JPH05271608A - 塗料組成物 - Google Patents

塗料組成物

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JPH05271608A
JPH05271608A JP9722392A JP9722392A JPH05271608A JP H05271608 A JPH05271608 A JP H05271608A JP 9722392 A JP9722392 A JP 9722392A JP 9722392 A JP9722392 A JP 9722392A JP H05271608 A JPH05271608 A JP H05271608A
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JP
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vinyl
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resin
monomer
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JP9722392A
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English (en)
Inventor
Mitsuhiro Fukuda
光博 福田
Tetsuya Yokoyama
哲也 横山
Akimasa Nakahata
顕雅 中畑
Yasushi Nakao
泰志 中尾
Motoshi Yabuta
元志 薮田
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Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記(A)〜(C)成分 (A)アルコキシシラン基含有ビニル径単量体5〜40重量%、水酸基含有ビニ ル系単量体5〜60重量%及びその他の共重合可能なビニル系単量体90重量% 以下で構成されるビニル系共重合体 20〜89重量% (B)官能基を有するフッ素系樹脂 1〜50重量% 及び (C)アミノ樹脂 10〜50重量% を含有する塗料組成物。 【効果】 該塗料組成物は貯蔵性に優れしかも耐酸性、
耐擦傷性に優れた塗膜が形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐酸性、耐擦傷性、耐
汚染性及び耐撥水性に優れた塗膜を形成でき、特に自動
車塗装用上塗塗料として好適な新規塗料組成物に関す
る。
【0002】
【従来技術及びその課題】自動車上塗り塗料組成物とし
て、アクリル樹脂/メラミン樹脂やポリエステル樹脂/
メラミン樹脂を硬化樹脂成分とする塗料などは、1液型
として使用でき、しかも耐候性、耐溶剤性および仕上り
外観にすぐれた塗膜を形成するので広く用いられている
が、近年社会問題化している酸性雨(pH=5以下)に
よって塗膜表面が劣化し塗膜外観が低下するという問題
点が内在している。また、上記した以外にもこれらの塗
膜は、洗車機にかけて車を洗った時に傷が目立ち易く、
そして鳥フンや土ボコリ等がボディーに付着することに
よって塗膜が汚れ易いといった問題点もあった。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、塗膜の仕
上がり外観、耐候性、物理的性能等を損なうことなく、
耐酸性、耐擦傷性、耐汚染性及び撥水性が飛躍的に向上
した塗膜を形成する上塗り塗料の開発を目的として、鋭
意研究を行なった。
【0004】その結果、アルコキシシラン基含有ビニル
系共重合体、官能基を有するフッ素系樹脂及びアミノ樹
脂を特定割合で配合してなる硬化性樹脂組成物を含有す
る塗料組成物が耐酸性、耐擦傷性、耐汚染性及び撥水性
に優れた塗膜を提供するものであることを見出し、本発
明を完成するに到った。
【0005】即ち、本発明は、下記(A)〜(C)成分 (A)一般式(1)
【0006】
【化3】
【0007】(式中、Aは
【0008】
【化4】
【0009】を、R1 は水素原子又はメチル基を、R2
は炭素数1〜6の2価の脂肪族飽和炭化水素基を、R3
及びR4 は同一又は異なってフェニル基、炭素数1〜6
のアルキル基又は炭素数1〜10のアルコキシル基を、
R5 は炭素数1〜10のアルキル基をそれぞれ示す。m
は0又は1を、nは1〜100の整数を示す。) で表わされる化合物であるアルコキシシラン基含有ビニル系単量体5〜40重量 %、水酸基含有ビニル系単量体5〜60重量%及びその他の共重合可能なビニル 系単量体90重量%以下で構成されるビニル系共重合体 20〜89重量% (B)官能基を有するフッ素系樹脂 1〜50重量% 及び (C)アミノ樹脂 10〜50重量% を配合してなる硬化樹脂組成物を含有する塗料組成物に
係わる。
【0010】以下、本発明塗料組成物について詳細に説
明する。
【0011】本発明塗料組成物で用いるビニル系共重合
体(A)は
【0012】
【化5】
【0013】(式中、Aは
【0014】
【化6】
【0015】を、R1 は水素原子又はメチル基を、R2
は炭素数1〜6の2価の脂肪族飽和炭化水素基を、R3
及びR4 は同一又は異なってフェニル基、炭素数1〜6
のアルキル基又は炭素数1〜10のアルコキシ基を、R
5 は炭素数1〜10のアルキル基をそれぞれ示す。mは
0又は1を、nは1〜100の整数を示す。)で表わさ
れる化合物であるアルコキシシラン基含有ビニル系単量
体を5〜40重量%、水酸基含有ビニル系単量体を5〜
50重量%及びその他の共重合可能なビニル系単量体0
〜90重量%含有するビニル系共重合体である。
【0016】上記ビニル系共重合体における必須単量体
である一般式(1)の化合物において、nは好ましくは
1〜10である。
【0017】一般式(1)において、R2 によって示さ
れる炭素数1〜6の2価の脂肪族飽和炭化水素基として
は、直鎖又は分枝状のアルキレン基例えばメチレン、エ
