JPWO2019107570A1 - 塗料組成物及び複層塗膜の形成方法 - Google Patents

塗料組成物及び複層塗膜の形成方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2019107570A1
JPWO2019107570A1 JP2019556769A JP2019556769A JPWO2019107570A1 JP WO2019107570 A1 JPWO2019107570 A1 JP WO2019107570A1 JP 2019556769 A JP2019556769 A JP 2019556769A JP 2019556769 A JP2019556769 A JP 2019556769A JP WO2019107570 A1 JPWO2019107570 A1 JP WO2019107570A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating film
coating composition
coating
parts
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019556769A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7315468B2 (ja
Inventor
安紀 三輪
安紀 三輪
拓広 垣井
拓広 垣井
孝哲 稲積
孝哲 稲積
水口 克美
克美 水口
弘志 飯田
弘志 飯田
拓磨 岡田
拓磨 岡田
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.)
Nippon Paint Automotive Coatings Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Automotive Coatings Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paint Automotive Coatings Co Ltd filed Critical Nippon Paint Automotive Coatings Co Ltd
Publication of JPWO2019107570A1 publication Critical patent/JPWO2019107570A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7315468B2 publication Critical patent/JP7315468B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/062Copolymers with monomers not covered by C09D133/06
    • C09D133/066Copolymers with monomers not covered by C09D133/06 containing -OH groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78Nitrogen
    • C08G18/79Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/791Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups
    • C08G18/792Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups formed by oligomerisation of aliphatic and/or cycloaliphatic isocyanates or isothiocyanates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/52Two layers
    • B05D7/53Base coat plus clear coat type
    • B05D7/532Base coat plus clear coat type the two layers being cured or baked together, i.e. wet on wet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/56Three layers or more
    • B05D7/57Three layers or more the last layer being a clear coat
    • B05D7/572Three layers or more the last layer being a clear coat all layers being cured or baked together
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/54Polycondensates of aldehydes
    • C08G18/544Polycondensates of aldehydes with nitrogen compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6216Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids or of derivatives thereof
    • C08G18/622Polymers of esters of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids
    • C08G18/6225Polymers of esters of acrylic or methacrylic acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6216Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids or of derivatives thereof
    • C08G18/622Polymers of esters of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids
    • C08G18/6225Polymers of esters of acrylic or methacrylic acid
    • C08G18/6229Polymers of hydroxy groups containing esters of acrylic or methacrylic acid with aliphatic polyalcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/73Polyisocyanates or polyisothiocyanates acyclic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/80Masked polyisocyanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/541Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
    • C08K5/5419Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond containing at least one Si—C bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/20Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08L61/26Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds
    • C08L61/28Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds with melamine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/14Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • C09D175/06Polyurethanes from polyesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • C09D175/14Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/02Emulsion paints including aerosols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/63Additives non-macromolecular organic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00Metallic substrate
    • B05D2202/10Metallic substrate based on Fe
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2425/00Indexing scheme corresponding to the position of each layer within a multilayer coating relative to the surface
    • B05D2425/01Indexing scheme corresponding to the position of each layer within a multilayer coating relative to the surface top layer/ last layer, i.e. first layer from the top surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/56Three layers or more
    • B05D7/57Three layers or more the last layer being a clear coat
    • B05D7/577Three layers or more the last layer being a clear coat some layers being coated "wet-on-wet", the others not
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06Hydrocarbons
    • C08F212/08Styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1806C6-(meth)acrylate, e.g. (cyclo)hexyl (meth)acrylate or phenyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1808C8-(meth)acrylate, e.g. isooctyl (meth)acrylate or 2-ethylhexyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/20Esters of polyhydric alcohols or phenols, e.g. 2-hydroxyethyl (meth)acrylate or glycerol mono-(meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/003Additives being defined by their diameter
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/52Aqueous emulsion or latex, e.g. containing polymers of a glass transition temperature (Tg) below 20°C
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L35/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least one other carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L35/06Copolymers with vinyl aromatic monomers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D161/00Coating compositions based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D161/20Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C09D161/26Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds
    • C09D161/28Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds with melamine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本発明は、良好な塗膜の外観および意匠を有し、かつ、耐傷付性などの塗膜物性をバランスよく有する塗膜を形成できる、塗料組成物を提供する。更に、本発明は、本発明の塗料組成物を用いて塗膜を形成することを含む、複層塗膜の形成方法を提供する。より詳細には、本発明の塗料組成物は、水酸基含有アクリル樹脂(A)、メラミン樹脂(B1)および非ブロック化イソシアネート化合物(B2)からなる群から選択される少なくとも1種、ならびにハーフエステル化された酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー(a)と他の共重合性モノマー(b)との共重合体であるハーフエステル基含有共重合体(C)を含み、重合性不飽和モノマー(a)は、炭素数1以上8以下のモノアルコールによりハーフエステル化された酸無水物基を有し、ならびにハーフエステル基含有共重合体(C)の全酸価は、5.0mgKOH/g以上240mgKOH/g以下である。

