JPS6183247A - ポリ弗化ビニリデン塗料 - Google Patents

ポリ弗化ビニリデン塗料

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JPS6183247A
JPS6183247A JP60188699A JP18869985A JPS6183247A JP S6183247 A JPS6183247 A JP S6183247A JP 60188699 A JP60188699 A JP 60188699A JP 18869985 A JP18869985 A JP 18869985A JP S6183247 A JPS6183247 A JP S6183247A
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chromate
coating
acrylic
fluorocarbon
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テイモシー　アイ．メマー
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SCM Corp
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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】 塗料に関するものであり、更に詳細にはフルオロカーボ
ン溶液型下塗塗料及び表面塗料に関するものである。建
物の外部構造物の製造において耐チョーキング性及び保
色性のような外部耐久性が必要であるためにフルオロカ
ー？ン含有表面塗料が望まれている。熱可塑性及び熱硬
化性のアクリル樹脂はこのような塗料に更に耐蝕性を付
与する。これらの成分は表面塗料中で変化するのでそれ
に応じて下塗塗料を改良する必要が生ずる。フルオロカ
ーボン表面塗料と組合せて使用するための、下塗塗料を
製造するために種々の方法がとら詐て来た。有機溶剤中
に分散（米国特許４．３１４．００４号）は透明なフル
オロカーデフ／アクリル表面塗料に対し下塗塗料として
アクリル樹脂とともに着色高フルオロカーデン樹脂を使
用する方法を教示している。米国特許４．２９７．４４
７号（ヤλダ°）は（ａ）エポキシ樹脂、アルキルフェ
ノール樹脂及びポリウレタン樹脂から選んだ熱硬化性樹
脂及び（ｂ）ニトリルゴム、クロロブレンゴム及び熱可
塑性ポリウレタンゴムから選んだゴム状エラストマーと
組合せオロカーデン樹脂とともにポリエポキシ樹脂より
本質的になる下塗塗料組成物を用いている。
ｖａＳｔａ（米国特許３．７８４．５０６号及び３，８
５９，１２３号）、はエポキシ及、びアミノプラスト樹
脂を主成−がン、ヒドロキク文はカルデキソ含有高Ｔｇ
アクリル樹脂及びメラミン樹脂架橋剤よりなる水性熱硬
化性塗料を教示している。
ルオロカーボン塗料は一般にフルオロカーデン及びアク
リル樹脂と組合せて相当量のエポキシ樹脂を含有してい
る。すぐれた耐久性は得られるが従来の組成物は低耐蝕
性、過度の紫外線透過性、及び塗膜と基体との低い密着
性の如き欠点があった。また経済上の理由のために下塗
の焼付は硬化工程を省略した方法が望まれている。
上記の如き欠点は重ね塗フ方法において下塗塗料又は表
面塗料として塗布できる本発明のエポキシを含まないフ
ルオロカー？ン組成物によつ系に関する本発明の目的は
（１）　１０％乃至５０％のポリ弗化ビニリデン、（２
）１％乃至３０％の流れ調整剤及び（３）２０％乃至８
９％の一つ以上のアクリル重合体又は共重合体の有機媒
体中での混合物よりなり、前記流れ調整剤はベンゾグア
ナミン、潜在的又はブロックドイソシアネート及び重合
体ウレタンから選ばれたものである、エポキシを含有し
ない溶液型下塗塗料組成物を提供することである。なお
、前記アクリル重合体は熱可塑性アクリル重合体である
が、所望ならば小量の架橋剤との架橋反応にあずかるこ
とのできる反応性基を含有するものが好ましい。
この組成物は更にクロム酸ストロンチウム、クロム酸鉛
及びクロム酸亜鉛から選ばれたクロム酸塩顔料を樹脂１
００部につき３乃至３０部含むものが好ましい。
