JP2007270014A - Resin particle for chipping-resistant coating composition, chipping-resistant coating composition, chipping-resistant coating and coated article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子、耐チッピング塗料組成物、耐チッピング塗膜及び塗装物品に係り、更に詳細には、例えば自動車のボディやバンパー、サイドスポイラーなどに好適に用いられ、耐チッピング性能を向上させ得る耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子、これを含有する耐チッピング塗料組成物及び耐チッピング塗膜、並びに耐チッピング塗膜を備えた塗装物品に関する。 The present invention relates to a resin particle for a chipping-resistant coating composition, a chipping-resistant coating composition, a chipping-resistant coating film, and a coated article, and more specifically, for example, suitably used for an automobile body, a bumper, a side spoiler, and the like. The present invention relates to a resin particle for a chipping-resistant coating composition capable of improving the chipping-resistant performance, a chipping-resistant coating composition and a chipping-resistant coating film containing the resin particle, and a coated article including the chipping-resistant coating film.
従来から、自動車においては、走行中にはねあげられた砕石によって、その塗膜が衝撃破損を受け、塗膜の剥離が生じ、外観の低下や錆の発生が起こることが知られている。
したがって、自動車の塗膜は、耐衝撃性能の高い、即ちいわゆる耐チッピング性能に優れた塗膜であることが要求され、そのような塗膜を形成し得る塗料が要求されている。
Conventionally, in automobiles, it has been known that a crushed stone that is thrown up during traveling is subjected to impact damage, peeling of the coating film occurs, and appearance is deteriorated or rust is generated.
Therefore, automobile coatings are required to have high impact resistance, that is, so-called chipping resistance, and paints that can form such coatings are required.
通常、自動車の塗膜は、前処理皮膜、電着塗膜、中塗り塗膜及び上塗り塗膜などの複数層から成る塗膜であり、上述したようなチッピングによる塗膜の剥離防止は、中塗り塗膜を形成する際に、又は中塗り塗膜と上塗り塗膜との間に塗膜を形成する際に耐チッピング塗料を塗布することなどによって試みられている。 Usually, automobile coatings are coatings consisting of multiple layers such as pretreatment coatings, electrodeposition coatings, intermediate coatings, and top coatings. Attempts have been made, for example, by applying a chipping resistant coating when forming a coating film or when forming a coating film between an intermediate coating film and a top coating film.
塗膜の耐チッピング性能は、比較的軟質な塗膜であって、顔料や充填剤を多く含有し、厚く形成されている塗膜ほど優れる傾向がみられる。
そのため、従来より、耐チッピング塗料として、ポリエステル樹脂とメラミン樹脂、又はポリエステル樹脂とブロックイソシアネート化合物を主成分とし、無機顔料を分散させた塗料が使用されてきた（特許文献１参照。）。
The anti-chipping performance of the coating film is a relatively soft coating film that contains a large amount of pigments and fillers, and a thicker coating film tends to be superior.
Therefore, conventionally, as a chipping-resistant paint, a paint mainly composed of a polyester resin and a melamine resin, or a polyester resin and a blocked isocyanate compound and dispersed with an inorganic pigment has been used (see Patent Document 1).
また、熱膨張性微粒子を用いることによって、耐チッピング性能を向上させる方法が提案されている（特許文献２及び３参照。）。
しかしながら、特許文献１に記載の塗料のように、塗膜を構成する樹脂自体を軟質にすると、形成された塗膜において割れ等が発生し易く、耐久性が低下する要因となる。また、顔料や充填剤の含有量を増量させると、塗料の安定性が低下する要因となる。
また、特許文献２及び３に記載の方法のように、熱膨張性微粒子を使用すると、塗膜を加熱する工程が必須となり、また加熱条件によっては効果が減少するという問題点がある。また、塗膜内部に不要な応力を発生させ、割れ等の要因となり得るという問題点もある。
However, if the resin itself constituting the coating film is made soft like the paint described in Patent Document 1, cracks and the like are likely to occur in the formed coating film, leading to a decrease in durability. Further, when the content of the pigment or filler is increased, the stability of the paint is lowered.
In addition, when thermally expandable fine particles are used as in the methods described in Patent Documents 2 and 3, there is a problem that a step of heating the coating film is essential, and the effect is reduced depending on heating conditions. There is also a problem that unnecessary stress is generated inside the coating film, which may cause cracks and the like.
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、例えば自動車のボディやバンパー、サイドスポイラーなどに好適に用いられ、耐チッピング性能を向上させ得る耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子、これを含有する耐チッピング塗料組成物及び耐チッピング塗膜、並びに耐チッピング塗膜を備えた塗装物品を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and the object of the present invention is to be suitably used for, for example, automobile bodies, bumpers, side spoilers, etc., and to improve chipping resistance. An object of the present invention is to provide a resin particle for a chipping-resistant coating composition to be obtained, a chipping-resistant coating composition and a chipping-resistant coating film containing the resin particle, and a coated article provided with the chipping-resistant coating film.
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、所定の特性を有する樹脂粒子を作製し、これを含有する塗料を用いることなどにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the above object can be achieved by preparing resin particles having predetermined characteristics and using a paint containing the resin particle. The invention has been completed.
即ち、本発明の耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子は、ヤング率が１００〜２０００Ｎ／ｍｍ２であり、且つ伸び率が２０〜２００％であり、且つ破断強度が１５〜７０Ｎ／ｍｍ２であることを特徴とする。 That chipping paint composition for resin particles of the present invention, the Young's modulus is 100~2000N / mm 2, and elongation is 20 to 200% and breaking strength is 15~70N / mm 2 It is characterized by that.