チレン、プロピレン、1,2−ブチレン、1,3−ブチ
レン、2,3−ブチレン、テトラメチレン、エチルエチ
レン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン基等を挙げるこ
とができる。R3 及びR4 で示される炭素数1〜6のア
ルキル基としては、直鎖又は分枝状のアルキル基例えば
メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブ
チル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチ
ル、n−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、n−
ヘキシル、イソヘキシル基等を挙げることができ、R5
で示される炭素数1〜10のアルキル基としてはこれら
の他に更にn−ヘプチル、1−メチルペンチル、2−メ
チルヘキシル、n−オクチル、n−メニル、n−デシル
等を挙げることができる。R3 及びR4 で示される炭素
数1〜10のアルコキシ基としては、直鎖又は分枝状の
アルコキシ基例えばメトキシ、エトキシ、n−プロポキ
シ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、イソブトキシ、s
ec−ブトキシ、tert−ブトキシ、n−ペントキ
シ、イソペントキシ、n−ヘキシルオキシ、イソヘキシ
ルオキシ、n−オクチルオキシ等を挙げることができ
る。また、一般式(1)において、nが2以上のとき、
R3 及びR4 は、同じであっても異なっていても良い。
【0018】本発明における一般式(1)の化合物の
内、mが0のものとしては例えばビニルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメト
キシシランなどが挙げられる。
【0019】本発明における一般式(1)の化合物の
内、mが1でAが
【0020】
【化7】
【0021】であるものとしては、例えばγ−(メタ)
アクリロキシエチルトリメトキシシラン、γ−(メタ)
アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メ
タ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−
(メタ)アクリロキシプロピルトリプロポキシシラン、
γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシ
ラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエト
キシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチル
ジプロポキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシブチル
フェニルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシ
ブチルフェニルジエトキシシラン、γ−(メタ)アクリ
ロキシブチルフェニルジプロポキシシラン、γ−(メ
タ)アクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、γ
−(メタ)アクリロキシプロピルジメチルエトキシシラ
ン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルフェニルメチル
メトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルフ
ェニルメチルエトキシシラン、
【0022】
【化8】
【0023】を挙げることができる。
【0024】また、一般式(1)の化合物の内、mが1
でAが
【0025】
【化9】
【0026】等を挙げることができる。
【0027】これらの一般式(1)の化合物の内、特
に、アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタク
リロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシ
プロピルトリ−n−ブトキシシラン、アクリロキシプロ
ピルメチルジメトキシシラン、メタクリロキシプロピル
メチルジメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチ
ルジ−n−ブトキシシラン等が好適である。
【0028】当該共重合体において、もう一つの必須成
分である水酸基含有ビニル系単量体は、例えばアクリル
酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシ
エチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、ブタ
ンジオールモノアクリレート、(ポリ)エチレングリコ
ール変性モノアクリレート、(ポリ)プロピレングリコ
ール変性モノアクリレート、「プラクセルFM−1」、
「プラクセルFM−2」、「プラクセルFM−3」、
「プラクセルFA−1」、「プラクセルFA−2」、
「プラクセルFA−3」(いずれもダイセル化学(株)
製、商品名、カプロラクトン変性(メタ)アクリル酸2
−ヒドロキシエチル類)等を挙げることができるが、も
ちろんこれらに限定されるものではない。
【0029】上記アルコキシシラン基含有ビニル系単量
体、水酸基含有ビニル系単量体と共重合可能なビニル系
単量体としては、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル
酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシ
ル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ラウ
リル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、