Description

本発明は、塗料組成物に関する。さらに本発明は、複層塗膜の形成方法に関する。
自動車車体などの被塗物の表面には、種々の役割を持つ複数の塗膜を順次形成して、被塗物を保護すると同時に美しい外観および優れた意匠を付与している。このような複数の塗膜を有する場合において、塗膜の外観及び意匠に大きな影響を及ぼすのは、特にベース塗膜およびクリヤー塗膜などと称される塗膜である。
また、近年、塗膜においては、優れた外観及び意匠を有することに加え、所望の硬度など、優れた塗膜性能を有することが要求されている。
例えば、特許文献1の発明は、鮮映性が向上した塗膜を形成し、更に、塗膜の硬度、加工性、耐汚染性等の塗膜性能を損なわないクリヤー塗料(組成物)を提供することを、発明の目的としている。
より詳細には、特許文献1には、(A)数平均分子量1,000〜30,000、ガラス転移温度−10〜70℃、溶解性パラメータ(sp値)9.5〜12.5、酸価50mgKOH/g未満の水酸基含有ポリエステル樹脂30〜80重量部、(B)数平均分子量400〜5,000、ガラス転移温度−10〜70℃、酸価50〜400mgKOH/gの高酸価ポリエステル10〜50重量部及び(C)メラミン樹脂硬化剤10〜40重量部からなる樹脂成分100重量部に対して、(D)酸触媒を酸量として、0.01〜5重量部含有することを特徴とするクリヤー塗料組成物、が開示されている(引用文献1の請求項1参照)。
また、特許文献2の発明は、耐汚染性及び鮮映性に優れた塗膜を形成可能なクリヤー塗料組成に関する。
このような目的を有する特許文献2には、(A)スチレンを構成モノマー成分中に15〜60重量%含有する数平均分子量10,000〜500,000、ガラス転移温度が−10〜70℃の水酸基含有アクリル樹脂30〜70重量部、(B)数平均分子量400〜5,000、ガラス転移温度−10〜70℃、酸価50〜400mgKOH/gの高酸価ポリエステル10〜50重量部及び(C)メラミン樹脂硬化剤10〜40重量部を含有し、かつ(A)、(B)及び(C)成分の合計量が100重量部であることを特徴とするクリヤー塗料組成物が開示されている(引用文献2の請求項1参照)。
特開平11−335621号公報 特開平11−323243号公報
しかしながら、特許文献1及び2に示されるように、メラミン樹脂を含むクリヤー塗料組成物において、メラミン樹脂と可塑剤の配合量を調整することにより、形成される塗膜外観の向上を試みると、耐傷付性および耐酸性などの塗膜物性が低下するといった問題が生じている。
更に、メラミン樹脂と可塑剤の配合量を調整し、耐傷付性および耐酸性などの塗膜物性の向上を試みると、色戻りが生じるなど、所望の塗膜外観を得ることができなかった。
このように、依然として、良好な塗膜の外観および意匠を有し、かつ、耐傷付性などの塗膜物性をバランスよく有する塗膜を形成できる塗料組成物は依然として提供されていない。
上記現状に鑑み、本発明は、良好な塗膜の外観および意匠を有し、かつ、耐傷付性などの塗膜物性をバランスよく有する塗膜を形成できる、塗料組成物を提供することを目的とする。更に、本発明は、本発明の塗料組成物を用いて塗膜を形成することを含む、複層塗膜の形成方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は下記態様を提供する。
[1]水酸基含有アクリル樹脂(A)、
メラミン樹脂(B1)および非ブロック化イソシアネート化合物(B2)からなる群から選択される少なくとも1種、ならびに
ハーフエステル化された酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー(a)と他の共重合性モノマー(b)との共重合体であるハーフエステル基含有共重合体(C)
を含み、
重合性不飽和モノマー(a)は、炭素数1以上8以下のモノアルコールによりハーフエステル化された酸無水物基を有し、ならびに
ハーフエステル基含有共重合体(C)の全酸価は、5.0mgKOH/g以上240mgKOH/g以下である、塗料組成物。
[2]ある態様において、ハーフエステル基含有共重合体(C)の数平均分子量が1000以上10500以下である上記塗料組成物。
[3]ある態様において、さらにブロックイソシアネート化合物(D)を含む上記塗料組成物。
[4]ある態様において、ハーフエステル基含有共重合体(C)の酸価は、10mgKOH/g以上240mgKOH/g以下である、上記塗料組成物。
[5]ある態様において、水酸基含有アクリル樹脂(A)の水酸基価が60mgKOH/g以上200mgKOH/g以下である、上記塗料組成物。
[6]ある態様において、ハーフエステル基含有共重合体(C)の含有量が、前記塗料組成物の樹脂固形分100質量部に対して、3質量部以上25質量部以下である、上記塗料組成物。
[7]ある態様において、前記塗料組成物に含まれる、メラミン樹脂(B1)およびハーフエステル基含有共重合体(C)の比率は、固形分質量比として、メラミン樹脂(B1)/ハーフエステル基含有共重合体(C)=1/0.1〜1/1である、上記塗料組成物。
[8]ある態様において、さらに、有機無機ハイブリッドポリマー分散体、無機粒子及び有機樹脂被覆無機粒子からなる群から選択される少なくとも1種を含む粒子状添加剤(E)を有する、上記塗料組成物。
[9]ある態様において、前記粒子状添加剤(E)の平均粒子径が10nm以上1000nm以下である、上記塗料組成物。
[10]ある態様において、前記塗料組成物がクリヤー塗料組成物である、上記塗料組成物。
[11]ある態様において、被塗物に、ベース塗料組成物を塗装し、ベース塗膜または未硬化のベース塗膜を形成する工程、および
上記塗料組成物を、前記ベース塗膜の上または前記未硬化のベース塗膜の上に塗装し、塗膜を形成する工程を有する、複層塗膜の形成方法。
[12]ある態様において、被塗物に、中塗り塗料組成物を塗装し、中塗り塗膜または未硬化の中塗り塗膜を形成する工程、得られた前記中塗り塗膜または前記未硬化の中塗り塗膜の上に、ベース塗料組成物を塗装し、ベース塗膜または未硬化のベース塗膜を形成する工程、ならびに
上記塗料組成物を、前記ベース塗膜の上または前記未硬化のベース塗膜の上に塗装し、塗膜を形成する工程を有する、複層塗膜の形成方法。
本発明の塗料組成物は、良好な外観および意匠を有し、その上、優れた耐傷付性及び耐酸性を有する塗膜を形成できる。
まず、本発明に至る過程を説明する。
近年、酸/エポキシ熱硬化型塗料組成物(以下、「酸エポ系塗料組成物」と記載するが使用されている。酸エポ系塗料組成物は、塗膜外観および塗膜物性に優れた塗膜を形成できるなどの利点を有している。しかし、このような塗料組成物はコストが高く、また、環境負荷に関する工業的な基準は満たしているが、エポキシ成分の使用規制が求められる可能性も依然として生じている。
さらに、酸エポ系塗料組成物は、比較的、長期間の貯蔵には不向きで有るといった性質を有している。
これに対して、例えば、メラミン樹脂を含む塗料組成物であれば、酸エポ系塗料組成物と比較して製造コストを抑制でき、上記のようなエポキシ成分の使用規制の問題も回避でき、さらに、より良好な貯蔵安定性を有することができる。
また、例えば、非ブロック化イソシアネート化合物を含む塗料組成物であれば、上記のようなエポキシ成分の使用規制の問題も回避でき、さらに、より良好な貯蔵安定性を有することができる。
メラミン樹脂および非ブロック化イソシアネート化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含む塗料組成物から塗膜を形成すると、一般的に、耐熱性及び耐水性を有し、更に、良好な塗膜硬度が得られる。
このようなメラミン樹脂および非ブロック化イソシアネート化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含む塗料組成物において、上述のように、例えば、メラミン樹脂および非ブロック化イソシアネート化合物からなる群から選択される少なくとも1種と、可塑剤の配合量を調整することにより、一般的に、形成される塗膜外観の向上が得られる場合と、耐傷付性および耐酸性などの塗膜物性の向上が得られる場合がある。
しかしながら、形成される塗膜外観の向上を試みると、耐傷付性および耐酸性などの塗膜物性は劣る傾向がある。同じく、形成される塗膜の、耐傷付性および耐酸性などの塗膜物性の向上を試みると、形成される塗膜外観が劣る傾向がある。
したがって、メラミン樹脂および非ブロック化イソシアネート化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含む塗料組成物においては、形成される塗膜外観の向上と、耐傷付性および耐酸性などの塗膜物性の向上は相反する傾向があり、このような問題を解決する塗料組成物が要求されている。
そこで、本発明者等は、メラミン樹脂および非ブロック化イソシアネート化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含む塗料組成物において、形成される塗膜外観の向上と、耐傷付性および耐酸性などの塗膜物性の向上の両立を試みた。その結果、本発明者等は、形成される塗膜外観の向上と、耐傷付性および耐酸性などの塗膜物性の向上を両立でき、その上、優れた塗膜外観および塗膜物性が得られる塗料組成物を見出した。
より詳細には、本発明の塗料組成物であれば、平滑性、鮮映性、光輝性、耐酸性および耐傷付性等に優れた塗膜を形成できる。また、本発明の塗料組成物であれば、メラミン樹脂を含む塗料組成物でありながらも、形成される塗膜外観を向上させ、その上、色戻りを抑制できるなど、従来にない効果を得ることができる。
また、非ブロック化イソシアネート化合物(B2)を含むことにより、上記特徴に加えて、耐酸性、硬度及び耐傷付性を更に向上させることができる。例えば、非ブロック化イソシアネート化合物(B2)を含むことにより、耐洗車擦り傷性を更に向上させることが可能である。
本発明の塗料組成物は、メラミン樹脂と、非ブロック化イソシアネート化合物とを含んでもよい。この組合せにより、上記メラミン樹脂と、非ブロック化イソシアネート化合物により奏される効果を示し得る。その上、より優れた塗膜外観を得ることができる。
さらに、本発明の塗料組成物を用いる複層塗膜の形成方法であれば、このような技術効果を有する塗膜を形成できる。
例えば、このような技術効果を有する、本発明の塗料組成物は、
水酸基含有アクリル樹脂(A)、
メラミン樹脂(B1)および非ブロック化イソシアネート化合物(B2)からなる群から選択される少なくとも1種、ならびに
ハーフエステル化された酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー(a)と他の共重合性モノマー(b)との共重合体であるハーフエステル基含有共重合体(C)
を含み、
重合性不飽和モノマー(a)は、炭素数1以上8以下のモノアルコールによりハーフエステル化された酸無水物基を有し、ならびに
ハーフエステル基含有共重合体(C)の全酸価は、5.0mgKOH/g以上240mgKOH/g以下である、塗料組成物である。
ある態様において、本発明の塗料組成物は、
水酸基含有アクリル樹脂(A)、
非ブロック化イソシアネート化合物(B2)、ならびに
ハーフエステル化された酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー(a)と他の共重合性モノマー(b)との共重合体であるハーフエステル基含有共重合体(C)
を含み、
重合性不飽和モノマー(a)は、炭素数1以上8以下のモノアルコールによりハーフエステル化された酸無水物基を有し、ならびに
ハーフエステル基含有共重合体(C)の全酸価は、5.0mgKOH/g以上240mgKOH/g以下である。
以下、本開示における塗料組成物をより詳細に説明する。
[水酸基含有アクリル樹脂(A)]
本発明に係る塗料組成物に含まれる水酸基含有アクリル樹脂(A)は、水酸基価(OHV)が60mgKOH/g以上200mgKOH/g以下であり、ある態様においては、65mgKOH/g以上200mgKOH/g以下であり、別の態様においては、70mgKOH/g以上200mgKOH/g以下である。
水酸基含有アクリル樹脂(A)の水酸基価が、このような範囲であることにより、水酸基含有アクリル樹脂の架橋を充分に行える。さらに、塗料組成物を、被塗物、ある態様においてはベース塗膜上に塗装し、形成した塗膜に対して、良好な耐溶剤性および耐候性を付与できる。加えて、本開示における塗料組成物から形成した塗膜に良好な耐水性を付与できる。
ある態様において、水酸基含有アクリル樹脂(A)は、数平均分子量(Mn)は1500以上11000以下である。
水酸基含有アクリル樹脂(A)は、好ましくは、数平均分子量(Mn)は1500以上10000以下、ある態様においては、1500以上8000以下、別の態様においては1800以上7000以下である。
水酸基含有アクリル樹脂(A)の数平均分子量(Mn)がこのような範囲内であることにより、本開示に係る塗料組成物を、被塗物、ある態様においてはベース塗膜上に塗装したときに、当該塗料組成物とベース塗膜(下層)とのウェットオンウェットによる混相を抑制でき、塗料組成物をベース塗膜上に塗装して形成した塗膜の外観(仕上がり外観)を、良好にすることができる。
さらに、水酸基含有アクリル樹脂(A)の数平均分子量(Mn)がこのような範囲内であることにより、本開示の塗料組成物を被塗物、ある態様においてはベース塗膜上に塗装するときの粘度(塗装時粘度)の上昇を抑制でき、本開示の塗料組成物から形成された塗膜の外観(仕上がり外観)を良好にすることができる。
さらに、本開示の塗料組成物の塗装に適した粘度を保持できるので、溶剤による希釈を抑制できる。
本開示における数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いたスチレンホモポリマー換算の数平均分子量を意味する。
水酸基含有アクリル樹脂(A)は、好ましくは、ガラス転移温度(Tg)は−20℃以上70℃以下、ある態様においては−20℃以上、50℃以下であり、ある態様においては、ガラス転移温度(Tg)は−10℃以上40℃以下である。例えば、ガラス転移温度は−5℃以上25℃以下であってもよい。
水酸基含有アクリル樹脂(A)のガラス転移温度が上記範囲内であることにより、本開示の塗料組成物から形成された塗膜の硬度を高く維持できる。また、本開示の塗料組成物を被塗物、ある態様においてはベース塗膜上に塗装するときの粘度(塗装時粘度)の上昇を抑制でき、本開示の塗料組成物から形成された塗膜の外観(仕上がり外観)を良好にすることができる。さらに、本開示の塗料組成物の塗装に適した粘度を保持できるので、溶剤による希釈を抑制できる。
