JPH04224877A

JPH04224877A - 塗料組成物

Info

Publication number: JPH04224877A
Application number: JP41465190A
Authority: JP
Inventors: Sue Koseki; 小関　寿衛; Hideki Takiguchi; 滝口　英喜
Original assignee: IG Technical Research Inc
Current assignee: IG Technical Research Inc
Priority date: 1990-12-26
Filing date: 1990-12-26
Publication date: 1992-08-14

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐候性、耐色性、接着性
、弾力性、加工性、耐熱性にすぐれ、かつ安価な塗料組
成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、塗料組成物としてはポリウレタ
ン樹脂、ポリアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル樹脂、フッソ樹脂を塗膜主要構成材とし、これに顔料
、溶剤を添加し、これを常乾型、または焼付型としたも
のであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
塗料組成物は紫外線劣化、あるいは耐候性に欠け、退色
や可塑剤の白華等の好ましくない現象があり、耐久性に
欠ける不利があった。また、フッソ塗料は２〜３コート
による塗装となり高価で、工程も多く、かつ折り曲げに
よる加工によってクラックが生ずる欠点があった。さら
に、従前の塗料は接着性に欠け、かつ耐熱温度が５０℃
位と低く、その上、弾力性と加工性に欠け、かつ樹脂自
体が安価でない不利があった。また、塩化ビニル系樹脂
を塗料の主要構成材とし、塗膜が網目構造（架橋型）と
した塗料組成物が存在しなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は塗膜主要素とし
て塩化ビニル系樹脂を用い、これに４級アンモニウム塩
、多価エポキシ化合物、架橋剤、安定剤、および溶剤か
らなるビヒクルに必要により顔料を添加混合し、乾燥、
焼付により架橋させて耐薬品性、耐熱性、接着性、耐候
性を具備させ、かつ安価にした塗料組成物を提供するも
のである。

【０００５】

【実施例】以下に、本発明に係る塗料組成物の一実施例
について説明する。すなわち、本発明は塗膜主要素とし
てポリ塩化ビニル樹脂を用い、これに架橋剤、接着剤、
溶剤、消泡剤、安定剤を添加した組成物で液状の塗料で
ある。さらに説明すると、塩化ビニル系樹脂は塩化ビニ
ル単独のポリマーおよび、塩化ビニルと醋酸ビニル、ア
クリル酸エステル、ビニルエーテル、ビニルエステル、
エチレン等との共重合体の１種からなるものである。な
お、塩化ビニル系樹脂の粘度は分子量を変化させること
によって低減させることができる。本発明において、触
媒として働く４級アンモニウム塩は化学式Ｒ４　ＮＸで
表される化合物であって、式中Ｒはメチル基等のアルキ
ル基又はベンジル基等のアリル基を表し、４つのＲは同
一であっても異種であっても、いずれも本発明の４級ア
ンモニウム塩として使用できる。またＲが相互に結合し
て環を形成している複素環式アンモニウム塩、たとえば
Ｎ−メチルピリジニウム塩等も同等に使用できる。式中
Ｎは窒素元素を表す。式中のＸは塩素を代表とするハロ
ゲン元素、スルフォン基、硝酸基等の酸基であって、酸
基の種類に関係ないものである。なお、４級アンモニウ
ム塩の添加量は塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して
０．０２から１０重量部の範囲である。

【０００６】本発明において架橋剤および接着剤として
機能する多価エポキシ化合物は１分子中に２ケ以上のエ
ポキシ基を持つ化合物が用いられる。例えばエポキシ化
大豆油、エポキシ化アマニ油、エピクロルヒドリンとビ
スフェノールＡとを縮合させて得られる通称、エポキシ
樹脂等であって、塩化ビニル系樹脂もしくはそれらの可
塑剤と或る程度の相溶性を持つ化合物である。なお、多
価エポキシ化合物の量は、塩化ビニル系樹脂１００重量
部に対して１から５０重量部の範囲である。

【０００７】本発明で使用するエポキシ樹脂硬化剤とし
ては通常のエポキシ樹脂硬化剤である。その具体例とし
ては例えばアミン化合物、ジアミン化合物、ポリアミン
化合物、ポリアミド、アミノ酸類、二個以上のカルボキ
シル基を持つ多塩基性酸およびその酸無水物等の１種か
らなるものである。なお、アミン硬化剤とエポキシ化合
物との反応は極めて速いために、一般の塩化ビニル系樹
脂の使用条件に不適な場合が多いが、塗料の場合は有用
である。また、一般反応条件に適当な硬化剤はアミノ酸
、例えばε−アミノカプロン酸等、二塩基性酸、例えば
アジピン酸等、酸無水物、例えば無水コハク酸、無水マ
レイン酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピ
ロメリット酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等、お
よびこれら多塩基性酸とグライコールとの縮合物等が有
用であり、単独もしくは共用して用いる。なお、エポキ
シ樹脂硬化剤の量は、塩化ビニル系樹脂１００重量部に
対して０．２から２０重量部の範囲である。

