JPH0472337A - プラスチックス基材用水性塗料組成物及び塗膜形成方法 - Google Patents
プラスチックス基材用水性塗料組成物及び塗膜形成方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
形成方法に関する。
クス特にポリプロピレン樹脂成型品が広(使用されてい
る。そしてポリプロピレン樹脂成型品に着色及び耐久性
を付与させる目的でその表面にプラスチックス用塗料組
成物が塗布されている。
ポリプロピレン樹脂に対して密着性がよくないので、密
着性を改善するために、ポリプロピレン樹脂に下塗り塗
料組成物を塗布することが行なわれている。
プロピレン等の変性ポリオレフィン系樹脂を有機溶剤に
溶解した溶液が使用されている。
よって変型した被塗装物に対してもワレ、ハガレ等の塗
膜欠陥を生じない程度に高分子量化されているので、こ
のものを塗装粘度まで希釈しようとすると多量の有機溶
剤が必要となるために該塗料組成物は従来の有機溶剤型
塗料組成物と比較して多量の有機溶剤を含有するものと
なり、塗装による有機溶剤の揮散に基づく安全衛生性、
環境汚染及び火災、爆発等の危険などの問題点がある。
塗膜との密着性が十分でないという問題点も残されてい
る。
リオキシテトラメチレングリコールをポリオール成分と
する水性ポリウレタン樹脂が特開昭59−113015
号公報に記載されている。
レン樹脂に対して密着性が悪いという問題点がある。
ての密着性に優れたill[iを形成することができる
水性塗料組成物及び該塗料組成物を用いる塗膜形成方法
を見出すべく鋭意研究を重ねてきた。その結果、オレフ
ィン系樹脂、ウレタン系樹脂及びエポキシ樹脂をビヒク
ル成分とする水性塗料組成物により上記目的が達成され
ることを見出し、ここに本発明を完成するに至った。
びエポキシ系樹脂をビヒクル成分とし、該ビヒクル成分
が水性化されてなることを特徴とするプラスチックス基
材用水性塗料組成物、並びに該塗料組成物をプラスチッ
クス基材に塗布し、乾燥させた後、上塗り塗料組成物を
塗布し、乾燥することを特徴とする塗膜形成方法に係る
。
ン系単量体及び/又はジエン系単量体を必須単量体成分
とする重合体である。具体的にはプロピレン−エチレン
共重合体、塩素化ポリプロピレン、EPDM (エチレ
ン−プロピレン−ジエン共重合体)、ポリブタジェン、
スチレン−ブタジェン共重合体、アクリロニトリル−ブ
タジェン共重合体など及びこれらのものとマレイン酸、
無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸などの酸基
含有重合性不飽和単量体とを重合させてなる酸基含有重
合体などが挙げられる。中でも塩素化ポリプロピレンと
(無水)マレイン酸とを重合させてなる酸基含有重合体
は、特に塩素化ポリプロピレン(好ましくは塩素化率2
0〜30重量%)成分がプロピレン系基材に対して優れ
た密着性を示し、そして(無水)マレイン酸成分が上塗
り塗膜に対して優れた密着性を示すとともに耐水性等に
優れているために付着劣化が少ないという利点をもつこ
とから、このものを使用することが望ましい。該(無水
)マレイン酸成分を使用する場合には、酸基含有重合体
を基準として通常的0.5〜10重量%、好ましくは約
1〜5重量%の範囲で使用できる。また本発明組成物で
使用するオレフィン系樹脂は、水分散性を向上させるな
どのため上記オレフィン系樹脂である共重合体にビニル
単量体をグラフト重合させてなるものであってもよい。
、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチ
ル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)
アクリル酸2−ヒドロキシエチルなどの(メタ)アクリ
ル酸エステル、スチレン、α−メチルスチレン、ビニル
トルエンなどの芳香族ビニル化合物、マレイン酸、無水
マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸などの酸基含有
重合性不飽和単量体などが挙げられる。上記ビニル単量
体は1種で、又は2種以上の混合物として使用すること
ができる。このビニル単量体の使用量は、得られるオレ
フィン系樹脂に対し、90重量%以下であることが好ま
しい。
50000、好ましくは約10000〜30000の範
囲のものを使用できる。該分子量が約3000より小さ
いと塗膜が粘着し易くなってホコリ、ゴミ等の異物が付
着し、最終的に形成される上塗り塗膜の外観が悪くなっ
たり、また耐水試験後のプラスチックス基材に対する密
着性が劣化するという欠点があるので好ましくない。
た塗膜が得られないという欠点があるので好ましくない
。
樹脂は、(1)1分子中に平均2個以上の活性水素を含
有する成分及び(2)ボリイソシアネート成分を反応さ
せて得られるウレタンポリマー、又は(1)成分及び(
2)成分をイソシアネート基過剰の条件下で反応させて
得られるイソシアネート基含有プレポリマーと鎖伸長剤
成分とを反応させて得られるウレタンポリマーである。
よい。
性水素(好ましくは水酸基が挙げられる)を含有するも
のであれば制限なしに使用できる。具体的には下記した
ものを挙げることができる。
プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール、■、2−ブチレングリコール、1.
