JPH03163104A - 重合体微粒子およびそれを含む塗料組成物 - Google Patents

重合体微粒子およびそれを含む塗料組成物

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JPH03163104A
JPH03163104A JP2223027A JP22302790A JPH03163104A JP H03163104 A JPH03163104 A JP H03163104A JP 2223027 A JP2223027 A JP 2223027A JP 22302790 A JP22302790 A JP 22302790A JP H03163104 A JPH03163104 A JP H03163104A
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polymer
film
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xylene
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JP2223027A
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Keizo Ishii
敬三 石井
Akihiro Kojima
小嶋 明宏
Shinichi Ishikura
石倉 慎一
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Nippon Paint Co Ltd
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Nippon Paint Co Ltd
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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 本発明は重合体微粒子、この微粒子の製法、この微粒子
を含む塗料lIl戊物および塗装方法に関する。
従来技術 近年、樹脂ビヒクルを含む塗料用組戊物としてミクロゲ
ルと称せられる架橋重合体微粒子を分散含有させた所謂
ハイソリッドの塗料組戊物を用いる提案がなされ、これ
を用いるとハイソリッドにもか〜わらず作業性、塗膜性
能などにおいて好結果が得られ、使用溶剤が低減できる
ため大気および作業環境の汚染問題を解消し得ることか
ら自動車塗装その他の分野で注目を集めている。
ミクロゲルとしては従来から種々のものが提案されてお
り、例えば特公昭61−26594号公報には塗膜形戊
性重合体と希釈剤からなる溶液に対して不溶性の、粒子
周囲に立体的遮断層を有する重合体微粒子が提案され、
これをベースコート塗料組戊物中に配合することが述べ
られている。
また特開昭57−187302号公報、特開昭58−1
29066号公報、特開昭58−129069号公報、
特開昭58−129065号公報、特開昭60−941
75号公報、特開昭62−79873号公報等には、分
子中に一N−R−Y基(RはC,〜C.のアルキレン基
もしくはフエニレン基、Yは一COOHまたは−SO.
Hである)を有する棹{脂液中でエチレン系不飽和結合
を有する七ノマーを重合して得られる重合体微粒子を上
塗塗料用組成物に配合することが示されている。これら
の重合体粒子は特公昭61−26594号公報の重合体
微粒子に比べ塗料中での重合体微粒子の安定性において
著るしく改善され、また乳化剤を用いていないので、塗
料に配合する際、稀釈剤との相性に問題がない等の点に
おい優れているがなお優れたサギング性と良好な外観を
両立させるという点でより一層の改良が望まれていた。
発明が解決しようとする課題 重合体微粒子を塗料に配合する目的は揮発性有機溶剤含
量を減少させてなお十分な塗装性を保持することである
。
ハイソリッド塗料は溶剤が少ないため、塗装時、例えば
スプレー塗装する際、粘度を低下させる必要がある。そ
のため一般には低分子量のビヒクル樹脂が採用されるが
、その結果、塗装面で垂れを生ずることとなる(サギン
グ性の低下)。重合体微粒子の添加の重要な目的はこの
サギング性の低下亭肪1l−オろこ冫Cこ訊ろが−;φ
に塗隠の外初皓に鮮映性は低下することとなる。
本発明の目的は、従来の重合体微粒子を用いた場合、よ
りサギング性がより改良され、かつ塗膜の鮮映性を重合
体微粒子を用いないレベルにできるだけ近づけることの
できる重合体微粒子、およびそれを用いた塗料を提供す
ることにある。
課題を解決するための手段 本発明は第1に分子中に式: 1 −N−R−Y (式中、Rは置換基を有することもあるC.−C,のア
ルキレン基もしくはフェニレン基で、Yは一COOHま
たは−So3H基) で表わされる基を有する樹脂CI)の存在下、2種以上
のσ、β一エチレン性不飽和単量体の共重合で得られる
重合体微粒子であって、そのl重量部をキシレンまたは
キシレン/プタノール混合溶剤100重量部とともに、
キシレン/ブタノール比(重量)が1 0 0/0〜5
 0/5 0のうちのいずれかの比率において、20℃
で30分振盪し、これを17000r.p.m. 、2
0℃で30分間遠心分離したときの重合体微粒子の沈降
率が50重量%以下である重合体微粒子に関する。
本発明は第2に上記重合体微粒子の製法に関する。
本発明は第3に上記重合体微粒子を含む塗料組戊物に関
する。
本発明は第4にこの塗料組成物を用いた塗装方法に関す
る。
本発明の特徴的要件は、上記重合体微粒子が、上記条件
で測定したとき50重量%以下の沈降率を有することで
ある。好ましい沈降率は30重量%以下、より好ましく
は25重量%以下、特に15重量%以下である。従来こ
の種の目的に用いられてきた重合体微粒子を同様の方法
で測定したときの沈降率は一般に90重量%以上である
。本発明者らはこの沈降率を下げ、即ちキシレンまたは
キシレン/ブタノール混合溶剤に対する分散性を向上さ
せた重合体微粒子を用いるとサギング性が一層向上し、
しかも鮮映性は重合体微粒子を用いないレベルの近くま
で向上させることが可能であることを見出した。本発明
では上記試験用溶剤をキシレンまたは特定比のキシレン
/ブタノール混合溶剤に特定しているが、その理由はこ
れらの溶剤が塗料用溶剤として代表的であり、しかもこ
れらの溶剤で得られた結果は他の溶剤を用いた塗料に対
しても普遍的に適用し得るという知見に基づくものであ
る。これと同様の傾向は試験用溶剤としてテトラヒドロ
フランを用いた場合にも観察される。
沈降率の低い重合体微粒子を用いると何故サギング性が
改良され、鮮映性を向上させ得るかの理論的根拠は明ら
かでない。恐らく粒子表面状態が粒子の分散にとって適
切な構造をとっており、これが実際の塗料組戊物中でも
安定な分散および稀釈剤やビヒクル樹脂との親和性に寄
与しているためあるいは粒子が会合状態にあり、構造粘
性を付与することでサギング性が改良され、また溶解超
微粒子のため外観を低下させないものと考えられス 沈降率の低い重合体微粒子を得るには後述するごとく、
イオン性基を有する重合開始剤と非イオン性重合開始剤
を併用する。これによって形或された重合体微粒子表面
にはイオン性基の残存量が少なくなり、また形威された
重合体微粒子の径も単一の触媒を用いたときより、平均
的に小さくなる。また粒子径も平均化され、比較的巨大
な粒子や極端に微細な粒子の形或が少なくなる。これら
の現象が総合的にサギング性や鮮映性に好結果をもたら
していると考えられる。
本発明重合体微粒子を形戊するa,β一エチレン系不飽
和単量体としては■分子内に2コ以上のラジカル重合可
能なエチレン性不飽和基を有する単量体の少なくとも1
種か、あるいは相互に反応しうる基を有する2種類のエ
チレン性不飽和単量体を使用し、これに加えて少なくと
も1種の共重合性単量体を共重合させることにより得ら
れるものである。従って本明細書に於て「2種以上のa
.β一エチレン系不飽和単量体」という場合、上記ハ加
嫌八I◆広消騙墨ル圭〃償ハ幽墨ル纜ムム自ヂ含むもの
と解されるべきである。
分子内に2コ以上のラジカル重合可能なエチレン性不飽
和基を有する単量体(以下多官能性単量体と称す)とし
ては、多価アルコールの重合性不飽和モノカルボン酸エ
ステル、多塩基酸の重合性不飽和アルコールエステル、
および2つ以上のビニル基で置換された芳香族化合物な
どがあり、それらの例としては以下のような化合物があ
る。
エチレングリコーノレジアクリレート、エチレングリコ
ールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタ
クリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレー
ト、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロー
ルプロパントリメタクリレー1−、1.4−ブタンジオ
ールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリ
レート、l,6−ヘキサンジオールアクリレート、ペン
タエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトー
ルトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアク
リレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリス
リトールテトラメタクリレート、グリセロールジメタク
リレート、グリセロールジアクリレート、グリセロール
アリロキシジメタクリレート、1.1、l−トリスヒド
ロキシメチルエタンジアクリレート、1,1.1−トリ
スヒドaキシメチルエタントリアクリレート、t,i.
