへキサノン 5.4 6.2 3.6 2.2 6.4 量 チヌビン 900 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 部
添加剤 チヌビン 292 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
BYK - 358 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
SCAT一 8
(10重量%溶液)
硬化触媒
SCAT一 8
1.0 1.0 1.0 1.0 ― (1重量%溶液)
合計 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
NCO/OH (モル比) 1.1 1.6 1.2 1.2 1.1 シリ力ゾル不揮発分ノ全不揮発分
20.0 10.0 40.0 60.0 20.0 (重量%)
温度 (。c) 80 80 80 80 120 焼付又は強制乾燥
条件 時間 (分) 30 30 30 30 30
表 9 実施例 1 2 3 4 5 微粒化 〇 〇 〇 〇 〇 塗装作業性
塗着効率 〇 〇 〇 〇 〇
60。 光沢 93 91 91 86 92 鲜映性 〇 〇 〇 〇 〇
1000時間 100 100 100 99 100
2000時間 99 97 99 99 98 促進耐候性試験 3000時間 95 95 96 97 95 光沢保持率 (%) 4000時間 92 93 93 96 90
5000時間 91 92 91 93 87
6000時間 90 92 91 92 85 耐湿性 〇 〇 〇 〇 〇 塗膜 耐キシレンラビンク'性 〇 〇 〇 〇 〇 性能 耐酸性 〇 〇 〇 〇 〇 耐ァルカリ性 〇 〇 〇 〇 〇 耐油性マーカ- 〇 〇 〇 〇 〇 汚染性 赤 〇 〇 〇 〇 〇 鉛筆硬度 (破れ) 3Η 3Η 4Η 4Η 3Η 鉛筆硬度 (傷) F Η Η〜2Η Η Η 付着性 〇 〇 〇 〇 〇 厚膜塗装時の外観 Δ Δ △ Δ
屋外暴露汚染性 (AL) 0.8 3.0 1.0 1.5 0.7 汚染除去後の汚れ (Δί) 0.1 0.2 0.1 0.2 0.3
表 10 実施例 6 7 8 9 10 微粒化 〇 〇 〇 〇 〇 塗装作業性
塗着効率 〇 〇 〇 〇 〇
60。 光沢 91 93 88 90 91 鮮映性 〇 〇 〇 〇 〇
1000時間 100 100 98 100 99
2000時間 98 98 97 98 97 促進耐候性試験 3000時間 95 95 94 96 93 光沢保持率 (%) 4000時間 91 93 90 94 93
5000時間 90 91 87 93 92
6000時間 90 88 84 93 90 耐湿性 〇 〇 〇 〇 Q 塗膜 耐キシレンラヒンク性 〇 〇 〇 〇 〇 性能 耐酸性 〇 〇 〇 〇 〇 耐ァルカリ性 〇 〇 〇 〇 〇 耐油性マーカ- 黒 〇 〇 〇 〇 〇 汚染性 赤 〇 〇 〇 〇 〇 鉛筆硬度 (破れ) 4H 4H 4H 4H 4H 鉛筆硬度 (傷) 2H H H H 2H 付着性 〇 〇 〇 〇 〇 厚膜塗装時の外観 Δ Δ Δ Δ Δ 屋外暴露汚染性 (AL) 1.0 1.1 1.1 1.6 1.0 汚染除去後の汚れ (厶し) 0.1 0.2 0.2 0.1 0.3
表 1 1 実施例 11 12 13 14 15 微粒化 〇 〇 〇 〇 〇 塗装作業性
塗着効率 〇 〇 〇 〇 〇
60° 光沢 91 85 94 94 91 鲜映性 〇 〇 〇 〇 〇
1000時間 99 99 99 99 99
2000時間 99 98 97 94 99 促進耐候性試験 3000時間 98 98 93 90 98 光沢保持率 (%) 4000時間 96 95 90 87 96
5000時間 95 94 84 92 95
6000時間 93 91 82 79 93 耐湿性 b 〇 〇 〇 〇 塗膜 耐キシレンラビン: 7性 〇 〇 〇 〇 〇 性能 耐酸性 〇 〇 〇 〇 〇 耐ァルカリ性 〇 〇 〇 〇 〇 耐油性マーカ- 〇 〇 〇 〇 〇 汚染性 赤 〇 〇 〇 〇 〇 鉛筆硬度 (破れ) 4H 4H 2Η 3Η 4Η 鉛筆硬度 (傷) H H〜2H Η Η Η 付着性 〇 〇 〇 〇 〇 厚膜塗装時の外観 Δ Δ Δ △ Δ 屋外暴露汚染性 (AL) 1.1 1.6 0.5 0.4 0.9 汚染除去後の汚れ (AL) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
表 1 2 実施例 16
微粒化 〇
塗装作業性
塗着効率 〇
60。 光沢 90
鲜映性 〇
1000時間 100
2000時間 99
促進耐候性試験 3000時間 95
光沢保持率 (%) 4000時間 92
5000時間 87
6000時間 85
耐湿性 〇
耐キシレンラビング性 〇
性能 耐酸性 〇
耐ァルカリ性 〇
耐油性マーカ 〇
汚染性 赤 〇
鉛筆硬度 (破れ) 4 H
鉛筆硬度 (傷) 2 H
付着性 〇
厚膜塗装時の外観 Δ
屋外暴露汚染性 (A L) 1 .0
汚染除去後の汚れ (A L) 0. 1 参考例 1〜 3
表 1 3に示す種類と量の溶媒、 単量体及び重合用開始剤を用い 製造例 1と同 様にして樹脂溶液を製造した。
得られた樹脂の物性を表 1 3に示す。