3−ブチレングリコール、2.3−ブチレングリコール
、1.4−ブチレングリコール、1,5−ベンタンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、1.6−ヘキサングリ
コール、2.5−ヘキサンジオール、ジプロピレングリ
コール、2,2.4−トリメチル−1,3−ベンタンジ
オール、トリシクロデカンジメタツール、1.4−シク
ロヘキサンジメタツールなど。
オール化合物のアルキレンオキシド付加物、アルキレン
オキシド、環状エーテル(テトラヒドロフランなど)な
どを開環重合又は開環共重合(ブロックまたはランダム
)させて得られるもの、たとえばポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール−
プロピレングリコールの共重合体(ブロックまたはラン
ダム)であるグリコール、ポリテトラメチレングリコー
ル、ポリへキサメチレングリコール、ポリオクタメチレ
ングリコールなど。
ン酸[例えばアジピン酸、コハク酸、セバシン酸、グル
タル酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸など]とグリ
コール[例えばエチレングリコール、プロピレングリコ
ール、1.4−ブタンジオール、1.6−ヘキサンジオ
ール、1.8−オクタメチレンジオール、ネオペンチル
グリコール、ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン
、ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼン、アルキルジアル
カノールアミン、m−キシリレングリコール、1.4−
ビス(2−ヒドロキシエトキシフベンゼン、4.4′−
ビス(2−ヒドロキシエトキシ)−ジフェニルプロパン
など]とを水酸基過剰の条件で縮重合させて得られたも
の、たとえばエチレングリコール−アジピン酸縮重合物
、ブタンジオール−アジピン酸縮重合物、ヘキサメチレ
ングリコール−アジピン酸縮重合物、エチレングリコー
ル−プロピレングリコール−アジピン酸縮重合物、ビス
(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンとCy〜Caの直
鎖ジカルボン酸混合物との縮重合物(例えばK I N
G Industries Inc Co−、のに
−FLEX−148,同左−188)、またグリコール
を開始剤としてラクトンを開環重合させたポリラクトン
ジオール(例えばエチレングリコールを開始剤とするポ
リカプロラクトンジオール)など。
有ジオール(前記ポリエーテルジオール、ジエチレング
リコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリ
コールなど)またはこのものと他のグリコールとの混合
物を前記(無水)ジカルボン酸と縮重合するか、または
(無水)ジカルボン酸に加えてアルキレンオキシドを反
応させてなるもの、たとえばポリテトラメチレングリコ
ニル−アジピン酸縮重合物など。
Xは分子の繰り返し単位の数を示し、通常5〜50の整
数である) で示される化合物など。該化合物は、炭素原子数に以下
の飽和脂肪族ジオール(1,4−ブタンジオール、1.
5〜ベンタンジオール、1.6−へキサンジオール、ジ
エチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプ
ロピレングリコール、エチレングリコールとプロピレン
グリコールとの共縮重合グリコールなど)と置換カーボ
ネート(炭酸ジエチル、ジフェニルカーボネートなど)
とを水酸基が過剰となる条件下で反応させるエステル交
換法、前記飽和脂肪族ジオールとホスゲンを反応させる
か、または必要によりその後さらに飽和脂肪族ジオール
を反応させる方法などにより得られる。
しくは2種以上組合わせて使用できる。
しくは(1)〜(i言)に記載のもの、より好ましくは
(1)〜(iii)のうち数平均分子量が約5000以
下、更に好ましくは約1000〜3000の範囲のもの
があげられる。
中に平均2個以上の活性水素を含有する成分として前記
ジオールに加えて(Vi)1分子中に3個以上の水酸基
を含有する低分子量ポリオール(好ましくは数平均分子
量500以下)を少量併用してもよい。
て、たとえば該ウレタン系樹脂分子骨格に分岐性をもた
せ、ウレタン系樹脂に3次元構造を形成せしめることが
できるため、ポリウレタン粒子の水分散安定性を向上さ
せたり、形成塗膜の耐水性や耐化学薬品性を向上できる
という利点がある。
メチロールプロパン、トリメチロールエタン、グリセリ
ン、トリス−2−ヒドロキシエチルイソシアヌレート、
ペンタエリスリトール等が使用できる。該(Vi)低分
子量ポリオールは前記ジオール成分1モルに対して約0
.1モル以下の範囲で配合できる。配合量が約(L
1モルより多くなると水性化物の貯蔵安定性が悪(なっ
たり塗膜物性が悪(なったりするおそれがあるので好ま
しくない。
成分としては、1分子中に平均2個以上のイソシアネー
ト基を含有する脂肪族、脂環族又は芳香族の化合物が使
用できる。具体的には脂肪族ジイソシアネート化合物と
して、炭素数1〜12の脂肪族ジイソシアネート、たと
えばヘキサメチレンジイソシアネート、2,2.4−ト
リメチルヘキサンジイソシアネート、リジンジイソシア
ネートなど;脂環式ジイソシアネート化合物として、炭
素数4〜18の脂環式ジイソシアネート、たとえば1.
4−シクロヘキサンジイソシアネート、■−イソシアナ
トー3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチル
シクロヘキサン(イソホロンジイソシアネート)、4.
