JP2007056161A - Water-based metallic coating and method for forming multi-layered coating film - Google Patents

Water-based metallic coating and method for forming multi-layered coating film Download PDF

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英明 小川
Hiroki Hayashi
宏樹 林
Koichi Obara
浩一 小原
Hiroyoshi Ando
弘喜 安東
Susumu Hibi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-based coating composition which maintains the excellent characteristics of a water-based metallic coating and can simultaneously give coating films capable of holding an excellent flip-flop property by a two-coat, one base coating method. <P>SOLUTION: This water-based coating composition comprising a coating film-forming resin, a curing agent and a bright pigment is characterized in that the coating film-forming resin comprises an acrylic resin emulsion obtained by a two step emulsion polymerization method using a monomer mixture containing a two or more unsaturated double bond-having unsaturated monomer in an amount of 0.05 to 30.0 mass% based on the solid content of the coating film-forming resin, and having an acid value of 1 to 30 mgKOH/g, a hydroxyl group value of 10 to 150, and a particle diameter of 20 to 140 nm; the curing agent is a hydrophobic melamine resin aqueous dispersion having a particle diameter of 20 to 140 nm; and a specific urethane-based compound is contained in an amount of 0.01 to 20 mass% based on a resin content in the coating composition. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、水性メタリック塗料、それを用いる複層塗膜形成方法及びその形成方法により得られる複層塗膜に関する。   The present invention relates to a water-based metallic paint, a multilayer coating film forming method using the same, and a multilayer coating film obtained by the forming method.

自動車塗装で使用される水性塗料として、カルボキシル基、水酸基等の官能基を有するアクリル樹脂等の樹脂と、架橋剤としてのメラミン樹脂とを含有する塗料が使用されており、このような水性塗料の架橋剤としては、水性媒体中で使用するにも拘わらず、疎水性メラミン樹脂が多く使用されている。   As water-based paints used in automobile coatings, paints containing resins such as acrylic resins having functional groups such as carboxyl groups and hydroxyl groups and melamine resins as crosslinking agents are used. As a cross-linking agent, a hydrophobic melamine resin is often used despite being used in an aqueous medium.

水性塗料中の架橋剤として、疎水性メラミン樹脂を使用した場合に、水分散性が悪いという問題が存在する。このような問題を解決する技術として、特許文献1(特開昭53−99232号公報)および2(特開2004−315623号公報)には、疎水性メラミン樹脂と、特定の酸価、水酸基価、分子量を有するアクリル樹脂、アルキド樹脂等と反応することにより得られる水性樹脂分散体を架橋剤として用いることが提案されているが、水分散性が満足できるものではない。   When a hydrophobic melamine resin is used as a crosslinking agent in the water-based paint, there is a problem that water dispersibility is poor. As techniques for solving such problems, Patent Documents 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 53-99232) and 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-315623) describe a hydrophobic melamine resin, a specific acid value, and a hydroxyl value. It has been proposed to use an aqueous resin dispersion obtained by reacting with an acrylic resin having a molecular weight, an alkyd resin, or the like as a crosslinking agent, but the water dispersibility is not satisfactory.

特許文献3(特開2002−308993号公報)には、重量平均分子量5000〜100000、酸価10〜100mgKOH/g、水酸基価20〜200mgKOH/gのアクリル樹脂(A)、疎水メラミン樹脂(B)及びポリエステル樹脂(C)を加温処理して得た反応物を含んでなり、加温処理を行う前後での増粘化率が20〜200%の水性樹脂分散液が開示されている。これは、高酸価アクリル樹脂等を用いて疎水メラミン樹脂を変性することによって、水分散性等の性能を向上させることを目的とするものである。   Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-308993) includes an acrylic resin (A) having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000, an acid value of 10 to 100 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 20 to 200 mgKOH / g, and a hydrophobic melamine resin (B). And a reaction product obtained by heating the polyester resin (C), and an aqueous resin dispersion having a viscosity increase rate of 20 to 200% before and after the heating treatment is disclosed. This is intended to improve performance such as water dispersibility by modifying a hydrophobic melamine resin using a high acid value acrylic resin or the like.

一方、特許文献4(特開昭63−193968号公報)および5(特開平07−041729号公報)には、水性メタリック塗料内に、疎水性メラミン樹脂と、特定の酸価、水酸基価、分子量を有するグラフト樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂等と分散することにより得られる水性樹脂分散体を架橋剤として用いることが提案されているが、水分散性が満足できるものではない。   On the other hand, Patent Documents 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 63-193968) and 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 07-041729) disclose a hydrophobic melamine resin, a specific acid value, a hydroxyl value, and a molecular weight in an aqueous metallic paint. It has been proposed to use an aqueous resin dispersion obtained by dispersing with a graft resin, acrylic resin, alkyd resin or the like as a crosslinking agent, but water dispersibility is not satisfactory.

本発明者らも、いくつかの特許出願をして、疎水性メラミン樹脂を用いたアクリル樹脂を主体とする水性着色塗料を提案した(特願2004−332110号;特許文献6および特願2004−349019号;特許文献7)。
特許文献6および7の技術は、疎水性メラミン樹脂の分散性を改善するとともに、優れた発色性、リコート密着性、チッピング性、耐水付着性を有する塗膜を提供することができる。
The present inventors also filed several patents and proposed water-based colored paints mainly composed of acrylic resins using hydrophobic melamine resins (Japanese Patent Application No. 2004-332110; Patent Document 6 and Japanese Patent Application No. 2004-2004). 349019; Patent Document 7).
The techniques of Patent Documents 6 and 7 can improve the dispersibility of the hydrophobic melamine resin and provide a coating film having excellent color developability, recoat adhesion, chipping properties, and water-resistant adhesion.

しかしながら、上記水性着色塗料を、メタリックベース塗料として用いて、そのメタリックベース塗料の塗装後、メタリックベース塗膜を硬化せずにクリアー塗料を塗装し、メタリックベース塗膜とクリアー塗膜の両方を一度に加熱硬化(いわゆる、ツーコート・ワンベーク)するメタリック複合塗膜の製造に使用する場合には、メタリックベース単膜で得られるメタリック感と、メタリック塗膜上にクリアー塗膜を形成したのちの複層塗膜のメタリック感との間で、見え方に違いが生じる場合がある。メタリック塗膜とクリアー塗膜とをツーコート・ワンベーク法で塗装する場合、図1に示すように、メタリック塗装からクリアー塗装に移る前に、低温で短時間(例えば、80℃で5分ぐらい)乾燥するプレヒート行程を経てからクリアー塗料を塗布する。しかし、プレヒートだけでは光輝性顔料の固定に十分ではなく、クリアー塗料を未硬化のメタリック塗膜の上に塗布したときにクリアー塗料(溶剤型塗料が多い)がメタリック塗膜に影響を与えて、光輝性顔料の配向を乱してしまうからと考えている。光輝性顔料の配向は図2に示すように、平行に並ぶのが、理想的であるが、図1に模式的に示すように、メタリックベース塗料塗装時に有る程度平行に配向した光輝性顔料がクリアー塗料塗装時に配向が乱れてしまう。
特開昭53−99232号公報 特開2004−315623号公報 特開2002−308993号公報 特開昭63−193968号公報 特開平07−041729号公報 特願2004−332110号 特願2004−349019号
However, using the above-mentioned water-based colored paint as a metallic base paint, after applying the metallic base paint, apply the clear paint without curing the metallic base paint, and apply both the metallic base paint and the clear paint once. When it is used for the production of metallic composite coatings that are heat-cured (so-called two-coat / one-bake), the metallic feeling obtained with a metallic base single layer and the multilayer after forming a clear coating on the metallic coating There may be a difference in appearance between the metallic feeling of the coating film. When painting a metallic coating and a clear coating by the two-coat / one-bake method, as shown in Fig. 1, before moving from the metallic coating to the clear coating, it is dried at a low temperature for a short time (for example, at 80 ° C for about 5 minutes). Apply the clear paint after the preheating process. However, preheating alone is not enough to fix the glitter pigment, and when clear paint is applied on an uncured metallic coating, clear coating (often solvent-based coating) affects the metallic coating, This is because the orientation of the glitter pigment is disturbed. As shown in FIG. 2, the orientation of the glitter pigment is ideally arranged in parallel. However, as schematically shown in FIG. Orientation is disturbed when clear paint is applied.
JP-A-53-99232 JP 2004-315623 A JP 2002-308993 A JP-A-63-193968 Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-041729 Japanese Patent Application No. 2004-332110 Japanese Patent Application No. 2004-349019

本発明は、前述の本発明者らの水性メタリック塗料の優れた特性、例えば発色性、リコート密着性、チッピング性、耐水付着性等を維持したまま、ツーコート・ワンベーク塗装法における光輝性顔料の配向がクリアー塗料の塗装前後に乱れにくく、フリップフロップ性に変動のない、優れたフリップフロップ性を保持できる塗膜を提供する水性メタリック塗料組成物、およびそれを用いたツーコート・ワンベーク塗装法、更にはそれから得られるフリップフロップ性に優れた複層塗膜を提供することを目的とするものである。   The present invention maintains the excellent properties of the above-described water-based metallic paints of the present inventors, such as color development, recoat adhesion, chipping property, water adhesion resistance, etc., and orientation of glitter pigments in a two-coat one-bake coating method. Is a water-based metallic paint composition that provides a coating film that is not disturbed before and after the application of clear paint and does not change in flip-flop properties and can maintain excellent flip-flop properties, and a two-coat one-bake coating method using the same, and further An object of the present invention is to provide a multilayer coating film having excellent flip-flop properties obtained therefrom.

