JPH11116847A - 上塗り塗料組成物およびその塗膜の形成方法 - Google Patents

上塗り塗料組成物およびその塗膜の形成方法

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JPH11116847A
JPH11116847A JP27741797A JP27741797A JPH11116847A JP H11116847 A JPH11116847 A JP H11116847A JP 27741797 A JP27741797 A JP 27741797A JP 27741797 A JP27741797 A JP 27741797A JP H11116847 A JPH11116847 A JP H11116847A
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resin
coating composition
coating film
group
composition according
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JP27741797A
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English (en)
Inventor
Seigo Nakamura
静悟 中村
Masaharu Inoue
正治 井上
Yoshiyuki Kono
良行 河野
Toshiro Nanbu
俊郎 南部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外観性、耐候性、耐汚染性にすぐれた上塗り
塗膜を被塗布物に対して形成することのできる上塗り塗
料組成物をえ、その塗膜を形成する。 【解決手段】 有機塗料組成物に重量平均分子量が75
00〜50000である特定のオルガノシリケート化合
物の加水分解縮合物を配合してなる上塗り塗料組成物で
あって、被塗布物の表面に塗装したベースコートのうえ
に塗装したばあいに水との接触角が65゜以下の塗膜を
与える上塗り塗料組成物をえ、その組成物を用いて塗膜
を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は上塗り塗料組成物お
よび該組成物からの塗膜の形成方法に関する。さらに詳
しくは、たとえば自動車、産業機械、スチール製家具、
建築物内外装、家電用品、プラスチックなどに対して好
適に用いられ、すぐれた外観性、硬化性などを呈すると
ともに、極めてすぐれた耐汚染性を呈し、とくに自動車
用上塗り塗料に好適に用いられる上塗り塗料組成物およ
び該組成物の塗膜の形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動車、産業機械、スチール
製家具、建築物内外装、家電用品、プラスチックなどの
塗装には、アクリルメラミン樹脂、フッ素樹脂、アクリ
ルウレタン樹脂などを主として含有する塗料が用いられ
ている。このような塗料を用いることにより、外観、耐
候性などにすぐれた塗膜が被塗布物上に形成される。
【0003】自動車の上塗り塗装仕上げのばあい、メタ
リックカラー仕上げおよびソリッドカラー仕上げの2種
がある。
【0004】このうち、メタリックカラー仕上げのばあ
いには、メタリックベースコートを塗装したのち、ウェ
ット・オン・ウェット方式でアクリルメラミン樹脂塗
料、フッ素樹脂塗料、アクリルウレタン樹脂塗料などの
クリアー塗料を塗装し、2コート1ベーク方式で加熱硬
化させる方法や、ベースコートを塗装して加熱硬化させ
たのち、トップコートクリアー塗料を塗布して加熱硬化
させる2コート2ベーク方式などの方法が一般に行なわ
れている。
【0005】一方、ソリッドカラー仕上げのばあいに
は、アルキドメラミン樹脂塗料などが用いられ、従来か
ら1コート1ベーク方式で加熱硬化させる方法が一般に
採用されているが、最近では、仕上がり外観、耐候性な
どの諸特性に対する要求が厳しくなってきたのに伴い、
ソリッドカラー仕上げのうえにアクリルメラミン樹脂塗
料などのクリアー塗料を塗装する方法が提案されてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
いずれのばあいにも、えられる塗膜はすぐれた外観性、
耐候性などを呈するものの、付着した汚れが落ちにく
く、とくに淡彩色系の塗装のばあいに顕著である。物品
における見た目の美しさ、掃除の容易さ、掃除回数の低
減などの点から、耐汚染性の改善が望まれている。
【0007】また、耐汚染性を改善する方法として、国
際公開第94/106870号パンフレットには有機塗
料にオルガノシリケートおよびその縮合物を配合した塗
料組成物が開示されているが、この組成物に用いられる
オルガノシリケート系化合物の重量平均分子量は大きく
ても500程度であり、必ずしも充分な耐汚染性がえら
れていない。また、耐汚染性発現のためには大量のシリ
ケート化合物が必要であり、外観性、耐衝撃性が低下す
るといった欠点がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は前記のごとき実
情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外観性、
耐候性、耐衝撃性にすぐれていることはもちろん、非常
にすぐれた耐汚染性を呈する塗膜を被塗布物上に形成す
る塗料組成物を提供し、該組成物からの塗膜の形成方法
を提供するところにあり、有機塗料組成物100部(重
量部、以下同様)に対して、重量平均分子量が750〜
50000である一般式(I):
【0009】
【化2】
【0010】(式中、R1は水素原子または炭素数1〜
10のアルキル基、アリール基およびアラルキル基から
選ばれた1価の炭化水素基、R2は炭素数1〜10のア
ルキル基、アリール基およびアラルキル基から選ばれた
1価の炭化水素基、aは0または1を示す)で表わされ
るオルガノシリケート化合物の部分加水分解縮合物0.
1〜15部を配合してなる上塗り塗料組成物であって、
このものから形成された塗膜表面と水との接触角が65
゜以下であることを特徴とする上塗り塗料組成物(請求
項1)、前記有機塗料組成物が、反応性硬化型有機樹脂
を樹脂成分として含有する請求項1記載の上塗り塗料組
成物(請求項2)、前記有機塗料組成物が、アクリル系
樹脂を樹脂成分の主体として含有する請求項1記載の上
塗り塗料組成物(請求項3)、前記有機塗料組成物に含
有される樹脂成分が、ウレタン架橋を行なうアクリル系
樹脂を主体とする請求項2記載の上塗り塗料組成物(請
求項4)、前記有機塗料組成物に含有される樹脂成分
が、変性シリコーン樹脂を主体とする請求項2記載の上
塗り塗料組成物(請求項5)、前記有機塗料組成物に含
有される樹脂成分が、フッ素樹脂を主体とする請求項2
記載の上塗り塗料組成物(請求項6)、前記有機塗料組
成物に含有される樹脂成分が、メラミン樹脂を含有する
請求項2記載の上塗り塗料組成物(請求項7)、前記有
機塗料組成物に含有される樹脂成分が、酸とエポキシと
で架橋を行なうアクリル系樹脂を主体とする請求項2記
載の上塗り塗料組成物(請求項8)、前記オルガノシリ
ケート化合物がメチルシリケートである請求項1記載の
上塗り塗料組成物(請求項9)、硬化触媒がさらに配合
されてなる請求項1、2、3、4、5、6、7、8また
は9記載の上塗り塗料組成物(請求項10)、請求項
1、2、3、4、5、6、7、8、9または10記載の
上塗り塗料組成物からの塗膜の形成を、2コート1ベー
ク方式または2コート2ベーク方式で行なうことを特徴
とする塗膜の形成方法(請求項11)、メタリック粉末
および(または)着色顔料を含有する塗料が塗布面に塗
布されてなる塗装物に、請求項1、2、3、4、5、
6、7、8、9または10記載の上塗り塗料組成物を塗
装することを特徴とする塗膜の形成方法(請求項12)
に関する。
【0011】なお、前記請求項3などにおける「主体」
とは、樹脂成分合計量中において50%(重量%、以下
同様)以上含有するばあいをいう。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の上塗り塗料組成物は、有
機塗料組成物に重量平均分子量が750〜50000で
ある一般式(I):
【0013】
【化3】
【0014】(式中、R1は水素原子または炭素数1〜
10のアルキル基、アリール基およびアラルキル基から
選ばれた1価の炭化水素基、R2は炭素数1〜10のア
ルキル基、アリール基およびアラルキル基から選ばれた
1価の炭化水素基、aは0または1を示す)で表わされ
るオルガノシリケート化合物の部分加水分解縮合物を配
合してなる上塗り塗料組成物である。
【0015】前記有機塗料組成物は、樹脂成分(ベース
樹脂成分)として有機樹脂を主体として使用する塗料組
成物である限りとくに限定はないが、反応性硬化型有機
樹脂(A)を樹脂成分として含有するのが耐候性、耐汚
