KR100369221B1 - 도막형성방법 및 그것에 사용되는 베이스코트도료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 설비의 변경을 필요로 하는 일없이, 종래의 도장공정에 의해, 저장안정성에 뛰어나고 또한 얻게되는 도막의 특성에 뛰어난, 웨트 온 웨트 도장방법 및 그 방법으로 사용하는데 적합한 베이스코트 도료를 제공하는 것을 목적으로 하며 그 구성에 있어서 , 수산기 함유 올리고머와 아미노 플라스트수지를 함유하는 베이스코트 도료위에,상기 베이스코트 도료와는 다른 경화계의 클리어 도료를 웨트온웨트로 도장하고, 이어서 베이킹하며, 베이스코트 도료에는, 클리어도료의 경화계에 사용되는 경화촉매를 미리 배합하고, 또 그 경화촉매로서는, 760mmHg에 있어서의 비점이 150 ℃ 이상의 것을 사용하는 것을 특징으로 한 것이다.

Description

도막형성방법 및 그것에 사용되는 베이스코트도료

본 발명은 특히 , 자동차도장에 있어서, 베이스코트도료와 클리어도료를 웨트 온웨트로 도장하는데 적합한 도료의 도장방법 및 그것에 사용되는 베이스코트도료에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 도장작업성을 대폭으로 개선할 수 있는 도장방법 및 그것에 사용되는 베이스코트도료에 관한 것이다.

최근, 클리어도료의 경화계로서, 여러가지의 경화계가 제안되고 있다. 예를 들면, 수산기(수산기가 블록된 블록화수산기도 포함)와, 카르복실기(카르복실기의 수산기가 블록된 블록화카르복실기도 포함), 인산기(인산기의 수산기가 블록된 블록화인산기도 포함), 또는 산무술기와의 경와계나, 이것에 또 실릴기(가수분해성기에 의해서 블록된 가수분해성 실릴기도 포함) 및/또는 에폭시기가 관여하는 경화계, 아세토아세틸기와 비닐에테르기 또는 비닐티오에테르기(이하, 간단히 「비닐(티오)에테르기」라고 함)와의 경화계, 비닐(티오)에테르기와 카르복실기 또는 실릴기와의 경화계, 지환식에폭시기와 실릴기와의 경화계, 또는, 실릴기 또는 지환식에폭시기의 단독의 경화계등이 있다. 이와 같은 경화계에 있어서는, 관능기끼리의 경화반응을 촉진하기 위한 경화촉매를 배합하는 것이 통상이다.

이와 같이 웨트온웨트로 도장하는 경우에는 , 도장직전까지, 클리어도료와 베이스코트도료는 별개의 저장장치에 보존되고, 웨트 온 웨트 도장을 위해서 노즐이나 스프레이등의 도포 장치까지 각 도료는 반송된다.

그러나, 관능기를 가진 올리고머 또는 폴리머(이하, 올리고머라고 함)에 경화촉매를 배합한 클리어도료를 , 웨트 온 웨트 도장까지의 시간(저장시간)이 길어지는 데 따라서 , 클리어도료는 배합된 경화촉매에 의해서 경화되기 시작하에, 증점(增粘)하는 문제가 있다. 그때문에, 2종이상의 관능기를 사용하는 경우에는 관능기가 디른 올리고머끼리 구분하거나, 경화촉매를 배합한다고 해도, 그 한쪽에만 배합해서, 경화반응이 진행되는 것을 방지할 필요가 있다. 또, 단일의 관능기를 기진 올리고머를 사용한다고 해도 , 올리고머와, 경화촉매를 구별해서, 경화반응이 진행되는 것을 방지할 필요가 있다. 이와 같은 2액 또는 2 이상의 액으로 구별해서 저장해 놓고, 웨트 온 웨트 도장직전에 그들의 액을 혼합해서, 클리어도료를 조제코저 하는 경우에는, 각 액의 유량이나 배합량을 조정할 필요가 있고, 혼합장치가 복잡화되기 때문에, 설비에 다대한 비용이 소요된다고 하는 문제가 있다.

그때문에, 본 발명자는, 설비의 변경을 필요로 하는 일없이, 종래의 도장공정에 의해, 저장안정성에 뛰어나고 또한 도료의 중점등이 없는, 웨트 온 웨트 도장할 수 있는 도장에 대해서 예의검토하여, 본 발명에 도달한 것이다.

즉 , 본 발명자는, 상기 목적이, 수산기함유 올리고머와 아미노플라스트수지를 함유하는 베이스코트도료위에, 상기 베이스코트도료와는 다른 경화계의 클리어도료를 웨트 온 웨트로 도장하고, 이어서 베이킹하는 도료의 도장방법에 있어서,

상기 클리이도료용의 경화계에 사용되는 경화촉매를, 클리어도료에 배합하는 일 없이, 베이스코트도료에 배합하므로서 확실하게 달성될 수 있음을 발견하였다.

본 발명은 , 그와 같은 신규의 지견에 기초해서 이루어진 것이다.

즉 , 본 발명은, 이하의 발명,

1. 수산기함유 올리고머와 아미노플라스트수지를 함유하는 베이스코트도료 위에, 상기 베이스코트도료와는 다른 경화계의 클리어도료를 웨트 온 웨트로 도장하고, 이어서 베이킹하는 도료의 도장방법에 있어서, 상기 클리어도료의 경화계에 사용되는 경화촉매를 상기 베이스코트도료에 배합한 후, 웨트온웨트 도장하고, 또한 상기 클리이도료용의 경화촉매의 760 mmHg 에 있어서의 비점이 150 ℃ 이상인 것을 특징으로 하는 도장방법, 및

2. 수산기함유 올리고머와 아미노플라스트수지를 함유하는 베이스코트도료에, 이 베이스코트도료와는 다른 경화계의 클리어도료를 웨트 온 웨트로 도장하고 또한 베이킹하는데 사용되는 상기 베이스코트도료로서, 상기 클리어도료용의 경화촉매를 함유하고 또한 이 경화촉매가, 760mmHg 에 있어서 150 ℃ 이상의 비점을 가진 것을 특징으로 하는 베이스코트도료, 에 관한 것이다.

이하 본 발명에 대해서, 상세히 설명한다.

본 발명의 방법으로 사용되는 베이스코트도료는 , 수산기함유 올리고머와, 아미노플라스트수지와, 상기 베이스코트도료에 웨트 온 웨트로 도장되는 경화계가 다른 클리어도료용의 경화촉매를 함유한다.

수산기함유 올리고머로서는, 폴리에스테르 올리고머나, 비닐중합오리고머등,수산기를 함유하는 올리고머이면, 특히 제한되지 않고, 여러가지의 수산기함유 올리고머를 사용할 수 있다. 이들중 , 올리고머의 내후성이란 점에서는 , 비닐중합올리고머가 뛰어난다. 수산기함유 폴리에스테르올리고머로서는, 공지된 일반적인 폴리에스테르올리고머, 예를들면, 다가알콜 또는 다가에폭시화합물이나, 산무수물, 1염기산 또는 지방산, 다염기산, 모노에폭시화합물, 혹은 락톤 또는 수산기를 가진 모노카르복시산 등을 여러가지 조합해서, 축합반응, 부가반응을 행하므로서 얻게 되는 것을 들수 있다.

상기 반응에 사용되는 다가알콜(폴리올)로서는, 디올트리올, 테트라올, 펜타올, 및 헥사올이 있다. 디올로서는, 에틸렌글리콜 , 프로필렌글리콜 , 1,5 - 펜타디올1,4 - 펜탄디올, 1,6 -헥산디올등을 들수 있고 , 트리올로서는, 예를들면, 글리세린, 트리메틸롤에탄, 트리메틸롤프로판, 트리스히드록시메틸아미노메탄, 1,2,6-헥산트리올등을 들수 있다. 테트라올로서는 , 예를들면, 펜티메리트리톨 , 디글리세린 , 리키소오스, 소르비톨을 들수 있다. 펜티올로서는, 예를들면, 만노오스를 들수 있다. 헥산올로서는, 예를들면, 이 노시톨을 들수 있다. 특히 합성의 용이도에서, 트리올 또는 테트라올을 사용하는 것이 바람직하다.

1분자속에, 3 ~ 6 개 이상의 에폭시기를 가진 폴리에폭시 화합물로서는, 예를들면 , 트리스글리시딜이소시아누레이트, 트리스글리시딜프로필이소시아누레이트, 테트라글리시딜메타크실렌디아민, 테트라글리시딜 - 1,3- 비스아미노메틸시클로헥산, 테트라글리시딜디아미노디페닐메탄, 트리글리시딜 P- 아미노페놀, 디글리시딜아닐린 등을 들수 있다.

산무수물로서는, 예를들면, 무수프탈산이나, 4-메틸무수프탈산등의 알킬무수프탈산, 헥사히드로무수프탈산, 3-메틸헥사히드로무수프탈산, 4-메틸헥사히드로무수프탈산등의 알킬헥사히드로무수프탈산, 무수숙신산, 테트라히도로무수프탈산등을 들수 있다. 특히 , 내후성을 고려하면, 벤젠고리를 함유하지 않는 헥사히드로무수프탈산이나, 알킬헥사히드로무수프탈산, 무수숙신산을 사용 하는 것이 바람직하다.

l염기산 또는 지방산으로서는, 바람직하게는, 탄소수 4~22, 더 바람직하게는 4~15의 지방산이 사용된다.

이와 같은 지방산으로서는, 부탄산, 펜탄산, 헥산산, 헵탄산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 은데칸산, 도데칸산, 트리데칸산, 테느라데칸산, 펜타데칸산, 헥사데칸산, 헵타데칸산등을 사용할 수 있다.

다염기산으로서는, 프탈산, 헥사히드로프탈산, 알킬헥사히드로산, 알킬프탈산, 아디핀산, 세바신산, 이타콘산, 트리멜리트산, 무수트리멜리트산등을 사용 할수있다.

모노 에폭시화합물로서는, 불포화결합을 가진 지방족 탄화수소의 에폭사이드, 특히, ∂-올레핀의 에폭사이드나, 글리시딜에테르, 글리시딜에스테르등이 바람작하게 사용할 수 있다. ∂-올레핀의 에폭사이드로서는, 탄소수 3~25의 에폭시드가 바람직하다. 예를들면, 프로필렌옥사이드나, AOBX24 (탄소수 12 및 14의 ∂-올레핀의 에폭사이드 혼합물) 및 AOEX68 (탄소수 16 은 18의 ∂ - 올레핀의 에폭사이드 혼합물)(이상, 다이셀카가쿠코교 제품)등을 들수 있다. 또, 글리시딜에테르로서는, 예를들면, 부틸글리시딜에테르, 페닐글리시딜에테르, 데실글리시딜에테르, 크레실글리시딜에테르 등을 들수 있다. 글리시딜에스테르로서는 예를들면 카쥬러 E10 및 PES10 (이상, 일본국 유카셀에폭시 제품)등을 들수 있다.

모노에폭시화합물에 있어서의 탄소수는, 4~22일 것이 합성의 용이도나, 얻게 되는 도막물성에서 바람직하다. 특히 바람직한 모노에폭시화합물의 탄소수는 4~15이다.

수산기하유 모노에폭시화합물은, 상기 모노에폭시화합물에 또 수산기를 도입한 것이다. 구체적으로는, 1,2-에폭시헥사놀, 1,2-에폭시옥타놀, 1,2-에폭시데카놀, 히드록시부틸글리시딜에테르, 히드록시옥틸, 글리시딜에테르, 히드록시페닐글리시딜에테르, 히드록시부틸글리시딜에스테르, 히드록시시클로헥실글리시딜에스테르등을 들수 있다.

단, 모노에폭시화합물과, 수산기함유 모노에폭시화합물을 병용해도 된다.

예를들면, 탄소수 4~ 22의 지방족탄화수소를 가진 모노에폭시화합물과, 이와 같은 지방족탄화수소기를 가지거나 가지지 않아도 되는, 수산기함유 모노에폭시 화합물과의 혼합물을 들수 있다.

이와 같은 수산기함유 모노에폭시화합물로서는, 탄소수 3~15의 수산기함유 모노에폭시화합물이 사용된다. 구체적으로는, 글리시돌이 바람직하게 사용될 수 있다.

락톤으로서는, 예를들면, ε-카프로락톤, β-프로피오락톤, τ-부틸로락톤, δ-발레로락톤등을 들수 있다. 합성의 용이도에서, 락톤으로서는, ε-카프로락톤을 사용하는 것이 바람직하다.

히드록시산으로서는, 분자속에, 수산기와 카르복실기를 가진 것이면, 특히 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 히드록시산으로서는, 예를드면, 피발린산, 1,2-히드록시스테아르산 등의 직사슬 또는, 분기사슬의 히드록시알킬산이나, 폴리올에 대해서, 산무수물기를 가진 화합물을 반응시켜서 얻게 되는 반응생성물등을 바람직한 것으로서 들수 있다. 이 경우에 사용되는 폴리올로서는, 예를들면, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,5-헥산디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올등의 디올이나, 트리메틸롤프로판이나, 트리메틸롤에탄, 글리세린등의 3가 알콜, 펜타에리트리톨이나, 디글리세린등의 4가지 알콜 등을 들수 있다.

또, 산무수물기를 가진 화합물로서는, 상기에서 설명한 산무수물을 바람직한 것으로 들수 있다.

상기 폴리에스테르올리고머의 반응은, 종래부터 공지의 에스테르화 반응에 사용되는 조건이 채용된다.

통상, 이 합성에는, 락톤의 반응을 촉진하는 촉매나, 수산기와 카르복실기와의 반응을 촉진하는 촉매, 카르복실기와 에폭시기와의 반응을 촉진하는 촉매등을 사용해도 된다. 락톤반응촉매, 수산기와 카르복실기와의 반응촉매로서는, 예를들면, 인산모노에스테르나, 염산, 황산등의 브론스테드산, 테트라부틸티타네이트 등의 티티네이트화합물, 디부틸주석디 라우레이트, 디메틸주석디클로라이드 등의 유기주석화합물등이 바람직하게 사용할 수 있다.