メタクリル酸ステアリル、アクリル酸シクロヘキシル、
メタクリル酸シクロヘキシ等のアクリル酸もしくはメタ
クリル酸と炭素数1〜22の1価アルコールとのエステ
ル;アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等のカ
ルボキシル基含有ビニルモノマー、アクリル酸グリシジ
ル、メタクリル酸グリシジル等のグリシジル基含有ビニ
ルモノマー;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−
メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリル
アミド等のアミド系ビニルモノマー;ジメチルアミノエ
チルメタクリレート、2−ジエチルアミノエチルメタク
リレート、メタクリル酸tert−ブチルアミノエチル
等のアミン系ビニルモノマー;スチレン、ビニルトルエ
ン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−メチ
ルスチレン、酢酸ビニル等のその他のビニルモノマー:
等の1分子中に1個の重合性不飽和結合を有する化合物
が挙げられる。
【0030】アルコキシシラン基含有ビニル系単量体の
共重合量は5〜40重量%であり、好ましくは5〜30
重量%である。5重量%より少ないと耐酸性が低下し、
40重量%より多いと塗料の貯蔵安定性が悪くなる等の
問題が生じる。また、水酸基含有ビニル系単量体の共重
合量は5〜60重量%であり、好ましくは10〜40重
量%である。5重量%より少ないとアミノ樹脂、アルコ
キシシラン基と水酸基の反応が充分に進まず、硬化性、
耐酸性等が低下し、60重量%より多いと、耐水性が損
なわれる等の問題を生じる。また、その他の共重合可能
なビニル系単量体は90重量%以下、好ましくは30〜
85重量%で配合できる。
【0031】アルコキシシラン基含有ビニル系単量体と
水酸基含有ビニル系単量体、及びその他のビニル系単量
体の共重合反応は、通常のアクリル樹脂もしくはビニル
樹脂等の合成方法と同様にして行なうことができ、例え
ば、該両成分を有機溶媒に溶解もしくは分散せしめ、ラ
ジカル重合開始剤の存在下で、60〜180℃程度の温
度で攪拌しながら加熱することによって実施できる。反
応時間は、通常1〜10時間程度とすればよい。
【0032】また、上記有機溶媒としては、ヘプタン、
トルエン、キシレン、オクタン、ミネラルスピリット等
の炭化水素系溶媒、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸
イソブチル、メチルセロソルブアセテート、ブチルカル
ビトールアセテート等のエステル系溶媒、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン
等のケトン系溶媒、エタノール、イソプロパノール、n
−ブタノール、sec−ブタノール、イソブタノール等
のアルコール系溶媒、n−ブチルエーテル、ジオキサ
ン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレン
グリコールモノエチルエーテル等のエーテル系溶媒等を
使用できる。これらの内、炭化水素系溶媒を用いる場合
には、溶解性の点から他の溶媒を併用することが好まし
い。
【0033】また、ラジカル開始剤としては、通常用い
られているものをいずれも用いることができ、その一例
として過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーオキシ−2−
エチルヘキサノエート等の過酸化物、アゾイソブチロニ
トリル、アゾビスジメチルバレロニトリル等のアゾ化合
物等を示すことができる。
【0034】該アクリル系重合体の数平均分子量は、通
常3000〜500000程度好ましくは5000〜1
00000程度である。
【0035】本発明における(A)成分であるビニル系
共重合体は、上記のごとく、一般式(1)で表される化
合物であるアルコキシシラン基含有ビニル系単量体と水
酸基含有ビニル系単量体及びその他のビニル系単量体を
共重合させることによって得られ、該ビニル系共重合体
にアルコキシシラン基及び水酸基が側鎖として結合して
いる。従って、従来のアミノ樹脂硬化系の基体樹脂であ
るアクリル樹脂にくらべ、該ビニル系共重合体は、加水
分解を受け難い化学結合である−SiOSi−、SiO
C−を架橋点に導入できるアルコキシシラン基を有して
いるため、該ビニル系共重合体をアミノ樹脂硬化系の基
体樹脂として使用した場合、硬化塗膜は極めて優れた表
面特性(耐酸性、撥水性、耐擦傷性、耐水性、耐薬品
性、耐候性、耐熱性)、中でも特に優れた耐酸性を与え
るものである。
【0036】本発明においては、上記ビニル系共重合体
とアクリルポリオール、ポリエステルポリオール等の水
酸基含有樹脂及び/又は他のアルコキシシラン基含有樹
脂とを併用しても良い。
【0037】本発明塗料組成物で用いるフッ素系樹脂
(B)は、分子中に、前記ビニル系共重合体中の官能基
(アルコキシシラン基及び水酸基)又はアミノ樹脂中の
官能基(アミノ基、N−メチロール基、N−アルコキシ
ル基など)と反応する官能基(例えば水酸基、カルボキ
シル基、水酸基/カルボキシル基、イソシアネート基な
ど)とフッ素原子を有する樹脂である。
【0038】以下、フッ素系樹脂(B)の代表的なもの
を例示する。
【0039】〔水酸基含有樹脂〕該樹脂の代表例として
は水酸基含有重合性不飽和単量体(a)、含フッ素系重
合性不飽和単量体(b)及び必要に応じてその他の重合
性不飽和単量体(c)を単量体成分とする重合体を挙げ
ることができる。
【0040】水酸基含有重合性不飽和単量体(a):1
分子中にラジカル重合性不飽和基と水酸基とを有する単
量体である。
【0041】前記した水酸基含有ビニル系単量体以外に
下記したものが使用できる。
【0042】下記一般式(2)及び(3)で表わされる
化合物を代表例として挙げることができる。
