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JP2002097412A - 塗料用樹脂組成物及び硬化性塗料組成物 - Google Patents

塗料用樹脂組成物及び硬化性塗料組成物

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JP2002097412A
JP2002097412A JP2001185590A JP2001185590A JP2002097412A JP 2002097412 A JP2002097412 A JP 2002097412A JP 2001185590 A JP2001185590 A JP 2001185590A JP 2001185590 A JP2001185590 A JP 2001185590A JP 2002097412 A JP2002097412 A JP 2002097412A
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JP
Japan
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polyol
polymerizable unsaturated
unsaturated monomer
composition
coating
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Application number
JP2001185590A
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English (en)
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Kunio Takahashi
邦夫 高橋
Naoki Kodama
直樹 児玉
雅也 ▲吉▼田
Masaya Yoshida
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 Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬化塗膜が高光沢、高耐候性等の優れた基本
性能を有するとともに、硬度が高くて可撓性が優れ、こ
れら性能をみたした上で、しかも、ハイソリッド化する
ことで、省資源や環境の保護に対する要求を満たすこと
ができる塗料用樹脂組成物及び硬化性塗料組成物を提供
し、硬化過程での反応性が高く、かつ、形成する塗膜の
外観が良好となり、しかも、塗料のポットライフを充分
に維持することができる硬化性塗料組成物を提供する。 【解決手段】 ポリオール(A1)又はポリオール(A
2)と、ポリエーテルポリオール(B)及び溶剤(C)
とを含む塗料用樹脂組成物であって、該ポリオール(A
1)は、水酸基を有する重合性不飽和単量体と環構造を
有する重合性不飽和単量体を必須として形成されるもの
であり、また、該ポリオール(A2)は、水酸基を有す
る重合性不飽和単量体と特定の直鎖分岐構造を有する重
合性不飽和単量体を必須として形成されるものである塗
料用樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗料用樹脂組成物
及び硬化性塗料組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリオールを含む塗料用樹脂組成物は、
各種の基材表面を保護し美観を与えるために塗装される
硬化性塗料組成物等に適用されるものである。このよう
な硬化性塗料組成物は、建築物、プラント、タンク、橋
梁等の構築物や、自動車、船舶、産業機器、各種工業製
品等の用途に広く用いて機械的衝撃等から基材表面を保
護し美観を保つ保護機能や美装機能等を向上させるた
め、硬化塗膜が高光沢であることや、表面硬度が高いと
ともにかた脆くないこと、すなわち硬くて可撓性がある
ことが要求される。可撓性があれば加工性も向上するこ
とになる。また、これらの機能を持続させて寿命を延ば
すことによりメンテナンスコストを低減できるため、塗
膜を屋外に曝露した際の耐候性が優れていることが要求
される。
【0003】特開昭64−75571号公報には、ポリ
エステルポリオール、アクリルポリオール、ポリエーテ
ルポリオールから選ばれる少なくとも1種以上のポリマ
ーポリオールと有機ジイソシアネートとを反応させて得
られるウレタン変性樹脂を主成分とする塗料用樹脂組成
物が開示されている。この塗料用樹脂組成物は、メラミ
ン樹脂等の架橋剤を用いても用いなくても塗膜を形成す
ることができ、硬化塗膜の硬度と可撓性とがバランスさ
れたものである。しかしながら、樹脂骨格にウレタン結
合を有することに起因して粘度が上昇するため、低粘度
化して塗装作業性を改善したり、ハイソリッド化して近
年の省資源や環境の保護に対する要求を満たしたりする
工夫の余地もあった。
【0004】特開平9−221627号公報には、ポリ
オール変性アクリル樹脂にポリイソシアネート系化合物
を含有させてなるコンクリート塗装型枠合板用ウレタン
塗料用樹脂組成物が開示されている。この塗料用樹脂組
成物は、ポリオール変性アクリル樹脂により無溶剤型と
したものであり、省資源や環境の保護の点では優れたも
のである。しかしながら、各種の用途に適用するために
は塗膜の硬度が充分ではなく、また、より硬度を高めて
硬度と可撓性とを両立させる工夫の余地があった。
【0005】従って、これらのポリオールを含む塗料用
樹脂組成物においては、塗膜の性能と品質をより高める
ため、高光沢で耐候性が優れた硬化塗膜が形成できると
ともに、塗膜の硬度と可撓性の両立を図ることは、塗膜
の硬度と可撓性とが相反する性質であることから達成す
ることはできず、また、これらの性能を満たした上でハ
イソリッド化して省資源や環境の保護に対する要求を満
たすこともできなかった。
【0006】ところで、ポリウレタン樹脂系塗料の1つ
に、乾燥過程で水酸基とイソシアネート基の反応により
ウレタン結合を形成する反応硬化系塗料があり、この反
応を促進する手法として樹脂中の内部酸価をペンダント
する方法や、錫触媒のような外部触媒を添加する方法が
知られている。しかしながら、これら2つの手法を用い
て硬化反応性を充分に高めると、形成される塗膜の外観
が悪くなったり、塗料形態が2液型の場合にはポットラ
イフ(可使時間)が短くなったりするという問題が生じ
ることになるため、このような樹脂系塗料において硬化
過程での反応性を充分に高くして、しかも形成する塗膜
の外観を良好なものとしたり、ポットライフを維持した
りするための工夫の余地があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑みてなされたものであり、硬化塗膜が高光沢、高耐候
性等の優れた基本性能を有するとともに、硬度が高くて
可撓性が優れ、これら性能をみたした上で、しかも、ハ
イソリッド化することで、省資源や環境の保護に対する
要求を満たすことができる塗料用樹脂組成物及び硬化性
塗料組成物を提供することを目的とするものである。ま
た硬化過程での反応性が高く、かつ、形成する塗膜の外
観が良好となり、しかも、塗料のポットライフを充分に
維持することができる硬化性塗料組成物を提供すること
を目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、硬化性塗
料組成物等として用いることができるポリオールを含む
塗料用樹脂組成物についての問題点を綿密に精査したう
えで鋭意研究を行った結果、上述した塗料用樹脂組成物
が、ポリオール(A1)が環構造を特定量有することに
より硬化塗膜が高光沢、高硬度となるとともに、ポリエ
ーテルポリオール(B)が可撓性を付与することに起因
して硬化塗膜の硬度が高くても可撓性が優れる上に、ポ
リオール(A1)が環構造の中でも例えばシクロアルキ
ル構造を有する場合には耐候性をより向上させることが
できることを見いだした。しかも、ポリエーテルポリオ
ール(B)を特定量用いることで、上記の硬化塗膜物性
にあわせて塗料用樹脂組成物として好ましい形態である
ハイソリッド化をすることができるという劇的な効果が
生じる事実に遭遇し、本発明に到達したものである。
【0009】また塗料用樹脂組成物において、特定の直
鎖分岐構造を有する重合性不飽和単量体を必須として形
成されるポリオールを用いた場合、環構造を有するポリ
オール(A1)を用いた場合よりも樹脂組成物の低粘度
化(ハイソリッド化)を図ることはできるものの塗膜硬
度が劣ることになるが、ポリオールの水酸基量が多くな
るように設定したポリオール(A2)を用いることによ
り、架橋密度が向上して低粘度化(ハイソリッド化)と
塗膜硬度とを両立することができることも見いだした。
光沢面では、環構造に起因してポリオール(A1)が優
れることになる。
【0010】更にこのような塗料用樹脂組成物と、架橋
剤とを含む硬化性塗料組成物において、架橋剤が(ブロ
ック)ポリイソシアネート化合物を必須とするものであ
る場合、硬化を促進するために、(1)金属有機化合物
と酸性物質を併用することにより、硬化過程での反応性
が高く、かつ、形成する塗膜の外観が良好となり、しか
も、塗料のポットライフを充分に維持することができる
こと、また、(2)60℃以上で触媒活性を示す感温性
触媒を用いることにより、速乾性、かつ、良好なポット
ライフを維持できること、硬化性塗料組成物の塗工が通
常は触媒能を発揮する温度以下である室温で行われるこ
とから、塗工直後は水酸基とイソシアシネート基.との
反応が進行しないため塗膜が充分にレベリングする時間
があり、高外観も発現することも見いだした。
【0011】すなわち本発明は、ポリオール(A1)、
ポリエーテルポリオール(B)及び溶剤(C)を含む塗
料用樹脂組成物であって、上記ポリオール(A1)と上
記ポリエーテルポリオール(B)との重量比は、50/
50〜90/10であり、上記ポリオール(A1)及び
ポリエーテルポリオール(B)の重量和と溶剤(C)と
の重量比は、40/60〜90/10であり、上記ポリ
オール(A1)は、重合性不飽和単量体組成物を用いて
共重合してなり、上記重合性不飽和単量体組成物は、水
酸基を有する重合性不飽和単量体5.0〜80.0重量
%及びその他の重合性不飽和単量体20.0〜95.0
重量%からなり、かつ、上記重合性不飽和単量体組成物
を100重量%としたとき、その中に環構造を有する重
合性不飽和単量体を10.0〜100.0重量%を含む
塗料用樹脂組成物である。
【0012】本発明はまた、ポリオール(A2)、ポリ
エーテルポリオール(B)及び溶剤(C)を含む塗料用
樹脂組成物であって、上記ポリオール(A2)と上記ポ
リエーテルポリオール(B)との重量比は、50/50
〜90/10であり、上記ポリオール(A2)及びポリ
エーテルポリオール(B)の重量和と溶剤(C)との重
量比は、40/60〜90/10であり、上記ポリオー
ル(A2)は、重合性不飽和単量体組成物を用いて共重
合してなり、上記重合性不飽和単量体組成物は、水酸基
を有する重合性不飽和単量体20.0〜75.0重量%
及びその他の重合性不飽和単量体25.0〜80.0重
量%からなり、かつ、上記重合性不飽和単量体組成物を
100重量%としたとき、その中にSP値が9.5以下
であり、かつ単独重合体のガラス転移点(Tg)が60
℃以上の直鎖分岐構造を有する重合性不飽和単量体を2
5.0〜80.0重量%を含む塗料用樹脂組成物でもあ
る。本発明は更に、上記塗料用樹脂組成物と、架橋剤と
を含む硬化性塗料組成物でもある。以下に、本発明を詳
述する。
【0013】本発明の塗料用樹脂組成物は、ポリオール
(A1)、ポリエーテルポリオール(B)及び溶剤
(C)を含む形態と、ポリオール(A2)、ポリエーテ
ルポリオール(B)及び溶剤(C)を含む形態とがあ
る。すなわちポリオール(A1)又はポリオール(A
2)と共に、ポリエーテルポリオール(B)及び溶剤
(C)を含むことになる。これら本発明の塗料用樹脂組
成物における構成要素はそれぞれ単独で用いてもよく、
2種以上を併用してもよい。なお、ポリオール(A1)
とポリオール(A2)とは併用してもよい。
【0014】上記塗料用樹脂組成物から形成される塗膜
は、環構造を有するモノマーを用いて重合してなる特定
のポリオール(A1)により高硬度、高光沢で更に環構
造がシクロアルキル構造の場合は耐候性に優れたものと
なる。また、直鎖分岐構造を有するモノマーを用いて重
合してなる特定のポリオール(A2)によってもポリオ
ール(A1)を用いた場合に比べると劣るものの上記と
同様な作用効果を発揮することとなる。ポリエーテルポ
リオール(B)を上記ポリオール(A1)やポリオール
(A2)に対し特定量用いることで可撓性が付与される
ことになる。このような特定の環構造をもつポリオール
(A1)や特定の直鎖分岐構造をもつポリオール(A
2)と、該ポリオール(A1)やポリオール(A2)に
対して特定量使用されるポリエーテルポリオール(B)
との相乗的な作用により、塗膜の硬度と可撓性とが相反
する性質であるにもかかわらず、高光沢で耐候性が優れ
た硬化塗膜が形成できるとともに、塗膜の硬度と可撓性
の両立を図ることができることになる。また、通常、塗
料用樹脂組成物の場合、該樹脂組成物の粘度を下げるた
めに溶剤等の希釈剤を用いて取り扱いやすいものとして
いるが、本発明の塗料用樹脂組成物では、ポリエーテル
ポリオール(B)がポリオール(A1)やポリオール
(A2)の希釈剤としての作用を有するため、溶剤
(C)とともに希釈剤として用いることにより溶剤
(C)の含有量を低減しつつ取り扱いやすいものとする
ことができる。従って、塗料用樹脂組成物の作業性や硬
化性塗料組成物としたときの塗装作業性を損なうことな
く溶剤の含有量を低減できる、いわゆるハイソリッド化
することができることになる。ハイソリッド化の点で
は、ポリオール(A2)を用いる場合の方が有利であ
る。
【0015】本発明の塗料用樹脂組成物において、上記
ポリオール(A1)又はポリオール(A2)とポリエー
テルポリオール(B)との重量比は、50/50〜90
/10である。50/50よりもポリオール(A1)又
はポリオール(A2)の重量比が少なくなると、塗膜の
硬度が低くなり、90/10よりもポリオール(A1)
又はポリオール(A2)の重量比が多くなると、塗料用
樹脂組成物の粘度が高くなり、塗料として使用しにくく
なる上、塗膜がかた脆いものとなる。より好ましくは、
60/40〜80/20である。
【0016】本発明の塗料用樹脂組成物において、上記
ポリオール(A1)又はポリオール(A2)並びにポリ
エーテルポリオール(B)の重量和と溶剤(C)との重
量比は、40/60〜90/10である。40/60よ
りも上記ポリオール(A1)又はポリオール(A2)並
びにポリエーテルポリオール(B)の重量比が少ない
と、塗料用樹脂組成物を用いて塗料組成物を作成する際
に、希釈に用いるシンナーの添加量が制限されるので扱
いにくく、塗料配合の自由度が小さくなり、また、塗料
組成物をハイソリッド化することが困難となる。90/
10よりも上記ポリオール(A1)又はポリオール(A
2)並びにポリエーテルポリオール(B)の重量比が多
いと、塗料用樹脂組成物が高粘度となるので取り扱いに
くくなる。より好ましくは、50/50〜90/10で
ある。より好ましくは、60/40〜90/10であ
る。尚、上記ポリオール(A1)又はポリオール(A
2)並びにポリエーテルポリオール(B)は、重合体を
意味する。
【0017】上記ポリオール(A1)は、重合性不飽和
単量体組成物を用いて共重合してなり、上記重合性不飽
和単量体組成物は、水酸基を有する重合性不飽和単量体
5.0〜80.0重量%及びその他の重合性不飽和単量
