JP2006022216A - Polyesterpolyol and thermosetting aqueous coating composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermosetting aqueous coating composition which has a wide range of coating workability and can form a coating film excellent in finishing properties such as the smoothness of the coated surface and a metallic feeling, and a coating film-forming method. <P>SOLUTION: A polyesterpolyol is obtained by reacting (a-1) a polyhydric alcohol, (a-2) a polycarboxylic acid and/or a polycarboxylic anhydride, and (a-3) a monoepoxide compound having a long-chain hydrocarbon group. The thermosetting aqueous coating composition uses the polyesterpolyol, and the coating film-forming method uses the coating composition. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、新規なポリエステルポリオール、該ポリエステルポリオールを含んでなる、メタリック感、塗面平滑性等の仕上がり性に極めて優れた塗膜を形成しうる水性塗料組成物及び該水性塗料組成物を用いた塗膜形成方法に関する。   The present invention uses a novel polyester polyol, an aqueous coating composition comprising the polyester polyol, which can form a coating film having excellent finish properties such as metallic feeling and smoothness of the coating surface, and the aqueous coating composition. The present invention relates to a coating film forming method.

塗料分野において、環境保全及び省資源の観点から、有機溶剤の使用量削減が重要な課題となっている。近年、その対策として、塗料中の有機溶剤量を減少させるために、塗料の水性化及び高固形分化の開発が進められている。   In the paint field, reduction of the amount of organic solvent used is an important issue from the viewpoint of environmental conservation and resource saving. In recent years, in order to reduce the amount of organic solvent in the paint, the development of water-based paint and high solid differentiation has been promoted.

自動車塗料分野における水性塗料として、例えば、多価カルボン酸樹脂、アミノ樹脂、線状低分子ポリエステルジオールおよびベンゾインを主成分とする熱硬化性水性塗料が知られている(例えば、特許文献1参照)が、固形分濃度が低く、また、塗膜の平滑性等も十分なものではない。   As water-based paints in the field of automotive paints, for example, thermosetting water-based paints containing polyvalent carboxylic acid resin, amino resin, linear low-molecular polyester diol and benzoin as main components are known (for example, see Patent Document 1). However, the solid content concentration is low, and the smoothness of the coating film is not sufficient.

自動車塗料の中でも特に、上塗り塗料においては外観品質に優れた塗膜であることが求められており、メタリック塗装に際しては、メタリックベース塗料中のアルミニウムなどの鱗片状光輝性顔料を良好に配向させることによりメタリック感等の仕上がり性に優れた塗膜外観が得られることが求められている。   Among automotive paints, top coats are required to have excellent appearance quality, and when metallic paints are used, the scale-like glitter pigments such as aluminum in the metallic base paints should be well oriented. Therefore, it is required to obtain a coating film appearance excellent in finish properties such as metallic feeling.

このようなメタリック塗装に用いられる水性メタリックベース塗料として、例えば、架橋重合体微粒子を水性ベース塗料中に含有することを特徴とする、メタリック顔料のフリップフロップ効果を最大限に発揮させ且つメタリック感に優れた塗膜を形成するベースコート組成物が提案されている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、該組成物は塗装条件、特に湿度の変化によりタレ、ムラ等の塗膜欠陥が生じやすいという欠陥がある。   As an aqueous metallic base paint used for such metallic coating, for example, it is possible to maximize the flip-flop effect of the metallic pigment and to have a metallic feeling, characterized in that it contains crosslinked polymer fine particles in the aqueous base paint. A base coat composition that forms an excellent coating film has been proposed (see, for example, Patent Document 2). However, the composition has a defect that coating film defects such as sagging and unevenness are likely to occur due to changes in coating conditions, particularly humidity.

また、2コート1ベークの塗装方法において、例えば、水性メタリックベース塗装に使用する塗料として、重合体微粒子を含有する水分散体に、例えばステアリルアクリレート、ステアリルメタアクリレート等の特定の長鎖のモノマーを共重合した水分散体を使用する塗膜形成方法も提案されている(例えば、特許文献3参照)が、塗装作業性及び平滑性、メタリック感等の仕上がり性が不十分であるなどの問題がある。   In addition, in the coating method of 2 coats and 1 bake, for example, as a paint used for aqueous metallic base coating, a specific long chain monomer such as stearyl acrylate or stearyl methacrylate is added to an aqueous dispersion containing polymer fine particles. A method for forming a coating film using a copolymerized aqueous dispersion has also been proposed (for example, see Patent Document 3), but there are problems such as insufficient coating workability, smoothness, and finished properties such as a metallic feeling. is there.

特開平4−93374号公報JP-A-4-93374 特公平3−14869号公報Japanese Patent Publication No. 3-14869 特開2001−104878号公報JP 2001-104878 A

本発明の目的は、塗装作業性幅が広く、かつ、塗面平滑性、メタリック感などの仕上がり性に極めて優れた塗膜を形成しうる熱硬化性水性塗料組成物及び塗膜形成方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a thermosetting aqueous coating composition and a method for forming a coating film that can form a coating film having a wide range of coating workability and excellent finish such as coating surface smoothness and metallic feeling. It is to be.

本発明者らは、今回、特定のモノマー組成のポリエステルポリオールを開発し、該ポリエステルポリオールを使用した熱硬化性水性塗料組成物及びこれを用いた塗膜形成方法により上記の目的を達成することができることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventors have now developed a polyester polyol having a specific monomer composition, and can achieve the above-described object by a thermosetting aqueous coating composition using the polyester polyol and a coating film forming method using the same. The present inventors have found that this can be done and have completed the present invention.

かくして、本発明は、(a−1)多価アルコール、(a−2)多価カルボン酸及び/又は多価カルボン酸無水物、及び(a−3)長鎖炭化水素基を有するモノエポキシド化合物を反応させて得られる、30〜350mgKOH/gの範囲内の水酸基価、10〜100mgKOH/gの範囲内の酸価及び300〜3,000の範囲内の数平均分子量を有するポリエステルポリオールを提供するものである。   Thus, the present invention provides (a-1) a polyhydric alcohol, (a-2) a polyvalent carboxylic acid and / or a polyvalent carboxylic acid anhydride, and (a-3) a monoepoxide compound having a long-chain hydrocarbon group. A polyester polyol having a hydroxyl value in the range of 30 to 350 mgKOH / g, an acid value in the range of 10 to 100 mgKOH / g, and a number average molecular weight in the range of 300 to 3,000, obtained by reacting Is.

本発明は、また、(A)上記のポリエステルポリオール、(B)水分散性重合体粒子及び(C)架橋剤を含有することを特徴とする熱硬化性水性塗料組成物を提供するものである。   The present invention also provides a thermosetting aqueous coating composition comprising (A) the above-described polyester polyol, (B) water-dispersible polymer particles, and (C) a crosslinking agent. .

本発明は、さらに、上記の熱硬化性水性塗料組成物を用いて複層塗膜を形成する方法を提供するものである。   The present invention further provides a method for forming a multilayer coating film using the above-mentioned thermosetting aqueous coating composition.

本発明の熱硬化性水性塗料組成物は、仕上がり性に極めて優れた塗膜を形成し、特に、水性メタリックベースコート塗料として用いた場合には、塗料の高固形分化を図ることができ、平滑性、メタリック感等の仕上がり性に極めて優れた塗膜を得ることができる。また、本発明の熱硬化性水性塗料組成物は、従来の水性塗料に比べ、温度及び湿度の変動に対する塗装作業適正幅が広いという効果を奏する。   The thermosetting water-based paint composition of the present invention forms a coating film with extremely excellent finish, and can be used to form a highly solid paint, particularly when used as an aqueous metallic base coat paint. In addition, it is possible to obtain a coating film having excellent finish such as metallic feeling. In addition, the thermosetting aqueous coating composition of the present invention has an effect that the appropriate width of the coating operation with respect to fluctuations in temperature and humidity is wider than that of a conventional aqueous coating.

以下、本発明のポリエステルポリオール、熱硬化性水性塗料組成物及び複層塗膜形成方法についてさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the polyester polyol, the thermosetting aqueous coating composition, and the multilayer coating film forming method of the present invention will be described in more detail.

ポリエステルポリオール
本発明のポリエステルポリオール(A)は、(a−1)多価アルコール、(a−2)多価カルボン酸及び/又は多価カルボン酸無水物、及び(a−3)長鎖炭化水素基を有するモノエポキシド化合物を反応させることにより得られるポリエステルポリオールである。
Polyester polyol The polyester polyol (A) of the present invention comprises (a-1) a polyhydric alcohol, (a-2) a polyvalent carboxylic acid and / or a polyvalent carboxylic acid anhydride, and (a-3) a long-chain hydrocarbon. It is a polyester polyol obtained by reacting a monoepoxide compound having a group.

ポリエステルポリオール(A)の合成方法は、特に限定されるものではなく、通常の方法に従って行なうことができ、例えば、上記(a−1)〜(a−3)の各成分を窒素気流中、約90〜約250℃で、5〜10時間程度加熱し、エポキシ基とカルボキシル基のエステル化反応及び水酸基とカルボキシル基のエステル化反応を行なうことにより合成することができる。上記各反応成分(a−1)〜(a−3)は一度に添加して反応させてもよく、又は成分(a−1)と(a−2)を反応させた後、成分(a−3)を反応させる多段階で反応させてもよい。その際、触媒として、ジブチルスズオキサイド、三酸化アンチモン、酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸コバルト、酢酸カルシウム、酢酸鉛、テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネートなどのそれ自体既知のエステル化触媒を使用することができる。   The method for synthesizing the polyester polyol (A) is not particularly limited, and can be performed according to an ordinary method. For example, each of the above components (a-1) to (a-3) is about It can synthesize | combine by heating at 90-250 degreeC for about 5 to 10 hours, and performing esterification reaction of an epoxy group and a carboxyl group, and esterification reaction of a hydroxyl group and a carboxyl group. Each of the above reaction components (a-1) to (a-3) may be added and reacted at once, or after reacting components (a-1) and (a-2), component (a- You may make it react in the multistep which makes 3) react. In that case, known esterification catalysts such as dibutyltin oxide, antimony trioxide, zinc acetate, manganese acetate, cobalt acetate, calcium acetate, lead acetate, tetrabutyl titanate, tetraisopropyl titanate can be used as the catalyst. .

また、ポリエステルポリオール(A)に対して、必要に応じて、例えば多価カルボン酸及び/又は多価カルボン酸無水物から選ばれる少なくとも1種の化合物をポリエステルポリオール(A)の水酸基と反応させることにより酸基をさらに導入することもできる。このような多価カルボン酸及び多価カルボン酸無水物としては、前記(a−2)成分と同様のものを使用することができる。   Moreover, with respect to the polyester polyol (A), for example, at least one compound selected from, for example, a polyvalent carboxylic acid and / or a polyvalent carboxylic acid anhydride is reacted with a hydroxyl group of the polyester polyol (A). Further, an acid group can be further introduced. As such a polyvalent carboxylic acid and a polyvalent carboxylic acid anhydride, the same as the component (a-2) can be used.

多価アルコール(a−1)は、1分子中に2個以上の水酸基を有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、3−メチル−1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、2,3−ジメチルトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、3−メチル−4,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルなどのグリコール類、これらのグリコール類にε−カプロラクトンなどのラクトン類を付加したポリラクトンジオール、ビス(ヒドロキシエチル)テレフタレートなどのポリエステルジオール類、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF、スピログリコール、ジヒドロキシメチルトリシクロデカン、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ジグリセリン、トリグリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトールなどを挙げることができ、これらは単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。   The polyhydric alcohol (a-1) is a compound having two or more hydroxyl groups in one molecule. For example, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, trimethylene glycol, tetraethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 2,3-butanediol, 1,2-butanediol, 3-methyl-1,2-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,5 -Pentanediol, 1,4-pentanediol, 2,4-pentanediol, 2,3-dimethyltrimethylene glycol, tetramethylene glycol, 3-methyl-4,5-pentanediol, 2,2,4-trimethyl- 1,3-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1, -Glycols such as hexanediol, 1,4-hexanediol, 2,5-hexanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, neopentyl glycol, and hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester, and the like Polylactone diols obtained by adding lactones such as ε-caprolactone to the glycols, polyester diols such as bis (hydroxyethyl) terephthalate, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, tricyclodecanedi Methanol, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, spiroglycol, dihydroxymethyltricyclodecane, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, diglycerin, triglycerin, 1,2 , 6-hexanetriol, pentaerythritol, dipentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitol, mannitol and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more.

(a−2)成分の多価カルボン酸は、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する化合物であり、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、2,4−ジエチルグルタル酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4−ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルメタン−4,4'−ジカルボン酸、ヘット酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、シクロヘキサン−1,3−ジカルボン酸、シクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロトリメリット酸、メチルヘキサヒドロフタル酸などをあげることができ、これらは単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。   The (a-2) component polyvalent carboxylic acid is a compound having two or more carboxyl groups in one molecule. For example, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacin Acid, 2,4-diethylglutaric acid, naphthalenedicarboxylic acid, 4,4-diphenyldicarboxylic acid, diphenylmethane-4,4'-dicarboxylic acid, het acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, trimellitic acid, pyromellitic Acid, cyclohexane-1,3-dicarboxylic acid, cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid, hexahydrophthalic acid, hexahydroisophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrotrimellitic acid, methylhexahydrophthalic acid These can be used alone or in combination of two or more. Can be used together.

(a−2)成分の多価カルボン酸無水物は、1分子中に1個以上の酸無水基を有する化合物であり、例えば、上記の多価カルボン酸の無水物などをあげることができる。なお、ここで、1個の酸無水基は2価又は2官能であるとする。   The (a-2) component polycarboxylic acid anhydride is a compound having one or more acid anhydride groups in one molecule, and examples thereof include the above polyhydric carboxylic acid anhydrides. Here, it is assumed that one acid anhydride group is divalent or bifunctional.