即ち、本発明は、塗膜形成性樹脂、硬化剤及び光輝性顔料を含有する水性メタリック塗料であって、
前記塗膜形成性樹脂は、二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーを塗膜形成性樹脂固形分に対し0.05〜30.0質量%含むモノマー混合物を用いた二段乳化重合によって得られ、酸価1〜30mgKOH/g、水酸基価10〜150、粒径が20〜140nmであるアクリル樹脂エマルションを含むものであり、
前記硬化剤が、粒径20〜140nmの疎水性メラミン樹脂水分散体であり、更に一般式(1)又は(2)

Figure 2007056161
Figure 2007056161
(式中、R、R、R、R及びRは、互いに同一でも異なってもよい炭化水素基を表し、Rは、ウレタン結合を有していてもよい炭化水素基を表し、Rは分岐鎖又は2級の炭化水素基を表し、nは2以上の自然数であり、jは一般式(1)においては1以上、一般式(2)においては2以上の自然数であり、k及びmは1〜500の範囲内の自然数である。)で表されるウレタン系化合物を塗料組成物中の樹脂固形分に対して、0.01〜20質量%の量で含有し、かつずり速度10/sにおける塗料粘度が15mPa・s以下であることを特徴とする水性メタリック塗料組成物を提供する。 That is, the present invention is a water-based metallic paint containing a film-forming resin, a curing agent and a glitter pigment,
The film-forming resin is a two-stage emulsification using a monomer mixture containing 0.05 to 30.0% by mass of an unsaturated monomer having two or more unsaturated double bonds based on the solid content of the film-forming resin. It contains an acrylic resin emulsion obtained by polymerization and having an acid value of 1 to 30 mg KOH / g, a hydroxyl value of 10 to 150, and a particle size of 20 to 140 nm.
The curing agent is a hydrophobic melamine resin aqueous dispersion having a particle size of 20 to 140 nm, and is further represented by the general formula (1) or (2)
Figure 2007056161
Figure 2007056161
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 represent a hydrocarbon group which may be the same or different from each other, and R 1 represents a hydrocarbon group which may have a urethane bond. R 3 represents a branched chain or a secondary hydrocarbon group, n is a natural number of 2 or more, j is a natural number of 1 or more in the general formula (1), and 2 or more in the general formula (2). And k and m are natural numbers in the range of 1 to 500.) The urethane compound represented by the formula (1) is contained in an amount of 0.01 to 20% by mass relative to the resin solid content in the coating composition. Also provided is an aqueous metallic coating composition characterized by having a coating viscosity of 15 mPa · s or less at a shear rate of 10 4 / s.

本発明の二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーは、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる。   The unsaturated monomer having two or more unsaturated double bonds of the present invention includes ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth). It is selected from the group consisting of acrylate, glycerin di (meth) acrylate, and allyl (meth) acrylate.

本発明はまた、被塗装物上に水性メタリックベース塗料を塗装してメタリックベース塗膜を形成する工程(I)、上記メタリックベース塗膜を硬化させることなくその上にクリアー塗料を塗装してクリアー塗膜を形成する工程(II)、及び、上記メタリックベース塗膜と上記クリアー塗膜とを同時に加熱する工程(III)を含む複層塗膜形成方法であって、
水性メタリックベース塗料が前述のものであることを特徴とする複層塗膜形成方法を提供する。
本発明は更に、上記複層塗膜形成方法により得られた複層塗膜を提供する。
The present invention also includes a step (I) of forming a metallic base coating film by applying a water-based metallic base coating material on an object to be coated, and applying a clear coating on the metallic base coating film without curing it. A method for forming a multilayer coating film comprising a step (II) of forming a coating film, and a step (III) of simultaneously heating the metallic base coating film and the clear coating film,
Provided is a method for forming a multilayer coating film, wherein the water-based metallic base paint is as described above.
The present invention further provides a multilayer coating film obtained by the multilayer coating film forming method.

本発明の水性メタリック塗料は、塗膜形成性樹脂であるアクリル樹脂エマルションのエマルション粒子内が一分子に2以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーの存在により三次元化しているので、後にクリアー塗料が塗装されてもクリアー塗料(特に、有機溶剤型のクリアー塗料)の影響を受けて光輝性顔料の配向が乱れるのを有効に防止することができる。また、本発明の水性メタリック塗料組成物は、前記一般式(1)および(2)で示されるウレタン系化合物を含んでいるので、塗装時の塗料粘度が低く、塗装が容易である。更に、塗着後は高粘度を示すので、光輝性顔料の配向の保持性がより高くなる。   In the water-based metallic paint of the present invention, the emulsion particles of the acrylic resin emulsion which is a film-forming resin are three-dimensionalized due to the presence of unsaturated monomers having two or more unsaturated double bonds in one molecule. Even when the clear paint is applied, it is possible to effectively prevent the orientation of the glittering pigment from being disturbed by the influence of the clear paint (particularly, an organic solvent type clear paint). Moreover, since the water-based metallic coating composition of the present invention contains the urethane compound represented by the general formulas (1) and (2), the coating viscosity at the time of coating is low and coating is easy. Furthermore, since it shows a high viscosity after coating, the retainability of the orientation of the glitter pigment becomes higher.

本発明の水性メタリック塗料は、基本的に優れた発色性を有する塗膜を得ることができる。また、複層塗膜形成方法に用いた場合、優れたリコート密着性、チッピング性、耐水付着性及び発色性を有する複層塗膜を得ることができる。   The aqueous metallic paint of the present invention can basically provide a coating film having excellent color developability. Moreover, when it uses for the multilayer coating-film formation method, the multilayer coating film which has the outstanding recoat adhesiveness, chipping property, water-resistant adhesion, and coloring property can be obtained.

以下、本発明を詳細に説明する。
水性メタリック塗料
本発明の水性メタリック塗料は、塗膜形成性樹脂、硬化剤及び光輝性顔料を含有するものであって、上記塗膜形成性樹脂が二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーを塗膜形成性樹脂固形分に対し0.05〜30.0質量%含むモノマー混合物を用いた二段乳化重合によって得られ、酸価1〜30mgKOH/g、水酸基価10〜150、粒径が20〜140nmであるアクリル樹脂エマルションを含むものであり、かつ、上記硬化剤は、粒径20〜140nmの疎水性メラミン樹脂水分散体を含むものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Aqueous metallic paint The aqueous metallic paint of the present invention comprises a film-forming resin, a curing agent and a glitter pigment, and the above-mentioned film-forming resin contains two or more unsaturated double coatings. Obtained by two-stage emulsion polymerization using a monomer mixture containing 0.05 to 30.0% by mass of an unsaturated monomer having a bond with respect to the solid content of the film-forming resin, an acid value of 1 to 30 mg KOH / g, and a hydroxyl value of 10 -150 and an acrylic resin emulsion having a particle size of 20 to 140 nm, and the curing agent contains a hydrophobic melamine resin aqueous dispersion having a particle size of 20 to 140 nm.

本発明では、上述のように、塗膜形成性樹脂であるアクリル樹脂エマルションを形成する際に、二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーをアクリルモノマーの一成分として含有することが必要である。二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーをアクリル樹脂エマルションを形成時に使用すると、アクリル樹脂エマルション内で橋かけ反応が起こり、三次元化したアクリル樹脂エマルションが得られる。 In the present invention, as described above, when forming an acrylic resin emulsion that is a film-forming resin, an unsaturated monomer having two or more unsaturated double bonds may be contained as a component of the acrylic monomer. is necessary. When an unsaturated monomer having two or more unsaturated double bonds is used in forming an acrylic resin emulsion, a crosslinking reaction occurs in the acrylic resin emulsion, and a three-dimensional acrylic resin emulsion is obtained.

本発明者らは、三次元化したアクリル樹脂エマルションを用いることにより、光輝性顔料の配向の乱れが防止できるのは、次のような理由によるものと推測している。本発明のメタリックベース塗料を塗布して、その後にクリアー塗料を塗布する際に起こる光輝性顔料の配向の乱れは、クリアー塗料塗布時にクリアー塗料の溶剤がメタリックベース塗膜内に浸透し、アクリル樹脂エマルション粒子を膨潤することによって起こるものと考えられる。従って、三次元化したアクリル樹脂エマルションを用いれば、そのようなクリアー塗料の溶媒によって起こる膨潤が防止でき、光輝性顔料の配向の乱れも有効に防止できているものと推測する。   The present inventors presume that the use of the three-dimensional acrylic resin emulsion can prevent the disorder of the orientation of the glitter pigment due to the following reasons. The disorder of the orientation of the glittering pigment that occurs when the metallic base paint of the present invention is applied and then the clear paint is applied. The clear paint solvent penetrates into the metallic base coating film when the clear paint is applied. It is thought to occur by swelling the emulsion particles. Therefore, it is assumed that the use of a three-dimensional acrylic resin emulsion can prevent swelling caused by the solvent of such a clear paint, and can effectively prevent disorder of the orientation of the glitter pigment.