카르복실기와 에포기기의 반응은, 무촉매로서도 가능하나, 반응시간을 단축시키기 위해, 촉매로서, 예를들면, 1-메틸아미다졸이나 디메틸이미다졸등의 이미다졸, 테트라부틸포스포늄브로마이드나 테트라라우릴포수포늄클로라이드 등의 4급 포스포늄염, 테트라암모늄브로마이드나, 테트라암모늄클로라이드, 트리라우릴암모늄아세테이트등의 4급암모늄염등을 바람직하게 사용할 수 있다.

이들 촉매는 , 촉매량으로 사용된다. 구체적으로는, 수산기와 카르복실기의 반응촉매, 락톤방응촉매의 경우에는, 예를들면, 락톤의 사용량에 대해서, 0.00001~10 중량%, 바람직하게는 0.00001~1 중량 %이며, 카르복실기와 에폭시기의 반응촉매의 경우에는, 예를들면, 카르복실기함유화합물 또는 에폭시화합물의 사용량에 기초해서, 0.001~10중량%, 바람직하게는 0.001~5 중량%이다.

반응온도는, 일반적으로 100~300 ℃, 바람직하게는 120~250 ℃ 이다.

또, 반응시간은, 30분~ 48시간, 바람직하게는 3~12 시간이다.

수산기함유올리고머로서 사용할 수 있는 수산기함유 비닐중합올리고머로서는, 수산기를 가진 비닐중합성 모노머를 단독으로 또는 필요에 따라서 임의의 기타 비닐중합성 모노 머와 공중합하므로서 제조할 수 있다.

수산기함유 비닐중합성 모노머로서는 , 수산기와, 레디컬중합성 불포화결합기를 가진 비닐중합성 모노머가 바람직한 모노머로서 들수 있다. 래디컬중합성 불포화결합기로서는, 예를들면, CHR¹=CR²-(단, R¹및 R²는, 각각 수소원자, 알킬기 또는 단결합이다)로 표시되는 래디컬중합성의 비닐결합을 바람직하게 들수 있다. 여기서, 알킬기로서는, 직사슬 또는 분기사슬을 가진 알킬기를 들수있고, 예를들면 , 메틸기나, 에틸기, 프로필기, 부틸기등의 탄소수 1~20개를 가진 알킬기를 들수 있다.

이와 같은 수산기와 래디컬중합성 불포화결합기를 가진 수산기함유 비닐중합성 모노머로서는, 예를들면, 이하의 식으로 표시되는 모노머를 들수 있다.

식중 , R¹은 , 수소원자 또는 메틸기이며, R²는 , 2가의 알킬렌기이며, Y 는, - C00, - C0 - , NHC0 - , - 0 - , 또는 단결합이다.

특히 , Y 가 - C00 - 결합인 경우의 수산기함유 아크릴올리고머일 것이 바람직하다.

또, 2가의 알킬렌기로서는, 예를들면, 직사슬 또는 분기사슬을 가지고, 탄소수 1~ l8개인 알킬렌기, 예를들면, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 헥실렌기, 헵틸렌기, 올틸렌기, 노니렌기, 데시렌기, 운데시렌기, 도데시렌기, 트리데시렌기등을 들수 있다.

상기 식으로 표시되는 수산기함유 비닐중합성 모노머로서는, 예를들면, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트나, 2 -또는 3 - 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2 -, 3 - 또는 4 - 부틸(메타)아크릴레이트 등을 들수 있다.

또, 상기 수산기함유 비닐중합성 모노머로서는, 상기 식으로 표시도디는 모너머를락톤변성한 수산기함유 비닐중합성 모노머도 사용할 수 있다. 이와같은 수산기 함유 비닐중합성 모노머로서는, 예를들면, 이하의 식 (2)으로 표시되는 모노머를 들수 있다.

여기서, R¹, R²및 Y는, 상기와 같다. M은 2~7, 바람직하게는 2~5 이며, M은 1~10, 바람직하게는 2~8이다.

상기 식 (2)으로 표시되는 락톤 변성 비닐중합성 모노머(락톤부가물)의 구체예로서는, 디이셀카가구코교 제품의 플라크셀 FM - 1, FM - 2, FM - 3, FM - 4, FM - 5, FA - 1 , FA - 2, FA - 3, FA - 4, FA - 5 등을 들수 있다. 여기서, FM은, 메타크릴레이트계의 락톤 변성 수산기함유 비닐중합성 모노머이며, FA 는, 아크릴레이트계 락톤변성 수산기함유 비닐중합성 모노머이다. 또, 숫자는, ε -카프로락톤의 부가한 양이다. 예를들면, FA - 1 은, ε - 카르로락톤 1분자가 부가한 아크릴레이트계 수산기함유 비닐중합성 모노머인 것을 표시한다.

이와 같은 락톤 변성한 수산기함유 비닐중합성 모노머로서는, 예를들면, 이하의 식 (3)으로 표시되는 매타크릴모노머를 들수 있다.

식중 , m 은 247 이미, m 은 1~ 10 이다. 예를 들면 , 플라크셀 FM- 1,FM - 2, FM - 3, FM - 4 등은 , 이 식에 상당하는 모노머이며, 구체적으로는 , 이하의식으로 표시되는 구조를 하고 있디.

본 발명에서 사용하는 수산기함유 비닐중합올리고머는, 상기 수산기함유 비닐중합성 모노머를 중합 또는 공중합하므로서 용이하게 제조할 수 있다.

또한 비닐기로부티의 수산기의 위치가 짧은 비닐중합성 모노머를 (필요에 따라서 기타의 비닐중합성 모노머와 같이) 일단 중합한 후 , 주사슬로부터 10~40 원자 떨어진 위치에 수산기가 도입되도록, 락톤을 반응시켜도 된다.

또한, 기타의 관능기, 예를 들면 카르복실기나 에폭시기등을 사용해서, 최종적으로 수산기를 가진 비닐중합올리고머를 제조할 수도 있다.

예를 들면, 이하의 방법에 의해서, 간접적으로, 수산기함유 비닐중합올리고머를 제조할 수 있다. 이하, 이와같은 특정의 위치에 수산기가 존재하는 비닐중합올리고머의 제조 방법으로서 설명한다.

카르복실기를 함유하는 비닐중합성 모노머에, 에폭시기함유 화합물을 반응시킨후, 카르복실기와 에폭시기와의 반응에 의해서 생성된 2급수산기를 함유하는 비닐중합성 모노머를 조제하고, 이것을 , 필요에 따라서 기타의 비닐중합성 모노머와 같이 중합해서, 얻게된 수산기함유 비닐중합올리고머에 락톤을 부가시켜, 주사슬로부터 떨어진 위치에 수산기를 가진 비닐중합올리고머를 조제하는 방법.

여기서 사용되는 카르복실기함유 비닐중합성 모노머로서는, 예를들면, 상기 식(1)에 있어서, 수산기가 카르복실기인 화합물, 예를들면, (메타)아크릴산등을 들수있다.

또, 에폭시기함유 화합물로서는, 예를들면, 비닐중합성의 불포화기를 가지지 않는 에폭시기를 가진 화합물이면, 특히 제한없이 사용할 수 있다. 예를들면, 불포화결합을 가진 지방족탄화수소의 에폭사이드, 특히 ∂-올레핀의 에폭사이드나, 글리시딜에테르, 글리시딜에스테르 등이 바람직한 것으로서 사용할 수 있다.

∂ - 올레핀의 에폭사이드의 에폭사이드로서는, 탄소수 3~25의 에폭사이드가 바람직하다. 예를들면, 프로필렌옥사이드나, AOEX24 (탄소수 12 및 14 의 ∂-올레핀의 에폭사이드혼합물) 및 AOEX68 (탄소수 16및 18의 ∂- 올레핀의 에폭사이드 혼합물)(이상, 다이셀카가쿠코교 제품)등을 들수 있다. 또, 글리시딜에테르로서는,예를들면, 부틸글리시딜에테르나, 페닐글리시딜에테르,데실글리시딜에테르, 크레실글리시딜에테르 등을 들수 있다. 또, 글리시딜에스테르로서는, 에를들면, 카쥬러 E10 및 PES10 (이상, 일본국 유카셀제 에폭시기수지)을 들수있다.

에폭시기를 함유하는 비닐중합성 모노머에, 카르복실기함유화합물을 반응시켜, 생선된 2급수산기를 함유하는 비닐중합성 모노머를, 필요에 따라서 기타의 비닐중합성 모노머와 같이 중합시키고, 얻게된 수산기함유 비닐중합올리고머에 락톤을 부가시켜서, 주사슬로부터 떨어진 위치에 수산기를 가진 비닐중합올리고머를 제조 하는 방법.

여기서, 에폭시기를 함유하는 비닐중합성 모노머로서는, 상기 (1)에 있어서, 수산기가 에폭시기인 모노머를 바람직하게 사용할 수 있다.

이와 같은 에폭시기함유 비닐중합성 모노모로서는, 예를들면, 글리시딜(메타)아크릴레이트등을 들수 있다.

또, 카르복실기를 함유하는 화합물로서는, 비닐중합성의 불포화기를 가지지 않는 카르복실기를 함유하는 화합물이면, 특히 제한은 없고, 여러가지의 화합물을 사용할수 있다. 그와 같은 화합물로서는, 예를들면, 카프린산, 카프릴산등의 지방산이나, 무수프탈산, 무수숙신산등의 산무수물에 알콜을 반응시킨 반에스테르등이 바람직한 것으로서 사용할 수 있다.

여기서, 알콜로서는, 수산기를 1개 함유한 알콜이나, 수산기를 복수 가진 폴리올을 사용할 수 있다.

수산기를 l개 가진 알콜로서는, 예를들면, 메틸알콜이나, 에틸알콜, 프로필알콜, 부틸알콜등을 들수 있다.

또, 폴리올로서는, 예를들면, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,5 - 헥산디올, 1,6 -헥산디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올등의 디올이나, 트리메틸롤 프로판이나, 트리메틸롤에탄, 글리세린등의 3가 알콜 , 펜티에리트리톨이나, 디글리세린등의 4가의 알콜 등을 들수 있다.

카르복실시 또는 에폭시기를 함유하는 비닐중합성 모노머를, 필요에 따라서 기타의 비닐중합성 모노머와 같이 중합한 후에, 에폭시기 또는 카르복실기함유 화합물을 반응시켜, 또 필요에 따라서 얻게된 수산기함유 비닐중합올리고머에 락톤을 부가하고, 주사슬로부터 떨어진 위체에 수산기를 함유하는 비닐중합올리고머를 조제하는 방법.

에폭시기를 함유하는 비닐중합성 모노머에, 폴리올이나, 락톤, 산무수물, 2염기산을 반응시킨 것을 반응시켜, 얻게된 수산기함유 비닐중합성 모노머를, 필요에 따라서 기타의 비닐중합성 모노머와 같이 중합하는 방법.

폴리올로서는, 상기에서 설명한 폴리올을 사용할 수 있다. 산무수물로서는, 예를들면, 무수프탈산이나, 4-메틸무수프탈산등의 알킬무수프탈산, 헥사히드로무수프탈산, 3-메틸헥사히드로무수프탈산, 4-메틸헥사히드로무수프탈산등의 알킬헥사히드로무수프탈산, 무수숙신산, 테트라히드로무수프탈산등을 들수 있다.

특히, 합성의 용이도에서, 알킬무수프탈산이나, 알킬헥사히드로무수프탈산을 사용하는 것이 바람직하다.

2염기산으로서는, 프탈산, 4-메틸프탈산등의 알키프탈산, 헥사히드로프탈산,3 - 메틸헥사히드로프탈산, 4-메틸헥사히드로프탈산등의 알킬헥사히드로프탈산, 숙신산, 테트라히드로프탈산등을 들수 있다.

에폭시기를 함유하는 비닐중합성 모노머를, 필요에 따라서 기타의 비닐중합성 모노머와 같이 중합해서, 에폭시기함유 비닐중합올리고머를 제조한 후 , 또, 폴리올이나, 락톤, 산무수물, 2염기산을 반응시키는 방법.

폴리에스테르폴리올에, 이소시아네이트기를 함유하는 비닐중합성 모노머를 반응시켜서 얻게 되는 수산기함유 비닐중합성 모노머를, 필요에 따라서 기타의 비닐중합성 모노머와 같이 중합해서, 수산기를 함유하는 비닐중합올리고머를 조제하는 방법.

여기서, 이소시아네이트기함유 비닐중합성 모노머로서는, 상기 식 (1)에 있어서의 수산기가 이소시아네이트기인 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를들면, 이소시이네이트 에틸(메타)아크릴레이트를 들수 있다.

이소시아네이트기함유 비닐중합성 모노머를, 필요에 따라서 기타의 비닐중합성 모노머와 같이 중합하고, 얻게된 이소시아네이트기함유 비닐중합올리고머에, 폴리올이나, 폴리올에 락톤을 부가한 화합물을 반응시키는 방법.

이상의 방법외에도, 여러가지의 응용을 고려할 수 있으나, 그 범위는, 당업자에게 자명한 범위이다.

비닐중합성 모노머의 중합방법은, 공지의 관용수단으로 행할 수 있다. 예를들면, 아니온 중합이나, 카티온중합등의 이온중합, 혹은 래디컬중합에 의해서 중합을 행할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 중합의 용이성이란 관점에서, 래디컬중합에의한 것이 바람직하다. 단 저분자량의 수산기함유 비닐중합올리고머를 제조하는 경우에는, 중합시에는, 저분자량으로 비닐중합올리고머를 제조 할 수 있도록 , 메르캅토에탄올, 티오글리세롤, 라우릴메르갑탄등의 메르캅탄류 또는 연쇄이동제를 사용하는 방법이나, 60~180℃ 에서 반응시키는 방법, 혹은 낮은 모노머농도에서 반응시키는 방법등을 채용하는 것이 바람직하다. 또 수산기함유 비닐중합올리고머의 분지구조는, 특히 한정되지 않고, 예를들면, 직선형상, 빗모양형상, 블록형상, 스타아형, 스티아버스트형 등의 여러가지의 구조로 할수 있다.

래디컬중합은, 용액속에서 행하는 것이 바람직하다. 그와 같은 래디컬용액 중합에 사용되는 용제로서는, 종래부터 아크릴모노머등의 비닐중합성 모노머의 중합에 사용되는 용제를 제한없이 사용 할 수 있다. 이와 같은 용제로서는, 예를들면, 톨루엔, 크실렌, 아세트산부틸, 부탄올, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 소르벳소(엑손제품)등의 에스테르계, 알콜계, 방향족계, 케톤계의 용제를 들수있다.