4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、メチ
ルシクロヘキシレンジイソシアネート、イソプロピリデ
ンジシクロへキシル−4,4′−ジイソシアネートなど
:芳香族ジイソシアネートとして、トリレンジイソシア
ネート、4.4′−ジフェニルメタンジイソシアネート
、キシリレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソ
シアネートなど;イソシアネート基を3個以上有するポ
リイソシアネート化合物としては、トリフェニルメタン
−4,4′、4=−トリイソシアネート、■、3゜5−
トリイソシアネートベンゼン、2,4.6−トリイソシ
アネートトルエン、4,4′−ジメチルジフェニルメタ
ン−2,2′、5.5′−テトライソシアネートなどが
あげられ、さらに上記ジイソシアネートのビューレット
タイプ付加物、イソシアヌル環タイプ付加物および変性
物(カーポジイミド、ウレトジオン、ウレトイミン含有
変性物など)が挙げられる。これらのポリイソシアネー
トは単独で5又は2種以上混合して用いることができる
。
らのいかなる方法も採用できるが、例えばジメチロール
アルカン酸を前記(ii)〜(iV)に記載したグリコ
ール成分の一部もしくは全部と置き換えることによって
予めポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポ
リエーテルエステルジオール等にカルボキシ基を導入し
ておくが、または(i)もしくは(V )のジオール成
分とジメチロールアルカン酸とを混合して使用すること
により酸基を導入する方法が好適である。かかるジメチ
ロールアルカン酸としては、たとえばジメチロール酢酸
、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロール酪酸、ジメ
チロール吉草酸を挙げることができる。
使用せずに、もしくはその配合量を少なくして水中に分
散させることが可能となるので塗膜の耐水性が良くなる
という利点がある。酸基の含有量はウレタン系樹脂の酸
価として約25〜150、好ましくは約30〜100、
更に好ましくは約50〜80の範囲が望ましい。酸価が
約25より小さいと安定な水分散性を得るためには界面
活性剤が必要となり、他方酸価が約150より大きいと
塗膜の耐水性が劣るおそれがある。
100000、好ましくは約20000〜50000の
ものを用いることができる。前記(1)成分と(2)成
分との反応により、イソシアネート基含有プレポリマー
を得て鎖伸長によってウレタン系樹脂とする場合にはイ
ソシアネート基含有プレポリマーの数平均分子量を10
00〜3000程度とし、ウレタン系樹脂の分子量を上
記範囲の分子量とすればよい。イソシアネート基含有プ
レポリマーは前記(11,(2)成分をNGO10H当
量比が通常1.1〜1.9の範囲となる割合で反応させ
ることによって得られる。ウレタン系樹脂の数平均分子
量が約10000より小さいと耐水性、柔軟性等が悪(
なるおそれがあり、他方的100000より大きいと塗
料貯蔵中に、このものが沈降、凝集などを生じて、塗膜
にブツなどの欠陥をおこす原因となったり、また、塗膜
平滑性が低下したりするので好ましくない。
知の方法に従えばよい。例えば、鎖伸長剤成分として、
水、水溶性ポリアミン、グリコール類等を使用し、イソ
シアネート基含有プレポリマーと鎖伸長剤成分とを反応
させればよく、必要に応じて、反応触媒を使用すること
もできる。水溶性ポリアミンとしては、1級アミノ基及
び/又は2級アミノ基を1分子中に2個以上有するポリ
アミン化合物を使用することができ、例えばエチレンジ
アミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジア
ミン、キシリレンジアミン、ジエチレントリアミン、ト
リエチレンテトラミンなどの水溶性ポリアミン類、ピペ
ラジンなどの水溶性脂環式ポリアミン及びこれらの混合
物などが好適に使用できる。
ロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、
トリメチロールプロパンなどが好適に使用できる。
ルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン
、トリーn−プロピルアミン、トリーn−ブチルアミン
;N−アルキルモルホリン、例えばN−メチルモルホリ
ン、N−エチルモルホリン;N−ジアルキルアルカノー
ルアミン、例えばN−ジメチルエタノールアミン、N−
ジエチルエタノールアミン;N−アルキルビニルピロリ
ドン及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
中に1個以上有する樹脂であり、それ自体公知のものを
使用することができ、例えば、ポリフェノールをアルカ
リの存在下にエピクロルヒドリンと反応させることによ
り製造することができるポリフェノールのポリグリシジ
ルエーテルが包含される。
ス(4−ヒドロキシフェニル)−2,2−プロパン、4
.4′−ジヒドロキシベンゾフェノン、ビス(4−ヒド
ロキシフェニル) −1,1−エタン、ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)−1,1−イソブタン、ビス(4−ヒ
ドロキシ−tert−ブチル−フェニル)−2,2−プ
ロパン、ビス(2−ヒドロキシナフチル)メタン、1.
