JP7408586B2 - 塗料組成物 - Google Patents
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Description
第1の粘性調整剤(B)が、
(b1)ポリイソシアネート化合物、(b2)数平均分子量が300以下の第1級モノアミン及び(b3)数平均分子量が300より大きく6000未満であるポリエーテルアミンの反応生成物を含み、
該数平均分子量が300より大きく6000未満であるポリエーテルアミン(b3)の配合割合が、該成分(b1)~(b3)の合計量を基準として、0.5質量%以上10質量%未満であり、
第2の粘性調整剤(C)が、
(c1)ポリイソシアネート化合物、(c2)数平均分子量が300以下の第1級モノアミン及び(c3)アミノ基を2個以上有し、かつ、数平均分子量が1000以上6000未満であるポリエーテルアミンの反応生成物を含み、
該アミノ基を2個以上有し、かつ、数平均分子量が1000以上6000未満であるポリエーテルアミン(c3)の配合割合が、該成分(c1)~(c3)の合計量を基準として、10~30質量%の範囲内である塗料組成物が提供される。
前記第2の粘性調整剤(C)の含有量が、前記バインダー成分(A)の固形分100質量部を基準として、0.1~2質量部の範囲内である。
バインダー成分(A)は、それ自体、成膜性を有するものであり、非架橋型及び架橋型のいずれであってもよく、なかでも架橋型であることが好ましい。該バインダー成分(A)としては、従来から塗料のバインダー成分として使用されているそれ自体既知の被膜形成性樹脂を使用することができる。
水酸基含有樹脂(A1)は、1分子中に少なくとも1個の水酸基を有する樹脂である。水酸基含有樹脂(A1)としては、公知の樹脂を広く使用でき、例えば、水酸基を有するアクリル樹脂、水酸基を有するポリエステル樹脂、水酸基を有するアクリル変性ポリエステル樹脂、水酸基を有するポリエーテル樹脂、水酸基を有するポリカーボネート樹脂、水酸基を有するポリウレタン樹脂、水酸基を有するエポキシ樹脂、水酸基を有するアルキド樹脂等の樹脂が挙げられる。これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。なかでも、水酸基含有樹脂(A1)は、形成される塗膜の耐水性等の観点から、水酸基含有アクリル樹脂(A1-1)であることが好ましい。
水酸基含有アクリル樹脂(A1-1)は、例えば、水酸基含有重合性不飽和モノマー及びその他の重合性不飽和モノマー(水酸基含有重合性不飽和モノマー以外の重合性不飽和モノマー)を共重合することにより得ることができる。
酸基含有重合性不飽和モノマーは、1分子中に酸基と重合性不飽和結合とをそれぞれ1個以上有する化合物である。該モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸及び無水マレイン酸などのカルボキシル基含有モノマー;ビニルスルホン酸、2-スルホエチル(メタ)アクリレートなどのスルホン酸基含有モノマー;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、2-(メタ)アクリロイルオキシ-3-クロロプロピルアシッドホスフェート、2-メタクロイルオキシエチルフェニルリン酸などの酸性リン酸エステル系モノマーなどを挙げることができる。これらは1種で又は2種以上を使用することができる。酸基含有重合性不飽和モノマーを使用する場合、水酸基含有アクリル樹脂(A1-1)の酸価が、0.5~15mgKOH/g、特に1~10mgKOH/gとなる量とすることが好ましい。
具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート,tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリルアクリレート(大阪有機化学工業社製、商品名)、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
具体的には、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等を挙げることができる。
グリシジル基含有重合性不飽和モノマーは、1分子中にグリシジル基と重合性不飽和結合とをそれぞれ1個以上有する化合物であり、具体的には、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等を挙げることができる。
例えば、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-[3-(ジメチルアミノ)プロピル](メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(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、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等を挙げることができる。