l−トリスヒドロキシメチルエタンジメタクリレート、
1.1.1−トリスヒドロキシメチルエタントリメタク
リレート、1,1.1−1−リスヒドロキシメチルプロ
パンジアクリレート、1、1,1−トリスヒドaキシメ
チルプロパントリアクリレート、1,1.14リスヒド
ロキシメチルプロパンジメタクリレート、1.1.1−
トリスヒドロキシメチノレプロパントリメタクリレート
、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレー
ト、トリアリルトリメリテート、ジアリルテレフタレー
ト、ジアリル7タレートおよびジビニルベンゼン。
また相互に反応しうる基をそれぞれ担持する2種のエチ
レン性不飽和基を有する単量体としては例えばグリシジ
ルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどのエボ
キシ基含有エチレン性不飽和単量体と、アクリル酸、メ
タクリル酸、クロトン酸など力ルボキシル基含有エチレ
ン性不飽和単量体が最も代表的なものであるが、相互に
反応性の基としてはこれらに限定されるものではなく、
例えばアミンとカルボニル、エポキシドとカルボン酸無
水物、アミンとカルポン酸塩化物、アルキレンイミンと
カルポニル、オルガノアルコキシシランとカルポキシル
、ヒドロキシルとイソシアナト等種々のものが提案され
ており、本発明はこれらを広く包含するものである。
本発明に於てはこれらの架橋性の単量体以外に■任意の
σ,β一エチレン性不飽和単量体が共重合成分として使
用せられ、これら分子内にlftlilの重合可能な基
を有する単量体は次のグループに大別せられる。
■)カルボキシル基含有単量体、例えばアクマレイン酸
、フマル酸など。
■) ヒドキロシル基含有単量体、例えば2−ヒドキロ
シエチルアクリレート、ヒドキロシプロビルアクリレー
ト、2−ヒドキロシエチルメタクリレート、ヒドロキシ
ブ口ピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレー
ト、ヒドロキシブチルメタクリレート、アリルアルコー
ル、メタアリルアルコールなど。
■)含窒素アルキルアクリレートもしくはメタクリレー
ト、例えばジメチルアミノエチル、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレートなど。
■)重合性アミド、例えばアクリル酸アミド、メタクリ
ル酸アミドなど。
■)重合性二トリル、例えばアクリロニトリル、メタク
リロニトリルなど。
■)アルキルアクリレートもしくはメタクリレート、例
えばメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチ
ルアクリレート、n−プチルアクリレート、n−プチル
メタクリレート、2一二■)重合性芳香族、例えばスチ
レン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、t−プチ
ルスチレンなど。
■)σ−オレフィン、例えばエチレン、プロピレンなど
。
II)  ビニル化合物、例えば酢酸ビニル、プロビオ
ン酸ビニルなど。
X)ジエン化合物、例えばブタジエン、イソプレンなど
。
これらの単量体は単独または併用して使用される。
本発明に於では上記の如き2種以上のσ,β−エチレン
性不飽和単量体(多官能性単量体なども含む)が水性あ
るいは有機媒体中で、分子中に式l −N−R−Y (式中Rは置換基を有することもあるC,〜C.のアル
キレンもしくはフエニレンL YはーC00Hまt二は
−So,H) で示される基を有する樹脂の存在下に、共重合せしめら
れるのである。
l 分子中に式−N−R−Yで示される基を有する樹脂とし
ては、こういった基を有するアルキド樹脂、ポリエステ
ル樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹
脂、ポリエステル樹脂などがある。
i または一N●−R−So3eのような両イオン性基とし
て表わすこともでき、このような両イオン性基をもつ樹
脂は反応性、界面活性、電気化学的性質的において特異
な挙動を示す。
このような両イオン性基を分子内に有するアルキド樹脂
およびオイルフリーポリエステル樹脂については特開昭
56−34725号公報および特開昭56−15172
7号公報に記載されている。
アルキド樹脂およびポリエステル樹脂は、必須の戊分と
して多塩基酸と多価アルコールを使用して連続したエス
テル連鎖を生戊させることを特徴とするが、 多価アルコール戊分の一部を式 (式中、Rlは少なくともlコのヒドキロシル基を有す
るアルキル基; R2およびR,は同一または異なって
、水素か、または置換基を有することもあるアルキル基
; Aは置換基を有することもあるC,〜C.のアルキ
レン基もしくはフェニレン基である)で置き換えること
により前記の両イオン性基を有するアルキド樹脂または
ポリエステル樹脂を製造することがで遭る。詳細につい
ては特開昭56−34725号公報、同昭56−151
727号公報等に記載されている。
本発明ではこれら両イオン性基を有するアルキドまたは
ポリエステル樹脂のうち、酸価が30〜150、特に4
0〜150、数平均分子量が500〜5,000,特に
700〜3.000のものを使用するのが好ましい。
1 式−N−R−Y基を分子中に有する変性エポキシ樹脂は
、特開昭57−40522号公報に記載されている。一
般にエボキシ樹脂は末端に式O (式中R4およびR,はそれぞれ水素かメチル基)を有
するのが特徴であるが、該末端基に式R a − N 
H − A − S O s M      ( m 
)(式中、R.はエポキシ基と反応しないl換基を有す
ることもあるアルキル基、Mはアルカリ金属またはアン
モニウム基、Aは前記に同じ)の化合物を反応させるこ
とによりオキシラン環を開裂させ、該エポキシ樹脂の末
端基の一部が式 OH     R. となった変性エボキシ樹脂が得られる。エポキシ樹脂の
前記式(IV)の両イオン性基の置換度に比例して、変
性エポキシ樹脂の親水性が高まる。詳細については特開
昭57−40522号公報に記載されている。
? 式−N−R−Y基を分子中に有するアクリル樹脂につい
ては特開昭55−51050号公報、同昭55−532
51号公報、同昭56−145249号公報および同昭
56−145250号公報に記載されている式 ?HR.。
(式中、R,、R.、R,、R1。はそれぞれH,CH
,、C■H,のいづれかであり; R.1はHか、また
は鎖中に−SO一基、−COO一基、一〇一基のいづれ
かを含んでいることもあるC,−C,。のアルキル基で
あり; R.は−OH基、−SH基、SR+s基(Rl
3はC,−C4のアルキル基)のいづれかで置換されて
いることもあり、そしてlコもしくは複数のC,〜C4
アルキル基で置換されていることもあるC1〜C+Zの
アルキレン基であり;AはCOOH基またはSO3H基
である)または式 I R目 (VT) (式中R.、R1、、R..はそれぞれHまたはC1〜
C.のアルキル基であり;R1,はHか、鎖中に−SO
一基、−COO一基、一〇一基のいづれかを含んでいる
こともあるC1〜C,。のアルキル基か、または CH.真C−C.H4−C− Rl@ 基であり; R,3は1個もしくは複数の01〜C6ア
ルキル基で置換されていることもある02〜C1,のア
ノレキレン基である) または式 ?■R!3 (■) (式中R1,、R2。、R,1はそれぞれ同一もしくは
異なってHまたはCHs:  Rxzは少なくとも1コ
のヒドキロシル基を有しアルキル骨格中に一〇一もしく
は−CO〇一基を含むこともある01〜C!。のアルキ