表 1 3
参考例 1で得られた樹脂溶液 4 9. 6重量部、 シクロへキサノ ン 5. 0重量 部、 製造例 1 5で得られた表面処理シリ力ゾル 2 9. 0重量部、 チヌビン 9 00 (前出) を 0. 8重量部、 チヌビン 2 9 2を 0. 2重量部、 BY K— 3 5 8を 1. 0重量部、 S C AT— 8の 1 0重量%溶液 1. 0重量部及びデスモジュール B L- 3 1 75を 1 3. 4重量部を撹拌混合することにより塗料組成物を調製し た。
次に、 この塗料組成物をソルべッソ # 1 00 [エツソ社製] /シクロへキサノ ン混合溶剤 (重量比 50 Z 50 ) にて、 フォー ドカップ N o · 4の 2 0 °Cにおけ る粘度が 1 5秒になるように希釈し、 エアスプレー (霧化圧 5 k g/ cm2) で
1114
42
クリヤー試験板上に乾燥膜厚が 3 0 になるように塗装し、 1 4 0 °Cで 3 0分 間焼き付けた。 さらに、 室温で 3日間放置したのち、 塗膜性能を評価した。
塗料組成物における各成分の配合割合及び焼き付け又は強制乾燥条件を表 1 4 に、 塗膜性能を表 1 6に示す。
比較例 2 ~ 7
表 1 4に示す配合割合にて、 比較例 1と同様に塗料組成物を調製したのち、 試 験板上に塗膜を形成させた。 塗膜形成時の焼き付け又は強制乾燥条件を表 1 5 に、 塗膜性能を表 1 7に示す。
表 14 比較例 1 2 3 4 5
制 at. ta\ 種類 参考例 1参考例 2参考例 3製造例 4
13 樹脂溶液
49.6 72.3 60.6 74.4 18.9 未処理シリカゾル 丄 ο ·
ンリカ ノ
ル
製造例 15 29.0 14.5 4.8 73.4 テユラ不一 ト
3.0 2.5 ΤΗΑ - 100
配 テユラ不一
硬化剤 13.9 10.4
24Α - 100
割 ァ ΤΓンュ一ノレ
ム 13.4 ― ― ― ―
BL一 3175
溶剤 シクロへキサノ ン 5.0 7,2 6.1 7.4 1.9 量
ナ じ ノ dUU 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 部
添加剤 チヌビン 292 Π U .乙 9 Π 9 Π 9
BYK - 358 1 n 1 Π 丄 . U 丄 . U
SCAT一 8
1.0
(10重量%溶液)
硬化触媒
SCAT一 8
― 1.0 1.0 1.0 1.0 (1重量%溶液)
ム
π (J Γ 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
NCO/OH (モル比) 1.0 1.2 0.9 1.1 1.0 シリ力ゾル不揮発分/全不揮発分
20.0 10.0 10.0 2.9 64.9 (重量0 /0)
温度 (°o 150 80 80 80 80 焼付又は強制乾燥
条件
時間 (分) 20 30 30 30 30
表 15
ァロタン UW 2818 : 日本触媒化学工業 (株) 製、 ァクリルポリオール樹脂、 不揮発分 60重量%
コロネ一 ト 25 1 5 : 日本ポリウレタン (株) 製、 イソシァネ 卜、 不揮発分 80重量%
ォルガノシリカゾル:不揮発分 30重量%
ォルガノチタニヤゾル:不揮発分 30重量%
表 16 比較例 1 2 3 4 5 微粒化 〇 〇 〇 Δ 〇 塗着効率 〇 〇 〇 〇 〇
60。 光沢 92 92 91 93 85 鲜映性 〇 〇 〇 〇 X
1000時間 98 97 91 98 90
2000時間 90 91 75 91 81 促進耐候性試験 3000時間 84 80 53 * 77 50 * 光沢保持率 (%) 4000時間 71 68 42 68 38
5000時間 60 53 30 60 22
6000時間 49 39 15 51 12 耐湿性 〇 〇 〇 〇 Δ 塗膜 耐キシレンラヒンヌ性 〇 X 〇 〇 〇 性能 耐酸性 〇 〇 〇 〇 〇 耐ァルカリ性 〇 〇 〇 〇 Δ 耐油性マーカ- Δ Δ 〇 △ 〇 汚染性 赤 X X △ △ Λ 鉛筆硬度 (破れ) 2Η 2Η 3Η 3Η 4Η 鉛筆硬度 (傷) ΗΒ ΗΒ F F 2Η 付着性 〇 6 〇 〇 △ 厚膜塗装時の外観 Δ Δ Δ Δ A 屋外暴露汚染性 (AL) 1.1 1.5 1.5 5.0 0.5 汚染除去後の汚れ (AL) 1.0 1.4 1.3 2.0 0.1
表 1 7
製造例 1で得られた樹脂溶液 45. 0重量部、 シクロへキサノン 4. 5重量 部、 製造例 1 5で得られた表面処理シリカゾル 4 1. 2重量部、 チヌビン 900 [チバガイギ一社製、 紫外線吸収剤] 0. 8重量部、 チヌビン 292 [チバガイ ギ一社製、 ヒンダードアミン系酸化防止剤] を 0· 2重量部、 ΒΥΚ— 358
[ビックケミ一社製、 レベリ ング剤] 1 · 0重量部、 ユーバン 220 [三井東圧 (株) 製、 メラミ ン樹脂] 7. 3重量部を撹拌混合することにより塗料組成物を 調製した。
次に、 この塗料組成物をソルべッソ # 100 [エツソ社製] zシクロへキサノ ン混合溶剤 (重量比 50ノ50) にてフォー ドカップ No. 4の 20°Cにおける 粘度が 1 5秒になるように希釈し、 エアスプレー (霧化圧 5 k gZcm2) でク リヤー試験板上に乾燥膜厚が 30 wmになるように塗装し、 1 40てで 30分間 焼き付けた。 さらに、 室温で 3日間放置したのち、 塗膜性能を評価した。