長鎖炭化水素基を有するモノエポキシド化合物(a−3)は、炭素数4以上、好ましくは炭素数6〜20の鎖状もしくは環状の炭化水素基を有するモノエポキシド化合物であり、該モノエポキシド化合物(a−3)としては、具体的には、例えば、ピバル酸グリシジルエステル、ヘキサン酸グリシジルエステル、シクロヘキサンカルボン酸グリシジルエステル、2−エチルヘキサン酸グリシジルエステル、イソノナン酸グリシジルエステル、デカン酸グリシジルエステル、ウンデカン酸グリシジルエステル、ラウリン酸グリシジルエステル、ミリスチン酸グリシジルエステル、パルミチン酸グリシジルエステル、ステアリン酸グリシジルエステル、カージュラE10P(ジャパンエポキシレジン社製、ネオデカン酸モノグリシジルエステル)などのグリシジルエステル;ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル;及びスチレンオキシド、AOEX24(ダイセル化学工業製、α−オレフィンモノエポキシド混合物)などのα−オレフィンモノエポキシドを挙げることができる。   The monoepoxide compound (a-3) having a long-chain hydrocarbon group is a monoepoxide compound having a chain or cyclic hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, preferably 6 to 20 carbon atoms, and the monoepoxide compound Specific examples of (a-3) include pivalic acid glycidyl ester, hexanoic acid glycidyl ester, cyclohexanecarboxylic acid glycidyl ester, 2-ethylhexanoic acid glycidyl ester, isononanoic acid glycidyl ester, decanoic acid glycidyl ester, and undecane. Acid glycidyl ester, lauric acid glycidyl ester, myristic acid glycidyl ester, palmitic acid glycidyl ester, stearic acid glycidyl ester, Cardura E10P (manufactured by Japan Epoxy Resin, Neodecanoic acid monoglycidyl ester) Any glycidyl ester; glycidyl ethers such as butyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, decyl glycidyl ether; and α-olefin monoepoxides such as styrene oxide and AOEX24 (a mixture of α-olefin monoepoxides manufactured by Daicel Chemical Industries) .

また、上記炭素数4以上の炭化水素基は、例えば、水酸基などの置換基を有していてもよく、かかる置換基を有する炭化水素基を有するモノエポキシド化合物としては、具体的には、例えば、1,2−エポキシオクタノール、ヒドロキシオクチルグリシジルエーテルなどを挙げることができる。   The hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms may have, for example, a substituent such as a hydroxyl group. Specifically, as a monoepoxide compound having a hydrocarbon group having such a substituent, for example, 1,2-epoxyoctanol, hydroxyoctyl glycidyl ether, and the like.

これらの長鎖炭化水素基を有するモノエポキシド化合物(a−3)は単独で又は2種以上組合せて使用することができる。   These monoepoxide compounds (a-3) having a long-chain hydrocarbon group can be used alone or in combination of two or more.

ポリエステルポリオール(A)は、一般に300〜3,000、好ましくは400〜1,800の範囲内の数平均分子量、一般に10〜100mgKOH/g、好ましくは20〜95mgKOH/gの範囲内の酸価、及び一般に30〜350mgKOH/g、好ましくは50〜300mgKOH/gの範囲内の水酸基価を有することができる。なお、(A)成分の数平均分子量が3,000より大きくなると塗料の高固形分化が困難となり、また、水酸基価が30mgKOH/gより小さくなると硬化性が不十分となる傾向がみられる。
本明細書において、「数平均分子量」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定し、ポリスチレン換算により求めた値である。
The polyester polyol (A) generally has a number average molecular weight in the range of 300 to 3,000, preferably 400 to 1,800, generally an acid value in the range of 10 to 100 mgKOH / g, preferably 20 to 95 mgKOH / g, And generally having a hydroxyl value in the range of 30 to 350 mg KOH / g, preferably 50 to 300 mg KOH / g. When the number average molecular weight of the component (A) is greater than 3,000, it is difficult to achieve high solid differentiation of the paint, and when the hydroxyl value is less than 30 mgKOH / g, the curability tends to be insufficient.
In the present specification, the “number average molecular weight” is a value measured by gel permeation chromatography and determined in terms of polystyrene.

上記(a−1)、(a−2)及び(a−3)成分の使用割合は、得られるポリエステルポリオール(A)の数平均分子量、酸価及び水酸基価が上記した範囲となるように選択される。   The use ratio of the components (a-1), (a-2) and (a-3) is selected so that the number average molecular weight, acid value and hydroxyl value of the resulting polyester polyol (A) are in the above-described ranges. Is done.

その際、(a−1)成分として2官能又は3官能のアルコールを使用し、(a−2)成分として2官能又は3官能のカルボン酸無水物を使用するのが好ましい。   At that time, it is preferable to use a bifunctional or trifunctional alcohol as the component (a-1) and a bifunctional or trifunctional carboxylic acid anhydride as the component (a-2).

またさらに、ヌレ性、相溶性等の観点から、(a−3)成分としては、炭素数6〜20の炭化水素基を有するモノエポキシド化合物を使用することが好ましく、特に、炭素数6〜20の炭化水素基を有するグリシジルエステル化合物が好ましい。   Furthermore, from the viewpoints of wettability, compatibility and the like, it is preferable to use a monoepoxide compound having a hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms as the component (a-3), particularly 6 to 20 carbon atoms. A glycidyl ester compound having a hydrocarbon group is preferred.

ポリエステルポリオール(A)は、樹脂酸価に対して通常0.3〜1.2当量、好ましくは0.5〜1.0当量の塩基性化合物を含む水性媒体中に溶解または分散させることにより、水性樹脂組成物を調整することができる。該塩基性化合物としては、例えば、アルカリ金属の水酸化物やアンモニア水のような無機塩基性化合物;メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、2−アミノ−2−メチルプロパノール、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、ピペラジン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジメチルドデシルアミンなどのアミン化合物をあげることができる。これらの中で特に、トリエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミンが好ましい。   The polyester polyol (A) is usually dissolved or dispersed in an aqueous medium containing a basic compound in an amount of 0.3 to 1.2 equivalents, preferably 0.5 to 1.0 equivalents based on the resin acid value. An aqueous resin composition can be adjusted. Examples of the basic compound include inorganic basic compounds such as alkali metal hydroxides and aqueous ammonia; methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, isopropylamine, diisopropylamine, diethylenetriamine, triethylene Examples of amine compounds include tetramine, monoethanolamine, diethanolamine, 2-amino-2-methylpropanol, morpholine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, piperazine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, and dimethyldodecylamine. it can. Of these, triethylamine, dimethylethanolamine, and diethylethanolamine are particularly preferable.

熱硬化性水性塗料組成物
本発明の熱硬化性水性塗料組成物は前記ポリエステルポリオール(A)、水分散性重合体粒子(B)及び架橋剤(C)を含有するものである。
Thermosetting aqueous coating composition The thermosetting aqueous coating composition of the present invention comprises the polyester polyol (A), water-dispersible polymer particles (B) and a crosslinking agent (C).

水分散性重合体粒子(B)
本発明の熱硬化性水性塗料組成物の水分散性重合体粒子(B)としては、特に制限はなく、通常水性塗料組成物に用いられるものを同様に使用することができ、好ましいものとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂(アルキド樹脂を含む)、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の水分散化物が挙げられ、これらはいずれもその分子構造中に水酸基やカルボキシル基等を有していることがより好ましい。
Water dispersible polymer particles (B)
The water-dispersible polymer particles (B) of the thermosetting aqueous coating composition of the present invention are not particularly limited, and those usually used in aqueous coating compositions can be used in the same manner. Examples include water-dispersed products such as acrylic resins, polyester resins (including alkyd resins), epoxy resins, and urethane resins, all of which have a hydroxyl group, a carboxyl group, or the like in the molecular structure. More preferred.

これらのうち、以下に述べる水分散性アクリル重合体粒子(B−1)及び水分散性ウレタン重合体粒子(B−2)が特に好ましく、水性ベースコート塗料用途として最適である。   Among these, the water-dispersible acrylic polymer particles (B-1) and the water-dispersible urethane polymer particles (B-2) described below are particularly preferable, and are optimal for use as an aqueous base coat paint.

水分散性アクリル重合体粒子(B−1)
ビニルモノマーを界面活性剤のような分散安定剤の存在下で、ラジカル重合開始剤を用いて乳化重合せしめることによって得られる水分散性アクリル重合体粒子である。
Water dispersible acrylic polymer particles (B-1)
Water-dispersible acrylic polymer particles obtained by emulsion polymerization of a vinyl monomer using a radical polymerization initiator in the presence of a dispersion stabilizer such as a surfactant.

水分散性アクリル重合体粒子(B−1)は、通常の均一構造又はコア/シェル構造などの多層構造のいずれの構造を有していてもよい。また、粒子内未架橋タイプ又は粒子内架橋タイプのいずれのタイプのものであってもよい。コア/シェル構造においては、例えば、コア部分を粒子内架橋タイプ、シェル部分を粒子内未架橋タイプとするなど、コア部、シェル部いずれについても架橋タイプ又は未架橋タイプとすることができる。   The water-dispersible acrylic polymer particles (B-1) may have any structure of a normal structure or a multilayer structure such as a core / shell structure. Moreover, any type of an intraparticle non-crosslinked type or an intraparticle crosslinked type may be used. In the core / shell structure, for example, the core part and the shell part can be of a crosslinked type or an uncrosslinked type, for example, the core part is an intraparticle crosslinked type and the shell part is an intraparticle uncrosslinked type.

乳化重合せしめるビニルモノマーはカルボキシル基含有ビニルモノマー(M−1)、水酸基含有ビニルモノマー(M−2)及びその他のビニルモノマー(M−3)から選ばれるものが好ましく、更に、例えば、重合性不飽和結合を1分子中に2個以上有する多ビニル化合物(M−4)を少量併用する方法、1分子中にグリシジル基を有するビニルモノマーとカルボキシル基含有ビニルモノマー(M−1)とをそれぞれ少量併用する方法、水酸基含有ビニルモノマー(M−2)と1分子中にイソシアネート基を有するビニルモノマーとをそれぞれ少量併用する方法などにより、粒子内架橋した水分散性アクリル重合体粒子を得ることができる。   The vinyl monomer to be emulsion polymerized is preferably selected from a carboxyl group-containing vinyl monomer (M-1), a hydroxyl group-containing vinyl monomer (M-2), and other vinyl monomers (M-3). A method of using a small amount of a polyvinyl compound (M-4) having two or more saturated bonds in one molecule, and a small amount of each of a vinyl monomer having a glycidyl group and a carboxyl group-containing vinyl monomer (M-1) in one molecule Intraparticle crosslinked water-dispersible acrylic polymer particles can be obtained by the combined use method, the hydroxyl group-containing vinyl monomer (M-2) and the vinyl monomer having an isocyanate group in one molecule in small amounts. .

コア/シェル構造の水分散性アクリル重合体粒子(B−1)は、具体的には、例えば、最初にカルボキシル基含有ビニルモノマー(M−1)を全く又は殆んど含有しないビニルモノマー成分を乳化重合し、その後、カルボキシル基含有ビニルモノマー(M−1)を多量に含んだビニルモノマー成分を加えて乳化重合することによって得ることができる。   Specifically, the water-dispersible acrylic polymer particles (B-1) having a core / shell structure include, for example, a vinyl monomer component containing no or little carboxyl group-containing vinyl monomer (M-1) at first. It can be obtained by emulsion polymerization and then emulsion polymerization by adding a vinyl monomer component containing a large amount of carboxyl group-containing vinyl monomer (M-1).

コア部架橋タイプのコア/シェル構造の水分散性アクリル重合体粒子(B−1)は、具体的には、例えば、最初に少量の多ビニル化合物(M−4)及びカルボキシル基含有ビニルモノマー(M−1)を全く又は殆んど含有しないビニルモノマー成分を乳化重合し、その後、カルボキシル基含有ビニルモノマー(M−1)を多量に含んだビニルモノマー成分を加えて乳化重合することによって得ることができる。   Specifically, the water-dispersible acrylic polymer particles (B-1) having a core / crosslinking core / shell structure are, for example, a small amount of a polyvinyl compound (M-4) and a carboxyl group-containing vinyl monomer ( Obtained by emulsion polymerization of a vinyl monomer component containing no or little M-1), and then emulsion polymerization by adding a vinyl monomer component containing a large amount of carboxyl group-containing vinyl monomer (M-1). Can do.

コア部とシェル部との結合は、例えば、コア部の表面に有せしめた加水分解性官能基又はシラノール基を介して導入される重合性不飽和結合、又はコア部の表面に残存するアリル(メタ)アクリレート由来の重合性不飽和結合に、カルボキシル基含有ビニルモノマー(M−1)を含むビニルモノマー成分を共重合させることにより行なうことができる(シェル部が形成される)。   The bond between the core part and the shell part is, for example, a polymerizable unsaturated bond introduced via a hydrolyzable functional group or silanol group provided on the surface of the core part, or an allyl remaining on the surface of the core part ( The polymerization can be carried out by copolymerizing a polymerizable unsaturated bond derived from (meth) acrylate with a vinyl monomer component containing a carboxyl group-containing vinyl monomer (M-1) (a shell portion is formed).

カルボキシル基含有ビニルモノマー(M−1)は、1分子中に1個以上のカルボキシル基と1個の重合性不飽和結合とを有する化合物が包含され、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸等が挙げられる。さらに、これらの化合物の酸無水物や半エステル化したモノカルボン酸なども本明細書において、該モノマー(M−1)に包含されるものとする。   The carboxyl group-containing vinyl monomer (M-1) includes a compound having one or more carboxyl groups and one polymerizable unsaturated bond in one molecule, such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, Examples include maleic acid and itaconic acid. Furthermore, acid anhydrides and half-esterified monocarboxylic acids of these compounds are included in the monomer (M-1) in the present specification.

水酸基含有ビニルモノマー(M−2)には、1分子中に水酸基と重合性不飽和結合とをそれぞれ1個有する化合物が包含され、この水酸基は架橋剤と反応する官能基として作用することができる。該モノマー(M−2)としては、具体的には、アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数2〜10個の2価アルコールとのモノエステル化物が好適であり、例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレートなどを挙げることができる。   The hydroxyl group-containing vinyl monomer (M-2) includes a compound having one hydroxyl group and one polymerizable unsaturated bond in one molecule, and this hydroxyl group can act as a functional group that reacts with a crosslinking agent. . As the monomer (M-2), specifically, a monoesterified product of acrylic acid or methacrylic acid and a dihydric alcohol having 2 to 10 carbon atoms is suitable, for example, 2-hydroxyethyl acrylate, 2 -Hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl acrylate, hydroxybutyl methacrylate and the like.

その他のビニルモノマー(M−3)としては、上記両モノマー(M−1)、(M−2)以外のモノマーであって、1分子中に1個の重合性不飽和結合を有する化合物が包含され、その具体例を以下の(1)〜(8)に列挙する。   Other vinyl monomers (M-3) include monomers other than the above-mentioned monomers (M-1) and (M-2) and having one polymerizable unsaturated bond in one molecule. Specific examples thereof are listed in the following (1) to (8).