래디컬용액중합에 사용되는 래디컬반응 개시제로서는, 종래부터 래디컬중합에 있어서 사용되는 반응개시제를 제한없이 사용 할 수 있다. 이와 같은 반응개시제 로서는, 예를들면, 벤조일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, t-부틸히드로퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사놀 등의 과산화물이나, 아조비스발레로니트릴, 아조비스이소부틸로니트릴, 아조비스(2-메틸프로피오니트릴)등의아조화합물을 들수 있다.

또한, 본 발명에서 사용하는 수산기함유 비닐중합올리고머를 제조할때 사용할수 있는 기타의 중합성 모노머, 에를들면, ∂,β-에틸렌성 불포화모노머로서는예를들면, 이하에 예시한 모노머를 들수 있다.

(1) 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르 :

예를들면, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산프로필, 아크릴산이소프로필, 아크릴산부틸, 아크릴산헥실, 아크릴산옥틸, 아크릴산라우릴, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메티크릴산프로필, 메티크릴산이소프로필, 매티크릴산부틸, 메타크릴산헥실, 메티크릴산옥틸, 메타크릴산라우릴등의 아크릴산 또는 메타크릴산의 탄소수 1~18개의 알킬에스테르; 아크릴산메톡시부틸, 메타크릴산메톡시부틸, 아크릴산메톡시에틸, 메타크릴산메톡시에틸, 아크릴산에톡시부틸, 메타크릴산에톡시부틸등의 아크릴산 또는 메타크릴산에스테르의 탄소수 2~18개의 알콕시알킬 에스테르 : 알릴아크릴레이트, 알릴메타아크릴레이트 등의 아크릴산 또는 메타크릴산의 탄소수 2~ 8개의 알케닐에스테르 ; 알리옥시에틸아크릴레이트, 알릴옥시에틸메타아크릴레이트 등의 아크릴산 또는 메타크릴산의 탄소수 3~18개의 알케닐옥시알킬에스테르.

(2) 비닐계 화합물:

예를들면, 아세트산비닐, 헥사플루오로프로필렌, 테트라플루오로프로필렌, 스티렌, ∂-메틸스티렌, 비닐톨루엔, P-클로르스티렌.

(3) 포리올레핀계 화합물 :

예를들면, 부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌.

(4) 알릴에테르류 :

히드록시에틸알릴에테르 등.

(5) 기타 :

예를들면, 메타아크릴아미드, 아크릴아미드 , 디아크릴아미드 , 디메타크릴아미드, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 메틸이소프로페닐케토인, 아세트산비닐, 비닐프로피오네이트, 비닐피발레이트, 아크릴산, 메타크릴산, N,N-디알킬아미노알킬(메타)아크릴레이트, 트리플루오로메틸비닐에테르 등의 파플루오로비닐에테르, 히드록시에틸비닐에테르, 히드록시부틸비닐에테르 등의 비닐에테르.

본 발명에서 사용되는 수산기함유 올리고머의 수산기량은, 바람직하게는 0.5~3.0 몰 /kg-수지이며, 특히 바람직하게는, 0.7 ∼ 2.0몰 / kg 수지이다. 수산기량이, 0.5몰 / kg- 수지보다 적은 경우에는, 가교가 불충분하게 되고, 내가솔린성이 저하되기 쉽다. 한편, 수산기량이, 3.0몰 / kg 수지보다 많게 되면, 가교가 과밀하게 되어, 경화수축이 크게 되어, 외관성이 저하되기 쉽다.

수산기함유 올리고머의 수평균분자량은, 바람직하게는 1,000~50,000 이며, 특히 바람직하게는, 1,500~30,000 이다.

수평균 분자량이 1,000 미만에서는, 1분자속에 관능기가 존재하는 올리고머가 생성내가솔린성이 저하되기 쉽다.

한편, 수평균분자량이 50,000 초과가 되면, 점도가 과도하게 높게 되어, 회석제를 다량으로 사용할 필요가 발생, 막두께가 이루어지지 않게 되기 쉽다.

본 발명의 방법에 있어서 수산기함유 올리고머와 같이 사용되는 아미노플라스트 수지로서는, 종래부터, 수산기함유 올리고머와 아미노플라스트수지 경화제와의 반응계에 사용되고 있는 것이면, 특히 제한없이 사용할 수 있다. 이와 같은 아미노플라스트수지로서는, 예를들면, 멜라민수지, 벤조그아나민수지, 요소수지 등을 들수 있다.

아미노플라스트수지로서는, 메라민수지가 바람직하다. 멜라민수지는, 멜라민과 포름알데히드와의 중합에 의해서 제조되고, 그 제조 방법은, 당업자에게는 주지 되어 있다. 이와 같은 멜라민수지로서, 예를들면, 이하의 식 (4)으로 표시되는 1핵체멜라민을 50~100% 함유하는 멜라민수지가 특히 바람직하다.

(식중, R¹~ R⁶은 , 독립해서, 수소원자, 메틸롤기 또는 탄소수 1~5의 알콕시기이다.)

식(4)에 있어서의 알콜시기의 탄소수가 5보다 많아지면, 정도가 높아지게 되어, 바람직하지 않다. 바람직한 탄소수는, 1~4이다. 구체적으로는, 이와 같은 알콕시기로서, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기등을 들수 있다.

멜라민수지는 1핵체이거나, 자체죽합한 다핵체라도 상관없다. 멜라민의 태양으로서는, 상기 식(4)의 R¹~ R⁶이, 모두 알콕시기인 것, 수소 원자와 메틸롤기와의혼합체인것, 수소원자와 알콕시기와의 혼합체인 것, 메틸롤기와 알콕시기와의 혼합체인 것, 또 수소원자와, 메틸로기와, 알콕시기와의 혼합체인 것을 들수 있다.

구체적으로는, 유반 60R (일본국 미쯔이토아쯔), 사이멜 325, 사이멜 327, 사이멜370 (이상, 미쯔이사이나미드) (식(4)중 , R¹~ R⁶이 메틸롤기), 슈퍼벳카민 L -116 - 70 (일본국, 다이닛폰잉크카가쿠코교 제품), 수퍼벳카민 L - 121 - 60(일본국, 다이닛폰잉크카가쿠코교 제품), 유반 22R (일본국 미쯔이토아쯔), 유반21R (일본국 미쯔이토아쯔), 유반 2028 (일본국 미쯔이토아쯔)(어느 것이나 아미노형), 또는 , 사이멜 303 (미쯔이사이아나미드), 유반 120 (일본국 미쯔이토아쯔)(식(4)중 , R¹~ R⁶은 모두 알콕시기)을 들수 있다.

수산기함유 올리고머/아미노플라스트수지의 배합비는, 일반적으로, 90/10~40/60 이며, 바람직하게는, 80/20~60/40 이다. 이 배합비가, 90/10 초과로 되면, 가교가 불충분하게 되어, 내가솔린성이 저하되기 쉽다. 한편, 상기 비가, 40/60 미만에서는, 아미노플라스트수지의 자체축합반응이 촉진되어, 도막이 무르게 되어, 내치핑성이 저하되기 쉽다.

본 발명에서 사용하는 베이스코트도료에는, 상기 수산기함유 올리고머의 수산기와 상기 아미노플라스트수지 경화제와의 경화반응을 촉진하기 위한 경화촉매를 배합해도 된다.

아크릴올리고머/멜라민수지외에 레오로디콘트롤제로서의 마이크로겔을 함유할수도 있다.

상기 경화촉매로서는, 산촉매가 사용된다. 산촉매로서는, 에를들면, 강산성 촉매 또는 약산성 촉매를 사용할 수 있다.

강산성 촉매로서는, 예를들면, 염산이나, 질산, 황산등의 무기산 또는, 술폰산 등의 유기산, 또는 그들의 에스테르나암모늄염, 오늄염등의 염등을 들수 있다.

특히, 강산성 촉매로서는, 술폰산, 그 에스테르 혹은 아민염이나, 벤조산, 트리클로르산등이 바람직하다. 구체적으로는 , 술폰산으로서는, 예를들면, 메탄술폰산, 에탄술폰산등의 지방족술폰산이나, P-톨루엔술폰산, 도데실벤젠술폰산, 나프탈린디술폰산, 디노닐나프탈린술폰산, 디노닐나프탈린디술폰산 등의 방향족 술폰산 등을 들수 있다. 강산성 촉매로서는, 방향족술폰산 또는 그 에스테르가 바람직하고, 구체적으로는, 도데실벤젠술폰산이나, 디노닐나프탈린술폰산이, 도막의 내수성을 향상시키므로, 특히 바람직하다.

한편, 약산성 촉매로서, 예를들면, 인산류, 인산모노에스테르, 아인산에스테르, 불포화기함유 인산에스테르 등을 들수 있다.

약산성 촉매로서는, 특히, 인산류 또는 그 에스테르가 바람직하다. 그와 같은 인산류 또는 그 에스테르로서, 예를들면, 인산, 피롤린산등이나, 인산모노 또는 디에스테르등을 들수 있다. 인산모노에스테르로서는, 예를들면, 인산모노옥틸, 인산모노프로필, 인산모노라우릴등을 들수 있다.

인산디에스테르로서는, 예를들면, 인산디옥틸, 이산디프로필, 인산디라우릴등을 들수 있다. 또는, 모노 (2 - (메타) 아크릴로 이록시에틸)애시드 포스페이트를 들수 있다.

베이스코트속의 멜라민 경화제가 완전알콕시형 알콕시기가 85% 이상이면 강산촉매가 유효하며, 이미노형이나 메틸롤형에서는, 약산촉매가 유효하게 작용한다.

베이스코트도료용의 경화촉매로서는, 클리어도료용의 경화촉매로서 강염기성 촉매를 배합하는 경우에는, 약산성의 경화촉매를 사용하는 것이 바람직하다.

베이스코트도료용의 경화촉매로서, 이 경우, 강산촉매를 사용하면, 클리어도료용의 경화촉매인 강염기성 촉매와 안정적인 염을 형성해서, 충분한 촉매작용을 완수하지 않는 경우가 있다. 그러나, 그와 같은 경우에도, 촉매의 배합량을 증가시키는 등의 연구를 하므로서, 충분하나 경화반응을 달성할 수 있다.

베이스코트도료용의 경화촉매는, 수산기함유올리고머의 중량에 기초해서, 0.001~ 10%, 바람직하게는 0.001~5% 이다.

또한, 베이스코트도료에, 그 도료용의 경화촉매를 별도 배합하는 경우 외에, 베이스코트도료에 배합하는 수산기함유 올리고머속에 산성기를 도입하므로서, 촉매작용을 달성시킬 수 있다. 이와 같은 산성촉매로서는, 예를들면, 카르복실기나, 인산기등을 들수 있다. 이와 같은 산성기는, 이와 같은 산성기를 함유하는 비닐중합성 모노머를, 수산기함유 비닐중합올리고머를 제조할때 병용하므로서 용이하게 올리고머속에 도입할 수 있다. 따라서, 이와 같은 산성기가 수산기함유 올리고머속에 존재하는 경우에는, 굳이, 경화촉매를 배합할 필요성이 없다.

또한, 이와 같은 경화촉매를 사용하지 않는 경우의 수산기함유올리고머의 산가는, 바람직하게는 5 ~ 50 이며, 특히 바람직하게는 10 ~ 30 이다.

본 발명에서 사용하는 베이스코트도료는, 웨트 온 웨트 도장에 의해, 그 위에 도장되는 클리이도료의 경화계에 사용되는 경화촉매도 함유한다. 이와 같이, 클리어도료에 있어서 사용되는 경화촉매를 베이스코트도료에 미리 배합해두므로서 저장시에 있어서의 중점등의 문제를 회피하는 것이다.

클리어도료용의 경화촉매는, 베이스코트도료에 있어서의 경화계와는 다른 경화계에 있어서의 경화촉매이며, 산성촉매에서도, 염기성 촉매에서도, 특히 제한없이 사용할 수 있다. 또, 클리어도료용의 경화촉매가, 상기와 같이, 베이스코트도료에 있어서의 경화촉매와 반응하는 것이라도 된다.

클리어도료용의 경화촉매는, 760 mmHg에 있어서 150 ℃ 이상의 비점을 가진 염기성 또는 산성화합물이다.

150 ℃ 미만에서는 , 휘발성이 크게 되고 , 클리어도료의 경화가 충분히 진행되지 않는다. 바람직한 비점은, 180℃ 이상이다.

또한, 경화촉매의 분자량은, 바람직하게는 100 ~140, 더 바람직하게는, 160 ~ 350 이다. 분자량이, 100 보다 작은 경우에는 , 도장시에 휘발되기 쉽고, 클리어도료의 경화를 충분히 달성하기 어렵다. 한편 분자량이, 400 초과에서는 , 베이스코트도료에서 클리어도료에의 이행이 어렵게 되기 때문에, 역시, 바람직하지않다.

구체적인 염기성 경화촉매로서는, 예를들면, 제 3 아민화합물이나, 아미드화합물, 제 4 암모늄, 제 4 포스포늄화합물등을 들수 있다. 이중 제 3 아민화합물 및 아미드화합물은, 클리어도료에의 이행성에 뛰어나므로, 특히 바람직하다.

제 3 아민화합물로서는, 예를들면, 이하의 구조 (5)를 가진 것이 , 바람직한것으로 들수 있다.

단, 식중, R¹, R²및 R³은 , 독립적으로 , 알킬기 또는 아릴기를 의미한다.

또, R²및 R³이 같이 되어 , 그들이 결합하는 질소원자와 같이, 5원고리 또는 6원고리의 제 3 아민화합물을 형상해도 된다.

여기서, 알킬기는, 치환 또는 미치환의, 바람직하게는 탄소원자수가 1~15, 특히 바람직하게는 1~ 10 의 알킬기를 함유한다. 미치환의 알킬기로서는 , 예를들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 , 펜틸기 , 헥실기 , '헵틸기 , 옥틸기등을 들수 있다. 아릴기는, 치환 또는 미치환의 아릴기를 포함하고, 예를들면, 페닐기나 나프틸기등을들수 있다.