また、本発明の耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子の好適形態は、当該樹脂粒子のガラス転移温度が−３０〜７０℃であることを特徴とする。 Moreover, the suitable form of the resin particle for chipping-resistant coating compositions of this invention is characterized by the glass transition temperature of the said resin particle being -30-70 degreeC.
更に、本発明の耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子の他の好適形態は、当該樹脂粒子の平均粒径が１〜２５μｍであることを特徴とする。 Furthermore, another preferred embodiment of the resin particles for chipping-resistant coating composition of the present invention is characterized in that the resin particles have an average particle diameter of 1 to 25 μm.
また、本発明の耐チッピング塗料組成物は、上記本発明の耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子を含有することを特徴とする。 Moreover, the chipping resistant coating composition of the present invention is characterized by containing the resin particles for the chipping resistant coating composition of the present invention.
更に、本発明の耐チッピング塗料組成物の好適形態は、上記本発明の耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子の含有量が、塗膜形成成分全量を基準として、１〜４０％であることを特徴とする。 Furthermore, a preferred embodiment of the chipping-resistant coating composition of the present invention is characterized in that the content of the resin particles for the chipping-resistant coating composition of the present invention is 1 to 40% based on the total amount of coating film forming components. And
また、本発明の耐チッピング塗膜は、上記本発明の耐チッピング塗料組成物を固化して成ることを特徴とする。 The chipping-resistant coating film of the present invention is characterized by solidifying the chipping-resistant coating composition of the present invention.
更に、本発明の耐チッピング塗膜の好適形態は、当該塗膜のヤング率が２００〜２５００Ｎ／ｍｍ２であり、且つ伸び率が３〜８０％であり、且つ破断強度が１０〜７０Ｎ／ｍｍ２であることを特徴とする。 Furthermore, the suitable form of the chipping-resistant coating film of the present invention is that the Young's modulus of the coating film is 200 to 2500 N / mm 2 , the elongation is 3 to 80%, and the breaking strength is 10 to 70 N / mm. 2 is a feature.
更にまた、本発明の耐チッピング塗膜の他の好適形態は、当該塗膜のガラス転移温度が５０〜１００℃であることを特徴とする。 Furthermore, another preferred embodiment of the chipping-resistant coating film of the present invention is characterized in that the coating film has a glass transition temperature of 50 to 100 ° C.
また、本発明の塗装物品は、上記本発明の耐チッピング塗膜を備えたことを特徴とする。 The coated article of the present invention is characterized by comprising the above-described chipping-resistant coating film of the present invention.
本発明によれば、所定の特性を有する樹脂粒子を作製し、これを含有する塗料を用いることなどとしたため、例えば自動車のボディやバンパー、サイドスポイラーなどに好適に用いられ、耐チッピング性能を向上させ得る耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子、これを含有する耐チッピング塗料組成物及び耐チッピング塗膜、並びに耐チッピング塗膜を備えた塗装物品を提供することができる。 According to the present invention, since resin particles having predetermined characteristics are prepared and a paint containing the resin particles is used, the resin particles are suitably used for, for example, an automobile body, a bumper, a side spoiler, and the like to improve chipping resistance. It is possible to provide a resin particle for a chipping-resistant coating composition, a chipping-resistant coating composition and a chipping-resistant coating film containing the resin particle, and a coated article provided with the chipping-resistant coating film.
以下、本発明の耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子について詳細に説明する。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、含有量などについての「％」は、特記しない限り質量百分率を表すものとする。
上述の如く、本発明の耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子は、ヤング率が１００〜２０００Ｎ／ｍｍ２であり、且つ伸び率が２０〜２００％であり、且つ破断強度が１５〜７０Ｎ／ｍｍ２であるものである。
このような構成とすることにより、これを含有する耐チッピング塗料組成物を用いて作製される耐チッピング塗膜及びこれを備えた塗装物品について、耐チッピング性能を向上させることができる。
Hereinafter, the resin particles for chipping-resistant coating composition of the present invention will be described in detail. In the present specification and claims, “%” for the content and the like represents a mass percentage unless otherwise specified.
As described above, the resin particles for a chipping-resistant coating composition of the present invention have a Young's modulus of 100 to 2000 N / mm 2 , an elongation of 20 to 200%, and a breaking strength of 15 to 70 N / mm 2. It is what is.
By setting it as such a structure, chipping-proof performance can be improved about the chipping-resistant coating film produced using the chipping-resistant coating composition containing this, and the coating article provided with the same.
例えば、樹脂粒子について、そのヤング率、伸び率及び破断強度という特性値のうち、少なくとも１つの特性値が、ヤング率が１００Ｎ／ｍｍ２未満、伸び率が２００％超又は破断強度が１５Ｎ／ｍｍ２未満という範囲に含まれる場合には、十分な耐チッピング性能が得られない。これは、樹脂粒子の弾性が低下することによって衝撃吸収性が低下するためと考えられる。
一方で、樹脂粒子について、そのヤング率、伸び率及び破断強度という特性値のうち、少なくとも１つの特性値が、ヤング率が２０００Ｎ／ｍｍ２超、伸び率が２０％未満又は破断強度が７０Ｎ／ｍｍ２超という範囲に含まれる場合にも、十分な耐チッピング性能が得られない。これは、樹脂粒子の柔軟性が低下することによって衝撃吸収性が低下するためと考えられる。
耐チッピング性能の向上という観点からは、ヤング率については、５００〜１５００Ｎ／ｍｍ２であることが好ましい。また、伸び率については、５０〜１５０％であることが好ましい。更に、破断強度については、３０〜５０Ｎ／ｍｍ２であることが好ましい。
For example, with respect to resin particles, at least one characteristic value among the characteristic values of Young's modulus, elongation, and breaking strength has Young's modulus of less than 100 N / mm 2 , elongation of more than 200%, or breaking strength of 15 N / mm. If it falls within the range of less than 2 , sufficient chipping resistance cannot be obtained. This is presumably because the impact absorbability decreases due to a decrease in the elasticity of the resin particles.