他の目的はフルオロカーデフ表面塗料及び上記溶液を下
塗塗料より成る一回焼付は重ね塗り系で建物の外部基体
全塗布する方法であυ、仕上げられた基体は良好な耐蝕
性と塗膜と基体との良好な接着性を有し、しかも耐紫外
線性を保持している。
本発明の更に他の目的は上記の組成物を塗布した耐チョ
ーキング性、耐久性及び耐蝕性を有する基体及び鋼及び
アルミニウム建築物部品の外部を被覆する方法である。
溶液型塗料組成物の必須成分、即ちフルオロカーボン樹
脂、一つ以上のアクリル樹脂及び流れ調整剤は所望の程
度の基体と塗膜との密着性、耐蝕性及び塗布性を得るべ
き重量割合（全樹脂基準）で選択する。樹脂成分は５０
重量％（固形分）以下の量で使用することができ、残シ
は溶剤成分及び他の通常の添加剤である。
アクリル重合体及び共重合体は全樹脂固形分基準で２０
乃至８９％、好ましくは約４０％乃至約６０％の範囲の
量で存在する。アクリル樹脂含量を増大せしめることに
より耐蝕性及び外観が改良され、全体的な塗装のための
コストが減少する。このようなアクリル重合体及び共重
合体は遊離の反応性基、たとえばヒドロキシ、カルボキ
シレート又はアミド基をもたないものであり、シたがっ
て直接の架橋反応を生ずることのできないものである。
これらのアクリル重合体は一般に熱可塑性樹脂である。
また、押出し被覆に用いるのに有用で、かつ好ましいも
のは、たとえばヒドロキシル、カルボキシル、及びアミ
ド反応性基の如き反応性官能基を有するアクリル重合体
及び共重合体であり、これらの基は流れ調整剤やたとえ
ばメラミン型架橋剤の如き架橋剤との架橋反応に寄与す
る。
周知の市販さｎている有用なアクリル重合体としては酸
及びエステルを含むアクリル及びメタアクリル単量体の
単独又はこれと一種以上のモノエチレン性不飽和単量体
との組合せから製造した重合体及び共重合体がある。熱
可塑性アクリル重合体の場合は架橋剤及び触媒を添加す
ることによって製造されたものの如き、架橋反応のため
の反応座を提供する官能基をもたない反応体である。ア
クリル樹脂が熱硬化性の場合は重合体は架橋のための必
要なヒドロキシル、カルボキシル及び（又は）アミド官
能基を供給するに十分な単量体から製造する。アクリル
共重合体を形成するのに使用する有用な官能性アクリル
酸エステルとしてはアクリル酸又はメタアクリル酸と脂
肪族アルコール類、たとえば２−ヒドロキシエチル、３
−ヒドロキシプロピル、４−ヒドロキシブチル、モノ及
びジエチレングリコール及びこれらのハロ置換誘導体と
から製造したものがある。アミド官能基を提供するため
の有用な単量体にはアクリルアミド、メタアクリルアミ
ド、Ｎ−メチルメタアクリルアミド、Ｎ−（インブトキ
シメチル）アクリルアミド等がある。酸官能基を有する
重合体が所望の場合単量体混合物は約０．５乃至１５重
量％（全アクリル重合体基準）の二酸、不飽和二酸及び
アクリル酸又はメタアクリル酸の如き酸単量体を含有す
ることができる。
フルオロカーボン樹脂含量（全重合体基準の重量％）は
１０％乃至５０％、好ましくは２０％乃至４０％の範囲
で変υ得る。高含有量の場合は大きい耐紫外線劣化性及
び大きい塗膜密着性が得られるが耐蝕性に悪影響がでる
。適尚なフルオロカーボンは主としてポリ弗化ビニリゾ
ｐｅｎｎｗａｌｔ　ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの商標名）
として知ら　（：ずれているホモ重合体の如き繰シ返し
単位（ｃＨ２−−ＣＦ２）ｎを生成することによって製
造した線状熱可塑性高分子量重合体である。フルオロカ
ーボン重合体は更に主成分としての重含した弗化ビニリ
デン単量体とテトラフルオロエチレン、トリフルオロエ
チレン、クロロトリフルオロエチレン等のような他の弗
素単量体の小量との高分子量共重合体を包含する。もつ
とも好ましいフルオロカーボンはポリ弗化ビニリデンで
ある。
下塗組成物の第三の必須成分は流れ調整剤でありこれは
全樹脂固形分に基づき約１％乃至３０％（重量）好まし
くは５乃至２０％の量で用いる。この流れ調整剤は下塗
組成物の塗布性くしたシするのに必要である。「線引け
」Ｍ寸とは蒸発及び（又は）焼付は中に縁部でのみ金属
や下塗塗膜が露出する原因となる不都合な塗料の流れ全