5−ジヒドロキシナフタレン等が挙げられる。
上記の如きポリフェノールを反応させて得られるエポキ
シ基含有樹脂も包含される。
又は全部の二重結合に対し水素を付加した水添化合物も
使用できる。
ラック樹脂のポリグリシジルエーテル及び多価アルコー
ルのポリグリシジルエーテルが包含される。上記多価ア
ルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−
プロピレングリコール、1,4−プロピレングリコール
、1.5−ベンタンジオール、1,2.6−ヘキサント
リオール、グリセロール、ビス(4−ヒドロキシシクロ
ヘキシル)−2,2−プロパン、ソルビトール等が挙げ
られる。
のようなエポキシ基含有モノマーを他の重合性エチレン
系不飽和モノマー例えば、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、スチレン等と共重合させて得られるエポキシ
基含有アクリルポリマーも使用することができる。さら
に、エポキシ化ポリブタジェン、エポキシ化ポリシクロ
アルケンなども使用可能である。
量は特に限定されるものではないが、通常数平均分子量
が300〜8000、好ましくは320〜4000の範
囲のもの、またエポキシ当量が100〜4000、好ま
しくは150〜2000の範囲のものが使用される。
及びエポキシ系樹脂からなる樹脂組成物を樹脂成分とし
、このものを水性化してなるものであるが、樹脂組成物
の水性化方法は、■、上記三者のそれぞれを別々に水に
分散ないしは溶解(以下、「水性化」という場合がある
。)したものを混合する方法。
脂を水性化したものとを混合する方法(上記三者は三者
のうち任意に選択できる。)。
は、中和剤の添加および/又は界面活性剤の添加によっ
て行なう。樹脂を水性化する場合、中和によってイオン
化する樹脂中の酸基の量が水性化に十分な量存在すると
きには、界面活性剤を添加することなく中和剤の添加の
みによって水性化能を付与することができるが、必要に
応じ界面活性剤を併用してもよい。一方、中和によって
イオン化する樹脂中の酸基の量が水性化に不十分な場合
、界面活性剤の添加が必要であり、また中和剤を併用す
ることもできる。
マーの鎖伸長反応によって得られる場合には、水性化の
段階で該プレポリマーを水中で鎖伸長させてもよいし、
前もって鎖伸長させたものを水性化してもよい。水性化
の段階で鎖伸長させる場合、該プレポリマー以外の他の
樹脂(オレフィン系樹脂および/又はエポキシ系樹脂)
の存在下又は不存在下のいずれにおいても水性化および
鎖伸長反応を行なうことができる。
、中和剤としては、活性水素を含まない3級アミン類が
好適に使用される。この中和剤は、ウレタン系樹脂、オ
レフィン系樹脂、ウレタンプレポリマー等に酸基が存在
する場合に用いられ、前記した鎖伸長反応用触媒と同様
のものが使用できる。これらのうちで、好ましいものは
、トリアルキルアミン、N−アルキルビニルピロリドン
であり、特に好ましいものはトリエチルアミンである。
当量程度、好ましくは1〜1.5当量程度とすればよい
。
フェノール、アリールフェノールまたはポリプロピレン
グリコール等にエチレンオキシドを付加してなる非イオ
ン系界面活性剤;アルキルフェノールまたは高級アルコ
ール等のエチレンオキシド付加物の硫酸エステル塩また
はアルキルベンゼンスルホン酸塩のようなアニオン系界
面活性剤が好ましく、これらは単独で、又は2種以上混
合して用いることができる。また、界面活性剤の配合割
合は塗膜耐水性の観点から樹脂固形分100重量部に対
して約10重量部以下、好ましくは約5重量部以下の範
囲が好適である。
反応を行なって得られるものである場合、水分散性が良
好であり、本発明組成物の系全体の水分散化を助は水性
樹脂粒子を安定化させることができ、しかも耐水性、外
しなどの性能に優れた塗膜が得られやすいという利点が
ある。該鎖伸長反応を行なって得られるポリウレタンポ
リマーとしては、酸基を含有するものが水分散性の点か
らより望ましい。
タン系樹脂及びエポキシ系樹脂の配合割合は樹脂固形分
換算で オレフィン系樹脂5〜40重量%、好ましくは10〜3
0重量% ウレタン系樹脂90〜40重量%、好ましくは80〜5
5重量% エポキシ系樹脂 5〜20重量%、好ましくは10〜1
5重量% の範囲が望ましい。
クス基材、特にポリプロピレン系樹脂に対する密着性が
低下するので好ましくなく、一方40重量%より多いと
耐水性が低下するので好ましくない。またウレタン系樹
脂が40重量%より少ないと、上塗り塗膜に対する密着
性、耐衝撃性、塗料の貯蔵安定性が低下するので好まし
くない。またエポキシ系樹脂が5重量%より少ないと、
プラスチックス基材に対する密着性及び耐水性が低下し
、一方20重量%より多いと、塗膜の粘着性、耐候性が
低下するのでいずれも好ましくない。
散性が悪いため、ウレタン系樹脂として、オレフィン系
樹脂の水分散化を助け、オレフィン系樹脂粒子の水中で
の分散安定性を向上させるウレタン系樹脂(以下、[ウ
レタン系樹脂A)という)と塗膜性能向上のための水分
散性ウレタン系樹脂(以下、[ウレタン系樹脂B)とを
組合せて用いることができる。
性の良いモノマー、例えば、前記活性水素を含有する成
分である(1)成分として脂肪族または脂環族のポリオ
ール、前記ポリイソシアネート成分である(2)成分と
して脂肪族または脂環族ジイソシアネート化合物を用い
て得られるウレタン系樹脂をウレタン樹脂Aとして用い
、物性の優れた千ツマ−1例えば前記(2)成分として
