JPH04189874A

JPH04189874A - 塗料用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH04189874A
Application number: JP31929190A
Authority: JP
Inventors: Hidefumi Tsukamoto; 英史塚本; Michisumi Nabeshima; 鍋島　理純
Original assignee: Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1990-11-22
Filing date: 1990-11-22
Publication date: 1992-07-08

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〕本発明は常温硬化あるいは低温乾燥硬化により、基材と
の密着性、外観、物理的性能、耐溶剤性、耐薬品性など
に優れた高性能の塗膜を形成する塗料用樹脂組成物に関
するものである。

〔従来の技術〕

近年、無公害ならびに省資源、省力化の観点から、プラ
スチックや木材、あるいはコンクリート、スレート等の
建材、ならびに自動車補修などの高温で処理できない分
野もしくは用途において、塗料の溶剤排出量を少なくし
たハイソリッド型であって、無毒性、低公害性かつ高性
能の塗料が要求されている。

これらの分野においては、ニトロセルロース、セルロー
スアセテートブチレートなどを加えたアクリル塗料など
の自然乾燥型塗料、ならびにフタル酸樹脂塗料、ウレタ
ン塗料などの架橋型塗料が使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の自然乾燥型塗料は塗料中の樹脂成分の重
合度が高いため、ハイソリッド型になりにくい上、高性
能を発揮するのは困難である。また架橋型塗料のうち、
フタル酸樹脂塗料は硬度、耐溶剤性などの塗膜性能に問
題があり、ウレタン塗料は塗膜性能に優れているが、イ
ソシアネートに起因して有毒性である。またフタル酸樹
脂塗料、ウレタン塗料とも、ハイソリッド型塗料として
高固形分になりにくいなどの問題点がある。

本発明の目的は、このような従来の問題点を解決するた
め、新規な架橋方式にもとづく塗料用樹脂組成物であっ
て、常温ないし低温乾燥で硬化可能であり、塗膜性能も
良好でハイソリッド型にもなり易く、しかも低公害性の
塗料用樹脂組成物を提案することである。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち本発明は、（Ａ）アセトアセチル基含有アクリ
ル系単量体２〜５５重量％、およびこの単量体と共重合
可能な他の単量体９８〜４５重量％からなるアクリル系
共重合体と、（Ｂ）アミノシラン化合物とを含有し、（
Ａ）成分と（Ｂ）成分との固形分重量比が、９９．５　
：　０．５ないし７３　：　２７であることを特徴とす
る塗料用樹脂組成物である。

（Ａ）成分のアクリル系共重合体は、アセトアセチル基
含有アクリル系単量体を必須構造単位として含有する共
重合体であり、アセトアセチル基含有アクリル系単量体
と共重合可能な他の単量体とを共重合させて得ることが
できる。

アセトアセチル基含有アクリル系単量体とじては、例え
ばアセトアセトキシエチルアクリレート、アセトアセト
キシエチルメタクリレート、アセトアセトキシプロピル
アクリレート、アセトアセトキシプロピルメタクリレー
トなどがあげられる。

これらのアセトアセチル基含有アクリル系単量体は、１
種単独で用いてもよいし、２種以上を組合わせて用いて
もよい。

このアセトアセチル基含有アクリル系単量体と共重合可
能な他の単量体としては、例えばアクリル酸またはメタ
クリル酸と炭素数１〜１８のアルキル基を有するアルコ
ールとのエステル類、ヒドロキシアルキルアクリレート
類またはヒドロキシアルキルメタクリレート類、芳香族
ビニル化合物、あるいはアクリロニトリル、メタクリレ
ートリル。

アクリルアミド、メタクリルアミドなどをあげることが
できる。アクリル酸またはメタクリル酸と炭素数１〜１
８のアルキル基を有するアルコールとのエステル類の具
体例としては、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、エチルメタクリレート、ｎ
−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、２
−エチルへキシルアクリレート、２−エチルへキシルメ
タクリレート、シクロへキシルアクリレート、シクロへ
キシルメタクリレートなどが、ヒドロキシアルキルアク
リレート類またはヒドロキシアルキルメタクリレート類
の具体例としては、２−ヒドロキシエチルアクリレート
、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキ
シプロピルメタクリレートなどが、芳香族ビニル化合物
の具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビ
ニルトルエンなどがあげられる。これらの共重合可能な
他の単量体は１種単独で用いてもよいし、２種以上を組
合わせて用いてもよい。