치환알킬기 또는 아릴기에 있어서의 치환기로서는, 알킬기, 아릴기, 아미노기, 할로겐원자, 수산기, 시이노기, 니트로기, 술폰기, 카르복실기, 비닐기등을 들수있다. 알킬기로서는, 바람직하게는 탄소 원자수가 1~10의 알킬기를 들수 있다.

이와 같은 알킬기로서는, 예를들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기 등을 들수 있다. 또, 아릴기로서는, 상기 아릴기의 경우와 마찬가지이다.

구체적인 비고리식의 제 3 아민화합물로서는, 예를들면, 트리부틸아민 (분자량 :185, 비점 : 212 ℃), 트리프로필아민(분자량 : 143, 비점 · 156 ℃), 트리옥틸아민(분자량 : 319, 비점 : 365 ℃), N,N - 디메틸헥실아민(분자량 : 129, 비점 : 155 ℃), N,N - 디에틸벤질아민(분자량 : 149, 비점 : 210 ℃), N,N - 디메틸아닐린(분자량 :121, 비점 : 193 ℃), N,N - 디에틸아닐린(분자량 : 149, 비점 : 215 ℃), N,N -디팬틸아닐린(분자량 : 233, 비점 : 280 ℃), N,N - 디메틸니프틸아민(분자량 :171, 비점 : 274 ℃), N,N - 디메틸- 0 - 톨루이딘(분자량 : 135, 비점 : 185 ℃),N,N - 디메틸-m- 톨루이딘(분자량 : 135, 비점 : 211 ℃), N,N - 디메틸- P -톨루이딘(분자량 : 135, 비점 : 210 ℃), N,N - 디페닐메틸아민(분자량 : 183,비점 : 282 ℃), N,Ⅱ - 디페닐에틸아민(분자량 : 197, 비점 : 286 ℃), N,N,N',N'-테트라메틸- 0 - 페닐렌디아민(분자량 : 150, 비점 : 214 ℃), N,N,N',N' -테트라메틸 - m - 페닐렌디이민 (분자량 : 150, 비점 : 267 ℃)등을 들수 있다.

고리상의 제 3 아민화합물로서는 , 예를들면, 2,3 - 디메틸피리딘 (분자량 : 107,비점 : 161 ℃), 2,4 - 디메틸피리딘(분지량 : 107, 비점 : 157 ℃), 3,4 - 디메틸피리딘(분자량 : 107, 비점 : 179 ℃), 2 - 벤질피리딘 (분자량 : 169, 비점 : 276 ℃),3 - 벤질피리딘 (분자량 : 169, 비점 : 288 ℃), 4 - 벤질피리딘(분자량 : 169,비점 : 287 ℃), 2 - 패닐피리딘 (분자량 : 155, 비점 : 276 ℃) , 2 - 클로로피리딘(분자량 : 113, 비점 : 170 ℃), 2 - 비닐피리딘(분자량 : 106, 비점 : 160 ℃),피라딘(분자량 : 80, 비점 : 208 ℃), 2,5 - 디메틸피라딘(분자량 : 106, 비점 :155 ℃), N - 메틸 - 2 -피롤리돈(분자량 : 99, 비점 : 202 ℃), 1-메틸이미다졸(분자량 : 82, 비점 : 195 ℃)등을 들수 있다.

아미드화합물로서는 , 예를들면 , 이하의 구조 (6)를 가진 것이 , 바람직한 것으로 들수 있다.

단, 식중 , R¹, R²및 R³은 , 독립적으로 , 수소원자, 알킬기 또는 아릴기를 의미한다.

여기서, 알킬기는, 치환 또는 미치환의, 바람직하게는 탄소원자수가 1~15, 특히 바람직하게는 1~10 의 알킬기를 함유한다. 미치환의 알킬기로서는, 예를들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기등을 들수 있다. 아릴기는 치환 또는 미치환의 아릴기를 포함하고, 예를 들면 페닐기나 나프틸기등을 들수 있다.

치환알킬기 또는 아릴기에 있어서의 치환기로서는, 알킬기, 아릴기, 아미노기, 알로겐원자, 수산기, 시아노기, 니트로기, 슬혼기, 카르복실기, 비닐기등을 들수있다. 알킬기로서는, 바람직하게는 탄소원자수가 1~10 의 알킬기를 들수 있다.

이와 같은 알킬기로서는, 예를들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기등을 둘수 있다. 또 아릴기로서는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지이다.

구체적인 비고리식의 아미드화합물로서는, 예를들면, N,N - 디메틸포름 아미드(분자량 : 73, 비점 : 158 ℃)등을 들수 있다.

제 4 암모늄화합물은, 제 4 암모늄와, 예를들면 할로겐이나 아세테이트등의 대(對)이온으로부터 형상되는 염이다. 대이온을 구성하는 할로겐원자로서는, 예를들면, 염소, 브롬, 요드등을 들수 있다.

제 4 암모늄을 구성하는 것으로는 , R^l, R², R³, R⁴, N 로 표시된다. 여기서, R^l~ R⁴는, 각가 독립적으로 알킬기 또는 아릴기이며, 치환기를 가져도 되다.

알킬기 및 아릴기의 범위는, 상기 유기포스포늄 화합물에 있어서 설명한 것과 마찬가지이다. 단, 알킬기의 탄소수는, 4이상일 것이 바람직하다. 탄소수가 4미만에서는, 용제에 용해하기 쉽게 되므로 바람직하지 않다.

구체적인 4급 암모늄염으로 비점 150 ℃ 이상의 것으로는, 예를들면, 테트라메틸암모늄, 테트라부틸암모늄, 트리메틸(2 - 히드록시프로필)암모늄, 시클로헥실트리메틸암모늄, 테트라키스 (히드록시메틸)암모늄, 0 - 트라플루오로메틸페닐트리메틸암모늄, 트리라우릴메틸암모늄아세테이트등의 할로겐, 아세테이트염등을 들수있다.

비점 150 ℃ 이상의 제 4 포스포늄화합물로서는, 테트라알킬포스포늄할라이드 또는 아세테이트가 바람작한 것으로 들수 있다. 테트라알킬포스포늄으로서는, 예를들면, 테트라메틸포스포늄, 테트라에틸포스포늄, 테트라프로필포스포늄, 테트라부틸포스포늄등을 들수 있다. 단, 알킬기의 탄소수는, 4이상 것이 바람직하다. 탄소수가 4미만에서는, 용제에 용해되기 쉽게 되므로 바람직하지않다. 할리이드를구성하는 할로겐원자로서는, 염소, 브롬, 요드등을 들수 있다.

또, 포스포늄화합물을 구성하는 음이온으로서는, 상기 이외로, 예를들면, C10₄-,1 SbF₆- , PF₆- 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 테트라부틸포스포늄브로마이드등을 들수 있다.

클리어도료용의 산성경화촉매로서는, 예를들면, 지방족카르복시산이나, 인산또는 그 모노 또는 디에스테르, 술폰산등이 바람직한 것으로 들수 있다. 이들 중 지방족카르복시산이 특히 바람직하다.

지방족카르복시산으로서는, 구체적으로, 예를들면, 포화 또는 불포화의고리식 또는 비고리식의 지방산이 바람직한 것으로 들수 있다.

이와 같은 지방산으로서는, 이하의 구조식(7) 또는 (8)로 표시되는 것이 바람직하다.

R^l―――― CH₂〓〓〓 CH ―――C00H ·····(7)

R²――― C00H ····(8)

식중 , R¹은 , 수소 윈자, 알킬기 또는 아릴기이다. R²는, 비고리식알킬기 또는 지환식알킬기이다.

여기서, 알킬기 및 아릴기의 범위는, 식 (6)의 경우와 마찬가지이다. 또, 지환식알킬기로서는, 예를들면, 3~6원고리의 것을 들수 있다.

구체적으로는, 식 (7) 으로 표시되는 카르복시산으로서는, 예를들면, 메타크릴산(분자량 : 86, 비점 : 159 ℃), 이소크로톤산(분자량 : 86, 비점 : 169 ℃)등을 들 수 있다.

한편 , 식 (8)으로 표시되는 비고리식카르복시산으로서는, 예를들면, 클로로아세트산(분자량 : 118, 비점 : 188 ℃), 디클로로아세트산(분자량 : 52, 비점 : 192 ℃),디브로모아세트산(분자량 : 242, 비점 : 232 ℃), 클로로프로피온산(분자량 : 110,비점 : 185 ℃), 디클로로프로피온산(분자량 : 114, 비점 : 210 ℃), 2 - 에틸부틸산(분자량 : 116, 비점 : 193 ℃), 발레트산(분자량 : 102, 비점 : 184 ℃), 이소발레르산(분자량 : 102, 비점 : 176 ℃), 이소부틸산(분자량 : 88, 비점 : 155 ℃), 헵탄산(분자량 : 130, 비점 : 223 ℃), 헥산산(분자량 : 116, 비점 : 205 ℃), 옥탄산 (분자량 : 114, 비점 : 239 ℃), 데칸산(분자량 : 172, 비점 : 268 ℃), 운데칸산(분자량 :186, 비점 : 246 ℃)등을 들수 있다. 또, 고리식카르복시산으로서는, 예를들면, 시클로프로판카르복시산(분자량 : 86, 비점 : 181 ℃), 시클로헥산크르복시산(분자량 : 128, 비점 : 233 ℃) 등을 들수 있다.

인산류 또는 그 에스테르로서는, 예를들면, 인산, 피롤린산등이나, 인산모노 또는 디에스테르등을 들수 있다. 비점 150℃ 이상의 인산모노에스테르로서는, 예를들면, 인산모노옥틸, 이산모노프로필, 인산모노라우릴등을 들수 있다. 인산디에스테르로서는 예를들면, 인산디옥틸, 이산디프로필, 인산디라우릴등을 들수있다.

비점이 150 C 이상의 술폰산으로서는, 예를들면, 메탄술폰산, 에탄술폰산등의 지방족술폰이나, P-톨루엔술폰산, 도데실벤젠술폰산, 나프탈린디술폰산, 디노닐나프탈린술폰산, 디노닐나프탈린디술폰산등의 방향족술폰산등을 들수 있다.

상기 클리어도료용의 염기성 경화촉매의 사용량은, 베이스코드의 수지고형분 100부에 대해서 통상, 5~100 미리몰 , 바람직하게는, 10~ 80 미리몰의 양이다.

5 미리몰보다 적으면, 클리도료의 경화를 충분히 촉진하는 일이 어렵다. 한편, 100 미리몰보다 많아지면, 도막이 변색되거나, 내수성이 저하되므로 바람직하지않다. 마찬가지 이유에 의해, 상기 클리어도료용의 산성경화촉매의 사용량은, 베이스코트의 수지용 고형분 100부에 대해서, 통상, 5~50미리몰, 바람직하게는, 10~40 미리몰의 양이다.

본 발명에서 사용하는 베이스코트도료는, 그대로, 또는 필요에 따라서, 종래부터 도료의 분야에서 사용되고 있는 여러가지 안료 (예를들면, 착색안료나, 광휘제), 드리움멈춤제 또는 침강방지제, 레벨리그제, 분산제, 소포제, 자외선흡수제, 광안정제, 대전방지제, 신나등을 적당히 배합해서, 조제할 수 있다.

안료 또는 광휘재로서는, 예를들면, 산화티탄, 카본블랙, 침강성 황산바륨, 탄산칼슘, 탤크. 카올린, 마이카, 알루미늄, 철단, 크롬산연, 올리브덴산연, 산화크롬, 알루민산코발트, 아조안료, 프탈로시아닌안료, 안트라퀴논안료등을 바람직하게 사용할 수 있다.

드리움멈춤제 또는 침강성 방지제로서는, 예를들면, 벤트나이트, 피마자유왁스, 아마이드왁스, 마이크로젤(예를들면, MG100S(일본국 다이닛폰잉크 제품))등을 바람직하게 사용할 수 있다.

레벨링제로서는, 예를들면, KF69,Kp321 및 Kp301 (이상, 일본국 신에쯔카가쿠제품)등의 실리콘계의 것이나, 모다플로 (일본국 미쯔비스몬산트제품), BYK358,301(일본국 빅케이재팬제품) 및 다이야에이드 AD900l (일본국 미쯔비시 레이용 제품 )등을 바람직하게 사용할 수 있다.

분산제로서는, 예를들면, Anti - Terra U 또는 Anti - Terra P 및 Disperbyk - 101 (이상, 일본국 빅케미재팬 제품)등을 바람직하게 사용할 수 있다.

소포제로서는, 예를들면, BYK - 0 (일본국 빅캐미재팬 제품)등을 바람직하게 사용할 수 있다.

자외선흡수제로서는, 예를들면, 티누빈 900, 티누빈 384, 티누빈 P (이상, 치바가이기 제품)등의 베조트리아졸계 자외선흡수제나, 산드바아 3206(산드제품 )등의 옥살산 아닐리드계 자외선흡수제 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

광안정제로서는, 예를들면, 사놀LS292(일본국 산쿄제품) 및 산드바아 3058(산드제품)등의 힌다드아민광안정제등을 바람직하게 사용할 수 있다.

신나로서는, 예를들면, 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠 등의 방향족 화합물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 이소부탄올 등의 알콜, 아세톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸아밀케톤, 시클로헥사논, 이소포론, N-메틸피롤리든 등의 케톤, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 메틸셀로솔브등의 에스테르화합물, 혹은 이들의 혼합물등을 사용할 수 있다.

대전방지제로서는, 예를들면, 에소카드C25(라이온아마제품)등을 바람직하게 사용할 수있다.

본 발명에서 사용되는 베이스코트도료는, 종래부터 공지의 여러가지의 도장방법에 의해서 도장할 수 있다.

베이스코트도료의 도장은, 건조후의 막두께로서, 일반적으로, 10-30㎛, 바람직하게는 15-25㎛에서 행하여 진다.

본 발명에서 사용되는 클리어도료로서는, 그 밑에 형성되는 베이스코트도료의 경화제와 다른 경화제의 도료이면, 특히 제한없이, 각종의 클리어도료를 사총할 수 있다.