体20.0〜95.0重量%からなり、かつ、上記重合
性不飽和単量体組成物を100重量%としたとき、その
中に環構造を有する重合性不飽和単量体を10.0〜1
00.0重量%を含む。また上記ポリオール(A2)
は、重合性不飽和単量体組成物を用いて共重合してな
り、上記重合性不飽和単量体組成物は、水酸基を有する
重合性不飽和単量体20.0〜75.0重量%及びその
他の重合性不飽和単量体25.0〜80.0重量%から
なり、かつ、上記重合性不飽和単量体組成物を100重
量%としたとき、その中にSP値が9.5以下であり、
かつ単独重合体のガラス転移点(Tg)が60℃以上の
直鎖分岐構造を有する重合性不飽和単量体を25.0〜
80.0重量%を含む。なお、本明細書中では、「SP
値が9.5以下であり、かつ単独重合体のガラス転移点
(Tg)が60℃以上の直鎖分岐構造を有する重合性不
飽和単量体」を単に「直鎖分岐構造を有する重合性不飽
和単量体」ともいう。
【0018】これらの重合性不飽和単量体は、それぞれ
単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。上記
水酸基を有する重合性不飽和単量体及び上記その他の重
合性不飽和単量体の合計共重合割合は、100重量%で
あり、ポリオール(A1)又はポリオール(A2)を形
成する全ての重合性不飽和単量体組成物を意味するもの
である。また、上記環構造を有する重合性不飽和単量体
の共重合割合は、ポリオール(A1)を形成する全ての
重合性不飽和単量体組成物に対する共重合割合を意味す
るものであり、直鎖分岐構造を有する重合性不飽和単量
体の共重合割合は、ポリオール(A2)を形成する全て
の重合性不飽和単量体組成物に対する共重合割合を意味
するものである。なお、上記環構造を有する重合性不飽
和単量体は、直鎖分岐構造を有するものであってもよく
有しないものであってもよいが、上記直鎖分岐構造を有
する重合性不飽和単量体は、環構造を有しないものであ
る。すなわち本明細書においては、環構造と直鎖分岐構
造とを両方有する重合性不飽和単量体は、上記環構造を
有する重合性不飽和単量体に含めるものとする。
【0019】上記水酸基を有する重合性不飽和単量体に
は、水酸基及び環構造を有する重合性不飽和単量体が含
有されていてもよい。また、上記その他の重合性不飽和
単量体には、環構造を有する重合性不飽和単量体が含有
されてもいてもよく含有されていなくてもよい。これら
の重合性不飽和単量体の組み合わせとしては、上記の要
件を満たす限り特に限定されるものではない。水酸基及
び環構造を有する重合性不飽和単量体が含有されている
場合には、当該重合性不飽和単量体の共重合割合を、水
酸基を有する重合性不飽和単量体及び環構造を有する重
合性不飽和単量体のそれぞれの共重合割合に含めるもの
とする。
【0020】上記水酸基を有する重合性不飽和単量体
は、水酸基を分子内に少なくとも1つ有する重合性不飽
和単量体である。上記水酸基は、重合性不飽和単量体組
成物を用いて共重合してなるポリオール(A1)やポリ
オール(A2)を架橋剤により架橋させることができる
ものである。
【0021】上記水酸基を有する重合性不飽和単量体を
共重合することにより、ポリオール(A1)やポリオー
ル(A2)を架橋剤により架橋させることができるの
で、塗料用樹脂組成物から形成される塗膜における光
沢、肉持感、耐溶剤性等の基本性能や耐候性等を向上さ
せることができることとなる。
【0022】上記水酸基を有する重合性不飽和単量体と
しては特に限定されず、例えば、2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)ア
クリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレー
ト、4−ヒドロキシブチルアクリレート(商品名:4H
BA、三菱化学社製)、4−ヒドロキシブチルメタクリ
レート、α−ヒドロキシメチルエチルアクリレート、α
−ヒドロキシメチルアクリレート、カプロラクトン変性
ヒドロキシ(メタ)アクリレート(商品名:プラクセル
Fシリーズ、ダイセル化学工業社製)、4−メチロール
シクロヘキシルメチルアクリレート(商品名:CHDM
MA、日本化成社製)等が挙げられる。
【0023】上記水酸基を有する重合性不飽和単量体の
共重合割合が上記重量割合未満であると、ポリオール
(A1)を用いる場合には、架橋剤により充分に架橋さ
せることができないので、得られる塗料用樹脂組成物か
ら形成される塗膜の耐溶剤性が発現しないこととなり、
ポリオール(A2)を用いる場合には、(A1)で述べ
たことに加えて塗膜硬度が劣ることとなる。上記重量割
合を超えると、ポリオール(A1)又はポリオール(A
2)の粘度が高くなりすぎるので、得られる塗料用樹脂
組成物の作業性が悪くなる。ポリオール(A1)を用い
る場合、より好ましくは、10.0〜70.0重量%で
あり、更に好ましくは、20.0〜50.0重量%であ
る。また、ポリオール(A2)を用いる場合、好ましく
は、25.0〜60.0重量%であり、より好ましく
は、30.0〜50.0重量%である。
【0024】上記ポリオール(A1)は、環構造を有す
る重合性不飽和単量体を必須として形成されることにな
るが、該重合性不飽和単量体を用いることにより、得ら
れる塗料用樹脂組成物から形成される塗膜の硬度、光
沢、肉持ち感等の基本性能を向上させることができるこ
ととなる。この場合には、特に光沢面で優れた作用効果
を発揮することとなる。
【0025】上記環構造を有する重合性不飽和単量体と
しては、環構造を分子内に少なくとも1つ有する重合性
不飽和単量体であればよく、環を構成する原子の種類、
数等は特に限定されない。例えば、環を構成する原子と
しては、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等が
挙げられ、該原子の数としては、3〜10等が挙げられ
る。これらの中でも、炭素原子が主体として構成され、
必要により窒素原子等を有する5〜8員環の環構造を有
する重合性不飽和単量体を用いることが好ましい。ま
た、光沢、肉持ち感や耐候性の点から、脂環式構造であ
ることが好ましい。更に、環構造が官能基を有していて
も有していなくてもよい。このような重合性不飽和単量
体は、環構造を分子の主鎖や側鎖中及び末端のいずれの
部分に有していてもよい。更に、環構造が、ポリオール
(A1)を架橋させたときに架橋部位に存在するもので
あれば、塗膜の硬度を向上させることができる。上記環
構造を有する重合性不飽和単量体は単独で用いてもよ
く、2種類以上を併用してもよい。
【0026】上記環構造を有する重合性不飽和単量体の
具体的な化学名や商品名としては、例えば、以下の
(1)〜(7)に記載するもの等が挙げられる。 (1)環構造を有する(メタ)アクリル酸エステル:シ
クロヘキシルメタクリレート(商品名:ライトエステル
CH、共栄社化学社製)、シクロヘキシルアクリレー
ト、tert−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ
ート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロド
デシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル
メタクリレート(商品名:ライトエステルTHF、共栄
社化学社製)、テトラヒドロフルフリルアクリレート
(商品名:ライトアクリレートTHF−A、共栄社化学
社製)、ベンジルメタクリレート(商品名:ライトエス
テルBZ、共栄社化学社製)、フェノキシエチルメタク
リレート(商品名:ライトエステルPO、共栄社化学社
製)、フェノキシエチルアクリレート(商品名:ライト
アクリレートPO−A、共栄社化学社製)、イソボルニ
ルメタクリレート(商品名:ライトエステルIB−X、
共栄社化学社製)、イソボルニルアクリレート(商品
名:FA−544A、日立化成工業社製;商品名:ライ
トアクリレートIB−XA、共栄社化学社製):ジシク
ロペンタニルメタクリレート(商品名:FA−513
M、日立化成工業社製)、ジシクロペンタニルアクリレ
ート(商品名:FA−513A、日立化成工業社製)、
ジシクロペンテニルアクリレート(商品名:FA−51
1A、日立化成工業社製)、ジシクロペンテニルオキシ
エチルメタクリレート(商品名:FA−512M、FA
−512MT、日立化成工業社製)、ジシクロペンテニ
ルオキシエチルアクリレート(商品名:FA−512
A、日立化成工業社製)、モルホリンアクリレート、ト
リブロモフェニルメタクリレート、4−メチルシクロヘ
キシルメチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルメ
チル(メタ)アクリレート等。 (1)の中でもシクロアルキル構造を有する(メタ)ア
クリル酸エステルが好ましい。
【0027】(2)エポキシ基を有する(メタ)アクリ
ル酸エステル:グリシジル(メタ)アクリレート、α−
メチルグリシジルアクリレート、3,4−エポキシシク
ロヘキシルメチルアクリレート(商品名:CYCLOM
ER A200、ダイセル化学工業社製)、α−メチル
グリシジルメタクリレート(商品名:M−GMA、ダイ
セル化学工業社製)、3,4−エポキシシクロヘキシル
メチルメタクリレート(商品名:CYCLOMER M
100、ダイセル化学工業社製)等。
【0028】(3)紫外線吸収能を有する(メタ)アク
リル酸エステル:2− [2′−ヒドロキシ−5′−(メ
タ)アクリロイルオキシエチルフェニル] −2H−ベン
ゾトリアゾール、2− [2′−ヒドロキシ−5′−(メ
タ)アクリロイルオキシプロピルフェニル] −2H−ベ
ンゾトリアゾール、2− [2′−ヒドロキシ−5′−
(メタ)アクリロイルオキシヘキシルフェニル] −2H
−ベンゾトリアゾール、2− [2′−ヒドロキシ−3′
−tert−ブチル−5′−(メタ)アクリロイルオキ
シエチルフェニル] −2H−ベンゾトリアゾール、2−
[2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−
(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル] −5−ク
ロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2− [2′−ヒドロ
キシ−5′−tert−ブチル−3′−(メタ)アクリ
ロイルオキシエチルフェニル] −2H−ベンゾトリアゾ
ール、2− [2′−ヒドロキシ−5′−(メタ)アクリ
ロイルオキシエチルフェニル] −5−クロロ−2H−ベ
ンゾトリアゾール、2− [2′−ヒドロキシ−5′−
(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル] −5−メ
トキシ−2H−ベンゾトリアゾール、2− [2′−ヒド
ロキシ−5′−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェ
ニル] −5−シアノ−2H−ベンゾトリアゾール、2−
[2′−ヒドロキシ−5′−(メタ)アクリロイルオキ
シエチルフェニル]−5−tert−ブチル−2H−ベ
ンゾトリアゾール、2− [2′−ヒドロキシ−5′−
(β−メタクリロイルオキシエトキシ)−3′−ter
t−ブチルフェニル] −4−tert−ブチル−2H−
ベンゾトリアゾール等。市販のものとしては、例えば、
RUVA−93(商品名、大塚化学社製)等が挙げられ
る。
【0029】また、2−ヒドロキシ−4−メタクリルオ
キシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(2−ヒド
ロキシ−3−メタリロイルオキシ)プロポキシベンゾフ
ェノン、2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリルオキ
シ)エトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ビ
ニルオキシカルボニルメトキシベンゾフェノン等も挙げ
られる。中でも、2−ヒドロキシ−4−メタクリルオキ
シベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(2−メタク
リルオキシ)エトキシベンゾフェノンが好ましい。
【0030】(4)ピペリジン骨格を有する(メタ)ア
クリル酸エステル:4−(メタ)アクリロイルオキシ−
2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メ
タ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタ
メチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルアミノ−
2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メ
タ)アクリロイルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタ
メチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロ
イルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジ
ン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラ
メチルピペリジン、4−クロトノイルアミノ−2,2,
6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリ
ロイル−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,
6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリ
ロイル−4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ
−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−クロ
トノイル−4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−
テトラメチルピペリジン等。市販されているものとして
は、反応性ヒンダードアミン系光安定剤(反応性HAL
S)等が挙げられ、例えば、アデカスタブLA−82、
アデカスタブLA−87(商品名、旭電化工業社製)、
FA−711MM、FA−712HM(商品名、日立化
成工業社製)等が挙げられる。
【0031】(5)多官能重合性(メタ)アクリル酸エ
ステル:2,2−ビス [4−(メタクリロキシエトキ
シ)フェニル] プロパンジアクリレート、2,2−ビス
[4−(メタクリロキシジエトキシ)フェニル] プロパ
ンジアクリレート、2,2−ビス[4−(メタクリロキ
シポリエトキシ)フェニル] プロパンジアクリレート、
EO変性ビスフェノールAジアクリレート、PO変性ビ
スフェノールAジアクリレート、2,2−ビス [4−
(メタクリロキシジエトキシ)フェニル] プロパンジメ
タクリレート等。
【0032】(6)その他:シクロヘキサンカルボン酸
ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル;N−ビニ
ルピロリドン、N−ビニルオキサゾリドン、N−フェニ
ルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、2−イ
ソプロペニル−2−オキサゾリン、N−ビニルピリジ