ル基; R23は少なくともlコのヒドキロシル基を有
しアルキル骨格中に一〇−もしくは一〇〇〇一を含むこ
ともあるC,〜C2。のアルキル基またはHもしくはC
1〜C,。のアルキル基; R!4は基本的には(C 
H ,)n(nは1〜6)で表わされ置換されているこ
ともあるアルキレン基;AはCOOまたはSO.である
) または式 R27R21 (式中R2s、R.、R27はそれぞれ同一もしくは異
なってHまたはCH.;  R2.、R21はそれぞれ
同一もしくは異なってC,〜C2。の−〇一もしくは一
CO〇一を含むこともあるアルキル基あるいはシクロア
ルキル基、あるいはR.とR2,が結合してN[子を含
むヘテロ環を形或することができ;  RS6は基本的
には(c H 2)n (nは1−6)で表わされ置換
されていることもあるアルキレン基;AはCOOまたは
SO3である) の重合性アミノ酸化合物の群から選ばれる少なくとも1
種と、ヒドキロシル基含有単量体、カルボキシル基含有
単量体、グリシジル基含有単量体、アルキルアクリレー
トもしくはメタクリレート、含窒素アルキルアクリレー
トもしくはメタクリレート、重合性アミド、重合性二ト
リル、重合性芳香族化合物、α−オレフ.イン化合物お
よびジエン化合物からなる重合性単量体の群から選ばれ
る少なくとも1種とを通常のラジカル重合法により有機
溶媒中で溶液重合することにより製造される。
出の特開昭55−51050号公報、同昭55−532
5号公報、同昭56−145249号公報、同昭56−
145250号公報を、また分子内に1 −N−R−Y基を有するアクリル樹脂の詳細については
特開昭57−187302号公報に記載されている。
本発明ではこれら両イオン性基を有するアクリル樹脂の
うち酸価が30−180、特に40−160、数平均分
子量が500〜10000、特に700〜6000のも
のを使用するのが好ましい。
1 式−N−R−Y基を分子中に有するメラミン樹脂につい
ては、反応或分中のアルコールとして式/ R3S または R■ 1 −NR−CH,−CH−So3H (X) または R■ ■ C H ! − C H − S O s H/ R,,−N                 (n)
\ CH!−CH−SO3H 1 R■ (式中RS4はアルキル骨格中に一〇一もしくは一CO
〇一を含むこともあるC.−C,。のヒドキロシアルキ
ル基;  Rsiはアルキル骨格中に一〇−もしくは一
〇〇〇一を含むこともある01〜C,。
のヒドキロシアルキル基または低級アルキル基;Rs.
はHまたはメチル基) で示されるヒドキロシル基含有アミノスルホン酸聖両性
イオン化合物の少なくとも1種を用い、メラミンおよび
ホルマリンと混合し通常のメラミン樹脂の製造における
反応条件、方式に従って製造することができる。かかる
通常の反応条件、方式に関しては例えば北岡協三著「塗
料用合戊樹脂入門Jl974午5月25日高分子刊行会
発行、134〜189頁)の記載内容に準じて実施する
。
上記ヒドキロシル基含有アミノスルホン酸型両性イオン
化合物の詳細については本発明者らの特願昭54−10
7624号に記載してある。
1 式一N−R−Y基を分子中に有するポリエーテル樹脂に
ついては、特開昭57−40522号公報に記載されて
いるように、末端に式 O (式中R31% R3!はそれぞれ水素、あるいはメチ
ル基)を有するポリエーテル型エポキシ樹脂に、式 R s s − N H − A − S O s M
     ( X I[[ )(式中、R33はエボキ
シ基と反応しない置換基を有することもある置換基; 
Mはアノレカリ金属またはアンモニウム基; Aは前記
に同じ)の化合物を反応させることによって、オキシラ
ン環を開裂させ、該ポリエーテル型エボキシ樹脂の末端
基の一部が OH     Rss (XIV) となった変性ポリエーテル型エポキシ樹脂が得られる。
ポリエーテル型エボキシ樹脂は公知で種々のものが市販
されているが、ビス7エノールA以外の多価フェノール
や多価アルコールをハロヒドリンと反応させることによ
り得る。詳細については前出の特開昭57−40522
号公報に記載されている。
以上述べた樹脂はいづれも分子中に特徴的な1 −N−R−Yの両イオン性基を有し、水溶性にも有機溶
媒可溶性にも調製が可能である。水溶性樹脂とした場合
これは水性媒体中での前記a,βーエチレン性不飽和単
量体の乳化重合における優れた乳化剤、分散剤となり、
従って通常の乳化剤を使用せずとも架橘重合体微粒子の
製造が可能である。共重合体を構戊する前記■単量体と
■単量体の割合は、得られる樹脂エマルジョンの安定性
および塗#!X性能に関係する。一般に■単量体は、単
量体全部の合計重量を基準として少なくとも0.0I%
、好ましくは0.1%以上存在すべきであり、また80
%、好ましくは60%を越えてはならない。■単量体の
量が少な過ぎると所望の塗膜物性が得られないし、多過
ぎるとエマルジョンの分散安定性および塗膜性能に悪影
響を及ぼす。■単量体の他に■単量体を用いる。そのう
ち前述のI)〜V)の■単量体は親水性であり、それら
が単量体全部の合計重量の大きな割合を占めると皮膜の
耐水性を劣化させるので、好ましくは40%を越えては
ならない。
前記の樹脂[11は、単量体混合物の合計重量に対して
0.3%ないし60%、好ましくは0.5ないし50%
使用することで充分である。
水は得られたエマルジョン樹脂の不揮発分が2々いし6
5%、好ましくは5ないし60%となるような量で用い
るのが好ましく、さらに前記樹脂[1]の溶解を助ける
ため、その酸価に対応する量の塩基を含むのがよい。塩
基としては水酸化アルカリ、アンモニア、有機アミンを
使用し得るが、揮散して塗膜lこ無機イオンが残存しな
いアンモニアまたは有機アミンが好ましい。水性溶媒は
水と混和し得る有機溶媒を含んでいてもよい。
重合は重合開始剤の存在下に行なう。本発明重合体微粒
子製造における特徴的要件はイオン性基を有する重合開
始剤とイオン性基を有さない重合開始剤とを併用する点
にある。両者を併用することにより、■単量体と■単量
体の比を所望範囲に保った場合でも本発明で特定する重
合体微粒子沈降率を50%以下にすることが可能となる
。
イオン性基を有する重合開始剤はカチオン性、アニオン
性いずれでもよいが、好ましくは水溶性である。具体的
にはアゾビスシアノ吉草酸、アゾビス−(2−アミジノ
プロパン)ハイドロクロライドのごとき有機アゾ化合物
、過酸化カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリ
ウムなどの無機水溶性ラジカル開始剤等が例示される。
イオン性基を有しない重合開始剤としては、過酸化ベン
ゾイル、L−プチルペルオキシド、クメンハイドロペル
オキシドなどの有機過酸化物、アゾビスイソブチロニト
リル、アゾビス−(2.4−ジメチル)バレロニトリル
等の有機アゾ化合物、過酸化水素などの無機水溶性ラジ
カル開始剤等が例示される。
イオン性重合開始剤とイオン性基を有さない重合開始剤
の比率は、前者50〜99.5重量%に対し、後者50
〜0.5重量%、より好ましくは50〜95:50〜5
%である。それぞれの重合開始剤を2種以上併用しても
よい。
かかる重合開始剤は予め反応媒体中へ入れておいてもよ
く、また構戊単量体と同時に滴下してもよい。これらの
重合開始剤の使用量は通常全単量体に対して0.05〜
5%、好ましくは0.1〜3%の範囲で選定される。さ
らに必要に応じて通常の連鎖移動剤(例えばラウリルメ
ル力ブタン、ヘキシルメルカブタンなどのメルカブタン
類〕を併用してもよい。重合温度は30〜100゜C,
より好主1 ( L+ A n − O n O1″!