例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニル、バーサティック酸ビニルエステル等を挙げることができる。バーサティック酸ビニルエステルとしては、市販品である「ベオバ9」、「ベオバ10」(以上、商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)等を挙げることができる。
Tg(℃)=Tg(K)-273 (2)
各式中、W1、W2、・・は共重合に使用されたモノマーのそれぞれの質量分率、T1、T2、・・はそれぞれの単量体のホモポリマ-のTg(K)を表わす。
なお、T1、T2、・・は、Polymer Hand Book(Second Edition,J.Brandup・E.H.Immergut編)III-139~179頁による値である。また、モノマーのホモポリマーのTgが明確でない場合のガラス転移温度(℃)は、静的ガラス転移温度とし、例えば示差走査熱量計「DSC-220U」(セイコーインスツルメント社製)を用いて、試料を測定カップにとり、真空吸引して完全に溶剤を除去した後、3℃/分の昇温速度で-20℃~+200℃の範囲で熱量変化を測定し、低温側の最初のベースラインの変化点を静的ガラス転移温度とした。
上記水酸基含有アクリル樹脂(A1-1)の態様の1つとして、形成される塗膜の仕上がり外観等の観点から、2級水酸基含有アクリル樹脂(A1-1a)を好適に使用することができる。
上記水酸基含有アクリル樹脂(A1-1)の別の態様の1つとして、形成される塗膜の耐擦り傷性等の観点から、水酸基及びアルコキシシリル基を有するアクリル樹脂(A1-1b)を好適に使用することができる。
上記水酸基含有アクリル樹脂(A1-1)の別の態様の1つとして、形成される塗膜の仕上がり外観及び耐擦り傷性等の観点から、2級水酸基及びアルコキシシリル基を有するアクリル樹脂(A1-1c)を使用することができる。
本発明の塗料組成物において、バインダー成分(A)は架橋剤(A2)を含むことができる。架橋剤(A2)は、バインダー成分(A)中の架橋性官能基と反応し得る化合物であり、当該反応により架橋構造を形成できる化合物である。なかでも、上記バインダー成分(A)中の架橋性官能基が水酸基であり、上記架橋剤(A2)が水酸基との反応性を有する化合物であることが好ましい。
一般に塗料組成物において、例えば塗装(例えば、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、回転霧化塗装等の塗装方法による)する際における微粒化時のようにせん断速度が大きい時は粘度が低く、塗着時のようにせん断速度が小さい時は粘度が高い塗料であることが、優れた外観を有する塗膜を形成することができるため好ましい。すなわち、せん断速度の増加と共に粘度が低下する塗料であることが好適である。粘性調整剤とは、このように所望の粘度を発現させるために塗料組成物に含まれる成分をいう。
第1の粘性調整剤(B)は、(b1)ポリイソシアネート化合物、(b2)数平均分子量が300以下の第1級モノアミン及び(b3)数平均分子量が300より大きく6000未満であるポリエーテルアミンの反応生成物を含み、
該数平均分子量が300より大きく6000未満であるポリエーテルアミン(b3)の配合割合が、該成分(b1)~(b3)の合計量を基準として、0.5質量%以上10質量%未満の粘性調整剤である。
ポリイソシアネート化合物(b1)としては、例えば、前記架橋剤(A2)の説明欄に記載したポリイソシアネート化合物を使用することができる。上記ポリイソシアネート化合物は、それぞれ単独で用いてもよく又は2種以上併用してもよい。
数平均分子量が300以下の第1級モノアミン(b2)としては、例えば、ベンジルアミン、エチルアミン、n-プロピルアミン、sec-プロピルアミン、n-ブチルアミン、sec-ブチルアミン、tert-ブチルアミン、n-ペンチルアミン、α-メチルブチルアミン、α-エチルプロピルアミン、β-エチルブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、2-エチルヘキシルアミン、n-デシルアミン、1-アミノオクタデカン(ステアリルアミン)、シクロヘキシルアミン、アニリン、2-(2-アミノエトキシ)エタノール等を使用することができる。該第1級モノアミン(b2)は、それぞれ単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
ポリエーテルアミン(b3)は、数平均分子量が300より大きく6000未満であり、かつ1分子中に2個以上のエーテル結合を有するアミンである。
上記ポリオキシアルキレン基を有するモノアミン(b3-1)は、下記一般式(1)で示されるポリオキシアルキレン基を有するモノアミンである。
上記ポリオキシアルキレン基を有するモノアミン(b3-1)としては、より具体的には、下記一般式(2)で示されるポリオキシアルキレン基を有するモノアミンを好適に使用することができる。