(1)アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数1〜20の1価アルコールとのモノエステル化物:例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート等。   (1) Monoesterified product of acrylic acid or methacrylic acid and monohydric alcohol having 1 to 20 carbon atoms: for example, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, lauryl acrylate, lauryl methacrylate, and the like.

(2)芳香族系ビニルモノマー:例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等。   (2) Aromatic vinyl monomers: For example, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene and the like.

(3)グリシジル基含有ビニルモノマー: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個有する化合物で、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。   (3) Glycidyl group-containing vinyl monomer: a compound having one glycidyl group and one polymerizable unsaturated bond in each molecule, specifically, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and the like.

(4)含窒素アルキル(炭素数1〜20)アクリレート:例えばジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート等。   (4) Nitrogen-containing alkyl (C1-20) acrylate: for example, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate and the like.

(5)重合性不飽和結合含有アミド系化合物:例えば、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミド、ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルプロピルアクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等。   (5) Polymerizable unsaturated bond-containing amide compounds: for example, acrylic acid amide, methacrylic acid amide, dimethylacrylamide, N, N-dimethylpropylacrylamide, N-butoxymethylacrylamide, N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide , Diacetone acrylamide and the like.

(6)ビニル化合物:例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニル等。   (6) Vinyl compound: For example, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl chloride and the like.

(7)重合性不飽和結合含有ニトリル系化合物:例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等。   (7) Polymerizable unsaturated bond-containing nitrile compounds: for example, acrylonitrile, methacrylonitrile and the like.

(8)ジエン系化合物:例えばブタジエン、イソプレン等。   (8) Diene compounds: for example, butadiene, isoprene and the like.

これらのその他のビニルモノマー(M−3)は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。   These other vinyl monomers (M-3) can be used alone or in combination of two or more.

前記多ビニル化合物(M−4)としては、例えば、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、アリルメタクリレート、アリルアクリレート、ジビニルベンゼン、トリメチロールプロパントリアクリレート等が挙げられ、ここでは前記ジエン系化合物は含まれない。   Examples of the polyvinyl compound (M-4) include ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, allyl methacrylate, and allyl acrylate. , Divinylbenzene, trimethylolpropane triacrylate and the like, and the diene compound is not included here.

他方、乳化重合に使用される分散安定剤としては、アニオン系乳化剤、ノニオン系乳化剤、両性イオン乳化剤などがあげられる。具体的にはアニオン系乳化剤としては、例えば、脂肪酸、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルリン酸塩などが挙げられる。ノニオン系乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミドなどが挙げられる。両性イオン乳化剤としては、アルキルベダイン等が挙げられる。   On the other hand, examples of the dispersion stabilizer used in the emulsion polymerization include an anionic emulsifier, a nonionic emulsifier, and an amphoteric ion emulsifier. Specifically, examples of the anionic emulsifier include fatty acids, alkyl sulfate esters, alkylbenzene sulfonates, and alkyl phosphates. Examples of nonionic emulsifiers include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene derivatives, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene alkyl amines, alkyl alkanolamides, and the like. . Examples of the zwitterionic emulsifier include alkylbedine.

これらの乳化剤の濃度は、水分散性アクリル重合体粒子の固形分重量を基準にして、0.01〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%の範囲内が適している。   The concentration of these emulsifiers is suitably within the range of 0.01 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight, based on the solid content weight of the water-dispersible acrylic polymer particles.

また、ラジカル重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニウム、4、4’−アゾビス(4−シアノブタン酸)などを挙げることができ、開始剤の使用量は水分散性アクリル重合体粒子の固形分重量を基準にして、通常、0.01〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%の範囲内が適している。   Examples of the radical polymerization initiator include ammonium persulfate and 4,4′-azobis (4-cyanobutanoic acid). The amount of the initiator used is the solid content weight of the water-dispersible acrylic polymer particles. In general, the range of 0.01 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight is suitable.

乳化重合の際の反応温度は、通常60〜90℃、反応時間は大体5〜10時間とすることができる。   The reaction temperature during emulsion polymerization is usually 60 to 90 ° C., and the reaction time can be about 5 to 10 hours.

得られる水分散性アクリル重合体粒子(B−1)は、得られる塗膜の耐水性や硬化性等の観点から、一般に1〜100mgKOH/g、好ましくは5〜80mgKOH/gの範囲内の水酸基価を有するのが好適である。また、水分散性アクリル重合体粒子(B−1)は、得られる塗膜の耐水性や硬化性等の観点から、一般に、1〜100mgKOH/g、好ましくは5〜80mgKOH/gの範囲内の酸価を有するのが好適である。さらに、水分散性アクリル重合体粒子(B−1)は、一般に10〜1000nm、好ましくは20〜500nmの範囲内の粒子径を有することができる。   The obtained water-dispersible acrylic polymer particles (B-1) are generally hydroxyl groups in the range of 1 to 100 mgKOH / g, preferably 5 to 80 mgKOH / g, from the viewpoint of water resistance and curability of the resulting coating film. It is preferable to have a valence. In addition, the water-dispersible acrylic polymer particles (B-1) are generally in the range of 1 to 100 mgKOH / g, preferably 5 to 80 mgKOH / g, from the viewpoint of water resistance and curability of the resulting coating film. It preferably has an acid value. Furthermore, the water-dispersible acrylic polymer particles (B-1) can generally have a particle size in the range of 10 to 1000 nm, preferably 20 to 500 nm.

水分散性アクリル重合体粒子(B−1)は塩基性化合物で中和することが好ましい。
水分散性アクリル重合体粒子(B−1)のための中和剤としては、アンモニア又は水溶性アミノ化合物、例えば、モノエタノールアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリエタノールアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、メチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、2−アミノ−2−メチルプロパノール、ジエタノールアミン、モルホリン等を好適に使用することができる。
The water-dispersible acrylic polymer particles (B-1) are preferably neutralized with a basic compound.
As a neutralizing agent for the water-dispersible acrylic polymer particles (B-1), ammonia or a water-soluble amino compound such as monoethanolamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, dipropylamine, Isopropylamine, diisopropylamine, triethanolamine, butylamine, dibutylamine, 2-ethylhexylamine, ethylenediamine, propylenediamine, methylethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, 2-amino-2-methylpropanol, diethanolamine, morpholine, etc. Can be preferably used.

水分散性ウレタン重合体粒子(B−2)
水分散性ウレタン重合体粒子(B−2)は、例えば、応力緩和効果等の塗膜物性を向上させる目的で塗料分野で通常良く用いられるものであり、例えば、自動車用途に用いた場合、塗膜の走行中の石はねによる塗膜の耐損傷性(耐チッピング性という)等の向上や付着性の向上などに効果がある。
Water dispersible urethane polymer particles (B-2)
Water-dispersible urethane polymer particles (B-2) are commonly used in the field of paints for the purpose of improving coating film properties such as stress relaxation effects. For example, when used in automobile applications, It is effective in improving the damage resistance (referred to as chipping resistance) of the coating film due to the stone splash while the film is running, and in improving the adhesion.

水分散性ウレタン重合体粒子(B−2)は、活性水素含有化合物、分子内に活性水素及び親水基を有する化合物、及び有機ポリイソシアネート化合物を反応させてなるウレタン重合体を、水中に分散、又は溶解することにより得ることができる。   Water-dispersible urethane polymer particles (B-2) are prepared by dispersing an active hydrogen-containing compound, a compound having active hydrogen and a hydrophilic group in the molecule, and a urethane polymer obtained by reacting an organic polyisocyanate compound in water. Or it can obtain by melt | dissolving.

活性水素含有化合物としては、例えば、高分子ポリオール、低分子ポリオールおよびポリアミンが挙げられる(例えば、特開平3−9951号公報明細書に記載のもの)。   Examples of the active hydrogen-containing compound include high-molecular polyols, low-molecular polyols, and polyamines (for example, those described in JP-A-3-9951).

高分子ポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびポリカーボネートポリオールが好ましい。該高分子ポリオールは通常200〜3000、好ましくは250〜2000の範囲内のOH基当量を有することができる。低分子ポリオールとしては、1,4−ブタンジオール、3−メチルペンタンジオール、ペンタエリスリトールおよびトリメチロールプロパンが好ましい。ポリアミンとしては、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミンおよび4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンが好ましい。   As the polymer polyol, polyether polyol, polyester polyol and polycarbonate polyol are preferable. The polymer polyol may have an OH group equivalent within a range of usually 200 to 3000, preferably 250 to 2000. As the low molecular weight polyol, 1,4-butanediol, 3-methylpentanediol, pentaerythritol and trimethylolpropane are preferable. As the polyamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine, N-hydroxyethylethylenediamine, and 4,4'-diaminodicyclohexylmethane are preferable.

分子内に活性水素及び親水基を有する化合物としては、活性水素とアニオン基またはアニオン形成性基を含有する化合物が好ましく、例えば、ジヒドロキシカルボン酸(α,α−ジメチロールプロピオン酸、α,α−ジメチロール酪酸など)、ジヒドロキシスルホン酸化合物〔3−(2,3−ジヒドロキシプロポキシ)−1−プロパンスルホン酸ナトリウム塩など〕、ジアミノカルボン酸(例えば、ジアミノ安息香酸など)が挙げられ、これらを中和するための塩基性化合物としては、有機塩基(例えば、トリエチルアミン、トリメチルアミンなど)、無機塩基(例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど)が挙げられる。   The compound having an active hydrogen and a hydrophilic group in the molecule is preferably a compound containing an active hydrogen and an anion group or an anion-forming group. For example, dihydroxycarboxylic acid (α, α-dimethylolpropionic acid, α, α- Dimethylolbutyric acid etc.), dihydroxysulfonic acid compounds [3- (2,3-dihydroxypropoxy) -1-propanesulfonic acid sodium salt etc.], diaminocarboxylic acids (eg diaminobenzoic acid etc.) and the like are neutralized Examples of the basic compound for the purpose include organic bases (for example, triethylamine, trimethylamine, etc.) and inorganic bases (for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.).

有機ポリイソシアネート化合物としては、例えば、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)、2,4及び/又は2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)等が挙げられる。   Examples of the organic polyisocyanate compound include isophorone diisocyanate (IPDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), 2,4 and / or 2,6-tolylene diisocyanate ( TDI), 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI) and the like.

前記ウレタン重合体を製造するにあたって、活性水素含有化合物、分子内に活性水素及び親水基を有する化合物、及び有機ポリイソシアネート化合物の反応は、各成分を一度に反応させるワンショット法、又は、例えば、活性水素含有化合物(たとえば高分子ポリオール)の一部、分子内に活性水素及び親水基を有する化合物、及び有機ポリイソシアネート化合物を反応させてイソシアネート末端のプレポリマーを生成した後、活性水素含有化合物の残部を反応させる多段法のいずれの方法によっても行なうことができる。   In producing the urethane polymer, the reaction of an active hydrogen-containing compound, a compound having active hydrogen and a hydrophilic group in the molecule, and an organic polyisocyanate compound is a one-shot method in which each component is reacted at one time, or, for example, After reacting part of an active hydrogen-containing compound (for example, a polymer polyol), a compound having an active hydrogen and a hydrophilic group in the molecule, and an organic polyisocyanate compound to produce an isocyanate-terminated prepolymer, It can be carried out by any of multistage methods in which the remainder is reacted.

上記の反応は、通常40〜140℃、好ましくは60〜120℃で行うことができる。反応はイソシアネートに不活性な有機溶媒(アセトン、トルエン、ジメチルホルムアミド等)中で行なってもよく、該有機溶媒は反応の途中又は反応後のいずれにおいて添加してもよい。   Said reaction can be normally performed at 40-140 degreeC, Preferably it is 60-120 degreeC. The reaction may be carried out in an organic solvent inert to isocyanate (acetone, toluene, dimethylformamide, etc.), and the organic solvent may be added either during or after the reaction.

水分散性ウレタン重合体粒子(B−2)は、上記の如くして得られる親水基を有するウレタン重合体を、塩基性化合物で中和してアニオン基を形成させた後、水中に分散又は溶解することにより得ることができる。   Water-dispersible urethane polymer particles (B-2) are obtained by neutralizing a urethane polymer having a hydrophilic group obtained as described above with a basic compound to form an anionic group, and then dispersing or dispersing in water. It can be obtained by dissolving.

また、ウレタン重合体を水中に分散又は溶解する際に、必要に応じて、アニオン性及び/又はノニオン性の界面活性剤を併用することもできる。   In addition, when the urethane polymer is dispersed or dissolved in water, an anionic and / or nonionic surfactant can be used in combination as necessary.

架橋剤(C)
本発明の熱硬化性水性塗料組成物の架橋剤(C)は、特に制限されるものではなく、例えば、以下に述べるブロック化ポリイソシアネート硬化剤(c)、水分散性ブロック化ポリイソシアネート硬化剤(c)、メラミン樹脂(c)等を好適に用いることができる。
Cross-linking agent (C)
The crosslinking agent (C) of the thermosetting aqueous coating composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a blocked polyisocyanate curing agent (c 1 ) and a water-dispersible blocked polyisocyanate curing described below. An agent (c 2 ), a melamine resin (c 3 ) and the like can be suitably used.

ブロック化ポリイソシアネート硬化剤(c)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剤でブロックしたものである。 The blocked polyisocyanate curing agent (c 1 ) is obtained by blocking an isocyanate group of a polyisocyanate compound having two or more free isocyanate groups in one molecule with a blocking agent.

