Notice: Undefined variable: fterm_desc_sub in /mnt/www/biblio_conv.php on line 353
2液型アクリル系プラスチゾル塗料組成物及びその使用方法
説明

2液型アクリル系プラスチゾル塗料組成物及びその使用方法

【課題】低温での短時間の加熱で硬化が完了し、常温においては、硬化が始まらない2液型アクリル系プラスチゾル塗料を提供する。
【解決手段】熱可塑性重合体の微粒子を分散させたプラスチゾル塗料であって、アクリル系重合体微粒子とこの微粒子に対して常温では非溶解性な分散媒と60℃以上で高い溶解性を有する有機溶媒からなる2液型のプラスチゾル塗料であり、80℃20分の加熱によって必要な強度の塗膜が得られる。また、必要に応じて接着成分の主剤と硬化剤、発泡剤と発泡助剤、添加剤等を加える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱可塑性重合体微粒子を可塑剤に分散させてなる2液型アクリル系プラスチゾル塗料組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
プラスチゾルは、常温では高い流動性を有しており塗布作業が容易であり、かつ加熱により短時間でゲル化して塗膜が形成される。代表的なものは塩化ビニル系プラスチゾルとアクリル系プラスチゾルであり、自動車用アンダーコート、もしくはシーラー原材料としても使用可能である。
特許文献1(特開平08−165398号公報)及び特許文献2(特開平10−204246号公報)には、塗膜強度と常温でのポットライフを両立させたアクリルゾル塗料組成物が開示されている。
また、特許文献3(WO2005/10095号公報)には、硬化時間を30℃で1時間以内という短時間とする目的で2液型としたアクリル系プラスチゾル塗料組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平08−165398号公報
【特許文献2】特開平10−204246号公報
【特許文献3】WO2005/10095号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
二酸化炭素放出削減の観点からプラスチゾル塗料についても加熱硬化に要するエネルギーを低減することが要請されており、80℃前後の低温度で硬化するプラスチゾル塗料が求められている。
プラスチゾル塗料が80℃程度の低温度で硬化すると共に、貯蔵安定性の高い2液型として、常温(30℃以下)1時間以下で硬化するようにすると、昼休み等の作業を停止する休憩時間の間に塗布ノズル内部に残留していた塗料が硬化して塗布作業ができなくなることがあるため、作業を停止する際にノズルを清掃して残留塗料をなくす作業が追加され、作業効率を低下させていた。
本発明の課題は、2液型のアクリル系プラスチゾル塗料において、低温度の加熱によっても硬化が比較的短時間で完了し、常温においては、硬化が始まらないようにすることである。より詳しくは、50℃以下において硬化時間が2時間以上である2液型アクリル系プラスチゾル塗料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
熱可塑性重合体の微粒子を分散させたプラスチゾル塗料組成物であって、アクリル系重合体微粒子とこの微粒子に対して常温では非溶解性な分散媒と60℃以上で高い溶解性を有する有機溶媒からなる2液型のプラスチゾル塗料組成物である。
【0006】
2液の材料を混合する前においては、常温状態で長いポットライフが要求されるので、分散媒はアクリル系重合体微粒子に対して常温では非溶解性である必要がある。分散媒がアクリル系重合体微粒子に対して溶解性を有する場合には貯蔵中にゲル化が進行し、使用ができなくなる。
【0007】
アクリル系重合体微粒子は、任意のアルキルメタクリレート及び/又はアルキルアクリレートの単独及び/または共重合体や、必要に応じて各種のコモノマーを共重合したものを用いることができる。
アクリル系重合体微粒子を得るためのモノマーを以下に列挙する。ただし、これらに限定されるものではない。
【0008】
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、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート等の直鎖アルキルアルコールの(メタ)アクリレート類、あるいはシクロヘキシル(メタ)アクリレート等の環式アルキルアルコールの(メタ)アクリレート類。
【0009】
メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、2メタクリロイルオキシエチルコハク酸、2メタクリロイルオキシエチルマレイン酸、2メタクリロイルオキシエチルフタル酸、2メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等のカルボキシル基含有モノマー、アリルスルホン酸等のスルホン酸基含有モノマー、2(メタ)アクリロイキシエチルアシッドフォスフェート等のリン酸基含有(メタ)アクリレートなどの酸基含有モノマー類。
【0010】
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)アクリレート等のヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート類、アセトアセトキエチル(メタ)アクリレート等のカルボニル基含有(メタ)アクリレート類、N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有(メタ)アクリレート類などの各種官能基含有モノマー類。
【0011】
(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート類などの多官能モノマー類。
【0012】
アクリルアミド及びその誘導体として例えばジアセトンアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、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等、さらにはスチレン及びその誘導体、酢酸ビニル、ウレタン変性アクリレート類、エポキシ変性アクリレート類、シリコーン変性アクリレート類などの特殊モノマー類。
【0013】
アクリル系重合体微粒子の粒子構造は、均一構造、コア/シェル構造、グラディエント構造、その他の異相構造など広く利用することができる。また、これら2種類以上の構造の粒子を混合して使用することもできる。
ただし、2液を混合する前のポットライフを長期間とする場合は、コア/シェル構造を有する粒子構造のものが好ましい。これは、コア重合体により高い溶解性を発現し、シェル重合体において貯蔵中のポットライフを発現するという、機能分担によって高性能化しやすいためである。また、ゲル化速度を更に高めるために、コア/シェル構造の粒子とゲル化性の高い均一構造粒子を併用することもできる。
【0014】
使用可能な可塑剤は特に限定されないが、好ましい可塑剤の例としては、(1)酸素原子などのヘテロ原子を多く有すること(更に好ましくはエーテル結合を多く有すること)、(2)嵩高い置換基が少ないこと(例えば分岐アルキル鎖よりも直鎖アルキル鎖のほうが好ましい)、(3)できるだけ低分子量であることである。
具体的には、ジイソノニルフタレート、ジオクチルフタレート、ジデシルフタレート等のフタレート系、ジオクチルサクシネート、ジオクチルセバケート等の二塩基酸エステル系、トリオクチルトリメリテート等のトリメリテート系、フェニルアルキル系、フェニルアルキルスルフォネート系、等が挙げられる。更に、これらの可塑剤を2種類以上併用することもできる。
高極性可塑剤として好ましい例としては、SP値の高い安息香酸エステル系などである。
【0015】
使用可能な付着付与樹脂主剤としてはブロックイソシアネートまたはエポキシ樹脂である。
イソシアネート化合物とは1分子中に2個以上の遊離のイソシアネート基を有する化合物であって、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、メタキシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、リジンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、TDIとトリメチロールプロパンの付加物(TDI アダクト体)(モル比で3:1)、TDIの2〜3量体、HDIとトリメチロールプロパンの付加物(HDI アダクト体)(モル比で3:1)、HDIと水との反応物、XDIとトリメチロールプロパンの付加物(XDI アダクト体)(モル比で3:1)、TDIとHDIとの付加物(モル比で3:2)、IPDIとトリメチロールプロパンの付加物(IPDI アダクト体)、HDIのビュレット体、HDIのイソシアヌレート体、IPDIのビュレット体、IPDIのイソシアヌレート体等の脂肪族系、脂環族系、芳香族系のポリイソシアネート化合物が挙げられ、これらは単独または二種以上を混合して用いることができる。
【0016】
イソシアネート基をブロックする熱解離性ブロック剤としては、例えば、アルコール系、アルキルフェノール系、フェノール系、活性メチレン、メルカプタン系、酸アミド系、酸イミド系、イミダゾール系、尿素系、オキシム系、アミン系、イミド系、ピラゾール系化合物等がある。このようなブロック剤の具体例を下記に示す。