前記単量体を共重合させてアクリル系共重合体（Ａ）を
得る方法としては特に制限はなく、従来採用されている
方法を用いることができる。例えば適当な溶媒中におい
て、重合触媒の存在下、前記単量体を共重合させる方法
がある。この際、用いられる重合溶媒としては、例えば
トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、酢酸
エチル、酢酸。−ブチル、酢酸イソブチルなどのエステ
ル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤などがあげら
れる。これらの溶媒は１種単独で用いてもよいし、２種
以上を混合して用いてもよい。

また重合触媒としては、例えばアゾビスイソブチロニト
リル、アゾビスイソバレロニトリルナトのアゾ系重合触
媒、ベンゾイルバーオキシト、ジー１−ブチルパーオキ
シド、クメンハイドロバーオキシトなどの過酸化物系触
媒などを用いることができる。

本発明における（Ａ）成分のアクリル系共重合体は、ア
セトアセチル基含有アクリル系単量体の含有量が２〜５
５重量％、好ましくは３〜５０重量％、他の単量体の含
有量が９８〜４５重量％、好ましくは９７〜５０重量％
である。アセトアセチル基含有アクリル系単量体の含有
量が２重量％未満では、（Ｂ）成分のアミノシラン化合
物との架橋硬化が不十分で、形成される塗膜の性能が劣
るおそれがあり、５５重量％を超えると塗用樹脂組成物
の安定性が低下する傾向が生しる。

本発明において、（Ｂ）成分のアミノシラン化合物は、
アミノ基とシリル基を有するシラン化合物であり、例え
ばγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン等のアミノアルキルアルコ
キシシラン；Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＩ（２ＣＨ２Ｃ
Ｈ２Ｓｉ　（ＱＣ）Ｉ３）、、Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨ
ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｘ　（ＯＣＨ２Ｃ）Ｉ−）３、レ
ンポリアミノアルキルアルコキシシランリγ−アニリノ
プロピルトリメトキシシラン等のアニリノアルキルアル
コキシシランなどがあげられる。

本発明の塗料用樹脂組成物は、（Ａ）成分のアクリル系
共重合体と（Ｂ）成分のアミノシラン化合物を必須成分
とし、（Ａ）成分＝（Ｂ）成分の配合割合は、固形分重
量比で９９．５　：　０．５ないし７３　：　２７、好
ましくは９９．３　：　０．７ないし７５　：　２５の
範囲で選ばれる。

この配合割合が上限、下限とも上記範囲を逸脱すると、
塗料の硬化性が十分でなく、塗膜性能が低下するおそれ
がある。

本発明の塗料用樹脂組成物は、前記（Ａ）成分および（
Ｂ）成分を必須成分とするが、必要により他の樹脂成分
を配合してもよい。このような塗料用樹脂組成物は樹脂
成分のみを含む透明ワニスとして利用することもできる
が、前記成分以外に各種の着色顔料、染料、充填剤、添
加剤（表面調整剤、タレ防止剤１分散剤、紫外線吸収剤
等）、溶剤などを混合して着色塗料とすることもできる
。

本発明の塗料用樹脂組成物は、通常、有機溶剤に溶解す
ることによって使用される。この溶剤としては、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、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、シクロ
ヘキサノン等のケトン系溶剤；およびこれらの２種以上
の混合物などがあげられる。

本発明の塗料用樹脂組成物が適用される基材としては制
限はなく、任意の基材に適用できるが、特に高温で処理
できない基材１例えばプラスチックや木材、あるいはコ
ンクリートやスレート等の建材、ならびに自動車の補修
場所などの基材が適している。

〔作　用〕

本発明の塗料用樹脂組成物は、基材に塗布し、常温硬化
または低温乾燥硬化により塗膜を形成する。この場合、
（Ａ）成分に含有されるアセトアセチル基が（Ｂ）成分
中のアミノ基と常温で架橋硬化反応を行い、また（Ｂ）
成分中のシリル基が大気中の湿分により常温で自己架橋
反応を行うため、形成される塗膜は良好な塗膜性能を発
揮する。