상기 클리어도료에 있어서의 경화계로서는, 예를들면, 관능기 또는 관능기의 조합으로서 이하의 것을 바람직한 것으로 들 수 있다.

1. 카르복실기 또는 블록화카르복실기와, 에폭시기의 반응계

2. 인산기 또는 블록화인산기와, 에폭시기와의 반응계

3. 산무수물기와, 블록화수산기와, 에폭시기와의 반응계

4. 산무수물기와, 블록화수산기와, 에폭시기와, 실라놀기 또는 가수분해성 실릴기와의 반응기.

5. 아세토아세틸기와, 비닐(티오)에테르기와의 반응계

6. 블록화카르복실기와, 비닐(티오)에테르기와의 반응계

7. 실릴블록화인산기와, 비닐(티오)에테르기와의 반응계

8. 가수분해성실릴기 단독의 반응계

9. 지환식에폭시기단독의 반응계

10. 가수분해성 실릴기와 지환식에폭시기와의 반응계

이하, 이들의 구체적인 경화계클리어도료에 대해서, 대표예로서 설명한다.

1. 카르복실기 또는 블록화카르복실기와 에폭시기와의 반응계

카르복실기는, -C00H로 표시되는 관능기이다.

또, 블록화카르복실기로서는, 이하의 식(9)으로 표시되는 것이 바람직한 것으로 예시할 수있다.

여기서, Z는, 카르복실기의 수산기에 결합한 블록화제에 유래되는 블록기이다. 이 Z로서는, 이하의 식으로 표시되는 블록기가, 바람직한 것으로 예시할 수 있다.

[1] 실릴블록기

실릴블록기로서는, 이하의 식(10)으로 표시되는 실릴블록기를 예시할 수 있다.

상기 식(10)의 R¹~R³은 각각 독립해서 알킬기 도는 아릴기이다. 알킬기로서는, 탄소원자수 1∼10개의 직사슬 또는 분기를 가진 알킬기를 들 수 있고, 예를들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, s-부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기등의 탄소원자수 1∼8개의 저급알킬기가 특히 바람직하다. 아릴기로서는, 치환기를 가져도 되는 페닐기, 나프틸기, 인데닐기 등이 포함되고, 특히, 페닐기가 바람직하다.

식(10)으로 표시되는 실릴블록기로서는, 트리메틸실릴기, 디에틸메틸실릴기, 에틸디메틸실릴기, 부틸디메틸실릴기, 부틸메틸에틸실릴기, 페닐디메틸실릴기, 페닐디메틸실릴기, 디페닐메틸실릴기, 디페닐에틸실릴기등을 들 수 있다. 특히 R¹~R³의 분자량이 작을수록, 실릴블록기가 떨어지기 쉽고, 경화성이 올라가므로 바람직하다.

이와같은 실릴블록기를 형성하는 블록화제로서는, 할로겐화실란이 바람직한 것으로 사용할수 있다. 할로겐실란에 함유되는 할로겐원자로서는, 염소원자 또는 브롬원자등을 들 수 있다. 구체적인 블록화제로서는, 예를들면, 트리메틸실릴클로라이드, 디에틸메틸실릴클로라이드, 에틸디메틸실릴클로라이드, 부틸디메틸실릴브로마이드, 부틸메틸에틸실릴브로마이드 등을 들 수 있다.

[2] 비닐(티오)에테르블록기

비닐(티오)에테르기블록기로서는, 이하의 식(11)으로 표시되는 비닐(티오)에테르기불록기가 예시된다.

상기 식의 R^l, R²및 R³은, 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소원자수1-18의 탄화수소기이다. R⁴는, 탄소원자수 1∼18의 탄화수소기이다. Y는, 산소원자 또는 유황원자이다. 또, R³과 R⁴는 서로 결합해서, Y를 헤테로원자로 하는 복소고리를 형성해도 된다.

상기 식속에 있어서의 탄화수소기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 등을 들 수 있다.

알킬기로서는, 예를들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, s-부틸기, t-분틸기, 펜틸기, 헥실기 등의 탄소원자수 1-8개의 저급알킬기가 특히 바람직하다. 시클로알킬기로서는, 예를들면, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다. 아릴기로서는, 치환기를 가져도 되는, 페닐기, 나프틸기, 안트라센기 등이 포함되고, 특히, 페닐기가 바람직하다.

이와 같은 비닐(티오)에테르기블록기는, 지방족비닐(티오)에테르 또는 고리상비닐(티오)에테르을 카르복실기의 수산기에 반응시키므로서 형성할 수 있다. 지방족비닐에테르로서는, 예를들면, 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 이소프로필비닐에테르, n-프로필비닐에테르, 이소부틸비닐에테르, 2-에틸헥실비닐에테르, 시클로헥실비닐에테르등, 또는 이것에 대응하는 비닐티오에테르를 들 수 있다. 고리상비닐에테르로서는, 예를들면, 2,3-디히드로푸란, 3,4-디히드로푸란, 2,3-디히드로-2H-피란, 3,4-디히드로-2H-피란, 3,4-디히드로-2-메톡시-2H-피란, 3,4-디히드로-4,4-디메틸-2H-피란-2-온, 3,4-디히드로-2-에톡시-2H-피란, 3,4-디히드로-2H-피란-2-카르복시산나트륨 등을 들 수 있다.

에폭시기에는, 비지환식에폭시기 및 지환식에폭시기가 포함된다. 비지환식에폭시기로서는, 예를들면, 1,2-에폭시기나, 1,3-에폭시기등의 알킬기의 탄소원자간에 산소원자에 의한 에폭시결합이 형성된 것을 들 수 있다. 지환식에폭시기로서는, 5또는 6원고리(유교탄화수소도 포함됨)에 있어서, 고리가 인접하는 탄소원자간에 산소원자가 에폭시결합한 것을 들수 있다. 단, 지환식에폭시기의 경우, 염기성의 경화촉매에 의한 경화반응성이 비지환식에폭시기의 경우보다 떨어지므로, 비지환식에폭시기를 사용하는 것이 실제상 바람직하다.

상기 경화제의 클리어도료에 사용되는 올리고머로서는, 상기 관능기를 가진 올리고머이면, 폴리에스테르올리고머이거나, 비닐중합올리고머이라도 특히 제한없이 사용할 수 있다.

이들중, 올리고머의 조제가 간단한 비닐중합올리고머를 중심으로 설명한다. 이하의 각 경화계에 대해서도 마찬가지이다.

비닐중합올리고머로서는, 상기 블록화카르복실기와, 에폭시기를 동일한 분자속에 함유하는 것이라도 된다.

카르복실기 또는 블록화카르복실기를 함유하는 비닐중합올리고머의 수평균분자량(Mn)은, 일반적으로 800-20,000 바람직하게는, 150∼15,000이다. 수평균분자량이 800보다 작은 경우에는, 용제에 대한 용해성이 저하되거나, 관능기를 가지지 않는 올리고머가 존재하기 때문에, 내수성, 내가솔린성 등이 저하되기 용이하므로 바람직하지 않다. 한편, 수평균분자량이, 20,000보다 크게 되면, 점도가 너무높아져서, 용제의 사용량이 증가되고, 막두께화가 곤란하게 되기쉽기때문에 바람직하지 않다.

에폭시기를 함유하는 비닐중합올리고머의 수평균분자량(Mn)은, 일반적으로, 600∼30,000, 바람직하게는 800-20,000이다. 수평균분자량이 600보다 작은 경우에는, 1분자속에 관능기가 존재하지 않는 올리고머가 생성될 수 있기 때문에, 가교가 불충분하게되어, 내가솔린성 및 내찰상성이 저하되기 쉽다. 한편, 수평균분자량이, 30,000보다 크게되면, 점도가 너무 높게되어, 용제의 사용량이 증가되고, 막두께화가 곤란하게 되기 용이하므로 바람직하지 않다.

비닐중합올리고머의 관능기(카르복실기 또는 블록화카르복실기 및/또는 에폭시기)의 양(몰/kg수지)은, 일반적으로 1-5몰/kg수지, 바람직하게는 2∼4몰/kg수지이다. 1몰/kg수지보다 적으면, 가교밀도가 저하되어, 내찰상성 및 내가솔린성이 저하되기 쉽다. 한편, 관능기량이 5몰/kg수지보다 많게되면, 가교밀도가 과밀하게되어, 내후성이 저하되어, 균열되기 쉽게되므로, 바람직하지 않다.

상기 비닐중합을리고머는, 래디컬중합성분포화결합기를 가진 모노머를 중합 또는 공중합하므로서 얻게된다. 예를들면, 비닐중합올리고머를, 아크릴산 또는 메타크릴산모노머로부터 합성하면, 아크릴계 올리고머를 얻게된다. 이들의 모노머의 중합방법은, 공지의 관용수단으로 행할 수 있다. 예를들면, 아니온중합이나, 카티온중합등의 이온중합, 혹은 래디컬중합에 의해서 중합을 행할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 중합의 용이성이란 관점에서, 래디컬중합에 의한 것이 바람직하다. 단, 저분자량의 비닐중합올리고머를 제조하는 경우에는, 중합시에는, 메르캅토에탄올, 티오글리세롤, 라우릴메르캅탄 등의 메르캅탄류 또는 연쇄이동제를 사용하는 방법이나, 140∼180℃와 같은 고온에서 반응시키는 방법, 혹은 낮은 모노머 농도로 반응시키는 방법 등을 채용할 수 있다.

래디칼중합은, 용액속에서 행하는 것이 바람직하다. 그와 같은 래디컬용액중합에 사용되는 용제로서는, 종래부터 아크릴모노머 등의 비닐중합성의 모노머의 중합에 사용되는 용제를 제한없이 사용할 수 있다. 이와같은 용제로서는, 예를들면, 톨루엔, 크실렌, 아세트산부틸, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 소르벳소(엑손 제품)등을 들 수 있다.

래디컬용액중합에 사용되는 래디컬반응개시제로서는, 종래부터 래디컬중합체에 있어서 사용되는 반응개시제를 제한없이 사용할 수 있다. 이와 같은 반응개시제로서는, 예를들면, 벤조일파옥사이드, 라우로일파옥사이드, t-부틸히드로파옥사이드, 디t-부틸히드로파옥사이드, t-부틸파옥사이드-2-에틸헥산오에이트 등의 과산화물이나, 아조비스발레로니트릴, 아조비스이소부틸로니트릴, 아조비스(2-메틸프로피오니트릴)등의 아조화합물을 들 수 있다.

래디컬중합성불포화결합기로서는, 예를들면, 래디컬중합성의 비닐결합(CHR¹=CR²-(R^l및 R²는, 각각 수소원자, 알킬기 또는 단결합이다.)이 바람직하게 들 수 있다. 여기서, 알킬기로서는, 직사슬 또는 분기를 가진 알킬기가 함유되고, 예를들면, 메틸기나, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등의 탄소수 1∼20의 알킬기가 바람직하다.

카르복실기를 가진 비닐중합성모노머로서는, 예를들면, 복수의 카르복실기를 함유해도 된다. 분자속에 1개의 카르복실기를 가진 모노머로서는, 예를들면, (메타)아크릴산등이 바람직하다. 분자속에 2개의 카르복실기를 가진 비닐중합성모노머로서는, 예를들면, 이타콘산, 말레인산, 메사콘산, 푸마르산등을 들 수 있다. 또, 무수말레인산이나, 무수이타콘산 등의 산무수물에, 탄소수1-18의 알콜류나 아민을 반응시킨 것이라도 된다. 이와 같은 알콜류로서는, 예를들면, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알콜류를 들 수 있다. 알콜류의 탄소수가 18개를 초과하면, 도막의 가소성이 너무 높아져서 바람직하지 않다.

또, 이와 같은 아민으로서는, 디부틸아민, 디헥실아민, 메틸부틸아민, 에틸부틸아민, n-부틸아민등의 지방족아민이나, 아닐린, 톨루이딘등의 방향족아민을 들 수 있다.

또, 카르복실기를 가진 비닐중합성모노머로서는, 래디컬중합성불포화결합기를 가진 히드록시산도 함유된다. 이와같은 히드록시산으로서는, 수산기와 래디컬중합성불포화결합기를 가진 모노머에, 산무수물을 반응시키므로서 제조할 수 있다. 예를들면, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트등의 히드록시알킬(메타)아크리레이트에, 4-메틸헥사히드로무수프탈산이나, 무수숙신산, 무수트리멜리트산, 무수프탈산등을 반응시켜서 제조할 수 있다.

블록화카르복실기와 래디컬중합성불포화결합기를 가진 비닐중합성모노머는, 상기 카르복실기함유비닐중합성모노머를 상술한 블록화제에 의해서 블록화한 비닐중합성모노머를 들 수 있다.

에폭시기를 가진 모노머로서는, 예를들면, 1분자속에 에폭시기와, 상기에서 설명한 래디컬중합성불포화결합기를 가진 모노머가 바람직하게 사용된다.

에폭시기와 래디컬중합성불포화결합기를 가진 구체적인 모노머로서는, 예를들면, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실(메타)아크릴레이트 등의 에폭시기함유모노머를 들 수 있다.

또한, 상기 비닐중합올리고머의 합성에 있어서, 상기 이외의 비닐중합성모노머를 병용해도 된다. 이와 같은 기타의 비닐중합성모노머로서는, 예를들면, 이하에 드는 비닐중합성모노머를 예시할 수 있다.

(1)아크릴산 또는 메타크릴산에스테르:

예를들면, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산프로필, 아크릴산이소프로필, 아크릴산부틸, 아크릴산헥실, 아크릴산2-헥실, 아크릴산옥틸, 아크릴산라우릴, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산프로필, 메타크릴산이소프로필, 메타크릴산부틸, 메타크릴산헥실, 메타크릴산2-헥실, 메타크릴산옥틸, 메타크릴산라우릴등의 아크릴산 또는 메타크릴산의 탄소수 1∼18개의 알킬기에스테르: 아크릴산메톡시부틸, 메타크릴산메톡시부틸, 아크릴산메톡시에틸, 메타크릴산메톡시에틸, 아크릴산에톡시부틸, 메타크릴산에톡시부틸 등의 아크릴산 또는 메타크릴산에스테르의 탄소수 2-18개의 알콕시 알킬에스테르, 알릴아크릴레이트, 알릴메타아크릴레이트등의 아크릴산 또는 메타크릴산의 탄소수 2∼8개의 알케닐에스테르, 알릴옥시에틸아크릴레이트, 알릴옥시에틸메타아크릴레이트등의 아크릴산 또는 메타크릴산의 탄소수 3-18개의 알케닐옥시알킬에스테르.