4cMgMik $1  侭t!414 E的とする粒
子径によっても異なるが5〜500r.p.m.、より
好ましくは10〜3 0 0 r.p.m.が適してい
る。
上記乳化重合法により安定に水分散したミルク状乃至ク
リーム状のエマルジョン樹脂が得られ、この樹脂の平均
粒子径は0.01〜0.5μ程度の微粒子である。この
エマルジョンを噴霧乾燥、溶媒置換、共沸、遠心分離、
濾過乾燥等適当な手段により水を除去すれば、平均粒径
0.Olpm以上、最大平均粒径約40μ程度までの幾
分凝集した共重合体微粒子の二次粒子が得られるが、融
着などはみられず、そのままあるいは所望により粉砕し
、ハイソリッド塗料組戊物に重合体微粒子として添加す
ることができる。エマルジョンの乾燥には作業性ならび
に二次粒子の粒径などの点から噴霧乾燥手段によること
が特に好ましい。乳化重合としては前述のごとく通常の
乳化重合であってよく、シード重合法、一時仕込法、モ
ノマー添加法、エマルジョン添加法等が採用される。
★尭nBψl占円一乙hスLシ恰ムルが杓ヱIJ士J.
1 分子内に一N−R−Yの両イオン性基と重合性aβ一不
飽和結合を有する樹脂を分散安定剤として、非水性有機
媒体中、所謂NAD手法により作ることもできる。非水
性有機媒体としては通常単量体は溶かすが重合体は溶解
しない低極性有機溶媒、例えばヘキサン、ヘブタン、オ
クタン等の脂肪族I 炭化水素が用いられる。分子内に一N−R−Y基と重合
性a,β一不飽和結合とを有する樹脂を選択することに
より、該樹脂は前記の反応媒体に可溶性ならしめられ、
その特異的な界面活性、電気化学的特性により糸内での
有効な分散安定剤として作用する。NAD手法による場
合の開始剤、反応操作、後処理などに関しては当業者衆
知の通りであり詳細,は省略する。NAD法による場合
もオリゴソープの一定化された共重合体は平均粒子経l
〜40μ程度の微粒子として得られる。
このように本発明の微粒子重合体は、両イオン性基を有
する樹脂を、乳化剤乃至は分散剤として使用するため、
乳化重合法、NAD法いづれによ,ても製造可能である
ばかりか、さらに操作の容易な懸濁重合あるいは塊重合
による架橋微粒子の製造にもその門戸を開くものである
。
本発明重合体微粒子の特徴は前述したごとき従来のこの
種重合体微粒子と異なり、塗膜形成性重合体と稀釈剤と
から或る溶液に対して溶解性を示すことである。この溶
解性は、使用される塗膜形戊性重合体や稀釈剤の種類に
よって異なるが、本発明では溶解性の基準として以下の
評価法を採用している。即ち、重合体微粒子1重量部を
キシレンまたはキシレン/ブタノール混合溶剤lOO重
量部とともに、キシレン/ブタノール比(重量)が1 
0 0/0〜5 0/5 0のうちのいずれかの比率に
おいて、20℃で30分間振盪し、次いでこの液を1 
7 0 0 0 r.p.m.、20℃で30分間遠心
分離し、上澄液をデカンテイションにより除き、沈降重
合体微粒子を150゜Cで30分乾燥したときの重量を
当初採取した重合体微粒子の重量で除した値のパーセン
テージを重合体微粒子沈降率とする。
本発明においてこの沈降率は50重量%以下、より好ま
しくは30重量%以下、より好ましくは25重量%以下
、特に15重量%以下である。
塗料稀釈剤は塗料の種類によって異なるが、現在一般的
に用いられている溶剤はそれ程特殊なものは少なく、キ
シレンまたはキシレン/ブタノール混合溶剤を用いる上
記の評価法において、殆んどの塗料において適正な評価
をし得ることがわかった。
本発明重合体微粒子は多くの用途を有するが、特に塗料
、特にハイソリッド型塗料組或物配合剤として有用であ
る。本発明重合体微粒子を塗料組成物に用いると従来公
知の重合体微粒子に比べ鮮映性を損なうことなくサギン
グ性を著るしく向上させることができる。
本発明重合体組或物を用いた塗料組成物は、上記重合体
微粒子に加えて、架橋剤と反応し得る官能基を有するフ
イルム形或重合体(A)、該重合体を担持する揮発性の
有機液体稀釈剤(B)および該好ましい実施態様に於て
本発明の塗料組戊物はフイルム形或性重合体(A)と架
橋共重合体微粒子(C)とが50〜99.5部と50〜
0.5部の重量割合で用いられ、また架橋剤(D)は重
合体或分(A)+(C)100部当り5〜100部の割
合で、また有機稀釈剤(B)は重合体或分と架橋剤の合
計量(A)+(C)+(D)l OO部当りlO〜20
00部の重合割合で用いられる。
本発明にかかる上記塗料組成物中の、架橋剤と反応しう
る官能基を有するフイルム形戒性重合体(A)は例えば
ヒドロキシル基、カルポキシル基等の官能基を有するア
クリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂など任意
の公知のフイルム形戊性ポリマーであり、これらは通常
酸価0.5〜601好ましくは5〜30、ヒドロキシル
価20〜200、より好ましくは60〜200、数平均
分子量500〜50000程度、より好ましくは700
−10000のものである。前述ハイソリッド型の塗料
を製造する場合は分子量700〜60フイルム形或性架
橋性樹脂に用いられるポリエステル樹脂は塗料用組成物
への使用が当業者に知られているものであり、かつ本質
的に多価アルコールとポリカルボン酸との縮合生或物で
ある樹脂の任意のものを意味するものとする。この用語
にはか覧る出発物質に天然乾性油または半乾性油または
場合によっては風乾性能をもたない油から誘導される脂
肪酸残基を提供する成分を付加することによって得られ
るアルキド樹脂を包含するものとする。さらに、この用
語には、天然油残基を全く結合しないポリエステル樹脂
も包含される。すべてのこれらの樹脂は通常の架橋結合
剤との反応に利用し得るある割合の遊離のヒドロキシル
基および/またはカルポキシル基を含有する。
ポリエステル樹脂の製造に適する多価アルコーノレは、
エチレングリコーノレ、フロピレングリコール、フチレ
ングリコール、1.6−ヘキシレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール、グリセロール、トリメチロールプロ
パン、トリメチロールエタン、ペンタエリトリット、ジ
ベンタエリトリット、トリペンタエリトリット、ヘキサ
ントリオーノレ、スチレンおよびアリノレアノレコーノ