芳香族ジイソシアネートを多用したウレタン系樹脂であ
って、数平均分子量が20000〜100000のウレ
タン系樹脂をウレタン系樹脂Bとして用いる組み合わせ
があげられる。この場合ウレタン系樹脂Aは、オレフィ
ン系樹脂の存在下、水中にて鎖伸長反応を行なったもの
であることがより好ましい。
ン系樹脂A/ウレタン系樹脂B/エポキシ樹脂の割合が
、これらの樹脂固形分を基準として5〜40重量%/1
0〜40重量%10〜80重量%15〜20重量%であ
ることが好ましく、10〜30重量%/20〜30重量
%/25〜60重量%/10〜15重量%であることが
さらに好ましい。
安定性、相溶性、塗面平滑性などのし点から約0.00
1〜5μm、好ましくは約0.05〜2.01tmの平
均粒径をもつものが望ましい。
料、塗面調整剤、ワキ防止剤、流動性調整剤、ハジキ防
止剤、可塑剤などを添加することができる。
形成するには、本発明組成物をプラスチックス基材に塗
布し、乾燥させた後、必要に応じて中塗り塗料を塗布し
、中ケリ塗膜が乾燥又は未乾燥の状態で上塗り塗料を塗
布し、乾燥すればよい。
、具体的にはポリプロピレン、エチレン−プロピレン共
重合体、EPDM、ポリアミド、ポリエステル、ポリフ
ェニレンオキサイド、アクリロニトリル−スチレン−ブ
タジェン共重合体、ポリカーボネート、エチレン−ビニ
ルアセテート共重合体、不飽和ポリエステル、ポリウレ
タン、強化ポリウレタンなどのプラスチックスが使用で
きる。これらのプラスチックス基材としては、必要に応
じてアルカリ、酸、有機溶剤などで洗浄もしくは化学処
理も行なったものが使用できる。
、粘度約500〜2000センチボイス(B型粘度計、
回転数6rpm)に調整して使用される。
段としては、特に限定されないが、具体的にはスプレー
塗装、へヶ塗装、浸漬塗装、静電塗装等の手段で塗装で
きる。また、塗装膜厚は、通常乾燥膜厚に基づいて約5
〜50μm、好ましくは10〜20μmの範囲が好適で
ある。そしてこの塗膜は室温〜160℃、好ましくは約
80〜120℃の範囲で乾燥することができる。
などに優れたそれ自体既知の中塗塗料が使用できる。具
体的には、油長が30%以下の短油もしくは超短油アル
キド樹脂またはオイルフッ−ポリエステル樹脂とアミノ
樹脂とをビヒクル主成分とする熱硬化性中塗り塗料があ
げられる。
基価60〜140および酸価5〜200で、しかも変性
油として不飽和油(もしくは不飽和脂肪酸)を用いたも
のが好ましく、また、アミン樹脂は、アルキル(好まし
くは炭素数1〜5個のもの)エーテル化したメラミン樹
脂、尿素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などが適している
。これらの両樹脂の配合比は固形分重量に基いてアルキ
ド樹脂および(または)オイルフリーポリエステル樹脂
65〜85%、特に70〜80%、アミノ樹脂35〜1
5%、特に30〜20%であることが好ましい。さらに
、上記アミン樹脂の少なくとも一部をポリイソシアネー
ト化合物やブロック化ポリイソシアネート化合物に代え
ることができる。
有機溶剤型、非水分散液型、ハイソリッド型、水溶液型
、水分散液型、粉体型などの従来から公知のものが使用
できる。さらに、該中塗り塗料には、体質顔料、着色顔
料、その他の塗料用添加剤などを必要に応じて配合する
ことができる。
れる塗膜面に塗装する塗料であって、その務装は、前記
と同様な方法で行なうことができ、塗装膜厚は硬化後の
塗膜に基いて10〜50μmの範囲とするのが好ましく
、塗膜の硬化温度はビヒクル成分によって異なり、加熱
硬化する場合は60〜160°C1特に80〜150°
Cの範囲の温度で加熱することが好ましい。
面もしくは中塗り塗膜面に塗装する塗料であって、被塗
物に美粧性を付与するものである。具体的には、仕上が
り外観(U映性、平滑性、光沢など)、耐候性(光沢保
持性、保色性、耐白亜化性など)、耐薬品性、耐水性、
耐湿性、硬化性などのすぐれた塗膜を形成するそれ自体
既知の塗料が使用でき、例えば、アミノ−アクリル系樹
脂、アミノ−アルキド系樹脂、アミノ−ポリエステル系
樹脂などをビヒクル主成分とする塗料があげられ、さら
に、これらのアミノ樹脂の一部もしくは全部をポリイソ
シアネート化合物やブロツクポリイソシアネート化合物
に代えた塗料も適用できる。これらの塗料の形態は特に
制限されず、有機溶液型、非水分散液型、水溶(分散)
波型、粉体型、ハイソリッド型など任意の形態のものを
使用できる。塗膜の乾燥または硬化は、常温乾燥、加熱
乾燥、活性エネルギー線照射などによって行なわれる。
主成分とする塗料にメタリック顔料および(または)着
色顔料を配合したエナメル塗料と、これらの顔料を全く
もしくは殆ど含まないクリヤー塗料のいずれのタイプの
ものであってもよい。そして、これらの塗料を用いて上
塗塗膜を形成する方法として、例えば次の方法があげら
れる。
合してなるメタリック塗料、または着色顔料を配合して
なるソリッドカラー塗料を塗装し、加熱硬化する方法(
1コ一トlベータ方式によるメタリックまたはソリッド
カラー仕上げ)。
し、加熱硬化した後、さらにクリヤー塗料を塗装し、再
度加熱硬化する方法(2コ一ト2ベーク方式によるメタ
リックまたはソリッドカラー仕上げ)。
し、続いてクリヤー塗料を塗装した後、加熱して該両塗
膜を同時に硬化する方法(2コ一ト1ベーク方式による
メタリックまたはソリッドカラー仕上げ)。
塗装することが好ましい。また、塗装膜厚は、乾燥膜厚