塗料組成物における各成分の配合割合及び焼き付け又は強制乾燥の条件を表 1 8に、 塗膜性能を表 21に示す。
実施例 1 8〜30および 32
表 1 8〜 20に示す配合割合にて、 実施例 1 7と同様に塗料組成物を調製した のち、 試験板上に塗膜を形成させた。 塗膜形成時の焼き付け又は強制乾燥条件を 表 1 8〜 20に、 塗膜性能を表 21〜 23に示す。
実施例 31
酸化チタン [デュポンチタン R— 960、 デュポン社製] 52. 5重量部、 製 造例 1で得られた樹脂溶液 35. 0重量部、 シクロへキサノン 1 2. 5重量部を モーターミル [アイガージャパン社製] にて 3000 r pmで 40分間混合分散 させ、 顔料分散樹脂溶液を調製した。
次に、 この顔料分散樹脂溶液 46. 9重量部、 製造例 1で得られた樹脂溶液
22. 0重量部、 シクロへキサノン 3. 0重量部、 製造例 1 5で得られた表面処 理シリカゾル 20. 5重量部、 チヌビン 292を 0. 2重量部、 B Y K— 358 を 1. 0重量部、 ユーバン 220 [三井東圧 (株) 製、 メラミ ン樹脂] 6. 4重 量部を撹拌混合することにより塗料組成物を調製した。
次に、 この塗料組成物を、 ソルべッソ # 100 [エツソ社製] シクロへキサ ノン混合溶剤 (重量比 50/50) にて、 フォードカップ N o . 4の 20 °Cにお ける粘度が 1 5秒になるように希釈し、 エアスプレー (霧化圧 5 k g/cm2) でエナメル塗料用試験板に乾燥膜厚が 30 mになるように塗装し、 140てで
30分間焼き付けた。 さらに、 室温で 3日間放置したのち、 塗膜性能を評価し
1 14
48
た。 塗膜性能を表 23に示す c
表 18
注
ユーバン 220 :三井東圧化学 (株) 製、 メラミ ン樹脂 (不揮発分 60重量%) ユーバン 1 22 :三井東圧化学 (株) 製、 メラミン樹脂 (不揮発分 60重量%) サイメル 370 :三井サイテック (株) 製、 メラミン樹脂 (不揮発分 80重量
%)
N a c u r e 4054 :キングインダストリ一社製、 リン酸系硬化触媒 表 1 9 実施例 22 23 24 25 26 種類 製造例 6 製造例 7 製造例 8 製造例 9製造例 10 樹脂溶液
配合量 52.0 54.6 54.6 70.0 50.0 未処理シリカゾル
シリ力ゾ
ノレ
製造例 15 32.0 27.8 27.8 15.0 30.0 配 ユー 'ン 220
ム
□
割 硬化剤 ユーバン 122 8.7 6.0
ム口
サイメル 370 10.0 10.0 13.3 溶剤 シク口へキサノン 5.2 5.5 5.5 7.0 4.7 量
部 チヌビン 900 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 添加剤 チヌビン 292 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
ΒΥΚ一 358 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 硬化触媒 Nacure 4054 0.1 0.1 0.1
ム
口^ 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 ァク リル/メ ラ ミ ン (不揮発分重量比) 83/17 77/23 77/23 91/9 70/30 シリ力ゾル不揮発分 全不揮発分
23.5 19.1 19.1 10.4 20.1 (重量%)
温度 CO 140 130 120 140 140 焼付又は強制乾燥
条件
時間 (分) 30 30 30 30 30
表 20 実施例 27 28 29 30 32 種類 製造例 H製造例 12製造例 13製造例 14製造例 16 樹脂溶液
配合量 53.6 63.0 36.4 23.7 45.0 未処理シリカゾル ― ― 一 ― シリ力ゾ
ル
製造例 15 29.5 16.2 52.9 68.0 35.9 配 ユーバン 220 9.5 ― 一 12.6 ム
割 硬化剤 ユーバン 122 一 12.6 5.1 4.1 ― ム
σ
サイメル 370 一 ― 一 ― 溶剤 シク口へキサノ ン 5.4 6.2 3.6 2.2 4.5 m
m
部 チヌ ビン 900 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 添加剤 チヌ ビン 292 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
BYK一 358 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 硬化触媒 Nacure 4054 ― 一 ― 一 ― ム CI¾ a+\ 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 アク リルノメ ラ ミ ン (不揮発分重量比) 83/17 81/19 86/14 83/17 75/25 シリ力ゾル不揮発分/全不揮発分