また、上記ポリオキシアルキレン基を有するモノアミン(b3-1)としては市販品を使用することができる。該市販品としては、例えば、HUNTSMAN社製の「JEFFAMINE M-600」(数平均分子量:600、上記一般式(2)においてa=1、b=9)、「JEFFAMINE M-1000」(数平均分子量:1000、上記一般式(2)においてa=19、b=3)、「JEFFAMINE M-2005」(数平均分子量:2000、上記一般式(2)においてa=6、b=29)、「JEFFAMINE M-2070」(数平均分子量:2000、上記一般式(2)においてa=31、b=10)等を使用することができる。
前記ポリオキシアルキレン基を有するジアミン(b3-2)は、下記一般式(3)で示されるポリオキシアルキレン基を有するジアミンである。
上記ポリオキシアルキレン基を有するジアミン(b3-2)としては、より具体的には、下記一般式(4)で示されるポリオキシアルキレン基を有するジアミン
及び/又は下記一般式(5)で示されるポリオキシアルキレン基を有するジアミン
を好適に使用することができる。
前記ポリオキシアルキレン基を有するポリアミン(b3-3)は、下記一般式(6)で示されるポリオキシアルキレン基を有し、かつアミノ基を3個以上有するポリアミンである。
上記ポリオキシアルキレン基を有するポリアミン(b3-3)としては、より具体的には、下記一般式(7)で示されるポリオキシアルキレン基を有するトリアミン
及び/又は下記一般式(8)で示されるポリオキシアルキレン基を有するトリアミン
を好適に使用することができる。
上記ポリイソシアネート化合物(b1)、数平均分子量が300以下の第1級モノアミン(b2)及び数平均分子量が300より大きく6000未満であるポリエーテルアミン(b3)の反応は、一般に、該成分(b1)~(b3)を混合し、必要により温度を高めて任意の選ばれた方法で実施することができる。該反応は好ましくは5℃~80℃の温度、より好ましくは10℃~60℃の温度で行う。
ポリイソシアネート化合物(b1):30~60質量%、好ましくは35~55質量%、より好ましくは40~50質量%、
数平均分子量が300以下の第1級モノアミン(b2):35~65質量%、好ましくは40~62質量%、より好ましくは45~60質量%、
数平均分子量が300より大きく6000未満であるポリエーテルアミン(b3):0.5~15質量%、好ましくは1~10質量%、より好ましくは1.5~8質量%。
第2の粘性調整剤(C)は、(c1)ポリイソシアネート化合物、(c2)数平均分子量が300以下の第1級モノアミン及び(c3)アミノ基を2個以上有し、かつ、数平均分子量が1000以上6000未満であるポリエーテルアミンの反応生成物を含み、該数平均分子量が1000以上6000未満であるポリエーテルアミン(c3)の配合割合が、該成分(c1)~(c3)の合計量を基準として、10~30質量%の範囲内である。
ポリイソシアネート化合物(c1)は、上記第1の粘性調整剤(B)におけるポリイソシアネート化合物(b1)と同様に、前記架橋剤(A2)の説明欄に記載したポリイソシアネート化合物を使用することができる。上記ポリイソシアネート化合物は、それぞれ単独で用いてもよく又は2種以上併用してもよい。
数平均分子量が300以下の第1級モノアミン(c2)としては、上記第1の粘性調整剤(B)における第1級モノアミン(b2)の説明欄に記載した第1級モノアミン(b2)を使用することができる。該第1級モノアミン(c2)は、それぞれ単独で又は2種以上組み合わせて使用することができ
ポリエーテルアミン(c3)は、1分子中に2個以上のエーテル結合を有するポリエーテルであって、アミノ基を2個以上有し、かつ、数平均分子量が1000以上6000未満であるアミンである。
前記ポリオキシアルキレン基を有するジアミン(c3-1)は、下記一般式(9)で示されるポリオキシアルキレン基を有するジアミンである。
前記ポリオキシアルキレン基を有するポリアミン(c3-2)は、下記一般式(12)で示されるポリオキシアルキレン基を有し、かつアミノ基を3個以上有するポリアミンである。
上記ポリイソシアネート化合物(c1)、数平均分子量が300以下の第1級モノアミン(c2)及びポリエーテルアミン(c3)の反応は、上記第1の粘性調整剤(B)における(b1)~(b3)の反応方法の説明欄に記載した方法により行うことができる。
ポリイソシアネート化合物(c1):30~60質量%、好ましくは30~55質量%、より好ましくは30~45質量%、
数平均分子量が300以下の第1級モノアミン(c2):30~60質量%、好ましくは35~60質量%、より好ましくは35~55質量%、
ポリエーテルアミン(c3):10~30質量%、好ましくは15質量%より大きく30質量%以下、より好ましくは18~28質量%。
また、本発明において、上記成分(c1)~(c3)の反応を上記樹脂成分の存在下で行う場合、該樹脂成分は、第2の粘性調整剤(C)に含めないものとする。
第1の粘性調整剤(B)と第2の粘性調整剤(C)が異なる限り、第1の粘性調整剤(B)のポリイソシアネート(b1)と、第2の粘性調整剤(C)のポリイソシアネート化合物(c1)は、同一であっても異なっていてもよく、第1の粘性調整剤(B)の数平均分子量が300以下の第1級モノアミン(b2)と、第2の粘性調整剤(C)の数平均分子量が300以下の第1級モノアミン(c2)は、同一であっても異なっていてもよく、第1の粘性調整剤(B)の数平均分子量が300より大きく6000未満であるポリエーテルアミン(b3)と、第2の粘性調整剤(C)のアミノ基を2個以上有し、かつ、数平均分子量が1000以上6000未満であるポリエーテルアミン(c3)は、同一であっても異なっていてもよい。