意味する。
好ましい流れ調整剤は窒素及びアミノ含有有機単量体又
は複数のＮＩ（又はＮＨ，又は十Ｎ部位を有する重合体
であり、具体的にはアミノブラスト樹脂型の組成物を挙
げることができる。これらの例としてはたとえばグアナ
ミン類、置換グアナミン及びベンゾグアナミン、潜在又
はブロックドイソシアネート及び重合体尿素がある。
具体的Ｋ１１ｔたとえばベンゾグアナミン（２，４−ジ
アミノ−６−フェニル−８−）　＋７７シンカあ夛、特
に好ましいものはこれとホルムアルデヒド及び炭素原子
数４以下の種々のアルコールとの反応生成物である。好
ましい調整剤はたとえば「ｃｙｍｅｔ　１１２３　Ｊの
ような商品名「Ｃｙｍｅｌ」でアメリカンサイアナミド
社から入手し得る部分的Ｋ又は完全にアルキル化したベ
ンゾグアナミン−ホルムアルデヒド樹脂である。また流
れ調整剤として企図されているものにプトキシメチルグ
リコルリル（ｃｙｍｅｌ　１１７０）のような特定のグ
リコルリル組成物がある。
流れ調整剤として有用な潜在又はブロックドイソシアネ
ートはたとえばトルエンジイソシアネート、ビス（４−
インシアネートエチル）メ゛タン、キシレンジイソシア
ネート等のような多くの市販の有機イソシアネート化合
物から誘導したものである。好ましいブロックドイソシ
アネートはイソホロンジイソシアネートから誘導した脂
環式ポリイソシアネートである。遊離のイソシアネート
基をもたない好ましい組成物はＣｈｅｍｉ　５ｃｈｅ　
Ｗｅｒｋｅｈ　ｉ　ｉ　Ｉｓによって製造されるＢ−１
３７０である。
流れ調整剤として有用なユリアアルデヒド樹脂には尿素
とホルムアルデヒド及び低級アルキルアルコールとの反
応生成物がある。好ましいウレタンには水素化ビスフェ
ノールＡ１ジメチロールプロピオン酸、アジピン酸及び
トルエンジイソシアネートから製造したポリエステルウ
レタン及び米国特許２．４１２．０５４号及び３、７５
９．８７３号に記載のポリウレタンがある。
アミンアルデヒド樹脂及びメチル化及びエチル化ベンゾ
グアナミン樹脂はエポキシ、アルキル及びアクリル樹脂
のようなカルボ中シル、ヒドロキシル又はアミド基を含
有する重合体のための架橋剤として使用することが知ら
れているけれども、このよう力官能性重合体は流れ調整
剤としてすぐれた縁部の流動又はむら防止を発揮するの
に必須的なものではないから本発明においては明らかに
この点に関し機能しない。同様に好ましい系では触媒を
含まず、また必要としない。従来の架橋硬化反応では通
常酸型触媒が必要であった。
顔料の量、基体及びラインの条件（複合塗布物の焼付は
温度）及び表面塗料の組成に応じてフルオロカー−？ン
、アクリル樹脂及び流れ調整剤の間に平衡を保たせる必
要がある。本発明のを伴っての重ね塗シヲ可能とする。
下塗シは透明或いは着色したフィルムとして形成するこ
とができる。着色が必要な場合は着色顔料としては従来
の無機及び（又は）有機顔料があり、その例は二酸化チ
タン、シリカ、タルク、マイカ、金属炭酸塩、金属硫酸
塩、クロム酸塩、ホスホシリケート複合物、パロシリケ
ート複合物、カルシウムシリケート複合物、アルミニウ
ムトリホスフェート、ジンクホスホオキサイド、バリウ
ムメタバレート、モリブデン酸亜鉛及びその他のプラス
チック顔料、ポリスチレン等の如き付成顔料がある。着
色塗料は顔料全バインダーに対して０．０５−１．５、
好１しくけ０．５−１．０の比で含有することができる
。
他の従来用いられている添加剤を小量表面塗料又は下塗
塗料中に添加することもできる。
下塗塗料組成物は樹脂成分を１５乃至６０重量％（固形
分）の濃度で有機キャリヤー溶剤と混合又はこれに溶解
することにより調製し、従来用いられている技術、たと
えばスプレー、ロール塗布、ブラシ、流し塗シ、及び浸
漬法によって種々の基体上に塗布することができる。ス
プレー塗布が好ましい。この調製は通常行われているロ
ール塗布用に合うように少し変更することができる。下
塗塗料の溶剤又はキャリヤーはたとえば芳香族石油蒸留
物、アルコール、ケトン、エステル、グリコール、グリ
コールエステルの如き広範凹の有機液体から選ぶことが
できる。溶剤系は基体上に連続した均一な皮膜を形成す
るのに必要であり、この皮膜Ｆｉ車室温て３乃至２０分