ン、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルピロール、N
−ビニルサクシンイミド等の窒素原子を有する重合性不
飽和単量体;ベンジルビニルエーテル、フェニルビニル
エーテル等のビニルエーテル;スチレン、α−メチルス
チレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル系単量体;マ
クロマーであるAS−6、AN−6等の化合物(いずれ
も商品名、東亞合成化学工業社製)、無水マレイン酸、
m−イソプロペニル−α,αジメチルベンジルイソシア
ネート(商品名:m−TMI、武田薬品工業社製)等。
上記環構造を有する重合性不飽和単量体としては、
(1)、(3)、(4)から選択される少なくとも1の
環構造を有する重合性不飽和単量体を用いる事が好まし
い。
【0033】上記環構造を有する重合性不飽和単量体の
共重合割合が10.0重量%未満であると、本発明の塗
料用樹脂組成物から形成される塗膜の硬度及び光沢が充
分に向上しない。より好ましくは、20.0〜100重
量%であり、更に好ましくは、30.0〜100重量%
である。
【0034】本発明においては、ポリオール(A1)を
形成する重合性不飽和単量体組成物が、シクロアルキル
構造を有する重合性不飽和単量体を含むことが好まし
い。上記シクロアルキル構造を有する重合性不飽和単量
体とは、シクロアルキル構造を分子内に少なくとも1つ
有する重合性不飽和単量体である。このような重合性不
飽和単量体は、シクロアルキル構造を分子の主鎖や側鎖
中及び末端のいずれの部分に有していてもよい。このよ
うな重合性不飽和単量体により共重合体中に導入された
シクロアルキル構造は、樹脂の劣化を抑制して塗膜の耐
候性を向上させることができる。また、塗膜の硬度、光
沢、肉持感、耐溶剤性等の性能を向上させることができ
るとともに、耐候性を著しく向上させることができるも
のである。更に、上記シクロアルキル構造を有する重合
性不飽和単量体と、紫外線安定基を有する重合性不飽和
単量体の併用が好ましく、例えば、さらに上記反応性ヒ
ンダードアミン系光安定剤(HALS)等0.1〜1
0.0重量%とを併用することにより、耐候性が一層向
上する。好ましくは、0.2〜5.0重量%、より好ま
しくは、0.3〜3.0重量%である。本明細書中にお
いて、耐候性とは、塗膜を屋外に曝露したときの耐久性
を意味する。上記耐候性は、例えば、光沢保持性、耐変
色性、耐水性、耐クラック性、耐ブリスター性等により
評価することができる。
【0035】上記シクロアルキル構造を有する重合性不
飽和単量体としては特に限定されず、例えば、下記一般
式(1)で表される重合性不飽和単量体であることが好
ましい。
【0036】
【化1】
【0037】式中、R1は、水素原子又は炭素数1若し
くは2の炭化水素基を表す。Zは、置換基を有してもよ
い炭素数3〜36のシクロアルキル構造を有するエステ
ル基である。上記置換基を有してもよいシクロアルキル
構造における置換基としては特に限定されず、例えば、
炭素数1〜18の炭化水素基等が挙げられる。上記炭素
数1又は2の炭化水素基としては特に限定されず、例え
ば、メチル基、エチル基等が挙げられる。
【0038】上記置換基を有してもよいシクロアルキル
構造におけるシクロアルキル構造としては特に限定され
ず、例えば、シクロブチル構造、シクロペンチル構造、
シクロヘキシル構造、シクロヘプチル構造、シクロオク
チル構造、シクロノニル構造、シクロデシル構造、シク
ロウンデシル構造、シクロドデシル構造、シクロトリデ
シル構造、シクロテトラデシル構造、シクロペンタデシ
ル構造、シクロヘキサデシル構造、シクロヘプタデシル
構造、シクロオクタデシル構造等が挙げられる。
【0039】上記一般式(1)で表される重合性不飽和
単量体としては特に限定されず、例えば、シクロヘキシ
ル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メ
タ)アクリレート、tert−ブチルシクロヘキシル
(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリ
レート、シクロドデシル(メタ)アクリレート、イソボ
ルニルメタクリレート(商品名:ライトエステルIB−
X、共栄社化学社製)、イソボルニルアクリレート(商
品名:FA−544A、日立化成工業社製;商品名:ラ
イトアクリレートIB−XA、共栄社化学社製)、ジシ
クロペンタニルメタクリレート(商品名:FA−513
M、日立化成工業社製)、ジシクロペンタニルアクリレ
ート(商品名:FA−513A、日立化成工業社製)、
4−メチロールシクロヘキシルメチルアクリレート(商
品名:CHDMMA、日本化成社製)、4−メチルシク
ロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシ
ルメチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。上記シ
クロアルキル構造を有する重合性不飽和単量体は単独で
用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0040】上記シクロアルキル構造を有する重合性不
飽和単量体の共重合割合としては特に限定されず、例え
ば、10.0〜100.0重量%であることが好まし
い。10.0重量%未満であると、塗膜の硬度、光沢、
肉持感等の基本性能が向上しないおそれがある。また、
ポリオール(A1)が極めて高度な耐候性を有する塗膜
を形成させる作用を有しなくなるおそれがある。より好
ましくは、20.0〜100.0重量%である。
【0041】上記ポリオール(A1)の場合、重合性不
飽和単量体は、上記水酸基、環構造及びシクロアルキル
構造からなる群より選択される2種以上の構造を有する
ものであってもよい。このような重合性不飽和単量体を
含む場合には、当該重合性不飽和単量体の共重合割合
を、上記水酸基を有する重合性不飽和単量体、環構造を
有する重合性不飽和単量体、及び、シクロアルキル構造
を有する重合性不飽和単量体のそれぞれの共重合割合に
含めるものとする。
【0042】上記ポリオール(A1)を形成する上記以
外の重合性不飽和単量体としては特に限定されず、例え
ば、以下の(1)〜(10)に記載するもの等が挙げら
れる。これらはそれぞれ単独で用いてもよく、2種類以
上を併用してもよい。
【0043】(1)(メタ)アクリル酸エステル:メチ
ル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレー
ト、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル
(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アク
リレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、n−
プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)
アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、2−
エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メ
タ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、
n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メ
タ)アクリレート、n−ラウリル(メタ)アクリレー
ト、n−ステアリル(メタ)アクリレート、イソステア
リル(メタ)アクリレート、2−アセトアセトキシエチ
ルアクリレート、2−アセトアセトキシエチルメタクリ
レート(商品名:AAEM、イースト社製)等。
【0044】(2)酸性官能基を有する重合性不飽和単
量体:(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、ク
ロトン酸、イタコン酸、カルボキシル基末端カプロラク
トン変性アクリレート、カルボキシル基末端カプロラク
トン変性メタクリレート(商品名:プラクセルFMAシ
リーズ、ダイセル化学工業社製)等のカルボキシル基を
有する重合性不飽和単量体;スルホエチル(メタ)アク
リレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアシ
ッドホスフェート、2−(メタ)アクリロイルオキシプ
ロピルアシッドホスフェート等の酸性リン酸エステル系
重合性不飽和単量体等。
【0045】(3)ビニルエステル:酢酸ビニル、酪酸
ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプリ
ン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、
パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、ピバリン酸
ビニル、オクチル酸ビニル、モノクロロ酢酸ビニル、ア
ジピン酸ジビニル、メタクリル酸ビニル、クロトン酸ビ
ニル、ソルビン酸ビニル、桂皮酸ビニル等。
【0046】(4)珪素原子を有する重合性不飽和単量
体:ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス(β−メト
キシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、トリメチルシロキシエチルメタク
リレート等。
【0047】(5)ハロゲン原子を有する重合性不飽和
単量体:トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、テ
トラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフ
ルオロペンチル(メタ)アクリレート、ヘプタドデカフ
ルオロデシル(メタ)アクリレート、β−(パーフロロ
オクチル)エチル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオ
ロプロピルメタクリレート、トリブロモフェノール3E
O付加メタクリレート、パーフロロオクチルエチル(メ
タ)アクリレート等。
【0048】(6)窒素原子を有する重合性不飽和単量
体:(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノ
プロピルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルア
ミド、tert−ブチルアクリルアミド、メチレンビス
(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチルアクリル
アミド、N−エトキシメチルアクリルアミド、N−ブト
キシメチルアクリルアミド、N−メチロール(メタ)ア
クリルアミド、N,N′−ジメチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、N,N′−ジエチルアミノエチル
(メタ)アクリレート、N−メチル−N−ビニルホルム
アミド、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト硫酸塩、モルホリンEO付加メタクリレート、N−ビ
ニルメチルカルベメート、N,N−メチルビニルアセト
アミド、イミド(メタ)アクリレート、ジメチルアミノ
エチル(メタ)アクリレート4級化物、ジアセトンアク
リルアミド等。
【0049】(7)多官能重合性不飽和単量体:エチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコー
ルジアクリレート、ポリエチレングリコール#200ジ
(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール#40
0ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール#
600ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコー
ル#1000ジアクリレート、1,3―ブチレングリコ
ールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メ
タ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メ
タ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレ
ート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレー
ト、ポリプロピレングリコール#400ジ(メタ)アク
リレート、EO変性トリメチロールプロパントリアクリ
レート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペン
タエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリス
リトールヘキサアクリレート、トリスアクリロイルオキ
シエチルフォスフェート、グリセリンジメタクリレー
ト、2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロキシプロパ
ンジアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メ
タ)アクリレート等。尚、ポリエチレングリコール#2
00ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール
#400ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコ
ール#600ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレング
リコール#1000ジアクリレートとは、重合度が20
0のポリエチレングリコール、重合度が400のポリエ
チレングリコール、重合度が600のポリエチレングリ
コール、重合度が1000のポリエチレングリコール、
又は、重合度が400のポリプロピレングリコールと
(メタ)アクリル酸とのエステルである。
【0050】(8)ビニルエーテル:ビニルメチルエー
テル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソプロピルエー
テル、ビニル−n−プロピルエーテル、ビニルイソブチ
ルエーテル、ビニル−n−ブチルエーテル、ビニル−n
−アミルエーテル、ビニルイソアミルエーテル、ビニル
−2−エチルヘキシルエーテル、ビニル−n−オクタデ
シルエーテル、シアノメチルビニルエーテル、2,2−
ジメチルアミノエチルビニルエーテル、2−クロルエチ
ルビニルエーテル、β−ジフルオロメチルビニルエーテ
ル、ジビニルエーテル、ジビニルアセタール等。
【0051】(9)イソシアネート(NCO)基を有す
る重合性不飽和単量体:2−メタクロイルオキシエチル
イソシアネート(商品名:カレンズMOI、昭和電工社
製)、メタクロイルイソシアネート(商品名:MAI、
日本ペイント社製)等。 (10)塩化ビニル、塩化ビニリデン、マクロマーであ
るAA−6等の化合物(商品名、東亞合成化学工業社
製)等。
【0052】上記ポリオール(A1)において、上記
(1)〜(10)に示したような重合性不飽和単量体の
共重合割合としては、ポリオール(A1)を形成する重
合性不飽和単量体組成物100重量%中0.0〜90.