上記のポリイソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレ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、ダイマー酸ジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート類;これらの脂肪族ポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;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)、メチルシクロヘキサン−2,4−(又は−2,6−)ジイソシアネート、1,3−(若しくは1,4−)ジ(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,2−シクロヘキサンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネート類;これらの脂環族ジイソシアネ−トのビュ−レットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,4−ナフタレンジイソシアネート、4,4’−トルイジンジイソシアネ−ト、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、(m−又はp−)フェニレンジイソシアネート、4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、ビス(4−イソシアナトフェニル)スルホン、イソプロピリデンビス(4−フェニルイソシアネート)などの芳香族ジイソシアネート化合物;及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;水添MDI、及び水添MDIの誘導体;トリフェニルメタン−4,4’,4’’−トリイソシアネート、1,3,5−トリイソシアナトベンゼン、2,4,6−トリイソシアナトトルエン、4,4’−ジメチルジフェニルメタン−2,2’,5,5’−テトライソシアネートなどの1分子中に3個以上のイソシアネ−ト基を有するポリイソシアネート類;これらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブチレングリコール、ジメチロールプロピオン酸、ポリアルキレングリコール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールなどのポリオールの水酸基にイソシアネート基が過剰量となる比率でポリイソシアネート化合物を反応させてなるウレタン化付加物;これらのウレタン化付加物のビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物等を挙げることができる。   Examples of the polyisocyanate compound include aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, and lysine diisocyanate; burette type adducts of these aliphatic polyisocyanates, isocyanurate ring addition Isophorone diisocyanate, 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), methylcyclohexane-2,4- (or-2,6-) diisocyanate, 1,3- (or 1,4-) di (isocyanatomethyl) Cycloaliphatic diisocyanates such as cyclohexane, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,2-cyclohexane diisocyanate; Bullet type adduct of alicyclic diisocyanate, isocyanurate ring adduct; xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,5-naphthalene Diisocyanate, 1,4-naphthalene diisocyanate, 4,4′-toluidine diisocyanate, 4,4′-diphenyl ether diisocyanate, (m- or p-) phenylene diisocyanate, 4,4′-biphenylene diisocyanate, 3,3 Aromatic diisocyanate compounds such as' -dimethyl-4,4'-biphenylene diisocyanate, bis (4-isocyanatophenyl) sulfone, isopropylidenebis (4-phenylisocyanate); and these Burelet type adduct of isocyanate, isocyanurate cycloadduct; hydrogenated MDI, and derivatives of hydrogenated MDI; triphenylmethane-4,4 ′, 4 ″ -triisocyanate, 1,3,5-triisocyanate It has three or more isocyanate groups in one molecule such as natobenzene, 2,4,6-triisocyanatotoluene, 4,4′-dimethyldiphenylmethane-2,2 ′, 5,5′-tetraisocyanate. Polyisocyanates; burette type adducts and isocyanurate cycloadducts of these polyisocyanates; ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butylene glycol, dimethylolpropionic acid, polyalkylene glycol, trimethylolpropane, hexanetriol, etc. Isocyanate to the hydroxyl group of Examples thereof include urethanated adducts obtained by reacting polyisocyanate compounds in an excess amount of nate groups; burette type adducts, isocyanurate ring adducts, and the like of these urethanized adducts.

また、ブロック剤は、これらのポリイソシアネート化合物中の遊離のイソシアネート基を封鎖するものであり、例えば、100℃以上、好ましくは130℃以上に加熱すると、ブロック剤が解離して遊離のイソシアネート基が再生し、水酸基と容易に反応することができるようになる。かかるブロック剤として、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、ニトロフェノール、エチルフェノール、ヒドロキシジフェニル、ブチルフェノール、イソプロピルフェノール、ノニルフェノール、オクチルフェノール、ヒドロキシ安息香酸メチルなどのフェノール系;ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム、β−プロピオラクタムなどのラクタム系;メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、アミルアルコール、ラウリルアルコールなどの脂肪族アルコール系;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メトキシメタノールなどのエーテル系;ベンジルアルコール;グリコール酸;グリコール酸メチル、グリコール酸エチル、グリコール酸ブチルなどのグリコール酸エステル系;乳酸、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどの乳酸エステル系;メチロール尿素、メチロールメラミン、ジアセトンアルコール、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレートなどのアルコール系;ホルムアミドオキシム、アセトアミドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、ジアセチルモノオキシム、ベンゾフェノンオキシム、シクロヘキサンオキシムなどのオキシム系;
マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジイソプロピル、マロン酸ジn−ブチル、メチルマロン酸ジエチル、マロン酸ベンジルメチル、マロン酸ジフェニルなどのマロン酸ジアルキルエステル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸イソプロピル、アセト酢酸n−プロピル、アセト酢酸ベンジル、アセト酢酸フェニルなどのアセト酢酸エステル、アセチルアセトンなどの活性メチレン系;ブチルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、2−メルカプトベンゾチアゾール、チオフェノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノールなどのメルカプタン系;アセトアニリド、アセトアニシジド、アセトトルイド、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸アミド、ステアリン酸アミド、ベンズアミドなどの酸アミド系;コハク酸イミド、フタル酸イミド、マレイン酸イミドなどのイミド系;ジフェニルアミン、フェニルナフチルアミン、キシリジン、N−フェニルキシリジン、カルバゾール、アニリン、ナフチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、ブチルフェニルアミンなどのアミン系;イミダゾール、2−エチルイミダゾールなどのイミダゾール系;3,5−ジメチルピラゾールなどのピラゾール系;尿素、チオ尿素、エチレン尿素、エチレンチオ尿素、ジフェニル尿素などの尿素系;N−フェニルカルバミン酸フェニルなどのカルバミン酸エステル系;エチレンイミン、プロピレンイミンなどのイミン系;重亜硫酸ソーダ、重亜硫酸カリなどの亜硫酸塩系などのブロック剤を挙げることができる。
Further, the blocking agent blocks free isocyanate groups in these polyisocyanate compounds. For example, when heated to 100 ° C. or higher, preferably 130 ° C. or higher, the blocking agent dissociates to form free isocyanate groups. It can be regenerated and easily reacted with hydroxyl groups. Examples of such blocking agents include phenols such as phenol, cresol, xylenol, nitrophenol, ethylphenol, hydroxydiphenyl, butylphenol, isopropylphenol, nonylphenol, octylphenol, and hydroxybenzoic acid methyl; ε-caprolactam, δ-valerolactam, γ -Lactams such as butyrolactam and β-propiolactam; aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, propyl alcohol, butyl alcohol, amyl alcohol, lauryl alcohol; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether , Diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, Ethers such as propylene glycol monomethyl ether and methoxymethanol; benzyl alcohol; glycolic acid; glycolic acid esters such as methyl glycolate, ethyl glycolate and butyl glycolate; lactic acid esters such as lactic acid, methyl lactate, ethyl lactate and butyl lactate Alcohol system such as methylol urea, methylol melamine, diacetone alcohol, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate; formamide oxime, acetamide oxime, acetoxime, methyl ethyl ketoxime, diacetyl monooxime, benzophenone oxime, cyclohexane oxime, etc. Oxime system;
Malonic acid dialkyl esters such as dimethyl malonate, diethyl malonate, diisopropyl malonate, di-n-butyl malonate, diethyl methylmalonate, benzylmethyl malonate, diphenyl malonate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, isopropyl acetoacetate Active methylenes such as acetoacetate such as n-propyl acetoacetate, benzyl acetoacetate and phenylacetoacetate, phenylacetoacetate, and acetylacetone; Mercaptans such as phenol, methylthiophenol, ethylthiophenol; acetanilide, acetanisidide, acetolide, acrylamide, methacrylamide, acetic acid amide Acid amides such as stearamide, benzamide; imides such as succinimide, phthalimide, maleic imide; diphenylamine, phenylnaphthylamine, xylidine, N-phenylxylidine, carbazole, aniline, naphthylamine, butylamine, dibutylamine Amines such as butylphenylamine; imidazoles such as imidazole and 2-ethylimidazole; pyrazoles such as 3,5-dimethylpyrazole; ureas such as urea, thiourea, ethyleneurea, ethylenethiourea and diphenylurea; N -Blocking agents such as carbamate esters such as phenyl phenyl carbamate; imines such as ethylene imine and propylene imine; and sulfites such as sodium bisulfite and potassium bisulfite. That.

塗料の低有機溶剤量化(低VOC化)のためには架橋剤(C)からも有機溶剤量を減らした方がよく、そのためには、塗膜性能を低下させない範囲で、ブロック化ポリイソシアネート硬化剤(c)に水分散性を付与したブロック化ポリイソシアネート硬化剤(c)を用いることができる。 In order to reduce the amount of organic solvent in paints (lower VOC), it is better to reduce the amount of organic solvent from the cross-linking agent (C). A blocked polyisocyanate curing agent (c 2 ) obtained by imparting water dispersibility to the agent (c 1 ) can be used.

水分散性を付与したブロック化ポリイソシアネート硬化剤(c)には、例えば、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剤及びヒドロキシモノカルボン酸類でブロックし、ヒドロキシモノカルボン酸類により導入されたカルボキシル基を中和することによる水分散性を付与したブロック化ポリイソシアネート化合物が包含される。 In the blocked polyisocyanate curing agent (c 2 ) imparted with water dispersibility, for example, the isocyanate group of the polyisocyanate compound is blocked with a blocking agent and hydroxy monocarboxylic acids, and the carboxyl group introduced by the hydroxy monocarboxylic acids is added. Blocked polyisocyanate compounds imparted with water dispersibility by neutralization are included.

上記ポリイソシアネート化合物としては、ブロック化ポリイソシアネート硬化剤(c)において例示したものと同様のポリイソシアネート化合物を用いることができるが、なかでも特に、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)の誘導体、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)の誘導体、水添MDI及び水添MDIの誘導体が好適である。 As the polyisocyanate compound, polyisocyanate compounds similar to those exemplified in the blocked polyisocyanate curing agent (c 1 ) can be used, and in particular, hexamethylene diisocyanate (HMDI), hexamethylene diisocyanate (HMDI). ) Derivatives, isophorone diisocyanate (IPDI), isophorone diisocyanate (IPDI) derivatives, hydrogenated MDI and hydrogenated MDI derivatives.

水分散性ブロック化ポリイソシアネート硬化剤(c)は、例えば、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剤でブロックするとともに、ヒドロキシモノカルボン酸類と反応させることにより製造することができる。その際、ポリイソシアネート化合物の少なくとも1個のイソシアネート基がヒドロキシモノカルボン酸類のヒドロキシル基に付加するように反応させる。 The water-dispersible blocked polyisocyanate curing agent (c 2 ) can be produced, for example, by blocking an isocyanate group of a polyisocyanate compound with a blocking agent and reacting with a hydroxymonocarboxylic acid. In this case, the polyisocyanate compound is reacted so that at least one isocyanate group is added to the hydroxyl group of the hydroxymonocarboxylic acid.

ブロック剤としては、ブロック化ポリイソシアネート硬化剤(c)において例示したブロック剤と同様のものを用いることができる。また、ヒドロキシモノカルボン酸類としては、例えば、2−ヒドロキシ酢酸、3−ヒドロキシプロパン酸、12−ヒドロキシ−9−オクタデカン酸(リシノレイン酸)、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロパン酸(ヒドロキシピバリン酸)、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA)等を挙げることができ、この中で、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロパン酸(ヒドロキシピバリン酸)が好ましい。反応はイソシアネート基に対して反応性でない溶媒中、例えば、アセトン、メチルエチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエステル類;N−メチルピロリドン(NMP)のような溶媒中で行なうことができる。 As the blocking agent, the same blocking agent as exemplified in the blocked polyisocyanate curing agent (c 1 ) can be used. Examples of hydroxy monocarboxylic acids include 2-hydroxyacetic acid, 3-hydroxypropanoic acid, 12-hydroxy-9-octadecanoic acid (ricinoleic acid), 3-hydroxy-2,2-dimethylpropanoic acid (hydroxypivalic acid). ), 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA) and the like, among which 3-hydroxy-2,2-dimethylpropanoic acid (hydroxypivalic acid) is preferable. The reaction can be carried out in a solvent that is not reactive with an isocyanate group, for example, a ketone such as acetone or methyl ethyl ketone, an ester such as ethyl acetate, or a solvent such as N-methylpyrrolidone (NMP).

メラミン樹脂(c)としては、具体的には、ジ−、トリー、テトラ−、ペンタ−、ヘキサ−メチロールメラミン及びそれらのアルキルエーテル化物(アルキルとしては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、2−エチルヘキシルアルコール等が挙げられる)及びそれらの縮合物などを挙げることができ、市販品として、例えば、日本サイテックインダストリーズ社製のサイメル254などのサイメルシリーズ;三井化学社製のユーバン20SBなどのユーバンシリーズなどを使用することができる。
また、メラミン樹脂(c)を硬化剤として使用する場合は、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸などのスルホン酸、およびこれらのアミンとの塩を触媒として使用することができる。
Specific examples of the melamine resin (c 3 ) include di-, tree, tetra-, penta-, hexa-methylol melamine and alkyl etherified products thereof (for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, Butyl, isobutyl, 2-ethylhexyl alcohol, etc.) and their condensates, etc., and as commercial products, for example, Cymel series such as Cymel 254 manufactured by Nippon Cytec Industries, Inc .; manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. Uban series such as Uban 20SB can be used.
When melamine resin (c 3 ) is used as a curing agent, sulfonic acids such as paratoluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, dinonylnaphthalenesulfonic acid, and salts with these amines should be used as catalysts. Can do.

本発明の熱硬化性水性塗料組成物は、例えば、中和塩基を含む水性媒体に(A)成分のポリエステルポリオールを溶解または分散して水性ワニスを製造し、これに(C)成分の架橋剤、さらに(B)成分の水分散性重合体粒子を加えて分散することによって調整することができる。その際、中和塩基は通常、熱硬化性水性塗料組成物のpHが7〜9となる範囲内で使用することができる。   The thermosetting aqueous coating composition of the present invention is prepared by, for example, dissolving or dispersing the polyester polyol as the component (A) in an aqueous medium containing a neutralizing base to produce an aqueous varnish, and then adding a crosslinking agent as the component (C). Furthermore, it can adjust by adding and disperse | distributing the water-dispersible polymer particle of (B) component. In that case, the neutralization base can be normally used within the range in which the pH of the thermosetting aqueous coating composition is 7-9.

本発明の熱硬化性水性塗料組成物中のポリエステルポリオール(A)、水分散性重合体粒子(B)及び架橋剤(C)の配合量は、厳密に制限されるものではなく、該塗料組成物の用途等に応じて広い範囲で変えることができるが、一般には、熱硬化性水性塗料組成物中の樹脂固形分100重量部を基準として、不揮発分として、ポリエステルポリオール(A)は5〜50重量%、好ましくは10〜40重量%の範囲内、水分散性重合体粒子(B)は20〜80重量%、好ましくは25〜70重量%の範囲内、そして架橋剤(C)は15〜65重量%、好ましくは20〜50重量%の範囲内とすることができる。   The blending amounts of the polyester polyol (A), the water-dispersible polymer particles (B) and the crosslinking agent (C) in the thermosetting aqueous coating composition of the present invention are not strictly limited, and the coating composition In general, the polyester polyol (A) is 5 to 5 in terms of non-volatile content based on 100 parts by weight of the resin solid content in the thermosetting aqueous coating composition. 50 wt%, preferably in the range of 10-40 wt%, water dispersible polymer particles (B) in the range of 20-80 wt%, preferably in the range of 25-70 wt%, and the crosslinker (C) in the range of 15 It can be in the range of -65% by weight, preferably 20-50% by weight.