一つの実施形態では、第1の粘性調整剤(B)の数平均分子量が300より大きく6,000未満であるポリエーテルアミン(b3)と、第2の粘性調整剤(C)のアミノ基を2個以上有し、かつ、数平均分子量が1,000以上6000未満であるポリエーテルアミン(c3)とは異なり、第1の粘性調整剤(B)の数平均分子量が300より大きく6000未満であるポリエーテルアミン(b3)が、数平均分子量が300より大きく1000未満のポリエーテルアミンを含み、このような数平均分子量が300より大きく1000未満のポリエーテルアミンは、一般式(1)で示されるポリオキシアルキレン基を有するモノアミン(b3-1)、一般式(3)で示されるポリオキシアルキレン基を有するジアミン(b3-2)及び一般式(6)で示されるポリオキシアルキレン基を有し、かつアミノ基を3個以上有するポリアミン(b3-3)から選ばれる少なくとも1種のアミン化合物を含む。
別の実施形態では、第1の粘性調整剤(B)の数平均分子量が300より大きく6000未満であるポリエーテルアミン(b3)と、第2の粘性調整剤(C)のアミノ基を2個以上有し、かつ、数平均分子量が1000以上6000未満であるポリエーテルアミン(c3)とは同一であるが、(b1)~(b3)の合計質量に対する数平均分子量が300より大きく6000未満であるポリエーテルアミン(b3)の割合は、(c1)~(c3)の合計質量に対する数平均分子量が1000以上6000未満であるポリエーテルアミン(c3)の割合とは異なる。
本発明の塗料組成物(以下、「本塗料」と略称する場合がある)は、前記バインダー成分(A)、前記第1の粘性調整剤(B)及び前記第2の粘性調整剤(C)を含有する塗料組成物である。
本塗料が上塗トップクリヤコート塗料として塗装される複層塗膜形成方法としては、被塗物に順次、少なくとも1層の着色ベースコート塗料及び少なくとも1層のクリヤコート塗料を塗装することにより複層塗膜を形成する方法であって、最上層のクリヤコート塗料として本発明の塗料組成物を塗装することを含む複層塗膜形成方法を挙げることができる。
製造例1
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器に、「スワゾール1000」(商品名、コスモ石油社製、芳香族系有機溶剤)27部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート5部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら150℃で攪拌し、この中にスチレン20部、2-ヒドロキシプロピルアクリレート32.5部、イソブチルメタクリレート46.5部、アクリル酸1.0部及びジターシャリアミルパーオキサイド(重合開始剤)1.5部からなるモノマー混合物を4時間かけて均一速度で滴下した。その後、150℃で1時間熟成させた後冷却し、さらに酢酸ブチルを34部加えて希釈し、固形分濃度60質量%の水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-1)溶液を得た。得られた水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-1)の水酸基価は140mgKOH/g、酸価は8.0mgKOH/g、重量平均分子量は10000、ガラス転移温度39℃であった。
製造例2
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器に、「スワゾール1000」(商品名、コスモ石油社製、芳香族系有機溶剤)30部及びn-ブタノール10部を仕込んだ。反応容器に窒素ガスを吹き込みながら125℃で仕込み液を攪拌し、この中にγ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン30部、2-ヒドロキシプロピルアクリレート32.5部、スチレン20部、イソブチルメタクリレート17.5部及び2,2'-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)(重合開始剤)7.0部からなるモノマー混合物を4時間かけて均一速度で滴下した。その後、125℃で30分間熟成させた後、2,2'-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)0.5部及び「スワゾール1000」(商品名、コスモ石油社製、芳香族系有機溶剤)5.0部からなる溶液を1時間かけて均一速度で滴下した。その後、125℃で1時間熟成させた後冷却し、さらに酢酸イソブチルを8部加えて希釈し、固形分濃度65質量%の水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-2)溶液(2級水酸基及びアルコキシシリル基を有するアクリル樹脂溶液)を得た。得られた水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-2)のアルコキシシリル基含有量は1.21mmol/g、水酸基価は140mgKOH/g、重量平均分子量は7000、ガラス転移温度18℃であった。