【0043】一般式(2)
【0044】
【化10】
【0045】式中、R6 は水素原子又はヒドロキシアル
キル基を示す。
【0046】一般式(3)
【0047】
【化11】
【0048】一般式(2)の単量体成分としては、例え
ばCH2 =CHOH、CH2 =CHOC4 H8 OH等を
挙げることができる。
【0049】一般式(3)の単量体成分としては、例え
ば
【0050】
【化12】
【0051】等を挙げることができる。
【0052】更に、上記以外にも前記一般式(2)及び
(3)で表わされる水産基含有不飽和単量体とε−カプ
ロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン類との付
加物等が使用できる。
【0053】含フッ素系重合性不飽和単量体(b):1
分子中にラジカル重合性不飽和基とフッ素原子とを含有
する単量体である。
【0054】下記一般式(4)及び(5)で表わされる
化合物を代表例として挙げることができる。
【0055】一般式(4) CX2 =CX2 (4) 式中、Xは同一もしくは異なってH、Cl、Br、F、
アルキル基又はハロアルキル基を示す。ただし、式中に
少なくとも1個のFを含有する。
【0056】一般式(5)
【0057】
【化13】
【0058】式中、Zは前記と同様の意味を有し、R7
はフルオロアルキル基を示し、pは1〜10の整数を示
す。
【0059】一般式(4)における「アルキル基」はC
1-6 個好ましくはC1-4 個のものである。具体的には、
例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
ル、ペンチル基等を挙げることができる。また「ハロア
ルキル基」はC1-6 個、好ましくはC1-4 個のものであ
る。具体的には例えば CHF2 、CH2 F、CCl3 、CH・Cl2 、CH2
Cl、CH2 Cl、CFCl2 、(CF2 )2 CF3 、
(CF2 )3 CF3 、CF2 CH3 、CF2 CHF2 、
CF2 Br、CH2 Br、CF3 等を挙げることができる。
【0060】一般式(4)で表わされる単量体として
は、例えば CF2 =CF2 、CHF=CF2 、CH2 =CF2 、C
H2 =CHF、CClF=CF2 、CHCl=CF2 、
CCl2 =CF2 、CClF=CClF、CHF=CC
l2 、CH2 =CClF、CCl2 =CC1F、CF3
CF=CF2 、CF3 CF=CHF、CF3 CH=CF
2 、CF3 CF=CH2 、CH3 CF=CF2 、CHF
2 CF=CHF、CH3 CF=CH2 、CF2 ClCF
=CF2 、CF3 CCl=CF2 、CF3 CF=CFC
l、CF2 ClCCl=CF2 、CF2 ClCF=CF
Cl、CFCl2 CF=CF2 、CF2 CCl=CCl
F、CF3 CCl=CCl2 、CClF2 CF=CCl
2 、CCl3 CF=CF2 、CF2 ClCCl=CCl
2 、CFCl2 CCl=CCl2 、CF3 CF=CHC
l、CClF2 CF=CHCl、CF3 CCl=CHC
l、CHF2 CCl=CCl2 、CF2 ClCH=CC
l2 、CF2 ClCCl=CHCl、CCl3 CF=C
HCl、CF2 lCF=CF2 、CF2 BrCH=CF
2 、CF3 CBr=CHBr、CF2 ClCBr=CH
2 、CH2 BrCF=CCl2 、CF3 CBr=C
H2 、CF2 CH=CHBr、CF2 BrCH=CH
F、CF2 BrCF=CF2 、CF3 CF2 CF=CF
2 、CF3 CF=CFCF3 、CF3 CH=CFC
F3 、CF2 =CFCF2 CHF2 、CF3 CF2 CF
=CH2 、CF3 CH=CHCF3 、CF2 =CFCF
2 CH3 、CF2 =CFCH2 CH3 、CF3 CH2 C
H=CH2 、CF3 CH=CHCH3 、CF2 =CHC
H2 CH3 、CH3 CF2 CH=CH2 、CFH2 CH
=CHCFH2 、CH3 CF2 CH=CH3 、CH2 =
CFCH2 CH3 、CF3 (CF2 )2 CF=CF2 、
CF3 (CF2 )3 CF=CF2 等を挙げることができる。
【0061】一般式(5)における「フルオロアルキル
基」はC3-21個のものである。具体的には、例えばC4
F9 、(CF2 )6 CF(CF3 )2 、C8 F17、C10
F21等を挙げることができる。
【0062】一般式(5)で表わされる単量体として
は、例えば
【0063】
【化14】
【0064】等を挙げることができる。
【0065】上記した単量体は一種もしくは2種以上組
合わせて使用することができる。
【0066】一般式(4)で表わされる単量体を使用す
ると耐酸性、耐候性に特に優れた塗膜が形成され、また
一般式(5)で表わされる単量体を使用すると、特に撥
水性に優れた塗膜が形成できる。
【0067】その他の重合性不飽和単量体(c):要求
される性能に応じて、適宜、従来から公知のラジカル重
合性不飽和基を含有する単量体を使用することができ
る。
【0068】下記(c−1)〜(c−6)のものを代表
例として挙げることができる。
【0069】(c−1)オレフィン系化合物:例えばエ
チレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン、クロロプ
レン等。
【0070】(c−2)ビニルエーテル及びアリルエー
テル:例えばエチルビニルエーテル、プロピルビニルエ
ーテル、イソプロピルビニルエーテル、ブチルビニルエ
ーテル、tert−ブチルビニルエーテル、ペンチルビ
ニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、イソヘキシル
ビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、4−メチル
−1−ペンチルビニルエーテル等の鎖状アルキルビニル
エーテル類、シクロペンチルビニルエーテル、シクロヘ
キシルビニルエーテル等のシクロアルキルビニルエーテ