染性などの点から好ましい。また、一般にアクリル系樹
脂とよばれている樹脂を樹脂成分の主体として含有する
のが、外観性、耐候性などの点から好ましい。
【0016】前記樹脂成分として含有される反応性硬化
型有機樹脂(A)としては、樹脂自体が反応硬化して架
橋塗膜構造を形成することができるものである限り使用
することができ、後述するようなものが具体例としてあ
げられる。
【0017】また、樹脂成分の主体として含有される前
記アクリル系樹脂は、有機溶剤が飛散することによって
固化(塗膜を形成)する非硬化型有機樹脂に含まれるも
のであってもよい。
【0018】前記反応性硬化型有機樹脂(A)を樹脂成
分として含む有機塗料組成物の例としては、反応性硬化
型有機樹脂(A)を含み、要すれば顔料、レベリング
剤、紫外線吸収剤、光安定剤などを含む硬化性樹脂組成
物を有機溶剤に溶解または分散させたものがあげられ
る。
【0019】前記硬化性樹脂組成物に含まれる有機溶剤
としては、硬化性樹脂組成物に対し実質的に不活性であ
り、かつ、硬化性樹脂組成物の溶解または分散が可能な
ものを従来公知のものから適宜選択して使用すればよ
い。具体的には、トルエン、キシレンなどの炭化水素系
溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンな
どのケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエス
テル系溶剤、ジオキサン、エチレングリコールジエチル
エーテルなどのエーテル系溶剤、ブタノール、プロパノ
ールなどのアルコール系溶剤、ペンタン、ヘキサン、ヘ
プタンなどの脂肪族系炭化水素系溶剤などがあげられ
る。
【0020】前記硬化性樹脂組成物と有機溶剤とからな
る有機塗料組成物における硬化性樹脂組成物の割合は、
外観性、作業性の点から5〜90%、さらには10〜8
0%、とくには15〜75%が好ましく、有機溶剤の割
合は10〜95%、さらには20〜90%、とくには2
5〜85%が好ましい。
【0021】前記アクリル系樹脂のうちの非硬化型有機
樹脂を使用するばあい、要すれば使用される成分として
アクリル樹脂、硝化綿ラッカー、変性アクリルラッカー
などがあげられる。
【0022】前記非硬化性樹脂組成物と有機溶剤とから
なる有機塗料組成物における非硬化性樹脂組成物の割合
は、作業性、外観性の点から10〜60%、さらには2
0〜50%が好ましく、前記有機溶剤の割合は40〜9
0%、さらには50〜80%が好ましいが、塗装方法あ
るいはその他の条件によりこれらに限定されるものでは
ない。なお、有機溶剤としては、前記のものを使用しう
る。
【0023】つぎに、前記反応性硬化型有機樹脂
(A)、非硬化型有機樹脂、さらには一般式(I)で表
わされるオルガノシリケート化合物の部分加水分解縮合
物について説明する。
【0024】[反応性硬化型有機樹脂(A)]反応性硬
化型有機樹脂(A)としては、たとえば数平均分子量が
2000〜500000、さらには2500〜8000
0の反応性硬化型塗料用合成樹脂が使用され、市販品を
使用することもできる。前記数平均分子量が2000未
満のばあいには、耐候性などが劣る傾向が生じ、500
000をこえるばあいには、外観性が低下する傾向が生
じる。
【0025】反応性硬化型有機樹脂(A)は、溶剤型で
もよいし、エマルジョン型や水溶性型などの水性型でも
よい。エマルジョン型のばあい、乳化剤を使用したもの
でも、乳化剤を使用しないソープフリーのものでもよ
い。また、水性型のばあい、反応により硬化させるため
の基(架橋反応しうる基)として、メラミン架橋、ウレ
タン架橋、ヒドラジン基とカルボニル基、オキサゾリン
基とカルボキシル基、アルコキシシリル基などにより架
橋反応しうる基を有するものがあげられる。これらのう
ちではアルコキシシリル基が、一般式(I)で表わされ
るオルガノシリケート化合物の部分加水分解縮合物
(B)と反応し、耐久性が高くなる点からとくに好まし
い。
【0026】反応性硬化型有機樹脂(A)の例として
は、ウレタン架橋を行なう反応性硬化型アクリル系樹
脂、反応性硬化型変性シリコーン樹脂、反応性硬化型フ
ッ素樹脂、反応性硬化型メラミン樹脂、酸とエポキシと
で架橋を行なうアクリル系樹脂などがあげられる。
【0027】反応性硬化型有機樹脂(A)が塗膜形成過
程において水酸基含有アクリル樹脂と(ブロック)ポリ
イソシアネート化合物(架橋剤)とから構成されるウレ
タン架橋を行なう反応性硬化型アクリル系樹脂を主体と
する樹脂成分のばあいには、すぐれた耐久性のある塗膜
が形成される。
【0028】前記水酸基含有アクリル樹脂は、たとえば
水酸基含有ビニル系モノマー(a)と、その他の共重合
可能なビニル系モノマー(b)との共重合によりうるこ
とができる。
【0029】前記水酸基含有ビニル系モノマー(a)に
はとくに限定はなく、たとえば2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、N−メチロ
ール(メタ)アクリルアミド、4−ヒドロキシスチレ
ン、東亜合成化学工業(株)製のアロニクス5700、
日本触媒化学工業(株)製のHE−10、HE−20、
HP−10およびHP−20(以上、いずれも末端に水
酸基を有するアクリル酸エステルオリゴマー)、日本油
脂(株)製のブレンマーPPシリーズ(ポリプロピレン
グリコールメタクリレート)、ブレンマーPEシリーズ
(ポリエチレングリコールモノメタクリレート)、ブレ
ンマーPEPシリーズ(ポリエチレングリコールポリプ
ロピレングリコールメタクリレート)、ブレンマーAP
−400(ポリプロピレングリコールモノアクリレー
ト)、ブレンマーAE−350(ポリエチレングリコー
ルモノアクリレート)、およびブレンマーGLM(グリ
セロールモノメタクリレート)、水酸基含有ビニル系化
合物とε−カプロラクトンとの反応によりえられるε−
カプロラクトン変性ヒドロキシアルキルビニル系共重合
性化合物、ポリカーボナート含有ビニル系化合物(具体
例としては、HEAC−1(ダイセル化学工業(株)
製)などがあげられる。これらの水酸基含有ビニル系モ
ノマーは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよ
い。これらの中では、2−ヒドロキシエチル(メタ)ア
クリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ
ート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4
−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートが、塗膜にす
ぐれた耐酸性および耐水性を付与することができるので
好ましい。
【0030】水酸基含有ビニル系モノマー(a)と共重
合可能なその他のビニル系モノマー(b)にはとくに限
定はなく、たとえばメチル(メタ)アクリレート、エチ
ル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレー
ト、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メ
タ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレー
ト、3,3,5−トリメチルシクロヘキシル(メタ)ア
クリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレー
ト、イソボルニル(メタ)アクリレート、ステアリル
(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレー
ト、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリフルオ
ロエチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロプロピ
ル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシル
(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステ
ル単量体;不飽和ポリカルボン酸(マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸)と炭素数1〜20の直鎖または分岐の
アルコールとのジエステルまたはハーフエステルなどの
不飽和ポリカルボン酸エステル;スチレン、α−メチル
スチレン、クロロスチレン、スチレンスルホン酸、ビニ
ルトルエン、スチレンスルホン酸ナトリウムなどの芳香
族炭化水素系ビニル化合物;(メタ)アクリル酸、マレ
イン酸、フマル酸などの不飽和カルボン酸、これらのア
ルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩などの塩;無
水マレイン酸などの不飽和カルボン酸の酸無水物、これ
らと炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐鎖を有するア
ルコールとのジエステルまたはハーフエステルなどの不
飽和カルボン酸のエステル;酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニルジアリルフタレートなどのビニルエステルやアリ
ル化合物;(メタ)アクリロニトリルなどのニトリル基
含有ビニル化合物;グリシジル(メタ)アクリレートな
どのエポキシ基含有ビニル化合物;ジメチルアミノエチ
ル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アク
リレート、ビニルピリジン、アミノエチルビニルエーテ
ルなどの塩基性チッ素原子含有ビニル化合物;(メタ)
アクリルアミド、イタコン酸ジアミド、α−エチル(メ
タ)アクリルアミド、クロトン酸アミド、マレイン酸ジ
アミド、フマル酸ジアミド、N−ビニルピロリドン、N
−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ
メチルアクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、ア
クリロイルモルホリンなどのアミド基含有ビニル化合
物;光安定性単量体(たとえば、1,2,2,6,6−
ペンタメチル−4−ピペリジル(メタ)アクリレート、
2,2,6,6−テトラメチル−4ピペリジル(メタ)
アクリレートなど)を共重合させた硬化性を有する(メ
タ)アクリル酸アルキルエステル系重合体などのアクリ
ル樹脂、紫外線吸収性単量体(2−ヒドロキシ−4−
((メタ)アクリロイルオキシエトキシ)ベンゾフェノ
ンなど)、メチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニ
ルエーテル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、クロロプレ
ン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、フルオロオ
レフィンマレイミド、N−ビニルイミダゾール、ビニル
スルホン酸などのその他のビニル系化合物などがあげら
れる。
【0031】これらは単独で用いてもよく、2種以上を
併用してもよい。
【0032】前記水酸基含有アクリル樹脂は前記水酸基
含有ビニル系モノマー(a)を好ましくは10〜80
%、さらに好ましくは20〜60%、その他の共重合可
能なビニル系モノマー(b)を好ましくは20〜90
%、さらに好ましくは40〜80%とを共重合させるこ
とによりえられる。水酸基含有ビニル系モノマー(a)
の量が10%未満では硬化性が低下する傾向があり80
%をこえると耐水性、耐候性が低下する傾向がある。
【0033】なお、水酸基含有アクリル樹脂の共重合成
分としてn−ブチルメタクリレート単位を含有するばあ
い、後述する一般式(I)で表わされるオルガノシリケ
ート化合物の部分加水分解縮合物(B)との相溶性がよ
くなる。n−ブチルメタクリレート単位の好ましい含有
割合は、10〜60%、さらには15〜50%である。
【0034】えられる水酸基含有アクリル樹脂は、その
主鎖にウレタン結合またはシロキサン結合により形成さ
れたセグメントを50%未満含んでいてもよい。
【0035】前記水酸基含有アクリル樹脂は、ラジカル
開始剤を用いた溶液重合により調製するのが好ましい。
前記溶液重合においては、必要に応じてn−ドデシルメ
ルカプタンのような連鎖移動剤が用いられ、分子量が制
御される。
【0036】前記溶液重合に用いられる溶剤としては非
反応性溶媒が用いられるが、本発明はこれらによって限
定されるものではない。
【0037】前記水酸基含有アクリル樹脂の数平均分子
量は、1000〜25000、さらには1000〜15
000であるのが好ましい。数平均分子量が1000未
満のばあい、耐候性や耐水性が低下するばあいがあり、
逆に25000をこえると、配合物の相溶性が低下する
ばあいがある。また、水酸基価は20〜1000、さら
には50〜750であるのが好ましい。水酸基価が20
未満のばあい、塗膜の耐久性、耐汚染性が低下するばあ
いがあり、1000をこえるばあい、塗膜の耐久性、耐
水性が低下するばあいがある。
【0038】前記水酸基含有アクリル樹脂は、単独で用
いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0039】前記ポリイソシアネート化合物は1分子中
に2個以上のイソシアネート基を有する化合物であっ
て、その具体例としては、たとえばヘキサメチレンジイ
ソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネ
ートなどの脂肪族系、水素添加キシリレンジイソシアネ
ート、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサンジ
イソシアネートなどの脂環族系、トリレンジイソシアネ
ート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどの芳香族
系などのものがあげられる。
【0040】前記ブロックポリイソシアネート化合物と
しては、前記ポリイソシアネート化合物を、たとえばε
−カプロラクタムなどのラクタム系ブロック化剤、エタ
ノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール系
ブロック化剤、アセトキシムなどのオキシム系ブロック
化剤などでブロックしたものなどがあげられる。
【0041】また、水酸基含有アクリル樹脂と(ブロッ
ク)ポリイソシアネート化合物との配合割合は、水酸基
含有アクリル樹脂の水酸基に対し(ブロック)ポリイソ
シアネート化合物のイソシアネート基が0.5〜1.5
当量、好ましくは0.8〜1.2当量になるようにする
のが好ましい。配合割合が0.5当量未満のばあい、塗
膜の耐汚染性、耐候性、耐水性などが低下し、一方、
1.5当量をこえるばあい、塗膜の耐汚染性、耐候性な
どが低下する傾向にある。
【0042】反応性硬化型有機樹脂(A)が反応性硬化
型変性シリコーン樹脂であるばあい、耐候性および耐酸
性にすぐれる。
【0043】前記反応性硬化型変性シリコーン樹脂の具
体例としては、シロキサン骨格を樹脂中に有する変性シ
リコーン、具体的にはアルキッド変性シリコーン、エポ
キシ変性シリコーン、ウレタン変性シリコーン、アクリ
ル変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーンなどが
あげられる。これらは通常変性シリコーンワニスの形態
で使用される。市販品であってもよいし、合成したもの
であってもよい。
【0044】また、重合性2重結合を有するオルガノポ
リシロキサンを他の(メタ)アクリル系単量体と共重合
させた樹脂も使用できる。
【0045】前記重合性2重結合を有するオルガノポリ
シロキサンの合成法としては、たとえば、イソシアナー
ト基含有(メタ)アクリル酸エステルと水酸基含有オル
ガノポリシロキサンとを反応させる、グリシジル(メ
タ)アクリレートとアミノ基含有オルガノポリシロキサ
ンとを反応させるなどの方法があげられる。
【0046】前記重合性2重結合を有するオルガノポリ
シロキサンの具体例としては、たとえば
【0047】
【化4】
【0048】などがあげられる。また、前記他の(メ
タ)アクリル系単量体としては、たとえばその他のビニ
ル系モノマー(b)と同様の単量体などがあげられる。
【0049】前記アクリル変性シリコーン樹脂として
は、架橋点としてアルコキシシリル基を有し、架橋によ
りシロキサン結合を生成するアクリルシリコーン樹脂も
ある。また、架橋にアルコキシシリル基、エポキシ基、
水酸基を用いるものや、アルコキシシリル基、エポキシ
基、水酸基、カルボキシル基を用いるものや、アクリル
樹脂中にアミノ基、カルボキシル基を有し、エポキシ化
合物あるいはエポキシシランとの反応で架橋させるもの
もある。塗布後架橋することにより塗膜物性が向上する
ため、変性シリコーン樹脂の中でも水酸基のような反応
性基を有し、イソシアナートやメラミンにより架橋する
タイプおよびエポキシ基または水酸基を有し、カルボキ
シル基により架橋するタイプが好ましい。
【0050】前記変性シリコーン樹脂の数平均分子量
は、2,000〜20,000、さらには3,000〜
15,000であるのが好ましい。数平均分子量が2,
000未満のばあい、硬化性、耐候性が低下する傾向が
あり、逆に20,000をこえると、外観性、作業性が
低下する傾向がある。
【0051】前記変性シリコーン樹脂は、単独で用いて
もよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0052】反応性硬化型有機樹脂(A)としては、こ
の他に反応性硬化型ポリエステル系樹脂、反応性硬化型