レのオリゴマ−(たとえばHJIOOの名称でモンサン
ト、ケミカル、カンパニーによって市販されているもの
)およびトリメチロールプロパンとエチレンオキシドま
たはプロピレンオキシドとの縮合生戊物(たとえば“ニ
アックス(N iax)” }リオールとして商業的に
知られているもの)を包含する。適当なポリカルボン酸
はコハク酸(まt;はその無水物)、アジビン酸、アゼ
ライン酸、セバシン酸、マレイン酸、(またはその無水
物)、フマル酸、ムコン酸、イタコン酸、フタル酸(ま
たはその無水物)、イソフタル酸、テレフタル酸、トリ
メリト酸(またはその無水物)およびビロメリト酸(ま
たはその無水物)を包含する。油から誘導されるものと
して麻仁油、大豆油、トール油、脱水ヒマシ油、魚油お
よび桐油から誘導される脂肪酸サフラワー油、ヒマワリ
油および綿実油から誘導される脂肪酸を包含する。通常
、か〜るアルキド樹脂の油長は5.0%を越えないこと
が好ましい。ポリエステルに可塑性を付与する目的で、
さらに単官能性飽和カルポン酸を配合することができる
。か\る酸の例はC4〜C,。飽和脂肪族酸、安息香酸
、p一第3級プチル安息香酸およびアビエチン酸を包含
し得る。
アクリル樹脂は、塗料工業において普通に使用されてい
るアクリル系重合体、すなわち、アクリル酸またはメタ
クリル酸のアルキルエステルの1種またはそれ以上、場
合によりこれらと他のエチレン性不飽和単量体および官
能性単量体のl種以上との共重合体である。
適当なアクリル系エステルはメタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸プロビル、メタクリル酸
ブチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルおよびア
クリル酸2−エチルヘキシルを包含する。他の適当な共
重合性単量体は酢酸ビニル.プロビオン酸ビニル、アク
リロニトリル、スチレンおよびビニルトルエンを包含す
る。適当な官能性単量体はアクリル酸、メタクリル酸、
ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルレー
ト、2−ヒドロキシプ口ピルメタクリレート、N−(ア
ルコキシメチル)アクリルアミドおよびN−(アルコキ
シメチル)メタクリレート(但しアルコキシ基は例えば
プトキシ基であり得る)、グリシジルアクリレートおよ
びグリシジルメタクリレートを包含する。
本発明塗料組戊物をクリヤートップコート用に用いると
きはフイルム形或性樹脂はフイルム形或性アクリル重合
体が好ましい。すなわちこれらアクリル樹脂は、架橋し
得る官能基としてヒドロキシル基およびカルポキシル基
を有し、数平均分子量500〜5 0 0 0 0,ヒ
ドロキシル価60〜200、酸価5〜30を有すること
が好ましい。
これら重合体は硬化を達成または助長するため通常架橋
結合剤(D)を配合し使用される。適当な架橋剤はジイ
ソシアナート、ジェポキシド、アミノプラスト樹脂など
で重合体稀釈液中に通常溶解し、塗装時乃至は塗装後に
フィルム形戊性重合体の官能基と反応して三次元化され
た硬化塗膜を形素、チオ尿素、メラミンまたはペンゾグ
アナミンのごとき含窒素化合物との縮合物またはかかる
縮金物の低級アルキルエーテル(アルキル基の炭素数は
1〜4個)のごとき架橋剤である。特に好ましい架橋剤
は実質的な割合のメチロール基がブタノールあるいはメ
タノールとの反応でエーテル化されているメラミン・ホ
ルムアルドヒド縮金物である。
上記の7イルム形戒性重合体は稀釈剤CB’)中に溶解
乃至は分散して存在せしめることができ、また一部溶解
、一部分散して存在することもできる。
この場合揮発性有機液体が用いられるが、その代表的な
ものとしては芳香族炭化水素、例えば、トルエン、キシ
レン、芳香族含有各種石油留分など;エステル、例えば
、ブチルアセテート、エチレングリコールジアセテート
、2−エトキシエチルアセテートなど; ケトン、例え
ば、アセトン、メチルイソブチルケトンなど; アルコ
ール、例えば、プチルアルコールなど; 脂肪族炭化水
素あるいはそれらの混合物: グリコール類、例えば、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、フロピレ
ングリコール等;  グリコールエーテル類、例えば、
プチルセロソルブ等が挙げられる。
塗料組或物はさらに必要なら封鎖された架橋反応促進用
の有機酸や顔料等を加えてもよい。
一般に架橋性官能基としてヒドロキシル基やカルポキシ
ル基を有するアクリル樹脂やポリエステル樹脂をアミノ
プラスト樹脂のような架橋剤で架橋する場合、触媒とし
てジノニルナフタレンジスルホン酸、ドデシルベンゼン
スルホン酸、p−トルエンスルホン酸のような酸触媒が
使用される。
さらに好ましい実施の方法としては架橋反応の触媒とし
て、塩基性物質で封鎖された有機酸を使用することがあ
る。このような塩基で封鎖された有機酸の使用により、
架橋剤との反応性が比較的低い低分子量化樹脂を使用し
ても堅牢な硬化塗膜を得るための十分な架橋密度を確保
できる一方、塩基で封鎖されているtこめ、塗料組戊物
の貯蔵安定性を損ねることや、塗膜に残存してもその品
質を低下させる等の弊害を最小にすることができる。
この目的に使用し得る有機酸としては、p一トルエンス
ルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフ
タレンスルホン酸、メタンスルホン酸などのpKaが4
.0以下の有I!酸、特にスルホン酸が好ましい。
前記有機酸は、塩基により少なくともその60%当量が
中和されていることが好ましい。この目的に使用し得る
塩基は、例えばジメチルアミン、ジエチルアミン、ピペ
リジン、モルホリン、ジエタノールアミン、メチルエタ
ノールアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミ
ン、ジイソプロパノーノレアミン、ピリジン、ジー2−
エチノレヘキシノレアミン、ジシクロヘキシノレアミン
、メチノレアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジ
(Nーチメルー2.2.6.6−テトラメチル−4−ビ