水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-3)の製造
製造例3
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器に、「スワゾール1000」(商品名、コスモ石油社製、芳香族系有機溶剤)30部及びn-ブタノール10部を仕込んだ。反応容器に窒素ガスを吹き込みながら125℃で仕込み液を攪拌し、この中にγ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン30部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート32.5部、スチレン20部、イソブチルメタクリレート17.5部及び2,2'-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)(重合開始剤)7.0部からなるモノマー混合物を4時間かけて均一速度で滴下した。その後、125℃で30分間熟成させた後、2,2'-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)0.5部及び「スワゾール1000」(商品名、コスモ石油社製、芳香族系有機溶剤)5.0部からなる溶液を1時間かけて均一速度で滴下した。その後、125℃で1時間熟成させた後冷却し、さらに酢酸イソブチルを8部加えて希釈し、固形分濃度65質量%の水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-3)溶液(1級水酸基及びアルコキシシリル基を有するアクリル樹脂溶液)を得た。得られた水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-3)のアルコキシシリル基含有量は1.21mmol/g、水酸基価は140mgKOH/g、重量平均分子量は7000、ガラス転移温度39℃であった。
製造例4
撹拌装置及び滴下装置を備えた反応容器に、製造例1で得た水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-1)溶液150部(固形分90部)、「スワゾール1000」(商品名、コスモ石油社製、芳香族系有機溶剤)17部及びn-ブタノール10部を仕込み、室温で撹拌しながら、ベンジルアミン5.44部及び「JEFFAMINE D-400」(商品名、HUNTSMAN社製、ポリオキシプロピレン基を有するジアミン、数平均分子量400)0.20部からなるアミン混合物を添加した。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート4.36部及び酢酸ブチル13部の混合物を撹拌しながら滴下して、第1の粘性調整剤分散液(BM-1)を得た。得られた第1の粘性調整剤分散液(BM-1)の固形分は50%であった。また、得られた第1の粘性調整剤分散液(BM-1)において、前記成分(b1)~(b3)の合計質量は10質量部であり、樹脂成分である水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-1)の質量は90質量部であり、(成分(b1)~(b3)の合計質量)/(樹脂成分の質量)の比は10/90であった。
製造例4において、配合組成を表1に示すものとする以外は、製造例4と同様にして、第1の粘性調整剤分散液(BM-2)~(BM-8)を得た。得られた第1の粘性調整剤分散液(BM-2)~(BM-8)の固形分は50%であった。なお表1に示す配合組成は、各成分の固形分質量による。
(*1)「JEFFAMINE D-2000」:商品名、HUNTSMAN社製、ポリオキシアルキレン基を有するジアミン、数平均分子量2000。
(*2)「JEFFAMINE T-3000」:商品名、HUNTSMAN社製、ポリオキシアルキレン基を有するトリアミン、数平均分子量3000。
(*3)「JEFFAMINE T-5000」:商品名、HUNTSMAN社製、ポリオキシアルキレン基を有するトリアミン、数平均分子量5000。
(*4)「JEFFAMINE M-1000」:商品名、HUNTSMAN社製、ポリオキシアルキレン基を有するモノアミン、数平均分子量1000。
製造例12