本開示にいて、ガラス転移温度(Tg)の測定は、既知の方法により測定できる。
水酸基含有アクリル樹脂(A)として、このような特性を有するアクリル樹脂を使用することにより、塗料組成物の速乾性を向上でき、塗膜に優れた塗膜外観をもたらすことができる。
ある態様において、水酸基含有アクリル樹脂(A)を製造するのに好適なモノマー組成物としては、例えば、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸4−ヒドロキシブチル等の、水酸基を含有するアクリル酸ヒドロキシエステル;メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸4−ヒドロキシブチル等の、水酸基を含有するメタクリル酸ヒドロキシエステル;のうちの少なくとも1つを含み、さらに、必要に応じて、アクリル酸;アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸イソボロニル等のアクリル酸エステル;メタクリル酸;メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸イソボロニル等のメタクリル酸エステル;スチレン等の芳香環を有するエチレン性不飽和モノマー;等のうちの少なくとも1つを含む組成物が挙げられる。モノマー組成物の組成は、水酸基含有アクリル樹脂に求められる各種物性に応じて適宜調節すればよい。
モノマー組成物は例えば酢酸ブチル等の溶剤を用いて重合できる。溶剤の種類や重合時のモノマー組成物の濃度、或いは重合開始剤の種類や量、重合温度や重合時間等の重合条件は、水酸基含有アクリル樹脂(A)に求められる各種物性に応じて適宜調節すればよく、特に限定されるものではない。従って、水酸基含有アクリル樹脂(A)の製造方法は特に限定されない。
本開示における塗料組成物に含まれる水酸基含有アクリル樹脂(A)の量は、本開示に係る塗料組成物の樹脂固形分100質量部に対して、50質量部以上80質量部以下であり、好ましくは50質量部以上、75質量部以下である。水酸基含有アクリル樹脂(A)は単独で用いてもよく、複数を組み合わせてもよい。複数の水酸基含有アクリル樹脂(A)を用いる場合、水酸基含有アクリル樹脂(A)の合計量が、上記範囲内となるよう、適宜調整できる。
ここで、本開示に係る塗料組成物の樹脂固形分100質量部とは、水酸基含有アクリル樹脂(A)と、メラミン樹脂(B1)及び非ブロック化イソシアネート化合物(B2)からなる群から選択される少なくとも1種と、ハーフエステル基含有共重合体(C)とを含む場合、成分(A)、成分(B1)、成分(B2)および成分(C)の樹脂固形分の合計が100質量部であることを意味する。
別の態様において、本開示に係る塗料組成物が、上記成分(A)から(C)に加えて、ブロックイソシアネート化合物(D)を含む場合、成分(A)から成分(D)の樹脂固形分の合計を100質量部とする。以下においても、樹脂固形分100質量部と記載する場合、特に断りのない限り、同様である。また、特に記載のない限り、成分(B)の合計は、成分(B1)および成分(B2)の合計量を意味する。
[メラミン樹脂(B1)]
メラミン樹脂(B1)は、一般的に、メラミンとアルデヒドから合成される熱硬化性の樹脂を意味し、トリアジン核1分子中に3つの反応性官能基−NXを有している。メラミン樹脂としては、反応性官能基として−N−(CH2OR)2〔Rはアルキル基、以下同じ〕を含む完全アルキル型;反応性官能基として−N−(CH2OR)(CH2OH)を含むメチロール基型;反応性官能基として−N−(CH2OR)(H)を含むイミノ基型;反応性官能基として、−N−(CH2OR)(CH2OH)と−N−(CH2OR)(H)とを含む、あるいは−N−(CH2OH)(H)を含むメチロール/イミノ基型の4種類を例示することができる。
本開示における塗料組成物がメラミン樹脂(B1)を有することにより、塗料組成物から形成された塗膜は、耐衝撃性に優れ、優れた外観を有することができる。
本開示においては、メラミン樹脂は特に限定されず、本開示に係る塗料組成物は、例えば、後述のアルキルエーテル化メラミン樹脂であってもよく、市販されているメラミン樹脂を含んでもよい。
(アルキルエーテル化メラミン樹脂)
ある態様において、メラミン樹脂(B1)は、アルキルエーテル化メラミン樹脂を含んでもよい。例えば、該樹脂におけるトリアジン核1個あたりのイミノ基の数が平均で1.0個未満であり、数平均分子量が1000未満であるアルキルエーテル化メラミン樹脂を含んでもよい。
トリアジン核1個あたりのイミノ基の数が平均で1.0個未満である場合、好ましくは、イミノ基の数が平均で0.01以上0.3以下であり、好ましくは、数平均分子量は300〜900である。
別の態様においては、該樹脂におけるトリアジン核1個あたりのイミノ基の数が平均で1.0個以上、数平均分子量が300〜2500のアルキルエーテル化メラミン樹脂であってもよい。ある態様においては、イミノ基の含有量はトリアジン核1個当たり1.2〜2.5個である。トリアジン核1個あたりのイミノ基の数が平均で1.0個以上である場合、数平均分子量は400〜1200であるのがより好ましく、500〜1100であるのがさらに好ましい。
このような特徴を有するアルキルエーテル化メラミン樹脂であれば、塗膜形成した場合の硬化性を良好に保つことができ、その上、良好な塗膜外観を得ることができる。
なお本明細書内において、数平均分子量は、GPC(ゲルパーミィエーションクロマトグラム)により測定し、ポリスチレンポリマー分子量に換算した値を用いている。
好ましくは、アルキルエーテル化メラミン樹脂は、トリアジン核1個あたりのイミノ基の数が平均で1.0個未満であり、数平均分子量が1000未満であるアルキルエーテル化メラミン樹脂である。
メラミン樹脂(B1)は、このようなアルキルエーテル化メラミン樹脂を含むことにより、例えば、3コート1ベーク法により複層塗膜を形成する場合において、本開示における塗料組成物から形成される塗膜の反応硬化速度を抑制することができる。これにより、形成された複層塗膜において、本開示の塗料組成物から形成される塗膜の反応硬化速度と、例えば、中塗り塗膜、ベース塗膜等の形成時の反応硬化速度を近似させることができ、得られる複層塗膜の外観を向上させることができる。
例えば、トリアジン核1個あたりのイミノ基の数が平均で1.0個未満であり、数平均分子量が1000未満であるアルキルエーテル化メラミン樹脂は、メラミン(2,4,6−トリアミノ−1,3,5−トリアジン)のアミノ基の一部にホルムアルデヒドを反応してメチロール化し、次いで得られたメチロール基の一部をアルコールでアルキルエーテル化することによって調製することができる。
メラミンは、メラミンを構成するトリアジン核の炭素原子に結合するアミノ基(−NH)を3つ有する。このアミノ基を構成する2つ水素原子に対してホルムアルデヒドを付加させることができるため、理論的には、メラミン1モルに対して、6モルのホルムアルデヒドを付加させことができ、トリアジン核1個に6つのメチロール基を導入することができる。こうしてメラミンに導入されたメチロール基に対して、アルコールを反応させることによって、アルキルエーテル化ができる。
本開示の一態様においては、ホルムアルデヒドを用いるメチロール化において、メラミンのアミノ基の水素原子全てを反応させてメチロール化してもよく、イミノ基(−NH−CHOR;ここでRはHまたはアルキル基である。)がトリアジン核1個当たり平均で1.0個未満、好ましくは0.01〜0.5個残存する程度に反応させてもよい。上記アルキルエーテル化メラミン樹脂におけるイミノ基の数が、トリアジン核1個当たり1.0個未満であると、塗料組成物の貯蔵安定性を良好に保持できる。イミノ基の含有量は、トリアジン核1個当たり0.01〜0.5個であることが、複層塗膜における外観向上の観点から好ましい。
アルキルエーテル化において、メラミンに導入されたメチロール基と反応させるアルコールとして、炭素数1〜4の1価アルコールが用いられる。このようなアルコールとして、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコールなどが挙げられる。上記アルキルエーテル化反応に用いるアルコールは、1種であってもよく、2種以上を併用してもよい。例えば、メチルアルコールおよびブチルアルコールなどによる2種のアルコールを用いてアルキルエーテル化を行ってもよい。なお上記メチロール化反応およびアルキルエーテル化反応は既知の方法で行うことができる。また、アルキルエーテル化にはメチルアルコールを用いるか、またはメチルアルコールおよびブチルアルコールを併用した系であることが、塗膜を形成した場合の塗膜外観の点から好ましい。
トリアジン核1個あたりのイミノ基の数が平均で1.0個未満であり、数平均分子量が1000未満であるアルキルエーテル化メラミン樹脂は、アルキルエーテル化部分におけるメチル基/ブチル基の比率が、モル比で50/50〜100/0であるのが好ましい。メチル基/ブチル基の比率が50/50を下回ると、塗膜形成した場合に外観が低下する恐れがある。このメチル基/ブチル基の比率はより好ましくは55/45〜100/0であり、さらに好ましくは60/40〜100/0である。
こうして調製される、トリアジン核1個あたりのイミノ基の数が平均で1.0個未満であるアルキルエーテル化メラミン樹脂は、数平均分子量を1000未満とする。上記数平均分子量は、1000以上になると塗膜形成した場合の平滑性が低下する。上記数平均分子量は、300〜900が好ましく、より好ましくは、300〜700である。
本開示においては、上記アルキルエーテル化メラミン樹脂を単独で用いてもよく、下記に詳述するその他のメラミン樹脂を併用してもよい。
上記アルキルエーテル化メラミン樹脂とその他のメラミン樹脂を併用する場合における、上記アルキルエーテル化メラミン樹脂とその他のメラミン樹脂の含有比は、10/90〜45/55であることが特に好ましい。
(その他のメラミン樹脂)
メラミン樹脂(B1)は、上記アルキルエーテル化メラミン樹脂の他に、その他のメラミン樹脂を併用してもよい。その種類は特に限定されることなく、メチロール基型、イミノ基型、メチロール/イミノ基型のいずれでも好適に用いることができる。例えば三井サイテック社から市販されている「サイメル−303」、「サイメル254」、「ユーバン128」、「ユーバン225」、「ユーバン226」、「ユーバン325」、「ユーバン20N60」など、および、住友化学社から市販されている「スミマールシリーズ」などが挙げられる。
本開示における塗料組成物に含まれるメラミン樹脂(B1)の量は、本開示に係る塗料組成物の樹脂固形分100質量部に対して、10質量部以上35質量部以下、好ましくは15質量部以上30質量部以下である。
メラミン樹脂(B1)の含有量が上記範囲内であることにより、本開示に係る塗料組成物から形成される塗膜に良好な外観を付与できる。例えば、塗膜の良好な平滑性、鮮映性、および光輝性を得ることができる。また、本開示に係る塗料組成物から形成される塗膜に良好な耐酸性、耐傷付性、表面硬度をもたらすことができる。
メラミン樹脂(B1)は単独で用いてもよく、複数を組み合わせてもよい。複数のメラミン樹脂(B1)を用いる場合、メラミン樹脂(B1)の合計量が、上記範囲内となるよう、適宜調整できる。
ここで、本開示に係る塗料組成物の樹脂固形分100質量部とは、上述のように水酸基含有アクリル樹脂(A)とメラミン樹脂(B1)とハーフエステル基含有共重合体(C)とを含む場合、成分(A)から成分(C)の樹脂固形分の合計が100質量部であることを意味する。
本開示に係る塗料組成物が、上記成分(A)から(C)に加えて、ブロックイソシアネート化合物(D)を含む場合、成分(A)から成分(D)の樹脂固形分の合計を100質量部とする。以下においても、樹脂固形分100質量部と記載する場合、特に断りのない限り、同様である。
[非ブロック化イソシアネート化合物(B2)]
非ブロック化イソシアネート化合物(B2)は、化合物に含まれるイソシアネート基をブロック剤でブロックしていないイソシアネート化合物である。すなわち、後述するブロックイソシアネート化合物(D)を含まない、イソシアネート化合物である。
本開示に係る塗料組成物が非ブロック化イソシアネート化合物(B2)含むことにより、例えば、非ブロック化イソシアネート化合物(B2)は、水酸基含有アクリル樹脂(A)およびハーフエステル基含有共重合体(C)の少なくとも1に含まれる官能基と反応して、硬化できる。
また、本開示に係る塗料組成物は、非ブロック化イソシアネート化合物(B2)を有することにより、優れた外観を有することができ、更に、耐酸性、硬度及び耐傷付性を有する塗膜を形成できる。その上、塗料組成物の焼き付け温度を、例えば、100℃以下でも行えるため、種々の被塗物にも適用でき、さらに、省エネルギー化の観点からも有利である。
ある態様において、本開示に係る塗料組成物は、メラミン樹脂(B1)と非ブロック化イソシアネート化合物(B2)を共に含んでもよく、別の態様においては、非ブロック化イソシアネート化合物(B2)を含んでもよい。非ブロック化イソシアネート化合物(B2)を含むことにより、得られる塗膜の耐酸性、硬度及び耐傷付性を更に向上させることができる。
非ブロック化イソシアネート化合物(B2)は、脂肪族、脂環式、芳香族基含有脂肪族又は芳香族のポリイソシアネート化合物を挙げることができ、好適な例として、ジイソシアネート、ジイソシアネートの二量体、ジイソシアネートの三量体(好ましくはイソシアヌレート型イソシアネート(いわゆるイソシアヌレート))を挙げることができる。また、かかるポリイソシアネート化合物はいわゆるアシンメトリー型のものであってもよい。
上記ジイソシアネートとしては、一般に5〜24、好ましくは5〜18個の炭素原子を含んでいるものを使用することができる。このようなジイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ペンタメチレンジイソシアネート(PDI)、2,2,4−トリメチルへキサンジイソシアネート、ウンデカンジイソシアネート−(1,11)、リジンエステルジイソシアネート、シクロヘキサン−1,3−及び1,4−ジイソシアネート、1−イソシアナト−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:IPDI)、4,4’−ジイソシアナトジシクロメタン、ω,ω’−ジプロピルエーテルジイソシアネート、チオジプロピルジイソシアネート、シクロヘキシル−1,4−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート(HMDI)、1,5−ジメチル−2,4−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,5−トリメチル−2,4−ビス(ω−イソシアナトエチル)−ベンゼン、1,3,5−トリメチル−2,4−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,3,5−トリエチル‐2,4−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、ジシクロヘキシルジメチルメタン−4,4’−ジイソシアネート等が挙げられる。また、2,4−ジイソシアナトトルエン及び/又は2,6−ジイソシアナトトルエン、4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、1,4−ジイソシアナトイソプロピルベンゼンのような芳香族ジイソシアネートも用いることができる。また、上記イソシアヌレート型イソシアネートとしては上述したジイソシアネートの三量体を挙げることができる。なお、このようなポリイソシアネート化合物は、単独でも、2種以上を混合して用いることもできる。