21.3 11.0 42.7 58.7 26.3 (重量%)
温度 (°o 140 140 130 130 140 焼付又は強制乾燥
条件 時間 (分) 30 30 30 30 30
表 2 1 実施例 17 18 19 20 21 微粒化 〇 〇 〇 〇 〇 塗着効率 〇 〇 〇 〇 〇
60。 光沢 92 92 91 94 93 鲜映性 〇 〇 〇 〇 〇-
1000時間 100 99 98 99 100
2000時間 98 99 97 98 98 促進耐候性試験 3000時間 95 97 94 95 95 光沢保持率 (%) 4000時間 92 96 90 93 90
5000時間 90 93 87 91 87
6000時間 88 90 83 86 81 耐湿性 〇 〇 〇 〇 〇 塗膜 耐キシレンラビン; 7性 〇 〇 〇 〇 〇 性能 耐酸性 〇 〇 〇 〇 〇 耐ァルカリ性 〇 〇 〇 〇 〇 耐油性マーカ- 〇 〇 〇 〇 〇 汚染性 赤 〇 〇 〇 〇 〇 鉛筆硬度 (破れ) 3H 3H 3H 3H 3H 鉛筆硬度 (傷) H H H H H 付着性 〇 〇 〇 o 〇 厚膜塗装時の外観 Δ Δ Δ Δ Δ 屋外暴露汚染性 (厶し) 0.9 0.8 1.2 1.5 0.6 汚染除去後の汚れ (AL) 0.3 0.3 0.4 0.5 0.2
表 22 実施例 22 23 24 25 26 微粒化 〇 〇 〇 〇 〇 塗装作業性
塗着効率 〇 〇 〇 o 〇
60。 光沢 91 95 90 91 92 鲜映性 〇 〇 〇 〇 〇
1000時間 99 100 99 100 100
2000時間 98 98 97 99 97 促進耐候性試験 3000時間 96 96 93 94 95 光沢保持率 (%) 4000時間 93 94 93 92 93
5000時間 91 93 89 89 90
6000時間 88 91 87 86 87 耐湿性 〇 〇 〇 〇 〇 塗膜 耐キシレンラビン: 7性 〇 〇 〇 〇 〇 性能 耐酸性 〇 〇 〇 o 〇 耐ァルカリ性 〇 〇 〇 〇 〇 耐油性マーカ- 黒 〇 〇 〇 〇 〇 汚染性 赤 〇 〇 〇 〇 〇 鉛筆硬度 (破れ) 2H 2H 2H 3H 3H 鉛筆硬度 (傷) F H H H H 付着性 〇 〇 〇 〇 〇 厚膜塗装時の外観 △ Δ Δ Δ Δ 屋外暴露汚染性 (AL) 1.1 1.2 1.3 1.7 1.0 汚染除去後の汚れ 0.5 0.6 0.6 0.4 0.2
表 23
参考例 1で得られた樹脂溶液 49. 6重量部、 シクロへキサノ ン 5. 0重量 部、 製造例 1 5で得られた表面処理シリ力ゾル 29. 0重量部、 チヌビン 900 (前出) を 0. 8重量部、 チヌ ビン 292を 0. 2重量部、 BYK— 358を 1. 0重量部、 ユーバン 220 [前出] 14. 4重量部を撹拌混合することによ
り塗料組成物を調製した。
次に、 この塗料組成物をソルべッソ # 100 [エツソ社製] /シクロへキサノ ン混合溶剤 (重量比 50Z50) にて、 フォー ドカップ No. 4の 20°Cにおけ る粘度が 1 5秒になるように希釈し、 エアスプレー (霧化圧 5 k cm2) で クリヤー試験板上に乾燥膜厚が 30 mになるように塗装し、 140 °Cで 30分 間焼き付けた。 さらに、 室温で 3日間放置したのち、 塗膜性能を評価した。 塗料組成物における各成分の配合割合及び焼き付け又は強制乾燥条件を表 24 に、 塗膜性能を表 25に示す。
比較例 9〜 1 2
表 24に示す配合割合にて、 比較例 1と同様に塗料組成物を調製したのち、 試 験板上に塗膜を形成させた。 塗膜形成時の焼き付け又は強制乾燥条件を表 24 に、 塗膜性能を表 25に示す。
表 24 比較例 8 9 10 11 12 種類 参考例 1 参考例 2 参考例 3 製造例 4製造例 13 谢脂 液
配合量 50.9 72.3 61.0 77.5 20.0 未処理シリカゾル ― ― ― ― シリ力ゾ 16.9 ―
ル
製造例 15 29.0 14.5 ― 0.5 73.7 配 ュ一バン 220 ― 3.9 ― ― 2.6 ム
口
割 硬化剤 ュ一バン 122 ― ― 14.0 12.6 ― ム
サイメル 370 13.0 ― ― 一 ― 溶剤 シク口へキサノ ン 5.0 7.2 6.1 7.4 1.7 量
部 チヌ ビン 900 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 添加剤 チヌ ビン 292 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
BYK - 358 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 硬化触媒 Nacure 4054 0.1 0.1 ― 一 ― 口 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 ァク リル メ ラ ミ ン (不揮発分重量比) 71/29 94/6 78/22 84/16 87/13 シリ力ゾル不揮発分/全不揮発分
19.5 10.1 11.5 0.6 65.6 (重量0 /0)
温度 (°C) 140 140 140 130 140 焼付又は強制乾燥
条件