【０００８】本発明で使用する可塑剤としては例えばフ
タール酸ジオクチル等は任意に使用できる。従って本発
明によって硬質から軟質におよぶ広範囲の架橋塩化ビニ
ル系樹脂の塗料組成物となる。

【０００９】本発明で使用する溶剤としてはメチルエチ
ルケトン（ＭＥＫ）、シンナー、シクロヘキサン（ＣＨ
Ｎ）、トルエン等の１種以上からなり、塩化ビニル系樹
脂を主成分とするビヒクルの粘度を約１０〜５００ＣＰ
Ｓ位に希釈するものである。

【００１０】本発明で使用する安定剤は塩化ビニル系樹
脂の架橋反応に直接的に作用するので、その種類と配合
量に任意を要する。その一例としては二塩基性フタル酸
鉛、ラウリン酸亜鉛等で添加量は塩化ビニル系樹脂１０
０重量部に対し０．５〜５重量部位である。

【００１１】本発明で使用する顔料は着色、防錆、体質
等の１種以上からなり、例えば有機系、無機系の２種類
であり、有機系にはアゾ顔料、多環式顔料等があり、こ
れらの１種以上を用いるものである。また、無機系の顔
料としては二酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄、
パール、黄鉛、モリブデートオレンジ、亜鉛華、アルミ
、銅、カオリナイト、タルク、ハロサイト、炭酸カルシ
ウム、硫酸バリウム、シリカ、酸化アルミニウム等であ
る。また、消泡剤としてはシリコン等である。

【００１２】ここで、本発明で使用する塗膜主要素の架
橋反応機構と架橋体の構造について説明する。すなわち
、４級アンモニウム塩は触媒として作用し、ポリ塩化ビ
ニル分子中に空気中の酸素を導入し、ポリ塩化ビニル分
子鎖の所々に水酸基およびカルボキシル基が生成される
。この鎖中に生成した水酸基は、硬化剤として配合され
ている多価カルボン酸またはその酸無水物の一つのカル
ボキシル基と反応してエステル結合を形成し、従って残
ったカルボキシル基が鎖中に生成されることである。

【００１３】このように、ポリ塩化ビニル鎖中に生成さ
れたカルボキシル基はエポキシ基と反応してエステル結
合を生成し、硬化剤としてアミン類またはアミノ酸を使
用した場合は、そのアミノ基と反応してアミド結合を生
成する。

【００１４】上述したようにポリ塩化ビニル分子のカル
ボキシル化と同時に多価エポキシ化合物と硬化剤との反
応も並行して進行し、いわゆる、エポキシ樹脂の生成も
進行するが、当然エポキシ樹脂化の反応工程中には一部
ポリ塩化ビニル鎖中のカルボキシル基との反応も取り込
まれる。

【００１５】従って、本発明で使用する架橋塩化ビニル
系樹脂は主としてエポキシ樹脂によって架橋された無限
網目構造であり、非架橋の塩化ビニル系樹脂成形物の耐
熱温度が６０℃位であるのに対し、３００℃以上でも変
化が見られない塗膜主要素となるものである。

【００１６】実施例１ポリ塩化ビニル　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００部二塩基
性フタル酸（安定剤）　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　３部エポキシ化アマニ油（
架橋剤、接着剤）　　　　　　　　　　　　　　　　　
　５部アジピン酸（硬化剤）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．５部臭化テ
トラブチルアンモニウム（触媒）　　　　　　　　　　
　　　　０．５倍ＭＥＫ（溶剤）　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　１５０部上記物質を混合し、塗料粘度を５０ＣＰＳに
設定し、これをカーテンフロコータで亜鉛鉄板上に約６
０ミクロン（ウエット）で塗布し、１００℃で約１５分
間予熱した後に２００℃で１〜３分間焼付け、その後に
徐冷して約２０ミクロン（ドライ）の塗膜を形成した。

【００１７】実施例２ポリ塩化ビニル　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００部二塩基
性フタル酸（安定剤）　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　３部エポキシ化アマニ油（
架橋剤、接着剤）　　　　　　　　　　　　　　　　　
　５部アジピン酸（硬化剤）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．５部臭化テ
トラブチルアンモニウム（触媒）　　　　　　　　　　
　　　　０．５倍シクロヘキサン（溶剤）　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１４０
部二酸化チタン（顔料）　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　２５部上記物質
を均一に混合し、粘度を１００ＣＰＳに設定し、これを
ロールコータでアルミニウム板に約１００ミクロン（ウ
ェット）で塗布し、１００℃で８分位予熱した後に２３
０℃で１分間焼付けし、その後に徐冷して厚さ４０ミク
ロンの白色塗膜を形成した。