フッ素樹脂、酸(カルボキシル基含有化合物および(ま
たは)樹脂、ただし酸はビニルエーテルでブロックされ
ていてもよい)とエポキシとの架橋(硬化)を行なうア
クリル系樹脂などがあげられるが、これらに限定される
ものではない。
【0053】前記反応性硬化型フッ素樹脂を樹脂成分の
主体として用いるばあいには、耐候性にすぐれた上塗り
塗料組成物がえられる。
【0054】前記反応性硬化型フッ素樹脂の例として
は、水酸基含有フッ素樹脂と、たとえばアミノ樹脂、ポ
リイソシアネート化合物、ブロックポリイソシアネート
化合物などの反応性硬化剤とを組み合わせたものがあげ
られる。
【0055】前記水酸基含有フッ素樹脂の例としては、
前記水酸基含有ビニル系モノマー(a)、フルオロオレ
フィン(c)および必要に応じて前記その他のビニル系
モノマー(b)を共重合反応させてえられる樹脂があげ
られる。
【0056】フルオロオレフィン(c)としては、一般
式:
【0057】
【化5】
【0058】(式中、R3、R4およびR5はいずれも
H、FまたはClを示し、R3、R4およびR5は同じで
も異なっていてもよい)で表わされる化合物が使用され
うる。具体的には、たとえばフッ化ビニル、フッ化ビニ
リデン、三フッ化塩化エチレン、四フッ化エチレンなど
があげられる。これらのうちでも耐久性および耐汚染性
にすぐれた塗膜がえられる点から、四フッ化エチレン、
三フッ化塩化エチレンが好ましい。
【0059】また、前記水酸基含有フッ素樹脂はカルボ
キシル基を有することができる。該カルボキシル基は、
たとえば水酸基含有フッ素樹脂中の水酸基の一部と多塩
基酸無水物(たとえば無水イタコン酸、無水コハク酸な
ど)とを付加反応させることによって導入されうる。
【0060】前記水酸基含有フッ素樹脂は水酸基含有ビ
ニル系モノマー(a)を好ましくは10〜60%、さら
に好ましくは15〜50%、フルオロオレフィン(c)
を好ましくは5〜50%、さらに好ましくは10〜30
%、その他の共重合可能なビニル系モノマー(b)を好
ましくは20〜80%、さらに好ましくは30〜70%
を共重合させることによりえられる。水酸基含有ビニル
系モノマー(a)の量が10%未満では、硬化性が低下
する傾向があり、60%をこえると作業性、耐水性が低
下する傾向がある。また、フルオロオレフィン(c)の
量が5%未満では、高耐候性が望めない傾向があり、5
0%をこえるとシリケート化合物との相溶性が低下する
傾向がある。
【0061】これら以外にも、前記水酸基含有フッ素樹
脂として、フルオロオレフィン(c)のかわりにパーフ
ルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基を一
端に有し、他端にエチレン性二重結合を有する単量体
(d)を共重合させてえられる重合体も使用されうる。
【0062】パーフルオロアルキル基またはパーフルオ
ロアルケニル基を一端に有し、他端にエチレン性二重結
合を有する単量体(d)としては、たとえばパーフルオ
ロブチルエチルメタクリレート、パーフルオロオクチル
エチルメタクリレート、パーフルオロイソノニルエチル
メタクリレート、パーフルオロデシルエチルメタクリレ
ートなどがあげられる。
【0063】前記水酸基含有フッ素樹脂は、数平均分子
量が2000〜100000、さらには5000〜80
000であるのが好ましい。前記数平均分子量が200
0未満になると、塗膜の耐久性、耐汚染性の保持性が低
下し、一方、100000をこえると、硬化剤、部分加
水分解縮合物(B)との相溶性が低下し、塗料の貯蔵安
定性が低下する傾向が生じる。
【0064】また、前記水酸基含有フッ素樹脂は、水酸
基価が約20〜200、さらには約50〜150である
のが好ましい。前記水酸基価が約20未満になると、塗
膜の耐久性、耐汚染性の保持性が低下し、一方、200
をこえると、塗膜の耐久性、耐水性、耐汚染性が低下す
る傾向が生じる。
【0065】前記アミノ樹脂としてはメラミン、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、ジシアンジアミドなどのアミノ
成分とアルデヒドとの反応によってえられるメチロール
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、ベンズアルデヒドなどがある。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。
【0066】前記水酸基含有フッ素樹脂と前記アミノ樹
脂との混合割合は両者の総合計量で水酸基含有フッ素樹
脂90〜40%、さらには80〜50%で、アミノ樹脂
10〜60%、さらには20〜50%が好ましい。前記
した範囲をはずれると塗膜の耐汚染性、耐水性、耐候性
などが低下するので好ましくない。
【0067】また、水酸基含有フッ素樹脂と(ブロッ
ク)ポリイソシアネート化合物の混合割合は、水酸基含
有フッ素樹脂の水酸基に対し(ブロック)ポリイソシア
ネート化合物のイソシアネート基を約0.6〜1.5当
量、好ましくは約0.8〜1.2当量の範囲がよい。前
記混合割合が約0.6当量未満のばあい塗膜の耐候性、
耐汚染性、耐候性、耐水性などが低下し、一方、約1.
5当量をこえると塗膜の耐汚染性、耐候性などが低下す
る傾向にあるので好ましくない。
【0068】また、前記酸とエポキシとで架橋(硬化)
を行なうアクリル系樹脂を主体とする樹脂成分のばあい
には、外観性や耐酸性がすぐれた上塗り塗料組成物がえ
られる。
【0069】反応硬化型有機樹脂(A)が塗膜形成過程
においてエポキシ基含有樹脂とカルボキシル基含有樹脂
(または化合物)とから構成される酸エポキシ架橋を行
なうアクリル系樹脂を主体とする樹脂成分のばあい、す
ぐれた耐酸性、耐候性のある塗膜が形成される。
【0070】前記エポキシ基含有樹脂としては、たとえ
ば市販のエポキシ樹脂であるセロキサイト2021、エ
ポリードGT−400(ダイセル化学(株))、エポラ
イト100MF(共栄社油脂(株))などが使用されう
るが、好ましくはエポキシ基含有ビニルモノマー(e)
と前記その他の共重合可能なビニル系モノマー(b)と
の共重合によりえられるエポキシ基含有ビニル系共重合
体があげられる。
【0071】前記エポキシ基含有ビニルモノマー(e)
にはとくに限定はなく、たとえばグリシジルメタクリレ
ート、メチルグリシジルメタクリレート、3,4−エポ
キシシクロヘキシルメチルメタクリレートなどが、塗膜
の硬化性、耐水性を付与することができるので好まし
い。また前記水酸基含有ビニル系モノマー(a)を共重
合させてもよい。
【0072】えられるエポキシ基含有樹脂のエポキシ当
量は好ましくは100〜1000、さらに好ましくは2
00〜800である。エポキシ当量が1000より大き
いと硬化性が不充分となる傾向にあり、また100より
小さいと硬くなりすぎて塗膜がもろくなる傾向がある。
【0073】また、エポキシ基含有樹脂の数平均分子量
は2,000〜20,000、さらには2,500〜1
5,000であるのが好ましい。数平均分子量が2,0
00未満のばあいには耐候性、硬化性が低下する傾向が
あり、20,000をこえると外観性が低下する傾向が
ある。
【0074】前記カルボキシル基含有樹脂(または化合
物)としては、たとえばポリオール化合物と酸無水物と
を反応させてえられる多価カルボン酸化合物、カルボキ
シル基含有ビニルモノマーとその他の共重合可能なビニ
ル系モノマー(b)との共重合によりえられる、カルボ
キシル基含有樹脂、酸無水物基含有ビニルモノマーとそ
の他の共重合可能なビニルモノマー(b)との共重合に
よりえられる酸無水物基含有樹脂を低級アルコール(メ
タノール、アリルアルコール、エタノールなど)とハー
フエステル化反応させてえられるカルボキシル基含有樹
脂などがあげられる。また、水酸基含有ビニル系モノマ
ー(a)を共重合させてもよい。
【0075】前記カルボキシル基含有ビニルモノマーの
例としては、たとえばアクリル酸、メタクリル酸などが
あげられる。
【0076】また、前記酸無水物基含有ビニルモノマー
の例としては、たとえば無水マレイン酸、無水イタコン
酸などがあげられる。
【0077】前記カルボキシル基含有樹脂はカルボキシ
ル基含有ビニルモノマーあるいは酸無水物基含有ビニル
モノマーを好ましくは7〜40%、さらに好ましくは1
0〜30%と、その他の共重合可能なビニル系モノマー
(b)を好ましくは60〜93%、さらに好ましくは7
0〜90%とを共重合させることによりえられる。前記
カルボキシル基または酸無水物基含有ビニルモノマーの
割合が7%未満では、硬化性が不足する傾向があり、4
0%をこえると、えられる塗膜が固くもろくなりすぎて
耐候性が低下する傾向がある。
【0078】前記カルボキシル基含有樹脂の数平均分子
量は1,500〜20,000、さらには3,000〜
15,000であるのが好ましい。数平均分子量が1,
500未満のばあいには塗膜の耐久性が低下する傾向が
あり、20,000をこえると外観性、作業性が低下す