時間 (分) 30 30 30 30 30
表 2 5
* : クラック発生
製造例 1 Ί
スノーテックス一 0 (商品名、 日産化学 (株) 製、 水分散系酸化ゲイ素ゾル、 平均粒径: 20 nm) 1 80. 2重量部、 イソプロピルアルコール 6 3. 1重量
部をディーン 'スターク トラップ付き還流管、 滴下口一ト、 撹拌装置、 温度計、 減圧装置を装備した反応容器に仕込んだ。 1 50〜1 70mmHgに減圧しなが ら加熱して内温が 42°Cになったらィソプロピルアルコール 1 2 1 6. 2重量部 を連続的に滴下口一卜から滴下しながら、 共沸 MS脱水を 1 0時間行い、 イソプ 口ピルアルコールに分散した酸化ゲイ素ゾル 234. 2重量部を得た。 このイソ プロピルアルコールに分散した酸化ゲイ素ゾルの水含量がカールフィ シヤー水分 滴定により 0. 8重量%であった。 次に常圧下でイソプロピルアルコールに分散 した酸化ゲイ素ゾルに 9重量部のメチルトリメ トキシシランを添加し、 40°Cで
24時間反応させた後に、 1 50〜 1 7 OmmHgの減圧下で滴下ロー卜から
360. 4重量部のシクロへキサノンを滴下しながら脱ィソプロピルアルコール を行い、 さらに内温 50〜 55 °Cで脱シクロへキサノンすることにより 1 00重 量部の淡黄色透明のシクロへキサノンに分散した酸化ゲイ素ゾル (平均粒径: 30 nm) を得ることができた。 得られたシクロへキサノンに分散した酸化ゲイ 素ゾルの不揮発分は 45重量%、 水含量は 0. 1重量%であった。
製造例 18〜 20
表 26に記載されている成分及び量を使用して、 製造例 1 7と同様にして酸化 ゲイ素ゾルの分散体を得た。 製造例 1 8、 1 9及び 20の酸化ゲイ素ゾルの分散 体の平均粒径は、 それぞれ 28 nm、 3 1 n m及び 28 n mであった。
/JP96/01114
58
表 26
還流管、 滴下ロート、 撹拌装置、 温度計を装備した反応容器にキシレン 33.
3重量部、 酢酸ィソブチル 33. 3重量部を仕込み、 加熱して 1 1 0°Cに保持し た。 そこへ、 メタクリル酸メチル 6 1重量部、 アクリル酸ブチル 1 9重量部、 メ タク リル酸一 2—ヒ ドロキシェチル 1 9重量部、 メタク リル酸 1重量部、 2, 2' —ァゾビス (2—メチルプチロニトリル) 1. 7重量部を混合したものを滴 下ロートから温度を保ちながら 2時間かけて滴下した。 滴下終了後、 同温度を保 ち 1時間撹拌を続け、 2, 2' —ァゾビス (2—メチルプチロニトリル) 0. 2 重量部と酢酸ィソブチル 2重量部を混合したものを加え、 さらに 1時間撹拌を続 けた。 重合終了後、 同温度を保ちながら製造例 1 7で得られたシクロへキサノン に分散した酸化ゲイ素ゾル 36. 9重量部を滴下ロー卜から 1 0分間かけて滴下 した後、 さらに 30分間撹拌を続けて、 不揮発分 57重量%の有機無機複合体溶 液を得た。 得られた有機無機複合体は、 ガラス転移温度 54°C、 数平均分子量 5200、 水酸基価 7 OmmKOH/g, 酸価 6 mmK 0 HZ gであった。 製造例 22〜 27
表 27及び表 28に記載されている成分及び量を使用して、 製造例 21と同様 にして有機無機複合体溶液を得た。
表 2 製造例 21 22 23 24 25 仕込み キシレン 33.3 33.3 33.3 33.3 33.3 (重量部) 醉酸ィソブチル 33.3 33.3 33.3 33.3 33.3
メタク リル酸メチル 61.0 63.0 70.0 21.0 61.5 アタ リル酸ブチル 19.0 8.0 10.0 6.0 13.5 (タクリル酸シクロへキシル ― ― ― 51.0 51.0 滴下
メタク リル酸ダリシジル ― ― ― ― 5.0 (重量部)
メタクリル酸 2-ヒ キシェチル 19.0 28.0 19.0 21.0 19.0 メタク リル酸 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
ABMBN 1.7 1.7 0.9 1.7 1.7 追加 ABMBN 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 (重量部) 酌酸ィソブチル 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
製造例 17 36.9 ― ― 一 36.9 シリ力ゾル 製造例 18 ― 36.9 ― ― ―
(重量部) 製造例 19 ― ― 73.8 一 ―
製造例 20 ― ― 一 55.6 ― 合計 (重量部) 207.4 207.4 243.5 226.1 207.4 不揮発分港度 (重量%) 56.2 56.5 55.0 55.5 56.4 ガラス転移温度 (°c) 54 74 78 76 64 有機無機複合 数平均分子量 5200 5500 13000 5000 5100 体の物性 水酸基価 (mgKOH/g) 70 104 62 72 70
酸価 (mgKOHZg) 6 6 5 5 6
表 2 8
表 2 9及び表 3 0に示す配合割合にて、 実施例 1と同様に塗料組成物を調製し たのち、 試験板上に塗膜を形成させた。 塗膜形成時の焼き付け又は強制乾燥条件 を表 2 9及び表 3 0に、 塗膜性能を表 3 1及び表 3 2に示す。