On the other hand, among the resin particles, at least one characteristic value among the characteristic values of Young's modulus, elongation rate, and breaking strength has Young's modulus of more than 2000 N / mm 2 , elongation rate of less than 20%, or breaking strength of 70 N / Even in the range of more than mm 2 , sufficient chipping resistance cannot be obtained. This is presumably because the impact absorbability decreases due to the decrease in flexibility of the resin particles.
From the viewpoint of improving chipping resistance, the Young's modulus is preferably 500 to 1500 N / mm 2 . Further, the elongation is preferably 50 to 150%. Furthermore, the breaking strength is preferably 30 to 50 N / mm 2 .
また、本発明においては、樹脂粒子のガラス転移温度が−３０〜７０℃であることが好ましい。
ガラス転移温度が−３０℃未満であると、耐チッピング性能向上効果が小さいものとなることがある。これは、樹脂粒子の弾性が低下することによって衝撃吸収性が低下するためと考えられる。
一方、ガラス転移温度が７０℃を超える場合にも、耐チッピング性能向上効果が小さいものとなることがある。これは、樹脂粒子の柔軟性が低下することによって衝撃吸収性が低下するためと考えられる。
耐チッピング性能の向上という観点からは、ガラス転移温度は、−３０〜５０℃であることがより好ましい。
Moreover, in this invention, it is preferable that the glass transition temperature of a resin particle is -30-70 degreeC.
When the glass transition temperature is less than −30 ° C., the effect of improving chipping resistance may be small. This is presumably because the impact absorbability decreases due to a decrease in the elasticity of the resin particles.
On the other hand, even when the glass transition temperature exceeds 70 ° C., the effect of improving chipping resistance may be small. This is presumably because the impact absorbability decreases due to the decrease in flexibility of the resin particles.
From the viewpoint of improving chipping resistance, the glass transition temperature is more preferably -30 to 50 ° C.
更に、本発明においては、樹脂粒子の平均粒径が１〜２５μｍであることが好ましく、更に好ましくは１０〜２５μｍであり、最も好ましくは１５〜２５μｍである。
平均粒径が１μｍ未満であると、粒子による衝撃吸収能が低下するためか耐チッピング性能向上効果が小さいものとなることがある。また、平均粒径が２５μｍを超えると、塗膜を形成した際に例えば外観の指標となる平滑性が低下することがある。
Furthermore, in this invention, it is preferable that the average particle diameter of a resin particle is 1-25 micrometers, More preferably, it is 10-25 micrometers, Most preferably, it is 15-25 micrometers.
If the average particle size is less than 1 μm, the impact absorbing ability by the particles may be reduced, or the effect of improving chipping resistance may be small. On the other hand, if the average particle diameter exceeds 25 μm, the smoothness that is an index of appearance may be lowered when a coating film is formed.
更にまた、本発明においては、当該樹脂粒子の構成成分は、上述の如き特性値を示すと共に、これを含有する耐チッピング塗料組成物を用いて耐チッピング塗膜やこれを備えた塗装物品を作製したときに、塗膜や塗装物品として所望する性能を示すものであれば、特に限定されるものではなく、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂又はポリスチレン樹脂、及びこれらの任意の組合わせに係る樹脂（例えば、共重合体や混合物など）から成る粒子を用いることができ、ポリウレタン樹脂粒子を用いることが望ましい。 Furthermore, in the present invention, the constituent components of the resin particles exhibit the characteristic values as described above, and a chipping-resistant coating film and a coated article including the same are produced using a chipping-resistant coating composition containing the resin particle. Is not particularly limited as long as it exhibits the desired performance as a coating film or a coated article, polyurethane resin, acrylic resin or polystyrene resin, and resins according to any combination thereof (for example, Particles made of a copolymer, a mixture, etc.) can be used, and it is desirable to use polyurethane resin particles.
次に、上述した耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子の製造方法の一例につき説明する。
上記耐チッピング塗料組成物用ポリウレタン樹脂粒子は、連続相（蒸留水、グリセリン、ポリビニルアルコール（０．１８５％））に、分散相（ヘキサメチレンジイソシアネート５ｇ、ヒマシ油系ポリオール５ｇ）を投入して、Ｏ／Ｗ分散系を調整後、常温で４８時間、更に６０℃で８時間、界面重合させることにより製造される。
Next, an example of a method for producing the above-described resin particles for a chipping-resistant coating composition will be described.
The polyurethane resin particles for chipping-resistant coating composition are charged with a dispersed phase (5 g of hexamethylene diisocyanate, 5 g of castor oil-based polyol) in a continuous phase (distilled water, glycerin, polyvinyl alcohol (0.185%)), After adjusting the O / W dispersion, it is produced by interfacial polymerization at room temperature for 48 hours and further at 60 ° C. for 8 hours.
