JPH04227977A - 塗料組成物 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特定のビニル系共重合
体を含有する塗料組成物に関し、更に詳細には、耐候性
を損なうことなく、低温下の屈曲性及び衝撃性、耐擦傷
性、耐汚染性、ポリッシュ性（塗膜を補修する際に使用
するサンドペーパー及びコンパウンドによるポリッシュ
後の塗膜の光沢保持率が高いこと）等を備えた塗膜を与
える塗料組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より自動車用上塗り塗料のような耐
候性が要求される用途には、ビニル系樹脂、特にアクリ
ル樹脂が使用されている。近年、塗膜に対する品質要求
は更に高度なものとなり、自動車外板用塗料には耐候性
に加え耐擦傷性、ポリッシュ性の向上が、またプラスチ
ック素材でつくられた自動車部品には、耐候性以外に、
低温下の屈曲性及び衝撃性、耐擦傷性、耐汚染性、ポリ
ッシュ性等の向上が望まれている。

【０００３】従来、耐擦傷性を向上させる技術としては
、ガラス転移温度の高いアクリル樹脂を用いたり、シリ
コンハ−ドコ−トの様に極端に架橋密度を高めたりして
、塗膜硬度を高くする方法が採られている。またプラス
チック素材で作られた自動車部品用塗料においては、低
温下における屈曲性及び衝撃性を向上させるために軟質
な組成とするが、耐汚染性、ポリッシュ性が低下するの
で、スチレンを一定量以上含有させ、且つ軟質な組成と
するのが通例である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、塗膜硬
度を高くして耐擦傷性を向上させた塗膜は、硬くもろい
ため耐衝撃性に劣り、また硬すぎるためにポリッシュ性
に劣るという問題がある。

【０００５】また自動車プラスチック部品用塗料に用い
られる塗料用樹脂成分として、スチレン含有量を増大さ
せ、耐汚染性、ポリッシュ性を向上させた塗料において
は耐候性が低下するという問題点がある。

【０００６】従って本発明の目的は、耐候性を損なうこ
となく、優れた耐擦傷性、ポリッシュ性、低温下におけ
る屈曲性及び衝撃性、耐汚染性を備えた塗膜を与える塗
料組成物を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、炭素数
６〜１２の脂肪族環状構造を有するビニル系重合単位（
以下重合単位Ａと称す）５〜５０重量％と、下記一般式
化２（式中Ｒ１及びＲ２は、水素原子又はメチル基を示
し、ｎは１〜５の自然数を示す）で表わされる重合単位
（以下重合単位Ｂと称す）５〜５０重量％とを含むガラ
ス転移温度−１０〜３０℃のビニル系共重合体を含有す
ることを特徴とする塗料組成物が提供される。

【０００８】

【化２】

【０００９】以下本発明を更に詳細に説明する。

【００１０】本発明の塗料組成物は、樹脂成分として、
特定のビニル系共重合体を含有することを特徴とする。

【００１１】本発明において用いるビニル系共重合体は
、必須の構成単位として、炭素数６〜１２の脂肪族環状
構造を有するビニル系重合単位、即ち前記重合単位Ａと
、前記一般式化２で表わされる重合単位Ｂとを含む。 該重合単位Ａを構成するビニル系モノマーとしては、例
えばテトラシクロドデカンアクリレート、テトラシクロ
ドデカンメタクリレート、イソボルニルアクリレート、
イソボルニルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレ
−ト、シクロヘキシルメタクリレート、ｔ−ブチルシク
ロヘキシルアクリレート、ｔ−ブチルシクロヘキシルメ
タクリレート、２−アクリロイルオキシエチルヘキサヒ
ドロフタル酸等を好ましく挙げることができる。また該
重合単位Ｂを構成するビニル系モノマーとしては、例え
ば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、ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、ヒドロキシプロピルメタクリレート等とカプロラク
トンとの反応生成物（例えば商品名「プラクセルＦＭモ
ノマー」ダイセル化学工業（株）製）等を好ましく挙げ
ることができる。