また、本発明では、一般式(1)または(2)で表されるウレタン系化合物を含有する。このウレタン系化合物は、塗料の粘性の制御に寄与しているものと考えられ、塗装ガンで塗装するときにかかる剪断力下では粘性が下がり、基板上に塗着した時点で粘度が上昇して、光輝性顔料の配向を維持するように機能するものと考えられる。   Moreover, in this invention, the urethane type compound represented by General formula (1) or (2) is contained. This urethane compound is thought to contribute to the control of the viscosity of the paint, and the viscosity decreases under the shearing force applied when painting with a paint gun, and the viscosity rises when applied on the substrate. It is considered that the film functions to maintain the orientation of the glitter pigment.

更に、自動車塗装における複層塗膜の形成において、上記水性メタリック塗料を用いた場合、上記アクリル樹脂エマルションとともに、上記粒径20〜140nmの疎水性メラミン樹脂水分散体を含む塗料を用いて形成するため、リコート密着性、耐チッピング性、耐水付着性に優れた複層塗膜を得ることができる。   Further, in the formation of a multilayer coating film in automobile coating, when the above-mentioned aqueous metallic paint is used, it is formed using a paint containing the hydrophobic melamine resin aqueous dispersion having a particle size of 20 to 140 nm together with the acrylic resin emulsion. Therefore, a multilayer coating film excellent in recoat adhesion, chipping resistance, and water adhesion resistance can be obtained.

塗膜形成性樹脂
上記塗膜形成性樹脂は、二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーを塗膜形成性樹脂固形分に対し0.05〜30.0質量%含むモノマー混合物を用いた二段乳化重合によって得られ、酸価1〜30mgKOH/g、水酸基価10〜150、粒径が20〜140nmであるアクリル樹脂エマルションである。
Coating film-forming resin The coating film-forming resin comprises a monomer mixture containing 0.05 to 30.0% by mass of an unsaturated monomer having two or more unsaturated double bonds based on the solid content of the coating film-forming resin. It is an acrylic resin emulsion obtained by the two-stage emulsion polymerization used, having an acid value of 1 to 30 mg KOH / g, a hydroxyl value of 10 to 150, and a particle size of 20 to 140 nm.

アクリル樹脂エマルション
上記アクリル樹脂エマルションは、酸価が1〜30mgKOH/gである。1mgKOH/g未満であると、エマルションの安定性が低下するおそれがある。30mgKOH/gを超えると、得られる塗膜の耐水性が低下するおそれがある。3〜25mgKOH/gであることが好ましい。
Acrylic resin emulsion The acrylic resin emulsion has an acid value of 1 to 30 mgKOH / g. If it is less than 1 mgKOH / g, the stability of the emulsion may be lowered. If it exceeds 30 mgKOH / g, the water resistance of the resulting coating film may be reduced. It is preferable that it is 3-25 mgKOH / g.

上記アクリル樹脂エマルションは、水酸基価が10〜150である。10未満であると、塗膜物性が低下するおそれがある。150を超えると、得られる塗膜の耐水性が低下するおそれがある。15〜120であることが好ましい。なお、上記アクリル樹脂エマルションの酸価は実測値であり、水酸基価は、合成に使用した各種不飽和モノマーの配合量から計算によって求めた値である。   The acrylic resin emulsion has a hydroxyl value of 10 to 150. If it is less than 10, the physical properties of the coating film may be lowered. When it exceeds 150, there exists a possibility that the water resistance of the coating film obtained may fall. It is preferable that it is 15-120. In addition, the acid value of the said acrylic resin emulsion is a measured value, and a hydroxyl value is the value calculated | required by calculation from the compounding quantity of the various unsaturated monomers used for the synthesis | combination.

上記アクリル樹脂エマルションの粒子径は、20〜140nmの範囲である。上記粒子径が20nm未満である場合、塗料固形分(NV)の著しい低下が生じるおそれがある。140nmを超える場合、得られる塗膜の発色性が低下するおそれがある。   The particle diameter of the acrylic resin emulsion is in the range of 20 to 140 nm. When the particle diameter is less than 20 nm, there is a risk that the coating solid content (NV) is significantly reduced. When exceeding 140 nm, there exists a possibility that the coloring property of the coating film obtained may fall.

この粒子径の調節は、例えば、モノマー組成や乳化重合条件を調整することにより可能である。30〜120nmであることがより好ましく、50〜100nmであることが更に好ましい。なお、本発明にかかるアクリル樹脂エマルションおよび疎水性メラミン樹脂分散体の粒径は、動的光散乱法を利用した粒径測定装置であるELS−800(大塚電子株式会社製)を使用し、以下の条件により測定した平均分散粒径値である。
サンプル;イオン交換水にて無限希釈
測定温度;25℃
The particle size can be adjusted, for example, by adjusting the monomer composition and emulsion polymerization conditions. More preferably, it is 30-120 nm, and still more preferably 50-100 nm. In addition, the particle size of the acrylic resin emulsion and the hydrophobic melamine resin dispersion according to the present invention is ELS-800 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), which is a particle size measuring device using a dynamic light scattering method, and It is an average dispersed particle size value measured according to the above conditions.
Sample; infinite dilution with ion-exchanged water Measurement temperature: 25 ° C

上記アクリル樹脂エマルションは、本発明では、二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーを必須モノマーとし、その他にカルボン酸基含有不飽和モノマーや水酸基含有不飽和モノマー等を原料とし、後述の乳化重合によってエマルション化したものを挙げることができる。また、本発明で使用するアクリル樹脂エマルションは、二段乳化重合によってコア部とシェル部を有するいわゆるコア・シェル型アクリル樹脂エマルションであることが好ましい。   In the present invention, the acrylic resin emulsion has an unsaturated monomer having two or more unsaturated double bonds as an essential monomer, and other raw materials such as a carboxylic acid group-containing unsaturated monomer and a hydroxyl group-containing unsaturated monomer. And those emulsified by emulsion polymerization. The acrylic resin emulsion used in the present invention is preferably a so-called core-shell type acrylic resin emulsion having a core part and a shell part by two-stage emulsion polymerization.

上記塗膜形成性樹脂がコア・シェル型アクリル樹脂エマルションを含有するものである場合、上記コア部は、酸価が0〜100mgKOH/gのカルボン酸基含有不飽和モノマーを含むコア用モノマー混合物を乳化重合して得られるものであることが好ましい。100mgKOH/gを超えると、得られる塗膜の耐水性が低下するおそれがある。0〜50mgKOH/gであることがより好ましい。なお、上記コア部の酸価とは、1段階目の乳化重合によって得られるアクリル樹脂エマルションの酸価である。   When the coating film-forming resin contains a core-shell type acrylic resin emulsion, the core part is a core monomer mixture containing a carboxylic acid group-containing unsaturated monomer having an acid value of 0 to 100 mgKOH / g. It is preferable that it is obtained by emulsion polymerization. If it exceeds 100 mgKOH / g, the water resistance of the resulting coating film may be reduced. More preferably, it is 0-50 mgKOH / g. In addition, the acid value of the said core part is an acid value of the acrylic resin emulsion obtained by emulsion polymerization of the 1st step.

また、上記シェル部は酸価25〜200mgKOH/gのカルボン酸基含有不飽和モノマーを含むシェル用モノマー混合物を乳化重合して得られるものであることが好ましい。上記酸価が25mgKOH/gを下回ると、エマルションの安定性が低下するおそれがあり、また、塗装作業性が不充分となるおそれがある。200mgKOH/gを超えると、得られる塗膜の耐水性が低下するおそれがある。好ましくは30〜180mgKOH/gである。   The shell part is preferably obtained by emulsion polymerization of a shell monomer mixture containing a carboxylic acid group-containing unsaturated monomer having an acid value of 25 to 200 mgKOH / g. When the acid value is less than 25 mgKOH / g, the stability of the emulsion may be lowered, and the coating workability may be insufficient. If it exceeds 200 mgKOH / g, the water resistance of the resulting coating film may be reduced. Preferably it is 30-180 mgKOH / g.

上記コア用モノマー混合物及び/又は上記シェル用モノマー混合物は、二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーを必須モノマーとして含有する必要がある。二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーがエマルション粒子内に橋かけ構造を形成して、上層に塗装されるクリアー塗料の影響を受けないようにするために、必要である。二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーは、コア用モノマー混合物あるいはシェル用モノマー混合物のいずれか、あるいは両者に含まれうるが、コア用モノマー混合物およびシェル用モノマー混合物の両方に含まれているのがクリアー塗料からの影響を最小限にするには好ましい。二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーの使用量は、塗膜形成性樹脂固形分に対して0.05〜30.0質量%、好ましくは0.5〜10.0質量%、より好ましくは1.0〜5.0質量%である。0.05質量%より少ないと、このモノマーを添加する効果がえられない。30.0質量%を超えると、アクリル樹脂エマルションを合成することが困難になる。ここでいう塗膜形成製樹脂とは、二段乳化重合によって得られるアクリル樹脂エマルションのことをいう。   The monomer mixture for the core and / or the monomer mixture for the shell needs to contain an unsaturated monomer having two or more unsaturated double bonds as an essential monomer. It is necessary for unsaturated monomers having two or more unsaturated double bonds to form a crosslinked structure in the emulsion particles and not be affected by the clear paint applied to the upper layer. Unsaturated monomers having two or more unsaturated double bonds may be included in either the core monomer mixture or the shell monomer mixture or both, but are included in both the core monomer mixture and the shell monomer mixture It is preferable to minimize the influence from the clear paint. The use amount of the unsaturated monomer having two or more unsaturated double bonds is 0.05 to 30.0% by mass, preferably 0.5 to 10.0% by mass, based on the solid content of the film-forming resin. More preferably, it is 1.0-5.0 mass%. If it is less than 0.05% by mass, the effect of adding this monomer cannot be obtained. When it exceeds 30.0 mass%, it will become difficult to synthesize an acrylic resin emulsion. As used herein, the resin for forming a coating film refers to an acrylic resin emulsion obtained by two-stage emulsion polymerization.