次に、本発明の耐チッピング塗料組成物について詳細に説明する。
上述の如く、本発明の耐チッピング塗料組成物は、上記本発明の耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子を含有するものである。
このような構成とすることにより、これを用いて作製される耐チッピング塗膜及びこれを備えた塗装物品について、耐チッピング性能を向上させることができる。
Next, the chipping resistant coating composition of the present invention will be described in detail.
As described above, the chipping-resistant coating composition of the present invention contains the resin particles for the chipping-resistant coating composition of the present invention.
By setting it as such a structure, chipping-proof performance can be improved about the chipping-resistant coating film produced using this, and the coating article provided with the same.
ここで、上述したように耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子は、ヤング率が１００〜２０００Ｎ／ｍｍ２であり、且つ伸び率が２０〜２００％であり、且つ破断強度が１５〜７０Ｎ／ｍｍ２であることを要する。
また、かかる特性値、更には当該樹脂粒子のガラス転移温度や平均粒径、構成成分については上述したように適宜調整することができる。
Here, as described above, the resin particles for a chipping-resistant coating composition have a Young's modulus of 100 to 2000 N / mm 2 , an elongation of 20 to 200%, and a breaking strength of 15 to 70 N / mm 2. It is necessary to be.
Further, such characteristic values, and further the glass transition temperature, average particle diameter, and constituent components of the resin particles can be appropriately adjusted as described above.
また、本発明においては、耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子の含有量は、耐チッピング塗料組成物の塗膜形成成分全量を基準として、１〜４０％であることが好ましく、１０〜３０％であることがより好ましく、２０〜３０％であることが更に好ましい。
耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子の含有量が１％未満の場合には、樹脂粒子による衝撃吸収能が低下するためか耐チッピング性能向上効果が小さいものとなることがある。
また、耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子の含有量が４０％を超える場合には、塗膜を形成したときに塗膜界面における樹脂粒子の存在率が高くなり、塗膜の平滑性や付着性が低下することがある。
In the present invention, the content of the resin particles for the chipping-resistant coating composition is preferably 1 to 40%, preferably 10 to 30%, based on the total amount of the coating-film forming component of the chipping-resistant coating composition. More preferably, it is more preferably 20 to 30%.
When the content of the resin particles for a chipping-resistant coating composition is less than 1%, the effect of improving the chipping performance may be small because the impact absorbing ability of the resin particles is lowered.
In addition, when the content of the resin particles for chipping-resistant coating composition exceeds 40%, the presence rate of the resin particles at the coating film interface becomes high when the coating film is formed, and the smoothness and adhesion of the coating film are increased. May decrease.
上記耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子以外の塗膜形成成分としては、例えば塗料樹脂や硬化剤、顔料、増粘剤、表面調整剤、分散剤、紫外線吸収剤等の添加剤などを挙げることができる。 Examples of the coating film forming component other than the resin particles for the chipping resistant coating composition include additives such as a coating resin, a curing agent, a pigment, a thickener, a surface conditioner, a dispersant, and an ultraviolet absorber. it can.
上記塗料樹脂としては、例えばポリエステル樹脂やアクリル樹脂、アルキド樹脂などを挙げることができる。 Examples of the coating resin include polyester resin, acrylic resin, alkyd resin, and the like.
上記硬化剤としては、例えばメラミン樹脂やポリイソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物などを挙げることができる。 As said hardening | curing agent, a melamine resin, a polyisocyanate compound, a block isocyanate compound etc. can be mentioned, for example.
上記顔料としては、例えばアゾ系顔料、ペリレン系顔料などの有機系着色顔料やカーボンブラック、二酸化チタンなどの無機系着色顔料などを挙げることができる。 Examples of the pigment include organic color pigments such as azo pigments and perylene pigments, and inorganic color pigments such as carbon black and titanium dioxide.
更に、本発明においては、塗膜形成成分として、メラミン化合物やイソシアネート化合物を含有しているものを好適に用いることができる。
このようなメラミン化合物やイソシアネート化合物は、硬化剤として機能し、塗膜形成した際に、塗膜中にメラミン樹脂やポリイソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物等を形成し易い。
メラミン化合物は、よく使用される反応性の水酸基を有する塗料樹脂の水酸基と縮合反応して、塗膜を硬化させることができる。その際に、縮合水やアルコールが揮発する。
また、イソシアネート化合物は、有するイソシアネート基と、よく使用される反応性の水酸基を有する塗料樹脂の水酸基とが付加反応することによって、塗膜を硬化させることができる。その際には揮発する生成物がないため、平滑性などを向上させ易いという利点がある。
Furthermore, in this invention, what contains a melamine compound and an isocyanate compound can be used suitably as a coating-film formation component.
Such a melamine compound or isocyanate compound functions as a curing agent, and when a coating film is formed, it is easy to form a melamine resin, a polyisocyanate compound, a blocked isocyanate compound, or the like in the coating film.
The melamine compound can cure the coating film by a condensation reaction with a hydroxyl group of a coating resin having a reactive hydroxyl group that is often used. At that time, condensed water and alcohol volatilize.
Moreover, an isocyanate compound can harden a coating film by the addition reaction of the isocyanate group which has and the hydroxyl group of the coating resin which has the reactive hydroxyl group used frequently. In that case, since there is no product which volatilizes, there exists an advantage that smoothness etc. are easy to improve.