【００１２】本発明において、前記夫々の重合単位がビ
ニル系共重合体全体に対して含有される割合は、前記重
合単位Ａが５〜５０重量％であり、前記重合単位Ｂが５
〜５０重量％の範囲である。この際前記重合単位Ａが５
重量％未満では、スチレンを多量に使用しないと、低温
下の屈曲性及び衝撃性、耐擦傷性、耐汚染性、ポリッシ
ュ性が満足されず、耐候性が低下する。また、５０重量
％を超えると可撓性が低下し、低温下での屈曲性が低下
する。更に前記重合単位Ｂが５重量％未満の場合には、
前記重合単位Ｂにより導入される軟質部分が減少し、硬
くもろくなるため耐擦傷性、低温下の屈曲性及び衝撃性
が不十分となる。また５０重量％を超えると、軟質にな
りすぎ耐擦傷性、耐汚染性、ポリッシュ性を備えること
ができなくなるので、夫々前記含有割合とする必要があ
る。即ち本発明の塗料組成物では、樹脂成分として含有
するビニル系共重合体を構成する重合単位として、前記
重合単位Ａと重合単位Ｂとを用いるので、スチレンの含
有量を減少させても、ビニル系重合体に可撓性を付与さ
せることができ、従って光安定性が向上し、塗料組成物
の耐候性、低温下の屈曲性及び衝撃性、耐擦傷性、耐汚
染性、ポリッシュ性を向上させることができる。

【００１３】本発明に用いる前記ビニル系共重合体は、
前記重合単位Ａ及び前記重合単位Ｂ以外に、その他のビ
ニル系重合単位を有していても良い。該その他のビニル
系重合単位を構成するモノマーとしては、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、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブ
チルメタクリレート、オクチルアクリレート、オクチル
メタクリレート、ドデシルアクリレート、ドデシルメタ
クリレート、オクタデシルアクリレート、オクタデシル
メタクリレートなどの不飽和二重結合以外の官能基をも
たないアクリル系単量体；アクリル酸、メタクリル酸な
どのカルボキシル基を有するアクリル系単量体；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、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒド
ロキシプロピルメタクリレートなどの水酸基を含有する
アクリル系単量体；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ポキシ基を有するアクリル系
単量体；マレイン酸と一価アルコールとのエステル；ス
チレン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル
などのその他のビニル系単量体等を好ましく使用するこ
とができる。

【００１４】本発明に用いるビニル系共重合体は、前記
必須の重合単位を有し、更にガラス転移温度を−１０〜
３０℃の範囲とする必要がある。該ガラス転移温度が−
１０℃未満の場合には、ポリッシュ性が不良となり、ま
た３０℃を超える場合には、低温化の屈曲性及び衝撃性
が不良となり好ましくない。

【００１５】本発明に用いるビニル系共重合体は、前述
の夫々のビニルモノマーを有機溶剤に溶解し、ラジカル
重合開始剤の存在下加熱して重合反応させることにより
溶液重合法によって製造することができる。有機溶剤と
しては、トルエン、キシレン、商標名「ソルベッソ＃１
００」（エクソン化学（株）製）などの芳香族炭化水素
系溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸エチレングリコ
ールモノエチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモ
ノメチルエーテルなどのエステル系溶剤；メチルイソブ
チルケトン、メチルアミルケトンなどのケトン系溶剤；
ブチルアルコール、アミルアルコールなどのアルコール
系溶剤；エチレングリコールモノブチルエーテルなどの
エーテルアルコール系溶剤などが使用でき、またラジカ
ル重合開始剤としては、ベンゾイルペルオキシド、ラウ
ロイルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエー
ト、アゾビスイソブチロニトリルなどが使用できる。

【００１６】本発明の塗料組成物に含有されるビニル系
共重合体は、数平均分子量１，０００〜５０，０００を
有するのが好ましい。数平均分子量が１，０００未満の
場合には、塗膜の耐候性、耐水性、低温下の屈曲性及び
衝撃性、耐擦傷性、耐汚染性等に劣り、５０，０００を
超える場合は塗装作業性が悪くなるので好ましくない。

【００１７】本発明の塗料組成物においては、ビニル系
共重合体１００重量部を基準として５〜７０重量部、好
ましくは２０〜５０重量部の架橋剤を加えることもでき
る。架橋剤が７０重量部を超えると塗膜の耐候性、耐水
性が悪くなるので好ましくない。本発明にて用いる架橋
剤として、例えばポリイソシアネート、アミノ樹脂等が
好適に用いることができ、具体的には、該ポリイソシア
ネートとして、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソ
ホロンジイソシアネート、メチルシクロヘキサン−２，
４−（または２，６−）ジイソシアネート、４，４−メ
チレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、又これ
らの各ジイソシアネートと、エチレングリコール、トリ
メチロールプロパンのような多価アルコールの付加物、
あるいは水と付加したビュレット体、およびこれらのジ
イソシアネート同士の重合体、さらには上記各ポリイソ
シアネート化合物を低級１価アルコールまたはε−カプ
ロラクタム等によりブロック化したブロックイソシアネ
ート化合物などが挙げられる。また、アミノ樹脂として
は、メラミン、ベンゾグアナミンなどにホルムアルデヒ
ドを付加させ、次いで炭素数１〜４の１価アルコールで
エーテル化させたものなどを挙げることができる。これ
らのアミノ樹脂は２種以上の混合物として用いてもよい
。