本発明の熱硬化性水性塗料組成物には、前記した(A)〜(C)成分の他に、必要に応じてさらに、その他の樹脂も含有させることができる。このような樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン変性ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができ、なかでも、以下に述べるアクリル樹脂、ポリエステル樹脂が好適である。   In addition to the above-described components (A) to (C), the thermosetting aqueous coating composition of the present invention can further contain other resins as necessary. Examples of such a resin include an acrylic resin, a polyester resin, a urethane-modified polyester resin, and an epoxy resin. Among them, the acrylic resin and the polyester resin described below are preferable.

アクリル樹脂
ラジカル重合性モノマーを溶液重合により常法に従い共重合することによって合成されるものを好適に用いることができる。溶液重合に使用し得る有機溶剤としては、例えば、プロピレングリコール系、ジプロピレングリコール系等の親水性有機溶剤が好ましい。また、水分散性の観点から、該アクリル樹脂はカルボキシル基等の酸基を有しているものが好ましい。
What is synthesize | combined by copolymerizing an acrylic resin radically polymerizable monomer according to a conventional method by solution polymerization can be used suitably. As an organic solvent that can be used for solution polymerization, for example, a hydrophilic organic solvent such as a propylene glycol type or a dipropylene glycol type is preferable. From the viewpoint of water dispersibility, the acrylic resin preferably has an acid group such as a carboxyl group.

ラジカル重合性モノマーとしては、従来から既知のものを使用することができ、例えば、水酸基含有ラジカル重合性モノマー、カルボキシル基含有ラジカル重合性モノマー及びその他のラジカル重合性モノマーを使用することができる。
水酸基含有ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(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、ε−カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン変性ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピル(メタ)アクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどをあげることができる。
As the radical polymerizable monomer, conventionally known monomers can be used, and for example, a hydroxyl group-containing radical polymerizable monomer, a carboxyl group-containing radical polymerizable monomer, and other radical polymerizable monomers can be used.
Examples of the hydroxyl group-containing radical polymerizable monomer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, and ε-caprolactone-modified tetrahydrofur. Furyl (meth) acrylate, ε-caprolactone-modified hydroxyethyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy- Examples thereof include 3-butoxypropyl (meth) acrylate and monohydroxyethyl (meth) acrylate phthalate.

カルボキシル基含有ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸などを挙げることができる。   Examples of the carboxyl group-containing radical polymerizable monomer include acrylic acid and methacrylic acid.

その他のラジカル重合性モノマーとしては、例えば、スチレン、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、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、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキセニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、アロニックスM110(東亞合成)、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシ(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリン、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−ビニル−2−ピロリドン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシランなどを挙げることができる。   Examples of other radical polymerizable monomers include styrene, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, and cyclohexyl (meth) acrylate. , Cyclohexenyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, benzyl (meth) ) Acrylate, Aronix M110 (Toagosei), N-methylol (meth) acrylamide, N-butoxy (meth) acrylamide, acryloylmorpholine, Methylaminoethyl (meth) acrylate, N- vinyl-2-pyrrolidone, .gamma. acrylate etc. b propyl trimethoxysilane can be exemplified.

なお、上記において、「(メタ)アクリレート」は「アクリレート又はメタアクリレート」を意味する。   In the above, “(meth) acrylate” means “acrylate or methacrylate”.

アクリル樹脂は一般に1,000〜200,000、好ましくは2,000〜100,000の範囲内の重量平均分子量を有するのが好ましい。また、アクリル樹脂は一般に10〜250mgKOH/g、好ましくは30〜150mgKOH/gの範囲内の水酸基価及び一般に10〜100mgKOH/g、好ましくは20〜60mgKOH/gの範囲内の酸価を有することができる。   The acrylic resin generally has a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 200,000, preferably 2,000 to 100,000. The acrylic resin generally has a hydroxyl value in the range of 10 to 250 mg KOH / g, preferably in the range of 30 to 150 mg KOH / g and generally an acid value in the range of 10 to 100 mg KOH / g, preferably 20 to 60 mg KOH / g. it can.

ポリエステル樹脂
本発明のポリエステルポリオール(A)以外のモノエポキシド化合物を構成成分としない、通常、多塩基酸と多価アルコ−ルとをエステル化反応させることによって既知の方法で合成することができるポリエステル樹脂である。
Polyester resin A polyester that can be synthesized by a known method by esterifying a polybasic acid and a polyhydric alcohol, which does not contain a monoepoxide compound other than the polyester polyol (A) of the present invention. Resin.

多塩基酸は1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する化合物であり、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘット酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、トリメリット酸およびこれらの無水物などをあげることができ、また、多価アルコ−ルは1分子中に2個以上の水酸基を有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどをあげることができる。   A polybasic acid is a compound having two or more carboxyl groups in one molecule. For example, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid Examples thereof include acid, hetic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, trimellitic acid, and anhydrides thereof, and polyhydric alcohol is a compound having two or more hydroxyl groups in one molecule. Examples thereof include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, triethylene glycol, glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, and pentaerythritol.

また、ポリエステル樹脂として、あまに油脂肪酸、やし油脂肪酸、サフラワ−油脂肪酸、大豆油脂肪酸、ゴマ油脂肪酸、エノ油脂肪酸、麻油脂肪酸、ト−ル油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸などの(半)乾性油脂肪酸などで変性した脂肪酸変性ポリエステル樹脂も使用することができる。これらの脂肪酸による変性量は一般に、油長で30重量%以下であることが好ましい。また、安息香酸などの一塩基酸を一部反応させたものであってもよい。また、例えば、ポリエステル樹脂に酸基を導入するために、前記多塩基酸と多価アルコールのエステル化反応後、さらに、トリメリット酸、無水トリメリット酸などの多塩基酸及びそれらの無水物を反応させることもできる。   In addition, as the polyester resin, sesame oil fatty acid, coconut oil fatty acid, safflower oil fatty acid, soybean oil fatty acid, sesame oil fatty acid, eno oil fatty acid, hemp oil fatty acid, toll oil fatty acid, dehydrated castor oil fatty acid, etc. (half) A fatty acid-modified polyester resin modified with a dry oil fatty acid or the like can also be used. In general, the amount of modification with these fatty acids is preferably 30% by weight or less in terms of oil length. Further, a product obtained by partially reacting a monobasic acid such as benzoic acid may be used. Further, for example, in order to introduce an acid group into a polyester resin, after the esterification reaction of the polybasic acid and the polyhydric alcohol, a polybasic acid such as trimellitic acid or trimellitic anhydride and an anhydride thereof are further added. It can also be reacted.

ポリエステル樹脂は一般に1,000〜200,000、好ましくは2,000〜50,000の範囲内の重量平均分子量を有することが好ましい。また、ポリエステル樹脂は一般に10〜250mgKOH/g、好ましくは30〜150mgKOH/gの範囲内の水酸基価及び一般に10〜100mgKOH/g、好ましくは20〜60mgKOH/gの範囲内の酸価を有することができる。   The polyester resin generally has a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 200,000, preferably 2,000 to 50,000. Also, the polyester resin generally has a hydroxyl value in the range of 10 to 250 mg KOH / g, preferably 30 to 150 mg KOH / g and generally an acid value in the range of 10 to 100 mg KOH / g, preferably 20 to 60 mg KOH / g. it can.

本発明の熱硬化性水性塗料組成物には、その他必要に応じて、顔料、硬化触媒、紫外線吸収剤、光安定剤、表面調整剤、劣化防止剤、流れ防止剤、沈降防止剤等の通常の塗料用添加剤を含有させることができる。   The thermosetting aqueous coating composition of the present invention usually contains pigments, curing catalysts, ultraviolet absorbers, light stabilizers, surface conditioners, deterioration inhibitors, anti-settling agents, anti-settling agents, etc., as necessary. The paint additive can be contained.

顔料としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラック、カドミウムレッド、モリブデンレッド、クロムエロー、酸化クロム、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリン顔料、スレン系顔料、ペリレン顔料などの着色顔料;タルク、クレー、カオリン、バリタ、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナホワイトなどの体質顔料;アルミニウム粉末、雲母粉末、酸化チタンで被覆した雲母粉末などの光輝性顔料などをあげることができる。   Examples of the pigment include titanium oxide, zinc white, carbon black, cadmium red, molybdenum red, chromium yellow, chromium oxide, Prussian blue, cobalt blue, azo pigment, phthalocyanine pigment, quinacridone pigment, isoindoline pigment, selenium pigment, and perylene. Colored pigments such as pigments; extender pigments such as talc, clay, kaolin, barita, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silica, and alumina white; bright pigments such as mica powder coated with aluminum powder, mica powder, and titanium oxide Etc.

本発明の熱硬化性水性塗料組成物をメタリック仕様の水性ベースコート塗料として使用する場合には、光輝性顔料及び必要に応じて着色顔料を添加することができる。また、中塗り塗料として使用する場合には、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、クレー等の体質顔料を着色顔料と併用することができる。顔料は前記した樹脂の一部を使用して顔料ペーストをつくり、これを残りの水性ワニスに他の成分と共に添加することができる。顔料ペーストの作製にあたっては必要に応じて適宜、消泡剤、分散剤、表面調整剤などの慣用の添加剤を使用することができる。   When the thermosetting aqueous coating composition of the present invention is used as an aqueous base coat coating for metallic specifications, a bright pigment and, if necessary, a coloring pigment can be added. When used as an intermediate coating, extender pigments such as barium sulfate, calcium carbonate, and clay can be used in combination with the color pigment. The pigment can be made from a portion of the resin described above to make a pigment paste, which can be added to the remaining aqueous varnish along with other ingredients. In preparing the pigment paste, conventional additives such as an antifoaming agent, a dispersing agent, and a surface conditioner can be appropriately used as necessary.

顔料の配合量は、樹脂成分の固形分合計重量100重量部あたり、一般に1〜250重量部、特に3〜150重量部の範囲内が適している。   The blending amount of the pigment is generally 1 to 250 parts by weight, particularly 3 to 150 parts by weight per 100 parts by weight of the total solid content of the resin component.

また、硬化触媒を配合することもでき、該硬化触媒としては、例えば、有機金属系、酸系及び塩基系の化合物をあげることができる。
有機金属系の化合物としては、例えば、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、酢酸リチウム、アセチルアセトン鉄(III)、2−エチルヘキソン酸亜鉛、酢酸銅、三塩化バナジウム、オクチル酸錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクトエート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジマレート、テトラブチル錫、ジブチル錫オキシド、テトラ−n−ブチル−1,3−ジアセチルオキシジスタノキサン、テトラ−n−プロピル−1,3−ジアセチルオキシジスタノキサン、テトラ−n−ブチル−1,3−ジラウリルオキシジスタノキサン等の金属触媒を挙げることができ、特に、オクチル酸錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジスタノキサン類等の有機錫系化合物が好ましく、更に、低温焼き付けが要求される場合には、ジブチル錫ジアセテートが好適に用いられる。
Moreover, a curing catalyst can also be blended, and examples of the curing catalyst include organic metal-based, acid-based and base-based compounds.
Examples of organometallic compounds include tetraisopropyl titanate, tetrabutyl titanate, lithium acetate, acetylacetone iron (III), zinc 2-ethylhexanoate, copper acetate, vanadium trichloride, tin octylate, dibutyltin diacetate, dibutyl Tin dioctoate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dimaleate, tetrabutyltin, dibutyltin oxide, tetra-n-butyl-1,3-diacetyloxydistanoxane, tetra-n-propyl-1,3-diacetyloxydistanoxane, Examples thereof include metal catalysts such as tetra-n-butyl-1,3-dilauryloxydistanoxane, and in particular, organotin compounds such as tin octylate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, and distanoxanes. Preferably, further, low temperature firing If the put is required, dibutyltin diacetate is preferably used.

酸系の化合物としては、例えば、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、ブチルリン酸、オクチルリン酸などをあげることができ、これらの酸のアミン中和物なども好適に用いられる。   Examples of the acid compounds include p-toluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, dinonylnaphthalenesulfonic acid, dinonylnaphthalenedisulfonic acid, butylphosphoric acid, octylphosphoric acid, and the like. Japanese products are also preferably used.

塩基系の化合物としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、N−テトラメチルヘキサン−1,6−ジアミン、N−ペンタメチルジエチレントリアミン、2−メチル−1,4−ジアザビシクロ〔2,2,2〕オクタン等の化合物をあげることができる。   Examples of the base compound include trimethylamine, triethylamine, dimethylcyclohexylamine, N-tetramethylhexane-1,6-diamine, N-pentamethyldiethylenetriamine, 2-methyl-1,4-diazabicyclo [2,2,2]. ] Compounds such as octane can be mentioned.

硬化触媒として上記したこれらの化合物は、単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。硬化触媒の使用量はその種類により異なるが、樹脂成分合計固形分重量100重量部に対し、通常、0.05〜5重量部程度が好適である。   These compounds described above as the curing catalyst can be used alone or in combination of two or more. The amount of the curing catalyst to be used varies depending on the kind thereof, but usually about 0.05 to 5 parts by weight is suitable for 100 parts by weight of the total solid content of the resin component.

紫外線吸収剤としては、それ自体既知のものを使用することができ、例えば、ベンゾトリアゾール系吸収剤、トリアジン系吸収剤、サリチル酸誘導体系吸収剤、ベンゾフェノン系吸収剤等をあげることができる。   As the ultraviolet absorber, those known per se can be used, and examples thereof include a benzotriazole-based absorbent, a triazine-based absorbent, a salicylic acid derivative-based absorbent, and a benzophenone-based absorbent.

紫外線吸収剤を含有させる場合、塗料組成物中の含有量としては、樹脂固形分総合計量100重量部に対して、通常0.1〜10重量部、特に0.2〜5重量部、さらに特に0.3〜2重量部の範囲内が耐侯性、耐黄変性等の面から好ましい。   When the ultraviolet absorber is contained, the content in the coating composition is usually 0.1 to 10 parts by weight, particularly 0.2 to 5 parts by weight, more particularly 100 parts by weight of the total amount of resin solids. The range of 0.3 to 2 parts by weight is preferable from the viewpoints of weather resistance, yellowing resistance and the like.