ル類、フェニルビニルエーテル、o−,m−,p−トリ
ビニルエーテル等のアリールビニルエーテル類、ベンジ
ルビニルエーテル、フェネチルビニルエーテル等のアラ
ルキルビニルエーテル類等。
【0071】(c−3)ビニルエステル及びプロペニル
エステル:例えば酢酸ビニル、乳酸ビニル、酪酸ビニ
ル、イソ酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、イソカプロン
酸ビニル、ピバリック酸ビニル、カプリン酸ビニル等の
ビニルエステル及び酢酸イソプロペニルプロピオン酸イ
ソプロペニル等のプロペニルエステル等。
【0072】(c−4)アクリル酸又はメタクリル酸の
エステル:例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、ア
クリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オク
チル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸
イソプロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキ
シル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ラウリル等
のアクリル酸又はメタクリル酸の炭素数1〜18のアル
キルエステル:アクリル酸メトキシブチル、メタクリル
酸メトキシブチル、アクリル酸メトキシエチル、メタク
リル酸メトキシエチル、アクリル酸エトキシブチル、メ
タクリル酸エトキシブチル等のアクリル酸又はメタクリ
ル酸の炭素数2〜18のアルコキシアルキルエステル
等。
【0073】(c−5)ビニル芳香族化合物:例えば、
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−
クロルスチレン等。
【0074】(c−6)その他:アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル等。
【0075】〔カルボキシル基含有樹脂〕該樹脂の代表
例としてはカルボキシル基含有重合性不飽和単量体
(d)、含フッ素系重合性不飽和単量体(b)及び必要
に応じてその他の重合性不飽和単量体(c)を単量体成
分とする共重合体を挙げることができる。
【0076】カルボキシル基含有重合性不飽和単量体
(d):1分子中にラジカル重合性不飽和基とカルボキ
シル基とを含有する単量体である。
【0077】下記一般式(6)及び(7)で表わされる
化合物を代表例として挙げることができる。
【0078】一般式(6)
【0079】
【化15】
【0080】式中、R8 は水素原子又は低級アルキル基
を表わし、R9 は水素原子、低級アルキル基又はカルボ
キシリル基を示し、R10は水素原子、低級アルキル基又
はカルボキシ低級アルキル基を示す。
【0081】一般式(7)
【0082】
【化16】
【0083】式中、R11は水素原子又はメチル基を示
し、pは1〜10の整数を示す。
【0084】前記式(6)において低級アルキル基とし
てはC4 個以下のもの、特にメチル基が好ましい。
【0085】一般式(6)の例としては、例えばアクリ
ル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイ
ン酸、無水マレイン酸、フマル酸等を挙げることができ
る。
【0086】また、一般式(7)の例としては、例えば
2−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、2−カル
ボキシプロピル(メタ)アクリレート、5−カルボキシ
ペンチル(メタ)アクリレート等を挙げることができ
る。
【0087】また、上記以外にも水酸基含有重合性不飽
和単量体(a)1モルと無水ポリカルボン酸(例えば無
水マレイン酸、無水イタコン酸、無水コハク酸、無水フ
タル酸等)化合物1モルとの付加物も使用できる。
【0088】〔カルボキシル基及び水酸基含有樹脂〕該
樹脂の代表例としては、水酸基含有重合性不飽和単量体
(a)、カルボキシル基含有重合性不飽和単量体
(d)、含フッ素系重合性不飽和単量体(b)及び必要
に応じてその他の重合性不飽和単量体(c)を単量体成
分とする共重合体を挙げることができる。
【0089】〔イソシアネート基含有樹脂〕該樹脂の代
表例としては、イソシアネート基含有重合性不飽和単量
体(e)、含フッ素系重合性不飽和単量体(b)及び必
要に応じてその他の重合性不飽和単量体(c)を単量体
成分とする共重合体を挙げることができる。
【0090】イソシアネート基含有重合性不飽和単量体
(e):1分子中にラジカル重合性不飽和基とイソシア
ネート基を含有する単量体である。
【0091】下記一般式(8)及び(9)で表わされる
単量体を代表例として挙げることができる。
【0092】一般式(8)
【0093】
【化17】
【0094】式中、R11及びpは前記と同じ意味を有す
る、で示される単量体が挙げられ、例えばイソシアネー
トエチル(メタ)アクリレートが包含される。
【0095】一般式(9)
【0096】
【化18】
【0097】式中、R11及びpはそれぞれ前記意味を有
し、R12は水素原子又はC5 以下のアルキル基である、
で示される単量体が挙げられ、例えばα,α−ジメチル
−m−イソプロペニルベンジルイソシアネートが包含さ
れる。
【0098】前記以外にも水酸基含有重合性不飽和単量
体(b)1モルと、ポリイソシアネート化合物1モルと
の反応物を使用することができる。該ポリイソシアネー
ト化合物としては、例えばトルエンジイソシアネート、
1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4′−
ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4′−ジフェ
ニルエーテルジイソシアネート、フェニレンジイソシア
ネート、ナフタリンジイソシアネート、ビフェニレンジ