(1)メタノール、エタノール、2−プロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノールなどのアルコール類、(2)アルキルフェノール系;炭素原子数4以上のアルキル基を置換基として有するモノおよびジアルキルフェノール類であって、例えば、n−プロピルフェノール、i−プロピルフェノール、n−ブチルフェノール、sec−ブチルフェノール、t−ブチルフェノール、n−ヘキシルフェノール、2−エチルヘキシルフェノール、n−オクチルフェノール、n−ノニルフェノール等のモノアルキルフェノール類、ジ−n−プロピルフェノール、ジイソプロピルフェノール、イソプロピルクレゾール、ジ−n−ブチルフェノール、ジ−t−ブチルフェノール、ジ−sec−ブチルフェノール、ジ−n−オクチルフェノール、ジ−2−エチルヘキシルフェノール、ジ−n−ノニルフェノール等のジアルキルフェノール類、(3)フェノール系;フェノール、クレゾール、エチルフェノール、スチレン化フェノール、ヒドロキシ安息香酸エステル等、(4)活性メチレン系;マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン等、(5)メルカプタン系;ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等、(6)酸アミド系;アセトアニリド、酢酸アミド、蛩−カプロラクタム、艟−バレロラクタム、繃−ブチロラクタム等、(7)酸イミド系;コハク酸イミド、マレイン酸イミド等、(8)イミダゾール系;イミダゾール、2−メチルイミダゾール等、(9)尿素系;尿素、チオ尿素、エチレン尿素等、(10)オキシム系;ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等、(11)アミン系;ジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、イソプロピルエチルアミン等、(12)イミン系;エチレンイミン、ポリエチレンイミン等、(13)重亜硫酸塩;重亜硫酸ソーダ等、(14)ピラゾール系;ピラゾール、3−メチルピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール等。
本発明に用いる熱解離性ブロック剤は、特に好ましくは、低温解離型のアミン系、活性メチレン系化合物などである。
【0017】
使用可能な付着付与樹脂主剤エポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、多官能エポキシ樹脂、可撓性エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、高分子型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等、公知のエポキシ系樹脂が広く利用可能であり、特に限定されない。
【0018】
使用可能な付着付与樹脂硬化剤は、脂肪族ポリアミン、ポリアミノアミド(ポリアミド樹脂)、芳香族ジアミン、脂環族ジアミン、イミダゾール、3級アミン、等のアミン系化合物。無水マレイン酸や無水フタル酸等の酸無水物系化合物である。その他、フェノール樹脂、アミノ樹脂、メルカプタン系化合物、ジシアンジアミド、ルイス酸錯化合物、マイクロカプセル型、等。
【0019】
本発明では必要に応じて更に炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、マイクロバルーン、コロイダルシリカ粉末、パーライト、クレー、マイカ粉、珪砂、珪藻土、カオリン、タルク、ベントナイト、ガラス粉末、酸化アルミニウム、フライアッシュ、シラスバルーンなどの充填材を配合しても良い。充填材を配合する目的や種類、量などは任意である。
【0020】
本発明では更に必要に応じて、酸化チタン、カーボンブラック等の顔料、更にミネラルターペン、ミネラルスピリット等の希釈剤、更に消泡剤、防黴剤、防臭剤、抗菌剤、界面活性剤、滑剤、紫外線吸収剤、香料、発泡剤、発泡助剤、レベリング剤、等を自由に配合することが可能である。
【発明の効果】
【0021】
本発明の2液型アクリル系プラスチゾル塗料組成物は、室温においては硬化が遅いので休憩時間程度では硬化することがなく、塗布用ノズルを休憩の度に清掃する必要がないので作業効率を向上させることができる。
また、塗膜の加熱硬化時の温度を従来に比較して低温で硬化させることができ、二酸化炭素の発生量を抑制できるので、二酸化炭素削減に貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下に、本発明の実施例を示す。本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の記載において、配合は質量部で示す。
【0023】
本発明の実施例と比較例としての従来のアクリル系プラスチゾル塗料組成物の各成分の割合、及び粘度等の物性や加熱硬化後の膜強度の物性値を表1に示す。