また、ポリイソシアネートの誘導体としては、例えば、上記したポリイソシアネート化合物のダイマー、トリマー、ビウレット、アロファネート、カルボジイミド、ウレトジオン、ウレトイミン、イソシアヌレート、イミノオキサジアジンジオン等の各種誘導体を挙げることができる。
これらポリイソシアネートの中でも、硬化塗膜の耐候性等に優れる点から、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート及びこれらの誘導体が好ましく、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ペンタメチレンジイソシアネート(PDI)、ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体、ヘキサメチレンジイソシアネートの誘導体、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、及びイソホロンジイソシアネートの誘導体、並びにジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート(HMDI)及びジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネートの誘導体がより好ましい。
本発明において使用するポリイソシアネート化合物は、そのうちの少なくとも一部がイソシアヌレート型イソシアネート化合物であることが好ましい。すなわち、本発明においては、上記イソシアヌレート型イソシアネート化合物を、それ以外の脂肪族、脂環式、芳香族基含有脂肪族又は芳香族のポリイソシアネート化合物(好適には上記ジイソシアネート)と組み合わせて混合物として使用することもできる。この場合、ポリイソシアネート化合物の全量中における上記イソシアヌレート型イソシアネート化合物の含有割合が60質量%以上であることが好ましい。このような関係を有することで、さらに良好な耐酸性を有する塗膜を得ることができる。
本発明の塗料組成物において、水酸基含有アクリル樹脂(A)中の水酸基と、非ブロック化イソシアネート化合物(B2)中のイソシアネート基の当量比(NCO/OH)は、塗料組成物の硬化性及び塗料安定性に優れる点から、0.5以上2.0以下であることが好ましく、例えば、0.8以上1.5以下であることがより好ましい。
本開示における塗料組成物に含まれる非ブロック化イソシアネート化合物(B2)の量は、本開示に係る塗料組成物の樹脂固形分100質量部に対して、10質量部以上50質量部以下、好ましくは15質量部以上45質量部以下であり、例えば、20質量部以上45質量部以下である。
非ブロック化イソシアネート化合物(B2)の含有量が上記範囲内であることにより、本開示に係る塗料組成物から形成される塗膜に良好な外観を付与できる。例えば、塗膜の良好な平滑性、鮮映性、および光輝性を得ることができる。また、本開示に係る塗料組成物から形成される塗膜に良好な耐酸性、耐傷付性、表面硬度をもたらすことができる。
非ブロック化イソシアネート化合物(B2)は単独で用いてもよく、複数を組み合わせてもよい。複数の非ブロック化イソシアネート化合物(B2)を用いる場合、非ブロック化イソシアネート化合物(B2)の合計量が、上記範囲内となるよう、適宜調整できる。
ある態様において、本開示に係る塗料組成物が、メラミン樹脂(B1)と非ブロック化イソシアネート化合物(B2)とを含む場合、メラミン樹脂(B1)と非ブロック化イソシアネート化合物(B2)との合計量が、本開示に係る塗料組成物の樹脂固形分100質量部に対して、10質量部以上55質量部以下、例えば、15質量部以上50質量部以下となるよう、適宜調整できる。
本開示に係る塗料組成物の樹脂固形分100質量部とは、上述のように水酸基含有アクリル樹脂(A)と、メラミン樹脂(B1)及び非ブロック化イソシアネート化合物(B2)からなる群から選択される少なくとも1種と、ハーフエステル基含有共重合体(C)とを含む場合、成分(A)、成分(B1)、成分(B2)および成分(C)の樹脂固形分の合計が100質量部であることを意味する。
[ハーフエステル基含有共重合体(C)]
本開示における塗料組成物は、ハーフエステル化された酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー(a)と他の共重合性モノマー(b)との共重合体であるハーフエステル基含有共重合体(C)を含み、
重合性不飽和モノマー(a)は、炭素数1以上8以下のモノアルコールによりハーフエステル化された酸無水物基を有し、
ハーフエステル基含有共重合体(C)の全酸価は、5.0mgKOH/g以上240mgKOH/g以下である。
本開示における組成物は、本開示に係る特定のハーフエステル基含有共重合体(C)を含むことにより、メラミン樹脂(B1)を含む塗料組成物でありながらも、形成される塗膜は、優れた塗膜外観、例えば、平滑性、鮮映性および光輝性に優れ、その上、優れた耐傷付性および耐酸性などの優れた塗膜物性を有することができる。
また、非ブロック化イソシアネート化合物(B2)を含む塗料組成物にておいても、形成される塗膜は、優れた塗膜外観、例えば、平滑性、鮮映性、及び光輝性に優れ、その上、優れた耐傷付性および耐酸性などの優れた塗膜物性を有することができる。
したがって、本開示における塗料組成物は、色戻りなどが抑制された、例えば、良好な平滑性、鮮映性、光輝性を有するなどの優れた塗膜外観を有し、さらに、優れた塗膜物性を有することができ、従来は困難とされてきた、これらの技術効果をバランスよく有することが可能となった。
また、このような技術効果をバランスよく保つことに加え、従来の塗料組成物と比べて、例えば、より良好な塗膜外観を提供できる。
本開示に係るハーフエステル基含有共重合体(C)の全酸価は、5.0mgKOH/g以上240mgKOH/g以下であり、ある態様においては、ハーフエステル基含有共重合体(C)の全酸価は、5.5mgKOH/g以上240mgKOH/g以下であり、別の態様においては、ハーフエステル基含有共重合体(C)の全酸価は、10mgKOH/g以上240mgKOH/gである。
ハーフエステル基含有共重合体(C)の全酸価がこのような範囲内であることにより、平滑性、鮮映性および光輝性に優れ、その上、優れた耐傷付性および耐酸性などの優れた塗膜物性を有する。また、鉛筆硬度は、例えば、自動車用途において所望される硬度を示すことができる。
ある態様において、ハーフエステル基含有共重合体(C)の数平均分子量は、1000以上10500以下であり、別の態様においては、ハーフエステル基含有共重合体(C)の数平均分子量は、1500以上10000以下であり、例えば、ハーフエステル基含有共重合体(C)の数平均分子量は、2000以上10000以下である。
ハーフエステル基含有共重合体(C)の数平均分子量がこのような範囲内であることにより、特に、平滑性、鮮映性及び光輝性に優れた塗膜を形成できる。
本発明に係るハーフエステル基含有共重合体(C)は、ハーフエステル化された酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー(a)と他の共重合性モノマー(b)との共重合体である。さらに、ハーフエステル基含有共重合体(C)を構成するモノマーである重合性不飽和モノマー(a)は、炭素数1以上8以下のモノアルコールによりハーフエステル化された酸無水物基を有する。
ある態様において、ハーフエステル基含有共重合体(C)の含有量は、本開示に係る塗料組成物の樹脂固形分100質量部に対して、3質量部以上25質量部以下であり、好ましくは、3質量部以上20質量部以下であり、例えば、3質量部以上15質量部以下である。
このような範囲内でハーフエステル基含有共重合体(C)を含むことにより、本開示に係る塗料組成物から形成される塗膜に良好な外観を付与できる。例えば、塗膜の良好な平滑性、鮮映性、および光輝性を得ることができる。また、本開示に係る塗料組成物から形成される塗膜に良好な耐酸性、耐傷付性、表面硬度をもたらすことができる。
特に、本開示においては、メラミン樹脂(B1)及び非ブロック化イソシアネート化合物(B2)からなる群から選択される少なくとも1種と、ハーフエステル基含有共重合体(C)を併用することにより、本開示の塗料組成物から形成される塗膜に、より優れた鮮映性、光輝性、耐酸性を付与できる。
また、ハーフエステル基含有共重合体(C)を単独で用いてもよく、複数のハーフエステル基含有共重合体(C)を組合せて用いてもよい。
ある態様において、本開示に係る塗料組成物に含まれる、メラミン樹脂(B1)およびハーフエステル基含有共重合体(C)の比率は、固形分質量比として、メラミン樹脂(B1)/ハーフエステル基含有共重合体(C)=1/0.1〜1/1であり、例えば、メラミン樹脂(B1)/ハーフエステル基含有共重合体(C)=1/0.4〜1/1である。
メラミン樹脂(B1)/ハーフエステル基含有共重合体(C)がこのような範囲内で関係を有することにより、塗料組成物から形成される塗膜は、耐酸性と耐傷付性に優れ、且つ色戻りを顕著に抑制でき、例えば、優れた平滑性、鮮映性および光輝性を有するという効果を得ることができる。
ある態様において、本開示に係る塗料組成物に含まれる、非ブロック化イソシアネート化合物(B2)およびハーフエステル基含有共重合体(C)の比率は、固形分質量比として、非ブロック化イソシアネート化合物(B2)/ハーフエステル基含有共重合体(C)が1/1以下であってよく、例えば、1/0.001〜1/1である。
非ブロック化イソシアネート化合物(B2)/ハーフエステル基含有共重合体(C)がこのような範囲内で関係を有することにより、塗料組成物から形成される塗膜は、耐酸性と耐傷付性(耐擦り傷性)に優れ、且つ色戻りを顕著に抑制でき、例えば、優れた平滑性、鮮映性および光輝性を有するという効果を得ることができる。
また、メラミン樹脂(B1)及び非ブロック化イソシアネート化合物(B2)を共に含む場合においても、上記関係を有し得る。
(ハーフエステル化された酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー(a))
重合性不飽和モノマー(a)は、ハーフエステル化された酸無水物基を有する。
重合性不飽和モノマー(a)がハーフエステル化された酸無水物基を有することにより、本開示による塗料組成物から形成される塗膜は、色戻りを顕著に抑制でき、例えば、優れた平滑性、鮮映性および光輝性を有することができる。
また、重合性不飽和モノマー(a)がハーフエステル化された酸無水物基を有することにより、水酸基含有アクリル樹脂(A)と、メラミン樹脂(B1)及び非ブロック化イソシアネート化合物(B2)からなる群から選択される少なくとも1種との硬化反応に対する相互作用が得られ、硬化反応によって生じる歪を効果的に抑制でき、且つ色戻りを抑制することができる。すなわち、優れた塗膜外観を有し、かつ、優れた塗膜物性(例えば、耐酸性、耐傷付性)を有することができる。
ハーフエステル化された酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー(a)における、酸無水物基を有する重合性不飽和モノマーは、特に限定されない。例えば、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水フタル酸、無水オキシジフタル酸、無水ナフタレンジカルボン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などが挙げられる。反応性及び塗膜の耐候性を更に向上できるといった観点から、特に無水マレイン酸及び無水イタコン酸の少なくとも1種を好適に用いることができる。
ハーフエステル化された酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー(a)は、酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー単位に由来する酸無水物基に、モノアルコールを反応させてハーフエステル化することにより調製することができる。
上記モノアルコールは、炭素数1以上8以下のモノアルコールである。このような炭素数のモノアルコールによりハーフエステル化を行った酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー(a)を含む、本開示における塗料組成物であれば、得られる塗膜が優れた塗膜外観を有し、かつ、優れた塗膜物性(例えば、耐酸性、耐傷付性)を有することができる。
したがって、炭素数が10であるデカノールなど、環境に対する負荷が大きい物質を用いることなく、ハーフエステル化を行えるので、本開示における塗料組成物は、環境に優しい塗料組成物を提供できる。
炭素数1以上8以下のモノアルコールは、1分子中に1個の水酸基を有する有機化合物であり、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノールなどのアルカノール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなどのアルキレングリコールのモノアルキルエーテル類;ジメチルアミノエタノールなどのジアルキルアミノアルカノール類などが挙げられる。
ハーフエステル化に用いるモノアルコールは、例えば、炭素数1以上7以下であってもよく、好ましくは炭素数1以上6以下である。炭素数がこのような範囲内にあることにより、得られる塗膜が優れた塗膜外観を有し、かつ、優れた塗膜物性(例えば、耐酸性、耐傷付性)を有することができる。
ハーフエステル化により得られる酸無水物基の数などは特に限定されない。例えば、ハーフエステル化反応によって、ハーフエステル基含有共重合体(C)中の酸無水物基の一部がハーフエステル化され、一分子中に平均して、0.5〜3.0個、好ましくは0.7〜1.5個の酸無水物基を有することができる。