また（Ｂ）成分は低分子化合物であり、（Ａ）成分のア
セトアセチル基含有アクリル系共重合体は、ウレタン塗
料やフタル酸樹脂塗料のように樹脂中に高極性基や剛直
成分を含まないため、一般に粘度が低く、ハイソリッド
型になり易い。　そして（Ａ）成分、（Ｂ）成分ともイ
ンシアネー１〜化合物に比べ低毒性である。

〔発明の効果〕

本発明の塗料用樹脂組成物は、低毒性でハイソリッド型
になり易く、常温または低温乾燥で硬化し、外観、物理
的性能および耐溶剤性、耐薬品性などの塗膜性能に優れ
た塗膜を形成する。

本発明の塗料用樹脂組成物は、プラスチックや木材、コ
ンクリート、スレートなどの建材、ならびに自動車補修
などの高温で処理することのできない用途、あるいは高
温で処理することのできる分野にも広く利用できる。さ
らに本発明の塗料用樹脂組成物により形成される塗膜は
、素材への密着性に優れているので、クロムメツキ、ス
テンレス、各種フィルムなど、特に密着性が要求される
用途や接着剤、プライマーとしても応用可能である。

〔実施例〕

次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

製造例１（Ａ）成分共重合体溶液（Ａ−１）の製′温度計、撹拌
機、還流冷却器および滴下ロートを取付けた反応容器に
、トルエン１００重量部を仕込み、撹拌しながら加熱し
て１１０℃に昇温する。

そこへアセトアセトキシエチルメタクリレート２５重量
部、ｎ−ブチルメタクリレート１５重量部、メチルメタ
クリレート４１重量部、ｎ−ブチルアクリレート１９重
量部およびアゾビスイソブチロニトリル１．５重量部よ
りなる混合物を、　２時間かけて滴下ロートで滴下し、
滴下終了後１１０℃で３時間反応を続けた。反応終了後
、加熱残分５０重量％、数平均分子量３０００の（Ａ）
成分共重合体溶液（Ａ−１）を得た。

製造例２（Ａ）゛　　　里人体゛Ａ−２の　゛滴下混合物をアセトアセトキシエチルメタクリレート５
重量部、ｎ−ブチルメタクリレート１５重量部、メチル
メタクリレート５２重量部、ｎ−ブチルアクリレート２
８重量部およびアゾビスイソブチロニトリル１．５重量
部の混合物にする以外は、製造例１と同様の反応容器を
使用し、製造例１と同様の重合反応により、加熱残分５
０重量％、数平均分子量３０００の（Ａ）成分共重合体
溶液（Ａ−２）を得た。

製造例３（Ａ　　　里人体　　（Ａ−３）の　゛滴下混合物をア
セトアセトキシエチルメタクリレート４０重量部、ロー
ブチルメタクリレート１５重量部、メチルメタクリレー
ト２９重量部、ｎ−ブチルアクリレート１６重量部およ
びアゾビスイソブチロニトリル１．５重量部の混合物に
する以外は、製造例１と同様の反応容器を使用し、製造
例１と同様の重合反応により、加熱残分５０重量％、数
平均分子量３０００の（Ａ）成分共重合体溶液（Ａ−３
）を得た。

製造例４（Ａ）成分　重合体溶液（Ａ−４の製′（比較例用）滴
下重合物をアセトアセトキシエチルメタクリレ−１１重
量部、ｎ−ブチルメタクリレート１５重量部、メチルメ
タクリレート５５重量部、ｎ−ブチルアクリレート２９
重量部およびアゾビスイソブチロニトリル１．５重量部
の混合物にする以外は、製造例１と同様の反応容器を使
用し、製造例１と同様の重合反応により、加熱残分５０
重量％、数平均分子量３０００の（Ａ）成分共重合体溶
液（Ａ−４）を得た。

製造例５Ａ　　　里人　Ａ−５の　゛（比較例用）滴下混合物を
アセトアセトキシエチルメタクリレート６０重量部、ｎ
−ブチルメタクリレート１５重量部、メチルメタクリレ
ート１６重量部、ｎ−ブチルアクリレート９重量部およ
びアゾビスイソブチロニトリル１，５重量部の混合物に
する以外は、製造例１と同様の反応容器を使用し、製造
例１と同様の重合反応により、加熱残分５０重量％、数
平均分子量３０００の（Ａ）成分共重合体溶液（Ａ−５
）を得た。