に基いて、上記(a)では25〜40μmの範囲、上記
(b)および(c)では、メタリック塗料ならびにソリ
ッドカラー塗料は10〜30gmの範囲、クリヤー塗料
は25〜50μmの範囲がそれぞれ好ましい。加熱硬化
する場合の焼付条件は被塗物の材質、ビヒクル成分など
によって任意に採択できるが、一般には60〜160℃
、特に100〜150℃で10〜40分間加熱するのが
好ましい。
おくと、該塗料組成物を塗装したプラスチックス基材に
中塗り又は上塗り塗料を静電塗装することができる。
ウレタン系樹脂およびエポキシ系樹脂を組合わせて用い
た水性塗料組成物であり、塗料貯蔵安定性及び塗膜性能
(特にプラスチックス基材及び上塗り塗膜に対する密着
性、耐折り曲げ性、耐水性、上塗り塗膜外観など)など
に優れたものである。
体的に説明する。尚、部及び%は何れも重量基準である
。
2000のブタンジオールとアジピン酸と縮重合物であ
るポリエステルジオール(I)225部、数平均分子量
2000のポリカプロラクトンジオール(II)375
部、1.4−シクロヘキサンジメタツール26.6部、
ジメチロールプロピオン[60,4部、及びイソホロン
ジイソシアネート313部からなる原料(NGO10H
=1.57)を重合容器に仕込み、撹拌下に窒素ガス雰
囲気中、50℃に昇温した後、重合触媒としてジブチル
錫オキサイド0.05部を添加し、その後、70°Cで
1時間反応させて、NCO基含基量有量3%の末端NG
O基のウレタンプレポリマー(A−1)を得た。数平均
分子量は2150であった。
プロラクトンジオール(1’I)427部、1.4−シ
クロヘキサンジメタツール30部、ジメチロールプロピ
オン酸68部、及びイソホロンジイソシアネート219
部からなる原料(NGO10H=0.975)を重合容
器内に仕込み、撹拌下に窒素ガスを封入しながら加熱し
、50℃になった時点でジブチル錫オキサイド0.05
部を添加し、80℃で4時間反応させた。その後60℃
に温度を下げメタノール50部を添加し、未反応NGO
基を不活性化した後、アセトン345部、N−メチル−
ビニルピロリドン105部を加え均一に溶解するまで撹
拌を続け、固形分67%のウレタン系樹脂溶液(A−2
)を得た。数平均分子量は25000であった。
0のポリテトラメチレングリコール476部、分子量4
35のに−FLEX188(K I N G Ind
ustries Inc、Co、、製、シクロヘキサン
ジメタツール末端のリニアーポリエステル)130部、
1.4−シクロヘキサンジイソシアネート26部、ジメ
チロールプロピオン酸63部、り°クセリン3,5部、
トリレンジイソシアネート(TDI)184部、及びイ
ンホロンジイソシアネート(工PDI)1.17部から
なる原料(NGO10H=1.33)を重合容器に仕込
み、プレポリマー(A−1)の製造例と同様にして、N
CO基含基量有量3%の末端NGO基をもつウレタンプ
レポリマー(A−3)を得た。
10000のマレイン化塩素化ポリプロピレン(塩素含
有量25%、無水マレイン酸含有量2.0%)500部
、n−へブタン150部、N−メチルビニルピロリドン
50部を反応容器に仕込み、70℃、窒素ガス雰囲気下
で撹拌し上の−に溶解させ、オレフィン系樹脂溶液(B
−1)を得た。
素化ポリプロピレン樹脂(数平均分子量(Mn)580
0、塩素含有量26%)をトルエンに溶解させてなる固
形分50%の樹脂溶液700部及びブチルセロソルブ3
50部を仕込み100℃に加熱した。次にこのものにア
クリル酸52部、スチレン130部、n−ブチルアクリ
レート468部、有効成分75%のペンゾイルバオキサ
イドペースト69部及びイソプロパツール50部の混合
物を3時間かけて滴下した後、同温度で1時間熟成を行
ない、続いて、このものにアゾビスイソバレロニトリル
3.25部をブチルセロソルブ50部に溶解した液を1
時間かけて滴下し同温度で1時間保持し、更に温度を1
10℃に昇温させ未反応モノマー、水、イソプロパツー
ル、トルエンを減圧にて除去し、固形分70%、樹脂酸
価40.5の樹脂溶液(B −2)を得た。
ノールAタイプエポキシ樹脂(東部化成(株)製、商品
名サン)−−1−ST−3000、分子量的450、エ
ポキシ当量的280)800重量部とブチルセロソルブ
200重量部とを反応容器内に仕込み、50℃で1時間
よく撹拌し、固形分80%のエポキシ系樹脂溶液(C−
1)を得た。
トン115部、N−メチルビニルピロリドン35部を反
応容器内に仕込み、50°Cで均一に溶解させた後、撹
拌下にトリエチルアミン14.5部を加え、50°Cに
保ちながら脱イオン水550部を加え、2時間撹拌を続
は水中での伸長反応を完結させた。
になるまでアセトンを留去し、固形分37%のウレタン
系樹脂エマルジョン(a−1)950部を得た。「平均
分子量は32000であり、平均粒子径は0.1μmで
あった。
仕込み、50℃で撹拌中にトリエチルアミン14.5部
を加え50°Cに保ちながら、さらに脱イオン水620
部を徐々に加えていき、さらに1時間撹拌を続けた。次
に70℃で減圧蒸留を行うことによってアセトン及びメ
タノールを留去し、留去物が139部となったところで
減圧蒸留を停止し、固形分35%、有機溶剤含有量14
.6PHHのウレタン系樹脂エマルジョン(a −2)
を得た。平均粒子径は0.05μmであった。
を使用する以外はエマルジョン(a−1)の製造例と同
様にして固形分38%のウレタン系樹脂エマルジョン(
a−3)を得た。分子量は43000であり、平均粒子
