JPH026549A - 塗装用組成物 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は塗装用組成物に関し、詳しくは耐候性、機械的
強度、化学的安定性（例えば、耐溶剤性）、表面潤滑性
、耐汚染性などの性質が著しく優れ、また基材への密着
性にも優れた塗膜を形成するフッ化ビリニリデン系重合
体含有塗装用組成物に関する。

（従来の技術） フッ化ビニリデン系重合体は、耐候性、耐汚染性、耐腐
食性などの性質に優れているため塗装材料、ライニング
材料、成形材料として広く利用されている。

しかしながら、周知の通・す、フッ化ビニリデン系重合
体は、不活性重合体であることから、塗装材料として用
いる場合、基材への密着性に劣るという問題がある。従
来、この基材への密着性を改善するため、フッ化ビニリ
デン系重合体にアクリル樹脂を配合することが提案され
ている（例えば、特公昭４３−１０３６３、特開昭５９
−６６４６５、特開昭６２−１７４２４７号公報）。

しかし、これらアクリル樹脂を配合してなるフッ化ビニ
リデン系樹脂組成物は、なお密着性が十分でなく、エポ
キシ樹脂、ウレタン樹脂のようなブライマーを用いるか
、あるいはアクリル樹脂を多量に配合する必要があった
。しかし、アクリル樹脂を多量に配合するとフッ化ビニ
リデン系重合体本来の性質が薄められ、その優れた特性
が十分発揮されないという問題が生じる。

一方、加水分解性シリル基含有重合体の密着性を改良す
ることを目的として、加水分解性シリル基含有単量体・
イソシアネート基含有単量体とを、更に必要に応じ他の
共重合可能な単量体とを共重合させて得られる共重合体
からなるシリコン樹脂組成物が提案され（特開昭６２−
２５００１７号公報）、上記共重合可能な単量体として
フッ化ビニル、フッ化ビニリデンのフッ素含有単量体が
記載されている。しかしながら、このように１分子中に
シリル基、イソシアネート基およびフッ素基を同時に有
する重合体をもってしては、上記のような耐候性、機械
的強度、化学的安定性などの性質のほか、基材への密着
性という特性を同時に具備した塗膜を形成することは極
めて困難であった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記問題点を解決し、フッ化ビニリデン系重
合体本来の特性を損なうことなく、基材への密着性を十
分に改良することにより、耐候性、機械的強度、化学的
安定性、表面潤滑性、耐汚染性などの性質はもとより、
基材への密着性にも優れた、特に無機あるいは有機など
の材質を問わずにいかなる基材に対しても優れた密着性
を示す塗膜を形成するフッ化ビニリデン系重合体含有塗
装用絹酸物を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 種々検討の結果、従来のアクリル樹脂の代わりに側鎖に
イソシアネート基と加水分解性シリル基との２種類の官
能性を有するアクリル系重合体をフッ化ビニリデン系重
合体に配合すると上記目的が達成できることが判明した
。

即ち、本発明は （イ）フッ化ビニリデン系重合体、 （ロ）側鎖にイソシアネート基と加水分解性シリル基と
を有するアクリル系重合体、および（ハ）有機溶剤 とからなることを特徴とする塗装用組成物に関する。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で使用するフッ化ビニリデン系重合体（成分（イ
））とは、フッ化ビニリデンの単独重合体、あるいはフ
ッ化ビニリデンと、これと共重合可能な単量体、例えば
テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、
フッ化ビニルなどとの共重合体を意味する。この共重合
体の具体例としては、フッ化ビニリデン／テトラフルオ
ロエチレン共１合体、フッ化ビニリデン／テトラフルロ
エチェン／ヘキサフルオロプロピレン３元共重合体など
を挙げることができる。

本発明で使用する、側鎖にイソシアネート基と加水分解
性シリル基とを有するアクリル系重合体（成分（ロ））
は、イワシ；ネート基含有アクリル系単量体と加水分解
性シリル基含有単量体とを、あるいは更に他の共重合可
能な単量体とを共重合させることによって容易に製造す
ることができる。

例えば、特開昭６３−３０５１２号公報記載のように、
イソシアネートエチル（メタ）アクリレート、イソシア
ネートプロピル（メタ）アクリレートなどのイソシアネ
ート基含有アクリレート、ビニルトリエトキシシラン、
γ−メタアクリロキシプロピルメトキシシランなどの重
合性シラン化合物およびビニルアセテート、ビニルプロ
ピオネート、メチル（メタ）アクリレート、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、スチレン、α−メチルスチレン、　（メタ）ア
クリロニトリル、　（メタ）アクリルアミドなどのビニ
ル系単量体を溶媒中でラジカル重合触媒の存在下に共重
合させることによって製造することができる。