光安定剤としては、それ自体既知のものを使用することができ、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤をあげることができる。   As the light stabilizer, those known per se can be used, and examples thereof include hindered amine light stabilizers.

光安定剤を含有させる場合、塗料組成物中の含有量としては、樹脂固形分総合計量100重量部に対して、通常0.1〜10重量部、特に0.2〜5重量部、さらに特に0.3〜2重量部の範囲内が耐侯性、耐黄変性の面から好ましい。   When the light stabilizer is contained, the content in the coating composition is usually 0.1 to 10 parts by weight, particularly 0.2 to 5 parts by weight, more particularly 100 parts by weight of the total resin solid content. The range of 0.3 to 2 parts by weight is preferable in terms of weather resistance and yellowing resistance.

塗膜形成方法
本発明の熱硬化性水性塗料組成物を適用し得る被塗物としては、特に限定されないが、例えば、自動車、二輪車、コンテナ等の各種車両の車体が好ましい。また、これら車体を形成する冷延鋼板、亜鉛メッキ鋼板、亜鉛合金メッキ鋼板、ステンレス鋼板、錫メッキ鋼板等の鋼板;アルミニウム板、アルミニウム合金板等の金属基材;各種プラスチック素材等であってもよい。
Coating Film Forming Method The coating object to which the thermosetting aqueous coating composition of the present invention can be applied is not particularly limited, but for example, car bodies of various vehicles such as automobiles, motorcycles and containers are preferable. In addition, cold rolled steel sheets, galvanized steel sheets, zinc alloy plated steel sheets, stainless steel sheets, tin plated steel sheets, etc. forming metal bodies; metal substrates such as aluminum plates and aluminum alloy plates; various plastic materials, etc. Good.

また、被塗物としては、上記車体や金属基材の金属表面に、リン酸塩処理、クロメート処理、複合酸化物処理等の表面処理が施されたものであってもよい。更に、被塗物は、上記車体、金属基材等に、各種電着塗料等の下塗り塗膜及び/又は中塗り塗膜が形成されたものであってもよい。   Moreover, as a to-be-coated object, surface treatments, such as a phosphate process, a chromate process, a complex oxide process, may be given to the metal surface of the said vehicle body or a metal base material. Further, the object to be coated may be one in which an undercoat film and / or an intermediate coat film such as various electrodeposition paints are formed on the vehicle body, metal base material, and the like.

本発明の熱硬化性水性塗料組成物の塗装方法は、特に限定されるものではなく、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、カーテンコート塗装などが挙げられ、これらの塗装方法でウエット塗膜を形成することができる。これらの塗装方法は、必要に応じて、静電印加されていてもよい。この中でも特にエアスプレー塗装方法、静電塗装方法等が好ましい。塗料組成物の塗布量は、通常、硬化膜厚として、10〜70μm程度となる量が好ましい。   The coating method of the thermosetting aqueous coating composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include air spray coating, airless spray coating, rotary atomization coating, curtain coat coating, and the like. A wet coating film can be formed. These coating methods may be electrostatically applied as necessary. Among these, an air spray coating method, an electrostatic coating method, and the like are particularly preferable. The coating amount of the coating composition is usually preferably an amount of about 10 to 70 μm as the cured film thickness.

また、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装及び回転霧化塗装する場合には、塗料組成物の粘度を、該塗装に適した粘度範囲、通常、フォードカップ#No.4粘度計において、20℃で15〜60秒程度の粘度範囲となるように、適宜、有機溶剤及び/又は水を用いて調整しておくことが好ましい。   In the case of air spray coating, airless spray coating, and rotary atomization coating, the viscosity of the coating composition is adjusted to a viscosity range suitable for the coating, usually Ford Cup #No. In a 4-viscosity meter, it is preferable to adjust appropriately using an organic solvent and / or water so that the viscosity is within a range of about 15 to 60 seconds at 20 ° C.

ウエット塗膜の硬化は、被塗物に熱硬化性水性塗料組成物を塗装した後、加熱することにより行われる。加熱は、公知の加熱手段により行うことができる。例えば、熱風炉、電気炉、赤外線誘導加熱炉等の乾燥炉を使用することができる。加熱温度は、通常80〜180℃、好ましくは100〜160℃の範囲内が適している。加熱時間は、特に制限されるものではないが、通常、20〜40分間程度とすることができる。   The wet coating film is cured by applying a thermosetting water-based coating composition to an object to be coated and then heating. Heating can be performed by a known heating means. For example, a drying furnace such as a hot air furnace, an electric furnace, or an infrared induction heating furnace can be used. The heating temperature is usually 80 to 180 ° C, preferably 100 to 160 ° C. The heating time is not particularly limited, but can usually be about 20 to 40 minutes.

本発明の熱硬化性水性塗料組成物は、自動車用塗料として好適に用いることができ、とくに、上塗りベースコート塗料としてより好適に用いることができる。   The thermosetting water-based coating composition of the present invention can be suitably used as an automotive paint, and in particular, can be more suitably used as a topcoat base coat paint.

上塗りベースコート塗料として使用するにあたっては、例えば、電着塗装及び/又は中塗り塗装が施された被塗物に、本発明の熱硬化性水性塗料組成物を塗装し、該塗膜を硬化させることなく、その未硬化の塗膜上にクリヤコート塗料を塗装してベースコートとクリヤコートを同時に硬化させることにより、2コート1ベーク方式によって複層塗膜を形成せしめることができる。   When used as a topcoat base coat, for example, the thermosetting water-based paint composition of the present invention is applied to an object that has been subjected to electrodeposition coating and / or intermediate coating, and the coating film is cured. Instead, by applying a clear coat paint on the uncured coating film and simultaneously curing the base coat and the clear coat, a multilayer coating film can be formed by the 2-coat 1-bake method.

また、被塗物上に中塗塗料を塗装し、該塗膜を硬化させることなくその上に着色上塗りベースコート塗料として本発明の熱硬化性水性塗料組成物を塗装し、さらに該塗膜を硬化させることなくその上にクリヤコート塗料を塗装して、3層の塗膜を同時に硬化させることにより塗膜を形成させることもできる。   Further, an intermediate coating is applied on the object to be coated, and the thermosetting aqueous coating composition of the present invention is applied as a colored topcoat base coating without curing the coating, and the coating is further cured. It is also possible to form a coating film by applying a clear coat paint on it and curing the three-layer coating film simultaneously.

上記で用いられる中塗塗料としては、従来から公知の熱硬化型中塗塗料を使用することができ、具体的には、例えば、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂系などの基体樹脂にアミノ樹脂、ポリイソシアネート化合物、ブロックポリイソシアネート化合物等の硬化剤を基体樹脂が含有する反応性官能基と適宜組み合わせてなる塗料を使用することができる。上記ポリイソシアネ−ト化合物及びブロックポリイソシアネート化合物としては、例えば前記架橋剤(C)について述べたものと同じものを使用することができる。また、中塗塗料としては、環境問題、省資源等の観点から、有機溶剤の使用量の少ないハイソリッド型のものが望ましく、更に水性塗料又は粉体塗料を用いることもできる。   As the intermediate coating used in the above, a conventionally known thermosetting intermediate coating can be used. Specifically, for example, an amino acid is added to a base resin such as an alkyd resin, a polyester resin, an acrylic resin, or a urethane resin. A coating material obtained by appropriately combining a curing agent such as a resin, a polyisocyanate compound, or a block polyisocyanate compound with a reactive functional group contained in the base resin can be used. As said polyisocyanate compound and block polyisocyanate compound, the same thing as described about the said crosslinking agent (C) can be used, for example. The intermediate coating is preferably a high solid type with a small amount of organic solvent used from the viewpoint of environmental problems, resource saving, and the like, and an aqueous coating or powder coating can also be used.

上記で用いられるクリヤコート塗料としては、従来から公知の熱硬化型クリヤコート塗料を使用することができ、具体的には、例えば、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂系などの基体樹脂にアミノ樹脂、ポリイソシアネート化合物、ブロックポリイソシアネート化合物、ポリカルボン酸又はその無水物、反応性シラン化合物等の硬化剤を基体樹脂が含有する反応性官能基と適宜組み合わせてなる有機溶剤希釈塗料を使用することができる。上記ポリイソシアネ−ト化合物及びブロックポリイソシアネート化合物としては、例えば前記架橋剤(C)について述べたものと同じものを使用することができる。また、クリヤコート塗料としては、環境問題、省資源等の観点から、有機溶剤の使用量の少ないハイソリッド型のものが望ましく、更に水性塗料又は粉体塗料を用いることもできる。   As the clear coat paint used in the above, a conventionally known thermosetting clear coat paint can be used. Specifically, for example, alkyd resin, polyester resin, acrylic resin, silicon resin, fluororesin, urethane It is formed by appropriately combining a curing agent such as amino resin, polyisocyanate compound, block polyisocyanate compound, polycarboxylic acid or anhydride thereof, and reactive silane compound with a reactive functional group contained in the base resin, on a base resin such as a resin. Organic solvent diluted paint can be used. As said polyisocyanate compound and block polyisocyanate compound, the same thing as described about the said crosslinking agent (C) can be used, for example. The clear coat paint is preferably a high solid type with a small amount of organic solvent used from the viewpoints of environmental problems, resource saving, and the like, and an aqueous paint or a powder paint can also be used.

とくに、アクリル樹脂/メラミン樹脂系、アクリル樹脂/ポリイソシアネート硬化剤系、アクリル樹脂/ブロックポリイソシアネート硬化剤系又は酸基含有樹脂/エポキシ基含有樹脂系のクリヤコート塗料を好適に用いることができる。   In particular, an acrylic resin / melamine resin system, an acrylic resin / polyisocyanate curing agent system, an acrylic resin / block polyisocyanate curing agent system, or an acid group-containing resin / epoxy group-containing resin system can be suitably used.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。しかし、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、「部」及び「%」はいずれも重量基準によるものであり、また、塗膜の膜厚は硬化塗膜に基くものである。
(実施例)
ポリエステルポリオール(A)の製造例
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited only to these examples. “Part” and “%” are both based on weight, and the film thickness of the coating film is based on the cured coating film.
(Example)
Production example of polyester polyol (A)

攪拌機、還流冷却器、水分離器及び温度計を備えた反応器に、トリメチロールプロパン273部及びヘキサヒドロ無水フタル酸308部を仕込み、100℃で2時間反応させた。その後、カージュラE10P(ジャパンエポキシレジン社製、ネオデカン酸モノグリシジルエステル)490部を加えて120℃で3時間反応させた。さらにその後、ヘキサヒドロ無水フタル酸308部を加えて120℃で3時間反応させて、水酸基価が160mgKOH/g、酸価が80mgKOH/g、数平均分子量が700であるポリエステルポリオール1を得た。   A reactor equipped with a stirrer, reflux condenser, water separator and thermometer was charged with 273 parts of trimethylolpropane and 308 parts of hexahydrophthalic anhydride, and reacted at 100 ° C. for 2 hours. Then, 490 parts of Cardura E10P (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., neodecanoic acid monoglycidyl ester) was added and reacted at 120 ° C for 3 hours. Thereafter, 308 parts of hexahydrophthalic anhydride was added and reacted at 120 ° C. for 3 hours to obtain a polyester polyol 1 having a hydroxyl value of 160 mgKOH / g, an acid value of 80 mgKOH / g, and a number average molecular weight of 700.

攪拌機、還流冷却器、水分離器及び温度計を備えた反応器に、トリメチロールプロパン273部、無水コハク酸160部、アジピン酸58部及びカージュラE10P 490部を仕込み、100〜230℃で4時間反応させた。その後、無水トリメリット酸192部を加え、180℃で1時間反応させて、水酸基価が234mgKOH/g、酸価が94mgKOH/g、数平均分子量が600であるポリエステルポリオール2を得た。   A reactor equipped with a stirrer, reflux condenser, water separator and thermometer was charged with 273 parts of trimethylolpropane, 160 parts of succinic anhydride, 58 parts of adipic acid and 490 parts of Cardura E10P for 4 hours at 100 to 230 ° C. Reacted. Thereafter, 192 parts of trimellitic anhydride was added and reacted at 180 ° C. for 1 hour to obtain polyester polyol 2 having a hydroxyl value of 234 mgKOH / g, an acid value of 94 mgKOH / g and a number average molecular weight of 600.

攪拌機、還流冷却器、水分離器及び温度計を備えた反応器に、1,6−ヘキサンジオール236部及びヘキサヒドロ無水フタル酸308部を仕込み、100℃で2時間反応させた。その後、カージュラE10P 318.5部を加えて120℃で3時間反応させて、水酸基価が215mgKOH/g、酸価が45mgKOH/g、数平均分子量が440であるポリエステルポリオール3を得た。   In a reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a water separator and a thermometer, 236 parts of 1,6-hexanediol and 308 parts of hexahydrophthalic anhydride were charged and reacted at 100 ° C. for 2 hours. Thereafter, 318.5 parts of Cardura E10P was added and reacted at 120 ° C. for 3 hours to obtain Polyester Polyol 3 having a hydroxyl value of 215 mgKOH / g, an acid value of 45 mgKOH / g, and a number average molecular weight of 440.

攪拌機、還流冷却器、水分離器及び温度計を備えた反応器に、トリメチロールプロパン273部及びヘキサヒドロ無水フタル酸924部を仕込み、100℃で2時間反応させた。その後、カージュラE10P 980部を加えて120℃で3時間反応させて、水酸基価が103mgKOH/g、酸価が51mgKOH/g、数平均分子量が1100であるポリエステルポリオール4を得た。
(比較例1)
攪拌機、還流冷却器、水分離器及び温度計を備えた反応器に、トリメチロールプロパン79.2部、1,6−ヘキサンジオール134.5部、ヘキサヒドロ無水フタル酸246.4部、アジピン酸35部及びカージュラE10P 68.6部を仕込み、160℃〜230℃の間を3時間かけて昇温させた後、230℃で4時間反応させた。次いで、得られた反応生成物にカルボキシル基を付加するために、さらに無水トリメリット酸46.1部を加え、180℃で1時間反応させて、水酸基価が59mgKOH/g、酸価が40mgKOH/g、数平均分子量が3150であるポリエステルポリオール5を得た。
A reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a water separator and a thermometer was charged with 273 parts of trimethylolpropane and 924 parts of hexahydrophthalic anhydride and reacted at 100 ° C. for 2 hours. Thereafter, 980 parts of Cardura E10P was added and reacted at 120 ° C. for 3 hours to obtain a polyester polyol 4 having a hydroxyl value of 103 mgKOH / g, an acid value of 51 mgKOH / g and a number average molecular weight of 1100.
(Comparative Example 1)
In a reactor equipped with a stirrer, reflux condenser, water separator and thermometer, 79.2 parts trimethylolpropane, 134.5 parts 1,6-hexanediol, 246.4 parts hexahydrophthalic anhydride, 35 adipic acid 35 Part and 68.6 parts of Cardura E10P were heated between 160 ° C. and 230 ° C. over 3 hours and then reacted at 230 ° C. for 4 hours. Subsequently, in order to add a carboxyl group to the obtained reaction product, 46.1 parts of trimellitic anhydride was further added and reacted at 180 ° C. for 1 hour to have a hydroxyl value of 59 mgKOH / g and an acid value of 40 mgKOH / g. Polyester polyol 5 having a number average molecular weight of 3150 was obtained.