径は0.07μmであった・ オレフィン系樹脂溶液(B−1)700重量部を反応容
器内に仕込み、系内を50℃に保ち、トリエチルアミン
10.6部、及びノイゲンEA−140(ポリエチレン
グリコールノニフェニルエーテル、ノニオン系界面活性
剤、HLBl 4、第−工業薬品製)5部を仕込み1時
間撹拌した後、脱イオン水2000部を徐々に仕込み、
さらに1時間撹拌を続けた。次に70℃にて減圧脱溶剤
を行って、n−へブタン及び水の留去を留去物が600
部となるまで行い、固形分23.6%のオレフィン系樹
脂エマルジョン(b−1)を得た。
重量部を仕込み、よく撹拌しながら、このものにジメチ
ルエタノールアミンを樹脂溶液のカルボキシル基に対し
て1.0中和当量になる様に添加し、更に脱イオン水2
075部を添加し、固形分28.2%、オレフィン樹脂
/アクリル樹脂固形分比= 35 / 65のエマルジ
ョン(b−2)を得た。平均粒子径は、2.0μmであ
った。
ンEA−1405,5重量部を反応容器に仕込み、50
℃で1時間、充分に撹拌した。
間かけて滴下し、エポキシ系樹脂エマルジョン(c−1
)を得た。平均粒子径は0.22μmであった。
22.5部、N−メチルビニルピロリドン26.3部、
及びメチルエチルケトン43.8部を反応容器内に仕込
み、70℃、窒素ガス雰囲気下で撹拌し均一に溶解させ
た後、50℃まで冷却し撹拌下にトリエチルアミン14
.5部を加え、50℃に保ちながら脱イオン水550部
を加え、2時間撹拌を続は水中で鎖伸長反応を完結させ
た。
なるまでヘプタン、メチルエチルケトンを留去し、固形
分36.8%、有機溶剤量1OPHHのエマルジョン(
d−1)を得た。平均粒子径は0.5μmであった。
フィン系樹脂溶液(B−1)35部とを、反応容器に仕
込み、撹拌中糸内を50℃に保ちながらトリエチルアミ
ン3.1部及びノイゲンEA−1400,25部を加え
1時間撹拌を続け、さらに脱イオン水127.4部を1
時間かけて仕込んだ後、70℃で減圧脱溶剤を留去物(
アセトン、メタノール)が29.6部となるまで行い、
不揮発分39.0%(オレフィン系樹脂/ウレタン系樹
脂比=25/75)、有機溶剤含有量17.4PHHの
エマルジョン(d−2)を得た。
レフィン系樹脂溶液(B−1)245部、N−メチルビ
ニルピロリドン17.5部、及びメチルエチルケトン4
3.8部を反応容器内に仕込み、トリエチルアミン11
.96部及びノイゲンEA−1401,75部を用いた
以外は工マルジョン(d−1)の製造例と同様に水中で
の鎖伸長反応を行ない、減圧留去によりヘプタン、メチ
ルエチルケトンを除き、不揮発分36.9%(オレフィ
ン系樹脂/ウレタン系樹脂比=50150)溶剤含有量
10PHHのエマルジョン(d−3)を得た。平均粒子
径は0.9μmであった。
ィン系樹脂溶液(B−2)71.4部とを反応容器に仕
込み、撹拌下、系内を50℃に保ちながらトリエチルア
ミン3.1部及びノイゲンEA−1400,25部を加
え、1時間撹拌を続けた。このものにさらに脱イオン水
150部を1時間かけて仕込み、110℃で減圧脱溶剤
を留去物(アセトン、メタノール、トルエン、及び水の
一部)が46.4部となるまで行い、不揮発分40.0
%(オレフィン系樹脂/ウレタン系樹脂の固形分比=5
0150/)、有機溶剤含有量13.4PI(Hのエマ
ルジョン(d−4)を得た。
ィン系樹脂溶液(B−1)35部および前記エポキシ系
樹脂溶液(C−1)12.5部を反応容器内に仕込み、
撹拌しながら系内を50℃に保ちトリエチルアミン3.
1部及びノイゲンEA−1400,27部を加え、1時
間撹拌した後、脱イオン水141.1部を1時間かけて
仕込み、次いで70℃で減圧脱溶剤を留去物(アセトン
、メタノール、n−へブタン及び水の一部)が53.1
部となるまで行い、不揮発分43.0%Cオレフィン系
樹脂/ポリウレタン系樹脂/エポキシ系樹脂の固形分比
=25/65/10)、有機溶剤含有量11.8PHH
のエマルジョン(d−5)を得た。平均粒子径は0.4
1μmであった。
組成物[塗料(E−1)〜(E−9)]および比較品の
塗料組成物[塗料(E−10)〜(E−12)]を得た
。
、 エポキシ系樹脂エマルジョン(c−1)17.2部、 チタン白100部及びカーボン顔料0.3部をよ(混練
して、グレー塗料(E−1)を得た。
1)の製造と同様に行ない塗料(E−1)〜(E−12
)を得た。
六のり瞠料鉗成伯 [d賃料(E−13)および(E−
14)を得た。
学工業(株)製のPTG−500]1020.0部を1
rnmHg、100℃で減圧脱水した後、40°Cまで
下げてトリレンジイソシアネ−1−178,6部を添加
し、85℃で3時間反応させてポリウレタンプレポリマ
ーを得た。ついでトリメチロールプロパン134.0部
と無水マレイン酸98.0部とから合成した酸価233
.8のハーフエステル化合物49.9部を上記ポリウレ
タンプレポリマーに添加し、窒素気流下で85℃、3時
間反応させ、カルボキシル基を含有するインシアネート
末端プレポリマーを得た。このプレポリマーを85℃に
保持し、水酸化ナトリウム8.2部を含有する水溶液1
534部中へホモミキサーで混合しながら注入、乳化し
たところ、乳白色の固形分44.9%のポリウレタンエ
マルジョンが得られた。
びカーボン顔料0.3部をよ(混練しグレー塗料(E−
13)を得た。
リオレフィン樹脂系ラッカー型下塗り塗料、グレー)を
20℃での粘度がフォードカップ#4で13〜14秒と
なるように希釈した。
で粘度500〜600センチボイス(B型粘度計、20