る傾向がある。
【0079】前記エポキシ基含有樹脂と前記カルボキシ
基含有樹脂(または化合物)との配合割合は、エポキシ
基含有樹脂のエポキシ基1当量に対してカルボキシル基
含有樹脂(または化合物)のカルボキシル基が0.2〜
5当量、好ましくは0.3〜3.0当量になるようにす
るのが好ましい。カルボキシル基の割合が0.2当量未
満のばあい、硬化性が低下する傾向があり、一方、5当
量をこえるばあい、耐候性、耐水性が低下する傾向にあ
る。
【0080】また、反応性硬化型有機樹脂(A)には反
応性硬化型アミノ樹脂も樹脂成分の主体として用いら
れ、加熱硬化性、外観性のすぐれた、上塗り塗料組成物
がえられる。
【0081】前記反応性硬化型アミノ樹脂の具体例とし
ては、水酸基含有アクリル樹脂とアミノ樹脂との組み合
わせがあげられる。
【0082】前記水酸基含有アクリル樹脂と前記アミノ
樹脂との混合割合は、両者の合計量で水酸基含有アクリ
ル樹脂90〜40%、好ましくは80〜50%、アミノ
樹脂10〜60%、好ましくは20〜50%がよい。前
記した範囲をはずれると塗膜の耐汚染性、耐水性、耐候
性などが低下するので好ましくない。
【0083】[非硬化型有機樹脂]溶剤系有機塗料組成
物として、前記反応性硬化型有機樹脂以外に非硬化型有
機樹脂も使用できる。非硬化型有機樹脂を用いた塗料組
成物は、常温または加熱により溶剤、たとえば有機溶剤
が揮発することによって塗膜を形成する溶液型もしくは
分散型の塗料組成物である。
【0084】[オルガノシリケート化合物の部分加水分
解縮合物(B)]本発明に用いられる一般式(I):
【0085】
【化6】
【0086】で表わされるオルガノシリケート化合物の
部分加水分解縮合物(B)は、有機塗料組成物、好まし
くは反応性硬化型有機樹脂(A)を樹脂成分とする有機
塗料組成物に配合することにより、形成される塗膜の耐
汚染性を向上せしめる成分である。
【0087】一般式(I)において、R1は、水素原子
または炭素数1〜10、好ましくは1〜4のアルキル
基、アリール基、好ましくはフェニル基などの炭素数6
〜9のアリール基およびアラルキル基、好ましくはベン
ジル基などの炭素数7〜9のアラルキル基から選ばれた
1価の炭化水素基であり、R2は炭素数1〜10、好ま
しくは1〜4のアルキル基、アリール基、好ましくはフ
ェニル基などの炭素数6〜9のアリール基およびアラル
キル基、好ましくはベンジル基などの炭素数7〜9のア
ラルキル基から選ばれた1価の炭化水素基である。前記
1またはR2の中では、えられる組成物が硬化性にすぐ
れるという点からアルキル基、さらには炭素数1〜4の
アルキル基が好ましい。
【0088】また、aは0または1、すなわち同一分子
内に(R1O)基が3個または4個存在するが、同一分
子内に存在する3個または4個の(R1O)基は同じで
ある必要はない。aが1をこえると耐汚染性が低下す
る。
【0089】前記オルガノシリケート化合物の具体例と
しては、たとえばテトラメチルシリケート、テトラエチ
ルシリケート、テトラn−プロピルシリケート、テトラ
i−プロピルシリケート、テトラn−ブチルシリケー
ト、テトラi−ブチルシリケート、テトラt−ブチルシ
リケートなどのテトラアルキルシリケート(テトラアル
コキシシラン);メチルトリメトキシシラン、メチルト
リエトキシシラン、メチルトリsec−オクチルオキシ
シラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリ
ブトキシシランなどのアルキルトリアルコキシシラン、
フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシ
ランなどのアリールトリアルコキシシラン、メチルトリ
フェノキシシランなどのアルキルトリアリールオキシシ
ランなどのトリアルコキシシランまたはトリアリールオ
キシシランなどがあげられる。
【0090】前記オルガノシリケート化合物の部分加水
分解縮合物としては、たとえば通常の方法でテトラアル
キルシリケートやトリアルコキシシラン、トリアリール
オキシシランなどのオルガノシリケート化合物に水を添
加し、部分加水分解させて縮合させたものがあげられ
る。
【0091】前記部分加水分解縮合物(B)の重量平均
分子量は、750〜50000であり、1000〜40
000であるのが好ましい。前記分子量が750未満で
は、耐汚染性が小さくなり、50000をこえると、仕
上がり性、貯蔵安定性に劣る。
【0092】部分加水分解縮合物(B)の好ましい具体
例としては、MS51、MS56、MS56S(三菱化
学(株)製)、MSI51,ESI40(コルコート
(株)製)などのテトラアルキルシリケートの部分加水
分解縮合物があげられる。なかでも前記テトラアルキル
シリケートの部分加水分解縮合物をさらに部分加水分解
縮合させて、重量平均分子量750〜50,000程度
にしたものが好ましい。これらは単独で用いてもよく2
種以上を併用してもよい。部分加水分解縮合物(B)が
テトラアルキルシリケートの部分加水分解縮合物のばあ
い、樹脂成分、好ましくは反応性硬化型有機樹脂(A)
との相溶性、えられる組成物の硬化性および該組成物を
用いて形成される塗膜の硬度が高いことにより汚染物質
の定着を抑制するという点、また塗膜表面がより親水性
となり付着した汚染物質を降雨などで除去させるという
点から好ましく、前記テトラアルキルシリケートの部分
加水分解縮合物をさらに部分加水分解縮合させて重量平
均分子量750〜50,000程度にしたもののばあ
い、本発明に用いる重量平均分子量のオルガノシリケー
ト化合物の部分加水分解縮合物を合成しやすいという点
から好ましい。
【0093】部分加水分解縮合物(B)の使用量(固形
分)は有機塗料組成物中の樹脂成分、好ましくは反応性
硬化型有機樹脂(A)100部(固形分)に対して0.
1〜15部、好ましくは0.5〜15部、さらに好まし
くは1.0〜15部である。部分加水分解縮合物(B)
が0.1部未満のばあいには耐汚染性の効果が充分でな
く、15部をこえるばあいには耐衝撃性、外観性が低下
する。さらに、えられるオルガノシリケート化合物の部
分加水分解縮合物の安定性の点からメトキシタイプのオ
ルガノシリケート化合物からのものが好ましい。
【0094】[硬化触媒(C)]本発明の上塗り塗料組
成物には、必要に応じて硬化触媒(C)が配合される。
【0095】硬化触媒(C)の具体例としては、たとえ
ばジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジマレエー
ト、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジマ
レエート、オクチル酸スズなどの有機スズ化合物;リン
酸、モノメチルホスフェート、モノエチルホスフェー
ト、モノブチルホスフェート、モノオクチルホスフェー
ト、モノデシルホスフェート、ジメチルホスフェート、
ジエチルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオク
チルホスフェート、ジデシルホスフェートなどのリン酸
またはリン酸エステル;プロピレンオキサイド、ブチレ
ンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、グリシジル
メタクリレート、グリシドール、アクリルグリシジルエ
ーテル、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、油化
シェルエポキシ(株)製のカーデュラE、油化シェルエ
ポキシ(株)製のエピコート828、エピコート100
1などのエポキシ化合物とリン酸および(または)モノ
リン酸エステルとの付加反応物;有機チタネート化合
物;有機アルミニウム化合物;有機亜鉛化合物;マレイ
ン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、イタコ
ン酸、クエン酸、コハク酸、フタル酸、トリメリット
酸、ピロメリット酸などのカルボン酸化合物(有機カル
ボン酸化合物)、これらの酸無水物;ドデシルベンゼン
スルホン酸、パラトルエンスルホン酸、1−ナフタレン
スルホン酸、2−ナフタレンスルホン酸などのスルホン
酸化合物(有機スルホン酸化合物)、前記スルホン酸化
合物を含チッ素化合物(たとえば1−アミノ−2−プロ
パノール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、2−(メチルアミノ)エタノール、2−ジメチルエ
タノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパ
ノール、ジイソプロパノールアミン、3−アミノプロパ
ノール、2−メチルアミノ−2−メチルプロパノール、
モルホリン、オキサゾリジン、4,4−ジメチルオキサ
ゾリジン、3,4,4−トリメチルオキサゾリジンな
ど)でブロックしたもの(酸とアミンとの反応物)(た
とえば、キング インダストリース(KING IND