撹拌装置及び滴下装置を備えた反応容器に、製造例1で得た水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-1)溶液158.3部(固形分95.0部)、「スワゾール1000」(商品名、コスモ石油社製、芳香族系有機溶剤)15.2部及びn-ブタノール10部を仕込み、室温で撹拌しながら、ベンジルアミン2.44部及び「JEFFAMINE D-2000」(商品名、HUNTSMAN社製、ポリオキシプロピレン基を有するジアミン、数平均分子量2000)0.6部からなるアミン混合物を添加した。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート1.96部及び「スワゾール1000」(商品名、コスモ石油社製、芳香族系有機溶剤)11.5部の混合物を撹拌しながら滴下して、粘性調整剤分散液(CM-1)を得た。得られた粘性調整剤分散液(CM-1)の固形分は50%であった。また、得られた粘性調整剤分散液(CM-1)において、前記成分(c1)~(c3)の合計質量は5.0質量部であり、樹脂成分である水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-1)の質量は95.0質量部であり、(成分(c1)~(c3)の合計質量)/(樹脂成分の質量)の比は5/95であった。
製造例12において、配合組成を表2に示すものとする以外は、製造例12同様にして、第2の粘性調整剤分散液(CM-2)~(CM-9)を得た。得られた第2の粘性調整剤分散液(CM-2)~(CM-9)の固形分は50%であった。なお表2に示す配合組成は、各成分の固形分質量による。
実施例1
製造例1で得た水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-1)溶液84.5部(固形分50.7部)、「ユーバン20SE60」(商品名、三井化学社製、メラミン樹脂、固形分含有率60%)6.7部(固形分4部)、製造例4で得られた第1の粘性調整剤分散液(BM-1)溶液6部(固形分が3部であり、このうち粘性調整剤(B)成分が0.3部、水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-1)が2.7部である)、製造例12で得られた第2の粘性調整剤分散液(CM-1)溶液16部(固形分が8部であり、このうち粘性調整剤(C)成分が0.4部、水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-1)が7.6部である)、「BYK-300」(商品名、ビックケミー社製、表面調整剤、有効成分52%)0.4部(固形分0.2部)及び「NACURE 5523」(商品名、ドデシルベンゼンスルホン酸のアミン塩、触媒、有効成分35%、KING INDUSTRIES社製)0.3部(固形分0.1部)を均一に混合した主剤と、
硬化剤(架橋剤(A2))である「スミジュールN3300」(商品名、住化コベストロウレタン社製、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、固形分含有率100%)35部とを塗装直前に均一に混合し、さらに、酢酸ブチルを加えて、20℃におけるフォードカップNo.4による粘度が30秒となるように調整して塗料組成物No.1を得た。
配合組成を後記の表3に示すものとする以外は、実施例1と同様にして、20℃におけるフォードカップNo.4による粘度が30秒の各塗料組成物No.2~29を得た。なお表3に示す配合組成は、各成分の固形分質量による。
実施例1~25、比較例1~4の試験板の製造
仕上がり外観評価用及び耐水白化性評価用の試験板の作製
10cm×15cmのサイズであり、かつリン酸亜鉛化成処理を施した冷延鋼板に、「エレクロンGT-10」(商品名、関西ペイント社製、カチオン電着塗料)を乾燥膜厚20μmとなるように電着塗装し、170℃で30分間加熱して硬化させた後、電着塗膜上に、「WP-306T」(商品名、関西ペイント社製、ポリエステルメラミン樹脂系水性中塗り塗料)を、回転霧化型の静電塗装機を用いて、硬化膜厚30μmとなるように静電塗装し、5分間放置後、80℃で3分間プレヒートを行なった後、140℃で30分間加熱して試験用被塗物を得た。次いで、該試験用被塗物に、垂直状態で、「WBC-713T No.202」(商品名、関西ペイント社製、アクリルメラミン樹脂系水性ベースコート塗料、黒塗色)を、回転霧化型の静電塗装機を用いて、硬化膜厚15μmとなるように静電塗装し、5分間放置後、垂直状態で、80℃で3分間プレヒートを行なった。次いで、該未硬化のベースコート塗膜上に、垂直状態で、塗料組成物No.1を、回転霧化型の静電塗装機を用いて、乾燥膜厚で45μmとなるように静電塗装してクリヤコート塗膜を形成させて、7分間放置した。次いで、垂直状態で、140℃で30分間(キープ時間)加熱して、ベースコート塗膜及びクリヤコート塗膜を加熱硬化させることにより実施例1の試験板を作製した。