上記コア用モノマー混合物及び/又は上記シェル用モノマー混合物は、水酸基を有することができる。上記水酸基価としては、10〜150であり、好ましくは15〜120である。上記水酸基価が10を下回ると、充分な硬化性が得られないおそれがある。150を超えると、得られる塗膜の諸性能が低下するおそれがある。   The core monomer mixture and / or the shell monomer mixture may have a hydroxyl group. The hydroxyl value is 10 to 150, preferably 15 to 120. If the hydroxyl value is less than 10, sufficient curability may not be obtained. If it exceeds 150, various performances of the resulting coating film may be deteriorated.

更に、上記コア用モノマー混合物及び/又は上記シェル用モノマー混合物は、上記その他のエチレン性不飽和モノマーを含むものであってもよい。また、上記コア・シェル型アクリル樹脂エマルションのガラス転移温度(モノマー配合からの計算値)は、得られる塗膜の物性の観点から、−20〜80℃であることが好ましい。   Further, the core monomer mixture and / or the shell monomer mixture may contain the other ethylenically unsaturated monomers. Moreover, it is preferable that the glass transition temperature (calculated value from monomer mixing | blending) of the said core-shell type acrylic resin emulsion is -20-80 degreeC from a viewpoint of the physical property of the coating film obtained.

上記二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーとしては、分子中にラジカル重合可能な不飽和基を2個以上有するビニル単量体であれば特に限定されるものではない。具体的には、例えばジビニルベンゼン、ジビニルスルホン等のビニル化合物;(メタ)アリル(メタ)アクリレート(以下、アリルとメタリルの両方を(メタ)アリルという記載で表す。)、ジアリル又はジメタリルフタレート、ジ(メタ)アリル(メタ)アクリルアミド、トリ(メタ)アリルシアヌレート又はイソシアヌレート、トリ(メタ)アリルトリメリテート、ビス((メタ)アリルナジイミド)等の(メタ)アリル化合物;モノ又はポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、モノ又はポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のモノ又はポリオキシアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。また、アリロキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノアクリレート(日本油脂社製ブレンマーAKEP)、ジシクロメンテニルアクリレート(日立化成社製FANCRYL FA-511A)、ジシクロメンテニルオキシエチルアクリレート(日立化成社製FANCRYL FA-512A)、ジシクロメンテニルオキシエチルメタクリレート(日立化成社製FANCRYL FA-512M)、ジヒドロジシクロペンタジエニルアクリレート(BASF社からの市販品)、3−シクロヘキセニルメチルメタクリレート(ダイセル社からの市販品)、3−シクロヘキセニルメチルアクリレート(ダイセル社からの市販品)、ブタンジオール−1,4−ジビニルエーテル(BASF社からの市販品)、トリアリルイソシアヌレート(日本化成社製TAIC)が市販品として入手可能である。本発明においては、これらの内、アリルメタクリレートまたはエチレングリコールジ(メタ)アクリレートが好ましい。特に好ましくは、不飽和二重結合の間の距離を原子の数で表わした場合、4原子以下、好ましくは3原子以下の二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーであって、具体的にはアリルメタクリレートが挙げられる。尚、二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーは単独又は2種以上混合して用いることができる。   The unsaturated monomer having two or more unsaturated double bonds is not particularly limited as long as it is a vinyl monomer having two or more unsaturated groups capable of radical polymerization in the molecule. Specifically, for example, vinyl compounds such as divinylbenzene and divinylsulfone; (meth) allyl (meth) acrylate (hereinafter, both allyl and methallyl are expressed as (meth) allyl), diallyl or dimethallyl phthalate, (Meth) allyl compounds such as di (meth) allyl (meth) acrylamide, tri (meth) allyl cyanurate or isocyanurate, tri (meth) allyl trimellitate, bis ((meth) allylnadiimide); mono or polyethylene Mono- or polyoxyalkylene glycol di (meth) acrylate such as glycol di (meth) acrylate, mono- or polypropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythrin Ritorutori (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate of (meth) acrylate compounds. In addition, allyloxy polyethylene glycol polypropylene glycol monoacrylate (Blenmer AKEP manufactured by NOF Corporation), dicyclomentenyl acrylate (FANCRYL FA-511A manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), dicyclomentenyloxyethyl acrylate (FANCRYL FA- manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) 512A), dicyclomentenyloxyethyl methacrylate (FANCRYL FA-512M manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), dihydrodicyclopentadienyl acrylate (commercial product from BASF), 3-cyclohexenylmethyl methacrylate (commercial product from Daicel) ), 3-cyclohexenylmethyl acrylate (commercial product from Daicel), butanediol-1,4-divinyl ether (commercial product from BASF), triallyl isocyanurate (TAIC manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.) It is available. In the present invention, among these, allyl methacrylate or ethylene glycol di (meth) acrylate is preferable. Particularly preferably, an unsaturated monomer having two or more unsaturated double bonds of 4 atoms or less, preferably 3 atoms or less, when the distance between the unsaturated double bonds is expressed by the number of atoms, Specific examples include allyl methacrylate. In addition, the unsaturated monomer which has two or more unsaturated double bonds can be used individually or in mixture of 2 or more types.

カルボン酸基含有不飽和モノマーとしては特に限定されず、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸二量体、クロトン酸、2−アクリロイルオキシエチルフタル酸、2−アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、イソクロトン酸、α−ハイドロ−ω−[(1−オキソ−2−プロペニル)オキシ]ポリ[オキシ(1−オキソ−1,6−ヘキサンジイル)]、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、3−ビニルサリチル酸、3−ビニルアセチルサリチル酸等を挙げることができる。   The carboxylic acid group-containing unsaturated monomer is not particularly limited. For example, acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid dimer, crotonic acid, 2-acryloyloxyethylphthalic acid, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, 2-acryloyl Oxyethyl acid phosphate, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, ω-carboxy-polycaprolactone mono (meth) acrylate, isocrotonic acid, α-hydro-ω-[(1-oxo-2-propenyl) oxy] Poly [oxy (1-oxo-1,6-hexanediyl)], maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, 3-vinylsalicylic acid, 3-vinylacetylsalicylic acid and the like can be mentioned.

水酸基含有不飽和モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル、アリルアルコール、メタクリルアルコール、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルのε−カプロラクトン付加物を挙げることができる。これらの中で好ましいものは、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルのε−カプロラクトン付加物等を挙げることができる。   Examples of the hydroxyl group-containing unsaturated monomer include hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, allyl alcohol, methacrylic alcohol, and ε- of hydroxyethyl (meth) acrylate. A caprolactone adduct can be mentioned. Among these, preferred are hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, and ε-caprolactone adduct of hydroxyethyl (meth) acrylate.

上記その他のエチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、エステル部の炭素数が1又は2の(メタ)アクリル酸エステル〔(メタ)アクリル酸メチル又は(メタ)アクリル酸エチル〕;エステル部の炭素数3以上の(メタ)アクリル酸エステル〔例えば、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、メタクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸t−ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタジエニル、(メタ)アクリル酸ジヒドロジシクロペンタジエニル等〕、重合性アミド化合物〔例えば、(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジブチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジオクチル(メタ)アクリルアミド、N−モノブチル(メタ)アクリルアミド、N−モノオクチル(メタ)アクリルアミド、2,4−ジヒドロキシ−4’−ビニルベンゾフェノン、N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)メタクリルアミド等〕;重合性芳香族化合物〔例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルケトン、t−ブチルスチレン、パラクロロスチレン及びビニルナフタレン等〕;重合性ニトリル〔例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等〕;α−オレフィン〔例えば、エチレン、プロピレン等〕;ビニルエステル〔例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等〕等を挙げることができる。   Examples of the other ethylenically unsaturated monomers include, for example, (meth) acrylic acid ester having 1 or 2 carbon atoms in the ester portion [methyl (meth) acrylate or ethyl (meth) acrylate]; carbon number in the ester portion. 3 or more (meth) acrylic acid esters [for example, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl methacrylate, Phenyl acrylate, isobornyl (meth) acrylate, cyclohexyl methacrylate, t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentadienyl (meth) acrylate, dihydrodicyclopentadienyl (meth) acrylate, etc.] Polymerizable amide compounds [for example, (meth) acrylamide, N-methylol (Meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-dibutyl (meth) acrylamide, N, N-dioctyl (meth) acrylamide, N-monobutyl (meth) acrylamide, N-monooctyl (meth) acrylamide , 2,4-dihydroxy-4′-vinylbenzophenone, N- (2-hydroxyethyl) acrylamide, N- (2-hydroxyethyl) methacrylamide, etc.]; polymerizable aromatic compounds [for example, styrene, α-methylstyrene , Vinyl ketone, t-butylstyrene, parachlorostyrene, vinylnaphthalene, etc.]; polymerizable nitriles (eg, acrylonitrile, methacrylonitrile, etc.); α-olefins (eg, ethylene, propylene, etc.); vinyl esters (eg, vinyl acetate) , Propionic acid Alkylsulfonyl and the like] and the like.