(2)비닐계화합물:

예를들면, 스티렌, a-메틸스티렌, 아세트산비닐, 헥사플루오로프로필렌, 테트라플루오로프로필렌, 비닐톨루엔, P-클로르스티렌.

(3)폴리올레핀계화합불:

예를들면, 부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌.

(4)알릴에테르류:

히드록시에틸알릴에테르등.

(5)기타:

예를들면, 메타아크릴아미드, 아크릴아미드, 디아크릴아미드, 디메타크릴아미드, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 메틸이소프로페닐케토인, 아세트산비닐, 비닐프로피오네이트, 비닐피발레이트, N,N-디알킬아미노알킬(메타)아크릴레이트, 포스포노옥시에틸(메타)아크릴레이트 등의 인산기함유(메타)아크릴레이트, 트리플루오로메틸비닐에테르 등의 퍼플루오로비닐에테르, 히드록시에틸비닐에테르, 히드록시부틸비닐에테르등의 비닐에테르.

2. 인산기 또는 블록화인산기와, 에폭시기와 반응계

이산기는, 이하의 식(12)으로 표시되는 관능기이다.

또, 블록화카르복실기는, 이하의 식(13)으로 표시되는 관능기이다.

여기서, Z는, 인산기의 수산기예 결합한 블록화제에 유래되는 블록기이다. n은, 1또는 2이다. 또한, n가 2이며, 수산기가 모두 블록화되어 있을 것이, 저장안정성면에서 바람직하다.

상기 블록기 Z로서는, 상기 실릴블록기 또는 비닐(티오)에테르블록기가 바람직한 것으로서 예시할 수 있다.

에폭시기의 범위는, 상기의 경우와 마찬가지이다.

이 경화계에서 사용되는 비닐중합올리고머는, 상기 인산기 또는 블록화인산기와, 예폭시기를 동일분자속에 함유하는 것이라도 된다.

인산기 또는 블록화인산기를 함유하는 비닐중합올리고머의 수평균분자량(Mn)은, 일반적으로, 600-30,000, 바람직하게는, 800∼20,000이다. 수평균분자량이 600보다 작은 경우에는, 용제에 대한 용해성이 저하되거나, 관능기를 가지지 않는 올리고머가 존재하기 때문에, 내수성, 내사솔린성이 저하되기 용이하므로 바람직하지 않다. 한편, 수평균분자량이, 30,000 보다 크게되면, 점도가 너무 높게되어, 용제의 사용량이 증가되어, 막두께화가 곤란하게 되기 용이하므로 바람직하지 않다.

한편, 에폭시기함유비닐중합올리고머의 수평분자량에 대해서는, 상기와 같다.

비닐중합올리고머의 관능기(인산기 또는 블록화인산기 및/또는 에폭시기)의 양(몰/kg수지)는, 일반적으로 1∼5몰/kg수지, 바람직하게는 2∼4몰/수지이다. l몰/kg수지보다 적으면, 가교밀도가 저하되고, 내찰상성 및 내가솔린성이 저하되기 쉽다. 한편, 관능기량이 5몰/kg수지보다 많게되면, 가교밀도가 과밀하게 되어, 내후성이 저하되어, 균열되기 용이하므로, 바람직하지 않다.

상기 비닐중합올리고머는, 래디컬중합성불포화결합기를 가진 모노머를 중합 또는 공중합하므로서 얻게된다. 그 방법등은, 상기와 같다.

인산기 또는 블록화인산기를 가진 모노머로서는, 상기 식(12) 또는 (13)으로 표시되는 인산기 또는 블록화인산기와, 사이 래디컬중합성불포화결합기를 가진 비닐중합성모노머가 호적하게 사용된다.

이와 같은 인산기 또는 블록화인산기와, 래디컬중합성불포화결합기를 가진 비닐중합성모노머로서는, 이하의 식(14)으로 표시되는 비닐중합성모노머가 바람직한 예로서 들 수 있다.

식중, R¹은 수소원자 또는 메틸기이며, R²는, 2가의 탄화수소기이며, Y는, -C00-, -C0-,-CONN-, 단결합 또는 -0-이며, X는 식(12)또는 (13)으로 표시되는 인산기 또는 블록화인산기이다.

2가의 탄화수소기로서는, 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 알릴렌기 등을 들 수 있다. 알킬렌기로서는, 직사슬 또는 분기상알킬렌기가 포함되고, 예를들면, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필텐기, 부틸렌기, 이소부틸렌기, 헥사메틸렌기등을 들 수 있다. 시클로알킬렌기로서는, 예를들면, 시클로페틸렌기, 시클로헥실렌기 등을 바람직하게 들 수 있다. 아릴렌기로서는, 예를들면, 오르토, 메타 또는 파라-페닐렌기, 나프탈렌기, 플루올렌기, 인도렌기, 안트라센기, 푸란기, 티오펜기등을 들 수 있다.

특히 바람직한 비닐중합성모노머는, 상기 식(14)에 있어서, Y가 -COO-인 아크릴계모노머이다.

이와 같은 아크릴계모노머의 바람직한 예로서는, 예를들면, 이하의 식(15)-(18)로 표시되는 모노머를 들 수 있다.

또한, 인산기함유비닐중합성모노머로서는, 필요에 따라서, 인산기의 일부수산기가 에스테르화되어 있는 것을 사용해도 된다. 예를들면, 인산기의 수산기를, 프로필기등의 알킬기의 부분에스테르화한 비닐중합성 모노머를 사용할 수 있다.

에폭시기함유비닐중합성모노머의 범위는, 상기와 같다.

3. 산무수물기와, 블록화수산기와, 에폭시기와의 반응계

산무수물기는, 식: -CO-0-CO-로 표시되는 구조를 가진다.

블록화수산기를, 수산기를, 상기 블록화제에 의해 블록한 수산기이다.

상기 경화제로 사용되는 비닐중합올리고머는, 상무수물기와, 블록화수산기와, 에폭시기와의 3종류의 관능기 혹은 그 안에서 2종류의 관능기를 동일분자속에 함유하는 것이라도 된다.

이들 관능기를 함유하는 비닐중합올리고머의 수평균분자량(Mn)은, 일반적으로, 600∼30,000 바람직하게는, 800∼20,000이다. 수평균분자량이 600보다 작은 경우에는, 1분자속에 관능기가 존재하지 않는 올리고머가 생성되기 쉽고, 가교가 불충분하게 되고, 내가솔린성 및 내찰상성이 저하되기 쉽다. 한편, 수평균분자량이 30,000보다 크게 되면, 점도가 너무 높아져서, 용제의 사용량이 증가되어, 막두께화가 곤란하게 되기용이하므로 바람직하지 않다.

비닐중합올리고머의 관능기(산무수물기 및/또는 블로화수산기 및/또는 에폭시기)의 양(몰/kg수지)은, 일반적으로 1 ∼5몰/kg수지, 바람직하게는 2-4몰/kg수지이다. l몰/kg수지보다 적으면, 가교밀도가 저하되어, 내용제성 및 내가솔린성이 저하되기 쉽다. 한편, 관능기량이 5몰/kg수지보다 많게 되면, 가교밀도가 과밀하게되어, 내후성이 저하되고, 균일되기 용이하게 되므로, 바람직하지 않다.

상기 비닐중합올리고머는, 래디컬중합성불포화결합기를 가진 모노머를 중합 또는 공중합하므로서 얻게된다. 그 방법등은, 상기와 같다.

산 무수물기를 함유하는 비닐중합성모노머로서는, 산무수물기와, 상술한 래디컬중합성불포화결합기를 가진 모노머가 호적하게 사용된다. 이와 같은 산무수물과 래디컬중합성불포화결합기를 가진 모노머로서는, 예를들면, 무수말레산, 무수이타콘산등의 분자내에서 산무수물기를 형성하는 모노머나, 1분자속에, 래디컬중합성불포화결합과 1개의 카르복실기를 가진 모노머에, 1분자속에 1개의 카르복실기를 가진 화합물을 탈수 또는 탈알콜반응에 의해서, 축합시킨 모노머를 들 수 있다. 1분자속에 1개의 카르복실기를 가진 화합물로서는, 그 분자속에 래디컬중합성불포화결합을 가진 것이나, 가지지 않는 것이라도 된다. 이와같은 모노머로서는, 예를들면, 무수메타크릴산이나, 예를들면, 말레산모노알킬 또는 이타콘산모노알킬등의 2가의 다염기산의 모노에스테르를 탈알콜반응에 의해서 축합한 모노머를 들 수 있다.

블록화수산기를 가진 모노머로서는, 상기 블록화수산기와, 상기 래디컬중합성불포화결합기를 가진 비닐중합성모노머가 호적하게 사용된다.

이와 같은 블록화수산기와, 래디컬중합성불포화결합기를 가진 비닐중합성모노머로서는, 상기식(14)에 있어서, X가 블록화수산기인 비닐중합성모노머가 바람직한 예로서 들 수 있다.

블록화수산기함유비닐중합성모노머의 조제에 사용되는, 바람직한 구체적인수산기함유비닐중합성모노머로서는, 수산기함유아크릴모노머를 들 수 있고, 예를들면, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메라)아크릴레이트등 및 그들을 락톤화합물로 변성한 것을 들 수 있다.

블록화수산기함유모노머로서는, 상기 수산기함유모노머에 있어서의 수산기를 상기의 블록기로 블록한 모노머가 바람직한 것으로 들 수 있다. 예를들면, 트리메틸실록시에틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

또한, 에폭시기함유비닐중합성모노머의 범위는, 상기와 같다.

4. 산무수물기와, 블록화수산기와, 에폭시기와, 실라놀기 또는 가수분해성 실리기와의 반응계.

실라놀기는, 이하의 식(19)으로 표시되는 관능기이다.

(식중, R¹및 R²는, 동일하거나 달라도되는, 수산기, 알킬기, 알콕시기, -NR¹R²기(단, R¹및 R²는 알킬기 또는 아릴기이다), -NR¹COR²(단, R¹및 R²는, 알킬기 또는 아릴기이다), -COR¹기(단, R¹은, 알킬기 또는 아릴기이다), -OCOR¹기(단, R¹은, 알킬기 또는 아릴기이다), 아릴기, -ONR¹R²기(단, R^l및 R²는, 알킬기 또는 아릴기이다)이다.)로 표시된다.

상기 식중, 알킬기로서는, 직사슬 또는 분기를 가진 탄소원자수 1-10개의 알킬기를 들 수 있고, 예를들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, 펜틸기등을 들 수 있다. 알콕시기로서는, 알킬기부분이 상기 알킬기와 마찬가지의 것을 들 수 있다. 상기 아릴기로서는, 특히 치환 또는 비치환의 페닐기가 포함되고, 치환기로서는, 할로겐원자, 알킬기, 알콕시기등을 들 수 있다. 이와 같은 치환기로서의 할로겐원자로서는, 불소원자, 염소원자, 브롬원자 또는 요드원자를 들 수 있다. 치환기로서의 알킬기로서는, 직사슬 또는 분기를 가진 탄소원자수 1-10의 알킬기가 함유되고, 예를들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, S-부틸기, t-부틸기, 펜틸기 등을 들 수있다. 또, 치환기로서의 알콕시기로서는, 그것을 구성하는 알킬기가 상기 알킬기와 마찬가지의 것을 들 수 있다. 바람직한 치환기로서는, 예를들면, 불소원자등의 할로겐원자나, 탄소원자수1∼5의 저급알킬기를 들 수 있다.

또, 가수분해성실릴기는, 상기 실라놀기를 가수분해성기에 의해 블록한 것이며, 이하의식(20)으로 표시된다.

상기 식(20)중, R¹및 R²는, 식(19)의 것과 동일하며, R³은, 알킬기, -NR²R²기(단, R^l및 R²는, 알킬기 또는 아릴기이다), COR¹기(단, R¹은, 알킬기 또는 아릴기이다), 아릴기, -NCR¹R²기(단, R^l및 R²는, 알킬기 또는 아릴기이다)이다.

또한, 산무수물기, 블록화수산기, 에폭시기의 범위는, 이미 설명한 바와 같다.

상기 경화제로 사용되는 비닐중합올리고머는, 산무수물과, 블록화수산기와, 에폭시기와, 실라놀기 또는 가수분해성 실릴기와의 4종류의 관능기 혹은 그 중에서 3또는 2종류의 관능기를 동일분자속에 함유하는 것이라도 된다.

이들의 관능기를 함유하는 비닐중합올리고머의 수평균분자량(Mn)은, 일반적으로, 600-30,000, 바람직하게는, 800-20,000이다. 수평균분자량이 600보다 작은 경우에는, 1분자속에 관능기가 존재하지 않는 올리고머가 생성되기 쉽고, 가교가 불충분하게 되어, 내가솔린성 및 내찰상성이 저하되기 쉽다. 한편, 수평균분자량이, 30,000보다 크게되면, 점도가 너무 높게되어, 용제의 사용량이 증가되어, 막두께화가 곤란하게 되기 용이하므로 바람직하지 않다.

비닐중합올리고머의 이들 관능기의 양(몰/kg수지)은, 일반적으로 1-5몰/kg수지, 바람직하게는 2∼4몰/kg수지이다. l몰/kg수지보다 적으면, 가교밀도가 저하되고, 내용제성 및 내가솔린성이 저하되기 쉽다. 한편, 관능기량이 5몰/kg수지보다 많게되면, 가교밀도가 과밀하게 되어, 내후성이 저하되어, 균열되기 쉽게 되므로, 바람직하지 않다.

상기 비닐중합올리고머는, 래디컬중합성불포화결합기를 가진 모노머를 중합또는 공중합하므로서 얻게된다. 그 방법은, 이미 설명한 바와 같다.

상기 비닐중합올리고머의 제조에 사용되는 실라놀기 또는 가수분해성 실릴기를 함유하는 비닐중합성모노머로서는, 예를들면, 이들의 관능기와, 상기 래디컬중합성불포화 결합기를 함유하는 비닐중합성모노머가 바람직하게 사용된다.