11cm×45cmのサイズであり、かつリン酸亜鉛化成処理を施した冷延鋼板に、「エレクロンGT-10」(商品名、関西ペイント社製、カチオン電着塗料)を乾燥膜厚20μmとなるように電着塗装し、170℃で30分間加熱して硬化させた後、電着塗膜上に、「WP-306T」(商品名、関西ペイント社製、ポリエステルメラミン樹脂系水性中塗り塗料)を、回転霧化型の静電塗装機を用いて、硬化膜厚30μmとなるように静電塗装し、5分間放置後、80℃で3分間プレヒートを行なった後、140℃で30分間加熱して試験用被塗物を得た。次いで、該試験用被塗物の長尺側の端部から3cmの部分に、直径5mmのポンチ孔を、2cm感覚で21個1列状に設けた後、該試験用被塗物上に、垂直状態で、「WBC-713T No.202」(商品名、関西ペイント社製、アクリルメラミン樹脂系水性ベースコート塗料、黒塗色)を、回転霧化型の静電塗装機を用いて、硬化膜厚15μmとなるように静電塗装し、5分間放置後、垂直状態で、80℃で3分間プレヒートを行なった。次いで、該未硬化の塗膜上に、垂直状態で、塗料組成物NO.1を、回転霧化型の静電塗装機を用いて、長尺方向にほぼ30μm~60μmの膜厚が得られるように膜厚勾配をつけて塗装し、室温で7分間放置してから、垂直状態で、140℃で30分間(キープ時間)加熱して、ベースコート塗膜及びクリヤコート塗膜を加熱硬化させることにより実施例1の試験板を作製した。
仕上がり外観:各試験板について、「Wave Scan」(商品名、BYK Gardner社製)によって測定されるLong Wave(LW)値に基づいて、仕上がり外観を評価した。LW値が小さいほど塗面の平滑性が高いことを示す。
(*5)「TINUVIN 400」:商品名、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、有効成分100%、BASF社製。
(*6)「HOSTAVIN 3058」:商品名、ヒンダードアミン系光安定剤、アシル化ヒンダードアミン、有効成分100%、CLARIANT社製。
(*7)「NACURE 4167」:商品名、アルキルリン酸のトリエチルアミン塩、メラミン樹脂の硬化触媒、有効成分25%、KING INDUSTRIES社製。
(注8)「ネオスタン U-600」:商品名、無機ビスマス、有効成分100%、日東化成社製。
実施例26
製造例1で得た水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-1)溶液34.5部(固形分20.7部)、製造例2で得た水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-2)溶液33.8部(固形分22部)、「ユーバン20SE60」(商品名、三井化学社製、メラミン樹脂、固形分含有率60%)6.7部(固形分4部)、製造例5で得られた粘性調整剤分散液(BM-2)溶液6部(固形分が3部であり、このうち粘性調整剤(B)成分が0.3部、水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-1)が2.7部である)、製造例17で得られた粘性調整剤分散液(CM-6)溶液32部(固形分が16部であり、このうち粘性調整剤(C)成分が0.4部、水酸基含有アクリル樹脂(A1-1-1)が15.6部である)、「BYK-300」(商品名、ビックケミー社製、表面調整剤、有効成分52%)0.4部(固形分0.2部)及び「NACURE 5523」(商品名、ドデシルベンゼンスルホン酸のアミン塩、触媒、有効成分35%、KING INDUSTRIES社製)0.3部(固形分0.1部)を均一に混合した主剤と、
硬化剤(架橋剤(A2))である「スミジュールN3300」(商品名、住化コベストロウレタン社製、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、固形分含有率100%)35部とを塗装直前に均一に混合し、さらに、酢酸ブチルを加えて、20℃におけるフォードカップNo.4による粘度が30秒となるように調整して塗料組成物No.30を得た。
配合組成を後記の表3に示すものとする以外は、実施例26と同様にして、20℃におけるフォードカップNo.4による粘度が30秒の各塗料組成物No.31~33を得た。なお表4に示す配合組成は、各成分の固形分質量による。
実施例26~28、比較例5の試験板の製造
仕上がり外観評価用、耐水白化性評価用及び耐擦り傷性評価用の試験板の作製
試験板の作製1の仕上がり外観評価用及び耐水白化性評価用の試験板の作製において、塗料組成物をNO.30~33のいずれかとする以外は、試験板の作製1と同様にして、塗料組成物NO.30~33の試験板をそれぞれ作製した。
試験板の作製1の耐タレ性評価用の試験板の作製において、塗料組成物をNO.30~33のいずれかとする以外は、試験板の作製1と同様にして、塗料組成物NO.30~33の試験板をそれぞれ作製した。
仕上がり外観、耐水白化性及び耐タレ性については、上記試験方法1と同様の方法にして、行なった。
A:光沢保持率80%以上
B:光沢保持率75%以上80%未満
C:光沢保持率70%以上75%未満
D:光沢保持率50%以上70%未満
E:光沢保持率50%未満。
また、本発明は以下の構成を採用することもできる。
[1](A)バインダー成分、(B)第1の粘性調整剤及び(C)第2の粘性調整剤を含有する塗料組成物であって、
第1の粘性調整剤(B)が、
(b1)ポリイソシアネート化合物、(b2)数平均分子量が300以下の第1級モノアミン及び(b3)数平均分子量が300より大きく6000未満であるポリエーテルアミンの反応生成物を含み、
該数平均分子量が300より大きく6000未満であるポリエーテルアミン(b3)の配合割合が、該成分(b1)~(b3)の合計量を基準として、0.5質量%以上10質量%未満であり、