【００１８】本発明の塗料組成物には必要に応じ、溶剤
、顔料、添加剤を加えることができる。また、本発明の
効果に悪影響を与えない範囲において、相溶性を有する
アクリル樹脂等の他の樹脂を加えてもよい。

【００１９】本発明の塗料組成物は、金属、合成樹脂、
木、ガラス、コンクリートなど種々の素材に塗装でき、
自動車、家電、建材、金属のプレコート用など多方面の
用途に利用可能である。

【００２０】

【発明の効果】本発明の塗料組成物は、耐候性が損なわ
れることなく、優れた低温における屈曲性及び衝撃性、
耐擦傷性、耐汚染性、ポリッシュ性を具備し、多方面の
塗装用途に利用できる。

【００２１】

【実施例】次に、合成例、実施例および比較例により、
本発明を具体的に説明する。以下、部および％は特記し
ない限りすべて重量基準である。

【００２２】

【合成例１】撹拌装置、還流冷却器、温度計を取付けた
フラスコに、表１の合成例１の配合にもとづき、キシレ
ン８０．０部を仕込み、１４０℃に昇温した。次いで表
１に示す配合にもとづき、モノマーおよび重合開始剤を
１４０℃で３時間かけて滴下した。次いで、ｔ−ブチル
ペルオキシベンゾエート０．５部を追加し、更に１４０
℃で２時間反応を続け、表１に示す加熱残分５６．３％
、数平均分子量６９００の樹脂溶液を得た。

【００２３】

【合成例２〜１３】表１及び表２の配合割合に示す溶剤
、モノマーおよび重合開始剤を使用する以外は、合成例
１と同じ反応装置を用い、合成例１と同様の反応手順に
従って反応させた。得られたワニスの性状を表１及び表
２に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】

【実施例１〜９、比較例１〜４】上記の各合成例で得ら
れた樹脂溶液について、表３に記載する配合割合で慣用
の塗料化法に従って、それぞれ塗料を得た。得られた塗
料を、乾燥膜厚１５μｍになるように、商品名「プライ
マックＮｏ．１５００プライマー」（日本油脂（株）製
）を塗装した市販のポリプロピレン板に、乾燥厚約３０
μｍになるように塗装し、８０℃で３０分間焼付けた。 次いで、同表に示す各項目について性能試験を行った。 それらの結果をまとめて表３に示す。

【００２７】

【表３】

【００２８】

【実施例１０〜１８、比較例５〜８】上記の各合成例で
得られた樹脂溶液について、表４に記載する配合割合で
慣用の塗料化法に従って、それぞれ塗料を得た。次いで
、リン酸亜鉛処理（商品名、「ボンデライト＃３００４
」、日本パ−カライジング（株）社製）を施した銅板に
、カチオン電着塗料（商品名、「アクア＃４１００」、
日本油脂（株）社製）を、乾燥膜厚２０μｍになるよう
に塗装し１７５℃で３０分間焼付けを行い、更に中塗塗
料（商品名、「ハイエピコＮｏ１ブラック」、「ハイエ
ピコＮｏ１ホワイト」、日本油脂（株）社製）を乾燥膜
厚３０μｍになるように塗装し１４０℃で３０分間焼付
け、試験板を作製した。得られた試験板に、先に調製し
た塗料を乾燥膜厚約３０μｍになるようにスプレ−塗装
し、１４０℃で３０分間焼付け、試験片を作成した。次
いで、得られた試験片について性能試験を行った。但し
、耐候性試験には、中塗塗料として商品名「ハイエピコ
Ｎｏ１ホワイト」を使用した試験片を用い、その他の試
験には、中塗塗料として商品名「ハイエピコＮｏ１ブラ
ック」を使用した試験片を用いた。結果を表４に示す。