なお、成分（ロ）としての上記アクリル系重合体は工業
的に入手可能であり、本発明では、これら市販の重合体
も使用することができる。

上記成分（イ）と成分（ロ）との混合割合（成分（イ）
／成分（ロ）のｘｍ比）は、通常、４０／６０〜９５１
５の範囲にあり、好ましくは６０／４０〜８０／２０で
ある。上記混合割合が９５７５を超えると良好な基材へ
の密着性が得られず、一方４０／６０未満では耐候性な
どが低下して好ましくない。

本発明で使用する有機溶剤（成分（ハ））としては、沸
点以下の温度で上記成分（イ）、　（ロ）を溶解できる
有機溶剤ならばいずれも使用可能であり、具体例として
はアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチル、
酢酸ブチル、メチルセロソルブアセテートなどのエステ
ル類、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、
ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンな
どの極性溶媒などを挙げることができる。これらは単独
でも、あるいは２種以上混合して使用することもできる
。なお、成分（イ）、（ロ）の溶解を妨げない範囲内に
おいてベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素、ヘキ
サン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの脂肪族あるいは
脂環族炭化水素を上記の溶剤と併用することができる。

成分（ハ）の使用量は、塗装用組成物の使用目的、ある
いは塗装用組成物に要求される性質に応じて適宜決定す
ればよく、通常、成分（イ）、（ロ）の合計ｆｉｉｌｏ
ｏ重量部に対して１００〜３００Ｍｆ１部程度使用すれ
ばよい。

本発明の塗装用組成物においては、得られる塗膜の耐候
性、耐汚染性などの性質を著しく損なわない範囲内にお
いて、成分（イ）のフッ化ビニリデン系重合体と相溶性
のある、成分（ロ）とじての上記アクリル系重合体と異
なるアクリル系重合体を共存させることができる。この
場合、成分（イ）の混合割合は、塗装用組成物の４０重
量％以上、また成分（ロ）の混合割合は、塗装用組成物
の５重量％以上であるのが好ましい。

本発明の塗装用組成物には、公知の有機または無機の顔
料、アルミニウム、銅などの金属粉末、紫外線吸収剤、
酸化防止剤などの各種添加剤を添加することができる。

更に、成分（ロ）としての上記アクリル系重合体中に含
まれるイソシアネート基および加水分解性シリル基の反
応を促進する目的で、公知の触媒、例えばテトラブチル
チタネートなどのチタン酸エステル類、ジブチル錫ジラ
ウレート、オクチル酸錫などの有機錫化合物、ブチルア
ミン、オクチルアミンなどのアミン化合物などを添加す
ることができる。

本発明の塗装用組成物は、上記成分（イ）、（ロ）、　
（ハ）および上記したような添加剤を混合し、公知の方
法、例えばガラスピーズミル、ホモデイスパーなどの分
散混合機を使用し、有機溶媒中に溶解あるいは分散させ
ることによって調製することができる。

本発明の塗装用組成物は、刷毛塗り、スプレー塗りなど
の従来公知の方法によって使用することができる。なお
、フッ化ビニリデン系重合体としてフッ化ビニリデン単
独重合体を使用する場合には、この単独重合体の塗膜形
成温度が高いので、基材に塗工後、加熱して塗膜を形成
させるのが好ましい。一方、フッ化ビニリデン共重合体
を使用する場合には、この共重合体の塗膜形成温度が低
いので、基材に塗工後、特に加熱処理する必要はない。

なお、本発明の塗装用組成物を塗布して塗膜を形成する
と、成分（ロ）としての上記アクリル系重合体中のイソ
シアネート基および加水分解性のシリル基は、大気中の
水分あるいは基材の官能基などと反応して架橋を生じせ
しめて、塗膜の基材への密着性の向上のほかに機械的強
度、耐溶剤性などの化学的安定性等の向上に寄与し、更
に加水分解性のシリル基はシロキサン結合を形成するこ
とにより、成分（イ）としてのフッ化ビニリデン系重合
体の特性と相まって塗膜の耐候性などの向上に寄与する
ものと考えられる。なお、本発明は、この理論的考察に
よって制約を受けるものではない。

（実施例） 以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。な
お、　「部」は「重量部」を意味する。