0重量%であれば特に限定されるものではなく、必要に
応じて用いられることになる。
【0053】上記ポリオール(A2)は、直鎖分岐構造
を有する重合性不飽和単量体を必須として形成されるこ
とになるが、該重合性不飽和単量体を用いることによ
り、得られる塗料用樹脂組成物から形成される塗膜の硬
度、光沢、肉持ち感等の基本性能を向上させることがで
きることとなる。この場合には、特にハイソリッド化の
面で優れた作用効果を発揮させることができることとな
る。
【0054】上記直鎖分岐構造を有する重合性不飽和単
量体としては、直鎖分岐構造を分子内に少なくとも1つ
有し、SP値が9.5以下であり、かつ単独重合体のガ
ラス転移点(Tg)が60℃以上である重合性不飽和単
量体であればよく、直鎖分岐構造を構成する原子の種
類、数等は特に限定されない。例えば、直鎖分岐構造を
構成する原子としては、炭素原子、窒素原子、酸素原
子、硫黄原子等が挙げられ、該原子の数としては、3〜
10等が挙げられる。これらの中でも、炭素原子が主体
として構成される重合性不飽和単量体を用いることが好
ましい。また、直鎖分岐構造が官能基を有していても有
していなくてもよい。このような重合性不飽和単量体
は、直鎖分岐構造を分子の主鎖や側鎖中及び末端のいず
れの部分に有していてもよい。更に、直鎖分岐構造が、
ポリオール(A2)を架橋させたときに架橋部位に存在
するものであれば、塗膜の硬度を向上させることができ
る。上記直鎖分岐構造を有する重合性不飽和単量体は単
独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0055】上記直鎖分岐構造を有する重合性不飽和単
量体におけるSP値の好ましい形態としては、9.3以
下である。より好ましくは、9.1以下である。また、
単独重合体のガラス転移点(Tg)の好ましい形態とし
ては、100℃以上である。本発明におけるSP値は、
Journal of Coatings Techn
ology, Vol.55, No.696, Ja
nuary(1983)(英)p.99−109で与え
られる式を用いて求めた値である。
【0056】上記直鎖分岐構造を有する重合性不飽和単
量体の具体的な化学名としては、例えば、tert−ブ
チルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート、
sec−ブチルメタクリレート等が挙げられる。これら
の中でも、tert−ブチルメタクリレートが好まし
い。
【0057】上記直鎖分岐構造を有する重合性不飽和単
量体の共重合割合が25.0重量%未満であると、本発
明の塗料用樹脂組成物のハイソリッド化を達成すること
ができなくなる。80.0重量%を超えると、塗膜硬度
を付与するために必要な水酸基を有する重合性不飽和単
量体の共重合割合が少なくなるため、塗膜硬度が低下す
ることになる。好ましくは、30.0〜60.0重量%
である。
【0058】上記ポリオール(A2)の場合、重合性不
飽和単量体は、上記水酸基及び直鎖分岐構造を有するも
のであってもよい。このような重合性不飽和単量体を含
む場合には、当該重合性不飽和単量体の共重合割合を、
上記水酸基を有する重合性不飽和単量体、及び、直鎖分
岐構造を有する重合性不飽和単量体のそれぞれの共重合
割合に含めるものとする。
【0059】上記ポリオール(A2)を形成する上記以
外の重合性不飽和単量体としては特に限定されず、例え
ば、ポリオール(A1)において上述した(1)〜(1
0)に記載するもの等が挙げられる。これらはそれぞれ
単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。な
お、上記(1)〜(10)には、直鎖分岐構造を有する
重合性不飽和単量体も含まれているため、ポリオール
(A2)を形成する上記以外の重合性不飽和単量体とし
てはこれらを除いたものとなる。
【0060】上記ポリオール(A2)において、上記
(1)〜(10)に示したような重合性不飽和単量体
(直鎖分岐構造を有する重合性不飽和単量体を除く)の
共重合割合としては、ポリオール(A2)を形成する重
合性不飽和単量体組成物100重量%中0〜55重量%
であれば特に限定されるものではなく、必要に応じて用
いられることになる。
【0061】本発明においては、上記ポリオール(A
1)やポリオール(A2)が、(メタ)アクリル系重合
体であることが好ましい。これにより、ポリオールの耐
候性が向上することとなる。より好ましくは、(メタ)
アクリル系重合性不飽和単量体が80重量%以上であ
る。尚、(メタ)アクリル系重合体とは、(メタ)アク
リル系重合性不飽和単量体を50重量%以上含む重合性
不飽和単量体組成物より形成される重合体であることを
意味する。(メタ)アクリル系重合性不飽和単量体と
は、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステ
ルのことを意味する。
【0062】上記ポリオール(A1)やポリオール(A
2)はまた、水酸基価が30〜300mg・KOH/g
であることが好ましい。30mg・KOH/g未満であ
ると、ポリオールを架橋させたときに架橋密度が充分と
ならないので、塗料用樹脂組成物が、硬度と可撓性との
バランスがとれた塗膜を形成することができなくなるお
それがある。300mg・KOH/gを超えると、ポリ
オールの粘度が高くなるので、塗料用樹脂組成物の作業
性が悪くなるおそれがある。より好ましくは、60〜2
00mg・KOH/gである。
【0063】上記ポリオール(A1)やポリオール(A
2)は更に、数平均分子量が1000〜15000であ
ることが好ましい。1000未満であると、硬化させた
際に硬化が充分に進まないおそれがある。15000を
超えると、ポリオールの粘度が高くなるので、得られる
塗料用樹脂組成物の粘度が高くなり、作業性が悪くなる
おそれがある。より好ましくは、1300〜10000
であり、更に好ましくは、1500〜7000である。
【0064】上記ポリオール(A1)やポリオール(A
2)の合成において、上述した重合性不飽和単量体組成
物の共重合方法としては特に限定されず、例えば、ラジ
カル重合、アニオン重合、カチオン重合、配位重合等の
連鎖重合反応を利用する方法;付加縮合、ポリ縮合、脱
離重縮合、ポリ付加反応等の逐次反応を利用する方法;
開環重合等の開環反応を利用する方法等を適用すること
ができる。
【0065】上記共重合の形態としては特に限定され
ず、例えば、通常の塊状重合、溶液重合等により、重合
条件を適宜設定して行えばよい。また、重合開始剤、連
鎖移動剤、重合禁止剤、光重合触媒、還元剤等の添加
剤、溶媒の有無や使用量等も適宜設定して行えばよい。
これらはそれぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併
用してもよい。
【0066】上記重合開始剤としては特に限定されず、
例えば、2,2′−アゾビス−(2−メチルブチロニト
リル)(商品名:ABN−E、日本ヒドラジン工業社
製)、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル(商品
名:AIBN、日本ヒドラジン工業社製)、2,2′−
アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(商品
名:ABN−V、日本ヒドラジン工業社製)等のアゾ系
開始剤;ベンゾイルパーオキサイド(商品名:ナイパー
BW、日本油脂社製)、1,1―ビス(tert−ブチ
ルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサ
ン(商品名:パーヘキサ3M、日本油脂社製)、ter
t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(商
品名:パーブチルO、日本油脂社製)等のパーオキサイ
ド系開始剤等が挙げられる。これらの重合開始剤の使用
量としては特に限定されず、例えば、重合性不飽和単量
体組成物の総重量に対して、0.05〜25重量%が好
ましい。より好ましくは、1.0〜20重量%である。
より好ましくは、3.0〜15重量%である。
【0067】上記連鎖移動剤としては特に限定されず、
例えば、n−ブチルメルカプタン、n−ヘキシルメルカ
プタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメル
カプタン、tert−ドデシルメルカプタン、セチルメ
ルカプタン、ステアリルメルカプタン等のアルキルメル
カプタン類;チオグルコール酸、チオグリセロール、エ
チレンチオグリコール、チオグリコール酸2−エチルヘ
キシル、2−メルカプトエタノール、メルカプトグリセ
リン、メルカプトコハク酸、メルカプトプロピオン酸等
のその他のメルカプタン類;四塩化炭素、クロロホル
ム、トリクロロブロモエタン、ブロモホルム等のハロゲ
ン化合物;ジスルフィド、Dimethylxanth
ogen disulfide、第2級アルコール、イ
ソプロピルアルコール、ジオキサン、テトラヒドロフラ
ン、イソプロピルベンゾール、α−メチルスチレンダイ
マー、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテ
ン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙
げられる。これらの連鎖移動剤の使用量としては特に限
定されず、例えば、重合性不飽和単量体組成物の総重量
に対して、0.1〜10重量%であるのが好ましい。
【0068】上記光重合触媒としては特に限定されず、
例えば、アセトフェノン系化合物、ベンゾインエーテル
系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系
化合物等が挙げられる。これらの光重合触媒の使用量と
しては特に限定されず、例えば、重合性不飽和単量体組
成物の総重量に対して、0.1〜30重量%であるのが
好ましい。より好ましくは、1〜5重量%である。
【0069】上記共重合の際に用いられる反応溶剤とし
ては特に限定されず、以下の(1)〜(6)に記載する
有機溶剤等が挙げられる。 (1)炭化水素系溶剤:トルエン、キシレン、メチルシ
クロヘキサン、エチルシクロヘキサン、スワゾール10
00(商品名、丸善石油化学社製)、スワゾール150
0(商品名、丸善石油化学社製)、ミネラルスピリット
(商品名、ペガソールAN−45、モービル石油社
製)、HAWS、LAWS(商品名、シェル社製)等。
【0070】(2)エステル系溶剤:酢酸エチル、酢酸
n−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸
n−アミル、エチレングリコールエチルエーテルアセテ
ート(セロソルブアセテート)、プロピレングリコール
モノメチルエーテルアセテート(商品名:アーコソブル
PMA、クラレ社製)、酢酸tert−ブチル等。 (3)ケトン系溶剤:アセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルn
−アミルケトン等。
【0071】(4)アルコール系溶剤:メタノール、エ
タノール、n−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、シクロヘキサノール、
エチレングリコール、プロピレングリコール、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテル(商品名:PGM、ク
ラレ社製)、プロピレングリコールモノエチルエーテル
(商品名:PE、クラレ社製)、プロピレングリコール
−tert−ブチルエーテル(商品名:PTB、クラレ
社製)、3−メチル−3−メトキシブタノール(商品
名:ソルフィット、クラレ社製)、ジプロピレングリコ
ールモノメチルエーテル(商品名:D−PGM、クラレ
社製)等。
【0072】(5)エーテル系溶剤:エチレングリコー
ルモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、エチレン
グリコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ)、
エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソ
ルブ)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(エ
チルカルビトール)、ジエチレングリコールモノブチル
エーテル(ブチルカルビトール)等。 (6)その他の溶剤:テトラヒドロフラン、N,N−ジ
メチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジオキサ
ン、クロロホルム等。
【0073】本発明におけるポリエーテルポリオール
(B)としては特に限定されず、例えば、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリンの
プロピレンオキサイド付加物、グリセリンのエチレンオ
キサイド付加物、トリメチロールプロパンのエチレンオ
キサイド付加物、トリメチロールプロパンのプロピレン
オキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキ
サイド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキサイド
付加物、水素化ビスフェノールAのプロピレンオキサイ
ド付加物、水素化ビスフェノールAのエチレンオキサイ
ド付加物等のポリエーテルポリオール;エタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、イソ
プロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリ
イソプロパノールアミン等のアルカノールアミン類;エ
チレンジアミン、アニリン、トリレンジアミン、N−ア
ミノエチルピペラジン、イソフォロンジアミン、フェニ
レンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、キシレンジ
アミン等のアミン類にエチレンオキサイド、プロピレン
オキサイド等を付加して得られるアミンポリエーテル等
が挙げられる。
【0074】上記ポリエーテルポリオール(B)に用い
ることができる市販品としては、例えば、アデカポリエ
ーテルのPシリーズ、BPXシリーズ、BEXシリー
ズ、Gシリーズ、Tシリーズ、EDPシリーズ、SPシ
リーズ、SCシリーズ、MGシリーズ(いずれも商品
名、旭電化工業社製)等が挙げられる。これらの中で
も、Pシリーズ、Gシリーズ、Tシリーズ、EDPシリ
ーズが好ましい。
【0075】上記ポリエーテルポリオール(B)の中で
も、分子内に平均2〜4個の水酸基を有し、かつ、平均
水酸基価が30〜600mg・KOH/gであるものが
好ましい。分子内の水酸基が平均5個を超えると、ポリ
エーテルポリオール(B)の粘度が高くなり、高粘度液
体、ペースト状、固形状となるので、塗料用樹脂組成物
の粘度を下げる作用が低減し、得られる塗料用樹脂組成
物をハイソリッド化することが困難となるおそれがあ
る。また、平均水酸基価が30mg・KOH/g未満で
あると、ポリエーテルポリオール(B)の分子量が50
00を超え、架橋間距離が長くなりすぎるため、ポリエ
ーテルポリオール(B)部分の架橋密度が低すぎ、得ら
れる塗膜の硬度が低くなるおそれがある。平均水酸基価
が600mg・KOH/gを超えると、ポリエーテルポ
リオール(B)の粘度が高くなり、高粘度液体、ペース
ト状、固形状となる。そのため、塗料用樹脂組成物を低
粘度化することが困難となるので、作業性が悪くなるお
それがある。より好ましくは100〜450mg・KO
H/gである。
【0076】上記ポリエーテルポリオール(B)はま
た、数平均分子量が5000以下であることが好まし
い。5000を超えると、粘度が高くなるおそれがあ
る。より好ましくは、2000以下である。
【0077】上記ポリエーテルポリオール(B)の粘度
としては特に限定されず、例えば、塗料用樹脂組成物を
ハイソリッド型の塗料用として用いるためには、200
0mPa・s以下であることが好ましい。2000mP
a・sを超えると、塗料用樹脂組成物の粘度が高くなっ
て作業性が悪くなり、ハイソリッド型の塗料として用い
ることが困難となるおそれがある。
【0078】本発明においては、ポリオール(A1)又
はポリオール(A2)とポリエーテルポリオール(B)