水分散性重合体粒子(B)の製造例
(製造例1)
温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に脱イオン水145部、Newcol562SF(注1)1.2部を仕込み、窒素気流中で撹拌混合し、80℃に昇温した。次いで下記のモノマー乳化物1のうちの全量の1%及び3%過硫酸アンモニウム水溶液5.2部とを反応容器内に導入し80℃で15分間保持した。その後、残りのモノマー乳化物1を3時間かけて反応容器内に滴下し、滴下終了後1時間、熟成を行なった。その後、下記のモノマー乳化物2を2時間かけて滴下し、1時間熟成した後、1.5%N,N−ジメチル−2−ヒドロキシエチルアミン水溶液89部を反応容器に徐々に加えながら30℃まで冷却し、100メッシュのナイロンクロスで濾過しながら排出し、平均粒子径100nm、酸価30.7mgKOH/gで水酸基価22.1mgKOH/gの水分散性アクリル重合体粒子6(固形分25.2%)を得た。
(注1)Newcol562SF;日本乳化剤社製、商品名、ポリオキシエチレンアルキルベンゼンスルホン酸アンモニウム、有効成分60%。
Production example of water-dispersible polymer particles (B) (Production Example 1)
A reaction vessel equipped with a thermometer, thermostat, stirrer, reflux condenser and dropping device was charged with 145 parts of deionized water and 1.2 parts of Newcol 562SF (Note 1), stirred and mixed in a nitrogen stream, and heated to 80 ° C. Warm up. Subsequently, 1% of the total amount of the following monomer emulsion 1 and 5.2 parts of a 3% aqueous solution of ammonium persulfate were introduced into the reaction vessel and maintained at 80 ° C. for 15 minutes. Then, the remaining monomer emulsion 1 was dripped in reaction container over 3 hours, and it age | cure | ripened for 1 hour after completion | finish of dripping. Thereafter, the following monomer emulsion 2 was added dropwise over 2 hours and aged for 1 hour, and then 89 parts of a 1.5% N, N-dimethyl-2-hydroxyethylamine aqueous solution was gradually added to the reaction vessel up to 30 ° C. The mixture was cooled and discharged while being filtered through a 100 mesh nylon cloth, and water-dispersible acrylic polymer particles 6 having an average particle diameter of 100 nm, an acid value of 30.7 mgKOH / g and a hydroxyl value of 22.1 mgKOH / g (solid content 25.2). %).
(Note 1) Newcol 562SF; manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., trade name, ammonium polyoxyethylene alkylbenzenesulfonate, active ingredient 60%.

モノマー乳化物1:脱イオン水94.3部、メチルメタクリレート17部、n−ブチルアクリレート80部、アリルメタクリレート3部及びNewcol562SF1.2部を混合攪拌して、モノマー乳化物1を得た。   Monomer emulsion 1: 94.3 parts of deionized water, 17 parts of methyl methacrylate, 80 parts of n-butyl acrylate, 3 parts of allyl methacrylate and 1.2 parts of Newcol 562SF were mixed and stirred to obtain monomer emulsion 1.

モノマー乳化物2:脱イオン水39部、メチルメタクリレート15.4部、n−ブチルアクリレート2.9部、ヒドロキシエチルアクリレート5.9部、メタクリル酸5.1部及びNewcol562SF 0.5部を混合攪拌して、モノマー乳化物2を得た。   Monomer emulsion 2: 39 parts of deionized water, 15.4 parts of methyl methacrylate, 2.9 parts of n-butyl acrylate, 5.9 parts of hydroxyethyl acrylate, 5.1 parts of methacrylic acid and 0.5 part of Newcol 562SF are mixed and stirred. Thus, a monomer emulsion 2 was obtained.

架橋剤(C)の製造例
(製造例2)
ヘキサメチレンジイソシアネート49部をメチルエチルケトンオキシム51部に40〜60℃で滴下した後、80℃で1時間加熱し、ブロック化ポリイソシアネート硬化剤溶液7を得た。
(製造例3)
温度計、サーモスタット、攪拌機、還流冷却器、滴下ポンプ等を備え付けた反応装置にスミジュールN−3300(住化バイエルウレタン社製、イソシアヌレート構造含有ポリイソシアネート、数平均分子量約600、イソシアネート含量21.6%)605部、マロン酸ジエチル413部、酢酸エチル181部を配合し、窒素気流下で28%水酸化ナトリウムのメタノール溶液を7.0部加え、60℃に12時間保持した。その後、NCO価を測定したところ、イソシアネート含有量は0.2%であった。これに酢酸エチル99部を加え、樹脂溶液を得た。この樹脂溶液505部を別の同様の反応装置に取り出し、プロピレングリコールモノプロピルエーテル450部を入れ、90℃に昇温した。これを減圧条件下で、系の温度を80〜90℃に保ちながら2時間かけて溶剤を留出・除去し、ブロック化ポリイソシアネート硬化剤溶液624部を得た。除去溶媒簡易トラップには、エタノールが42部含まれていた。得られたブロック化ポリイソシアネート硬化剤溶液をプロピレングリコールモノプロピルエーテルで希釈し、固形分含有率80%のブロック化ポリイソシアネート硬化剤溶液8を得た。該ブロック化ポリイソシアネート硬化剤の数平均分子量は約3,500であった。
Production Example of Crosslinking Agent (C) (Production Example 2)
49 parts of hexamethylene diisocyanate was added dropwise to 51 parts of methyl ethyl ketone oxime at 40 to 60 ° C., followed by heating at 80 ° C. for 1 hour to obtain a blocked polyisocyanate curing agent solution 7.
(Production Example 3)
A reactor equipped with a thermometer, a thermostat, a stirrer, a reflux condenser, a dropping pump, and the like was added to Sumidur N-3300 (manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., isocyanurate structure-containing polyisocyanate, number average molecular weight of about 600, isocyanate content of 21. 6%) 605 parts, diethyl malonate 413 parts, and ethyl acetate 181 parts were blended, 7.0 parts of a 28% sodium hydroxide methanol solution was added under a nitrogen stream, and the mixture was kept at 60 ° C. for 12 hours. Thereafter, when the NCO value was measured, the isocyanate content was 0.2%. 99 parts of ethyl acetate was added thereto to obtain a resin solution. 505 parts of this resin solution was taken out into another similar reactor, 450 parts of propylene glycol monopropyl ether was added, and the temperature was raised to 90 ° C. Under reduced pressure, the solvent was distilled off and removed over 2 hours while maintaining the temperature of the system at 80 to 90 ° C. to obtain 624 parts of a blocked polyisocyanate curing agent solution. The removal solvent simple trap contained 42 parts of ethanol. The resulting blocked polyisocyanate curing agent solution was diluted with propylene glycol monopropyl ether to obtain blocked polyisocyanate curing agent solution 8 having a solid content of 80%. The number average molecular weight of the blocked polyisocyanate curing agent was about 3,500.

熱硬化性水性塗料組成物の製造(水性上塗りベースコート塗料)Manufacture of thermosetting water-based paint composition (water-based topcoat base coat)

実施例1で得たポリエステルポリオール1 20部に、攪拌しながらサイメル325 (三井サイテック社製、メチル/ブチル混合エーテル化メラミン樹脂、固形分80%)43.8部及び製造例1で得た水分散性アクリル重合体粒子6(固形分25.2%)178.6部を添加した。その後、アルミ顔料分として20部となる量のアルミペーストGX180A(旭化成社製、アルミニウムフレークペースト)を攪拌しながら添加して混合分散し、さらに、ジメチルエタノールアミン及び脱イオン水を添加してpH8.0、フォードカップNo.4による測定で20℃にて40秒の粘度となるように調製し、水性上塗りベースコート塗料1を得た。 To 20 parts of the polyester polyol 1 obtained in Example 1, 43.8 parts of Cymel 325 (Mitsui Cytec Co., Ltd., methyl / butyl mixed etherified melamine resin, solid content 80%) and water obtained in Production Example 1 were stirred. 178.6 parts of dispersible acrylic polymer particles 6 (solid content 25.2%) were added. Thereafter, an aluminum paste GX180A (aluminum flake paste, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) in an amount of 20 parts as an aluminum pigment is added with mixing and dispersed, and further dimethylethanolamine and deionized water are added to adjust the pH to 8. 0, Ford Cup No. The viscosity was 40 seconds at 20 ° C. as measured by 4 to obtain an aqueous topcoat base coat paint 1.

実施例5で、ポリエステルポリオール1を実施例2で得たポリエステルポリオール2とする以外は、実施例5と同様にして調整し、水性上塗りベースコート塗料2を得た。   In Example 5, except that the polyester polyol 1 was changed to the polyester polyol 2 obtained in Example 2, it was adjusted in the same manner as in Example 5 to obtain an aqueous topcoat base coating material 2.

実施例5で、ポリエステルポリオール1を実施例3で得たポリエステルポリオール3とする以外は、実施例5と同様にして調整し、水性上塗りベースコート塗料3を得た。   In Example 5, except that the polyester polyol 1 was changed to the polyester polyol 3 obtained in Example 3, it was adjusted in the same manner as in Example 5 to obtain an aqueous topcoat base coating material 3.

実施例5で、ポリエステルポリオール1を実施例4で得たポリエステルポリオール4とする以外は、実施例5と同様にして調整し、水性上塗りベースコート塗料4を得た。   An aqueous topcoat base coat paint 4 was obtained in the same manner as in Example 5 except that the polyester polyol 1 obtained in Example 5 was changed to the polyester polyol 4 obtained in Example 4.

実施例5で、サイメル325を43.8部から31.3部とし、さらにスーパーフレックス410(第一工業製薬社製、商品名、水性ポリカーボネ−ト系ウレタン樹脂、固形分40%)25部を添加する以外は、実施例5と同様にして調整し、水性上塗りベースコート塗料5を得た。   In Example 5, Cymel 325 was changed from 43.8 parts to 31.3 parts, and 25 parts of Superflex 410 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name, aqueous polycarbonate urethane resin, solid content 40%) Except for the addition, adjustment was carried out in the same manner as in Example 5 to obtain an aqueous topcoat base coat paint 5.

実施例5で、ポリエステルポリオール1を20部から10部とし、さらにスーパーフレックス410 25部を添加する以外は、実施例5と同様にして調整し、水性上塗りベースコート塗料6を得た。   An aqueous topcoat base coating material 6 was obtained in the same manner as in Example 5 except that the polyester polyol 1 was changed from 20 parts to 10 parts in Example 5 and further 25 parts of Superflex 410 was added.

実施例5で、水分散性アクリル重合体粒子6を178.6部から138.9部とし、さらにスーパーフレックス410 25部を添加する以外は、実施例5と同様にして調整し、水性上塗りベースコート塗料7を得た。   In Example 5, water-dispersible acrylic polymer particles 6 were prepared in the same manner as in Example 5 except that 178.6 parts to 138.9 parts were added and 25 parts of Superflex 410 were added. A paint 7 was obtained.

実施例5で、ポリエステルポリオール1を20部から10部とし、サイメル325を43.8部から31.3部として、さらに製造例3で得た、ブロック化ポリイソシアネート硬化剤溶液8(固形分含有率80%)12.5部及びスーパーフレックス410 25部を添加する以外は、実施例5と同様にして調整し、水性上塗りベースコート塗料8を得た。
(比較例2)
実施例5で、ポリエステルポリオール1を比較例1で得たポリエステルポリオール5とする以外は、実施例5と同様にして調整し、水性上塗りベースコート塗料9を得た。
試験板の作製1
実施例5〜12及び比較例2で得られた水性上塗りベースコート塗料1〜9については以下のようにしてそれぞれ試験板を作製した。
(被塗物)リン酸亜鉛化成処理を施した厚さ0.8mmのダル鋼板上に、エレクロン9600(関西ペイント社製、商品名、熱硬化性エポキシ樹脂系カチオン電着塗料)を膜厚が20μmになるように電着塗装し、170℃で30分間加熱し硬化させ、その上にアミラックTP−65−2(関西ペイント社製、商品名、アミノ・アルキド系自動車中塗り塗料)を膜厚35μmとなるようにエアスプレー塗装し、140℃で30分間加熱硬化させて被塗物とした。
In Example 5, the polyester polyol 1 was changed from 20 parts to 10 parts, and Cymel 325 was changed from 43.8 parts to 31.3 parts, and the blocked polyisocyanate curing agent solution 8 obtained in Production Example 3 (containing solid content) 80%) Except that 12.5 parts and 25 parts of Superflex 410 were added, adjustment was made in the same manner as in Example 5 to obtain an aqueous topcoat base coat paint 8.
(Comparative Example 2)
An aqueous topcoat basecoat paint 9 was obtained in the same manner as in Example 5 except that the polyester polyol 1 in Example 5 was changed to the polyester polyol 5 obtained in Comparative Example 1.
Preparation of test plate 1
For the aqueous topcoat base coat paints 1 to 9 obtained in Examples 5 to 12 and Comparative Example 2, test plates were prepared as follows.
(Coating material) The thickness of ELECRON 9600 (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., trade name, thermosetting epoxy resin-based cationic electrodeposition coating) on a 0.8 mm-thick dull steel plate subjected to zinc phosphate chemical conversion treatment Electrodeposited to a thickness of 20 μm, heated at 170 ° C. for 30 minutes to cure, and then coated with Amirac TP-65-2 (trade name, amino-alkyd automotive intermediate coating) manufactured by Kansai Paint Co., Ltd. Air spray coating was performed to a thickness of 35 μm, and heat curing was performed at 140 ° C. for 30 minutes to obtain a coating object.