実施例１〜６、比較例１〜４製造例で得た（Ａ）成分共重合体溶液（Ａ−１）〜（Ａ
−５）と（Ｂ）成分アミノシラン化合物を表１に示す配
合に従って混合した。この混合物にキシレンを加えフォ
ードカップ＃４．２０秒に希釈した。これをブリキ板（
ＪＩＳ　Ｇ３３０３　０．３＋ａｍ　Ｘ　７０ｍｍ　Ｘ
　１５０ｍｍ）に、乾燥膜厚約３０．になるようにスプ
レー塗装し、７日間室温放置後、各種試験を行った。そ
の結果を表２に示す。

比較例５市販のウレタン塗料（ハイウレタンＮα５０００クリヤ
ー５１ＨＡ、日本油脂（株）製、商品名）を使用して。

実施例と同様の試験を行った。その結果を表２に示す。

比較例６市販のラッカー塗料（アルファグリルクリヤー、日本リ
ンシットメーソン（株）製、商品名）を使用して、実施
例と同様の試験を行った。その結果を表２に示す。

表２における試験結果の評価方法は次のとおりである。

（１）塗料固形分フォードカップ＃４で約２０秒時の塗料固形分（重量％
）（２）光沢ＪＩＳ　Ｋ５４００（１９９０）　７．６の鏡面光沢度
（６０度）に準拠した。

（３）硬度ＪＩＳ　Ｋ５４００（１９９０）　８．４．２の手かき
法釦筆ひっかき値に準拠し、塗膜のすり傷で評価した。

（４）付着性ＪＩＳ　Ｋ５４００（１９９０）　８．５．２の基盤目
テープ法付着性試験に準拠し、すきま１ｍｍ間隔で評価
した。

（５）耐衝撃性ＪＩＳ　Ｋ５４００（１９９０）　８．３．２のデュポ
ン式耐衝撃性試験に準拠し、荷重５００ｇで評価した。

（６）耐溶剤性キシレンをガーゼに浸み込ませ、手で２５回往復してこ
すったのちの塗膜の外観を次の判定基準に従って評価し
た。

○：塗膜に変化がなく、かつガーゼに塗膜の付着がない
。

×：塗膜に異常が認められ、かつガーゼに塗膜の付着が
ある。

（７）耐アルカリ性５％ＮａＯＨ水に２日間浸漬したのちの塗膜の外観を次
の判定基準に従って評価した。

○：はとんど変化なし ×：塗膜につや引け、白濁等の異常が認められる。

（８）貯蔵安定性ＪＩＳ　Ｋ５４００（１９９０）　５．４の加温貯蔵安
定性試験に基づき、塗料を３５℃で９０日間で保管した
のちの状態を次の判定基準に従って評価した。

○：粘度上昇が初期の２倍以内 ×：著しい粘度上昇を示す（２倍以上）表２から明らか
なように、本発明組成物は従来の塗料（比較例５．６）
より高固形分てあり、塗膜の光沢、硬度、密着性、耐衝
撃性、耐溶剤性、耐アルカリ性などの諸性能や貯蔵安定
性に優れている。

これに対し、アセトアセチル基の含有量が２重量％未満
の比較例１や、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の使用割合が本
発明の請求範囲外である比較例３．４および従来のラッ
カー塗料の比較例６は、付着性、耐衝撃性、耐溶剤性、
耐アルカリ性などが劣る。

また、アセトアセチル基の含有量が５５重量％を越える
比較例２は、塗膜性能は良好であるが、貯蔵安定性に劣
る。従来のウレタン塗料の比較例５は塗膜性能は優れて
いるが、本発明組成物より塗料固形分が低い。

Claims

【特許請求の範囲】

１、（Ａ）アセトアセチル基含有アクリル系単量体２〜
５５重量％、およびこの単量体と共重合可能な他の単量
体９８〜４５重量％からなるアクリル系共重合体と、（
Ｂ）アミノシラン化合物とを含有し、（Ａ）成分と（Ｂ
）成分との固形分重量比が、９９．５：０．５ないし７
３：２７であることを特徴とする塗料用樹脂組成物。