とからなるポリオール(以下、単にポリオールという)
は、水酸基価が50〜300mg・KOH/gであるこ
とが好ましい。50mg・KOH/g未満であると、架
橋させたときに架橋密度が低すぎ、得られる塗膜の硬度
が低くなるおそれがあり、300mg・KOH/gを超
えると、塗料用樹脂組成物が高粘度液体、ペースト状と
なるおそれがあるので、低粘度化することが困難とな
り、作業性が悪くなるおそれがある。より好ましくは、
90〜300mg・KOH/gである。
【0079】本発明における上記溶剤(C)としては、
ポリオール(A1)又はポリオール(A2)並びにポリ
エーテルポリオール(B)を溶解させることができるも
のであれば特に限定されず、例えば、ポリオール(A
1)やポリオール(A2)を重合する際に用いられる、
上述した反応溶剤と同じもの等が挙げられる。尚、後述
する硬化性塗料組成物において、常温硬化のイソシアネ
ート架橋を行う場合には、アルコール系溶媒とイソシア
ネートとが反応するので、アルコール系溶媒を用いない
ことが好ましい。
【0080】本発明の塗料用樹脂組成物は、本発明の奏
する効果が損なわれることがない限り、ポリオール以外
の樹脂を含んでもよい。上記樹脂としては特に限定され
ず、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレ
タン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、
ポリエステル、ポリアミド、ポリブタジエン、ポリビニ
ルアルコール系樹脂、ABS(アクリロニトリル−ブタ
ジエン−スチレン)樹脂、アセテート樹脂、アクリル樹
脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、塩素化ポリプロピレ
ン、アルキッド樹脂、シリコン樹脂、酢酸ビニル樹脂、
スチレン−ブタジエン樹脂、ポリエステル変性アクリル
樹脂等の変性樹脂、セルロース誘導体、塩化ビニルオル
ガノゾル、オルガノシリケートの縮合物等が挙げられ
る。これらは単独で用いてもよく、2種類以上を併用し
てもよい。
【0081】本発明の塗料用樹脂組成物を調整する方法
としては特に限定されず、例えば、ポリオール(A1)
やポリオール(A2)を重合後、ポリエーテルポリオー
ル(B)及び溶剤(C)と混合して塗料用樹脂組成物を
調製する方法;ポリオール(A1)やポリオール(A
2)をポリエーテルポリオール(B)及び/又は溶剤
(C)の一部又は全部の存在下で重合後、残りのポリエ
ーテルポリオール(B)及び/又は溶剤(C)を加えて
塗料用樹脂組成物を調製する方法等が挙げられる。
【0082】本発明の塗料用樹脂組成物は、作業性や塗
料組成物としたときの塗装作業性を損なうことなくハイ
ソリッド化することができるものである。このような塗
料用樹脂組成物とするためには、ポリオール(A1)又
はポリオール(A2)、ポリエーテルポリオール(B)
並びに溶剤(C)の種類と含有量とを適宜設定すること
により達成することができる。これにより、本発明の塗
料用樹脂組成物は、いわゆるハイソリッド塗料用樹脂組
成物として好適に用いることができるものとなる。
【0083】上記ハイソリッド塗料用樹脂組成物とは、
低溶剤量で取り扱い性に優れたものであり、また、塗装
粘度に希釈する際の溶剤の量を少なくすることができ、
省資源や環境の保護に対する要求を満たすものである。
本明細書中においては、縦軸を対数目盛りとする片対数
座標、すなわちlog関数座標において、塗料用樹脂組
成物の固形分(重量%)を横軸とし、その25℃での粘
度(mPa・s)を縦軸とし、点A(固形分40重量
%、粘度50mPa・s)と点B(固形分60重量%、
粘度400mPa・s)と点C(固形分90重量%、粘
度10000mPa・s)とを結ぶ折れ線ABCより下
の範囲にある塗料用樹脂組成物をハイソリッド塗料用樹
脂組成物と定義する。本発明のハイソリッド塗料用樹脂
組成物においては、上述した、樹脂固形分とその塗料用
樹脂組成物の示す25℃での粘度の関係が、上述のグラ
フで記載した範囲内である事が、作業性の点で、好まし
い実施形態である。この場合、固形分50〜90重量%
のときの粘度が折れ線ABCより下の範囲にあることが
好ましい。より好ましくは、固形分60〜90重量%の
ときの粘度が折れ線ABCより下の範囲にあることであ
る。また、折れ線ABCより粘度が高粘度側にあって
も、酢酸エチルで50重量%に希釈したとき、150m
Pa・sより低粘度となるときもハイソリッド塗料用樹
脂組成物とする。このように、塗料用樹脂組成物の固形
分を40〜90重量%としたときに、粘度が上記の範囲
を満たすと、塗料用樹脂組成物から構成される塗料組成
物を溶剤等により塗装粘度に希釈するときに溶剤の量を
少なくすることができ、省資源や環境の保護に対する要
求を満たすものとなる。
【0084】本発明の塗料用樹脂組成物は、硬化性塗料
組成物を構成することができるものである。また、イン
キ用バインダーとしても用いることができるものであ
る。上記硬化性塗料組成物は、本発明の塗料用樹脂組成
物に、必要に応じて顔料や添加剤、上述した溶剤等を添
加し、硬化させるための架橋剤を添加することにより調
製することができる。これにより、本発明の塗料用樹脂
組成物と、架橋剤とを含む硬化性塗料組成物を得ること
ができる。このような硬化性塗料組成物もまた、本発明
の一つである。
【0085】上記硬化性塗料組成物に顔料、添加剤や溶
剤等を含有させる場合、これらの使用量や、溶解及び分
散方法としては特に限定されず、例えば、通常、ポリエ
ーテルポリオールやアクリルポリオールに用いられる使
用量や、溶解及び分散方法とすればよい。
【0086】上記顔料としては特に限定されず、例え
ば、以下の(1)〜(10)に記載するもの等が挙げら
れる。これらは単独で用いてもよく、2種類以上を併用
してもよい。 (1)体質顔料:重質炭酸カルシウム、軽微性炭酸カル
シウム、寒水石、カオリン、クレー、陶土、チャイナグ
レー、珪藻土、含水微粉珪酸、タルク、硫酸バリウム、
沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、シリカ粉、ウオラ
ストナイト等。
【0087】(2)金属粉顔料:アルミ粉、銅粉、ステ
ンレススチール粉、ニッケル粉等。 (3)無機顔料:ルチル型酸化チタン、アナターゼ型酸
化チタン、三酸化アンチモン亜鉛華、リトポン、鉛白、
亜鉛華(酸化亜鉛)等の白色顔料;カーボンブラック、
ランプブラック、黒鉛、鉄黒、銅・クロム系ブラック、
銅・鉄・マンガン系ブラック、コバルト・鉄・クロム系
ブラック等の黒色顔料;モリブレートオレンジ、ベンガ
ラ等の赤・橙色顔料;黄鉛、黄色酸化鉄、黄土、チタン
イエロー、チタン・アンチモン・クロムイエロー等の黄
色顔料;クロムグリーン、酸化クロムグリーン、コバル
ト・チタン・ニッケル・亜鉛系グリーン、コバルト・ア
ルミ・クロム系グリーン、コバルトグリーン等の緑色顔
料;群青、紺青、コバルトブルー、コバルト・アルミ・
クロムブルー等の青色顔料;コバルトバイオレット、マ
ンガンバイオレット等の紫色顔料等。
【0088】(4)有機顔料(赤・橙色顔料):パーマ
ネントレッド4R、ジニトロアニリンオレンジ、ブリリ
アントカーミンFB、パーマネントレッドF5RK、ピ
ラゾロンオレンジ、ピラゾロンレッド、ベンツイミダゾ
ロンオレンジ等の不溶性アゾ顔料;パーマネントレッド
2B、レーキレッド、ボルドー10B、ボンマルーンメ
ジウム、ボンマルーンライト等の溶性アゾ顔料;アント
ラキノンレッド等のアントラキノン系顔料;チオインジ
ゴボールド等のチオインジゴ系顔料;ペリレンレッド、
ペリレンスカーレット、ペリレンマノルーン等のペリレ
ン系顔料;キナクリドンレッド、キナクリドンマゼン
タ、ジクロロキナクリロンマゼンタ、キナクリドンマル
ーン、キナクリロンスカーレット等のキナクリドン系顔
料;ジケトピロロピロールレッド等のジケトピロロピロ
ール系顔料等。
【0089】(5)有機顔料(黄色顔料):ファースト
イエローG、ファーストイエロー10G、ファーストイ
エロー5GX、ファーストイエローFGL、ベンツイミ
ダゾロンイエローH3G、ベンツイミダゾロンイエロー
H4G等のモノアゾ系顔料;パーマネントイエローH
R、縮合アゾ系顔料、イソインドリノンイエロー、イソ
インドリンイエロー系等のジスアゾ系顔料;アントラピ
リミジンイエロー、フラバントロンイエロー等のスレン
(アントラキノン)系顔料;アゾメチン系銅錯体イエロ
ー、ニトロソ系ニッケル錯体イエロー、ニッケルアゾイ
エロー等の金属錯体系顔料;キノフタロンイエロー等の
キノフタロン系イエロー顔料等。
【0090】(6)有機顔料(緑色顔料):塩素化フタ
ロシアニングリーン、臭塩素化フタロシアニングリーン
等。 (7)有機顔料(青色顔料):銅フタロシアニンブル
ー、フタロシアニンブルー、C.I.Pigment
Blue 15:1、C.I.Pigment Blu
e 15:2、C.I.Pigment Blue 1
5:3、C.I.Pigment Blue 15:
4、無金属フタロシアニンブルー、インダンスレンブル
ー等。 (8)有機顔料(紫色顔料):ジオキサジンバイオレッ
ト、キナクリドンバイオレット等。
【0091】(9)防錆顔料:亜鉛末、亜酸化鉛、鉛
丹、ジンククロメート、鉛酸カルシウム、ストロンチウ
ムクロメート、シアナミド鉛、塩基性クロム酸鉛、塩基
性硫酸鉛、リン酸塩系防錆顔料、モリブデン酸塩系防錆
顔料、リンモリブデン酸塩系防錆顔料、MIO等。 (10)その他:蛍光顔料、ガラスビーズ、リサージ、
真珠光沢顔料、白雲母、珪酸アルミニウム等。上記顔料
は、染付顔料としてもよい。
【0092】上記添加剤としては特に限定されず、例え
ば、以下の(1)〜(16)に記載するもの等が挙げら
れる。これらは単独で用いてもよく、2種類以上を併用
してもよい。 (1)レベリング剤:ポリビニルブチラール、ポリアル
キルアクリレート、ジメチルシロキサン等。 (2)紫外線吸収剤:ベンゾトリアゾール系、ベンゾフ
ェノン系、サリシレート系、シアノアクリレート系、蓚
酸アニリド系、トリアジン系等。 (3)紫外線安定剤:ヒンダードアミン系、ベンゾエー
ト系等。 (4)抗酸化剤:「酸化防止剤ハンドブック」(猿渡健
市、大成社、1976年発行)、「プラスチックス」
誌、第43巻、11号(52〜54貢、1992年発
行)等に記載されているフェノール系、チオエーテル
系、ホスファイト系の化合物等。 (5)重合禁止剤:ハイドロキノン、メトキノン、ベン
ゾキノン、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチル
フェノール等。
【0093】(6)充填剤:タルク、シリカ等。 (7)カップリング剤:シラン系、チタン系等。 (8)防錆剤:亜鉛、リン酸アルミニウム、アミノカル
ボン酸等。 (9)脱水剤:オルト蟻酸メチル、オルト蟻酸エチル等
の加水分解エステル化合物等。 (10)抗菌剤:銀系、ゼオライト系、第4級アンモニ
ウム塩系等。 (11)金属不活性化剤:ヒドラジン系等。
【0094】(12)溶剤系用増粘剤:有機ベントナイ
ト系、超微粉シリカ系、表面処理炭カル系、アマイドワ
ックス系、水添ヒマシ油ワックス系、ベンジリデンソル
ビトール系、各種金属石鹸類、酸化ポリエチレン系、重
合植物油系、硫酸エステル系アニオン活性剤、ポリエー
テル・エステル型界面活性剤、ポリカルボン酸のアミン
塩等。 (13)溶剤系分散剤・湿潤剤:高分子量不飽和ポリカ
ルボン酸、ポリエーテル・ポリエステルカルボン酸塩、
高分子ポリエステル酸ポリアミン塩、高分子量ポリカル
ボン酸の塩、リン酸エステル、高分子量ポリエステル酸
のアマイドアミン塩、長鎖ポリアマイドリン酸塩、脂肪
族ポリアマイド、長鎖ポリアミノアマイドと高分子ポリ
エステル酸の塩、リン酸エステル塩、高分子ポリエーテ
ル系等。
【0095】(14)消泡剤:シリコーン系消泡剤、オ
キシアルキレン系消泡剤、プロルニック型消泡剤、鉱物
系消泡剤等。 (15)界面活性剤:「新界面活性剤」(堀口博、三協
出版、1986年発行)に記載されているアニオン系、
ノニオン系、両性イオン系等の化合物等。 (16)その他:補強剤、可塑剤、潤滑剤、防曇剤、防
食剤、顔料分散剤、流動調整剤、過酸化物分解剤、鋳型
脱色剤、蛍光性増白剤、有機防炎剤、無機防炎剤、滴下
防止剤、溶融流改質剤、静電防止剤、防藻剤、防カビ
剤、難燃剤、スリップ剤、金属キレート剤、アンチブロ
ッキング剤、耐熱安定剤、加工安定剤、着色剤等。
【0096】上記架橋剤を含むことにより、ポリオール
(A1)又はポリオール(A2)どうし、ポリエーテル
ポリオール(B)どうしや、ポリオール(A1)又はポ
リオール(A2)とポリエーテルポリオール(B)とを
架橋剤により架橋することができ、硬度を有し、しか
も、可撓性をも有する塗膜を形成することができる。
【0097】本発明の硬化性塗料組成物は、それが用い
られる用途や架橋剤の種類によって様々な硬化条件で硬
化させることができるものであり、常温硬化型、加熱硬
化型等として用いることができる。また、架橋剤の使用
量や、添加及び分散方法等は特に限定されず、例えば、
通常のポリオールを含む硬化性塗料用組成物に用いられ
る使用量や、添加及び分散方法とすればよい。
【0098】上記架橋剤としては、アクリルポリオール
やポリエーテルポリオールに用いることができるもので
あれば特に限定されず、例えば、(ブロック)ポリイソ
シアネート化合物、アミノプラスト樹脂等が挙げられ
る。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用して
もよい。これらの中でも、(ブロック)ポリイソシアネ
ート化合物を必須とするものであることが好ましい。
【0099】上記(ブロック)ポリイソシアネート化合
物とは、ポリイソシアネート化合物及び/又はブロック
ポリイソシアネート化合物を意味する。上記ポリイソシ
アネート化合物としては、イソシアネート基を分子内に
少なくとも2つ有する化合物であれば特に限定されず、
例えば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソ
シアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,
6−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイ
ソシアネート、4,4′−メチレンビス(シクロヘキシ
ルイソシアネート)、リジンジイソシアネート、トリメ
チルヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−(イソ
シアナートメチル)シクロヘキサン、1,5−ナフタレ
ンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシア
ネート、メチル2,6−ジイソシアネートヘキサノエー
ト、2−イソシアネートエチル−2,6−ジイソシアネ
ートカプロエート等のポリイソシアネート;これらのポ
リイソシアネートのアダクト体、ビュレット体、イソシ
アヌレート体等のポリイソシアネートの誘導体(変性
物)等が挙げられる。
【0100】上記ブロックポリイソシアネート化合物と
は、硬化性塗料組成物を加熱乾燥するときに架橋させ、
かつ、常温での貯蔵安定性を向上させるために、通常、
ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基をブロッ
ク化剤でブロックしたものである。上記ブロック化剤と
しては特に限定されず、例えば、ε−カプロラクタム、
フェノール、クレゾール、オキシム、アルコール等の化
合物等が挙げられる。上記(ブロック)ポリイソシアネ
ート化合物の市販品としては、例えば、スミジュールN
3200、スミジュールN3300、スミジュールBL
3175、デスモジュールN3400、デスモジュール
N3600、デスモジュールVPLS2102(商品
名、住友バイエルウレタン社製)、デュラネートE−4
02−90T(商品名、旭化成工業社製)、LTI(商
品名、協和発酵工業社製)等が挙げられる。また、塗膜
の黄変を防止するために、芳香環に直接結合したイソシ
アネート基を有しない無黄変性ポリイソシアネート化合
物が好ましく、ハイソリッド化するときには、2−イソ
シアネートエチル2,6−ジイソシアネートカプロエー
ト(商品名:LTI、協和発酵工業社製)が特に好まし
い。
【0101】上記(ブロック)ポリイソシアネート化合
物の使用量としては特に限定されないが、例えば、上記
ポリオールの水酸基1モルに対して、(ブロック)ポリ
イソシアネート化合物におけるイソシアネート基が0.