イソシアネート、3,3′−ジメチル−4,4′−ビフ
ェニレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン、
4,4′−ジイソシアネート、P−キシレンジイソシア
ネート、m−キシレンジイソシアネート、ビス(4−イ
ソシアネートフェニル)スルホン、イソプロビリデンビ
ス(4−フェニルイソシアネート)、リジンイソシアネ
ート、イソホロンジイソシアネート及びそれらの重合体
及びビュレット物等を挙げることができる。
【0099】更に、イソシアネート基含有樹脂として、
上記以外にも水酸基含有樹脂に例えば前記ポリイソシア
ネート化合物を反応させることにより得られたものも使
用できる。
【0100】本発明塗料組成物において、フッ素の含有
量は前記含フッ素系重合性不飽和単量体(b)を単量体
成分として約1〜70重量%、好ましくは約5〜60重
量%の範囲を有することができる。含有量が上記範囲を
下回ると耐スリキズ性、耐汚染性、耐候性、耐酸性に劣
る塗膜となり、他方、上記範囲を上回ると塗料組成物の
コストが高くなるので実用的ではなく、また製造にも難
点があるので好ましくない。
【0101】本発明塗料組成物において、含フッ素系重
合性不飽和単量体(b)として、一般式(4)で表わさ
れる単量体を使用すると、このものから形成される重合
体は主鎖にフッ素原子が結合した構成を有するので耐候
性、耐酸性等に優れた効果を発揮し、また、一般式
(5)で表わされる単量体を使用すると、側鎖に結合し
たフッ素原子が撥水性、耐汚染性等に優れた効果を発揮
する。
【0102】本発明塗料組成物において、前記したフッ
素系樹脂(B)は他の樹脂(例えばビニル系樹脂、ポリ
エステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等)で変
性されていても良い。
【0103】本発明塗料組成物で用いるアミノ樹脂
(C)としては、メラミン、尿素、ベンゾグアナミン、
アセトグアナミン、ステログアナミン、スピログアナミ
ン、ジシアンジアミド等のアミノ成分とアルデヒドとの
反応によって得られる公知の部分もしくは完全メチロー
ル化アミノ樹脂があげられる。アルデヒドとしては、ホ
ルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデ
ヒド、ベンズアルデヒド等がある。また、このメチロー
ル化アミノ樹脂を適当なアルコールによってエーテル化
したものも使用でき、エーテル化に用いられるアルコー
ルの例としてはメチルアルコール、エチルアルコール、
n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n
−ブチルアルコール、i−ブチルアルコール、2−エチ
ルブタノール、2−エチルヘキサノールなどがあげられ
る。本発明においては、特にヘキサメトキシメチルメラ
ミンやそのメトキシ基の一部又は全部をC4 以上のアル
コールで置換したエーテル化メラミン樹脂を用いること
が好ましい。
【0104】本発明において、(C)成分としては、サ
イメル303(フルメトキシ化メラミン樹脂、三井サイ
アナミド社製)、ユーバン20SE−60(ブチル化メ
ラミン樹脂、三井東圧社製)等の商標名で市販されてい
るアミノ樹脂を用いることができる。
【0105】本発明塗料組成物は、上記(A)〜(C)
成分を硬化性樹脂組成物成分として含有し、これらの成
分の成分の配合比率は、目的に応じて任意に選択できる
が、(A)〜(C)成分の固形分合計量に基づいて、
(A)成分20〜89重量%、好ましくは30〜80重
量%、(B)成分1〜50重量% 好ましくは10〜4
0重量%及び(C)成分10〜50重量% 好ましくは
10〜30重量%とするのが望ましい。(A)成分が2
0重量%を下回ると耐酸性、撥水性、耐擦傷性などが低
下し、一方、89重量%を超えると塗膜の架橋密度が不
充分となり耐溶剤性などが劣る。また(B)成分が1重
量%を下回ると耐酸性、撥水性、耐汚染性等が劣り、一
方、50重量%を超えるとコストが高くなり実用的でな
い。そして(C)成分が、10重量%を下回ると塗膜の
架橋密度が不充分となり、耐溶剤性、耐擦傷性、耐汚染
性等が劣り、一方、50重量%を超えると、耐酸性等が
低下する。
【0106】本発明塗料組成物には、さらに必要に応じ
てアルコキシシラン基の硬化促進触媒を用いることが好
ましい。例えば、p−トルエンスルホン酸、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸、トリクロル酢酸、燐酸、モノ−n−
プロピル燐酸、モノイソプロピル燐酸、モノ−n−ブチ
ル燐酸、モノイソブチル燐酸、モノ−tert−ブチル
燐酸、モノオクチル燐酸、モノデシル燐酸等のモノアル
キル燐酸、ジ−n−プロピル燐酸、ジイソプロピル燐
酸、ジ−n−ブチル燐酸、ジイソブチル燐酸、ジ−te
rt−ブチル燐酸、ジオクチル燐酸、ジデシル燐酸等の
ジアルキル燐酸、β−ヒドロキシエチル(メタ)アクリ
レートの燐酸エステル、モノ−n−プロピル亜燐酸、モ
ノイソプロピル亜燐酸、モノ−n−ブチル亜燐酸、モノ
イソブチル亜燐酸、モノ−tert−ブチル亜燐酸、モ
ノオクチル亜燐酸、モノデシル亜燐酸等のモノアルキル
亜燐酸、ジ−n−プロピル亜燐酸、ジイソプロピル亜燐
酸、ジ−n−ブチル亜燐酸、ジイソブチル亜燐酸、ジ−
tert−ブチル亜燐酸、ジオクチル亜燐酸、ジデシル
亜燐酸等のジアルキル亜燐酸等の酸性化合物;テトライ
ソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、オク
チル酸錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオク
トエート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジマレ
ート等の含錫化合物;ブチルアミン、tert−ブチル
アミン、ジブチルアミン、ヘキシルアミン、エチレンジ
アミン、トリエチルアミン、イソホロンジアミン、イミ