表1に示す塗料組成物は高速撹拌機で混合分散させた後、脱泡撹拌したものを試験用の塗料組成物とした。
実施例1は、最適配合のものであって上限配合であり、実施例2は実施例1のアルキルベンジル系可塑剤をフタル酸系可塑剤に置き換えた配合であり、下限配合である。
【0024】
当該アクリル重合体微粒子はコアシェル型構造である従来材に比べ、コア増量及び官能基を増量させたものである。
当該可塑剤は、従来材に使用されるフタル酸系可塑剤(SP値8.9〜9.0)に比べ、高極性なアルキルベンジル系可塑剤(SP値9.4〜9.5)を使用したものである。
当該付着付与樹脂主剤は、オキシム系ブロックイソシアネートを用いた従来材に比べ、低温解離のアミン系ブロックイソシアネートを使用したものである。
【0025】
初期粘度は、BH型粘度計でNo.7ローターを用いて、試料を20℃に保ち、20rpmにて2分後の値を読み取った。
貯蔵安定後増粘率は、試料500gを缶に密封し、40℃の乾燥機中に168時間放置後、初期粘度同様に粘度を測定し、試験前粘度との変化率を求めた。
粘度の変化率を30%基準とし、表1に変化率30%以上を×、30%未満を○で示した。
【0026】
塗膜強度・塗膜伸び率の試験片は平滑なフッ素樹脂板または鋼板に離型紙を張り合わせた平面板に試料を塗布し、エアーの巻き込みがないように注意しながら厚みを1.0〜1.5mmに調整し、所定条件の焼付けを行い、JIS3号ダンベルで打ち抜いた。測定方法は、試験片の中央に20mm間隔の標線を入れ、引張り試験装置に取り付け、50mm/分の速度で引張り、破断時の荷重及び標線間の伸びを測定した。
【0027】
密着性・ピール剥離強度の試験片は、任意の試験板(25×70mm)の両端に厚さ約1.0mmの両面テープを貼り、その上にSUS製の網(20メッシュ)を固定した後、試料を1.5〜2.0mm膜厚で塗布し、所定条件の焼付けを行い、24時間放置した。測定方法は、試験片を引張り試験機により50mm/分の速度・剥離角度180°で引張り試験を行い、剥離強度を測定し、剥離状態を観察した。表1に剥離状態の観察結果を以下の記号で示す。
○:凝集破壊(CF)
×:界面破壊(AF)
【0028】
【表1】

【0029】
表1に示すように、実施例1、2の2液型アクリル系プラスチゾル塗料組成物は、スプレー可能な初期粘度を有し、貯蔵後の粘度増加も見られなかった。また、比較例1の従来のアクリル系プラスチゾル塗料組成物が140℃という比較的高い温度の加熱が必要であるのに対し、低温度の80℃の加熱で硬化させることが可能であり、十分な塗膜強度、塗膜伸び、密着性、及びピール剥離強度の塗膜が得られると共にエネルギーの節約をすることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アクリル系重合体微粒子と常温でこの微粒子に対し実質的に非溶解性な分散媒を含む液状組成物(A)と、60℃で高い溶解性を有する有機溶媒(B)とからなる2液型アクリル系プラスチゾル塗料組成物。
【請求項2】
請求項1において、有機溶媒が高極性可塑剤及び/または通常の可塑剤である2液型アクリル系プラスチゾル塗料組成物。
【請求項3】
請求項1または2のいずれかにおいて、液状組成物(A)または有機溶媒(B)のいずれか一方が接着成分の主剤を有し、他方が接着成分の硬化剤を有する2液型アクリル系プラスチゾル塗料組成物。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかにおいて、液状組成物(A)または有機溶媒(B)のいずれか一方が発泡剤を含み、他方が発泡助剤を含む2液型アクリル系プラスチゾル塗料組成物。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれかにおいて、液状組成物(A)及び/または有機溶媒(B)が添加剤を含む2液型アクリル系プラスチゾル塗料組成物。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれかの2液型アクリル系プラスチゾル塗料組成物を自動車用アンダーコートとする使用方法。
【請求項7】
請求項1〜5のいずれかの2液型アクリル系プラスチゾル塗料組成物を自動車用シーラーとする使用方法。

【公開番号】特開2012−52022(P2012−52022A)
【公開日】平成24年3月15日(2012.3.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−195765(P2010−195765)
【出願日】平成22年9月1日(2010.9.1)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【出願人】(000232542)日本特殊塗料株式会社 (35)
【Fターム(参考)】