また、本発明の耐チッピング塗料組成物は、その塗料の形態について特に限定されるものではなく、例えば水系塗料や溶剤系塗料、粉体塗料などとして用いることができる。
なお、各形態の塗料組成物を作製する際には、上述したような耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子以外の塗膜形成成分や必要に応じて添加される溶剤については、従来公知のものを適宜選択することができる。
上記溶剤の具体例としては、酢酸エチルや酢酸ブチル、酢酸イソブチルなどのようなエステル類、メチルエチルケトンやメチルイソブチルケトンなどのようなケトン類、ジエチルエーテルやジオキサンなどのようなエーテル類、トルエンやキシレン、ソルベッソなどのような炭化水素溶剤、又は疎水性の高い長鎖アルコール類などを用いることができる。
これらは２種以上を適宜混合してもよい。また、水やブチルセロソルブアセテートなどの水系溶剤が若干含まれていても、全体として有機溶剤とみなすことができればよい。
Further, the chipping-resistant coating composition of the present invention is not particularly limited with respect to the form of the coating, and can be used, for example, as a water-based paint, a solvent-based paint, a powder paint, or the like.
When preparing the coating composition of each form, the coating film forming components other than the resin particles for the chipping-resistant coating composition as described above and the solvent added as necessary may be those conventionally known. It can be selected appropriately.
Specific examples of the solvent include esters such as ethyl acetate, butyl acetate and isobutyl acetate, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ethers such as diethyl ether and dioxane, toluene and xylene, A hydrocarbon solvent such as Solvesso or a long-chain alcohol having high hydrophobicity can be used.
Two or more of these may be mixed as appropriate. Moreover, even if some aqueous solvents, such as water and a butyl cellosolve acetate, are contained, it should just be considered as an organic solvent as a whole.
更に、本発明の耐チッピング塗料組成物は、その塗料の用途について特に限定されるものではなく、例えば透明若しくは濁りクリヤー塗料、カラーベース塗料、エナメル塗料、下塗り塗料、又は艶有り若しくは艶消し塗料などとして用いることができる。
なお、各用途の塗料組成物を作製する際にも、上述したような耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子以外の塗膜形成成分については、従来公知のものを適宜選択することができる。
Further, the chipping-resistant coating composition of the present invention is not particularly limited with respect to the use of the coating, such as a clear or cloudy clear coating, a color base coating, an enamel coating, a primer coating, or a glossy or matte coating. Can be used.
In addition, also when producing the coating composition of each use, conventionally well-known thing can be suitably selected about coating-film formation components other than the resin particle for chipping-resistant coating compositions as mentioned above.
更にまた、本発明の耐チッピング塗料組成物は、その塗料のタイプについて特に限定されるものではなく、常温乾燥型塗料や硬化型塗料などとして用いることができる。
なお、各タイプの塗料組成物を作製する際にも、上述したような耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子以外の塗膜形成成分については、従来公知のものを適宜選択することができる。
Furthermore, the chipping-resistant paint composition of the present invention is not particularly limited with respect to the type of paint, and can be used as a room temperature dry paint or a curable paint.
In addition, when producing each type of coating composition, conventionally well-known thing can be suitably selected about coating-film formation components other than the resin particle for chipping-resistant coating compositions as mentioned above.
次に、本発明の耐チッピング塗膜について詳細に説明する。
上述の如く、本発明の耐チッピング塗膜は、上記本発明の耐チッピング塗料組成物を固化して成るものである。
このような構成とすることにより、塗膜自体やこれを有する塗装物品について、耐チッピング性能を向上させることができる。
Next, the chipping-resistant coating film of the present invention will be described in detail.
As described above, the chipping-resistant coating film of the present invention is obtained by solidifying the chipping-resistant coating composition of the present invention.
By setting it as such a structure, chipping-proof performance can be improved about coating-film itself and the coating article which has this.
ここで、上述したように耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子は、ヤング率が１００〜２０００Ｎ／ｍｍ２であり、且つ伸び率が２０〜２００％であり、且つ破断強度が１５〜７０Ｎ／ｍｍ２であることを要する。
また、かかる特性値、更には当該樹脂粒子のガラス転移温度や平均粒径、構成成分については上述したように適宜調整することができる。
更に、耐チッピング塗料組成物においては、所望する耐チッピング性能、更には上述した塗料の形態や用途、タイプに応じて、その塗膜形成成分中における耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子の含有量を、適宜調整することができる。
Here, as described above, the resin particles for a chipping-resistant coating composition have a Young's modulus of 100 to 2000 N / mm 2 , an elongation of 20 to 200%, and a breaking strength of 15 to 70 N / mm 2. It is necessary to be.
Further, such characteristic values, and further the glass transition temperature, average particle diameter, and constituent components of the resin particles can be appropriately adjusted as described above.
Further, in the chipping-resistant coating composition, the content of the resin particles for chipping-resistant coating composition in the coating film forming component is determined according to the desired chipping-resistant performance, and further according to the form, application, and type of the coating described above. Can be adjusted as appropriate.