上記コア用モノマー混合物/上記シェル用モノマー混合物〔コア部/シェル部〕のモノマー質量比は、50/50〜98/2であることが好ましく、65/35〜95/5であることがより好ましい。50/50よりシェル比が大きくなると、エマルションの安定性が低下し、98/2よりシェル比が小さくなると、得られる塗膜の耐水性が低下するおそれがある。   The monomer mass ratio of the core monomer mixture / shell monomer mixture [core portion / shell portion] is preferably 50/50 to 98/2, and more preferably 65/35 to 95/5. . When the shell ratio is larger than 50/50, the stability of the emulsion is lowered, and when the shell ratio is smaller than 98/2, the water resistance of the resulting coating film may be lowered.

上記アクリル樹脂エマルションを得るための乳化重合としては、通常よく知られている方法を用いて行うことができる。具体的には、水、又は必要に応じてアルコール等の有機溶剤を含む水性媒体中に乳化剤を溶解させ、加熱撹拌下、上記コア用モノマー混合物又は上記シェル用モノマー混合物と、重合開始剤とを滴下することにより行うことができる。乳化剤と水とを用いて予め乳化したコア用モノマー混合物又はシェル用モノマー混合物を同様に滴下してもよい。   The emulsion polymerization for obtaining the acrylic resin emulsion can be carried out using a generally well-known method. Specifically, the emulsifier is dissolved in water or an aqueous medium containing an organic solvent such as alcohol as necessary, and the monomer mixture for core or the monomer mixture for shell and the polymerization initiator are heated and stirred. This can be done by dripping. A core monomer mixture or a shell monomer mixture emulsified in advance using an emulsifier and water may be similarly dropped.

上記重合開始剤としては、アゾ系の油性化合物(例えば、アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等)及び水性化合物(例えば、アニオン系の4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、カチオン系の2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン));並びに、レドックス系の油性過酸化物(例えば、ベンゾイルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、t−ブチルパーベンゾエート等)及び水性過酸化物(例えば、過硫酸カリウム、過酸化アンモニウム等)等が好ましい。   Examples of the polymerization initiator include azo oily compounds (for example, azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvalero). Nitrile) etc.) and aqueous compounds (eg, anionic 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), cationic 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine)); and redox Oily peroxides (for example, benzoyl peroxide, parachlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butyl perbenzoate, etc.) and aqueous peroxides (for example, potassium persulfate, ammonium peroxide, etc.) are preferred.

上記乳化剤としては、当業者によってよく使用されているものを挙げることができるが、特に、反応性乳化剤、例えば、アントックス(Antox)MS−60(商品名、日本乳化剤社製)、エレミノールJS−2(商品名、三洋化成工業社製)、アデカリアソープNE−20(商品名、旭電化社製)及びアクアロンHS−10(商品名、第一工業製薬社製)等が好ましい。   Examples of the emulsifier include those often used by those skilled in the art. In particular, reactive emulsifiers such as Antox MS-60 (trade name, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.), Eleminol JS- 2 (trade name, manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.), Adekaria soap NE-20 (trade name, manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), Aqualon HS-10 (trade name, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and the like are preferable.

また、分子量を調節するために、ラウリルメルカプタンのようなメルカプタン及びα−メチルスチレンダイマー等のような連鎖移動剤を必要に応じて用いてもよい。   In order to adjust the molecular weight, a mercaptan such as lauryl mercaptan and a chain transfer agent such as α-methylstyrene dimer may be used as necessary.

反応温度は重合開始剤により決定され、例えば、アゾ系開始剤では60〜90℃であり、レドックス系開始剤では30〜70℃で行うことが好ましい。一般に、反応時間は1〜8時間である。上記コア用モノマー混合物と上記シェル用モノマー混合物との合計質量に対する重合開始剤の含有量は、一般に0.1〜5質量%であり、0.2〜2質量%であることが好ましい。   The reaction temperature is determined by the polymerization initiator, and for example, it is preferably 60 to 90 ° C. for an azo initiator and 30 to 70 ° C. for a redox initiator. In general, the reaction time is 1 to 8 hours. The content of the polymerization initiator based on the total mass of the core monomer mixture and the shell monomer mixture is generally 0.1 to 5% by mass, and preferably 0.2 to 2% by mass.

上記アクリル樹脂エマルションは、必要に応じて塩基で中和することにより、pHを3〜10で用いることができる。これは、このpH領域における安定性が高いためである。この中和は、乳化重合の前又は後に、ジメチルエタノールアミンやトリエチルアミンのような3級アミンを系に添加することにより行うことが好ましい。   The acrylic resin emulsion can be used at a pH of 3 to 10 by neutralizing with a base as necessary. This is because the stability in this pH region is high. This neutralization is preferably performed by adding a tertiary amine such as dimethylethanolamine or triethylamine to the system before or after emulsion polymerization.

上記水性メタリック塗料中の上記アクリル樹脂エマルションの含有量は、塗料固形分中、5〜95質量%であることが好ましく、10〜85質量%であることがより好ましく、20〜70質量%であることが更に好ましい。上記含有量が上記範囲外である場合、塗装作業性や得られる塗膜の外観が低下するおそれがある。   The content of the acrylic resin emulsion in the aqueous metallic paint is preferably 5 to 95% by mass, more preferably 10 to 85% by mass in the solid content of the paint, and 20 to 70% by mass. More preferably. When the said content is outside the said range, there exists a possibility that coating workability | operativity and the external appearance of the coating film obtained may fall.

硬化剤
本発明の製造方法で用いられる硬化剤は、粒径20〜140nmの疎水性メラミン樹脂水分散体である。疎水性メラミン樹脂水分散体は、特定のアクリル樹脂及び疎水性メラミン樹脂を反応させること、により得られる粒径20〜140nmの樹脂粒子が水中で分散しているものである。このような疎水性メラミン樹脂水分散体を用いるものであるため、優れた発色性を有する塗膜を得ることができる。
Curing Agent The curing agent used in the production method of the present invention is a hydrophobic melamine resin aqueous dispersion having a particle size of 20 to 140 nm. The hydrophobic melamine resin aqueous dispersion is a dispersion of resin particles having a particle diameter of 20 to 140 nm obtained by reacting a specific acrylic resin and a hydrophobic melamine resin in water. Since such a hydrophobic melamine resin aqueous dispersion is used, a coating film having excellent color developability can be obtained.

また、上記疎水性メラミン樹脂水分散体を使用した場合、優れたリコート密着性、耐チッピング性、耐水付着性を有する複層塗膜を得ることができる。20nm未満であると、塗料固形分の著しい低下が生じる。140nmを超えると、水分散性が低下することに起因して、形成される塗膜の密着性、表面平滑性が低下するおそれがある。30〜120nmであることが好ましく、50〜100nmであることがより好ましい。なお、上記粒子径は、上述したアクリル樹脂エマルションの粒径と同様の方法により測定した値である。   Moreover, when the said hydrophobic melamine resin aqueous dispersion is used, the multilayer coating film which has the outstanding recoat adhesiveness, chipping resistance, and water-resistant adhesion property can be obtained. If it is less than 20 nm, a significant reduction in the solid content of the paint occurs. If the thickness exceeds 140 nm, the water dispersibility is lowered, and the adhesion and surface smoothness of the formed coating film may be lowered. It is preferable that it is 30-120 nm, and it is more preferable that it is 50-100 nm. In addition, the said particle diameter is the value measured by the method similar to the particle diameter of the acrylic resin emulsion mentioned above.

上記疎水性メラミン樹脂水分散体としては、酸価20〜100mgKOH/g、水酸基価10〜100、数平均分子量5000〜15000のアクリル樹脂と、疎水性メラミン樹脂とを5/95〜50/50の質量比で混合・反応する工程(1)、及び上記工程(1)で得られた反応生成物を水分散する工程(2)を含む製造方法により得られるものであることが好ましい。これにより、疎水性メラミンが塗膜の中に均一に、しかも安定して存在させることが出来るため、光輝性顔料および/または着色性顔料が疎水性メラミンと接触することによる凝集を抑制することが出来るために、得られる塗膜に良好な発色性を付与することできる。また同時に得られる塗膜に良好なリコート密着性、対チッピング性、耐水付着性を付与することが出来る。   As the hydrophobic melamine resin aqueous dispersion, an acrylic resin having an acid value of 20 to 100 mgKOH / g, a hydroxyl value of 10 to 100, and a number average molecular weight of 5000 to 15000 and a hydrophobic melamine resin are 5/95 to 50/50. It is preferable to be obtained by a production method including a step (1) of mixing and reacting at a mass ratio and a step (2) of dispersing the reaction product obtained in the above step (1) in water. As a result, the hydrophobic melamine can be present uniformly and stably in the coating film, so that the aggregation caused by the contact of the glitter pigment and / or the coloring pigment with the hydrophobic melamine can be suppressed. Therefore, good color developability can be imparted to the resulting coating film. At the same time, the coating film obtained can be provided with good recoat adhesion, chipping resistance, and water adhesion resistance.

上記工程(1)では、先ず、酸価20〜100mgKOH/g、水酸基価10〜100、数平均分子量5000〜15000のアクリル樹脂と、疎水性メラミン樹脂とを5/95〜50/50の質量比で、混合・反応する工程を行うものである。上記工程(1)を行うことにより、上記アクリル樹脂と上記疎水性メラミン樹脂との反応生成物を得ることができる。   In the step (1), first, an acrylic resin having an acid value of 20 to 100 mgKOH / g, a hydroxyl value of 10 to 100, and a number average molecular weight of 5000 to 15000 and a hydrophobic melamine resin are in a mass ratio of 5/95 to 50/50. The process of mixing and reacting is performed. By performing the step (1), a reaction product of the acrylic resin and the hydrophobic melamine resin can be obtained.