【００１８】実施例３ポリ塩化ビニル　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００部ジオク
チルフタレート（可塑剤）　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　３０部ラウリン酸亜鉛（安定剤）　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　２部エポキシ化大豆油　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　３部無水トリメリット酸（硬化剤）　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　１．５部塩化トリメチ
ルベンジルアンモニウム　　　　　　　　　　　　　　
　　０．５部塩化トリメチルアニリウム　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５部メチ
ルエチルクロライド（溶剤）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１００部上記物質を均一に混合し、粘
度を８０ＣＰＳ、３０℃でスプレーガンにより亜鉛鉄板
上に吐出し、１００℃で１５分位予熱して溶剤を気化さ
せ、次に２００℃で２分間焼付けし、その後に徐冷して
塗膜を形成した。

【００１９】実施例４Ａ成分塩化ビニル−醋酸ビニル共重合体　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１００部ラウリン酸バリウム（安定剤
）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
３部塩化トリメチルアンモニウム（触媒）　　　　　　
　　　　　　　　０．５部エポキシ樹脂（接着剤、架橋
剤）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５
部シリコン（消泡剤）　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部アジピン
酸（硬化剤）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　２部ＭＥＫ（溶剤）　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１５０部Ｂ成分エポキシ樹脂（架橋剤、接着剤）　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　２部無水マレイン酸（硬化剤
）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　２部ケトンエステル（溶剤）　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６部上
記成分を３０℃で混合し、粘度を５０ＣＰＳ（３０℃）
位に設定し、これをロールコータによって鉄板上に５０
ミクロン（ウェット）で塗布し、乾燥、焼付、徐冷して
厚さ２５ミクロンの塗膜を形成した。

【００２０】比較例ポリ塩化ビニル　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　１００部ラウリン酸
亜鉛（安定剤）　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　１部ＭＥＫ（溶剤）　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１５０部シリコン（消泡剤）　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１部上記物質を混合し、鉄板上にカーテンフロコータで
厚さ１００ミクロンに塗布し、その後は、実施例４と同
じようにして塗膜を形成した。

【００２１】表１ただし、◎は秀、○は良、△は普通、×は劣る。また、耐汚染性は６０℃鏡面光沢度測定で実施例１〜４
は１０位、比較例は３位、加工性は耐屈曲性に直結する
ものである。なお、■は紫外線劣化度、■はＪＩＳ−Ｋ
−７２１７で実施例１〜４は３００℃、比較例は６０℃
で変形剥離、■はゴバン目試験（１００／１００セロテ
ープ試験での剥離）、■ＪＩＳ−Ｄ−０２０５、■は１
Ｔ（被着板の板厚）を９０°で１００回くり返して屈曲
した際に塗膜に生ずるクラックと剥離の有無である。

【００２２】

【発明の効果】上述したように、本発明に係る塗料組成
物によれば、塗膜が従前の直鎖状の高分子と異なり、網
目（架橋）構造の高分のため（ａ）接着性、（ｂ）耐候
性、（ｃ）耐熱性、（ｄ）耐クラック性、（ｅ）耐チョ
ーキング性、（ｆ）耐汚染性、（ｇ）硬度、（ｈ）加工
性においてもすぐれ、鉄、アルミニウム、銅、ステンレ
ス、ガルバリウム、プラスチック、木質材などの板、塊
、成形体のいずれにも使用できる特徴がある。また、光
沢の劣化がないため、耐汚染性にすぐれる。さらに、塗
布性、硬化の作業性は従前より容易で、かつ乾燥、焼付
も速い、等の特徴がある。その他、本発明に係る塗料組
成物は防錆、耐水、耐薬品性にもすぐれ、プラスチック
、木製、自動車、船舶、建築用材、その他過酷な状態下
に使用できる利点がある。その他、本塗料組成物は、従
前の他塗料のように積層することなく、単体で初期の性
能を有する特徴がある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　塩化ビニル系樹脂に４級アンモニウム
塩、多価エポキシ化合物およびエポキシ樹脂硬化剤、架
橋剤、溶剤とから構成したことを特徴とする塗料組成物
。
【請求項２】　　顔料を添加したことを特徴とする請求
項１記載の塗料組成物。
【請求項３】　　可塑剤、接着剤、安定剤の少なくとも
１種以上を添加したことを特徴とする請求項１、２記載
の塗料組成物。