また、一分子中に平均して、5〜30個、好ましくは6〜25個のハーフエステル基を有し、酸無水物基とハーフエステル基との合計数に対する酸無水物基数の割合が4〜20%、好ましくは5〜15%の範囲内であるハーフエステル基含有共重合体(C)を調製してもよい。
ハーフエステル化反応は、適宜反応に不活性な有機溶媒中で、通常の条件下、例えば、60〜150℃の温度で、2〜7時間反応させることによって行うことができる。
(他の共重合性モノマー(b))
他の共重合性モノマー(b)は、酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー(a)と共重合可能な化合物であり、具体的には、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸−tブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリルなどのアクリル酸もしくはメタクリル酸のC1〜C24アルキルエステル;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどのビニル芳香族化合物;エチレン、プロピレンなどのオレフィン類;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどの不飽和ニトリル類;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミドなどの不飽和アミド類;酢酸ビニル、塩化ビニル、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジンなどのビニル化合物などが挙げられる。
ハーフエステル基含有共重合体(C)を構成する、ハーフエステル化された酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー(a)と、他の共重合性モノマー(b)との共重合比率は、ハーフエステル基含有共重合体(C)の全酸価が、5.0mgKOH/g以上240mgKOH/g以下となる限り、適宜選択できる。
例えば、ハーフエステル化された酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー(a)と、他の共重合性モノマー(b)の合計量を基準にして、モノマー(a)は5〜50重量%、特に10〜40重量%、好ましくは15〜30重量%;モノマー(b)は50〜95重量%、特に60〜90重量%、好ましくは70〜85重量%の範囲内で共重合できる。
[ブロックイソシアネート化合物(D)]
本開示の塗料組成物は、さらにブロックイソシアネート化合物(D)を含んでもよい。
ブロックイソシアネート化合物(D)は、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネートなどの脂環式ジイソシアネート、およびこれらのヌレート体に、活性メチレン基を有する化合物、ケトン化合物またはカプロラクタム化合物などのブロック化合物を付加反応させることによって調製することができる。このようなブロックイソシアネート化合物(D)は、加熱によりブロック剤が解離してイソシアネート基が発生し、本開示の塗料組成物に含まれる、水酸基含有アクリル樹脂(A)、メラミン樹脂(B1)及び非ブロック化イソシアネート化合物(B2)からなる群から選択される少なくとも1種、およびハーフエステル基含有共重合体(C)の少なくとも1に含まれる官能基と反応して、硬化できる。
例えば、ブロックイソシアネート化合物(D)は、メラミン樹脂(B1)を含む態様において、本開示に係る組成物に含まれ得る。メラミン樹脂(B1)と、ブロックイソシアネート化合物(D)とを組み合わせることにより、本開示に係る塗料組成物は、良好な硬化性を有することができ、形成された塗膜は優れた塗膜外観、特に優れた鮮映性を示すことができる。
上記活性メチレン基を有する化合物としては、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル、マロン酸エチルなどの活性メチレン化合物が挙げられる。ケトン化合物として、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。カプロラクタム化合物として、例えば、ε−カプロラクタムなどが挙げられる。これらの中でも、ヘキサメチレンジイソシアネートまたはそのヌレート体に活性メチレン化合物またはケトン化合物を付加反応させたブロックイソシアネート化合物がより好ましく用いられる。
ブロックイソシアネート化合物(D)の具体例として、旭化成社製のデュラネート(ブロック化ヘキサメチレンジイソシアネート)シリーズ、より具体的には、例えば、活性メチレン型ブロックイソシアネートである、デュラネートMF−K60Xなど、および、バイエル社製のスミジュールBL3175、デスモジュールBL3272MPA、デスモジュールBL3475 BA/SN、デスモジュールBL3575/1 MPA/SN、デスモジュールBL4265 SN、デスモジュールBL5375 MPA/SN、デスモジュールVP LS2078/2などが挙げられる。
本開示において、ブロックイソシアネート化合物(D)は所望により添加できる。例えば、本開示の塗料組成物に、ブロックイソシアネート化合物(D)を含む場合、ブロックイソシアネート化合物(D)の量は、本開示に係る塗料組成物の樹脂固形分100質量部に対して、1質量部以上15質量部以下であり、好ましくは3質量部以上15質量部以下であり、例えば、5質量部以上13質量部以下である。
本開示の塗料組成物が、このような範囲内でブロックイソシアネート化合物(D)を含むことにより、良好な硬化性を有することができ、形成された塗膜は優れた塗膜外観、特に優れた鮮映性を示すことができる。
ここで、本開示に係る塗料組成物がブロックイソシアネート化合物(D)を含む場合、樹脂固形分100質量部とは、樹脂成分(A)から成分(D)の樹脂固形分の合計を100質量部とする。以下においても、樹脂固形分100質量部と記載する場合、特に断りのない限り、同様である。
[粒子状添加剤(E)]
ある態様において、本開示の塗料組成物は、粒子状添加剤(E)を含み、粒子状添加剤(E)は、有機無機ハイブリッドポリマー分散体、無機粒子及び有機樹脂被覆無機粒子からなる群から選択される少なくとも1種を含む。
粒子状添加剤(E)を含むことにより、例えば、より良好な耐傷付性を有する塗膜を得ることができる。
有機無機ハイブリッドポリマー分散体、無機粒子及び有機樹脂被覆無機粒子は、既知の粒子を使用できる。有機無機ハイブリッドポリマーは、例えば、無機成分として、シリコーンオリゴマー及びシラン化合物等を含んでよい。さらに、有機成分として、ラジカル重合性の不飽和単量体を含んでもよい。
無機粒子及び有機樹脂被覆無機粒子についても、既知のものを使用できる。例えば、シリカ粒子、アクリル樹脂被覆シリカ粒子などを含み得る。
例えば、無機粒子として、アエロジル社製 AEROSIL R805、R812、R812S、R816等を含み得る。例えば、有機樹脂被覆無機粒子として、BYK社製 NANOBYK-3652、3651、3650、メルク社製 Tivida AS1010等を含み得る。
粒子状添加剤(E)の平均粒子径は、10nm以上1000nm以下であり、例えば20nm以上300nm以下である。このような大きさを有することにより、良好な外観を有する塗膜を形成でき、さらに、より良好な耐傷付性を有する塗膜を得ることができる。なお、平均粒子径は、既知の方法により、測定できる。例えば、動的光散乱式粒度分布測定装置、レーザ回折式粒度分布測定装置等を用いて測定できる。
本開示において、粒子状添加剤(E)は所望により添加できる。例えば、本開示の塗料組成物に、粒子状添加剤(E)を含む場合、粒子状添加剤(E)の量は、本開示に係る塗料組成物の樹脂固形分100質量部に対して、0.5質量部以上10質量部以下であり、好ましくは0.5質量部以上8質量部以下であり、例えば、0.8質量部以上7質量部以下である。
本開示の塗料組成物が、このような範囲内で粒子状添加剤(E)を含むことにより、良好な外観を有する塗膜を形成でき、さらに、より良好な耐傷付性を有する塗膜を得ることができる。
[その他の成分]
本開示に係る塗料組成物は、必要に応じて、例えば、下地の意匠性を妨げない程度であれば、着色顔料、体質顔料、改質剤、レベリング剤、分散剤、消泡剤、などの添加剤を配合することができる。また、本開示に係る塗料組成物に含まれる各成分の特性を損なわない範囲で、既知の硬化触媒を含んでもよい。
さらに、塗料組成物は、塗装作業性を確保するために、粘性制御剤が添加されていることが好ましい。粘性制御剤は、一般にチクソトロピー性を示すものを使用できる。例えば、このようなものとして、従来から公知のものを使用することができる。ある態様においては、粘性制御剤(レオロジーコントロール剤)として、既知のマイクロゲルおよび非水分散型アクリル樹脂の少なくとも1を含むことができる。
ある態様において、本発明の塗料組成物は、クリヤー塗料組成物として使用でき、この態様においては、得られる塗膜の透明性など、クリヤー塗膜に要求される性質を損なわない範囲で、上記その他の成分を含み得る。
本開示の塗料組成物は、例えば、クリヤー塗料組成物として使用できる。例えば、メラミン樹脂を含むクリヤー塗料組成物でありながら、形成されるクリヤー塗膜外観の向上と、耐傷付性および耐酸性などのクリヤー塗膜物性をバランスよく有することができる。従って、本開示に係るクリヤー塗料組成物は、自動車車体用のクリヤー塗料組成物としても有用に使用できる。
[複層塗膜の形成方法]
本発明の複層塗膜の形成方法は、被塗物に、本開示に係る塗料組成物を塗装し、塗膜を形成する工程を含む。
ある態様においては、下地塗膜を形成した基材上に、ベース塗膜を形成し、さらにその上に本発明に係る塗料組成物を塗装し、複層塗膜を形成できる。
(被塗物)
本発明の複層塗膜の形成方法において、被塗物は、導電性の基材(例えば、自動車車体及びその部品)を予め脱脂処理や化成処理(リン酸塩又はジルコニウム塩などによる化成処理など)を施した後、既知の電着塗料組成物などの下地塗料組成物を塗装し、硬化させた塗膜を形成したものであってもよい。
(中塗り塗膜、ベース塗膜及びクリヤー塗膜の形成方法)
本開示は、さらに、複層塗膜の形成方法を提供する。具体的には、本開示に係る複層塗膜の形成方法は、被塗物に、中塗り塗料組成物を塗装し、硬化させた中塗り塗膜または未硬化の中塗り塗膜を形成する工程、
前記中塗り塗膜または未硬化の中塗り塗膜の上にベース塗料組成物を塗装し、硬化させたベース塗膜または未硬化のベース塗膜を形成する工程、および
本開示に係る塗料組成物を、前記ベース塗膜の上または前記未硬化のベース塗膜の上に塗装し、塗膜を形成する工程を有する。
また、本発明に係る塗料組成物を、クリヤー塗料組成物として用いてもよい。
ある態様においては、本開示の複層塗膜の形成方法では、下地塗膜を形成した基材(被塗物)上に、ベース塗料組成物を塗装し、ベース塗膜または未硬化のベース塗膜を形成する工程、および
本開示に係る塗料組成物を塗装し、塗膜を形成する工程を含む。
ある態様においては、本開示は、被塗物に中塗り塗料組成物を塗装して、未硬化の中塗り塗膜を形成する、中塗り塗膜形成工程、前記得られた未硬化の中塗り塗膜の上に、ベース塗料組成物を塗装して、未硬化のベース塗膜を形成する、ベース塗膜形成工程、および本開示に係る塗料組成物を前記未硬化のベース塗膜の上に塗装し、塗膜を形成する工程を有する。
ある態様においては、本開示の複層塗膜の形成方法は、下地塗膜を形成した基材(被塗物)上に、
中塗り塗料組成物を塗装し、未硬化の中塗り塗膜を形成する工程、前記未硬化の中塗り塗膜の上に、ベース塗料組成物を塗装し、未硬化のベース塗膜を形成する工程、および
本開示に係る塗料組成物を塗装し、塗膜を形成する工程を含む。
上記中塗り塗料組成物として、当技術分野で通常用いられる塗料組成物、例えば、水性型塗料組成物、溶剤型塗料組成物等を用いてもよい。
ある態様においては、被塗物と中塗り塗膜との間、中塗り塗膜とベース塗膜との間、ベース塗膜と本開示に係る塗料組成物から形成した塗膜との間に、当該技術分野において用いられる種々の塗膜を設けてもよい。
上記ベース塗料組成物として、当技術分野で通常用いられる塗料組成物、例えば、メタリックベース塗料組成物、カラーベース塗料組成物等を用いてもよい。
ある態様においては、被塗物とベース塗膜との間、ベース塗膜と本開示に係る塗料組成物から形成した塗膜との間に、当該技術分野において用いられる種々の塗膜を設けてもよい。また、上記ベース塗膜を複数設けてもよい。
また、ベース塗料組成物、その他の塗膜等を形成する塗料組成物は、溶剤型の塗料組成物であってもよく、水性型の塗料組成物であってもよい。
例えば、クリヤー塗料組成物を、順次、ウェットオンウェットで塗装し、次いでこれらの塗膜を同時に硬化させる、2コート1ベークの方法で塗膜形成を行うことができる。また、下地塗膜を形成した基材上に、上記ベース塗料組成物を塗装して硬化させた後にクリヤー塗料組成物を塗装して硬化させる、2コート2ベーク塗装方法にも適用できる。
ある態様においては、被塗物上に、ベース塗料組成物を塗装して硬化させた後に、光輝性ベース塗料組成物および本発明に係る塗料組成物、例えばクリヤー塗料組成物をこの順でウェットオンウェット塗装し、次いで、これらの塗膜を同時に硬化させる、3コート2ベークの方法で複層塗膜形成を行うことができる。
別の態様においては、被塗物上に、ベース塗料組成物を塗装し、次に、光輝性ベース塗料組成物をウェットオンウェットで塗装し、さらに本発明に係る塗料組成物、例えばクリヤー塗料組成物をウェットオンウェットで塗装して、3層同時に硬化させる、3コート1ベーク塗装方法により複層塗膜を形成できる。
さらに別の様態においては、被塗物上に、中塗り塗料組成物を塗装し、次に、ベース塗料組成物をウェットオンウェットで塗装し、さらに本発明に係る塗料組成物、例えばクリヤー塗料組成物をウェットオンウェットで塗装して、3層同時に硬化させる、3コート1ベーク塗装方法により複層塗膜を形成できる。
また、被塗物上に、中塗り塗料組成物を塗装し、次に、ベース塗料組成物をウェットオンウェットで塗装し、次に、光輝性ベース塗料組成物をウェットオンウェットで塗装し、さらに本発明に係る塗料組成物、例えばクリヤー塗料組成物をウェットオンウェットで塗装し他後に同時に硬化させる塗装方法により複層塗膜を形成できる。
何れの態様においても、当分野において通常用いられる下地塗膜を形成した基材を、被塗物として用いてもよい。
上記ベース塗料組成物の塗装方法は、例えば、自動車車体などに塗装する場合には、意匠性を高めるためにエアー静電スプレー塗装による多ステージ塗装、好ましくは2ステージで塗装する方法、あるいは、エアー静電スプレー塗装と、通称「μμ(マイクロマイクロ)ベル」、「μ(マイクロ)ベル」又は「メタベル」などと言われる回転霧化式の静電塗装機とを組み合わせた塗装方法であることが好ましい。