上記アクリル樹脂は、酸価が20〜100mgKOH/gである。100mgKOH/gを超えると、反応制御が著しく困難になる。酸価が20mgKOH/gより小さくなると、粒径が140nmを超えるおそれがある。40〜80mgKOH/gであることが好ましい。   The acrylic resin has an acid value of 20 to 100 mgKOH / g. When it exceeds 100 mgKOH / g, reaction control becomes extremely difficult. If the acid value is less than 20 mgKOH / g, the particle size may exceed 140 nm. It is preferable that it is 40-80 mgKOH / g.

上記アクリル樹脂は、水酸基価が10〜100である。10未満であると、粒径が140nmを超えるおそれがある。100を超えると、反応制御が著しく困難になるおそれがある。40〜80であることが好ましい。   The acrylic resin has a hydroxyl value of 10-100. If it is less than 10, the particle size may exceed 140 nm. If it exceeds 100, the reaction control may be extremely difficult. It is preferable that it is 40-80.

上記アクリル樹脂は、数平均分子量が5000〜15000である。5000未満であると、粒径が140nmを超えるおそれがある。15000を超えると、反応制御が著しく困難になるおそれがある。7000〜11000であることが好ましい。なお、上記アクリル樹脂の数平均分子量は、GPC法によるポリスチレン標準で測定した値である。   The acrylic resin has a number average molecular weight of 5000 to 15000. If it is less than 5000, the particle size may exceed 140 nm. If it exceeds 15,000, reaction control may be extremely difficult. It is preferable that it is 7000-11000. The number average molecular weight of the acrylic resin is a value measured with a polystyrene standard by the GPC method.

上記疎水性メラミン樹脂は、従来公知のものを使用することができるが、溶解性パラメーターδ(SP)が9.0≦SP≦11.5の範囲のものであることが好ましい。9.0未満であると、粒径が140nmを超えるおそれがある。11.5を超えると、粒径が140nmを超え、また、塗膜にした場合に耐水性などの性能が低下するおそれがある。9.5≦SP≦11.0であることがより好ましい。   A conventionally known hydrophobic melamine resin can be used, but the solubility parameter δ (SP) is preferably in the range of 9.0 ≦ SP ≦ 11.5. If it is less than 9.0, the particle size may exceed 140 nm. When it exceeds 11.5, the particle size exceeds 140 nm, and when it is formed into a coating film, the performance such as water resistance may be deteriorated. It is more preferable that 9.5 ≦ SP ≦ 11.0.

上記溶解性パラメーターδとは、当業者等の間で一般にSP(ソルビリティ・パラメーター)とも呼ばれるものであって、樹脂の親水性又は疎水性の度合いを示す尺度であり、また樹脂間の相溶性を判断する上でも重要な尺度である。溶解性パラメーターは、例えば、濁度測定法等をもとに数値定量化することができる(参考文献:K.W.Suh,D.H.Clarke J.Polymer.Sci.,A−1,5,1671(1967).)。本明細書中の溶解性パラメーターδは、濁度測定法により求めたパラメーターである。濁度測定法による溶解性パラメーターは、例えば、測定対象である樹脂固形分(所定質量)を一定量の良溶媒(アセトン等)に溶解させた後、水又はヘキサン等の貧溶媒を滴下することによって、上記樹脂が不溶化し、溶液中に濁度を生じるまでの各々の滴定量から、上記参考文献等に記載されている公知の計算方法により求めることができる。   The solubility parameter δ is generally called SP (solubility parameter) among those skilled in the art, and is a scale indicating the degree of hydrophilicity or hydrophobicity of the resin, and the compatibility between the resins. It is also an important measure for judging. The solubility parameter can be numerically quantified based on, for example, a turbidity measurement method (reference document: kW Suh, DH Clarke J. Polymer. Sci., A-1, 5). , 1671 (1967).). The solubility parameter δ in the present specification is a parameter determined by a turbidity measurement method. The solubility parameter by the turbidity measurement method is, for example, dissolving a resin solid content (predetermined mass) to be measured in a certain amount of good solvent (acetone, etc.) and then dropping a poor solvent such as water or hexane. From the respective titration amounts until the resin is insolubilized and turbidity is generated in the solution, it can be determined by a known calculation method described in the above-mentioned reference or the like.

上記工程(1)において、上記アクリル樹脂と、上記疎水性メラミン樹脂との混合比は、5/95〜50/50(質量比、アクリル樹脂/疎水性メラミン樹脂)であることが好ましい。5/95よりアクリル樹脂の配合量が少ないと、粒径が140nmを超えるおそれがある。50/50よりアクリル樹脂の配合量が多いと、塗料のNV(固形分濃度)の著しい低下が生じるおそれや反応制御が著しく困難になるおそれがある。更に好ましくは10/90〜40/60である。なお、アクリル樹脂と疎水性メラミン樹脂との混合方法は、従来公知の方法により行うことができる。   In the step (1), the mixing ratio of the acrylic resin and the hydrophobic melamine resin is preferably 5/95 to 50/50 (mass ratio, acrylic resin / hydrophobic melamine resin). If the blending amount of the acrylic resin is less than 5/95, the particle size may exceed 140 nm. When the blending amount of the acrylic resin is larger than 50/50, there is a possibility that the NV (solid content concentration) of the coating material may be remarkably lowered or reaction control may be extremely difficult. More preferably, it is 10 / 90-40 / 60. In addition, the mixing method of an acrylic resin and hydrophobic melamine resin can be performed by a conventionally well-known method.

本発明では、上記工程(1)において、疎水性メラミン樹脂に対するアクリル樹脂の配合量が少ないため、得られる疎水性メラミン樹脂水分散体を硬化剤として使用した場合、硬化剤としての機能が低下することが少ない。そして、アクリル樹脂の配合量が少ないにもかかわらず、水分散後の粒径が20〜140nmである。このため、本発明により得られる疎水性メラミン樹脂水分散体を水性メタリック塗料の硬化剤として好適に用いることができる。なお、上記工程(1)において、上記アクリル樹脂、疎水性メラミン樹脂以外に、本発明の効果を疎外しない範囲内で、ポリエステル樹脂等の他の樹脂を含んでもよい。   In the present invention, in the above step (1), since the blending amount of the acrylic resin with respect to the hydrophobic melamine resin is small, when the obtained hydrophobic melamine resin aqueous dispersion is used as the curing agent, the function as the curing agent is lowered. There are few things. And although there are few compounding quantities of an acrylic resin, the particle size after water dispersion is 20-140 nm. For this reason, the hydrophobic melamine resin aqueous dispersion obtained by this invention can be used suitably as a hardening | curing agent of water-based metallic paint. In the step (1), in addition to the acrylic resin and the hydrophobic melamine resin, other resins such as a polyester resin may be included within the range not excluding the effect of the present invention.

上記工程(1)において、上記アクリル樹脂と、上記疎水性メラミン樹脂との反応条件は、反応温度が70〜100℃であることが好ましく、75〜90℃であることがより好ましい。また、反応時間は、1〜10時間であることが好ましく、1〜5時間であることがより好ましい。下限未満であると、粒径が140nmを超えるおそれがある。上限を超えると、反応制御が著しく困難になるおそれがある。   In the step (1), the reaction temperature between the acrylic resin and the hydrophobic melamine resin is preferably 70 to 100 ° C., more preferably 75 to 90 ° C. Moreover, it is preferable that reaction time is 1 to 10 hours, and it is more preferable that it is 1 to 5 hours. If it is less than the lower limit, the particle size may exceed 140 nm. If the upper limit is exceeded, reaction control may be extremely difficult.

上記工程(2)では、上記工程(1)を行うことにより得られた反応生成物を水分散することによって、粒径20〜140nmの疎水性メラミン樹脂水分散体を得る工程を行うものである。上記工程(2)を行うことによって、粒径20〜140nmの樹脂粒子が水中で分散している水分散体(水分散液)を得ることができる。   In the said process (2), the process obtained by carrying out the water dispersion of the reaction product obtained by performing the said process (1) obtains the hydrophobic melamine resin aqueous dispersion with a particle size of 20-140 nm. . By performing the step (2), an aqueous dispersion (aqueous dispersion) in which resin particles having a particle diameter of 20 to 140 nm are dispersed in water can be obtained.

上記工程(2)において、上記工程(1)で得られた反応生成物を水分散する方法としては特に限定されず、通常の樹脂の水分散方法を用いることができるが、上記反応生成物を温度50℃以下に冷却した後、水を用いて希釈することによって水分散することが好ましい。これにより、粒径20〜140nmの疎水性メラミン樹脂水分散体を好適に得ることができる。50℃以下に冷却しない場合には、粒径が20〜140nmのものを得ることができないおそれがある。30〜40℃に冷却した後、水で希釈することによって水分散することがより好ましい。   In the step (2), the method for water-dispersing the reaction product obtained in the step (1) is not particularly limited, and an ordinary resin water-dispersing method can be used. After cooling to a temperature of 50 ° C. or lower, it is preferable to disperse in water by diluting with water. Thereby, a hydrophobic melamine resin aqueous dispersion having a particle size of 20 to 140 nm can be suitably obtained. If it is not cooled to 50 ° C. or lower, it may not be possible to obtain a particle size of 20 to 140 nm. It is more preferable to disperse in water by cooling to 30 to 40 ° C. and then diluting with water.