被塗物上に上記実施例及び比較例にて製造した水性上塗りベースコート塗料1〜9を回転式静電塗装機を用いて吐出量300cc、回転数25,000rpm、シェ−ピングエア圧1.5kg/cm、ガン距離30cm、コンベアスピード5m/分、ブース温湿度25℃/75%で、膜厚15μmとなるように塗装し、2分間放置後、80℃で3分間プレヒートを行なった。次いでその未硬化塗面にマジクロンTC−71(関西ペイント社製、商品名、アクリル・メラミン樹脂系溶剤型上塗りクリヤ塗料)をフォードカップ#No.4を用いて、スワゾール1000(コスモ石油社製、石油系芳香族炭化水素溶剤)を添加して塗料温度20℃で30秒の粘度に調整して、ミニベル型回転式静電塗装機を用い、吐出量200cc、回転数40,000rpm、シェ−ピングエア圧1kg/cm、ガン距離30cm、コンベアスピード4.2m/分、ブース温湿度25℃/75%で、膜厚40μmとなるように塗装し、7分間放置した後、140℃で30分間加熱してこの両塗膜を同時に硬化させることにより試験板を作製した。
性能試験結果1
上記のようにして形成された試験板及び水性上塗りベースコート塗料1〜9の性能試験結果を表1に示す。試験方法及び評価方法は以下の通りである。
Using the rotary electrostatic coating machine, the water-based topcoat basecoat paints 1 to 9 produced in the above-mentioned examples and comparative examples were applied to the object to be coated with a discharge amount of 300 cc, a rotational speed of 25,000 rpm, and a shaping air pressure of 1.5 kg / The coating was applied to a film thickness of 15 μm at a cm 2 , a gun distance of 30 cm, a conveyor speed of 5 m / min, a booth temperature and humidity of 25 ° C./75%, allowed to stand for 2 minutes, and then preheated at 80 ° C. for 3 minutes. Next, Magcron TC-71 (trade name, acrylic / melamine resin solvent-type clear coating) manufactured by Kansai Paint Co., Ltd. was applied to the uncured coating surface. 4 was used to add Swazol 1000 (manufactured by Cosmo Oil Co., Ltd., petroleum aromatic hydrocarbon solvent) to adjust the viscosity to 30 seconds at a coating temperature of 20 ° C., and using a minibell rotary electrostatic coating machine, Painted to a film thickness of 40μm at a discharge rate of 200cc, a rotational speed of 40,000rpm, a shaping air pressure of 1kg / cm 2 , a gun distance of 30cm, a conveyor speed of 4.2m / min, a booth temperature and humidity of 25 ° C / 75%. After leaving for 7 minutes, the test plate was produced by heating at 140 ° C. for 30 minutes to cure both coating films simultaneously.
Performance test result 1
Table 1 shows the performance test results of the test plate and the water-based topcoat base coating materials 1 to 9 formed as described above. Test methods and evaluation methods are as follows.

塗膜の平滑性:試験板の外観を目視にて評価した。
○:平滑性、ツヤ、鮮映性がすべて良好
△:平滑性、ツヤ、鮮映性のいずれかが、やや劣る
×:平滑性、ツヤ、鮮映性のいずれかが、顕著に劣る
IV値:レーザー式メタリック感測定装置(アルコープLMR−200(関西ペイント社製))を用いて測定したIV値。IVはメタリック塗膜の白さのことで、メタリック顔料が塗面に対して平行に均一に配向するほど白くなり、メタリック感がよく、IV値が大きくなるほど白いことを示す。
Smoothness of coating film: The appearance of the test plate was visually evaluated.
○: Smoothness, gloss, and sharpness are all good △: Smoothness, gloss, and sharpness are slightly inferior ×: Any of smoothness, gloss, and sharpness is remarkably inferior IV value : IV value measured using a laser-type metallic feeling measuring device (Alcope LMR-200 (manufactured by Kansai Paint)). IV is the whiteness of the metallic coating film, and the more the metallic pigment is uniformly oriented in parallel to the coating surface, the more white it is, the better the metallic feel, and the higher the IV value, the more white it is.

メタリックムラ:試験板のメタリックムラの具合を目視にて評価した。○:メタリックムラが殆ど認められない、△:メタリックムラが少し認められる、×:メタリックムラが多く認められる。   Metallic unevenness: The degree of metallic unevenness of the test plate was visually evaluated. A: Almost no metallic unevenness is observed, Δ: A little metallic unevenness is observed, and X: Many metallic unevennesses are recognized.

塗料固形分:塗料を2gほど試料として直径約5cmのアルミ箔カップに採取し、固形分重量濃度(%)を測定した(固形分測定条件:110℃で1時間乾燥後、測定)。   Paint solid content: About 2 g of paint was sampled into an aluminum foil cup having a diameter of about 5 cm, and the solid content weight concentration (%) was measured (solid content measurement condition: measured after drying at 110 ° C. for 1 hour).

Figure 2006022216
Figure 2006022216


試験板の作製2
実施例5及び比較例2で得られた水性上塗りベースコートについてはさらに以下の実施例13及び比較例3の記載にしたがって、2種類の試験板を作製した。
(被塗物)リン酸亜鉛化成処理を施した厚さ0.8mmのダル鋼板上に、エレクロン9600(関西ペイント社製、商品名、熱硬化性エポキシ樹脂系カチオン電着塗料)を膜厚が20μmになるように電着塗装し、170℃で30分間加熱して電着塗膜を形成させたものを被塗物とした。

Preparation of test plate 2
Regarding the aqueous topcoat base coat obtained in Example 5 and Comparative Example 2, two types of test plates were prepared according to the description of Example 13 and Comparative Example 3 below.
(Coating material) The thickness of ELECRON 9600 (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., trade name, thermosetting epoxy resin-based cationic electrodeposition coating) on a 0.8 mm-thick dull steel plate subjected to zinc phosphate chemical conversion treatment An object to be coated was formed by electrodeposition coating so as to have a thickness of 20 μm and heating at 170 ° C. for 30 minutes to form an electrodeposition coating film.

被塗物上にWP−300T(ポリエステル樹脂/ポリイソシアネート硬化剤系水性中塗り塗料、関西ペイント社製)を膜厚35μmとなるように塗装した。2分間放置後、80℃で5分間プレヒートを行なってから、未硬化のその塗膜上に実施例5で製造した水性上塗りベースコート塗料1を回転式静電塗装機を用いて吐出量300cc、回転数25,000rpm、シェ−ピングエア圧1.5kg/cm、ガン距離30cm、コンベアスピード5m/分、ブース温湿度25℃/75%で、膜厚15μmとなるように塗装し、2分間放置後、80℃で3分間プレヒートを行なった。
次いで、未硬化の該水性上塗りベースコート塗膜上にマジクロンTC−71(関西ペイント社製、商品名、アクリル・メラミン樹脂系溶剤型上塗りクリヤ塗料)をフォードカップ#No.4を用いて、スワゾール1000を添加して塗料温度20℃で30秒の粘度に調整して、ミニベル型回転式静電塗装機を用い、吐出量200cc、回転数40,000rpm、シェ−ピングエア圧1kg/cm、ガン距離30cm、コンベアスピード4.2m/分、ブース温湿度25℃/75%で、膜厚40μmとなるように塗装し、7分間放置した後、140℃で30分間加熱して3層の塗膜を同時に硬化させることにより試験板を作製した。
(比較例3)
実施例13で、水性上塗りベースコート塗料1を比較例2で得られた水性上塗りベースコート塗料9とする以外は、実施例13と同様にして試験板を作製した。
性能試験結果2
上記のようにして作製した試験板の性能試験結果を表2に示した。試験方法及び評価方法は性能試験結果1で示した方法と同様にして試験及び評価を行なった。
WP-300T (polyester resin / polyisocyanate curing agent aqueous intermediate coating, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) was applied on the object to be coated to a thickness of 35 μm. After standing for 2 minutes and preheating at 80 ° C. for 5 minutes, the aqueous topcoat basecoat paint 1 produced in Example 5 on the uncured coating film was rotated at a discharge rate of 300 cc using a rotary electrostatic coating machine. Several 25,000 rpm, shaping air pressure 1.5 kg / cm 2 , gun distance 30 cm, conveyor speed 5 m / min, booth temperature and humidity 25 ° C./75%, coated to a film thickness of 15 μm, and left for 2 minutes And preheating at 80 ° C. for 3 minutes.
Next, Magycron TC-71 (trade name, acrylic / melamine resin solvent-type clear clear paint manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) was applied to the uncured aqueous topcoat base coat film. 4 is used to adjust the viscosity to 30 seconds at a paint temperature of 20 ° C. with the addition of Swazol 1000, using a minibell-type rotary electrostatic coating machine, with a discharge amount of 200 cc, a rotational speed of 40,000 rpm, and a shaping air pressure 1kg / cm 2 , gun distance 30cm, conveyor speed 4.2m / min, booth temperature and humidity 25 ° C / 75%, coated to a film thickness of 40µm, left for 7 minutes, then heated at 140 ° C for 30 minutes A test plate was prepared by simultaneously curing the three-layer coating film.
(Comparative Example 3)
A test plate was produced in the same manner as in Example 13 except that the aqueous topcoat basecoat paint 1 in Example 13 was changed to the aqueous topcoat basecoat paint 9 obtained in Comparative Example 2.
Performance test result 2
Table 2 shows the performance test results of the test plates produced as described above. The test method and the evaluation method were tested and evaluated in the same manner as the method shown in the performance test result 1.

Figure 2006022216
Figure 2006022216

Claims (10)

(a−1)多価アルコール、(a−2)多価カルボン酸及び/又は多価カルボン酸無水物、及び(a−3)長鎖炭化水素基を有するモノエポキシド化合物を反応させて得られる、30〜350mgKOH/gの範囲内の水酸基価、10〜100mgKOH/gの範囲内の酸価及び300〜3,000の範囲内の数平均分子量を有するポリエステルポリオール。 (A-1) obtained by reacting a polyhydric alcohol, (a-2) a polycarboxylic acid and / or a polycarboxylic acid anhydride, and (a-3) a monoepoxide compound having a long-chain hydrocarbon group. Polyester polyol having a hydroxyl value in the range of 30 to 350 mg KOH / g, an acid value in the range of 10 to 100 mg KOH / g, and a number average molecular weight in the range of 300 to 3,000. (a−1)成分が2官能又は3官能のアルコールであり、そして(a−2)成分が2官能又は3官能のカルボン酸無水物であることを特徴とする請求項1に記載のポリエステルポリオール。 The polyester polyol according to claim 1, wherein the component (a-1) is a bifunctional or trifunctional alcohol, and the component (a-2) is a bifunctional or trifunctional carboxylic acid anhydride. . (A)請求項1に記載のポリエステルポリオール、(B)水分散性重合体粒子及び(C)架橋剤を含有することを特徴とする熱硬化性水性塗料組成物。 (A) A thermosetting aqueous coating composition comprising the polyester polyol according to claim 1, (B) water-dispersible polymer particles, and (C) a crosslinking agent. 水分散性重合体粒子(B)が1〜100mgKOH/gの範囲内の酸価及び1〜100mgKOH/gの範囲内の水酸基価を有する水分散性アクリル重合体粒子(B−1)である請求項3に記載の熱硬化性水性塗料組成物。 The water-dispersible polymer particles (B) are water-dispersible acrylic polymer particles (B-1) having an acid value in the range of 1 to 100 mgKOH / g and a hydroxyl value in the range of 1 to 100 mgKOH / g. Item 4. The thermosetting aqueous coating composition according to Item 3. 架橋剤(C)がメラミン樹脂及び/又はブロックポリイソシアネート化合物である請求項3又は4に記載の熱硬化性水性塗料組成物。 The thermosetting aqueous coating composition according to claim 3 or 4, wherein the crosslinking agent (C) is a melamine resin and / or a block polyisocyanate compound. 熱硬化性水性塗料組成物中の樹脂固形分100重量部を基準として、不揮発分として、(A)成分を5〜50重量部、(B)成分を20〜80重量部及び(C)成分を15〜65重量部含有する請求項3〜5のいずれか1項に記載の熱硬化性水性塗料組成物。 Based on 100 parts by weight of resin solid content in the thermosetting aqueous coating composition, 5 to 50 parts by weight of (A) component, 20 to 80 parts by weight of (B) component and (C) component as non-volatile content The thermosetting aqueous coating composition according to any one of claims 3 to 5, which is contained in an amount of 15 to 65 parts by weight. 被塗物に、請求項3〜6のいずれか1項に記載の熱硬化性水性塗料組成物をベースコート塗料として塗装し、さらに該未硬化のベースコート塗面上にクリヤコート塗料を塗装してベースコート及びクリヤコートを同時に硬化させることを特徴とする複層塗膜形成方法。 The thermosetting water-based paint composition according to any one of claims 3 to 6 is applied as a base coat paint to an object to be coated, and further a clear coat paint is applied onto the uncured base coat coated surface. And a clear coat is simultaneously cured. 被塗物に、中塗り塗料を塗装し、該未硬化の中塗り塗面上に請求項3〜6のいずれか1項に記載の熱硬化性水性塗料組成物をベースコート塗料として塗装し、さらに該未硬化のベースコート塗面上にクリヤコート塗料を塗装して、中塗り、ベースコート及びクリヤコートの3層の塗膜を同時に硬化させることを特徴とする複層塗膜形成方法。 An intermediate coating is applied to the object to be coated, and the thermosetting aqueous coating composition according to any one of claims 3 to 6 is applied as a base coat coating on the uncured intermediate coating surface. A method for forming a multi-layer coating film, comprising: applying a clear coat paint on the uncured base coat coated surface and simultaneously curing three layers of the intermediate coat, base coat and clear coat. クリヤコート塗料がアクリル樹脂/メラミン樹脂系、アクリル樹脂/ポリイソシアネート硬化剤系、アクリル樹脂/ブロックポリイソシアネート硬化剤系又は酸基含有樹脂/エポキシ基含有樹脂系塗料である請求項7又は8に記載の複層塗膜形成方法。 9. The clear coat paint is an acrylic resin / melamine resin system, an acrylic resin / polyisocyanate curing agent system, an acrylic resin / block polyisocyanate curing agent system, or an acid group-containing resin / epoxy group-containing resin system paint. A method for forming a multilayer coating film. 請求項7〜9のいずれか1項に記載の方法で塗装された物品。 An article coated by the method according to any one of claims 7-9.
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