で蒸発又は乾燥し、約０．０５乃至１．０ミル、好まし
くは０．２乃至０．４ミルの皮膜厚さとなる。
下塗塗料は表面塗料の塗布前に４５０Ｆ以下のピーク金
属温度に焼付けしてもよい。経済的な理由からフラッシ
ュ乾燥だけを行い下塗シ層の焼付は工程を除くのが好ま
しい。
好ましい塗布方法は下塗塗料をスプレー塗布し、続いて
オープンベーキング又は赤外線加熱サイクルで硬化する
前に表面塗料全スプレー塗布する。この方法は重ね塗り
方法として知られている。この方法によると下塗塗料の
フルオロカーボンとその他の成分が表面塗料のそれらと
融合して金属その他の基体上に強靭で均一な保護膜が形
成される。この積層塗布物の一般的な硬化温度は約３５
０乃至４８０°Ｆである。焼付は時間（分）は一般にラ
イン速度及び焼付は温度によって変わる。実施例に示す
ように満足すべき被覆は４５０°Ｆで１５分間の焼付け
で得られる。熱可塑性アクリル樹脂を単独で用いる場合
には得られた焼付は被膜はＭＥＫ摩擦試験によって立証
されるように耐溶剤性が低下している。
耐溶剤性が必要な場合には熱硬化性アクリル樹脂を使用
することがわかるであろう。架橋剤、即ちメラミン、グ
リコルリル等とともにヒドロキシル、カルがキシル及び
（又は）アミド官能基を有するアクリル単量体を使用す
ると硬化皮膜の耐溶剤性が増大するであろう。このよう
な熱硬化性組成物の場合皮膜調整成分の他に架橋剤及び
硬化触媒がしばしか必要となる。樹脂の活性水素部分と
反応して硬化を行う種々の架橋剤が知られている。これ
らにはグリコルリル、ヘキサブトキシメチルメラミン（
ｃｙｍｅｌ　１１５６）の如きメラミン及びその他のグ
アナミン及びぺうグアナミンがある。
生成した硬化皮膜は分離したフルオロカーボン重合体粒
子を実質的に含まず、金属基体上ですぐれた塗布性、耐
久性、密着性、耐蝕性及びその他の望ましい皮膜性質を
有する。これらの有利な点を下記の実施例で更に説明す
る。特記なき限シ部及びパーセントはすべて重量基準で
あり、温度はすべて華氏であられす。
実施例１−４ 下記の成分を記載の順序で混合することによジフルオロ
カーボン樹脂、アクリル重合体及び流れ調整剤よりなる
溶液型下塗塗料組成物を調製した。
ジアセトンアルコール　　２８９．６　２８９．６　２
８９．６　　２８９．６二酸化チタン　　　１０８．６
　１０８．６　１０８．６　１０８．６硫酸バリウム　
　　１８１．０　１８１．０　１８１．０　１８１．０
クロム酸ストロンチウム　　　３６．２　　３６．２　
　３６．２　　３６．２キシレン　　　　　　７２，４
　２４，２　３５．１　　−ポリ弗化ビニリデン２１０
８．６　１０８゜６　１０８．６　１０８．６流れ調整
剤 ウレタン（６６％）５　　　　”　　　　−１０９，７
−上記の組成物２部を１容量部のキシレンと混合し、ク
ロム酸塩で前処理した４“×１２“のアルミニラムノや
ネル上にスプレー塗布した。このパネルを室温で７分間
蒸発処理し、次にこの上に７０％のＫｙｎａｒ　５００
及び３０％のアクリル樹脂を含有するフルオロカーボン
表面塗料をスプレー塗布した。このパネルを１０分間蒸
発処理し、次に４５０°Ｆで１５分間焼付は処理した。
厚さ０．２乃至０．４　ミルの下塗乾燥皮膜と厚手は生
じなかったが、流れ調整剤を含まガい実施例４と比較し
て実施例２及び３ではわずかに生じた。
第　　１　　衣 更にこの塗布パネルを密着性、耐湿性、及び耐塩水性に
ついて評価した。実施例１−４は次のような結果となっ
た＝（１）クロスハツチした部分上にテープを貼って試
験したところ基体及び下塗塗膜のいずれに対する密着性
の低下も見られなかった。（２）　１４０°Ｆの凝縮湿
分に２４０時間さらしたがふくれも密着性の減少も生じ
なかった。（３）５％の塩水スプレーに３０００時間さ
らしたところ縁端部のクリープはｌ／１６インチ以下で
あり、÷８のふくれがわづか生じただけであった。一方
、下塗シのないノ４ネル（表面塗シのみの７４ネル）の
腐蝕性ヲ調べたところ縁端部°　　及びスクライプ（５
ｃｒｉｂｅ　）における１／２イノチのクリープととも
に大きな腐蝕が生じた。ヒドロキシル、カルがキシル及
び（又は）アミド官能基含有するアクリル重合体を使用
すれば耐蝕性は更に改良されるであろう。
実施例５−７ 下記成分を混合することによりフルオロカーデン樹脂、