USTRIES)社製のNACURE5225、NAC
URE5543、NACURE5925など);ヘキシ
ルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン、N,N−ジ
メチルドデシルアミン、ドデシルアミン、DABCO、
DBU、モルホリン、ジイソプロパノールアミンなどの
アミン類;これらアミン類と酸性リン酸エステルとの反
応物;水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカ
リ性化合物などがあげられる。前記硬化触媒は単独で用
いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、ア
ミンでブロックされたスルホン酸化合物、酸性リン酸エ
ステルとアミンの反応物、有機スズ化合物の使用が、硬
化性、外観性などにすぐれるという点で好ましい。
【0096】硬化触媒(C)を使用するばあいの使用量
(固形分)としては、樹脂成分、好ましくは反応性硬化
型有機樹脂(A)および部分加水分解縮合物(B)の合
計固形分100部に対して、0.001〜10部、さら
には0.05〜10部であるのが好ましい。硬化触媒
(C)の使用量が0.001部未満になると、硬化触媒
(C)の使用による硬化性の改善効果が充分えられず、
10部をこえると、塗膜の外観性が低下する傾向が生じ
る。
【0097】[メカニズム]本発明の上塗り塗料組成物
を使用することによる耐汚染性の付与効果は以下のメカ
ニズムにより奏されると考えられる。
【0098】すなわち、部分加水分解縮合物(B)の架
橋反応により、高い塗膜表面硬度および高い親水性が付
与される。とくに、本発明で用いる重量平均分子量の範
囲の部分加水分解縮合物(B)は、少量でもすぐれた親
水性を付与する。また、塗膜の表面硬度が高くなるた
め、傷がつきにくくなったり凹凸が形成されにくくなっ
たりし、この結果、汚染物質は塗膜表面に定着しにくく
なって汚染しにくくなる。また、これと同時に、塗膜が
高い親水性を有するため、雨などの洗浄効果が発現して
より一層すぐれた耐汚染性を有する塗膜が形成される。
【0099】[その他の成分]本発明の上塗り塗料組成
物には、たとえば紫外線吸収剤、光安定剤などの耐候性
向上剤を配合することによって、さらにその耐候性を向
上させることができる。これらを併用するばあいには、
さらに一層耐候性を向上させることができる。
【0100】前記紫外線吸収剤としては、たとえばベン
ゾフェノン系、トリアゾール系、フェニルサリチレート
系、ジフェニルアクリレート系、アセトフェノン系のも
のなどがあげられる。これらは単独で用いてもよく2種
以上を併用してもよい。
【0101】前記光安定剤としては、たとえばビス
(2,2,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケ
ート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−
ピペリジル)セバケート、2−(3,5−ジ−tert
−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチル
マロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4
−ピペリジル)、テトラキス(2,2,6,6−テトラ
メチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテ
トラカルボキシレート、テトラキス(1,2,2,6,
6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−1,2,3−4
−ブタンテトラカルボキシレートなどがあげられる。こ
れらは単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0102】前記紫外線吸収剤を使用するばあいの使用
量は、上塗り塗料組成物中の樹脂固形分100部に対し
て通常0.1〜10部、さらには1〜5部であるのが好
ましく、また、前記光安定剤を使用するばあいの使用量
は、上塗り塗料組成物中の樹脂固形分100部に対して
通常0.1〜10部、さらには1〜5部であるのが好ま
しい。
【0103】[塗膜の形成]つぎに、本発明の塗膜の形
成方法の一例について説明する。
【0104】まず、被塗装物にメタリック粉末および
(または)着色顔料を含有する塗料を塗布したのち、該
塗布面に本発明の上塗り塗料組成物を主成分とするトッ
プコートクリアー塗料を塗布する。
【0105】前記メタリック粉末および(または)着色
顔料を含有する塗料(ベースコート)にはとくに限定は
なく、たとえばアミノアルキド樹脂塗料、オイルフリー
アルキド樹脂塗料、熱硬化型アクリル樹脂塗料、熱硬化
型ウレタン樹脂塗料、硝化綿ラッカー、変性アクリルラ
ッカー、スレートアクリルラッカー、常温硬化型ウレタ
ン樹脂塗料、アクリルエナメル樹脂塗料、酸化硬化型ア
ルキド樹脂塗料、酸化硬化型変性(CABなど)アルキ
ド樹脂塗料、常温または加熱硬化型フッ素樹脂塗料、加
水分解性シリル基含有樹脂塗料などを用いることができ
る。
【0106】前記メタリック粉末および(または)着色
顔料を含有する塗料は、有機溶媒を媒体とした溶液型塗
料、非水ディスバージョン塗料、多液型塗料、粉体塗
料、スラリー塗料、水性塗料などのいずれのタイプの塗
料であってもよい。
【0107】前記メタリック粉末および着色顔料にもと
くに限定はなく、従来から使用されているものを用いる
ことができる。メタリック粉末の具体例としては、たと
えばアルミニウム粉末、銅粉末、雲母粉末など、また、
着色顔料の具体例としては、たとえばフタロシアニンブ
ルー、トルイジンレッド、ベンジジンエローなどの有機
系顔料や、酸化チタン、カーボンブラック、ベンガラな
どの無機系顔料があげられる。これらのメタリック粉末
および着色顔料はそれぞれ単独で用いてもよく2種以上
併用してもよい。
【0108】なお、ベースコートに前述の紫外線吸収剤
や光安定剤を配合すれば、塗装物の耐候性を一層向上さ
せることができる。
【0109】また、メタリック粉末および(または)着
色顔料を含有する塗料に、その塗膜とトップコートクリ
アー塗膜との密着性を向上させるためにシリコン化合物
(たとえばアミノエチル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メトキシシラン、γ−ア
ミノプロピルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルト
リエトキシシラン、γ−アミノプロピルジエトキシシラ
ンなどのアミノシラン系化合物など)を配合してもよ
い。
【0110】前記シリコン化合物の配合量(固形分)
は、メタリック粉末および(または)着色顔料を含有す
る塗料100部(固形分)に対して、通常20部以下、
好ましくは10部以下0.5部以上である。
【0111】本発明の塗膜の形成は、ベースコートが塗
布された塗布面に、さらにトップコートクリアー塗料が
塗布されたものであり、たとえば被塗布物に前記メタリ
ック粉末および(または)着色顔料を含有する塗料を塗
布して数分間セッティングしたのち、ウェット・オン・
ウェット方式でトップコートクリアー塗料を塗装して加
熱硬化させる2コート1ベーク方式や、メタリック粉末
および(または)着色顔料を含有する塗料を塗装して加
熱硬化させたのち、トップコートクリアー塗料を塗布し
て加熱硬化させる2コート2ベーク方式などの方式によ
り形成することができる。
【0112】トップコートクリアー塗料の塗布は、浸
漬、吹付け、刷毛塗り、ロールコーターまたはフローコ
ーターを用いる方法など、従来から行なわれている種々
の方法により行なうことができる。そののち、30℃以
上、好ましくは55〜350℃に加熱することにより硬
化させることができる。
【0113】塗装物の塗膜の厚さは、用途によって異な
るため、一概に規定できないが、メタリック粉末および
(または)着色顔料を含有する塗膜の厚さは隠蔽性など
の点から10〜30μmの範囲内が好ましく、また、ト
ップコートクリアー塗膜の厚さは、耐久性などの点から
20〜50μmの範囲が好ましい。
【0114】前記のように被塗布物の表面に塗装したベ
ースコートのうえに本発明の上塗り塗料組成物を塗装し
たばあいには、水との接触角が65°以下、さらには6
0°以下の塗膜をうることができる。
【0115】
【実施例】つぎに、本発明を実施例に基づいてさらに詳
細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。
【0116】なお、表中の硬化触媒(*1)はAP−8
(大八化学(株)製、酸性リン酸エステル)/DBU
(1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデ
セン)/イソブチルアルコール=20/4.2/75.