【００２９】

【表４】

【００３０】尚、各試験は、以下に示す方法で行った。 １）光沢度ＪＩＳ　　Ｋ　　５４００、６．７　　６０
度鏡面光沢度計による。 ２）耐汚染性試験片を＃１５００研磨紙でサンディング
した後、カーボンブラックをこすりつける。次いでホワ
イトガソリンで汚れを拭き取った後の状態を評価した。 ○　　汚れが全く残らない。×　　黒い汚れが残ってい
る。 ３）耐候性ＪＩＳ　　Ｄ　　０２０５、７．６促進耐候
試験方法によるサンシャイン・ウェザーメーターに、１
０００時間かけた後の色差（△Ｅ）で判定した。○　　
△Ｅが２．０未満×　　△Ｅが２．０以上 ４）ポリッシュ性試験片を＃１５００研磨紙でサンディ
ングした後、コンパウンド（ＦＭＣ８３１Ｐ、商品名、
石原薬品（株）製）でワックスがけを行ない、光沢の回
復程度を評価した。○　　塗膜の光沢回復率が９０％以
上×　　塗膜の光沢回復率が９０％未満 ５）低温下の屈曲性及び衝撃性試験片を２０℃の冷凍機
に２時間以上静置した後、裏面を１インチ径のマンドレ
ルに当てて、試験片を折曲げる。その時の塗膜状態を次
のように評価した。○　　異常なし×　　塗膜にひび割
れが発生する。前述と同条件のもと、ＪＩＳ　　Ｋ　　
５４００、６．１３．３Ｂ法（衝撃変形試験）により、
半径６．３５ｍｍの撃ち型と受け台との間に、試験片を
上向きにはさみ、質量が５００ｇのおもりを規定の高さ
から落下させ、塗膜の損傷を評価する。○　　塗膜に損
傷が認められない×　　塗膜に損傷が認められる６）耐
ガソリン性ガソリン（商品名、「日石シルバ−ガソリン
」、日本石油（株）社製）を試験片に、１ｍｌスポット
し、２０秒間乾燥後再度スポットする。これを１０回繰
り返した後、試験片の表面状態を評価した。○　　シミ
、フクレ等の異状が認められない×　　シミ、フクレ等
が認められる ７）耐擦傷性試験片を乗用車のル−フに固定し、洗車機
に２０回かけた後の塗膜の状態を評価した。○　　擦傷
が全くない、若しくはわずかに有るが目立たない。×　
　擦傷が目立つ。表３の結果から明らかなように、プラ
スチック素材に塗装した場合、本発明の塗料組成物（実
施例１〜９）は、すぐれた光沢度、耐汚染性、耐候性、
ポリッシュ性、低温下の屈曲性及び衝撃性を示す。しか
し、比較例１ではビニル系重合体に軟質成分である重合
単位Ｂ（プラクセルＦＭ２（ダイセル化学工業（株）製
、商品名））が５０重量％を超えて６０重量％含まれて
いるので、塗膜が軟質になりすぎて、耐汚染性、ポリッ
シュ性が劣っている。比較例２では、重合単位Ａをビニ
ル系共重合体が有しておらず、スチレンを多量に用いて
いるため、耐候性が劣る。比較例３では、ビニル系共重
合体が重合単位Ａを有しておらず、鎖状硬質成分である
メチルメタクリレートを多量に含むため、低温下の屈曲
性及び衝撃性が劣る。比較例４では、ビニル系共重合体
に軟質成分である重合単位Ｂが含まれていないので、塗
膜が硬質になりすぎて、低温下の屈曲性及び衝撃性が劣
る。

【００３１】また表４に示す結果から明らかな様に、銅
板に塗装した場合、本発明の塗料組成物（実施例１０〜
１８）は、優れた光沢度、耐ガソリン性、耐候性、ポリ
ッシュ性、耐擦傷性を示す。しかし比較例５においては
、ビニル系重合体に、軟質成分である前記重合単位Ｂが
５０重量％を超えて６０重量％含まれているため、塗膜
が軟質になりすぎ、耐ガソリン性、ポリッシュ性に劣っ
ている。比較例６においては、重合単位Ａをビニル系共
重合体が有しておらず、スチレンを多量に用いているた
め、耐候性に劣る。比較例７においては、重合単位Ａを
含有していないので、ポリッシュ性、耐擦傷性に劣る。 比較例８においては、ビニル系共重合体に、軟質成分で
ある、前記重合単位Ｂが含まれていないので塗膜が硬質
になりすぎ、耐擦傷性に劣る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　炭素数６〜１２の脂肪族環状構造を有
   するビニル系重合単位５〜５０重量％と、下記一般式化
   １（式中Ｒ１及びＲ２は、水素原子又はメチル基を示し
   、ｎは１〜５の自然数を示す）で表わされる重合単位５
   〜５０重量％とを含むガラス転移温度−１０〜３０℃の
   ビニル系共重合体を含有することを特徴とする塗料組成
   物。 【化１】
2. 【請求項２】　　前記ビニル系共重合体１００重量部を
   基準として、５〜７０重量部の架橋剤を含有することを
   特徴とする請求項１記載の塗料組成物。