上記中塗り塗料組成物の塗布により形成される中塗り塗膜の乾燥膜厚は所望の用途により変化するが、多くの場合、下限10μm、上限50μmであることが好ましい。中塗り塗膜の乾燥膜厚を上記範囲にすることで、下地が隠蔽できず膜切れが発生することが抑制され、塗装時に流れなどの不具合が生じることが防止される。
ある態様において、中塗り塗料組成物を塗装した後、加熱硬化させることなく、例えば、ベース塗料組成物を塗装する工程に移る。この場合において、必要に応じて、塗料組成物、例えば、ベース塗料組成物を塗装する前に、加熱硬化(焼付け)処理で用いられる温度より低い温度、例えば40〜100℃で1〜10分間加熱して水分などの溶媒を揮散させる、プレヒート工程を行ってもよい。
上記ベース塗料組成物の塗布により形成されるベース塗膜の乾燥膜厚は所望の用途により変化するが、多くの場合、下限5μm、上限30μmであることが好ましい。ベース塗膜の感想膜厚を上記範囲にすることで、下地が隠蔽できず膜切れが発生することが抑制され、塗装時に流れなどの不具合が生じることが防止される。
ある態様において、ベース塗料組成物を塗装した後、加熱硬化させることなく、本発明の塗料組成物、例えば、クリヤー塗料組成物を塗装する工程に移る。この場合において、必要に応じて、塗料組成物、例えば、クリヤー塗料組成物を塗装する前に、加熱硬化(焼付け)処理で用いられる温度より低い温度、例えば40〜100℃で1〜10分間加熱して水分などの溶媒を揮散させる、プレヒート工程を行ってもよい。
本開示の塗料組成物により形成される塗膜、例えば、クリヤー塗膜の乾燥膜厚は、一般に、下限20μm、上限70μmが好ましい。20μm未満であると、下地の凹凸の隠蔽が不充分であるおそれがある。70μmを超えると、塗装時にワキあるいはタレなどの不具合が生じるおそれがある。乾燥膜厚の下限は25μmであることがより好ましく、乾燥膜厚の上限は60μmであることがより好ましい。
例えば、中塗り塗料組成物、ベース塗料組成物及びクリヤー塗料組成物を塗装した後、これらの未硬化の塗膜を硬化させる。硬化温度は、下限100℃、上限180℃であることが好ましい。100℃未満であると、硬化が不充分となるおそれがある。180℃を超えると、塗膜が固く脆くなるおそれがある。高い架橋度の硬化塗膜を得られる点で、下限は120℃であることがより好ましく、上限は160℃であることがより好ましい。硬化時間は硬化温度により変化するが、120〜160℃の場合、10〜30分が好ましい。
以下の実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。実施例中「部」及び「%」は、ことわりのない限り質量基準による。
製造例A1 水酸基含有アクリル樹脂(A1)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「酢酸ノルマルブチル」600部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物1を、3時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート10部及び「酢酸ノルマルブチル」30部との混合物を1時間かけて滴下した。その後、冷却し、水酸基含有樹脂(A1)の溶液(固形分は60.1質量%)を得た。水酸基含有樹脂(A1)の、数平均分子量(Mn)は約2,000、固形分水酸基価は170mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)20℃であった。
製造例A1−2 水酸基含有アクリル樹脂(A1−2)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「酢酸ノルマルブチル」600部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物1−2を、3時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート10部及び「酢酸ノルマルブチル」30部との混合物を1時間かけて滴下した。その後、冷却し、水酸基含有樹脂(A1−2)の溶液(固形分は60.1質量%)を得た。水酸基含有樹脂(A1−2)の、数平均分子量(Mn)は約4,000、固形分水酸基価は175mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)10℃であった。
製造例A2 水酸基含有アクリル樹脂(A2)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「酢酸ノルマルブチル」600部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物2を、3時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート10部及び「酢酸ノルマルブチル」30部との混合物を1時間かけて滴下した。その後、冷却し、水酸基含有樹脂(A2)の溶液(固形分は60.6質量%)を得た。水酸基含有樹脂(A2)の、数平均分子量は約4,000、固形分水酸基価は200mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)は0℃であった。
製造例A2−2 水酸基含有アクリル樹脂(A2−2)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「酢酸ノルマルブチル」600部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物2−2を、3時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート10部及び「酢酸ノルマルブチル」30部との混合物を1時間かけて滴下した。その後、冷却し、水酸基含有樹脂(A2−2)の溶液(固形分は60.6質量%)を得た。水酸基含有樹脂(A2−2)の、数平均分子量は約4,000、固形分水酸基価は140mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)は10℃であった。
製造例A3 水酸基含有アクリル樹脂(A3)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「酢酸ノルマルブチル」600部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物3を、3時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート10部及び「酢酸ノルマルブチル」30部との混合物を1時間かけて滴下した。その後、冷却し、水酸基含有樹脂(A3)の溶液(固形分は60.7質量%)を得た。水酸基含有樹脂(A3)の、数平均分子量は約6,000、固形分水酸基価は60mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)は20℃であった。
製造例A3−2 水酸基含有アクリル樹脂(A3−2)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「酢酸ノルマルブチル」600部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物3−2を、3時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート10部及び「酢酸ノルマルブチル」30部との混合物を1時間かけて滴下した。その後、冷却し、水酸基含有樹脂(A3−2)の溶液(固形分は60.7質量%)を得た。水酸基含有樹脂(A3−2)の、数平均分子量は約6,000、固形分水酸基価は50mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)は20℃であった。
メラミン樹脂(B1−1)
メラミン樹脂(B1−1)として、イミノ型のメラミン樹脂(サイメル254 オルネクス社製)を用いた。
メラミン樹脂(B1−2)
メラミン樹脂(B1−2)として、フルアルキル型のメラミン樹脂(サイメル303 オルネクス社製)を用いた。
非ブロック化イソシアネート化合物(B2−1)
非ブロック化イソシアネート化合物(B2−1)として、スミジュールN3300(住化コベストロウレタン社製)、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート体、NCO含有量=21.8%、固形分率100%を用いた。
製造例C1 ハーフエステル基含有共重合体(C1)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「ソルベッソ100J」800部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物1を、4時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート10部及び「ソルベッソ100J」118部との混合物を1時間かけて滴下した。100℃まで冷却し、ノルマルブタノール320.9部を仕込んだ後に100℃で12時間、撹拌しながら保温した。その後、冷却し、ハーフエステル基含有共重合体(C1)の溶液(固形分は51.5質量%)を得た。ハーフエステル基含有共重合体(C1)の、数平均分子量は約2,800、固形分酸価は140mgKOH/gであった。
製造例C2 ハーフエステル基含有共重合体(C2)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「ソルベッソ100J」800部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物2を、4時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート1部及び「ソルベッソ100J」118部との混合物を1時間かけて滴下した。100℃まで冷却し、ノルマルブタノール15.9部を仕込んだ後に100℃で12時間、撹拌しながら保温した。その後、冷却し、ハーフエステル基含有共重合体(C2)の溶液(固形分は52.1質量%)を得た。ハーフエステル基含有共重合体(C2)の、数平均分子量は約10,000、固形分酸価は6mgKOH/gであった。
製造例C3 ハーフエステル基含有共重合体(C3)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「ソルベッソ100J」800部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物3を、4時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート1部及び「ソルベッソ100J」118部との混合物を1時間かけて滴下した。100℃まで冷却し、ノルマルブタノール26.4部を仕込んだ後に100℃で12時間、撹拌しながら保温した。その後、冷却し、ハーフエステル基含有共重合体(C3)の溶液(固形分は52.1質量%)を得た。ハーフエステル基含有共重合体(C3)の、数平均分子量は約10,000、固形分酸価は10mgKOH/gであった。
製造例C4 ハーフエステル基含有共重合体(C4)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「ソルベッソ100J」800部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物4を、4時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート10部及び「ソルベッソ100J」118部との混合物を1時間かけて滴下した。100℃まで冷却し、ノルマルブタノール366.4部を仕込んだ後に100℃で12時間、撹拌しながら保温した。その後、冷却し、ハーフエステル基含有共重合体(C4)の溶液(固形分は54.1質量%)を得た。ハーフエステル基含有共重合体(C4)の、数平均分子量は約1,000、固形分酸価は236mgKOH/gであった。
製造例C5 ハーフエステル基含有共重合体(C5)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「ソルベッソ100J」800部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物5を、4時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート10部及び「ソルベッソ100J」118部との混合物を1時間かけて滴下した。100℃まで冷却し、ノルマルメタノール138.8部を仕込んだ後に60℃で18時間、撹拌しながら保温した。その後、冷却し、ハーフエステル基含有共重合体(C5)の溶液(固形分は51.9質量%)を得た。ハーフエステル基含有共重合体(C5)の、数平均分子量は約2,800、固形分酸価は140mgKOH/gであった。
製造例C6 ハーフエステル基含有共重合体(C6)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「ソルベッソ100J」800部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物6を、4時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート10部及び「ソルベッソ100J」118部との混合物を1時間かけて滴下した。次いで、ノルマルオクタノール557部を仕込んだ後に125℃で18時間、撹拌しながら保温した。その後、冷却し、ハーフエステル基含有共重合体(C6)の溶液(固形分は51.6質量%)を得た。ハーフエステル基含有共重合体(C6)の、数平均分子量は約2,800、固形分酸価は140mgKOH/gであった。
製造例C7 ハーフエステル基含有共重合体(C7)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「ソルベッソ100J」800部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物7を、4時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート1部及び「ソルベッソ100J」118部との混合物を1時間かけて滴下した。100℃まで冷却し、ノルマルブタノール8部を仕込んだ後に100℃で12時間、撹拌しながら保温した。その後、冷却し、ハーフエステル基含有共重合体(C7)の溶液(固形分は52.1質量%)を得た。ハーフエステル基含有共重合体(C7)の、数平均分子量は約10,000、固形分酸価は3mgKOH/gであった。