6〜1.4モルとなるようにすることが好ましい。0.
6モル未満であると、硬化性塗料組成物中に未反応の水
酸基が多く残存するので、得られる硬化性塗料組成物を
用いて形成される硬化塗膜の耐候性が低下することがあ
る。1.4モルを超えると、未反応のイソシアネート基
が塗膜中に多く残存し、これが塗膜硬化時に空気中の水
分と反応して、塗膜が発泡や白化を起こすことがある。
より好ましくは、0.8〜1.2モルである。
【0102】上記アミノプラスト樹脂は、メラミンやグ
アナミン等のアミノ基を有する化合物とホルムアルデヒ
ドとの付加縮合物であり、アミノ樹脂とも呼ばれている
ものである。上記アミノプラスト樹脂としては特に限定
されず、例えば、ジメチロールメラミン、トリメチロー
ルメラミン、テトラメチロールメラミン、ペンタメチロ
ールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、完全アルキ
ル型メチル化メラミン、完全アルキル型ブチル化メラミ
ン、完全アルキル型イソブチル化メラミン、完全アルキ
ル型混合エーテル化メラミン、メチロール基型メチル化
メラミン、イミノ基型メチル化メラミン、メチロール基
型混合エ―テル化メラミン、イミノ基型混合エーテル化
メラミン等のメラミン樹脂;ブチル化ベンゾグアナミ
ン、メチル/エチル混合アルキル化ベンゾグアナミン、
メチル/ブチル混合アルキル化ベンゾグアナミン、ブチ
ル化グリコールウリル等のグアナミン樹脂等が挙げられ
る。
【0103】上記アミノプラスト樹脂の市販品として
は、例えば、サイメル1128、サイメル303、マイ
コート506、サイメル232、サイメル235、サイ
メル771、サイメル325、サイメル272、サイメ
ル254、サイメル1170(いずれも商品名、三井サ
イテック社製)等が挙げられる。
【0104】上記アミノプラスト樹脂の使用量としては
特に限定されず、例えば、上記ポリオールとアミノプラ
スト樹脂との固形分重量比が9/1〜6/4となるよう
に配合することが好ましい。上記ポリオールが6/4よ
り少なくなると、得られる塗膜が硬くなりすぎ、硬度と
可撓性とのバランスが良好でなくなるおそれがある。上
記ポリオールが9/1より多くなると、架橋が充分に進
まないので、得られる塗膜が、耐水性や耐溶剤性に劣る
ものとなるおそれがある。
【0105】上記架橋剤としては、上述したものを用い
ることができるが、本発明の塗料用樹脂組成物と1分子
中に2個以上のイソシアネート基を有する(ブロック)
ポリイソシアネート化合物とを含む硬化性塗料組成物を
ビヒクルとした塗料は、上塗りクリヤー塗料として用い
ることができる。上塗り用クリヤー塗料は、通常、顔料
を含まないものであるが、塗膜の透明感を損なわない程
度に上記顔料を含めてもよい。このような上塗りクリヤ
ー塗料を自動車外板に用いた場合、自動車外板に要求さ
れる耐擦り傷性及び近年問題となっている酸性雨に対す
る耐酸性が従来のアミノプラスト樹脂を用いるアクリル
系上塗り用クリヤー塗料に比べて明らかに優れることに
なる。
【0106】上記硬化性塗料組成物は、必要に応じて、
ポリオールの水酸基と、架橋剤との架橋反応を促進させ
るための硬化触媒を含んでもよい。このような硬化触媒
としては特に限定されず、例えば、上記(ブロック)ポ
リイソシアネート化合物を用いる場合には、後述するよ
うに特定温度以上で触媒能を発揮する感温性触媒、常温
であっても加熱条件であっても触媒能を発揮するジブチ
ル錫ジラウレート等の金属有機化合物、第3級アミン等
の触媒を使用することが好ましく、上記アミノプラスト
樹脂を使用する場合には、酸性又は塩基性の硬化触媒を
使用することが好ましい。これらは単独で用いてもよ
く、2種類以上を併用してもよい。これらの中でも、
(ブロック)ポリイソシアネート化合物を用いる場合に
は、感温性触媒又はジブチル錫ジラウレート等の金属有
機化合物を用いることが好ましく、該金属有機化合物を
用いるときには酸性物質を併用することが好ましい。す
なわち本発明の硬化性塗料組成物の好ましい形態として
は、上記架橋剤が、(ブロック)ポリイソシアネート化
合物を必須とするものであり、更に、上記硬化性塗料組
成物が、(1)金属有機化合物及び酸性物質を含む形
態、又は、(2)感温性触媒を含む形態である。なお、
金属有機化合物及び酸性物質と感温性触媒とを同時に用
いてもよい。
【0107】上記架橋剤が、(ブロック)ポリイソシア
ネート化合物を必須とするものである場合には、本発明
の硬化性塗料組成物が乾燥過程で水酸基とイソシアネー
ト基の反応によりウレタン結合を形成する反応硬化系塗
料であるポリウレタン樹脂系塗料となるが、(1)の形
態では、金属触媒と酸性物質を併用することにより、硬
化過程での反応性が高く、かつ、形成する塗膜の外観が
良好であり、しかも2液タイプの塗料の場合のポットラ
イフを充分に維持することが可能となる。特にポリオー
ルの分子量が小さくなると乾燥性を発現するためには添
加触媒量を多くする必要があるため、塗料のポットライ
フが短くなってしまうが、この手法を用いるとポットラ
イフを充分に維持することが可能となる。
【0108】上記(1)の形態において、上記金属有機
化合物とは、金属−炭素間結合を少なくとも1つ有する
有機金属化合物や、金属−へテロ原子間結合を少なくと
も1つ有する金属有機化合物であれば特に限定されず、
例えば、有機金属化合物の他、有機金属化合物の脂肪酸
塩、有機金属化合物のチオグリコール酸エステル塩、金
属石鹸等が挙げられ、1種又は2種以上を用いることが
できる。なお、ここにいう金属石鹸とは、脂肪酸のアル
カリ金属塩(狭義の石鹸)以外の金属塩を意味する。こ
のような金属有機化合物としては、例えば、周期律表に
おいて3A〜7A、8、1B族に属する遷移金属元素及
び2B〜6B族に属する金属元素を有する金属有機化合
物であれば特に限定されるものではないが、錫、亜鉛、
鉛及びビスマスからなる群より選ばれる少なくとも1種
の金属を有する金属有機化合物であることが好ましい。
これらの中でも、硬化触媒能、耐候性、塗膜着色、コス
トの面から、錫の金属有機化合物を用いることが特に好
ましい。
【0109】、上記錫の金属有機化合物としては、例え
ば、ジブチル錫ジクロライド等の有機錫化合物;ジブチ
ル錫ジラウレート、ジブチル錫ジ(2−エチルへキサノ
エート)、ジブチル錫ジアセテート、ジへキシル錫ジア
セテート、ジオクチル錫ジラウレート、スタナスオクト
エート、テトラ−n−ブチル−1,3−ジアセトキシ−
ジスタノキサン(商品名:TK−1、武田薬品工業社
製)等の有機錫化合物の脂肪酸塩;ジメチル錫ビス(イ
ソオクチルチオグリコール酸エステル)塩、ジメチル錫
ビス(イソオクチルチオグリコール酸エステル)塩、ジ
オクチル錫ビス(イソオクチルチオグリコール酸エステ
ル)塩等の有機錫化合物のチオグリコール酸エステル
塩;オクチル酸錫、デカン酸錫等の金属石鹸等が挙げら
れる。
【0110】上記亜鉛の金属有機化合物としては、例え
ば、2−エチルへキシル酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛等が挙
げられる。鉛の金属有機化合物としては、例えば、ステ
アリン酸鉛、2−エチルへキシル酸鉛、ナフテン酸鉛等
が挙げられ、ビスマスの金属有機化合物としては、例え
ば、2−エチルヘキシル酸ビスマス、ナフテン酸ビスマ
ス等が挙げられる。
【0111】上記硬化性塗料組成物中の金属有機化合物
の重量割合としては、例えば、硬化性塗料組成物100
重量%に対して、1ppm〜5重量%とすることが好ま
しい。1ppm未満であると、所望の反応硬化性が得ら
れないため、塗膜の耐候性、耐薬品性、耐水性等が低下
するおそれがあり、5重量%を超えると、反応硬化性が
著しく速くなり、良好な塗膜外観が得られないおそれ
や、塗料のポットライフを維持できなくなるおそれがあ
る。より好ましくは、10ppm〜1重量%であり、更
に好ましくは、50ppm〜0.5重量%である。
【0112】上記酸性物質とは、単独使用の場合は反応
における触媒活性を発揮するが、上記金属有機化合物と
の併用時には、金属有機化合物の触媒活性を抑制する働
きのあるものである。また、25℃水溶液中でのpKa
が0.66であるトリクロロ酢酸以上の酸性を示す化合
物を意味し、カルボン酸を用いることが好適である。カ
ルボン酸の中でも、常温(25℃)で液体であり、常圧
の沸点が350℃以下のものが好ましく、使用条件によ
っては、硬化反応条件下で揮発性のあるカルボン酸を選
択することが特に好ましい場合もある。上記酸性物質は
単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0113】上記カルボン酸としては、例えば、アルキ
ルカルボン酸、アラルキルカルボン酸、アリールカルボ
ン酸、アルカリールカルボン酸、シクロアルキルカルボ
ン酸、アルケニルカルボン酸、シクロアルケニルカルボ
ン酸等の炭化水素系カルボン酸、置換炭化水素系カルボ
ン酸等や、これらの置換体等が挙げられる。より好まし
くは、アルキルカルボン酸、アリールカルボン酸、アル
ケニルカルボン酸、シクロアルキルカルボン酸であり、
更に好ましくは、アルキルカルボン酸である。
【0114】上記アルキルカルボン酸としては、例え
ば、酢酸、プロピオン酸、ヘキサン酸、2−エチルへキ
サン酸、オクタン酸、デカン酸、ラウリン酸、ステアリ
ン酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸等が
挙げられる。好ましくは、全炭素数が2〜20のアルキ
ルカルボン酸である。全炭素数が2未満であったり、2
0を超えたりすると、本発明の効果が充分に発揮できな
いおそれがある。また、塗料形態が2液型であり、しか
も、硬化反応温度が100℃以下である場合には、常温
において液体であり、硬化反応条件下で揮発性のある全
炭素数が2〜6のカルボン酸を選択することが、作業性
上、塗膜物性上好ましく、更に皮膚腐食性や毒性等の安
全面、コスト面において、酢酸やプロピオン酸を選択す
ることが特に好ましい。
【0115】上記硬化性塗料組成物中の酸性物質の重量
割合としては、例えば、硬化性塗料組成物100重量%
に対して、10ppm〜10重量%とすることが好まし
い。より好ましくは、50ppm〜5重量%であり、更
に好ましくは、100ppm〜3重量%である。また、
酸性物質と金属有機化合物とのモル比(酸性物質のモル
数/金属有機化合物とのモル数)としては、1/3〜2
00/1とすることが好ましい。より好ましくは、1/
2〜150/1であり、更に好ましくは、1/1〜10
0/1である。
【0116】上記(2)の形態において、感温性触媒と
は、水酸基とイソシアネート基との反応の触媒の中で、
60℃以上で触媒活性を示す触媒を意味し、このような
感温性触媒は通常の触媒とは異なり、触媒能を発揮する
温度以下では水酸基とイソシアネート基の反応を促進し
ない。従って、塗料形態が2液の場合、このような感温
性触媒を用いることにより、速乾性であり、かつ、良好
なポットライフを維持することが可能となる。また、塗
工は通常、室温で行われるので塗工直後は水酸基とイソ
シアネート基との反応が進行しないため塗膜が充分にレ
ベリングする時間があり、高外観も発現することが可能
となる。より好ましくは、70℃以上で触媒活性を示す
触媒を感温性触媒として用いることである。
【0117】上記感温性触媒の具体的な化学名や商品名