上記工程(2)において、必要に応じて塩基で中和することにより、pHを6.5〜10で用いることができる。これは、このpH領域における安定性が高いためである。この中和は、上記アクリル樹脂と上記疎水性メラミン樹脂との反応の前又は後に、ジメチルエタノールアミンやトリエチルアミンのような3級アミンを系に添加することにより行うことが好ましい。なかでも、上記アクリル樹脂と上記疎水性メラミン樹脂との反応の後に、3級アミンを添加し、次いで、反応生成物を温度50℃以下に冷却した後、水を用いて希釈することによって水分散することが特に好ましい。これにより、粒径20〜140nmの疎水性メラミン樹脂水分散体を好適に得ることができる。   In the said process (2), pH can be used at 6.5-10 by neutralizing with a base as needed. This is because the stability in this pH region is high. This neutralization is preferably performed by adding a tertiary amine such as dimethylethanolamine or triethylamine to the system before or after the reaction between the acrylic resin and the hydrophobic melamine resin. In particular, after the reaction between the acrylic resin and the hydrophobic melamine resin, a tertiary amine is added, and then the reaction product is cooled to a temperature of 50 ° C. or lower and then diluted with water to disperse the water. It is particularly preferable to do this. Thereby, a hydrophobic melamine resin aqueous dispersion having a particle size of 20 to 140 nm can be suitably obtained.

特定のウレタン系化合物
本発明の水性メタリック塗料組成物に含まれるウレタン系化合物は、一般式(1)又は(2)

Figure 2007056161
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Specific urethane compound The urethane compound contained in the aqueous metallic paint composition of the present invention is represented by the general formula (1) or (2).
Figure 2007056161
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(式中、R、R、R、R及びRは、互いに同一でも異なってもよい炭化水素基を表し、Rは、ウレタン結合を有していてもよい炭化水素基を表し、Rは分岐鎖又は2級の炭化水素基を表し、nは2以上の自然数であり、jは一般式(1)において1以上、一般式(2)において2以上の自然数であり、k及びmは1〜500の範囲内の自然数である。)で表されるものである。 (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 represent a hydrocarbon group which may be the same or different from each other, and R 1 represents a hydrocarbon group which may have a urethane bond. R 3 represents a branched chain or a secondary hydrocarbon group, n is a natural number of 2 or more, j is a natural number of 1 or more in the general formula (1), and 2 or more in the general formula (2), k and m are natural numbers within the range of 1 to 500.)

上記一般式(1)で表されるウレタン系化合物は、例えば、R−(NCO)jで表される1種又は2種以上のモノ又はポリイソシアネートと、HO−(R−O)k−Rで表される1種又は2種以上のポリエーテルモノアルコールとを原料として反応させることによって得ることができる。この場合、式中のR〜Rは、上記R−(NCO)j及びHO−(R−O)k−Rによって決定される。 Examples of the urethane compound represented by the general formula (1) include one or more mono- or polyisocyanates represented by R 1- (NCO) j and HO- (R 2 -O) k. It can be obtained by reacting as a raw material one or more polyether monoalcohols represented by —R 3 . In this case, R 1 to R 3 in the formula are determined by the above R 1- (NCO) j and HO- (R 2 -O) k-R 3 .

上記R−(NCO)jで表されるモノ又はポリイソシアネートは1分子中に1個以上のイソシアネート基を有するものであれば特に限定されず、例えば、メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、ブチルイソシアネート、プロピルイソシアネート、ヘキシルイソシアネート、オクチルイソシアネート、ラウリルイソシアネート、オクタデシルイソシアネート等の脂肪族モノイソシアネート;フェニルイソシアネート、トリレンイソシアネート等の芳香族モノイソシアネート;シクロヘキシルイソシアネート等の脂環族モノイソシアネートの他;メチレンジイソシアネート、ジメチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジプロピルエーテルジイソシアネート、2,2−ジメチルペンタンジイソシアネート、3−メトキシヘキサンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルペンタンジイソシアネート、ノナメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、3−ブトキシヘキサンジイソシアネート、1,4−ブチレングリコールジプロピルエーテルジイソシアネート、チオジヘキシルジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、パラ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等の脂肪族ジイソシアネート;メタフェニレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ジメチルベンゼンジイソシアネート、エチルベンゼンジイソシアネート、イソプロピルベンゼンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、1,4−ナフタレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、2,6−ナフタレンジイソシアネート、2,7−ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;水添キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート;3,3’−ジメチルビフェニルジイソシアネート、3,3’−ジメトキシビフェニルジイソシアネート等のビフェニルジイソシアネート;ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、2,2’−ジメチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジフェニルジメチルメタン−4,4’−ジイソシアネート、2,5,2’,5’−テトラメチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、シクロヘキシルビス(4−イソシアントフェニル)メタン、3,3’−ジメトキシジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジメトキシジフェニルメタン−3,3’−ジイソシアネート、4,4’−ジエトキシジフェニルメタン−3,3’−ジイソシアネート、2,2’−ジメチル−5,5’−ジメトキシジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジクロロジフェニルジメチルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ベンゾフェノン−3,3’−ジイソシアネート等のフェニルメタンのジイソシアネート;1−メチルベンゼン−2,4,6−トリイソシアネート、1,3,5−トリメチルベンゼン−2,4,6−トリイソシアネート、1,3,7−ナフタレントリイソシアネート、ビフェニル−2,4,4’−トリイソシアネート、ジフェニルメタン−2,4,4’−トリイソシアネート、3−メチルジフェニルメタン−4,6,4’−トリイソシアネート、トリフェニルメタン−4,4’,4’’−トリイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオホスフェート等のトリイソシアネート、テトライソシアネート等を挙げることができる。 The mono- or polyisocyanate represented by R 1- (NCO) j is not particularly limited as long as it has one or more isocyanate groups in one molecule. For example, methyl isocyanate, ethyl isocyanate, butyl isocyanate, propyl Aliphatic monoisocyanates such as isocyanate, hexyl isocyanate, octyl isocyanate, lauryl isocyanate, octadecyl isocyanate; aromatic monoisocyanates such as phenyl isocyanate and tolylene isocyanate; alicyclic monoisocyanates such as cyclohexyl isocyanate; methylene diisocyanate and dimethylene Diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diiso Anate, dipropyl ether diisocyanate, 2,2-dimethylpentane diisocyanate, 3-methoxyhexane diisocyanate, octamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylpentane diisocyanate, nonamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, 3-butoxyhexane diisocyanate, 1 , 4-Butylene glycol dipropyl ether diisocyanate, thiodihexyl diisocyanate, metaxylylene diisocyanate, paraxylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, and the like; metaphenylene diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate 2,6-tolylene diisocyanate, dimethyl Aromatic diisocyanates such as rubenzene diisocyanate, ethylbenzene diisocyanate, isopropylbenzene diisocyanate, tolidine diisocyanate, 1,4-naphthalene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 2,6-naphthalene diisocyanate, 2,7-naphthalene diisocyanate; Alicyclic diisocyanates such as diisocyanate and isophorone diisocyanate; biphenyl diisocyanates such as 3,3′-dimethylbiphenyl diisocyanate and 3,3′-dimethoxybiphenyl diisocyanate; diphenylmethane-4,4′-diisocyanate and 2,2′-dimethyldiphenylmethane -4,4'-diisocyanate, diphenyldimethylmethane-4,4'-diisocyanate, 2,5 2 ′, 5′-tetramethyldiphenylmethane-4,4′-diisocyanate, cyclohexylbis (4-isocyanatophenyl) methane, 3,3′-dimethoxydiphenylmethane-4,4′-diisocyanate, 4,4′-dimethoxydiphenylmethane -3,3'-diisocyanate, 4,4'-diethoxydiphenylmethane-3,3'-diisocyanate, 2,2'-dimethyl-5,5'-dimethoxydiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 3,3 ' -Diisocyanates of phenylmethane such as dichlorodiphenyldimethylmethane-4,4'-diisocyanate, benzophenone-3,3'-diisocyanate; 1-methylbenzene-2,4,6-triisocyanate, 1,3,5-trimethylbenzene -2,4,6-triisocyanate, 1,3, -Naphthalene triisocyanate, biphenyl-2,4,4'-triisocyanate, diphenylmethane-2,4,4'-triisocyanate, 3-methyldiphenylmethane-4,6,4'-triisocyanate, triphenylmethane-4, 4 ′, 4 ″ -triisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanate methyloctane, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, bicycloheptane triisocyanate, tris ( Triisocyanate such as (isocyanatophenyl) thiophosphate, tetraisocyanate and the like.

上記HO−(R−O)k−Rで表されるポリエーテルモノアルコールは、分岐鎖又は2級の1価アルコールのポリエーテルであれば特に限定されない。このような化合物は、分岐鎖又は2級の1価アルコールにアルキレンオキサイド又はスチレンオキサイド等を付加重合することによって得ることができる。ここでいう分岐鎖又は2級の1価アルコールとは一般式(3)又は(4) The polyether monoalcohol represented by HO— (R 2 —O) k—R 3 is not particularly limited as long as it is a branched chain or secondary monohydric alcohol polyether. Such a compound can be obtained by addition polymerization of alkylene oxide or styrene oxide or the like to a branched chain or secondary monohydric alcohol. The branched chain or secondary monohydric alcohol referred to here is the general formula (3) or (4).