ダゾール、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、ナトリウムメチラート等の塩基性化合物を挙
げることができ、これらの少なくとも一種を用いる。
【0107】この硬化触媒について、特に興味深いこと
であるが、(C)成分のアミノ樹脂で、ヘキサメトキシ
メチルメラミンやそのメトキシ基の1部又は全部をC4
以上のアルコールで置換したエーテル化メラミン樹脂を
用いる場合、水酸基との硬化触媒にパラトルエンスルフ
ォン酸、ドデシルベンゼンスルフォン酸等の様な強酸触
媒を用いるのが一般的であり、かつ、その強酸触媒は、
トリエチルアミン、ジエタノールアミン、2−アミノ−
2−メチルプロパノール等のアミン化合物で中和(ブロ
ック)することにより、1液型塗料としての貯蔵安定性
を付与させて用いられるが、この中和(ブロック)強酸
触媒が、アルコキシシラン基の硬化触媒にもなるという
事である。つまり、中和(ブロック)強酸触媒が100
℃以上の焼付温度においては樹脂の反応とアルコキシシ
ランの反応の共通触媒になるということである。さらに
興味深いことは、この中和(ブロック)強酸触媒は、常
温ではアルコキシシランの硬化触媒として機能しないた
めに、アルコキシシラン硬化系において一般には不可能
であるとされている解放下における1液貯蔵性をも可能
にした。
【0108】本発明塗料組成物は、必要に応じて、公知
の各種添加剤を配合して、例えばクリアー塗料、ソリッ
ドカラー塗料、メタリック塗料等として用いることがで
きる。
【0109】本発明塗料組成物は、必要に応じて、有機
系及び/又は無機系のチクソトロピー性付与剤;非水ポ
リマーディスパージョン、乳化重合法等によって得られ
る有機超微粒子;シリコン系等の表面調整剤;紫外線吸
収剤;光安定剤等を含有することができる。
【0110】溶剤としては、従来のアクリル樹脂/メラ
ミン樹脂系塗料で使用される溶剤は、全て使用可能であ
り、例えばトルエン、キシレン、メチルエチルケトン、
酢酸エチル、ジオキサン、ブタノール等の有機溶剤を挙
げることができる。これらの溶剤は、単独でまたは適宜
混合して用いることができる。
【0111】本発明塗料組成物は、有機溶剤に溶解もし
くは分散した形で使用できる。
【0112】本発明塗料組成物は、例えば静電塗装、エ
アースプレー塗料等によって塗装することができ、従来
用いられている塗装機、塗装設備等をそのまま使用する
ことが可能である。粘度は、塗装機、溶剤の種類、塗装
条件等によって適宜選択すればよい。
【0113】
【発明の効果】本発明塗料組成物によれば、塗膜外観が
損われることなく、耐酸性、耐擦傷性、耐汚染性、耐水
性、耐候性等に優れ、かつそれらの効果が長期に持続さ
れる塗膜を得ることができる。従って、本発明塗料組成
物は自動車塗装用上塗り塗料として好適である。
【0114】
【実施例】以下、製造例、実施例及び比較例を挙げて、
本発明をより具体的に説明する。各例中、部及び%はい
ずれも重量に基いたものである。
【0115】I.(A)アクリル系重合体の製造例 (A−1) スチレン 100部 n−ブチルアクリレート 450部 2−エチルヘキシルメタクリレート 200部 2−ヒドロキシエチルメタクリレート 150部 γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン 100部 アゾビスイソブチロニトリル 20部 から成る混合物を、該混合物と同量のキシレン中に11
0℃で3時間にわたって滴下し、同温度で2時間熟成し
た。得られた重合体は透明であり、平均分子量(GP
C、以下同様の意味を示す。)は20000であった。
【0116】 (A−2) メチルメタクリレート 150部 n−ブチルメタクリレート 500部 1,4−ブタンジオールモノアクリレート 200部 γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン 150部 アゾビスイソブチロニトリル 20部 から成る混合物をキシレン500部、n−ブタノール5
00部の混合溶剤中に、120℃で3時間にわたって滴
下した後、同温度でさらに2時間熟成させた。得られた
重合体は透明であり、平均分子量は18000であっ
た。
【0117】 (A−3) スチレン 100部 n−ブチルアクリレート 600部 2−ヒドロキシエチルメタクリレート 300部 アゾビスイソブチロニトリル 20部 から成る混合物を同量のキシレン中へ、120℃で3時
間にわたって滴下し、同温度で2時間熟成した。得られ
た重合体は透明であり平均分子量は18000であっ
た。
【0118】II.官能基を有するフッ素系樹脂の製造例 (B−1) 水酸基含有フッ素樹脂 容量400mlの攪拌機付ステンレス製オートクレーブに、 n−ブチルメタクリレート 10部 2−ヒドロキシエチルアクリレート 25部 酢酸ビニル 10部 酪酸ビニル 15部 メチルイソブチルケトン 200部 アゾビスイソブチロニトリル 2部 ホウ酸ナトリウム 0.5部 を仕込み、窒素置換、冷却固化、脱気した後 1塩化3フッ化エチレン 40部 をオートクレーブ内に導入し、オートクレーブ内温が6
0℃に達するまで除々に昇温した。その後16時間以上
攪拌下に反応を続けた上、オートクレーブ内圧が1kg
/cm2 以下に低下した時点でオートクレーブを水冷
し、反応を停止させた。得られた樹脂溶液を過剰のヘプ
タン中に投入し樹脂を析出させた後、洗浄、乾燥を行い
85部の樹脂を得た。
【0119】平均分子量は7,000であった。得られ
た樹脂を同量のキシレンに溶解し、不揮発分50%の樹
脂溶液を得た。
【0120】 (B−2) 水酸基及びカルボキシル基含有フッ素樹脂 n−ブチルアクリレート 10部 ビニル酢酸 5部 1,4ブタンジオールモノアクリレート 30部 酢酸ビニル 10部 酪酸ビニル 10部 ホウ酸ナトリウム 0.5部 1塩化3フッ化エチレン 35部 上記単量体成分を用い、前記(B−1)と同様の方法で
製造をおこなって、平均分子量7,000の樹脂を得
た。得られた樹脂を同量のキシレンに溶解し固形分50