第2の粘性調整剤(C)が、
(c1)ポリイソシアネート化合物、(c2)数平均分子量が300以下の第1級モノアミン及び(c3)アミノ基を2個以上有し、かつ、数平均分子量が1000以上6000未満であるポリエーテルアミンの反応生成物を含み、
該アミノ基を2個以上有し、かつ、数平均分子量が1000以上6000未満であるポリエーテルアミン(c3)の配合割合が、該成分(c1)~(c3)の合計量を基準として、10~30質量%の範囲内である塗料組成物。
[2]前記アミノ基を2個以上有し、かつ、数平均分子量が1000以上6000未満であるポリエーテルアミン(c3)が、アミノ基を3個以上有する[1]に記載の塗料組成物。
[4]前記ポリイソシアネート化合物(c1)の配合割合が、前記成分(c1)~(c3)の合計量を基準として、30質量%~60質量%である[1]~[3]のいずれか1項に記載の塗料組成物。
[5]前記数平均分子量が300以下の第1級モノアミン(c2)の配合割合が、前記成分(c1)~(c3)の合計量を基準として、30質量%~60質量%である[1]~[4]のいずれか1項に記載の塗料組成物。
[6]ポリイソシアネート化合物(b1)の配合割合が、前記成分(b1)~(b3)の合計量を基準として、30質量%~60質量%である[1]~[5]のいずれか1項に記載の塗料組成物。
[7]数平均分子量が300以下の第1級モノアミン(b2)の配合割合が、前記成分(b1)~(b3)の合計量を基準として、35質量%~65質量%である[1]~[6]のいずれか1項に記載の塗料組成物。
[8]前記バインダー成分(A)が、水酸基含有樹脂(A1)及び架橋剤(A2)を含有する[1]~[7]のいずれか1項に記載の塗料組成物。
[9]前記水酸基含有樹脂(A1)が水酸基含有アクリル樹脂(A1-1)である[8]に記載の塗料組成物。
[10]前記水酸基含有樹脂(A1)が2級水酸基含有アクリル樹脂(A1-1a)を含む[8]又は[9]に記載の塗料組成物。
[11]前記水酸基含有樹脂(A1)が水酸基及びアルコキシシリル基を有するアクリル樹脂(A1-1b)を含む[8]~[10]のいずれか1項に記載の塗料組成物。
[12]前記水酸基含有樹脂(A1)が2級水酸基及びアルコキシシリル基を有するアクリル樹脂(B1-1c)を含む[8]~[11]のいずれか1項に記載の塗料組成物。
[14]前記架橋剤(A2)がブロック化ポリイソシアネート化合物を含有し、ブロック化ポリイソシアネート化合物の含有割合はバインダー成分の合計固形分100質量部を基準として5~60質量部である[8]~[12]のいずれか1項に記載の塗料組成物。
[15]前記架橋剤(A2)がアミノ樹脂を含有し、アミノ樹脂の含有割合はバインダー成分の合計固形分100質量部を基準として0.5~40質量部である[8]~[12]のいずれか1項に記載の塗料組成物。
[16]前記第1の粘性調整剤(B)の含有量が、前記バインダー成分(A)の固形分100質量部を基準として、0.1~2質量部の範囲内であり、かつ、
前記第2の粘性調整剤(C)の含有量が、前記バインダー成分(A)の固形分100質量部を基準として、0.1~2質量部の範囲内である[1]~[15]のいずれか1項に記載の塗料組成物。
Claims (4)
- (A)バインダー成分、(B)第1の粘性調整剤及び(C)第2の粘性調整剤を含有する塗料組成物であって、
第1の粘性調整剤(B)が、
(b1)ポリイソシアネート化合物、(b2)数平均分子量が300以下の第1級モノアミン及び(b3)数平均分子量が300より大きく6000未満であるポリエーテルアミンの反応生成物を含み、
該数平均分子量が300より大きく6000未満であるポリエーテルアミン(b3)の配合割合が、該成分(b1)~(b3)の合計量を基準として、0.5質量%以上10質量%未満であり、
第2の粘性調整剤(C)が、
(c1)ポリイソシアネート化合物、(c2)数平均分子量が300以下の第1級モノアミン及び(c3)アミノ基を2個以上有し、かつ、数平均分子量が1000以上6000未満であるポリエーテルアミンの反応生成物を含み、
該アミノ基を2個以上有し、かつ、数平均分子量が1000以上6000未満であるポリエーテルアミン(c3)の配合割合が、該成分(c1)~(c3)の合計量を基準として、15質量%より大きく30質量%以下である塗料組成物。 - 前記アミノ基を2個以上有し、かつ、数平均分子量が1000以上6000未満であるポリエーテルアミン(c3)が、アミノ基を3個以上有する請求項1に記載の塗料組成物。
- 前記バインダー成分(A)が、水酸基含有樹脂(A1)及び架橋剤(A2)を含有する請求項1又は2に記載の塗料組成物。
- 前記第1の粘性調整剤(B)の含有量が、前記バインダー成分(A)の固形分100質量部を基準として、0.1~2質量部の範囲内であり、かつ、
前記第2の粘性調整剤(C)の含有量が、前記バインダー成分(A)の固形分100質量部を基準として、0.1~2質量部の範囲内である請求項1~3のいずれか1項に記載の塗料組成物。
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