表 29 実施例 QQ リ4 OO Ο Q7 製造例 製造例 製造例 製造例 製造例 有機無機 種類
21 22 23 24 23 複合体溶
液 配合量 7 « Q fi Ό Q * Δ 9 o Q ^ . o Q ο ^ . ο 製造例 製造例 製造例 製造例 製造例 シリカゾ 種類
17 18 19 20 19 ル
配合量 5.2 20.0 0.4 0.5 0.4 テユラネート
11.0 11.8 11.8 丁 HA - 100
配
テユラ不一 卜
口 硬化剤 1丄,8
24 A - 100
割
ァスモンユーノレ
ム 一 ― ― 19.9 ―
BL一 3175
溶剤 シク口へキサノ ン 1,9 2.0 2.0 2.0 2.0 量
ノ yuu 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 部
添加剤 チヌビン 292 Π u < 9 ηj · Π 9
BYK - 358 1 Π 1 · π 1 0 1 n υ 1 · nリ
SCAT一 8
1.0
(10重量%溶液)
硬化触媒
SCAT一 8
1.0 1.0 1.0 ― 1.0 (1重量%溶液)
100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
NCOZOH (モル比) 1.0 1.0 1.2 1.0 1.0 シリ力ゾル不揮発分/全不揮発分
15 25 20 15 20 (重量0 /0)
温度 (て) 120 140 80 150
焼付又は強制乾燥
条件
時間 (分) 25 20 30 25 240
表 30 実施例 38 39 40 製造例 製造例 製造例 有機無機 種類
25 26 27 複合体溶
液 配合量 78.9 74.6 82.8 製造例 製造例 製造例 シリ力ゾ 種類
17 19 19 ル
配合量 5.2 0.5 0.4 テユラ不一ト
11.0 11.8 ΤΗΑ - 100
配
テユラ不一 卜
ム 硬化剤
24 Α - 100
-7 ^ ^ 一ゾし
ム □ 19.9
BL - 3175
溶剤 シクロへキサノン 1.9 2.0 2.0 量
添加剤 チヌビン 292 0.2 0.2 0.2
BYK― 358 1.0 1.0 1.0
SCAT一 8 1丄 . Π(J
(10重量%溶液)
硬化触媒
SCAT一 8
1.0 1.0 (1重量%溶液) ―
'口 αΐ 100.0 100.0 100.0
NCO/OH (モル比) 1.0 1.0 1.0 シリ力ゾル不揮発分/全不揮発分
15 15 16 (重量%)
温度 (。C) 120 150 ¾ tnn. 焼付又は強制乾燥
条件 時間 (分) 25 25 600
表 31 実施例 33 34 35 36 37 微粒化
塗装作業性 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
塗着効率 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
60° 光沢 93 91 90 91 90 鲜映性 〇 〇 〇 〇 〇
1000時間 100 100 100 100 100
2000時間 99 98 97 97 97 促進耐候性試験 3000時間 95 95 97 95 96 光沢保持率 (%) 4000時間 93 93 95 93 95
5000時間 93 92 94 91 94
6000時間 92 91 93 90 92 耐湿性 〇 〇 〇 〇 〇 塗膜 耐キシレンラビング性 〇 〇 〇 〇 〇 性能 耐酸性 〇 〇 〇 〇 〇 耐ァルカリ性 〇 〇 〇 〇 〇 酎油性マーカ- 黒 〇 〇 〇 〇 〇 汚染性 赤 〇 〇 〇 n 〇 鉛筆硬度 (破れ) 3H 4H 4H 4H 3H 鉛筆硬度 (傷) F 2H H H H 付着性 〇 〇 〇 〇 o 厚膜塗装時の外観 〇 〇 〇 〇 〇 屋外暴露汚染性 (AL) 1.3 0.7 1.0 1.1 0.9 汚染除去後の汚れ (AL) 0.2 0.1 0.1 0.0 0.1
表 32
酸化チタン (デュポンチタン R— 960、 デュポン社製) 58. 3重量部、 製 造例 2 1で得られた有機無機複合体溶液 34. 6重量部、 及びシクロへキサノ ン 7. 1重量部をモータ一ミル (アイガージャパン社製) にてジルコンビ一ズをメ ディアとして 3000 r pmで 40分間混合分散させ、 顔料分散樹脂溶液を調製
した。
次に、 この顔料分散樹脂溶液 42. 6重量部、 製造例 21で得られた有機無機 複合体溶液 35. 3重量部、 製造例 17で得られたシリカゾル 1 3. 0重量部、 チヌビン 292を 0. 2重量部、 BYK— 358を 1. 0重量部、 S C AT- 8 の 1重量%溶液 1. 0重郎部及びデユラネート THA— 100を 6. 9重 i部、 撹拌混合することにより塗料組成物を調製した。
実施例 42〜45
表 33に示す配合割合にて、 実施例 38と同様に塗料組成物を調製したのち、 試験板上に塗膜を形成させた。 塗膜形成時の焼き付け又は強制乾燥条件を表 33 に、 塗膜性能を表 34に示す。
表 33 実施例 41 42 43 44 45 酸化チタン 58.3 58.3 58.3 58.3 58.3 製造例 製造例 製造例 製造例 製造例 有機無機複合体溶液