8(重量比)の混合物(固形分20%)、アミノシラン
とエポキシシランの反応物(*2)はA1122(日本
ユニカー(株)製のアミノシラン)とA187(日本ユ
ニカー(株)製のエポキシシラン)との反応物(固形分
50%)、サイメル235は三井サイテック(株)製の
メラミン樹脂(固形分100%)、デナコールEX−4
12(固形分100%)は長瀬産業(株)製のジグリセ
ロールポリグリシジルエーテル、A187(固形分10
0%)は日本ユニカー(株)製のエポキシシラン、NA
CURE5225はキングインダストリーズ社製のドデ
シルベンゼンスルホン酸をアミンでブロックしたもの
(固形分25%)、ルミフロンLF−100−C(固形
分50%)は旭ガラス(株)製のフッ素樹脂、コロネー
ト2513は日本ポリウレタン(株)製のブロックイソ
シアネート(固形分75%)、ユーバン20SE(固形
分60%)は三井東圧化学(株)製のメラミン樹脂を表
わす。
【0117】また、実施例および比較例における評価は
以下の方法により行なった。
【0118】(塗膜の調製(2コート2ベーク))(実施
例1〜3および比較例1、2) 脱脂およびリン酸化成処理を行なった鋼板に自動車用ア
ミド系カチオン電着プライマーおよび中塗りサーフェー
サーを塗装した塗板を試験片として用い、そのうえに、
アクリルウレタン樹脂塗料(イサム塗料(株)製のハイ
アート#3000ホワイト(着色顔料(酸化チタン)を
含有する塗料))を塗装し、70℃で30分間焼き付け
た。えられたベースコートの乾燥膜厚は15μmであっ
た。
【0119】つぎに、室温まで冷却したのち、実施例、
比較例でえられたトップコート用クリアー塗料を塗装
し、10分間セッティング後、70℃で30分間焼き付
けて塗膜を形成させた。えられたトップコートクリアー
の乾燥膜厚は約30〜40μmであった。
【0120】(塗膜の調製(2コート1ベーク))(実施
例4〜17および比較例3〜7) 脱脂およびリン酸化成処理を行なった鋼板に自動車用エ
ポキシアミド系カチオン電着プライマーおよび中塗りサ
ーフェーサーを塗装した塗板を試験片として用い、その
表面上に、アクリルメラミン樹脂塗料(ホワイト(着色
顔料を含有する塗料))をベースコートとして塗装し
た。5〜10分間セッティングしたのち、実施例、比較
例でえられたトップコート用クリアー塗料をウェット・
オン・ウェットで塗装し、10分間セッティング後、1
40℃で30分間焼き付けて塗膜を形成させた。
【0121】えられた塗膜の乾燥膜厚は、ベースコート
が約15μm、トップコートクリアーが約30〜40μ
mであった。
【0122】(外観性)写像性測定器(スガ試験機
(株)製、ICM−1−DP型、スリット幅0.5m
m)を用いて塗膜の鮮映性を測定した。
【0123】なお、前記鮮映性の数値が大きいほど外観
性にすぐれていることを示す。
【0124】(耐候性)サンシャインウェザオメーター
促進耐候性試験(スガ試験機(株)製)をブラックパネ
ル温度63℃で2,000時間試験を行ない、試験前後
の60°光沢保持率を求めた。
【0125】(水に対する接触角)えられた塗膜を室温
で7日間放置したのち、協和界面科学(株)製CA−S
150型を用い、塗膜表面に約0.03mlのイオン交
換水の水滴を滴下し23℃にて3分後の静的接触角を測
定した。
【0126】(耐汚染性)曝露初期のL*a*b*表色
系で表わされる明度を色彩色差計(ミノルタ製CR−3
00)で測定し、大阪府摂津市で南面30°の屋外曝露
を3カ月実施した。曝露後のL*a*b*を測定し、曝
露前後の明度差(ΔL*値)を汚染性の尺度とした。な
お、数値の小さい方が汚れていることを示す(数値の大
きい方が耐汚染性にすぐれていることを示す)。
【0127】(耐衝撃性)デュポン式衝撃性試験器で衝
針先端半径1/2インチ、落錘重量500gで試験し
た。塗面に割れめの入らない最大高さを5cm間隔で示
した。
【0128】合成例1(水酸基含有アクリル樹脂(A−
1)の合成) 撹拌機、温度計、還流冷却器、チッ素ガス導入管および
滴下ロートを備えた反応器にソルベッソ100(エクソ
ン化学(株)製、石油系芳香族溶剤)26部を仕込み、
チッ素ガスを導入しつつ110℃に昇温したのち、表1
に記載の組成の混合物を滴下ロートから5時間かけて等
速滴下した。
【0129】
【表1】
【0130】混合物の滴下終了後、2,2′−アゾビス
イソブチロニトリル0.25部とソルベッソ100の1
0部とを1時間かけて等速滴下し、2時間重合を行なっ
たのち冷却し、さらにソルベッソ100を加えて樹脂固
形分が60%となるように調節し、水酸基含有アクリル
樹脂(数平均分子量5,400)をえた。
【0131】合成例2(水酸基含有アクリル樹脂(A−
2)の合成) 撹拌機、温度計、還流冷却器、チッ素ガス導入管および
滴下ロートを備えた反応器にソルベッソ100を26部
仕込み、チッ素ガスを導入しつつ110℃に昇温したの
ち、表2に記載の組成の混合物を滴下ロートから5時間
かけて等速滴下した。
【0132】
【表2】
【0133】混合物の滴下終了後、2,2′−アゾビス
イソブチロニトリル0.25部とソルベッソ100の1
0部とを1時間かけて等速滴下し、2時間重合を行なっ
たのち冷却し、さらにソルベッソ100を加えて樹脂固
形分が60%となるように調節し、水酸基含有アクリル
樹脂(数平均分子量5,200)をえた。
【0134】合成例3(アミノ基含有アクリル樹脂(A
−3)の合成) 撹拌機、温度計、環流冷却器、チッ素ガス導入管および
滴下ロートを備えた反応器にソルベッソ100の26部
を仕込み、チッ素ガスを導入しつつ110℃に昇温した
のち、表3に記載の組成の混合物を滴下ロートから5時
間かけて等速滴下した。
【0135】
【表3】
【0136】混合物の滴下終了後、2,2′−アゾビス
イソブチロニトリル0.25部とキシレン10部とを1
時間かけて等速滴下し、2時間重合を行なったのち冷却
し、さらにソルベッソ100を加えて樹脂固形分が60
%となるように調節しアミノ基含有アクリル樹脂(数平
均分子量5,400)をえた。
【0137】合成例4(加水分解性シリル基含有(メ
タ)アクリル酸アルキルエステル系重合体(A−4)の
合成) 撹拌機、温度計、環流冷却器、チッ素ガス導入管および
滴下ロートをそなえた反応器にキシレン26部を仕込
み、チッ素ガスを導入しつつ110℃に昇温したのち、
表4に記載の組成の混合物を滴下ロートから5時間かけ
て等速滴下した。
【0138】
【表4】
【0139】混合物の滴下終了後、2,2′−アゾビス
イソブチロニトリル0.25部とトルエン10部とを1
時間かけて等速滴下し、2時間重合を行なったのち冷却
し、さらにキシレンを加えて樹脂固形分が60%となる
ように調節し、加水分解性シリル基含有(メタ)アクリ
ル酸アルキルエステル系重合体(数平均分子量5,10
0)をえた。
【0140】合成例5(加水分解性シリル基含有(メ
タ)アクリル酸アルキルエステル系重合体(A−5)の
合成) 撹拌機、温度計、環流冷却器、チッ素ガス導入管および
滴下ロートを備えた反応器にキシレン26部を仕込み、
チッ素ガスを導入しつつ110℃に昇温したのち、表5
に記載の組成の混合物を滴下ロートから4時間かけて等
速滴下した。
【0141】
【表5】
【0142】混合物の滴下終了後、2,2′−アゾビス
イソブチロニトリル0.25部とトルエン10部とを3
0分かけて等速滴下し、1時間30分重合を行なったの
ち冷却し、オルト酢酸メチル4部、メタノール4部を加
え、さらに、ソルベッソ100を加えて樹脂固形分が6
0%となるように調節し、加水分解性シリル基含有ビニ
ル系重合体(数平均分子量5,200)をえた。
【0143】合成例6(加水分解性シリル基含有(メ
タ)アクリル酸アルキルエステル系重合体(A−6)の
合成) 撹拌機、温度計、環流冷却器、チッ素ガス導入管および
滴下ロートを備えた反応器にキシレン26部を仕込み、
チッ素ガスを導入しつつ110℃に昇温したのち、表6
に記載の組成の混合物を滴下ロートより4時間かけて等
速滴下した。
【0144】
【表6】
【0145】混合物の滴下終了後、2,2′−アゾビス
イソブチロニトリル0.25部とトルエン10部を30
分かけて等速滴下し、1時間30分重合を行なったのち
冷却し、オルト酢酸メチル4部、メタノール4部を加
え、さらに、ソルベッソ100を加えて樹脂固形分が6
0%となるように調節し、加水分解性シリル基含有ビニ
ル系重合体(数平均分子量5,100)をえた。
【0146】合成例7(加水分解性シリル基含有(メ
タ)アクリル酸アルキルエステル系重合体(A−7)の
合成) 撹拌機、温度計、環流冷却器、チッ素ガス導入管および
滴下ロートを備えた反応器にキシレン26部を仕込み、
チッ素ガスを導入しつつ110℃に昇温したのち、表7
に記載の組成の混合物を滴下ロートから4時間かけて等
速滴下した。
【0147】
【表7】
【0148】混合物の滴下終了後、2,2′−アゾビス
イソブチロニトリル0.25部とトルエン10部とを3
0分かけて等速滴下し、1時間30分重合を行なったの
ち冷却し、オルト酢酸メチル4部、メタノール4部を加
え、さらに、ソルベッソ100を加えて樹脂固形分が6
0%となるように調節し、加水分解性シリル基含有ビニ
ル系重合体(数平均分子量5,400)をえた。
【0149】合成例8(シリコーン変性アクリル樹脂
(A−8)の合成) 撹拌機、温度計、環流冷却器、チッ素ガス導入管および
滴下ロートを備えた反応器に1,3,5,7−テトラメ