また、本発明においては、耐チッピング塗膜のヤング率が２００〜２５００Ｎ／ｍｍ２であり、且つ伸び率が３〜８０％であり、且つ破断強度が１０〜７０Ｎ／ｍｍ２であることが好ましい。
例えば、耐チッピング塗膜について、そのヤング率、伸び率及び破断強度という特性値のうち、少なくとも１つの特性値が、ヤング率が２００Ｎ／ｍｍ２未満、伸び率が８０％超又は破断強度が１０Ｎ／ｍｍ２未満という範囲に含まれる場合には、耐チッピング性能向上効果が小さいものとなることがある。これは、塗膜の弾性が低下することによって衝撃吸収性が低下するためと考えられる。
一方で、耐チッピング塗膜について、そのヤング率、伸び率及び破断強度という特性値のうち、少なくとも１つの特性値が、ヤング率が２５００Ｎ／ｍｍ２超、伸び率が３％未満又は破断強度が７０Ｎ／ｍｍ２超という範囲に含まれる場合にも、耐チッピング性能向上効果が小さいものとなることがある。これは、塗膜の柔軟性が低下することによって衝撃吸収性が低下するためと考えられる。
耐チッピング性能の向上という観点からは、ヤング率については、１０００〜２０００Ｎ／ｍｍ２であることが好ましい。また、伸び率については、５０〜８０％であることが好ましい。更に、破断強度については、３０〜７０Ｎ／ｍｍ２であることが好ましい。
In the present invention, the Young's modulus of the chipping coating is that 200~2500N / mm 2, a and elongation from 3 to 80%, and breaking strength is preferably 10~70N / mm 2 .
For example, for a chipping-resistant coating film, at least one of the characteristic values of Young's modulus, elongation, and breaking strength has a Young's modulus of less than 200 N / mm 2 , an elongation of more than 80%, or a breaking strength of 10 N. When included in the range of less than / mm 2 , the chipping resistance improvement effect may be small. This is presumably because the impact absorbability decreases due to a decrease in the elasticity of the coating film.
On the other hand, for the chipping-resistant coating film, at least one characteristic value among the characteristic values of Young's modulus, elongation, and breaking strength is Young's modulus exceeding 2500 N / mm 2 , elongation is less than 3%, or breaking strength is Even when it is included in the range of more than 70 N / mm 2 , the chipping resistance improvement effect may be small. This is presumably because the impact absorbability decreases due to a decrease in the flexibility of the coating film.
From the viewpoint of improving chipping resistance, the Young's modulus is preferably 1000 to 2000 N / mm 2 . Further, the elongation is preferably 50 to 80%. Furthermore, the breaking strength is preferably 30 to 70 N / mm 2 .
更に、本発明においては、耐チッピング塗膜のガラス転移温度が５０〜１００℃であることが好ましく、６０〜９０℃であることがより好ましく、７０〜９０℃であることが更に好ましい。
耐チッピング塗膜のガラス転移温度が５０℃未満の場合には、耐チッピング性能向上効果が小さいものとなることがある。これは、塗膜の弾性が低下することによって衝撃吸収性が低下するためと考えられる。
一方、ガラス転移温度が１００℃を超える場合にも、耐チッピング性能向上効果が小さいものとなることがある。これは、塗膜の柔軟性が低下することによって衝撃吸収性が低下するためと考えられる。
Furthermore, in this invention, it is preferable that the glass transition temperature of a chipping-resistant coating film is 50-100 degreeC, It is more preferable that it is 60-90 degreeC, It is still more preferable that it is 70-90 degreeC.
When the glass transition temperature of the chipping-resistant coating film is less than 50 ° C., the chipping resistance improvement effect may be small. This is presumably because the impact absorbability decreases due to a decrease in the elasticity of the coating film.
On the other hand, even when the glass transition temperature exceeds 100 ° C., the chipping resistance improvement effect may be small. This is presumably because the impact absorbability decreases due to a decrease in the flexibility of the coating film.
また、塗膜構成は、単層構造であっても複数層から成る積層構造であってもよく、上述した耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子が含まれていればよい。なお、外観を向上させる観点からは、耐チッピング塗膜層は表層以外の層に適用することが望ましい。 In addition, the coating film structure may be a single layer structure or a laminated structure composed of a plurality of layers, as long as the above-described resin particles for a chipping-resistant coating composition are included. In addition, it is desirable to apply a chipping-resistant coating film layer to layers other than the surface layer from the viewpoint of improving the appearance.
ここで、本発明の耐チッピング塗膜の塗膜構成の一例について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の耐チッピング塗膜の一実施形態を示す概略断面図である。同図に示すように、図示しない被塗物の表面に、下塗り塗膜層１０、カラーベース塗膜層２０及びクリヤー塗膜層３０から成る積層構造（３層）の塗膜が形成されている。
そして、下塗り塗膜層３０には耐チッピング塗料組成物用ポリウレタン樹脂粒子（図示せず。）が含まれており、耐チッピング塗膜として機能する。また、これを有する塗膜全体も耐チッピング性能が向上する。
Here, an example of the coating film configuration of the chipping-resistant coating film of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the chipping-resistant coating film of the present invention. As shown in the figure, a coating film having a laminated structure (three layers) composed of an
The
次に、上述した耐チッピング塗膜の製造方法の一例について説明する。
上記耐チッピング塗膜は、上記耐チッピング塗料組成物を固化して成るものである。
溶剤系塗料の耐チッピング塗料組成物は、上記耐チッピング塗料組成物用樹脂粒子と塗料樹脂、硬化剤、顔料、溶媒などを混合して得られる。
Next, an example of a method for producing the above-described chipping-resistant coating film will be described.
The chipping-resistant coating film is formed by solidifying the chipping-resistant coating composition.
The solvent-resistant chipping-resistant coating composition is obtained by mixing the resin particles for the chipping-resistant coating composition with a coating resin, a curing agent, a pigment, a solvent, and the like.