顔料分散有 21 22 23 24 23 機無機複合
配合量 34.6 34.6 40.6 37.7 40.6 体職
シク口へキサノ ン 7.1 7.1 1.1 4.0 1.1 小計 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 上記顔料分散樹脂溶液 42.6 35.9 40.2 42.6 40.2 有機無機 製造例 製造例 製造例 製造例 製造例 種類
複合体溶 21 22 23 24 23 液 配合量 35.3 26.7 36.7 32.3 36.7 製造例 製造例 製造例 製造例 製造例 シリ力ゾ 種類
17 18 19 20 19 ル
配 配合量 13.0 27.9 13.3 10.0 13.3 ム
口 ァユラ不一ト
( . D ( . D 割 THA― 100
口 テユラ不一 ト
硬化剤 ― 7.3 ― ―
24 A - 100
デスモジュール
― ― 12. ― 量 BL― 3175
部 チヌ ビン 292 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 添加剤
BYK - 358 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
SCAT一 8
― 1.0 ― (10重量%溶液)
硬化触媒
SCAT一 8
1.0 1.0 1.0 1.0 (1重量%溶液)
'口口 1 丄 π u π u . π υ I U U . U 丄 Π U Π U . Π U 丄 η U π U . Π U
NCO/OH (モノ kt匕) 1.0 1.0 1.2 1.0 1.2 シリ力ゾル不揮発分 Z全不揮発分
15 25 20 15 20 (重量%)
焼付又は強制乾燥 温度 (°C) 120 140 80 150 全 i 条件 時間 (分) 25 20 30 25 240
表 3 4
表 3 5に示す配合割合にて、 実施例 1 7と同様に塗料組成物を調製したのち、 試験板上に塗膜を形成させた。 塗膜形成時の焼き付け又は強制乾燥条件を表 3 5 に、 塗膜性能を表 3 6に示す。
表 35 実施例 Λ
¾概撖概 製造例 製造例 製造例 種類
21 22 23 複合体溶
液 配合量 71.6 75.0 73.8
¾ λΞ. '7リ お AH. r/'J ΛΞ. r/'J シリガゾ 種類
17 18 20 ノレ
配合量 5.3 10.3 12.1 配 ユーバン 220 19.1 ― -
□
割 硬化剤 ュ一バン 122 10.6 ム
I
サイメル 370 10.2 溶剤 シク口へキサノ ン 1.9 2.0 1.9 量
部 チヌ ビン 900 0.8 0.8 0.8 添加剤 チヌビン 292 0.2 0.2 0.2
BYK - 358 1.0 1.0 1.0 硬化触媒 Nacure 4054 0.1 0.1 ― ム ¾
口 p 1 100.0 100.0 100.0 ァクリル zメラ ミ ン (不揮発分重躉比) 75/25 85/15 80/20 シリ力ゾル不揮発分/全不揮発分
15 20 25 (重量%)
温度 (。c) 140 135 150 焼付又は強制乾燥
条件
時間 (分) 30 25 25
表 3 6
表 3 7に示す配合割合にて、 実施例 4 1と同様に塗料組成物を調製したのち、 試験板上に塗膜を形成させた。 塗膜形成時の焼き付け又は強制乾燥条件を表 3 7 に、 塗膜性能を表 3 8に示す。
表 37 実施例 49 50 51 酸化チタン 58.3 58.3 58.3 製造例 製造例 製造例 有機無機複合体溶液
顔料分散有 21 22 24 機無機複合
配合量 34.6 34.6 37.7 体溶液
シク口へキサノ ン 7.1 7.1 1.1 小計 100.0 100.0 100.0 上記顔料分散樹脂溶液 41.1 37.6 35.6 句1¾無機 製造例 製造例 製造例 種類
21 22 24 複合体溶
液 配合量 O O . D
製造例 製造例 製造例 シリ力ゾ 種類
17 18 20 配 ル
ム 配合量 12.8 18.8 23.1 割 ユーバン 220 12.4
口
硬化剤 ユーバン 122 6.9 サイメル 370 6.5 里
部 チヌビン 292 0.2 0.2 0.2 添加剤
ΒΥΚ - 358 1.0 1.0 1.0 硬化触媒 Nacure 4054 0.1 0.1
一 ム
π口 1 100.0 100.0 100.0 アク リル //メ ラ ミ ン (不揮発分重量比) 75/25 85/15 80/20 シリ力ゾル不揮発分 Z全不揮発分
15 20 25
(重量%)
温度 (°C) 140 135 150 焼付又は強制乾燥
条件
時間 (分) 30 25 25
表 3 8
製造例 1 7において、 シランカップリ ング剤での処理をしなかつた以外は、 製 造例 1 7と同様にして溶剤分散酸化ゲイ素ゾルの分散体を製造した。 使用した成 分の種類及び量を表 3 9に示した。
表 3 9 製造例
水系酸化ゲイ素ゾル
スノーテックス 0 225
初期仕込み溶剤
ィソプロピルアルコール 78 8
連続滴下溶剤
ィソプロピルアルコール 1 500 0
中間段階での重量 (重量部)
中間段階での水含量 (重量%)
2段目の溶剤
シク口へキサノン 450.0
収量 (重量部) 100.0
不揮発分 (重量%) 45.0