ペリジル)一七バケート等の2級アミンまたは3級アミ
ンが好ましい。なかでも、より好ましいのはジイソプ口
バノーノレアミン、ジシクロヘキシノレメチルアミン等
の高沸点(150℃以上)の強塩基性アミンである。こ
れによって高外観が得られる。
有機酸およびこれを封鎖する塩基は、あらかじめそれら
の塩を作って塗料組戊物へ添加することもでき、または
単独の戊分として塗料組戊物へ加えてもよい。
塗料組戒物は、所望ならばその他の添加剤、例えば有機
モンモリロナイト、セルロースアセテートプチレートの
ような粘度改変剤、シリコーンや有機高分子のような表
面調整剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン、ヒンダー
ドフェノール等を含み得る。
塗料組或物はベースコート用、トップコート用、クリヤ
ーコート用、ソリッドカラー用、中塗塗料用、メタリッ
クカラー用等種々の用途に分類される。
本発明の塗料組或物に使用できる顔料は、表面被覆組戊
物において通常使用される任意のもの、例えば、二酸化
チタン、酸化鉄、酸化クロム、クロム酸鉛、カーポンブ
ラック等の無機顔料、フタロシアニンブルー、フタロシ
アニングリーン、カルバゾールバイオレット、アントラ
ビリミジンイ二ロー、フラバンスロンイエロー、イソイ
ンドリンイエロー、インダスロンブルー、キナクリドン
レッドおよびバイオレット、ペリレンレッド等の有機顔
料でよい。本明細書において「顔料」とは真珠光沢顔料
、例えば、マイ力、着色マイ力、干渉マイ力等やタルク
およびカオリンのような慣用の充填剤および展延剤(体
質顔料)をも含む趣旨である。
メタリックカラーにおいては、特に上記顔料以外に金属
フレーク顔料を含有する。適当な金属顔料としては、ア
ルミニウム粉末、銅粉等がある。
もちろん本発明塗料組戊物は顔料を用いないクリアー塗
料として調製することもできる。
本発明はさらに上記塗料組成物を用いた塗装方法に関す
る。
即ち本発明塗装方法においては 被塗装物体表面に、 (a)  架橋剤と反応し得る官能基を有する低分子量
フイルム形成性樹脂と、 (b)  架橋剤と、 (c)有機液体希釈剤と、 (d)  本発明重合体微粒子と、 (e)  顔料 とよりなるベースコート組戒物を塗布して皮膜を形戊せ
しめ、 ついで該ベースコート皮膜の上に、ウエットオンウエッ
ト方式により、 (f)  架橋剤と反応し得る官能基を有する低分子量
フイルム形戊性アクリル重合体と、 (g)  架橋剤と、 (h)  有機液体希釈剤と、 (i)  本発明重合体微粒子 とよりなるクリヤートップコート組戊物を塗布して皮膜
を形成せしめ、 前記ベースコート皮膜およびクリヤートップコート皮膜
を同時に硬化させる。この際ベースコート組戊物に塩基
性物質で封鎖された上記架橋反応を促進し得る有機酸を
加えてもよく、またクリアートップコート組成物に同じ
く塩基性物質で封鎖されl;上記架橋反応を促進し得る
有機酸を加えてもよい。
低分子量化樹脂(a)および(g)と、架橋剤(b)お
よび(h)と、重合体微粒子(d)および(』)の使用
により、塗料のハイソリッド化(特にアメリカ合衆国の
EPA規制に適用可能な高不揮発分塗料設計)と塗装作
業性の向上が両立可能となり、塩基性物質で封鎖されI
;有機酸触媒(e)および(k)の使用により高品質の
塗膜を得るための十分な架橋密度が得られ、同時に塗料
状態では有機酸が塩基性物質で封鎖されているため、貯
蔵時の安定性が確保される。
本発明塗装方法に用いられるベースコート用フイルム形
或性樹脂(a)、トップコート用フイルム形或性m成物
(g)、架橋剤(b)および(h)、有機液体稀釈剤(
c)および(i)、重合体粒子(d)および(J)、架
橋反応を促進するための有機酸(e)および(k)およ
び顔料その他の添加物について塗料組或物の項で述べた
通りである。
本発明塗装方法においては予めベースコート皮庫を形々
六j,め,、′ハ−が主IJ濡潤什能l一ふスR舅t−
?の上にクリアー・トップコートを形戊させ、同両を同
時に硬化させる、所謂、2コート・lべ一ク方式による
塗装が特に適している。
ベースコートおよびクリアートツブコート組或物中のフ
イルム形或性樹脂と架橋剤との割合は、重量で4二6〜
8:2の範囲内であることが好ましい。架橋剤の量が過
少であれば硬化塗膜の強度が十分でなく、反対に過剰の
場合は硬くてもろい塗膜になる。
重合#.微粒子の添加量は、架橋性樹脂と架橋剤との混
合系中の固形分に対し、0.2〜40重量%であること
が好ましい。0.2重量%未満であると重合体微粒子の
添加による組成物のレオロジーコントロール機能が発揮
されず、過剰に使用すると塗膜の外観を害する。
塩基で封鎖された有機酸は、顔料を除く塗料組成物中の
固形分重量に対し0.Ol〜3.0%の範囲が好ましい
。使用量が少な過ぎると十分な触媒硬化が発揮されず、
過剰に使用すると塗膜の外観、.P.脣l−亜我■九効
171  紬媒僅田の憎油1、目龜卸ない。
本発明において使用する塗料組戊物の特徴の一つは、高
不揮発分化を達戊し、高固形分塗料を製造し得ることで
ある。例えば、吹き付け時において、本発明品は、ベー
スコートにおいては51〜56%、クリアートップコー
トにおいては59〜65%の高不揮発分化が可能である
。従って本発明においてはそれだけ稀釈剤(溶剤)の使
用量が少なくてすむ。また吹き付け時のタレ限界膜厚は
、本発明では55〜60μ程度に厚塗りしてもタレを生
じない。しかも硬化塗膜の耐候性は従来品と比べて遜色
ない。
本発明の工程においては、ベースコート用組戊物を、あ
らかじめ下塗りされた、もしくは慣用の方法で処理され
た基体の表面に塗布する。基体は特に自動車の製造に一
般的に使用される鉄、アルミニウム、銅のごとき金属で
あるが、さらにセラミックスやプラスチックスのごとき
材料もこれら多層被覆の最終硬化を行う温度に耐えるこ
とができる限り、使用し得る。ベースコートを施した後
、必要に応じて常温で放置もしくは加熱してもよく、つ
いでウエットオンウエットでトップクリヤーコートを施
し、必要に応じてセッティングもしくはプレヒートを行
って後、必要な温度において焼付けを行い、ベースコー
トとクリヤートップコートとを同時に硬化させることに
より、高仕上がり外観の多層皮膜が形戊できる。