上記得られた溶剤系塗料の耐チッピング塗料組成物を被塗物にスプレー塗装し、焼付けて完成する。
このように固化して塗膜を形成する際には、上述した耐チッピング塗料組成物における塗料の形態や用途、タイプに応じて、従来公知の塗装方法を適宜選択することができ、特に塗装条件について狭い範囲に限られることなく、耐チッピング性能を向上させることができる。
The above-mentioned chipping-resistant coating composition of solvent-based coating is spray-coated on an object to be coated and baked to complete.
When forming a coating film by solidifying in this way, a conventionally known coating method can be appropriately selected according to the form, use, and type of the coating in the above-described chipping-resistant coating composition, and in particular, coating conditions The chipping resistance can be improved without being limited to a narrow range.
次に、本発明の塗装物品について詳細に説明する。
上述の如く、本発明の塗装物品は、上記本発明の耐チッピング塗膜を備えたものである。
このような構成とすることにより、塗装物品について、耐チッピング性能を向上させることができる。
なお、塗膜が形成される被塗物としては、特に限定されるものではなく、例えばプラスチック、金属、ガラス、若しくはこれらの発泡体、又はこれらの成形品等を挙げることができる。
また、被塗物の表面に直接耐チッピング塗膜を形成してもよく、表面処理や下塗り塗装を施した被塗物に耐チッピング塗膜を形成してもよい。
Next, the coated article of the present invention will be described in detail.
As described above, the coated article of the present invention is provided with the chipping-resistant coating film of the present invention.
By setting it as such a structure, chipping-proof performance can be improved about a coated article.
In addition, it does not specifically limit as a to-be-coated object in which a coating film is formed, For example, a plastic, a metal, glass, or these foams, or these molded articles etc. can be mentioned.
Further, the chipping-resistant coating film may be directly formed on the surface of the object to be coated, or the chipping-resistant coating film may be formed on the object to be coated that has undergone surface treatment or undercoating.
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
（実施例１）
［耐チッピング塗料組成物の調製］
ヤング率が１００Ｎ／ｍｍ２、伸び率が２０％、破断強度が１０Ｎ／ｍｍ２であるポリウレタン樹脂粒子（ガラス転移温度：−３０℃、平均粒径：１μｍ）を用意し、トルエン中に１０％の含有量となるように分散させた。
下塗り塗料（日本油脂社製、グレー、商品名：ハイエピコ＃５６０）を撹拌させながら、これに上記トルエン中に分散させたポリウレタン樹脂粒子を塗膜形成成分を基準として含有量が１％となるように添加して、本例の耐チッピング塗料組成物を得た。
Example 1
[Preparation of chipping resistant coating composition]
Polyurethane resin particles (glass transition temperature: −30 ° C., average particle size: 1 μm) having a Young's modulus of 100 N / mm 2 , an elongation of 20%, and a breaking strength of 10 N / mm 2 are prepared, and 10% in toluene. It was made to disperse | distribute so that it might become content of.
While stirring an undercoat paint (Nippon Yushi Co., Ltd., gray, trade name: High Epico # 560), the polyurethane resin particles dispersed in toluene are added to the content so that the content becomes 1% based on the film-forming component. To obtain a chipping-resistant coating composition of this example.
なお、ポリウレタン樹脂粒子のヤング率、伸び率及び破断強度は、ポリウレタン樹脂粒子の原料である、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）とヒマシ油系ポリオールの混合物を８０μｍのフィルムアプリケータを用いて錫箔上に塗布し、常温で４８時間、更に６０℃にて８時間の重合後に剥離して得た遊離塗膜を用いて、株式会社島津製作所製のＡＧＳ−Ｈ ５０Ｎを用いて測定した。また、ガラス転移温度は、セイコーインスツルメンツ株式会社製のＤＭＳ６１００を用いて、上記遊離塗膜の粘弾性を測定し、主分数の損失正接のピーク温度から求めた。表１に樹脂粒子の仕様とその含有量を示す。 The Young's modulus, elongation, and breaking strength of the polyurethane resin particles were determined by applying a mixture of hexamethylene diisocyanate (HDI) and castor oil-based polyol, which are raw materials for polyurethane resin particles, onto a tin foil using an 80 μm film applicator. And it measured using AGS-H 50N made from Shimadzu Corporation using the free coating film obtained by peeling after superposition | polymerization for 48 hours at normal temperature, and also for 8 hours at 60 degreeC. The glass transition temperature was determined from the peak temperature of the loss tangent of the main fraction by measuring the viscoelasticity of the free coating film using a DMS6100 manufactured by Seiko Instruments Inc. Table 1 shows the specifications of the resin particles and their contents.
［塗膜の形成］
リン酸亜鉛処理したダル鋼板（厚み０．８ｍｍ、７０ｍｍ×１５０ｍｍ）に、カチオン電着塗料（日本ペイント株式会社製、商品名：パワートップＵ６００Ｍ）を乾燥膜厚が２０μｍとなるように電着塗装し、次いで１６０℃で３０分間焼き付けた。
次いで、上記得られた耐チッピング塗料を乾燥膜厚が３０μｍとなるように塗装し、１４０℃で３０分間焼き付けた。
次いで、メタリック塗色のカラーベース塗料（ＢＡＳＦ株式会社製、商品名：ベルコートＮｏ６０１０）を乾燥膜厚が１５μｍとなるように塗装し、ウエットオンウェットでクリヤー塗料（ＢＡＳＦ株式会社製、商品名：ベルコートＮｏ６２００）を乾燥膜厚が３０μｍとなるように塗装し、１４０℃で３０分間焼き付けて、本例の塗装物品を得た。
[Formation of coating film]
Electrodeposition coating of zinc phosphate-treated dull steel plate (thickness 0.8mm, 70mm x 150mm) with cationic electrodeposition paint (Nippon Paint Co., Ltd., trade name: Power Top U600M) to a dry film thickness of 20μm And then baked at 160 ° C. for 30 minutes.