水含量 (重量%) 0.1
貯蔵安定性の比較
製造例 1 7〜2 0で得られた酸化ゲイ素ゾルの分散体と製造例 2 8で得られた 酸化ゲイ素ゾルの分散体について、 貯蔵安定性を比較した。 その結果を表 4 0に 示した。
表 4 0
実施例 5 2
リン酸亜鉛処理軟鋼版にカチオン電着塗料アクア No. 4200 (登録商標、 日本油脂 (株) 製) を乾燥膜厚 20 mとなるよう電着塗装して 175°Cで 25 分間焼き付け、 さらに中塗り塗料ェピコ N o. 1 500 CPシーラー (登録商 標、 日本油脂 (株) 製) を乾燥膜厚 40 /mとなるようにエアスプレー塗装し、 140°Cで 30分間焼き付けた。 次いで、 ベルコート N o. 6000シルバーメ 夕リ ックベースコ一卜塗料 (登録商標、 日本油脂 (株) 製) をエアスプレーにて ィンタ一バル 1分 30秒、 2ステージで乾燥膜厚 15 mとなるように塗装し、 20 で 3分間セッ トしたものを試験板とした。 さらに、 実施例 33の塗料組成 物をシンナー (キシレン) で塗装粘度 (フォードカップ N ο· 4、 20てで25 秒) に希釈後、 前記の方法で作成した試験板にエアスプレーにて塗装し、 80て で 30分間の硬化条件で焼き付けて複合塗膜の試験片を作成した。 塗料の配合割 合、 焼き付け又は強制乾燥条件を表 41に示し、 塗膜性能を表 42に示す。 実施例 53
実施例 52において、 実施例 33の塗料組成物の代わりに実施例 46の塗料組 成物を使用した以外は、 実施例 52と同様にして試験片を作成した。 塗料の配合 割合、 焼き付け又は強制乾燥条件を表 41に示し、 塗膜性能を表 42に示す。 実施例 54
リン酸亜鉛処理軟鋼版にカチォン電着塗料ァクァ No. 4200 (登録商標、 日本油脂 (株) 製) を乾燥膜厚 20 zmとなるよう電着塗装して 175 で 25 分間焼き付け、 さらに中塗り塗料ェピコ N o. 1 500 CPシーラ一 (登録商 標、 日本油脂 (株) 製) を乾燥膜厚 40 mとなるようにエアスプレー塗装し、 140°Cで 30分間焼き付けた。 次いで、 ベルコート N o. 6000シルバーメ 夕リックベースコー卜塗料 (登録商標、 日本油脂 (株) 製) をエアスプレーにて インタ一バル 1分 30秒、 2ステージで乾燥膜厚 15 となるように塗装し、 20 で 3分間セッ トした後、 ァクリル樹脂 アミノプラスト樹脂塗料から成る クリア一コート塗料であるべルコート N o. 6000クリァー塗料 (登録商標、 日本油脂 (株) 製、 ァクリル樹脂/ァミノプラス卜樹脂の重量比: 70 Z 30 ) を乾燥塗膜厚が 30 / mとなるようにエアースプレー塗装し、 140°Cで 30分 間の硬化条件で焼き付けた。
さらに、 オーバークリア一コ一卜塗料として実施例 3 5の塗料をシンナー (キ シレン) で塗装粘度 (フォードカップ N 0 . 4、 2 0 °Cで 2 5秒) に希釈後、 前 記の方法で作成した試験板にエアスプレーにて塗装し、 8 0 °Cで 3 0分間の硬化 条件で焼き付けて複合塗膜の試験片を作製した。 塗料の配合割合、 焼き付け又は 強制乾燥条件を表 4 1に示し、 塗膜性能を表 4 2に示す。
0 1 3 1
実施例 5 5
実施例 5 4において、 実施例 3 5の塗料組成物の代わりに実施例 4 8の塗料組 成物を使用した以外は、 実施例 5 4と同様にして試験片を作成した。 塗料の配合 割合、 焼き付け又は強制乾燥条件を表 4 1に示し、 塗膜性能を表 4 2に示す。
表 4 1 実施例 52 53 54 55 有機無機 製造例 製造例 製造例 製造例 種類
複合体溶 21 21 23 23 液 B日P公口旦" & 78.9 71.6 82.8 73.8
製造例 製造例 製造例 製造例 シリ力ゾ 種類
17 17 19 20 ル
日し口 s. 5.2 5.3 0.4 12.1 ァユラ不一 ト
11.0 11.8
THA - 100
テユラ不一 ト ― ― 一 ώ Α― 1UU
配 デスモジュール
ム 硬化剤
BL一 3175
割
ユーバン 220 ― 19.1 ― ― 合
ユーバン 122 ― ― ― サイ ゾレ 370 10.2 量
翻 シク口へキサノ ン 1.9 1.9 2.0 1 9 部
チヌビン 900 0.8 0.8 0.8 0.8 添加剤 チヌビン 292 0.2 0.2 0.2 0.2
BYK― 358 1.0 1.0 1.0 1.0
SCAT一 8 一 一 ― ― (10重量%溶液)
硬化触媒 SCAT一 8
1.0 1.0
(1重量%溶液)
Nacure 4054 0.1
ム
口 100.0 100.0 100.0 100.0
NCO/OH (モル比) 1.0 1.2
アクリル メラミン (不揮発分重量比) 75/25 80Z20 シリ力ゾル不揮発分/全不揮発分
15 15 20 25 (重量%)
焼付又は強制乾燥 温度 (て) 80 140 80 150 条件 時間 (分) 25 30 30 25
表 4 2
本発明の塗料組成物は、 セラミ ック成分を有するものであって、 耐候 (光) 性、 耐汚染性、 及び汚染除去性に優れ、 かつ良好な外観、 耐水性、 耐薬品性を有 する塗膜を与える上、 環境保全性や安全性が高いなど、 優れた特徴を有してい る。