℃)になるよう調節したのち塗装に供した。
塗膜物性などを下記第2表に示す。試験方法は以下の通
りである。
、40℃で1ケ月放置した後、顔料の沈降状態や粘度変
化などの異常の有無を調べ、以下の基準で評価した。
が認められないもの。
の。
イス(B型粘度計、回転数6 r pm/25℃)に希
釈、調整して塗装に供した。この希釈塗料の不揮発分を
記載する。
機溶剤の量を表わす。乾燥塗膜10m3を形成した時に
発生する有機溶剤の量(mg単位)を表わす。
スプレー塗装し、80℃で40分乾燥させた塗膜につい
て羊離塗膜を恒温槽付万能引張試験機(品性製作所オー
トグラフS−D型)を用い、試料の長さは20mm、引
張速度は20mm/分で測定した値を示した。
0分焼付乾燥した試験板を30℃−85%RI(の雰囲
気中に1時間放置した後、同じ雰囲気で指触により、塗
膜の粘着性を評価した。
基材上に塗膜を形成した。塗膜形成及び塗膜性能試験は
、以下の方法で行なった。
0−5O1住友バイエルウレタン) 被塗物C:ポリエステル(Bexloy、デュポン)被
塗物D:ABS(日本テストパネル)被塗物E:ボリフ
ェニレンオキサイド(GTX910、エンジニアリング
プラスチッ ク4株)) 被塗物F:SMC(日立化成(株)) (n)脱脂 前記被塗物A−C,E及びFについては、1.1.1−
トリクロルエタン蒸気雰囲気下に1分間曝露して、また
被塗物りについてはイソプロパツール払拭により脱脂し
、以下の方法で塗装を行なった。
塗膜に基き15〜20μmとなるように4 kg/ 0
m2のエアー圧力によってスプレー塗装し、30分間室
温放置した後、80℃で40分間乾燥させた。
フレックス8200 (関西ペイント社製、ポリエステ
ル−ウレタン樹脂系2液溶剤型塗料、ホワイト)を乾燥
塗膜に基き30〜40μmとなるように、エアー圧力4
kg/ 0m2でスプレー塗装し、常温で30分間セ
ツティングした後、80℃で40分間強制乾燥を行った
。得られた塗板の性能試験結果を第3表に示す。
塗料ソフレックス#1400シルバー(関西ペイント社
製、アミノポリエステル樹脂系溶剤型塗料)を乾燥塗膜
に基き15〜20μmになる様にスプレー塗装し、続い
て室温で3分間放置したのち、ソフレックス#1600
クリヤ(関西ペイント社製、商品名、アミノアクリル樹
脂系溶剤型塗料)を乾燥膜厚30〜35μmになる様に
スプレー塗装し室温で20分間放置した後、120”C
で40分間乾燥し試験に供した。得られた塗板の性能試
験結果を第4表に示す。
性メタリック塗料(ハ)−1を乾燥膜厚に基いて15〜
20μmとなるように塗装し、次いでウェットオンウェ
ットで有機溶剤希釈型クリヤ塗料(ハ)−2を乾燥膜厚
に基き35〜40μmとなるように塗装し、次いで14
0℃で20分焼付けて上塗り塗膜を形成した。塗板の性
能試験結果を第5表に示す。
ブチル/アクリル酸/アクリル酸2−ヒドロキシエチル
/アクリル酸2−エチルヘキシルからなるモノマー混合
物(OH基濃度0.63ミリモル/グラム、C0OH基
濃度0.15ミリモル/グラム)を乳化重合して得られ
る平均粒子径0.1μm、固形分20%のアクリル樹脂
系エマリカプロラクトンジオール(II)/ジメチロー
ルプロピオン酸/1,4−ブタンジオール/イソホロン
ジイソシアネートから構成されるウレタンプレポリマー
を水中にて鎖伸長反応させて得られる固形分42.0%
のウレタン系樹脂エマルジョン71.4部、 (C)7クリゾーJl、ASE−60(0−ム7ンドス
ーへ社製、増粘剤)3部、 (D)サイメル325(三井東圧4を学(株)製、水溶
性メラミン樹脂)31部、及び(E)アルミニウムペー
スト(金属含有量65%)23部 を均一に撹拌し、脱イオン水で希釈した粘度3000セ
ンチボイス(B型粘度計、6 r pm)のメタリック
ベースコート用水性塗料。
アクリレート/2−ヒドロキシエチルアクリレート/ア
クリル酸を共重合してなる酸価12、水酸基価58の樹
脂固形分60%のアクリル樹脂キジロール溶液125部
とニーパン20SE(三井東圧化学(株)製、メラミン
樹脂)41.7部を混合し、スワゾール1500(有機
溶剤、丸善石油化学(株)製)で希釈し、フォードカッ
プ#4(20℃)で25秒の粘度に調整したクリヤ塗料
。
7に準じて測定した。(反射率60度)・塗面平滑性・
・・目視で評価し、塗面の平滑性について、良好なもの
O2不良なもの×、Oと×の中間のものを△とした。
タレの有無を調べ、異常のないものをOとした。
の表面に粘着セロテープを貼着し、急激に剥した後の塗
面を評価した。
たゴバン目の数を表記した。
塗面について(*6)による塗面光沢、及び(*7)に
よる付着性試験により評価した。
試験板を20x150闘のサイズに切り、20℃及び必
要に応じて一20℃の雰囲気下で、塗装面を外側にして
、直径25.4mmの円柱(鋼製)に巻きつけるように
、180°屈曲させ、塗膜のハガレ、ワレ等の程度によ
り評価した。
Claims (1)
- (1)オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂及びエポキシ
系樹脂をビヒクル成分とし、該ビヒクル成分が水性化さ
れてなることを特徴とするプラスチックス基材用水性塗
料組成物。(2)請求項1に記載の塗料組成物を、プラ
スチックス基材に塗布し、乾燥させた後、上塗り塗料組
成物を塗布し、乾燥することを特徴とする塗膜形成方法
。
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