としては、例えば、80℃で水酸基とイソシアネート基
との反応の触媒活性を示す、モノ−n−ブチル錫脂肪酸
塩(商品名:SCAT−24、三共有機合成社製)が挙
げられる。また、この触媒を用いるときは硬化性塗料組
成物中に酸が含まれるとポットライフが短くなる傾向が
あるため、酸を含まないことが好ましい。
【0118】上記硬化性塗料組成物中の感温性触媒の重
量割合としては、例えば、硬化性樹脂組成物100重量
%に対して、10ppm〜5重量%とすることが好まし
い。10ppm未満であると、所望の硬化性が得られ
ず、塗膜の耐候性、耐薬品性、耐水性等が低下するおそ
れがある。5重量%を超えると、反応硬化性が著しく速
くなり、良好な塗膜外観が得られないおそれがあり、ま
た、塗料のポットライフも維持できなくなるおそれがあ
る。より好ましくは、30ppm〜2重量%であり、更
に好ましくは、50ppm〜1重量%である。
【0119】本発明の硬化性塗料組成物において用いる
ことができる硬化触媒の具体例としては、上述したもの
以外にも、リン酸、モノメチルホスフェート、モノエチ
ルホスフェート、ジブチルホスフェート等のリン酸又は
リン酸エステル;p−トルエンスルホン酸、メタンスル
ホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、p−トルエンス
ルホン酸メチル等の有機スルホン酸類;ナトリウムメト
キシド、ナトリウムエトキシド、カリウムメトキシド、
カリウムエトキシド、カリウム−tert−ブトキシ
ド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基性触
媒;アンモニア、トリエチルアミン、トリプロピルアミ
ン等のアミン系触媒等も挙げることができる。
【0120】上記硬化性塗料組成物は、基材に塗装して
硬化させることにより塗膜を形成することができるもの
である。上記基材としては特に限定されず、例えば、ガ
ラス、スレート、コンクリート、モルタル、セラミッ
ク、石材等の無機質基材;アルミニウム、鉄、亜鉛、
錫、銅、チタン、ステンレス、ブリキ、トタン等からな
る金属板、表面に亜鉛、銅、クロム等をメッキした金
属、表面をクロム酸、リン酸等で処理した金属等の金属
基材;ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ABS(アクリ
ロニトリル−ブタジエン−スチレン)、FRP(織維強
化プラスチック)、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
カーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリオレフィン、
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ナイロン樹脂、等のプラ
スチック基材;合成皮革;ヒノキ、スギ、マツ、合板等
の木材;繊維、紙等の有機素材等が挙げられる。また、
これらの基材は、硬化性塗料組成物が塗装される前に、
通常用いられるプライマーや、下塗り、中塗り、メタリ
ックベース等の上塗り等塗装用塗料が塗装されていても
よい。
【0121】上記硬化性塗料組成物から塗膜を形成する
際の塗装方法、及び、硬化方法としては、硬化性塗料組
成物が用いられる用途により適宜設定すればよく、特に
限定されず、塗装方法としては、例えば、浸漬塗り、刷
毛塗り、ロール刷毛塗り、スプレーコート、ロールコー
ト、スピンコート、ディップコート、スピンコート、バ
ーコート、フローコート、静電塗装、ダイコート、フイ
ルムラミネート、ゲルコート等による塗装法等により行
うことができる。また、硬化方法としては、常温硬化、
加熱硬化等により行うことができる。上記硬化性塗料組
成物から形成される塗膜の膜厚としては、硬化性塗料組
成物が用いられる用途により適宜設定すればよく、特に
限定されない。
【0122】上記硬化性塗料組成物はまた、硬度、光
沢、肉持ち感、耐溶剤性等の基本性能に優れ、極めて高
度な耐候性を有し、可撓性をも有する塗膜を形成し得る
ものである。そのため、本発明の硬化性塗料組成物の用
途としては特に限定されず、例えば、フィルム、シート
を含むプラスチック成型品、太陽電池、ポリマー電池、
家電製品、鋼製品、大型構造物、自動車、船舶、建築、
建材、木工、ガードフェンス、表示物、機械、器具、産
業機器、ガラス製品、各種工業製品等の下塗り、中塗
り、上塗り塗装用塗料等として好適に用いることができ
るものであり、様々な基材に対して、上記のような基本
性能を付与し、機械的衝撃から表面を保護し美観を与
え、保護機能、美装機能等を持続させて寿命を延ばし、
メンテナンスコストを低減させることができる。また、
ハイソリッド硬化性塗料組成物とすることができ、省資
源や環境の保護に対する要求を満たすものとなる。
【0123】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。なお、「部」は、「重量部」を示す。
【0124】実施例1 攪拌機、温度計、冷却器、及び、窒素ガス導入管のつい
た4つ口フラスコに、溶剤(C)として、酢酸n−ブチ
ル60部、及び、ポリエーテルポリオール(B)とし
て、表1に示すポリプロピレングリコール(PPG)
(商品名:G−700、旭電化工業社製)40部を仕込
み、130℃まで昇温した中に、表1に示す組成の重合
性不飽和単量体組成物、及び、重合開始剤であるter
t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(P
BO)(商品名:パーブチルO、日本油脂社製)からな
る混合液を6時間かけて滴下し、2時間保持して、重合
性不飽和単量体組成物を共重合してなるポリオール(A
1)、ポリエーテルポリオール(B)及び溶剤(C)を
含む不揮発分が70.1%である塗料用樹脂組成物を得
た。なお、重合開始剤であるPBOは、重合性不飽和単
量体組成物の総量に対して8重量%となるように添加し
た。得られた塗料用樹脂組成物におけるポリオール(A
1)とポリエーテルポリオール(B)との重量比(Ac
/PPG)は、表1に示す通りである。また、ポリオー
ル(A1)のTg、数平均分子量及び水酸基価、並び
に、ポリオール(A1)、ポリエーテルポリオール
(B)及び溶剤(C)からなる塗料用樹脂組成物の不揮
発分、水酸基価、ガードナーチューブにより測定した粘
度(25℃)を表1に示した。
【0125】実施例2、5、6、8〜17、19〜2
0、22〜25、及び、比較例1〜3は、表1〜4に示
す。実施例1と同様の方法で、溶剤(C)、ポリエーテ
ルポリオール(B)をフラスコに仕込み、表1〜4に示
す組成の重合性不飽和単量体組成物及び重合開始剤であ
るPBO(商品名:パーブチルO、日本油脂社製)から
なる混合液を6時間かけて滴下し、2時間保持して、ポ
リオール(A1)又はポリオール(A2)、ポリエーテ
ルポリオール(B)及び溶剤(C)を含む塗料用樹脂組
成物を得た。なお、重合開始剤であるPBOは、重合性
不飽和単量体組成物の総量に対して8重量%となるよう
に添加した。それぞれの塗料用樹脂組成物の不揮発分、
水酸基価、ガードナーチューブにより測定した粘度を表
1〜4に示した。
【0126】実施例3 実施例1で得られた塗料用樹脂組成物を、酢酸n−ブチ
ルで固形分重量が40重量%となるように希釈したもの
を塗料用樹脂組成物とした。この塗料用樹脂組成物の不
揮発分、水酸基価、ガードナーチューブにより測定した
粘度を表1に示した。
【0127】実施例4 実施例1において、ポリオール(A1)を重合後、溶媒
である酢酸n−ブチルを除去したこと以外は、実施例1
と同様にして塗料用樹脂組成物を得た。この塗料用樹脂
組成物の不揮発分、水酸基価、ガードナーチューブによ
り測定した粘度を表1に示した。
【0128】実施例7 攪拌機、温度計、冷却器、及び、窒素ガス導入管のつい
た4つ口フラスコに、溶剤(C)として、酢酸n−ブチ
ル60部、及び、ポリエーテルポリオール(B)とし
て、表1に示すポリプロピレングリコール(PPG)4
0部を仕込み、130℃まで昇温した中に、表1に示す
組成の重合性不飽和単量体組成物、及び、PBO(商品
名:パーブチルO、日本油脂社製)からなる混合液を3
時間かけて滴下し、2時間保持して、重合性不飽和単量
体組成物を共重合してなるポリオール(A1)、ポリエ
ーテルポリオール(B)及び溶剤(C)を含む塗料用樹
脂組成物を得た。なお、重合開始剤であるPBOは、重
合性不飽和単量体組成物の総量に対して8重量%となる
ように添加した。
【0129】実施例18 攪拌機、温度計、冷却器、及び、窒素ガス導入管のつい
た4つ口フラスコに、溶剤(C)として、酢酸n−ブチ
ル60部を仕込み、130℃まで昇温した中に、表1に
示す組成の重合性不飽和単量体組成物、及び、PBO
(商品名:パーブチルO、日本油脂社製)からなる混合
液を6時間かけて滴下し、2時間保持した。なお、重合
開始剤であるPBOは、重合性不飽和単量体組成物の総
量に対して8重量%となるように添加した。次いで、ポ
リエーテルポリオール(B)として、表2に示すポリプ
ロピレングリコール(PPG)(商品名:EDP−11
00、旭電化工業社製)を40部添加し、重合性不飽和
単量体組成物を共重合してなるポリオール(A1)、ポ
リエーテルポリオール(B)及び溶剤(C)を含む塗料
用樹脂組成物を得た。
【0130】実施例21 攪拌機、温度計、冷却器、及び、窒素ガス導入管のつい
た4つ口フラスコに、溶剤(C)として、酢酸n−ブチ
ル60部を仕込み、130℃まで昇温した中に、表3に
示す組成の重合性不飽和単量体組成物、及び、2,2−
アゾビス(2−メチルブチロニトリル)からなる混合液
を還流温度で4時間かけて滴下し、2時間保持した。な
お、重合開始剤である2,2−アゾビス(2−メチルブ
チロニトリル)は、重合性不飽和単量体組成物の総量に
対して10重量%となるように添加した。次いで、ポリ
エーテルポリオール(B)として、表3に示すポリプロ
ピレングリコール(PPG)(商品名:G−3000、
旭電化工業社製)を添加し、重合性不飽和単量体組成物
を共重合してなるポリオール(A2)、ポリエーテルポ
リオール(B)及び溶剤(C)を含む塗料用樹脂組成物
を得た。得られた塗料用樹脂組成物におけるポリオール
(A2)とポリエーテルポリオール(B)との重量比
(Ac/PPG)は、表3に示す通りである。
【0131】実施例26〜27 実施例26〜27は、表3に示す。実施例1と同様の方
法で、溶剤(C)、ポリエーテルポリオール(B)をフ
ラスコに仕込み、表3に示す組成の重合性不飽和単量体
組成物及び重合開始剤である2,2′−アゾビス−(2
−メチルブチロニトリル)(商品名:ABN−E、日本
ヒドラジン工業社製)からなる混合液を4時間かけて溶
剤還流下滴下し、2時間保持して、ポリオール(A1)
又はポリオール(A2)、ポリエーテルポリオール
(B)及び溶剤(C)を含む塗料用樹脂組成物を得た。
なお、重合開始剤であるABN−Eは、重合性不飽和単
量体組成物の総量に対して10重量%となるように添加
した。それぞれの塗料用樹脂組成物の不揮発分、水酸基
価、ガードナーチューブにより測定した粘度を表3に示
した。
【0132】塗膜形成方法 得られた塗料用樹脂組成物に、下記(1)〜(3)のい
ずれかの架橋剤を用いた調製方法により硬化性塗料組成
物を作製した。また、2液ウレタン樹脂エナメルを0.