実施例１ フッ化ビニリデン／４フツ化エチレン／６フツ化プロピ
レンの３元共重合体く商品名、カイナー９３０１、ペン
ウォルト（株）製）７０部とｎ−ブチルアクリレート／
メチルメタクリレート／イソシアネートエチルメタクリ
レート／γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン（重量比、１０１５５／２０／　１５）の４元共重合
体３０部とをシクロへキサノン２０部、酢酸ブチル５０
部、メチルイソブチルケトン５０部およびトルエン２０
部からなる混合溶媒に溶解し、無色透明な塗装用組成物
を得た。

この塗装用組成物を脱脂処理した亜鉛鋼板（亜鉛メツキ
鋼板）およびカラー鋼板（亜鉛メツキ鋼板をブライマー
塗装した後、最外層を熱硬化性アクリル樹脂塗料で仕上
げたもの）に塗布し、常温で２４時間放置すると、無色
透明な塗膜が形成された。塗膜の厚みは、いずれも１５
μｍであった。

得られた塗膜の密着性、鉛筆硬度および耐候性７：ｔ を一方法にて評価し、その結果を表１に示した。

（密着性） Ｊ　ｌ５Ｋ−５４００−５の方法に準じて測定した。

（鉛筆硬度） 三菱ユニ鉛筆で引っかき試験を行い、塗膜に傷がつかな
い、最大の鉛筆硬度を示した。

（耐候性） ＱＵＶテスター（耐候性促進試験ｉａ）中で６０００時
間テストし、劣化の有無を目視により観察した。

比較例１ 実施例１において、４元共重合体３０部の代わりにｎ−
ブチルアクリレート／メチルメタクリレート／イソシア
ネートエチルメタクリレート（重量比、１５／６５／２
０）の３元共重合体３０部を使用した以外は実施例１と
同様にして塗膜を形成し、その特性を評価した。結果を
表１に示す。

表１の結果から、側鎖にイソシアネート基と加水分解性
のシリル基との２種類の官能基を有しないアクリル樹脂
を使用した場合、亜鉛鋼板への密着性が悪いことが理解
される。

比較例２ 実施例１において、４元共重合体３０部に代わりにｎ−
ブチルアクリレート／メチルメタクリレート／γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン（重量比、Ｉ　
５／６　！５／２０）の３元共重合体３０部を使用した
以外は実施例】と同様にして塗膜を形成し、その特性を
評価した。結果を表１に示す。

表１の結果から、側鎖にイソシアネート基と加水分解性
のシリル基との２種類の官能基を有しないアクリル樹脂
を使用した場合、カラー鋼板への密着性が悪いことが理
解される。

実施例２ ポリフッ化ビニリデン（商品名、カイナー５００、ペン
ウォルト（株）製）７５部とエチルアクリレート／メチ
ルメタクリレート／イソシアネートエチルメタクリレー
ト／γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（
Ｍ量比、１０１５０／２０／２０）の４元共重合体２５
部とをシクロへキサノン３０部、酢酸ブチル３０部、ジ
メチルフタレート５０部およびトルエン３０部からなる
混合溶媒に加え、ボールミルにて混合し、白色の乳液状
ディスバージョンを得た。

このディスバージョンを亜鉛鋼板およびカラー鋼板上に
塗布し、２００℃で２０分間加熱して、無色透明の塗膜
を形成した。この塗膜の厚みは、いずれも２０μｍであ
った。

得られた塗膜の密着性、鉛筆硬度および耐候性を実施例
１と同様にして測定し、結果を表１に示した。

表１ （発明の効果） 本発明の塗装用組成物において、成分（イ）としてのフ
ッ化ビニリデン系重合体と成分（ロ）としてのイソシア
ネート基と加水分解性シリル基とを有するアクリル系重
合体とは相溶性があるため、この組成物を基材に塗布す
ることにより均質な塗膜を形成することができる。

また、得られた塗膜は、耐候性、機械的強度、化学的安
定性、耐汚染性などの性質はもとより、基材への密着性
にも優れ、特に有機あるいは無機など基材の材質を問わ
ずにいずれの基材にも優れた密着性を示す。

特許出願人　日本ペンウォルト株式会社代理人　弁理士
　中　居　雄　三

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（イ）フッ化ビニリデン系重合体、 （ロ）側鎖にイソシアネート基と加水分解性シリル基と
   を有するアクリル系重合体、および （ハ）有機溶剤とからなることを特徴とする塗装用組成
   物。