이와같은 실라놀기 또는 가수분해성 실릴기를 함유하는 비닐중합성모노머로서는, 상기 식(14)에 있어서, X가 실라놀기 또는 가수분해성실릴기인 아크릴모노머를 호적하게 사용할 수 있다.

이와같은 아크릴모노머로서는, 예를들면, г-(메타)아크릴로이록시프로필트리메톡시실란, г-(메타)아크릴로이록시프로필트리에톡시실란, г-(메타)아크릴로이록시프로필트리프로폭시실란, г-(메타)아크릴로이록시프로필메틸디메톡시실란, г-(메타)아크릴로이록시프로필메틸디에톡시실란, г-(메타)아크릴로이록시프로필메틸디프로폭시실란, г-(메타)아크릴로이록시부틸페닐디메톡시실란, г-(메타)아크릴로이록시페닐디에톡시실란, г-(메타)아크릴로이록시페닐디프로폭시실란, г-(메타)아크릴로이록시프로필디메틸메톡시실란, г-(메타)아크릴로이록시프로필디메틸에톡시실란, г-(메타)아크릴로이록시프로필페닐메틸메톡시실란, г-(메타)아크릴로이록시프로필페닐메틸에톡시실란, г-(메타)아크릴로이록시프로필트리실라놀, г-(메타)아크릴로이록시프로필메틸디히드록시실란, г-(메타)아크릴로이록시부틸페닐디히드록시실란, г-(메타)아크릴로이록시프로필디메틸히드록시실란, г-(메타)아크릴로이록시프로필페닐메틸히드록시실란등을 들 수 있다.

산무수물기나, 블록화수산기, 에폭시기를 함유하는 비닐중합성모노머의 범위는, 이미 설명한 것과 마찬가지이다.

5. 아세토아세틸기와, 비닐(티오)에테르기와 방응계

아세토아세틸기는, 식=CH₃-CO-CH₂0H-로 표시되는 관능기이다. 이 관능기는, 도료조성물속에 있어서, 케토에놀호변(互變)이성체로서 존재하고 있다. 따라서, 아세토아세틸기는, 케톤기로서의 성질과 함께 수산기로서의 성질을 가진다.

비닐(티오)에테르기는, 이하의 식(21)으로 표시된다.

―――-X-―CH=CH-―y ·····(21)

(식중, X는, 산소원자 또는 유황원자이며, Y는 수소원자 또는 단결합이다.)

상기 식(21)에 있어서, R¹이 수소원자인 경우에는, 지방족비닐(티오)에테르기이며, 한편, R^l이 단결합인 경우에는, 고리상비닐(티오)에테르기이다.

지방족비닐(티오)에테르기로서는, 메틸비닐에테르기, 에틸비닐에테르기, n-프로필비닐에테르기, 이소프로필비닐에테르기, 2-에틸헥실비닐에테르기, 시클로헥실비닐에테르기등 및 이것에 대응하는 티오에테르기를 들 수 있다.

고리상비닐(티오)에테르기로서는, 예를들면, 프란고리(예를들면, 2,3-디히드로프란, 3,4-디히드로프란등)이나, 피란고리(예를들면, 2,3-디히드로2H-피란, 3,4-디히드로-2H-피란, 3,4-디히드로-2-메톡시-2H-피란, 3,4-디히드로-4,4-디메틸-2H-피란-2-온, 3,4-디히드로-2-에톡시-2H-피란, 3,4-디히드로-2H-피란-2-카르복시산(나트륨등), 흑은 이에 대응하는 유황함유고리상기에 유래되는 기가 바람직한 것으로 들 수 있다.

이들의 관능기를 함유하는 비닐중합올리고머의 수평균분자량(Mn)은, 일반적으로, 600~30,000, 바람직하게는, 800-20,000이다. 수평균분자량이 600보다 작은 경우에는, 1분자속에 관능기가 존재하지 않는 올리고머가 생성되기 쉽고, 가교가불충분하게되어, 내가솔린성 및 내찰상성이 저하되기 쉽다. 한편, 수평균분자량이 30,000보다 크게되면, 점도가 너무 높아지고, 용제의 사용량이 증가되어, 막두께화가 곤란하게 되기쉽기때문에 바람직하지 않다.

비닐중합올리고머의 이들 관능기의 양(몰/kg수지)은, 일반적으로 1-5몰/kg수지, 바람직하게는 2-4몰/kg수지이다. 1몰/kg수지보다 적으면, 가교밀도가 저하되어, 내용제성 및 내가솔린성이 저하되기 쉽다. 한편, 관능기량이 5몰/kg수지보다 많게되면, 가교밀도가 과밀하게되어, 내후성이 저하되고, 균열되기 용이하므로, 바람직하지 않다.

상기 비닐중합올리고머는, 래디컬중합성불포화결합기를 가진 모노머를 중합 또는 공중합하므로서 얻게된다. 그 방법등은, 이미 설명한 바와 같다.

이와 같은 아세토아세틸기 및 래디컬중합성불포화결합기를 함유한 비닐중합성모노머로서는, 예를들면, 이하의 식(22)으로 표시되는 모노머가 바람직한 것으로 들 수 있다.

상기 식중 , R^l및 R³은, 수소원자 또 탄소수 l~ 6개의 알킬기이며, R²는, 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기 또는 단결합이며, Y는, -COO-,-CO-,-0-,-CONH-, 또는 단결합이며, Z는 아세토아세틸기이다. 이중 , Y가 -COO-인 아크릴계 모노머가, 레디컬 중합성이란 점에서 특히 바람직하다.

상기 아세토아세틸기 함유비닐 중합성 모노머의 구체예로서는, 예를 들면, 아세토아세톡시에틸(메타)아크릴레이트나, 아세토 아세톡시프로필(메타)아크릴레이트, 아세토아세톡시에틸크로토네이트, 아세토아세톡시프로필크로토네이트 등이나, 아세토아세트산알릴등, N-(2-아세토 아세톡 시에틸 ) (메탈)아크릴아미드등, 아세토아세트산비닐등을 들 수 있다.

아세토 아세틸기함유 모노머로서는, 상기식에 있어서 R³이 수소윈자이며, Y가 -COO-인 (메타)아크릴모노머가 바람직하다. 구체적인 바람직한 모노머로서는, 예를 들면, 2-아세토 아세톡시에틸(메타)아크릴레이트나, 3-아세토아세톡시프로필(메타)아크릴레이트, 4-아세토아세톡시부틸 (메타)아크릴레이트 등의 아세토아세톡시알킬(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.

이들의 아세토아세틸기 함유모노머의 합성은, 당업자에게는 공지의 기술이다.

예를 들면, 수산기함유 ∂,β -에틸렌성불포화모노머를 아세토아세트산 에스테르 혹은 디케텐에 의해 아세토 아세틸화하므로서 합성할 수 있다.

비닐(티오)에테르기를 함유하는 비닐중합성 모노머로서는, 예를들면, 비닐(티오)에테르기와, 상기 래디컬중합성 불포화 결합기를 가진 비닐중합성 모노머도사용할 수 있다. 이와 같은 비닐중합성 모노머로서는, 예를 들면, 비닐(티오)에테르기 및 관능기를 함유하는 화합물과, 그 관능기와 반응하는 관능기를 가진 비닐중합성 모노머를 반응시키므로서 제조할 수 있다.

예를 들면, 이와 같은 비닐(티오)에테르기를 함유하는 비닐중합성 모노머는, 2,3-디히드로-2H- 프란-2-일메틸 2,3-디히드로 -2H-프란카르복시레이트나, 3,4-디히드로-2H-피란-일메틸 3,4-디히드로-2H-피란 카르복시레이트등과, 수산기 함유비닐중합성 모노머, 예를 들면, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트 등을 반응시키므로서 조제할 수 있다.

또한, 비닐중합올리고머는 아니나, 이 경화계로 사용할 수 있는 비닐(티오)에테르가 함유 화합물로서, 폴리올 ,예를들면 트리메티롤 프로판과, 비닐 (티오)에테르기를 복수함유하는 화합물, 예를 들면, 3,4-디히드로-2H-피란-메틸 3,4-디히드로-2H-피란-2-카르복시레이트를 반응시키므로서 얻게되는 올리고머를 시용할 수있다.

6. 블록화 카르복실기와, 비닐(티오)에테르기와의 반응계

블록화카르복실기 및 비닐(티오)에테르기의 범위는, 이미 설명한 바와 같다.

이들의 관능기를 함유하는 비닐중합올리고머의 수펑균분자량(Mm)은 , 일반적으로, 600~30,000, 바람직하게는, 800~20,000이다. 수평균분자량이 600보다 작은 경우에는, 1분자속에 관능기가 존재하지 않는 올리고머가 생성되기 쉽고, 가교가 불충분하게되어, 내가솔린성 및 내찰상성이 저하되기 쉽다. 한편, 수평균분자량이, 30,000보다 크게되면, 점도가 너무 높아지고, 용제의 사용량이 증가되어, 막두께화가 곤란하게 되기 용이하므로 바람직하지 않다.

비닐중합올리고머의 이들 관능기의 양(몰/kg 수지)은, 일반적으로 1~5몰/kg 수지, 바람직하게는 2~4몰/kg 수지이다. 1몰/kg수지, 보다 적으면, 가교밀도가 저하되고, 내용제성 및 내가솔린성이 저하되기 쉽다. 한편, 관능기량이 5몰/kg 수지 보다 많게되면, 가교밀도가 과밀하게 되어, 내후성이 저하되고,균일되기 쉽게 되므로, 바람직하지 않다.

블록화 카르복실기 혹은 비닐 (티오)에테르기를 함유하는 비닐중합올리고머는, 래디컬 중합성 불포화결합기를 가진 모노머를 중합 또는 공중합하므로서 얻게된다.

그 방법등은, 이미 설명한 바와 같다. 한편, 비닐 (티오)에테르기를 함유하는 화합물의 범위는 이미 설명한 바와 같다.

7. 실릴블록화인산기와, 비닐(티오)에테르기와의 반응계

실릴블록화인산기 및 비닐(티오)에테르기의 범위는, 상기와 같다.

이들의 관능기를 함유하는 비닐중합올리고머의 수평균분자량(Mm)은, 일반적으로, 600 ~30,000, 바람직하게는, 800~20,000이다. 수평균분자량이 600보다도 작은 겅우에는, 1분자속에 관능기가 존재하지 않는 올리고머가 생성되기 쉽고, 가교가 불충분하게 되어, 내가솔린성 및 내찰상성이 저하되기 쉽다. 한편, 수평균분자량이, 30,000보다 크게되면, 점도가 너무 톺아져서, 용제의 사용량이 증가되어, 막두께화가 곤란하게 되기 되기 용이하므로 바라직하지 않다.

비닐중합성올리고머의 이들 관능기의 양(몰/kg 수지)은, 일반적으로1~5몰/kg 수지, 바람직하게는 2~4몰/kg 수지이다. 몰/kg 수지 보다 적으면, 가교 밀도가 저하되어, 내용제성 및 내가솔린성이 저하되기 쉽다. 한편, 관능기량이 5몰/kg 수지 보다 많게 되면, 가교밀도가 과밀하게 되어, 내후성이 저하되어, 균열되기 쉽게 되므로, 바람직하지 않다. 또, 비닐(티오)에테르가 함유화합물의 범위는, 이미 설명한 바와 같다.

상기 비닐중합올리고머는, 래디컬 중합성불포화 결합기를 가진 모노머를 중합 또는 공중합하므로서 얻게 된다. 그 방법 등은, 이미 설명한 바와 같다.

비닐중합 올리고머 및 비닐(티오)에테르기 함유화합물의 범위는 이미 설명한바와 같다.

8. 가수분해성 실리기 단독의 반응계

기수분해성실릴기의 범위,가수분해성 실릴기 함유 올리고머의 조제방법등은 상기와 같다.

가수분해성 실릴기를 함유하는 비닐중합올리고머의 수평균분자량(Mm)은, 일반적으로, 600~50,000, 바람직하게는, 800~30,000이다. 수평균분자량이 600보다도작은 경우에는, 1분자속에 관능기가 존재하지 않는 올리고머가 생성되기 쉽고, 가교가 불충분하게 되어, 내가솔린성 및 내찰상성이 저하되기 쉽다. 한편, 수평균 분자량이, 50,000보다 크게되면, 점도가 너무 높아져서, 용제의 사용량이 증가되어, 막두께화가 곤란하게 되기 용이하므로 바람직하지 않다.

상기 비닐중합올리고머의 관능기의 양(몰/kg 수지)은, 일반적으로 0.6~4몰/kg 수지, 바람직하게는 1.5~3몰/kg 수지이다. 0.6몰/kg 수지보다 적으면,가교밀도가 저하되어, 내용제성 및 내가솔린성이 저하되기 쉽다. 한편, 관능기량이 4몰/kg 수지 보다 많게되면, 가교밀도가 과밀하게 되어, 내후성이 저하되고, 균열되기 용이하므로, 바람직하지않다.

9. 지환식에폭시기 단독의 반응계

상기 반응계는, 지환식에폭시기를 함유하는 올리고머로 이루어진 계이다.

지환식에폭시기는, 5 또는 6윈 고리의 지환식 탄화수소기(유교 탄화수소를 함유하는 것이라도 된다)에 있어서, 고리가 인접하는 탄소원자간에 산소 원자가 에폭시결합한 것이다.

지환식에폭시기를 함유하는 비닐중합올리고머의 수평균분자량(Mm )은 , 일반적으로 , 600~30,000, 바람직하게는, 800~20,000이다. 수평균분자량이 600보다 작은 경우에는, 1분자속에 관능기가 존재하지 않는 올리고머가 생성되기 쉽고, 가교가 불충분하게 되어, 내가솔린성 및 내찰상성이 저하되기 쉽다. 한편, 수평균 분자량이, 30,000보다 크게 되면, 점도가 너무 높아져서 용제의 사용량이 증가되어, 막두께화가 곤란하게 되기 용이하므로 바람직하지 않다.