Next, the above-obtained chipping resistant paint was applied so that the dry film thickness was 30 μm, and baked at 140 ° C. for 30 minutes.
Next, a metallic paint color base paint (BASF Corporation, trade name: Bell Coat No. 6010) is applied so that the dry film thickness is 15 μm, and a clear paint (BASF Corporation, trade name: Bell) is wet-on-wet. Coat No. 6200) was applied so that the dry film thickness was 30 μm, and baked at 140 ° C. for 30 minutes to obtain a coated article of this example.
なお、耐チッピング塗膜のヤング率、伸び率及び破断強度は、錫箔上に乾燥膜厚が３０μｍになるように塗装し、１４０℃で３０分間焼き付けた後に剥離して得た遊離塗膜を用いて、株式会社島津製作所製のＡＧＳ−Ｈ ５０Ｎを用いて測定した。また、ガラス転移温度は、セイコーインスツルメンツ株式会社製のＤＭＳ６１００を用いて、上記遊離塗膜の粘弾性を測定し、主分数の損失正接のピーク温度から求めた。また、表１に塗膜の仕様を併記する。 The Young's modulus, elongation, and breaking strength of the anti-chipping coating were applied to a tin foil so that the dry film thickness was 30 μm, baked at 140 ° C. for 30 minutes, and then peeled off. Then, measurement was performed using AGS-H 50N manufactured by Shimadzu Corporation. The glass transition temperature was determined from the peak temperature of the loss tangent of the main fraction by measuring the viscoelasticity of the free coating film using a DMS6100 manufactured by Seiko Instruments Inc. Table 1 also shows the specifications of the coating film.
（実施例２〜１１及び比較例１〜４）
表１に示すように、用いるポリウレタン樹脂粒子の仕様やその含有量を変えた以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、本例の耐チッピング塗料組成物を得、塗装物品を得た。
なお、比較例１及び２においては、樹脂粒子を添加しなかった。
(Examples 2-11 and Comparative Examples 1-4)
As shown in Table 1, the same operation as in Example 1 was repeated except that the specifications and content of the polyurethane resin particles to be used were changed to obtain a chipping-resistant coating composition of this example, and a coated article was obtained.
In Comparative Examples 1 and 2, no resin particles were added.
［耐チッピング性能評価］
グラベロ試験機（スガ試験機社製）を用い、−２０℃雰囲気下でショット材として６号砕石２５０ｇを使用し、４ｋｇｆ／ｃｍ２（約３９２ｋＰａ）のエア圧で塗装板に吹付け、傷付き程度を目視評価した。
得られた結果を表１に併記する。なお、表１中の耐チッピング性能において、「○」は殆ど傷がない、「△」は少し傷がある、「×」は目立つほど多くの傷がある、ことを示す。
また、完成後の塗膜外観の平滑性を目視評価した。得られた結果を表１に併記する。表１中の塗膜外観の平滑性において、「○」は優れている、「△」は中程度である、「×」は若干劣っている、ことを示す。
[Evaluation of chipping resistance]
Using a gravel tester (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.), using crushed No. 6 crushed stone 250g as a shot material in an atmosphere of -20 ° C, spraying it onto the coated plate with an air pressure of 4kgf / cm 2 (about 392kPa) The degree was visually evaluated.
The obtained results are also shown in Table 1. In the chipping resistance performance shown in Table 1, “◯” indicates that there are almost no scratches, “Δ” indicates that there are a few scratches, and “×” indicates that there are many scratches that stand out.
Moreover, the smoothness of the coating film appearance after completion was visually evaluated. The obtained results are also shown in Table 1. In the smoothness of the coating film appearance in Table 1, “◯” is excellent, “Δ” is medium, and “×” is slightly inferior.
表１より、本発明の範囲に含まれる実施例１〜１１は、本発明外の比較例１〜４よりも耐チッピング性能が優れていることが分かる。
また、塗装外観の平滑性は、ポリウレタン樹脂粒子の平均粒径が小さい方が優れることが分かる。なお、実施例１０は、塗装外観の平滑性について優れることをあまり要求されない部分においては、充分に使用できる。
現時点においては、耐チッピング性能及び塗装外観の平滑性の観点から実施例７が最も良好な結果をもたらすものと思われる。
From Table 1, it can be seen that Examples 1 to 11 included in the scope of the present invention have better chipping resistance than Comparative Examples 1 to 4 outside the present invention.
Moreover, it turns out that the one where the average particle diameter of a polyurethane resin particle is smaller is excellent in the smoothness of a coating external appearance. In addition, Example 10 can fully be used in the part which is not requested | required very much about the smoothness of a coating external appearance.
At the present time, Example 7 seems to give the best results from the viewpoint of chipping resistance and smoothness of the coating appearance.
１０ 下塗り塗膜層
２０ カラーベース塗膜層
３０ クリヤー塗膜層
10
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