%の樹脂溶液を製造した。
【0121】 (B−3) イソシアネート基含有フッ素樹脂 n−ブチルメタクリレート 35部 2−エチルヘキシルメタクリレート 30部 イソシアネートエチルアクリレート 10部 スチレン 10部 2−パーフルオロオクチルエチルアクリレート 15部 アゾビスイソブチロニトリル 2部 からなる混合物を、該混合物と同量のキシレン中に11
0℃で3時間にわたって滴下し、同温度で2時間熟成し
た。得られた樹脂は固形分50%、平均分子量20,0
00であった。
【0122】実施例及び比較例 表1記載した配合で混合し、実施例1〜6及び比較例1
〜3の塗料を得た。
【0123】
【表1】
【0124】性能試験結果 クリアー塗料:リン酸亜鉛処理した軟鋼板上に電着塗
膜及び中塗塗膜を形成し、下記メタリック塗料を塗装
(膜厚:硬化膜厚で20μ)し、室温で5分間放置後、
その塗面に上記クリアー塗料を塗装し(膜厚:同上40
μ)、140℃で30分間加熱し両塗膜を硬化せしめ
た。得られた塗膜性能試験結果を塗料貯蔵性試験結果と
共に表2に示す。
【0125】 メタリック塗料: アクリル樹脂 100部 (大日本インキ化学工業社製、アクリディック47−712) ユーバン20SE−60(前記と同様のもの) 60部 アルミペースト 10部 (東洋アルミ社製、アルミペースト55−519) ソリッドカラー塗料:前記と同様にして電着塗装及び
中塗り塗装したリン酸亜鉛処理鋼板に、上記ソリッドカ
ラー塗料をそれぞれ塗装し(塗装膜厚:同上40μ)、
140℃で30分加熱して硬化せしめた。得られた塗膜
性能試験結果を塗料貯蔵性試験結果と共に表2に示す。
【0126】
【表2】
【0127】試験方法は次の通りである。
【0128】塗料貯蔵性:希釈塗料(フォードカップN
O.4、25sec)300gをビーカーに入れ、アル
ミハクで軽くフタをした後、室温で48時間攪拌した後
の粘度(フォードカップNO.4)を測定して増粘の程
度を調べた。
【0129】◎:28sec未満。
【0130】△:38sec未満。
【0131】×:38sec以上。
【0132】耐擦傷性:染色物摩擦堅牽度試験機(大栄
化学精器製作所製)を用いる。磨き粉(ダルマ・クレン
ザー)を水で固練りして塗面に置き、その上を試験機端
子で押えて、0.5kg荷重をかけ25往復摩擦する。
【0133】 ◎:初期光沢と比較して全く変化なし。
【0134】 ○:初期光沢と比較してわずかにツヤびけを生じた。
【0135】 △:初期光沢と比較してツヤびけを生じた。
【0136】 ×:初期光沢と比較して著しくツヤびけを生じた。
【0137】塗膜外観:目視により外観(ワキ、チヂ
ミ、平滑性など)を評価した。
【0138】耐酸性:40%H2 SO4 に40℃、5時
間浸漬後、取出して水洗して、塗面状態を評価した。全
く異状なし(◎)、著しいツヤビケ、浸され等の異状
(×)の間で程度に応じて◎、○、△、×の4段階の判
定をした。
【0139】耐衝撃性:デュポン式衝撃試験機を使用
(撃芯径1/2インチ、分銅0.5kg)。塗膜にワレ
を生じない最高の分銅落下高さで表示。
【0140】耐汚染性:5×5cmの塗板上にJIS第
15種汚染ダスト1gをのせ、これを刷毛で20回掃く
ようにして均一に広げ20℃で24時間静置した。次に
これを清浄な刷毛を用いて流水中で洗浄し、汚染の程度
を調べた。
【0141】 ◎:全く汚れが認められない ○:僅かに汚れが認められる △:かなり汚れが認められ不合格 ×:著しく汚れが認められる 撥水性:塗面に対する水の接触角を測定した数値で示
す。測定数値は協和科学(株)製、接触角計を用いて、
蒸留水、0.03ml滴下3分後(at20℃)の接触
角を測定した。数字が大きいほど撥水性が大であること
を示す。
【0142】耐水性:40℃の温水に240時間浸漬し
た後、水洗し塗面を観察し次の基準で評価した。
【0143】◎:全く変化のないもの。
【0144】○:わずかにツヤ引けするもの。
【0145】×:塗面が白化したもの。
【0146】耐候性:Qパネル社製促進耐候性試験機を
用いたQUV促進バクロ試験による。
【0147】試験条件 紫外線照射 16H/60℃ 水 凝 結 8H/50℃ を1サイクルとして3000時間(125サイクル)試
験した後の塗膜を評価。
【0148】 ◎:ほとんど初期と変わらない光沢を保っている ○:僅かに光沢低下があるが、ワレや白化等の欠陥がな
い ×:著しい光沢低下、ヒビワレ、白化(チョーキング)
現象が認められ不合格
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 133/14 PGE 7921−4J 161/20 PHK 8215−4J (72)発明者 中尾 泰志 神奈川県平塚市東八幡4丁目17番1号 関 西ペイント株式会社内 (72)発明者 薮田 元志 神奈川県平塚市東八幡4丁目17番1号 関 西ペイント株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記(A)〜(C)成分 (A)一般式(1) 【化1】 (式中、Aは 【化2】 を、R1 は水素原子又はメチル基を、R2 は炭素数1〜
    6の2価の脂肪族飽和炭化水素基を、R3 及びR4 は同
    一又は異なってフェニル基、炭素数1〜6のアルキル基
    又は炭素数1〜10のアルコキシル基を、R5 は炭素数
    1〜10のアルキル基をそれぞれ示す。mは0又は1
    を、nは1〜100の整数を示す。) で表わされる化合物であるアルコキシシラン基含有ビニル系単量体5〜40重量 %、水酸基含有ビニル系単量体5〜60重量%及びその他の共重合可能なビニル 系単量体90重量%以下で構成されるビニル系共重合体 20〜89重量% (B)官能基を有するフッ素系樹脂 1〜50重量% 及び (C)アミノ樹脂 10〜50重量% を配合してなる硬化性樹脂組成物を含有することを特徴
    とする塗料組成物。
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