상기 비닐중합올리고머의 관능기의 양(몰/kg 수지)은, 일반적으로 1~5몰/kg 수지, 바람직하게는 2~4몰/kg 수지이다. 1몰/kg 수지 보다 적으면, 가교밀도가 저하되어, 내용제성 및 내가솔린성이 저하되기 쉽다. 한편, 관능기량이 5몰/kg 수지보다 많게 되면, 가교밀도가 과밀하게 되어, 내후성이 저하되어, 균일되기 용이하므로, 바람직하지 않다.

지환식에폭시기함유비닐 중합올리고머는, 지환식에폭시기를 함유하는 모노머를 중합 또는 공중합하므로서 조제할 수가 있다. 그 중합방법은 이미 설명한 바와 같다. 이와 같은 모노머로서는, 예를 들면, 지환식에폭시기와, 상기 래디컬중합성 불포화와 결합기를 가진 비닐중합성 모노머를 호적하게 사용할 수 있다.

구체적인 지환식에폭시기 함유비닐 중합성모노머로서는, 예를 들면, 상기 식(14)에 있어서, X가 지환식에폭시기인 비닐증합성 모노머를 바람직하게 사용할 수있다. 이와 같은 비닐중합성모노머로서는, 예를 들면, 이하의 식(23)및 (24)로 표시되는 모노머를 들 수 있다.

상기 식 (23)으로 표시되는 모노머는, 사이크로머 M100으로서, 다이셀카가쿠쿄교로부터 시판되고 있다. 한편, 식(24)으로 표시되는 모노머는, 사이크로머 A200으로서, 다이셀카가쿠쿄교로부터 시판되고 있다.

10. 가수분해성실릴기와 지환식에폭시기와의 반응계

이 반응계는, 가수분해성실릴기와, 지환식에폭시기와의 관능기의 반응계이다.

가수분해성 실릴기 및 지환식에폭시기의 범위는 상기와 같다.

이들의 관능기를 함유하는 비닐중합올리고머의 수평균분자량(Mm )은, 일반적으로, 600~30,000, 바람직하게는, 800~ 20,000이다. 수평균분자량이 600보다 작은 경우에는, 1분자속에 관능기가 존재하지 않는 올리고머가 생성되기 쉽고, 가교가 불충분하게 되어, 내가솔린성 및 내찰상성이 저하되기 쉽다. 한편, 수평균분자량이, 30,000보다 크게되면, 점도가 너무 높아져서, 용제의 사용량이 증가되어, 막두께화가 곤란하게 되기 용이하므로 바람직하지 않다.

상기 비닐중합올리고머의 관능기의 양(몰/kg 수지)은, 일반적으로 1~ 5몰 /kg 수지, 바람직하게는 2~4몰/kg 수지이다. 1몰/kg 수지보다 적으면, 가교밀도가 저하되어, 내용제성 및 내가솔린성이 저하되기 쉽다. 한편, 관능기량이 5몰/kg 수지보다 많게되면, 가교밀도가 과밀하게 되어, 내후성이 저하되어, 균열되기 용이하므로, 바라직하지 않다.

이들의 비닐중합올리고머는, 상기 관능기를 함유하는 비닐중합성의 모노머를 중합 또는 공중합하므로서 얻게된다. 그 중합방법은 이미 설명한 바와 같다. 또, 그와 같은 모노머의 범위는, 이미 설명한 바와 같다.

이상, 전형적인 클리어도료용의 경화계에 대해서 설명했으나, 이와 같이해서 얻게된, 소정의 관능기를 함유하는 올리고머 및/또는 화합물은, 그대로, 또는 필요에 따라서 여러가지의 성분을 첨가하므로서, 클리어도료를 구성한다.

예를 들면, 클리어 도료에는, 블록화카르복실기, 블록화 인산기 또는 블록화 수산기등 블록화제의 해리를 촉진하기 위해, 임의로 해리 촉매를 첨가해도 된다.

단, 이들의 클리어도료의 경화촉매는, 클리어도료에는 배합하지 않는다.

이와 같은 해리촉매로서는, 예를 들면, 인산모노 또는 디에스테르등의 약산성의 해리촉매를 사용할 수 있다. 인산모노에스테르로서는, 예를 들면, 인산모노옥틸등을 들 수 있다. 또, 인산디에스테르로서는, 예를 들면 인산디부틸등을 들 수있다.

또, 클리어도료에는, 종래부터, 도료의 분야에 있어서 사용되고 있는 여러가지의 안료나, 드리움멈춤제, 침강방지제, 레벨링제, 분산제, 소포제, 자외선 흡수제, 광안정제, 대전방지제, 시나등을 적당히 배합할 수 있다. 이들의 첨가제등에 대해서는, 베이스코트도료의 도료에서 설명한 것과 마찬가지이다.

클리어도료의 도장방법에 대해서도, 베이스코트 도료에 웨트 온 웨트로 도장하는 것을 제외하고는, 베이스코트 도료의 도장방법을 그대로 사용할 수 있다.

베이스코트 도료위에 웨트 온 웨트로 도장되는 클리어 도료의 건조후의 막두께는, 통상, 15~100㎛, 바라직하게는 25~60㎛ 이다.

이하, 본 발명에 대해서, 실시예, 응용실시에 등에 의해, 더 상세히 설명한다.

1. 고리상비닐에테르기 함유비닐중합성 모노머(모노머 C)의 합성

참고예 1

적하깔때기, 교반기, 불활성가스도입구 및 온도계를 구비한 4구 프라스코에, 메틸에틸케톤 600부와, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 224부를 넣고, 교반하였다.

실온에서, 3,4-디히드로 -2H-피란-2-일-메틸 3,4-디히드로-2H-피란-2-카르복시레이트 200부와, 파라톨루엔 술폰산 5부와의 혼합물을 30분에 걸쳐 프라스코에적하였다. 적하후, 24시간 실온에서 반응시킨 후, 반응용액을 분액 깔때기에 옮기고, 이 분액깔때기에 10%탄산수소 니트륨 수용액을 첨가하고, 알키리세정하였다.

세정후, 세정액의 PH가 7이 될때까지 200부의 탈이온수에 의한 세정을 반복하였다.

이어서, 유기층속에 분자체 4A/16(일본국 와코준야쿠 (주 )제품)을 첨가해서, 실온에서 3일간 건조하여, 감압하에서 메틸에틸케톤을 제거하여, 모노머 C를 얻었다.

2. 베이스코트 도료용의 비닐중합올리고머의 합성

참고예 2

교반기, 불활성가스도입구, 온도계 및 냉각기를 구비한 4구 프라스코에, 이하의 표(1)의 윈료 배합항목에 표시된 바와 같이, 소정량의 크실렌을 사입해서, 140℃ 의 반응온도(단, 비닐중합 올리고머 V1및 V2에 대해서는, 80℃)까지 승온하고, 동 표 (1)의 원료배합의 항목에 표시된 비율로, 윈료모노머로 이루이진 모노머 혼합물과,중합촉매를 적하하였다. 또, 그 반응온도를 4시간 유지한 후, 합성을 중지하고, 소정의 고형분으로 이루미진 비닐중합올리고머를 제조하였다. 동 표 (1)에는, 얻게된 비닐중압올리고머의 수산기 및 수평균분자량을 병기하였다.

3. 베이스코트 도료의 조제

이하의 표(2)에 표시되는 배합조성에 기초해서, 베이스 코트 도료를 조제하였다.

또한, 여기서 사용하는 상품명 등으로 표시되는 화합물은, 이하와 같다.

· FR-606C는, 일본국 아사히 카세이제품 알루미페이스트를 의미한다.

· 사이멜 370은, 일본국 미쯔이사이테크제품 메틸롤화 모노메리크멜라민을 의미한다.

· 사이멜 325는, 일본국 미쯔이사이테크 제품 이미노화모노메리크멜라민을 의미한다.

· 사이멜 303은, 일본국 미쯔이사이테크제품 완전 알콕시화 멜라민을 의미한다.

. 유반 122는, 일본국 미쯔이토아쯔제품 멜라민을 의미한다.

. MG 100S는, 일본국 다이닛폰 잉크제품 마이크로젤을 의미한다.

4. 비교베이스코트도료의 조제

상기와 마찬가지로 해서, 이하의 표 (3)에 효시한 배합에 따라서, 비교 베이스코트도료를 조제하였다.

주 ) 트리에틸아민의 비점은, 88℃, N,N-디메틸에탄올 아민의 비점은 133℃, 프로피온산의 비점은 141℃, 그리고 아크릴산의 비점은 141℃이며, 어느 것이나 150℃ 미만이다.

5. 클리어도료용의 올리고머의조제

상기 참고예 2와 미찬가지로 해서, 표(4)에 표시되는 윈료배합에 기초해서, 동표 (4)에 표시한 올리고머 특성을 가진 클리어도료용의 비닐중합 올리고머를 조제하였다.

모노머B는, 이하의 구조식으로 표시되는 블록화인산기 함유 비닐중합성모노머이다.

6. 테스트피스의 작성

전착판위에, 0T0 850(일본국, 니혼페인트 제품 중간칠 도료)을 도장총 (와이더 77)을 사용해서 도장하여, l40℃ 에서 20분 베이킹을 행하였다. 이어서, 베이스코트도료윈료를, 메틸이소부릴케톤/톨루엔/크실렌(30/30/40)에 의해 포오드컵 13초 (25℃)가 되도록 조정한 후, 베이스코트 도료를 건조막 두께로 20㎛이 되도록 도장하였다. 이어서, 그 베이스코트 도료위에, 웨트 온 웨트로, 크실렌에 의해 포오드컵 25초(25℃)가 되도록 조정한 이하의 표(5)에 표시한 배합조성을 가진 클리어도료를, 건조 막 두께로 30㎛ 이 되도록 도장한 후에, 140℃ 에서 20분간 베이킹을행하였다.

7. 도막특성의 측정

(1) 내수성 :

테스트피스를 60℃의 온수에 10일간 침지하고, 크로스컷 테이프 박리테스트(부착 테스트)를 행하였다. 평가 단계로는, 도막 박리가 없는 것을 ◎으로 하고, 박리가 5% 미만의 면적에서 발생된 것을 0 으로 하고, 박리 면적이 5% 이상의 것을 ×로 하였다.

(2) 부착성 :

테스트 피스에 나이프로크로컷을 넣고, 그곳에 세로테이프를 붙여서 벗기므로서, 부착성 시험을 행하였다. 이 시험에 있어서, 부착성을 표시한 것을 0으로 하고, 그렇지 않는 것을 ×로 하였다.

(3) 내후성 :

촉진내후성 시험기에 3000시간 경과한 후, 도막의 광택유지율을 측정하였다.

여기서, 광택유지율이, 85% 이상의 것을 ◎으로 하고, 70% 이상 85% 미만의것을 0으로 하고, 70% 미만의 것을 ×로 하였다.

(4) 내산성 :

5% 황산수용액 0.2㎖ 을 도막위에 적하하고, 40℃ 에서 30분간, 건조한 후, 도막의 상태를 육안으로 관찰하였다. 이 시험에 있어서, 흔적이 있는 경우를 ×로 하고, 흔적이 없는 경우를 0으로 하였다.

(5) 내가솔린성 :

테스트피스를 45° 로 경사시키고, 그곳에 가솔린 (일본국 닛세키 실버)을 1㎖ 흘리고, 방치해서 건조시켰다. 이것을 1사이클로해서, 10사이클 반복한후의 도막의 상태를 육안으로 관찰하였다. 변화가 없는 것을 ◎으로 하고, 약간의 팽윤, 변색, 크랙이 발생한 것을 0으로 하고, 현저한 팽윤, 변색, 크랙이 발생된 것을 ×로 하였다.

(6) 저장안정성 :

크실렌으로 포오드컵 25초 (25℃)로 조정안 클리어도료를 유리병에 밀봉하고, 25 ℃ 및 40℃ 에 있어서의 항온조에 20일간 방치하였다. 20일후에 재차포오드 컵으로 점도를 측정하고, 25℃에서 포오드컵이, 35초 이하의 것을 ◎으로 하고, 35초 초과 45초 이하의 것을 0으로 하고, 45초 초과의 것을 ×로 하였다.

이들의 결과를 동 표(5)에 병기하였다.

상기의 결과에서 알수 있는 바와 같이, 베이스코트 도료와는 다른 경화계의 클리어도료에 사용하는 경화촉매로서, 760mmHg 에 있어서의 비점 150 ℃ 이상인 경화촉매를 베이스코트 도료에 배합하므로서, 클리어도료자체의 저장안정성이 뛰어남과 동시에, 베이스코트 도료위에 웨트 온 웨트로 클리어도료를 도장, 베이킹하므로서 형성한 도막도 뛰어난 것이 된다. 이에 대해서, 비교예에서 알 수 있는 바와 같이, 베이스코트도료에 배합하는 클리어도료용의 경화촉매의 비점이 150미만 이거나, 또는 클리어 도료에 경화촉매를 배합하거나, 베이스코트 도료에는 배합하지 않는 경우나, 혹은 베이스코트도료 및 클리어도료의 어느 것에도 경호촉매를 배합하지 않는 경우에는, 저장안정성이 저하되거나, 가령, 저장안정성이 저하하지 않는 경우에도, 내가솔린성이나, 내수성, 내산성등의 도막특성이 대폭으로 저하된다.

Claims (2)

1. 수산기함유 올리고머와 아미노플라스트 수지를 함유하는 베이스코트도료위에, 상기 베이스코트 도료와는 다른 경화계의 클리어도료를 웨트 온웨트로 도장하고, 이어서 베이킹하는 도료의 도장 방법에 있어서, 상기 클리어도료의 경화계에 사용되는 경화촉매를 상기 베이스코트 도료에 배합한 후, 웨트 온 웨트 도장하고, 또한 상기 클리어도료용의 경화촉매의 760mmHg에 있어서의 비점이 150 ℃ 이상인 것을 특징으로 하는 도장방법.
2. 수산기 함유 올리고머와 아미노 플라스트수지를 함유하는 베이스코트도료에, 이 베이스코트 도료와는 다른 경화계의 클리어도료를 웨트 온 웨트로 도장하고 또한 베이킹하는데 사용되는 상기 베이스코트 도료로서, 상기 클리어도료용의 경화촉매를 함유하고 또한 이 경화촉매가, 760mmHg 에 있어서 150 ℃ 이상의 비점을 가진 것을 특징으로 하는 베이스코트도료.