8mm厚のリン酸亜鉛処理鋼板上に塗工して得られたホ
ワイト板上に、作製した硬化性塗料組成物を用いて、塗
膜形成を行い、試験片を作製した。用いた架橋剤及びそ
の配合比を表1〜4に示した。
【0133】(1)架橋剤としてN3300(スミジュ
ールN3300)を用いた調製方法 得られた塗料用樹脂組成物に、架橋剤としてポリイソシ
アネート化合物であるスミジュールN3300(商品
名、住友バイエルウレタン社製)を、塗料用樹脂組成物
中のヒドロキシル基と、架橋剤におけるイソシアネート
基との当量比が1/1となるように添加し、充分混合し
た。得られた硬化性塗料組成物に、トルエン/キシレン
/酢酸n−ブチル=1/1/1(重量比)のシンナーを
添加して希釈し、この混合物の粘度を岩田カップで10
秒となる粘度に調整し、エアースプレー塗装が可能な粘
度のクリアー塗料を得た。
【0134】続いて、先述したホワイト板上に、得られ
たクリアー塗料をエアースプレー塗布し、該試料の乾燥
膜厚が約30μmとなるように塗装した。室温で5分放
置した後、強制乾燥を行い、その後各種試験を行った。
なお、表1〜6の強制乾燥の時間とは、耐溶剤性が発現
するまでの時間であり、乾燥時間が短いほど速乾である
ことを示す。
【0135】(2)架橋剤としてBL3175(スミジ
ュールBL3175)を用いた調製方法 得られた塗料用樹脂組成物に、架橋剤としてブロックポ
リイソシアネート化合物であるスミジュールBL317
5(商品名、住友バイエルウレタン社製)を、塗料用樹
脂組成物中のヒドロキシル基と、架橋剤におけるイソシ
アネート基との当量比が1/1となるように添加し、更
に、TK−1(商品名、武田薬品工業社製)を固形分に
対して250ppm、DBTDLを固形分に対して10
00ppmとなるように加え、充分混合した。得られた
硬化性塗料組成物に、トルエン/キシレン/酢酸n−ブ
チル=1/1/1(重量比)のシンナーを添加して希釈
し、この混合物の粘度を岩田カップで10秒となる粘度
に調整し、エアースプレー塗装が可能な粘度のクリアー
塗料を得た。
【0136】続いて、先述したホワイト板上に、得られ
たクリアー塗料をエアースプレー塗布し、該試料の乾燥
膜厚が約30μmとなるように塗装した。室温で5分放
置した後、強制乾燥を行い、その後各種試験を行った。
なおこの場合(実施例16)の強制乾燥の時間も、耐溶
剤性が発現する時間である。
【0137】(3)架橋剤としてサイメル235を用い
た調製方法 得られた塗料用樹脂組成物に、架橋剤としてアミノプラ
スト樹脂であるサイメル235(商品名、三井サイテッ
ク社製)を、ポリオールとアミノプラスト樹脂とが固形
分の重量比で80/20となるように添加し、更に、p
−トルエンスルホン酸を固形分に対して1000ppm
となるように加え、充分混合した。得られた硬化性塗料
組成物に、トルエン/キシレン/酢酸n−ブチル=1/
1/1(重量比)のシンナーを添加して希釈し、この混
合物の粘度を岩田カップで10秒となる粘度に調整し、
エアースプレー塗装が可能な粘度のクリアー塗料を得
た。
【0138】続いて、先述したホワイト板上に、得られ
たクリアー塗料をエアースプレー塗布し、該試料の乾燥
膜厚が約30μmとなるように塗装した。室温で5分放
置した後、強制乾燥を行い、その後各種試験を行った。
なおこの場合(実施例17)の強制乾燥の時間も、耐溶
剤性が発現する時間である。
【0139】以下の(1)〜(6)に示す方法により、
得られた試験片の塗膜を評価した。評価結果を表1〜4
に記載した。試験片の評価方法 (1)外観 目視にて、強制乾燥の後の塗膜の状態(光沢、平滑性等
の鮮映性)を評価した。評価基準は以下の通りとした。 ◎:優、○:良、△:可、×:不可 (2)光沢値 JIS K 5400に準拠して、VZ−2000(商
品名、日本電色社製)を用いて、光源の入射角を60°
として光沢値を測定した。 (3)鉛筆硬度 JIS K 5400 8.4.1(試験機法)に準拠
して、鉛筆引っかき試験を行い、塗膜に傷が付いたとき
の鉛筆硬度を硬度とした。
【0140】(4)耐屈曲性 JIS K 5400 8.1に規定する屈曲試験(心
棒の直径:2mm)を行い、塗膜に割れ、剥がれが生じ
るかを評価した。 ◎:優秀、○:良好、△:普通、×:不良 (5)耐衝撃性 JIS K 5400 8.3.2(デュポン式)に準
拠して試験を行い、各落下距離での塗膜の状態を評価し
た。 ○:変化なし、×:割れ、剥がれ有り
【0141】(6)耐溶剤性 強制乾燥後、室温で10分間放置して試験板を冷却し
た。その後、トルエンをしみ込ませた脱脂綿で、塗膜を
50回ラビングした後の塗膜の表面状態を目視にて評価
した。評価基準は以下の通りとした。 ○:変化なし、×:艶ひけ、××:塗膜が溶解して消失
【0142】また、実施例1、実施例12及び実施例2
0で得られた塗膜を用いて、以下に示す方法で耐候性試
験を行った。 耐候性試験(QUV試験) JIS K 5400−1979に基づいて実施し、測
定装置として、東洋精機製作所社製;ユウブコン(UV
CON)UC−1型を使用した。測定条件として、照射
70℃×4時間及び湿潤50℃×4時間を1セットとす
るサイクルを繰り返して行い、初期及び500時間後に
おいて、黄変度(Δb)を測定した。 Δb(黄変度):JIS K 5400に準拠して、日
本電色社製SE−2000を使用して測定を行った。そ
の結果、実施例1で得られた塗膜は、Δbが3であり、
実施例12で得られた塗膜は、Δbが10であり、実施
例20で得られた塗膜は、Δbが1であった。ポリオー
ル(A1)がシクロアルキル構造を有する重合性不飽和
単量体を含むものである実施例1の硬化性塗料組成物
は、シクロアルキル構造を有する重合性不飽和単量体を
含まない実施例12の硬化性塗料組成物に比べて、極め
て高度な耐候性を有する塗膜を形成した。また、実施例
20の硬化性塗料組成物は、ポリオール(A1)にシク
ロアルキル構造を有する重合性不飽和単量体と紫外線安
定基を有する重合性不飽和単量体とを併用することによ
り、耐候性が著しく向上した。
【0143】
【表1】
【0144】
【表2】
【0145】
【表3】
【0146】
【表4】
【0147】表1〜4中の記号は、以下の通りである。重合性不飽和単量体 MMA:メチルメタクリレート、HEMA:2−ヒドロ
キシエチルメタクリレート、HPMA:2−ヒドロキシ
プロピルメタクリレート、HEA:2−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、PX−1:2−ヒドロキシプロピルア
クリレート、4MeOHCHMA:4−メチロールシク
ロヘキシルメチルアクリレート、St:スチレン、CH
MA:シクロヘキシルメタクリレート、IB−X:イソ
ボルニルメタクリレート、MMA:メチルメタクリレー
ト、t−BMA:tert−ブチルメタクリレート、i
−BMA:イソブチルメタクリレート、BMA:n−ブ
チルメタクリレート、BA:n−ブチルアクリレート、
LMA:n−ラウリルメタクリレート、2EHA:2−
エチルヘキシルアクリレート、LA−82:アデカスタ
ブLA−82(商品名、旭電化工業社製)、4MCHM
MA:4−メチルシクロヘキシルメチルメタクリレー
ト、CHMMA:シクロヘキシルメチルメタクリレー
ト、CHA:シクロヘキシルアクリレート。
【0148】ポリオール(A1)(又は(A2)) Tg:ポリオール(A1)又はポリオール(A2)のガ
ラス転移点、Ac−Mn:ポリオール(A1)又はポリ
オール(A2)の数平均分子量、OHV:ポリオール
(A1)又はポリオール(A2)の水酸基価。 (ポリエーテルポリオール(B))PPG:ポリエーテ
ルポリオール、G−700:(商品名、旭電化工業社
製)、G−3000:(商品名、旭電化工業社製)、P
−400:(商品名、旭電化工業社製)、EDP−11
00:(商品名、旭電化工業社製)。
【0149】ポリオール Ac/PPG:ポリオール(A1)又はポリオール(A
2)/ポリエーテルポリオール(B)の重量比、トータ
ルOHV:ポリオールの水酸基価、NV(%):塗料用
樹脂組成物の不揮発分、Vis(ガードナー):ガード
ナーチューブにより測定した塗料用樹脂組成物の粘度。
【0150】溶剤量 ポリオール(A1)又はポリオール(A2)100部に
対して加えた溶剤量(部)を示した。架橋剤 N3300:商品名スミジュールN3300、住友バイ
エルウレタン社製、BL3175:商品名スミジュール
BL3175、住友バイエルウレタン社製、サイメル3
25:商品名、三井サイテック社製。
【0151】評価結果 硬度:鉛筆硬度。 φ2mm:JIS K 5400 8.1に規定する屈
曲試験(心棒の直径:2mm)を行った結果。 強制乾燥の温度・時間(物性発現時間):強制乾燥を行
った温度と耐溶剤性が発現するまでの時間。
【0152】表1、表2及び表3から明らかなように、
実施例1〜27においては、硬化性塗料組成物が、硬
度、光沢等の基本性能に優れ、しかも、可撓性が良好な
塗膜を形成することがわかった。更に、ポリオール(A
1)がシクロアルキル構造を有することより、高耐候性
を有する塗膜が得られることがわかった。また、ポリオ
ール(A2)を用いることによっても、ポリオール(A
1)を用いる場合と同様の効果が得られるが、ハイソリ
ッド化の点では、ポリオール(A2)を用いる方が有利
であった。
【0153】表4から明らかなようにまた、ポリエーテ
ルポリオール(B)を含まない比較例1の硬化性塗料組
成物を用いて形成された硬化塗膜は、硬度は高かった
が、可撓性が悪かった。ポリオール(A1)に比べてポ
リエーテルポリオール(B)の配合量が多い比較例2の
硬化性塗料組成物を用いて形成された硬化塗膜は、硬度
が低かった。ポリオール(A1)(A2)どちらでもな
いポリオールを使用している比較例3の硬化性塗料組成
物よりなる塗膜は硬度が低かった。
【0154】実施例28〜29 表5に示すように、実施例1又は実施例5で得られた塗
料用樹脂組成物に、硬化剤としてスミジュールN330
0を用い、該塗料用樹脂組成物中の水酸基に対するイソ
シアネート基の当量比が1:1となる量だけ採取して配
合し、更に、感温性触媒としてモノ−n−ブチル錫脂肪
酸塩(商品名:SCAT−24、三共有機合成社製)を
表5に示す量添加して硬化性塗料組成物を得た。なお、
添加量は、塗料用樹脂組成物100重量%に対する添加
量をppmで示した。得られた硬化性塗料組成物に、ト
ルエン/キシレン/酢酸n−ブチル=1/1/1(重量
比)のシンナーを添加して希釈し、この混合物の粘度を
岩田カップで10秒となる粘度に調整し、エアースプレ
ー塗装が可能な粘度のクリアー塗料を得た。
【0155】続いて、先述したホワイト板上に、得られ
たクリアー塗料をエアースプレー塗布し、該試料の乾燥
膜厚が約30μmとなるように塗装した。室温で5分放
置した後、強制乾燥を行い、その後各種試験を行った。
このようにして形成された塗膜は、外観に優れるもので
あり、耐溶剤性が発現するのに必要な強制乾燥時間も短
くなった。
【0156】
【表5】
【0157】実施例30〜33 実施例1、実施例5又は実施例18で得られた塗料用樹
脂組成物に、硬化剤としてスミジュールN3300を用
い、該塗料用樹脂組成物中の水酸基に対するイソシアネ
ート基の当量比が1:1となる量だけ採取して配合し、
更に金属有機化合物及び酸性物質として表6に示す化合
物をそれぞれ添加して硬化性塗料組成物を得た。なお、
金属有機化合物及び酸性物質の添加量はいずれも、塗料
用樹脂組成物の固形分に対する添加量をppmで示し
た。得られた硬化性塗料組成物に、トルエン/キシレン
/酢酸n−ブチル=1/1/1(重量比)のシンナーを
添加して希釈し、この混合物の粘度を岩田カップで10
秒となる粘度に調整し、エアースプレー塗装が可能な粘
度のクリアー塗料を得た。
【0158】続いて、先述したホワイト板上に、得られ
たクリアー塗料をエアースプレー塗布し、該試料の乾燥
膜厚が約30μmとなるように塗装した。室温で5分放
置した後、強制乾燥を行い、その後各種試験を行った。
このようにして形成された塗膜は、外観に優れるもので
あり、耐溶剤性が発現するのに必要な強制乾燥時間も短
くなった。
【0159】
【表6】
【0160】表6中の記号は、以下の通りである。 DBTDL:ジブチル錫ジラウレート、DBTDCl:
ジブチル錫ジクロライド、BiOct:2−エチルヘキ
シル酸ビスマス、ZnOct:2−エチルヘキシル酸亜
鉛。
【0161】
【発明の効果】本発明の塗料用樹脂組成物及び硬化性塗
料組成物は、上述の構成よりなるもので、硬化塗膜が高
光沢、高耐候性等の優れた基本性能を有するとともに、
硬度が高くて可撓性が優れ、しかも、ハイソリッド化す
ることができるものである。また本発明の硬化性塗料組
成物は、硬化過程での反応性が高く、かつ、形成する塗
膜の外観が良好となり、しかも、塗料のポットライフを
充分に維持することができるものである。従って、本発
明の塗料用樹脂組成物及び硬化性塗料組成物は、建築
物、自動車、船舶、産業機器、各種工業製品等に用い
て、硬度、光沢、肉持ち感、耐溶剤性等の基本性能を付
与し、機械的衝撃から表面を保護し美観を与え、保護機
能、美装機能等を持続させて寿命を延ばし、メンテナン
スコストを低減させることができるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲吉▼田 雅也 大阪府吹田市西御旅町5番8号 株式会社 日本触媒内 Fターム(参考) 4J038 DG131 DG132 DG191 DG192 DG262 DG302 KA03 KA04 KA06 MA13 NA03 PB05 PB06 PB07

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオール(A1)、ポリエーテルポリ
    オール(B)及び溶剤(C)を含む塗料用樹脂組成物で
    あって、該ポリオール(A1)と該ポリエーテルポリオ
    ール(B)との重量比は、50/50〜90/10であ
    り、該ポリオール(A1)及びポリエーテルポリオール
    (B)の重量和と溶剤(C)との重量比は、40/60
    〜90/10であり、該ポリオール(A1)は、重合性
    不飽和単量体組成物を用いて共重合してなり、該重合性
    不飽和単量体組成物は、水酸基を有する重合性不飽和単
    量体5.0〜80.0重量%及びその他の重合性不飽和
    単量体20.0〜95.0重量%からなり、かつ、該重
    合性不飽和単量体組成物を100重量%としたとき、そ
    の中に環構造を有する重合性不飽和単量体を10.0〜
    100.0重量%を含むことを特徴とする塗料用樹脂組
    成物。
  2. 【請求項2】 ポリオール(A2)、ポリエーテルポリ
    オール(B)及び溶剤(C)を含む塗料用樹脂組成物で
    あって、該ポリオール(A2)と該ポリエーテルポリオ
    ール(B)との重量比は、50/50〜90/10であ
    り、該ポリオール(A2)及びポリエーテルポリオール
    (B)の重量和と溶剤(C)との重量比は、40/60
    〜90/10であり、該ポリオール(A2)は、重合性
    不飽和単量体組成物を用いて共重合してなり、該重合性
    不飽和単量体組成物は、水酸基を有する重合性不飽和単
    量体20.0〜75.0重量%及びその他の重合性不飽
    和単量体25.0〜80.0重量%からなり、かつ、該
    重合性不飽和単量体組成物を100重量%としたとき、
    その中にSP値が9.5以下であり、かつ単独重合体の
    ガラス転移点(Tg)が60℃以上の直鎖分岐構造を有
    する重合性不飽和単量体を25.0〜80.0重量%を
    含むことを特徴とする塗料用樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 前記ポリエーテルポリオール(B)が、
    分子内に平均2〜4個の水酸基を有し、かつ、平均水酸
    基価が30〜600mg・KOH/gであるポリエーテ
    ルポリオールを含むことを特徴とする請求項1又は2記
    載の塗料用樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3記載の塗料用樹脂組
    成物と、架橋剤とを含むことを特徴とする硬化性塗料組
    成物。
  5. 【請求項5】 前記架橋剤は、(ブロック)ポリイソシ
    アネート化合物を必須とするものであり、更に、前記硬
    化性塗料組成物は、金属有機化合物及び酸性物質を含む
    ことを特徴とする請求項4記載の硬化性塗料組成物。
  6. 【請求項6】 前記架橋剤は、(ブロック)ポリイソシ
    アネート化合物を必須とするものであり、更に、前記硬
    化性塗料組成物は、感温性触媒を含むことを特徴とする
    請求項4記載の硬化性塗料組成物。
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