チル−3,5,7−トリプロピル−1−(γ−ヒドロキ
シプロピル)シクロテトラシロキサン42.4部、酢酸
ブチル6部を加え、20〜25℃に保ち、この溶液にメ
タクリロイルイソシアナート11.1部を30分にわた
り等速滴下し、滴下後3時間保温した。そののち、圧力
5mmHg、温度50℃の条件で1時間撹拌し、酢酸ブ
チルを除去濃縮し、反応生成物をえた。
【0150】撹拌機、温度計、環流冷却器、チッ素ガス
導入管および滴下ロートを備えた反応器にソルベッソ1
00の26部を仕込み、チッ素ガスを導入しつつ110
℃に昇温したのち、表8に記載の組成の混合物を滴下ロ
ートから5時間かけて等速滴下した。
【0151】
【表8】
【0152】混合物の滴下終了後、2,2′−アゾビス
イソブチロニトリル0.25部とトルエン10部とを1
時間かけて等速滴下し、2時間重合を行なったのち冷却
し、さらにソルベッソ100を加えて樹脂固形分が60
%となるように調節し、シリコーン変性アクリル樹脂
(数平均分子量5,500)をえた。
【0153】合成例9(エポキシ樹脂(A−9)の合
成) 撹拌機、温度計、環流冷却器、チッ素ガス導入管および
滴下ロートを備えた反応器にソルベッソ100の17
部、n−ブタノール10部を仕込み、チッ素ガスを導入
しつつ110℃に昇温したのち、表9に記載の組成の混
合物を滴下ロートから4時間かけて等速滴下した。
【0154】
【表9】
【0155】混合物の滴下終了後、カヤエステル0を
0.3部、キシレン10部を30分かけて等速滴下し、
1時間30分重合を行なったのち冷却し、ソルベッソ1
00を加えて樹脂固形分が60%となるように調整し、
エポキシ基含有重合体であるエポキシ樹脂(数平均分子
量5,400)をえた。
【0156】合成例10(カルボキシル基含有アクリル
系樹脂(A−10)の合成) 撹拌機、温度計、環流冷却器、チッ素ガス導入管および
滴下ロートを備えた反応容器にソルベッソ100の26
部を仕込み、チッ素ガスを導入しつつ110℃に昇温し
たのち、表10に記載の組成の混合物を滴下ロートから
4時間かけて等速滴下した。
【0157】
【表10】
【0158】混合物の滴下終了後、カヤエステル0を
0.3部、キシレン10部を30分かけて等速滴下し、
1時間30分重合を行なったのち冷却し、ソルベッソ1
00を加えて樹脂固形分が50%となるように調整し、
酸無水物基含有重合体をえた。
【0159】さらに、撹拌機、温度計、環流冷却器およ
びチッ素ガス導入管を備えた反応容器にえられた酸無水
物基含有重合体を100部、メタノール4部、トリエチ
ルアミン0.5部、酢酸ブチル8部からなる混合物を6
0℃で6時間反応させ赤外線吸収スペクトルを測定し、
酸無水物基の吸収(1785cm-1)が消えたことを確
認し、カルボキシル基およびカルボン酸エステル基含有
重合体(数平均分子量5,400)をえた。
【0160】合成例11(オルガノシリケート化合物の
加水分解縮合物の調製) (B−1) エチルシリケート40を100部、イソプ
ロピルアルコール100部、イオン交換水10部、2%
塩酸5部からなる混合物を撹拌機で1時間撹拌しながら
反応させ、エチルシリケート40の加水分解縮合物溶液
(固形分46.5%)を調製した(重量平均分子量38
000)。
【0161】(B−2) MS56を100部、陽イオ
ン交換樹脂3部、イオン交換水3部、メタノール25部
からなる混合物を70℃で1時間撹拌しながら反応さ
せ、MS56の加水分解縮合物溶液(固形分78.1
%)を調製した(重量平均分子量3680)。
【0162】(B−3) MSI51を100部、イオ
ン交換樹脂3部、メタノール25部からなる混合物を7
0℃・2時間撹拌しながら反応させ、MSI51の加水
分解縮合物溶液(固形分80%)を調製した(重量平均
分子量1980)。
【0163】実施例1〜3および比較例1、2 表11に記載の成分を表11に示す割合で配合し、さら
に(A)成分と(B)成分の固形分100部に対してレ
ベリング剤(ディスパロンL−1984−50、楠本化
成(株)製)0.4部、紫外線吸収剤としてチヌビン3
84(チバガイギー社製)2部、光安定剤としてチヌビ
ン292(チバガイギー社製)1部を加えた。
【0164】そののち、キシレンを用いて希釈し、フォ
ードカップ#4による粘度が約20秒となるように調整
してトップコート用クリアー塗料をえた。
【0165】えられた塗料を用いて塗膜の調製にした
がって塗膜を形成し、塗膜の評価を行なった。結果を表
11に示す。
【0166】
【表11】
【0167】実施例4〜17および比較例3〜7 表12〜表14に記載の成分を表12〜表14に示す割
合で配合し、さらに、(A)成分と(B)成分の固形分
100部に対してレベリング剤(ディスパロンL−19
84−50、楠本化成(株)製)0.4部、紫外線吸収
剤としてチヌビン384(チバガイギー社製)2部、光
安定剤としてチヌビン123(チバガイギー社製)1部
を加えた。
【0168】そののち、ソルベッソ100で希釈し、N
o.4フォードカップによる粘度が約22秒となるよう
に調節してトップコート用クリアー塗料をえた。
【0169】えられた塗料を用いて塗膜の調製にした
がって塗膜を形成し、塗膜の評価を行なった。結果を表
12〜表14に示す。
【0170】
【表12】
【0171】
【表13】
【0172】
【表14】
【0173】前記結果から、実施例1〜16でえられた
塗料を用いて形成した塗膜はいずれも外観性、耐候性に
すぐれたものであると同時に、水に対する接触角が小さ
く、耐汚染性に極めてすぐれたものであることがわか
る。
【0174】
【発明の効果】本発明の上塗り塗料組成物を用いて、た
とえば本発明の塗膜の形成方法によって塗膜を形成する
と、すぐれた外観性、耐候性などを呈するとともに、水
との接触角が低く、極めてすぐれた耐汚染性を呈する塗
膜がえられる。
【0175】えられた塗膜は、たとえば自動車、産業機
械、スチール製家具、建築物内外装、家電用品、プラス
チックなど、とくに自動車用の上塗りなどに好適に使用
されうる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南部 俊郎 兵庫県神戸市垂水区つつじが丘7丁目1722 −20

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機塗料組成物100重量部に対して、
    重量平均分子量が750〜50000である一般式
    (I): 【化1】 (式中、R1は水素原子または炭素数1〜10のアルキ
    ル基、アリール基およびアラルキル基から選ばれた1価
    の炭化水素基、R2は炭素数1〜10のアルキル基、ア
    リール基およびアラルキル基から選ばれた1価の炭化水
    素基、aは0または1を示す)で表わされるオルガノシ
    リケート化合物の部分加水分解縮合物0.1〜15重量
    部を配合してなる上塗り塗料組成物であって、このもの
    から形成された塗膜表面と水との接触角が65゜以下で
    あることを特徴とする上塗り塗料組成物。
  2. 【請求項2】 前記有機塗料組成物が、反応性硬化型有
    機樹脂を樹脂成分として含有する請求項1記載の上塗り
    塗料組成物。
  3. 【請求項3】 前記有機塗料組成物が、アクリル系樹脂
    を樹脂成分の主体として含有する請求項1記載の上塗り
    塗料組成物。
  4. 【請求項4】 前記有機塗料組成物に含有される樹脂成
    分が、ウレタン架橋を行なうアクリル系樹脂を主体とす
    る請求項2記載の上塗り塗料組成物。
  5. 【請求項5】 前記有機塗料組成物に含有される樹脂成
    分が、変性シリコーン樹脂を主体とする請求項2記載の
    上塗り塗料組成物。
  6. 【請求項6】 前記有機塗料組成物に含有される樹脂成
    分が、フッ素樹脂を主体とする請求項2記載の上塗り塗
    料組成物。
  7. 【請求項7】 前記有機塗料組成物に含有される樹脂成
    分が、メラミン樹脂を含有する請求項2記載の上塗り塗
    料組成物。
  8. 【請求項8】 前記有機塗料組成物に含有される樹脂成
    分が、酸とエポキシとで架橋を行なうアクリル系樹脂を
    主体とする請求項2記載の上塗り塗料組成物。
  9. 【請求項9】 前記オルガノシリケート化合物がメチル
    シリケートである請求項1記載の上塗り塗料組成物。
  10. 【請求項10】 硬化触媒がさらに配合されてなる請求
    項1、2、3、4、5、6、7、8または9記載の上塗
    り塗料組成物。
  11. 【請求項11】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9または10記載の上塗り塗料組成物からの塗膜の
    形成を、2コート1ベーク方式または2コート2ベーク
    方式で行なうことを特徴とする塗膜の形成方法。
  12. 【請求項12】 メタリック粉末および(または)着色
    顔料を含有する塗料が塗布面に塗布されてなる塗装物
    に、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または
    10記載の上塗り塗料組成物を塗装することを特徴とす
    る塗膜の形成方法。
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