また、ベースコートのフイルムの厚さはlO〜30μ、
トップクリヤーコートフイルムの厚さは20〜70μ(
いずれも乾燥膜厚)が好ましい。
以下に本発明の実施例を示すが、実施例中のr部」およ
びr%」は特に説明のない限り重量による。
参考例l 両イオン性基と重合反応性a,β一不飽和結合を有する
ポリエステル樹脂の製造: 撹拌器、窒素導入管、温度制御装置、コンデンサー、デ
カンターを備えた2Qコルベンに、ビスヒドロキシエチ
ルタウリン213部、2−7エチル−1,3−ヘキサン
ジオール292部、無水7タルll&296部、セバチ
ン酸404部、およびキシレン44部を仕込み昇温しな
。反応により生成した水はキシレンと共沸させ除去した
。還流開始より約3時間をかけて温度を210℃にし、
カルポン酸相当の酸価が125になるまで撹拌と脱水を
継続して反応させた。これを140℃まで下げたのち、
この温度を保持し、「カージュラーEIOJ(シェル社
製、バーサティック酸グリシジルエステル)500部を
30分で滴下し、その後2時間撹拌を継続して反応を終
了した。このものは酸価58、数平均分子量1250で
あった。
参考例2 両イオン性基と重合反応性α,β一不飽和結合を有する
ポリエステル樹脂の製造: 撹拌器、窒素導入管、温度制御装置、コンデンサー、デ
カンターを備えた2aコルベンに、ビスヒドロキシエチ
ルタウリン213部、2−エチルー1.3−ヘキサンジ
オール292部、無水フタル酸296部、セバチン酸4
04部、およびキシレン44部を仕込み昇温しな。反応
により生或した水はキシレンと共沸させ除去した。還流
開始より約3時間をかけて温度を210℃にし、カルボ
ン酸相当の酸価が125になるまで撹拌と脱水を継続し
て反応させた。これを140℃まで下げたのち、この温
度を保持し、「アクアモートl3G」(出光石油化学社
製、合戊脂肪酸グリシジルエステル)600部を30分
で滴下し、その後2時間撹拌を継続して反応を終了した
。このものは酸価53、数平均分子量l330であった
。
参考例3 フイルム形威性アクリル樹脂ワニスの製造:撹拌器、温
度制御装置、還流冷却器を備えた容器にトルエン710
部とn−ブタノール200部を仕込んだ。次に下記組戊
の溶液を200部加え、撹拌しながら加熱し温度を上昇
させた。
メタクリル酸 スチレン メタクリル酸メチル アクリル酸n−ブチル アクリル酸2−ヒドロキシエチル アゾビスイソプ千ロニトリノレ 12部 264部 264部 360部 100部 1 0頬 還流させながら上記溶液の残り810部を2時間で滴下
し、次いでアゾビスイソブチロニトリル3部とトルエン
100部からなる溶液を30分間で滴下した。反応溶液
をさらに2時間撹拌還流させて樹脂への変化率を上昇さ
せた後反応を終了して、不揮発分50%のアクリル樹脂
ワニスを得た。
参考例4 フイルム形戊性ポリエステル樹脂ワニスの製造:撹拌器
、温度制御装置、デカンターを備えた容器に下記原料を
仕込み、撹拌しながら加熱した。
エチレングリコール         39部ネオベン
チルグリコール      130部アゼライン酸  
        236部無水7タル酸       
    186部キシレン             
30部反応の進行にともなって生戊すろ水をキシレンと
共沸させて除去しながら、酸価150になるまで加熱を
継続した。その後温度を140゜Cに冷却し、カージュ
ラE−10(シェル社製、エポキシ樹脂)3l4部を加
え2時間撹拌を継続して反応を終了した。得られた樹脂
は酸価9、ヒドロキシル価90、数平均分子量1050
であった。この樹脂を不揮発分60%になるようにキシ
レンで希釈し、ガードナー粘度Yのポリエステル樹脂ワ
ニスを得た。
実施例l (重合体微粒子溶液の製法)撹拌器、冷却凝
縮器、温度制御装置を備えた反応容器に参考例lで得た
ポリエステル樹脂l5部とジメチルエタノールアミン1
.5部、脱イオン水88部、メチルメタクリレート4部
、n−プチルアクリレート2部、エチレングリコールジ
メタクリレート4部を仕込み83℃まで昇温した。これ
にアゾビスシアノ吉草酸0.3部と2.2゛−アソヒス
[2−メチルーN 一(2−ヒドロキシエチル)ープロ
ピオンアミド]0.2部、ジメチルエタノールアミン0
.1 3部および脱イオン水180部からなる開始剤水
溶液を仕込み80°Cで30分間反応させ、次いで、メ
チルメタクリレート36部、n−プチルアクリレート1
8部、エチレングリコール36部からなる七ノマー混合
液を1時間かけて滴下した後、反応液の温度を90゜C
に昇温して反応を2時間継続して冷却した。
得られたエマルジョンにキシレンを加え、減圧下、共沸
法により水を除き不揮発分量30%のキシレン溶液を得
た。得られた重合体微粒子の粒子径は68nmであった
。この重合体微粒子のキシレン溶液にキシレンを加え、
不揮発分濃度を1%とし、17000回転/分で遠心分
離した所10%の沈降戊分以外は溶解していた。
実施例2〜4 実施例1と同様の方法で、表1に示す組戊で重合体微粒
子を合成しt;。いずれも、キシレンに対する上記方法
による重合体微粒子の沈降率は10%以下であった。
表1 ポリエステル樹脂 ジメチルエタノールアミン 脱イオン水 メチルメタクリレート スチレン n−プチルアクリレート n−プチルメタクリレート エチレングリコーノレ ジメタクリレート ネオペンチルグリコール ジメタクリレート アゾビスシアノ吉草酸 ジメチルエタノールアミン 脱イオン水 メチルメタクリレート スチレン n−プチルアクリレート n−プチルメタクリレート エチレングリコールジメタ クリレート 36.0 8.0 36.0 0.l3 180 31、5 l3.5 9.0 36.0 36.0 粒子径(nm) 重合体微粒子沈降率 実施例5 実施例lと同じ装置に、参考例2で得たポリエステル樹
脂8部とジエタノールアミン0.8部、脱イオン水88
部、スチレン2部、エチルアクリレート1部、n−プチ
ルアクリレート0.5部、ネオペンチノレグリコールメ
タクリレート3部、メチルメタクリレート3.5部を仕
込み、80℃に昇温する。これにアゾビスシアノ吉草酸
0.3部、ジメチルエタノールアミン0.1 3部、脱
イオン水20部を加えlO分間反応した。次いで、参考
例2のポリエステル樹脂3部とジエタノールアミン0.