アクリル重合体及びベンゾグアナミンよりなる溶液型下
塗塗料を調製した。
キシレン　　　　　　　−３４，３１０２，９二酸化チ
タン　　　　１０２．９　１０２，９　１０２．９硫酸
バリウム　　　　　　１７１．５　１７１．５　１７１
．５ジエチルグリコールモノ　　　６８．６　　６８，
６　　６８．６エチルエーテルアセテート ポリ弗化ビニリデン’　　　　　　−３４，３１０２，
９ベンゾグアナミン”　　　　６８．６　６８，６　６
８．６１て 実施例５−７の塗料を実施例１−４と同様上う して塗布した。この塗布パネルｆ、ＡＳＴＭ　Ｇ−１−
８１に記載の装置及び方法を用いて人工的に屋外暴露処
理した。種々の長さの暴露処理において衣面塗皮膜の下
塗皮膜に対する密着性が低下し皮膜の密着性に相違がみ
られた。第２表は密着性減少が生じた暴露時間を示す。
耐溶剤性（ＭＥＫ摩擦テスト５以下）が低下したことは
流れ調整剤が架橋を行う働きを実質的に果たしていない
ことを示す。表かられかるように実施例１第　　２　　
表

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）樹脂固形分基準で、 （ａ）１０％乃至５０％のフルオロカーボン樹脂、（ｂ
    ）２０％乃至８９％のアクリル樹脂、及び（ｃ）１％乃
    至３０％の流れ調整剤 より成り、前記調整剤はベンゾグアナミン樹脂、ブロッ
    クドイソシアネート及び重合体ウレタンより成る群から
    選ばれたものであり、（ａ）−（ｂ）＋（ｃ）の合計は
    １００％である建物の外部基体に塗布するための溶液型
    組成物。 （２）フルオロカーボン樹脂がポリ弗化ビニリデンであ
    り、アクリル樹脂が熱可塑性アクリル重合体又は共重合
    体であり、流れ調整剤が部分アルキル化ベンゾイルアナ
    ミンである特許請求の範囲第（１）項の組成物。 （３）アクリル樹脂が熱硬化性アクリル重合体又は共重
    合体であり、かつ前記流れ調整剤以外に任意に架橋剤を
    含有する特許請求の範囲第（１）項の組成物。 （４）（ａ）樹脂固形分基準で、 （１）１０％乃至５０％のフルオロカーボン樹脂、 （２）２０％乃至８９％のアクリル樹脂及び（３）１％
    乃至３０％の流れ調整剤 より成り；前記調整剤はベンゾグアナミン 樹脂、ブロックドイソシアネート及び重合 体ウレタンより成る群から選ばれ、（１）＋（２）（３
    ）の合計は１００％である有機溶剤含有下塗塗料を洗浄
    済み金属基体上に塗布し、 （ｂ）焼き付けることなく有機溶剤の実質的部分を蒸発
    分離せしめ、 （ｃ）フルオロカーボン含有表面塗料を塗布し、（ｄ）
    下塗塗料及び表面塗料が硬化して基体上に均一な保護皮
    膜を形成するに十分な約 ３５０°Ｆ乃至４８０°Ｆの温度で上記の塗布物をフラ
    ッシング及び焼付ける工程よりな る金属基体上に耐チョーキング性、耐摩耗 性かつ耐蝕性の被覆を形成する方法。 （５）下塗塗料が熱可塑性アクリル重合体とともにポリ
    弗化ビニリデンを含有し、流れ調整剤が部分的にアルキ
    ル化したベンゾグアナミンである特許請求の範囲第（４
    ）項の方法。 （６）下塗塗料中のアクリル樹脂が反応性ヒドロキシル
    又はカルボキシル官能基を有する熱硬化性アクリル重合
    体であり、かつ下塗塗料が更に前記官能基と反応して塗
    布物を硬化する架橋剤を含有する特許請求の範囲第（４
    ）項の方法。 （７）特許請求の範囲第（１）項の組成物で被覆された
    金属基体。 （８）特許請求の範囲第（４）項の方法で被覆された金
    属基体。 （９）樹脂１００部に対しクロム酸ストロンチウム、ク
    ロム酸鉛及びクロム酸亜鉛よりなる群から選んだクロム
    酸塩顔料を３乃至３０部含有する特許請求の範囲第（１
    ）項の組成物。 （１０）下塗塗料が樹脂１００部に対しクロム酸ストロ
    ンチウム、クロム酸鉛及びクロム酸亜鉛よりなる群から
    選んだクロム酸塩顔料を３乃至３０部含有する特許請求
    の範囲第（４）項の方法。
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