製造例C8 ハーフエステル基含有共重合体(C8)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「ソルベッソ100J」800部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物8を、4時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート10部及び「ソルベッソ100J」118部との混合物を1時間かけて滴下した。次いで、ノルマルドデカノール797部を仕込んだ後に125℃で18時間、撹拌しながら保温した。その後、冷却し、ハーフエステル基含有共重合体(C8)の溶液(固形分は51.5質量%)を得た。ハーフエステル基含有共重合体(C8)の、数平均分子量は約2,800、固形分酸価は140mgKOH/gであった。
製造例C9 ハーフエステル基を含有しない共重合体(C9)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「ソルベッソ100J」800部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物9を、4時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート10部及び「ソルベッソ100J」118部との混合物を1時間かけて滴下した。その後、冷却し、ハーフエステル基を含有しない共重合体(C9)の溶液(固形分は52.1質量%)を得た。ハーフエステル基を含有しない共重合体(C9)の、数平均分子量は約2,800、固形分酸価は20mgKOH/gであった。
製造例C10 共重合体(C10)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「ソルベッソ100J」800部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物10を、4時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート10部及び「ソルベッソ100J」118部との混合物を1時間かけて滴下した。次いで、1,6−ヘキサンジオール 505.4部を仕込んだ後に100℃で12時間、撹拌しながら保温した。保温中にゲル化したので、共重合体(C10)を得ることはできなかった。
製造例C11 ハーフエステル基含有共重合体(C11)の製造
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ3リットルに、「ソルベッソ100J」800部を仕込み、窒素ガス通気下で125℃に昇温した。125℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、モノマー、溶剤及び重合開始剤(p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)からなる組成の下記モノマー混合物11を、4時間かけて滴下した。
次いで、125℃で窒素ガスを通気しながら30分間熟成させた後、更に、p−tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート10部及び「ソルベッソ100J」118部との混合物を1時間かけて滴下した。100℃まで冷却し、ノルマルブタノール105.5部を仕込んだ後に100℃で12時間、撹拌しながら保温した。その後、冷却し、ハーフエステル基含有共重合体(C11)の溶液(固形分は52.7質量%)を得た。ハーフエステル基含有共重合体(C11)の、数平均分子量は約2,800、固形分酸価は50mgKOH/gであった。
有機無機ハイブリッドポリマー分散体(E1)
有機無機ハイブリッドポリマー分散体(E1)を、以下の方法に従い調製した。
シリコーンオリゴマーとして、メチルメトキシシリコーンオリゴマーである、KR−500(信越化学社製)8部および、加水分解性シラン化合物として、ジメチルジメトキシシラン15.0部、メチルトリメトキシシラン20部、フェニルトリメトキシシラン36部、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン1部、ラジカル重合性不飽和単量体として、メタクリル酸メチル2.0部、スチレン3.6部、およびアクリル酸−2−エチルヘキシル4.4部を撹拌混合後、乳化剤としてポリオキシアルキレンアルケンエーテル硫酸アンモニウム(ラテムルPD−104、花王社製)17部、水36部を添加し、ホモミキサーを用いて、室温で15分間撹拌し、反応前乳化混合物142部を得た(反応前乳化混合物調製工程)。
得られた反応前乳化混合物の平均粒子径は、625nmであった。
次いで、撹拌機、還流冷却器、滴下槽および温度計を取りつけた反応容器に、水57部、ポリオキシアルキレンアルケンエーテル硫酸アンモニウム(ラテムルPD−104、花王社製)3部を入れ、表中に記載された量の25%アンモニア水を加えて、pHを11.0に調整した(第一pH調整工程)。
第一pH調整工程で得られた、pH調整した水を含む反応容器の温度を80℃に上げてから、上記反応前乳化混合物160部と、過硫酸アンモニウムの2.5%水溶液6.5部を、別々の滴下層から同時に2時間かけて滴下した。滴下が終了してから反応容器中の温度を80℃で1時間維持した。
次に、25%アンモニア水を加え、反応場のpHを9.75に調整した後、84℃まで昇温し、5時間かけて縮合反応を進行させた。
さらに、得られたエマルション水溶液を40℃まで冷却し、水14部を添加した後、減圧条件下において複製したメタノールを留去した。
さらに、メタクリル酸メチル2.0部、スチレン3.6部、およびアクリル酸−2−エチルヘキシル4.4部を撹拌混合後、乳化剤としてポリオキシアルキレンアルケンエーテル硫酸アンモニウム(ラテムルPD−104、花王社製)1.9部、水4.1部を添加し、ホモミキサーを用いて、室温で15分撹拌し、第2反応前乳化混合物を得た。
温度80℃に調整してから、上記第2反応前乳化混合物16部と、過硫酸アンモニウムの1.5%水溶液2.7部を別々の滴下ロートから、同時に2時間かけて滴下した。滴下が終了してから反応容器中の温度を80℃で1時間維持した後、30℃まで冷却し、コアシェル型アクリルシリコーン樹脂エマルション198.4部を得た。得られたエマルションは、固形分39.3%、平均粒子径160nmであった。
撹拌機、温度計を取りつけた反応容器に、得られたエマルション198.4部と、酢酸ブチル600部とを添加した。減圧下で水と酢酸ブチルの混合液を404.6部留去した。得られた粒子分散液の含水率は220ppm、固形分は19.8%であった。
無機粒子(E2)
無機粒子(E2)として、アエロジル社製 AEROSIL R805を使用した。
有機樹脂被覆無機粒子(E3)
有機樹脂被覆無機粒子(E3)として、BYK社製 NANOBYK−3652を使用した。
(実施例1〜19及び比較例1〜6)
メラミン樹脂(B1)を含む実施例及び比較例
表15に示した配合に従い、各成分を混合し、ディスパーで攪拌することによって実施例1〜19及び比較例1〜6のクリヤー塗料組成物を得た。上記クリヤー塗料組成物を、酢酸ノルマルブチル/3−エトキシプロピオン酸エチル=1/2(質量比)からなるシンナーによってNo.4フォードカップで30秒/20℃となるようにそれぞれ希釈した。
(複層塗膜の形成)
次に、リン酸亜鉛処理した150×300×0.8mmのダル鋼板に、パワートップU−50(日本ペイント社製カチオン電着塗料)及びオルガP−2(日本ペイント社製中塗り塗料)をそれぞれ乾燥膜厚25μm及び40μmとなるように塗装した試験板に、AR−2000シルバーメタリック(日本ペイント社製水性ベース塗料)を乾燥膜厚が15μmとなるようにエアースプレー塗装し、80℃で5分間乾燥させることにより未硬化ベース塗膜を形成した。その上に、粘度調整したクリヤー塗料組成物を、乾燥膜厚が40μmとなるようにエアースプレー塗装して未硬化クリヤー塗膜を形成し、7分間セッティング後、140℃で25分間焼き付け硬化させ、複層塗膜を形成した。
得られた各試験用塗膜について、後述の評価を行った。
(比較例7)
比較例7については、表16に示した配合に従い、各成分を混合することをと試みた。しかし、上述の通り、共重合体(C10)調整中にゲル化したため、クリヤー塗料組成物を調整できなかった。
塗膜の外観および意匠性の評価として、平滑性、鮮映性、光輝性、耐酸性、耐傷付性及び鉛筆硬度の各評価を行った。得られた結果を表15及び表16に示す。
(平滑性)
平滑性の評価は、ウエーブスキャンII(ビックケミー社製表面粗度測定器)を用い、得られる数値のうち、塗膜の平滑性の評価数値であるCFにて、以下の基準で評価した。 (平滑性の評価)
◎(極めて良好):CFの数値が 60以上である
○(良好):CFの数値が 55以上 60未満である
△(やや劣る):CFの数値が 50以上 55未満である
×(不良):CFの数値が 50を下回る
(鮮映性)
得られた塗膜の鮮映性の評価は、ウエーブスキャンII(ビックケミー社製表面粗度測定器)を用い、得られる数値のうち、塗膜の鮮鋭性の評価数値であるDOIにて、以下の基準で評価した。
(鮮映性の評価)
◎(極めて良好):DOIの数値が 80を上回った。
○(良好):DOIの数値が 75超 80以下であった
△(やや劣る):DOIの数値が 70超 75以下であった。
×(不良):DOIの数値が 70以下であった。
(光輝性)
得られた塗膜の鮮映性の評価は、CM512M3(コニカミノルタ社製変角測色計)を用い、得られる数値のうち、25°のL値(L25)から75°のL値(L75)を除した数値(L25−L75)を光輝性の評価数値として用い、以下の判断基準により、光輝性を評価した
◎(輝度感が非常に強い):L25−L75の数値が 47.5を上回った。
○(輝度感が強い):L25−L75の数値が 45超 47.5以下であった
△(輝度感がやや認められる):L25−L75の数値が 42.5超 45以下であった
×(輝度感が弱い):L25−L75の数値が 42.5以下であった
(耐酸性)
得られた塗膜の耐酸性の評価は、グラジエントオーブンを用い、50℃に加熱した塗膜表面に1質量%の硫酸溶液を50μl滴下し、30分過熱状態を維持した後に速やかに水洗した。水洗後、塗膜表面の水分をウエスで取り除き、塗膜表面に硫酸溶液を滴下した試験部位を、以下の判断基準により、耐酸性を目視で評価した。
◎(耐酸性が非常に良好):試験跡の輪郭が確認できる
○(耐酸性が良好):試験跡全体が確認できるが、試験跡の白化及び、又は膨れが無い
△(耐酸性がやや弱い):試験跡に軽微な白化及び、又は膨れが確認できる
×(耐酸性が弱い):試験跡に著しい白化及び、又は膨れが確認できる
(耐傷付性)
得られた塗膜の耐傷付性の評価は、大栄科学精器製作所社製 平面摩耗試験機に治具先端が摩耗する物体の表面に対して水平である直径16mmの金属製円柱型治具を取り付け、治具先端にフェルトと摩耗紙(3M社製 281Q WETORDRY PRODUCTION POLISHING PAPER 2μGRADE)を、治具先端、フェルト、摩耗紙の順で固定し、治具に固定した摩耗紙表面に合計で900gの荷重が加わるように荷重を加え、10cmのストローク長さで1分間に40往復する速度で得られた塗膜の表面を10往復摩耗した。
試験部位と未試験部位の塗膜表面に対して20°の角度の光沢をマイクロ-トリ-グロス(ビックケミー社製光沢測定器)で測定し、試験部位に対する未試験部位の商の百分率を摩耗試験による光沢保持率として、耐傷付性を評価した。
◎(耐傷付性が非常に良好):光沢保持率が85%以上
○(耐傷付性が良好):光沢保持率が75%以上、且つ85%未満
△(耐傷付性がやや弱い):光沢保持率が65%以上、且つ75%未満
×(耐傷付性が弱い):光沢保持率が65%未満
(鉛筆硬度)
得られた塗膜の鉛筆硬度の評価は、三菱鉛筆引っかき値試験用の鉛筆を用いて行った。得られた塗膜を水平な台に塗膜表面を上向きに固定し、木部だけを削って芯を円柱状に5mm露出させ、且つ芯の先端を角が90°になるように平らに研いだ鉛筆を、1000gの荷重で塗膜表面に対して45°の角度押し付けながら前方に10mm/秒の速さで20mm押し出して塗膜表面を引っかいた。同様の引っかきを5回繰り返して行い、5箇所の引っかき跡のうち、傷、もしくは破れである箇所が2箇所未満である鉛筆の濃度記号をその塗膜の鉛筆硬度として評価した。
(高耐傷付性)
得られた塗膜の高耐傷付性の評価は、大栄科学精器製作所社製 平面摩耗試験機に治具先端が摩耗する物体の表面に対して水平である直径16mmの金属製円柱型治具を取り付け、治具先端にフェルトと摩耗紙(3M社製 281Q 、WETORDRY PRODUCTION POLISHING PAPER 9μGRADE)を、治具先端、フェルト、摩耗紙の順で固定し、治具に固定した摩耗紙表面に合計で900gの荷重が加わるように荷重を加え、10cmのストローク長さで1分間に40往復する速度で得られた塗膜の表面を10往復摩耗した。
試験部位と未試験部位の塗膜表面に対して20°の角度の光沢をマイクロ-トリ-グロス(ビックケミー社製光沢測定器)で測定し、試験部位に対する未試験部位の商の百分率を摩耗試験による光沢保持率として、耐傷付性を評価した。
なお、この試験は、上記耐傷付性の試験条件を更に厳しくした試験である。
◎(高耐傷付性が非常に良好):光沢保持率が80%以上
○(高耐傷付性が良好):光沢保持率が70%以上、且つ80%未満
△(高耐傷付性がやや弱い):光沢保持率が60%以上、且つ70%未満
×(高耐傷付性が弱い):光沢保持率が60%未満
実施例1〜19に関して、高耐傷付性を評価した。その結果、上記「○」又は「△」の範囲であった。特に、実施例3、5〜7、9及び10については、良好な高耐傷付性を示した。比較例1〜7(表16)、実施例20〜29(表17)及び比較9〜13(表18)については、各表に記載のとおりである。
このように、本開示は、良好な塗膜の外観および意匠を有し、かつ、耐傷付性などの塗膜物性をバランスよく有する塗膜を形成できる、塗料組成物を提供できる。例えば、優れた平滑性、鮮映性、光輝性を有し、その上、優れた耐酸性、耐傷付性を有している。
一方、比較例1から3においては、本発明に係るハーフエステル基含有共重合体(C)を含まないので、特に平滑性、鮮映性、光輝性および耐酸性が劣る塗膜が得られた。
比較例4は、ハーフエステル基含有共重合体(C)の全酸価が本発明の範囲外であるので、光輝性、耐酸性および耐傷付性が著しく劣る塗膜が得られた。
比較例5は、ハーフエステル基含有共重合体(C)におけるハーフエステル化に用いたアルコールの炭素数が、本発明の範囲外で有り光輝性に劣り、その上耐酸性および耐傷付性が著しく劣る塗膜が得られた。