3部、脱イオン水160部からなる水溶液にスチレン2
0部、2−エチルへキシルメタクリレート28部、2−
ヒドロキシエチルメタクリレート2部、ジビニルベンゼ
ン40部にアゾビスイソプチロニトリル0.2部を溶解
した混合液を加え分散した乳化混合液を1時間かけて滴
下して加え、さらに2時間反応させ冷却した。
得られたエマルジョンを凍結乾燥により乾燥し、重合体
微粒子を得た。このものを酢酸n−プチルに溶解し、更
にケイソウ土を加え、ロ紙をろ材として加圧ロ過して不
揮発分30%の重合体微粒子溶液を得た。
得られた重合体微粒子は粒子径58nmで、沈降率はキ
シレンlOO%のとき23%、キシレン/ブタノール(
8 0/2 0)混合溶剤を用いたとき21%であった
。
比較例l 参考例!で得たポリエステル樹脂15部とジメチルエタ
ノールアミン1.5部、脱イオン水107部、メチルメ
タクリレート40部、n−プチルアクリレート20部、
エチレングリコールジメタクリレート40部をはげしく
撹拌し、七ノマー乳化物を作った。反応容器に脱イオン
水141部を仕込み、83℃まで昇温し、アゾビスシア
ノ吉草酸1.0部とジメチルエタノールアミン0.6部
および脱イオン水20部とからなる開始剤水溶液と先の
単量体乳化物を同時に1時間かけて滴下した後、反応を
83℃で2時間行った。
得られたエマルジョンにキシレンを加え、減圧下共沸法
により水を除去し、不揮発物30%のキシレン溶液を得
た。得られた重合体微粒子の粒子径は125nmであっ
た。遠心分離による沈降率はキシレンに対し72%であ
り、実施例1〜5の重合体微粒子よりも溶液或分は少な
かった。
実施例6、7および比較例2、3 ステンレス容器に表2に記載した組戊の材料を秤取し、
実験室用撹拌器で撹拌して塗料組放物を調製した。
表2 久fIk鶴釦膚物冬キシレン/工千レンゲリコールモノ
プチルエーテル−1/1の混合溶剤で希釈して、フォー
ドカツプNO.4で25秒に粘度を調整した。垂直に立
てた被塗物に膜厚を変化させてスプレー塗装した後、1
40℃で20分間硬化させて、タレが発生する限界の膜
厚と塗膜の外観を評価しt;。結果を表3に示す。
表3 実施例6と同様手段を用いて、下記組戊の塗料組成物を
調整した。
組 戊        実施例8比較例4実施例3の重
合体微粒子溶液   5部アルミニウムペース一   
  l3部  13部参考例3のアクリル樹脂ワニス 
200部 200部*・・・アルミニウムフレーク64
%、ステアリン酸1%、ミネラルスピリット35%から
なる組成物夫々の組戊物をキシレン/エチレングリコー
ルモノプチルエーテル−1/lの混合溶剤で希釈したフ
ォードカップNo.4で40秒の粘度に調整した。通常
のスプレーガンを用いて塗装した時のピン・タレの性能
およびメチルの模様制御は本実施例のものが比較例4の
ものより遥かに良好でありtこ。
実施例9 参考例4のポリエステル樹脂ワニス100部とルチル型
酸化チタン顔料90部を分散用容器に秤取し、ペイント
コンディショナーを用いて混合分教して白色ペーストを
調製した。このペーストを用い、下記配合の塗料組放物
を調製した。
組 戊        実施例9比較例5実施例5の重
合体微粒子溶液   7部比較例lの重合体微粒子溶液
       7部白色ペースト 190部 190部 のシンナーで希釈して、7ォードカップNO.4で25
秒の粘度に調整した。常法のスプレー塗装後、80’O
で30分間乾燥して塗膜を得た。塗装時のタレ性はいず
れも良好であったが、塗膜の外観において本実施例のも
のは比較例5のものより遥かにまさっていた。
発明の効果 本発明重合体微粒子をベースコート用塗料に配合すると
優れたサギング性と鮮映性を兼ね備えた塗膜を得ること
ができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、分子中に式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Rは置換基を有することもあるC_1〜C_6の
    アルキレン基もしくはフェニレン基で、Yは−COOH
    または−SO_3H基) で表わされる基を有する樹脂( I )の存在下、2種以
    上のα,β−エチレン性不飽和単量体の共重合で得られ
    る重合体微粒子であって、その1重量部をキシレンまた
    はキシレン/ブタノール混合溶剤100重量部とともに
    、キシレン/ブタノール比(重量)が100/0〜50
    /50のうちのいずれかの比率において、20℃で30
    分振盪し、これを17000r.p.m.、20℃で3
    0分間遠心分離したときの重合体微粒子の沈降率が50
    重量%以下である重合体微粒子。 2、分子中に式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Rは置換基を有することもあるC_1〜C_6の
    アルキレン基もしくはフェニレン基で、Yは−COOH
    または−SO_3H基) で表わされる基を有する樹脂( I )の存在下、水性媒
    体中でイオン性基を有する重合開始剤とイオン性基を有
    さない重合開始剤の両者の共存下、2種以上のa,β−
    エチレン性不飽和単量体を重合させることを特徴とする
    請求項1記載の重合体微粒子の製法。 3、架橋剤と反応しうる官能基を有するフィルム形成性
    重合体(A)、該重合体を担持する揮発性の有機液体希
    釈剤(B)、重合体微粒子(C)、および該希釈剤中に
    溶解している架橋剤(D)とからなり、前記の重合体微
    粒子(C)が、分子中に式▲数式、化学式、表等があり
    ます▼ (式中Rは置換基を有することもあるC_1〜C_6の
    アルキレンもしくはフェニレン基、Yは−COOHまた
    は−SO_3H)で示される基を有する樹脂( I )の
    存在下、水性媒体中で、2種以上のα,β−エチレン性
    不飽和基を有する単量体を共重合させて得られる重合体
    微粒子であって、その1重量部をキシレンまたはキシレ
    ン/ブタノール混合溶剤100重量部とともに、キシレ
    ン/ブタノール比(重量)が100/0〜50/50の
    うちのいずれかの比率において、20℃で30分振盪し
    、これを17,000r.p.m、20℃で30分間遠
    心分離したときの重合体微粒子残留率が50重量%以下
    であることを特徴とする塗料組成物。 4、被塗装物体表面に、 (a)架橋剤と反応し得る官能基を有する低分子量フィ
    ルム形成性樹脂、 (b)架橋剤、 (c)有機液体希釈剤、 (d)請求項1に記載の重合体微粒子、 (e)顔料 を含むベースコート組成物を基材上に塗布して皮膜を形
    成せしめ、 ついで該ベースコート皮膜の上に、ウェットオンウェッ
    ト方式により、 (f)架橋剤と反応し得る官能基を有する低分子量フィ
    ルム形成性アクリル重合体、 (g)架橋剤、 (h)有機液体希釈剤、 (i)請求項1に記載の重合体微粒子 を含むクリヤートップコート組成物を塗布して皮膜を形
    成せしめ、 前記ベースコート皮膜およびクリヤートップコート皮膜
    を同時に硬化させる工程を含む塗装方法。
JP2223027A 1989-08-24 1990-08-23 重合体微粒子およびそれを含む塗料組成物 Pending JPH03163104A (ja)

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