比較例6は、ハーフエステル化を行わなかったため、平滑性、鮮映性および光輝性が著しく劣り、耐傷付性が劣る塗膜が得られた。
比較例7は、共重合体(C10)調整中にゲル化したため、クリヤー塗料組成物を調整できなかった。
比較例8
同様に、比較例8として、製造例C1で調製した共重合体において、ポリオール(トリメチロールプロパン)を用いて共重合体の調製を試みた。
しかし、調製中にゲル化し、塗料組成物を調製できなかった。
(実施例20〜29、比較例9〜14)
非ブロック化イソシアネート硬化剤(B2)を含む実施例及び比較例
表17に示した配合に従い、各成分を混合したこと以外は、実施例1と同様にして、複層塗膜を形成した。
得られた各試験用塗膜について、上記した評価を行った。
このように、本開示は、良好な塗膜の外観および意匠を有し、かつ、耐傷付性などの塗膜物性をバランスよく有する塗膜を形成できる、塗料組成物を提供できる。例えば、優れた平滑性、鮮映性、光輝性を有し、その上、優れた耐酸性、耐傷付性を有している。
また、本開示は、より高い耐傷付性、すなわち、高耐傷付性にも優れた塗膜を形成できる。
一方、比較例9から13においては、本発明に係る所定ハーフエステル基含有共重合体(C)を含まないので、特に平滑性、鮮映性、光輝性および耐酸性が劣る塗膜が得られた。また、比較例10に示すように、本開示に係る所定の物性値を逸脱するハーフエステル基含有共重合体を添加すると、光輝性、耐酸性、耐傷付性及び高耐傷付性が顕著に劣る塗膜が得られた。
本発明によると、良好な塗膜の外観および意匠を有し、かつ、耐傷付性などの塗膜物性をバランスよく有する塗膜を形成できる、塗料組成物を提供する。更に、本発明は、本発明の塗料組成物を用いて塗膜を形成することを含む、複層塗膜の形成方法を提供する。

Claims (12)

  1. 水酸基含有アクリル樹脂(A)、
    メラミン樹脂(B1)および非ブロック化イソシアネート化合物(B2)からなる群から選択される少なくとも1種、ならびに
    ハーフエステル化された酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー(a)と他の共重合性モノマー(b)との共重合体であるハーフエステル基含有共重合体(C)
    を含み、
    前記重合性不飽和モノマー(a)は、炭素数1以上8以下のモノアルコールによりハーフエステル化された酸無水物基を有し、ならびに
    前記ハーフエステル基含有共重合体(C)の全酸価は、5.0mgKOH/g以上240mgKOH/g以下である、
    塗料組成物。
  2. 前記ハーフエステル基含有共重合体(C)の数平均分子量が1000以上10500以下である、請求項1に記載の塗料組成物。
  3. さらにブロックイソシアネート化合物(D)を含む、請求項1または2に記載の塗料組成物。
  4. 前記ハーフエステル基含有共重合体(C)の酸価は、10mgKOH/g以上240mgKOH/g以下である、請求項1から3のいずれかに記載の塗料組成物。
  5. 前記水酸基含有アクリル樹脂(A)の水酸基価が60mgKOH/g以上200mgKOH/g以下である、請求項1から4のいずれかに記載の塗料組成物。
  6. 前記ハーフエステル基含有共重合体(C)の含有量が、前記塗料組成物の樹脂固形分100質量部に対して、3質量部以上25質量部以下である、請求項1から5のいずれかに記載の塗料組成物。
  7. 前記塗料組成物に含まれる、メラミン樹脂(B1)およびハーフエステル基含有共重合体(C)の比率は、固形分質量比として、メラミン樹脂(B1)/ハーフエステル基含有共重合体(C)=1/0.1〜1/1である、請求項1から6のいずれかに記載の塗料組成物。
  8. さらに、有機無機ハイブリッドポリマー分散体、無機粒子及び有機樹脂被覆無機粒子からなる群から選択される少なくとも1種を含む粒子状添加剤(E)を有する、
    請求項1から7のいずれかに記載の塗料組成物。
  9. 前記粒子状添加剤(E)の平均粒子径が10nm以上1000nm以下である、請求項1から8のいずれかに記載の塗料組成物。
  10. 前記塗料組成物がクリヤー塗料組成物である、請求項1から9のいずれかに記載の塗料組成物。
  11. 被塗物に、ベース塗料組成物を塗装し、ベース塗膜または未硬化のベース塗膜を形成する工程、および
    請求項1から10のいずれかに記載の塗料組成物を、前記ベース塗膜の上または前記未硬化のベース塗膜の上に塗装し、塗膜を形成する工程を有する、複層塗膜の形成方法。
  12. 被塗物に、中塗り塗料組成物を塗装し、中塗り塗膜または未硬化の中塗り塗膜を形成する工程、得られた前記中塗り塗膜または前記未硬化の中塗り塗膜の上に、ベース塗料組成物を塗装し、ベース塗膜または未硬化のベース塗膜を形成する工程、ならびに
    請求項1から10のいずれかに記載の塗料組成物を、前記ベース塗膜の上または前記未硬化のベース塗膜の上に塗装し、塗膜を形成する工程を有する、複層塗膜の形成方法。
JP2019556769A 2017-12-01 2018-11-30 塗料組成物及び複層塗膜の形成方法 Active JP7315468B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017231995 2017-12-01
JP2017231995 2017-12-01
PCT/JP2018/044312 WO2019107570A1 (ja) 2017-12-01 2018-11-30 塗料組成物及び複層塗膜の形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019107570A1 true JPWO2019107570A1 (ja) 2020-12-10
JP7315468B2 JP7315468B2 (ja) 2023-07-26

Family

ID=66665547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019556769A Active JP7315468B2 (ja) 2017-12-01 2018-11-30 塗料組成物及び複層塗膜の形成方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11732154B2 (ja)
EP (1) EP3719084A4 (ja)
JP (1) JP7315468B2 (ja)
CA (1) CA3084014A1 (ja)
MX (1) MX2020005666A (ja)
WO (1) WO2019107570A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022135423A (ja) * 2021-03-05 2022-09-15 日本ペイント・オートモーティブコーティングス株式会社 クリヤー塗料組成物および複層塗膜の形成方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04363374A (ja) * 1990-12-28 1992-12-16 Nippon Paint Co Ltd 熱硬化性塗料組成物
JPH06108001A (ja) * 1992-10-01 1994-04-19 Nissan Motor Co Ltd 自動車用撥水性トップコート塗料組成物
JPH07224146A (ja) * 1994-02-09 1995-08-22 Nippon Paint Co Ltd 硬化性樹脂組成物、塗料組成物および塗膜形成方法
JPH09100439A (ja) * 1995-10-05 1997-04-15 Kansai Paint Co Ltd 上塗用ベースコート塗料組成物及びその塗装方法
JP2001002983A (ja) * 1999-04-20 2001-01-09 Kansai Paint Co Ltd 塗料用硬化性組成物及び上塗り塗膜形成方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0819315B2 (ja) * 1990-04-05 1996-02-28 日本ペイント株式会社 熱硬化性樹脂組成物
JPH1081849A (ja) 1996-04-30 1998-03-31 Nippon Paint Co Ltd 着色塗料組成物、顔料分散ペースト組成物及び塗膜形成方法
US5853809A (en) * 1996-09-30 1998-12-29 Basf Corporation Scratch resistant clearcoats containing suface reactive microparticles and method therefore
JPH11323243A (ja) 1998-05-20 1999-11-26 Kansai Paint Co Ltd 耐汚染性に優れた塗膜を形成可能なクリヤ塗料組成物
JP4160159B2 (ja) 1998-05-25 2008-10-01 関西ペイント株式会社 耐汚染性に優れた塗膜を形成できるクリヤ塗料組成物
JP4638575B2 (ja) * 2000-06-01 2011-02-23 日本ペイント株式会社 自動車上塗り用クリヤー塗料、複層塗膜形成方法及び自動車車体
CN110612334B (zh) * 2017-05-11 2021-09-17 关西涂料株式会社 透明涂料组合物和多层涂膜形成方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04363374A (ja) * 1990-12-28 1992-12-16 Nippon Paint Co Ltd 熱硬化性塗料組成物
JPH06108001A (ja) * 1992-10-01 1994-04-19 Nissan Motor Co Ltd 自動車用撥水性トップコート塗料組成物
JPH07224146A (ja) * 1994-02-09 1995-08-22 Nippon Paint Co Ltd 硬化性樹脂組成物、塗料組成物および塗膜形成方法
JPH09100439A (ja) * 1995-10-05 1997-04-15 Kansai Paint Co Ltd 上塗用ベースコート塗料組成物及びその塗装方法
JP2001002983A (ja) * 1999-04-20 2001-01-09 Kansai Paint Co Ltd 塗料用硬化性組成物及び上塗り塗膜形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
MX2020005666A (es) 2020-12-03
EP3719084A1 (en) 2020-10-07
US11732154B2 (en) 2023-08-22
JP7315468B2 (ja) 2023-07-26
EP3719084A4 (en) 2021-09-22
WO2019107570A1 (ja) 2019-06-06
US20210363375A1 (en) 2021-11-25
CA3084014A1 (en) 2019-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3298891B2 (ja) 塗料組成物、塗料組成物の製造方法及び無機酸化物ゾルの分散体の製造方法
JP2009511253A (ja) 車体へのプライマ焼付無しでの多層コーティングの形成方法
JP2009511251A (ja) 車体へのプライマ焼付無しでの多層コーティングの形成方法
JP2006249432A (ja) 反応性希釈剤を有するコポリマー水性分散体
US20100272886A1 (en) Process for producing a multilayer coating
US20100279005A1 (en) Process for producing a multilayer coating
JP5230518B2 (ja) 積層塗膜形成方法および塗装物
WO2019131459A1 (ja) 塗料組成物
EP1205503B1 (en) Coating composition having improved acid etch resistance
JP2006520839A (ja) 改善された耐引掻き性および表面損傷抵抗の低vocコーティング組成物
AU2005245801B2 (en) Film-forming compositions substantially free of organic solvent, multi-layer composite coatings and related methods
JP5171709B2 (ja) 積層塗膜形成方法および塗装物
JP2021181518A (ja) 艶消し塗料組成物
JP6996199B2 (ja) ウレタン塗料組成物及び成形体
JP2005042001A (ja) 塗料組成物、塗膜形成方法および塗装物品
JP2009511249A (ja) 車体へのプライマ焼付無しでの多層コーティングの形成方法
JP7315468B2 (ja) 塗料組成物及び複層塗膜の形成方法
JP5476260B2 (ja) 樹脂組成物、該樹脂組成物を含有する水性塗料組成物及び複層塗膜形成方法
JPH11189744A (ja) 高固形分塗料組成物
JP4744871B2 (ja) 自動車用クリヤー塗料組成物及びそれを用いた複層塗膜の形成方法
JPWO2009110441A1 (ja) 熱硬化性被膜用樹脂組成物
EP2647679B1 (en) Clear coating composition and method for forming multilayer coating film that uses same
EP3399002B1 (en) Highly scratch resistant one-pack type paint composition
JP4477483B2 (ja) 硬化性樹脂組成物、クリヤー塗料組成物及びそれを用いた複層塗膜の形成方法
KR100468558B1 (ko) 열경화성 도료 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230418

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230613

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230711

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230713

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7315468

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150