Figure 2007056161
Figure 2007056161

(式中、R〜R10は炭化水素基であり、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキルアリール基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基等である)で表されるものである。従ってR2は上記一般式(4)又は(5)において水酸基を除いた基である。得られる塗膜の耐水性の観点から、Rはアルキル基であることが好ましく、また、炭素数の合計が8〜36であることが好ましく、12〜24であることが更に好ましい。 (Wherein R 6 to R 10 are hydrocarbon groups, for example, alkyl groups, alkenyl groups, alkylaryl groups, cycloalkyl groups, cycloalkenyl groups, etc.). Therefore, R2 is a group obtained by removing the hydroxyl group in the general formula (4) or (5). From the viewpoint of water resistance of the resulting coating film, R 3 is preferably an alkyl group, and the total number of carbon atoms is preferably 8 to 36, more preferably 12 to 24.

また、付加させるアルキレンオキサイドやスチレンオキサイド等は単独重合、2種類以上のランダム重合又はブロック重合によって得られるものであってもよい。重合度kは、得られる塗膜の外観の観点から、1〜500であることが好ましく、10〜200であることが更に好ましい。また、Rに占めるエチレン基の割合は、得られる塗膜の外観の観点から、R全体の50〜100質量%であることが好ましく、65〜100質量%であることが更に好ましい。 Moreover, the alkylene oxide, styrene oxide, etc. to be added may be obtained by homopolymerization, two or more kinds of random polymerization or block polymerization. The degree of polymerization k is preferably 1 to 500, and more preferably 10 to 200, from the viewpoint of the appearance of the resulting coating film. The ratio of ethylene to total R 2, from the viewpoint of the appearance of the resulting coating film is preferably from 50 to 100 wt% of the total R 2, and more preferably 65 to 100 wt%.

上記一般式(1)で表されるウレタン系化合物を得る方法としては、例えば、R−(NCO)jで表されるモノ又はポリイソシアネートと、HO−(R−O)k−Rで表されるポリエーテルモノアルコールとを、各化合物からの水酸基価とイソシアネート価との比が1.05/1〜1.4/1となるように配合し、通常のポリエーテルとイソシアネートとの反応と同様に、例えば、80〜90℃で1〜3時間加熱して反応させる方法を挙げることができる。 As a method for obtaining the urethane compound represented by the general formula (1), for example, mono- or polyisocyanate represented by R 1- (NCO) j and HO- (R 2 -O) k-R 3 Are mixed so that the ratio of the hydroxyl value to the isocyanate value from each compound is 1.05 / 1 to 1.4 / 1. Similar to the reaction, for example, a method of reacting by heating at 80 to 90 ° C. for 1 to 3 hours can be mentioned.

上記一般式(2)で表されるウレタン系化合物は、例えば、上記一般式(1)を得るための原料であるR−(NCO)jで表されるモノ又はポリイソシアネートのうちのjが2以上であるポリイソシアネートと、HO−(R−O)k−Rで表されるポリエーテルモノアルコールと、更に、R−[(O−R)m−OH]nで表される1種又は2種以上のポリエーテルポリオールとを原料として反応させることによって得ることができる。この場合、式中のR〜Rは上記R−[(O−R)m−OH]n、R−(NCO)j、HO−(R−O)k−Rによって決定される。 The urethane-based compound represented by the general formula (2) is, for example, a compound of the mono- or polyisocyanate represented by R 1- (NCO) j that is a raw material for obtaining the general formula (1). Two or more polyisocyanates, a polyether monoalcohol represented by HO— (R 2 —O) k—R 3 , and further represented by R 4 — [(O—R 5 ) m—OH] n. One or two or more polyether polyols can be reacted as raw materials. In this case, R 1 to R 5 in the formula are represented by R 4 -[(O—R 5 ) m—OH] n, R 1 — (NCO) j, HO— (R 2 —O) k—R 3 . It is determined.

上記R1−(NCO)jで表されるモノ又はポリイソシアネートのうちのjが2以上であるポリイソシアネートは、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するものであり、具体的には、上記一般式(1)のところで述べたR1−(NCO)j(式中jは2以上である)で表されるポリイソシアネートを挙げることができる。また、上記HO−(R−O)k−Rで表されるポリエーテルモノアルコールは、分岐鎖又は2級の1価アルコールのポリエーテルであれば特に限定されず、具体的には、上記一般式(1)のところで述べたものを挙げることができる。 Among the mono- or polyisocyanates represented by R 1- (NCO) j, polyisocyanate wherein j is 2 or more has two or more isocyanate groups in one molecule. Specifically, Mention may be made, for example, of polyisocyanates represented by R 1- (NCO) j (where j is 2 or more) described in the general formula (1). The polyether monoalcohol represented by HO— (R 2 —O) k—R 3 is not particularly limited as long as it is a branched chain or secondary monohydric alcohol polyether. Specifically, Those mentioned in the above general formula (1) can be mentioned.

上記R−[(O−R)m−OH]nで表されるポリエーテルポリオールとしては、後述するポリエーテルポリオールで述べたものを挙げることができる。ここで、付加させるアルキレンオキサイドやスチレンオキサイド等によってRが決定されるが、工業的入手が容易である点から、炭素数が2〜4のアルキレンオキサイド又はスチレンオキサイドであることが好ましい。付加させるアルキレンオキサイドやスチレンオキサイド等は単独重合、2種類以上の重合又はブロック重合されたものであってもよい。また重合度mは1〜500であることが好ましく、1〜200であることがより好ましく、10〜200であることが更に好ましい。また、R5に占めるエチレン基の割合は、得られる塗膜の外観の観点から、R5全体の50〜100質量%であることが好ましく、65〜100質量%であることが更に好ましい。このようなポリエーテルポリオールの分子量としては、500〜50000であることが好ましく、1000〜20000であることが更に好ましい。 Examples of the polyether polyol represented by R 4 -[(O—R 5 ) m—OH] n include those described for the polyether polyol described later. Here, R 5 is determined by the alkylene oxide, styrene oxide, or the like to be added, and is preferably an alkylene oxide or styrene oxide having 2 to 4 carbon atoms from the viewpoint of easy industrial availability. Alkylene oxide, styrene oxide, etc. to be added may be homopolymerized, two or more kinds of polymers or block polymerized ones. The degree of polymerization m is preferably 1 to 500, more preferably 1 to 200, and still more preferably 10 to 200. Moreover, it is preferable that the ratio of the ethylene group which occupies for R5 is 50-100 mass% of the whole R5 from a viewpoint of the external appearance of the coating film obtained, and it is still more preferable that it is 65-100 mass%. The molecular weight of such a polyether polyol is preferably 500 to 50000, and more preferably 1000 to 20000.

上記一般式(2)で表されるウレタン系化合物を得る方法としては、例えば、上記R−(NCO)jで表される1種又は2種以上のポリイソシアネートとHO−(R−O)k−Rで表される1種又は2種以上のポリエーテルモノアルコールと、R−[(O−R)m−OH]nで表される1種又は2種以上のポリエーテルポリオールとを、各化合物からの水酸基価とイソシアネート価との比が1.05/1〜1.4/1となるように配合し、通常のポリエーテルとイソシアネートとの反応と同様に、例えば、80〜90℃で1〜3時間加熱して反応させる方法を挙げることができる。 As a method for obtaining the urethane compound represented by the general formula (2), for example, one or two or more polyisocyanates represented by the above R 1- (NCO) j and HO— (R 2 —O). ) and one or more polyether monoalcohols represented by k-R 3, R 4 - [(O-R 5) m-OH] 1 , two or more polyether represented by n The polyol is blended so that the ratio of the hydroxyl value to the isocyanate value from each compound is 1.05 / 1 to 1.4 / 1, and in the same manner as the reaction between a normal polyether and an isocyanate, for example, The method of making it react for 1 to 3 hours at 80-90 degreeC can be mentioned.

上記一般式(1)又は(2)で表されるウレタン系化合物の水性ベース塗料の樹脂固形分に対する含有量は、0.01〜20質量%であり、0.1〜10質量%であることが好ましい。上記含有量が0.01質量%未満である場合、得られる塗膜の外観の向上が不充分であったり、水性塗料が後述の着色成分として光輝材を含む際に、得られる塗膜のフリップフロップ性の向上が不充分であったり、また、20質量%を超える場合、得られる塗膜の諸性能が低下する恐れがある。   Content with respect to the resin solid content of the water-based base coating material of the urethane compound represented by the general formula (1) or (2) is 0.01 to 20% by mass, and is 0.1 to 10% by mass. Is preferred. When the content is less than 0.01% by mass, improvement in the appearance of the resulting coating film is insufficient, or when the water-based paint contains a glittering material as a coloring component described later, the resulting coating film flip-flop If the property is insufficiently improved or exceeds 20% by mass, various performances of the resulting coating film may be deteriorated.

光輝性顔料
本発明の水性メタリック塗料に含まれる光輝性顔料としては、例えばアルミニウム、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、スズ、酸化アルミニウム等の金属又は合金等の無着色あるいは着色された金属製光輝剤及びその混合物が挙げられる。光輝性顔料が扁平顔料の場合は、平均粒径(D50)が2〜50μmであり、かつ厚さが0.1〜5μmであるものが好ましい。また、上記光輝性顔料は何れも平均粒径が10〜35μmの範囲のものが光輝感に優れ、更に好適に用いられる。この他の光輝性顔料として干渉マイカ顔料、ホワイトマイカ顔料、グラファイト顔料等もこの中に含めるものとする。
Bright pigment As the bright pigment contained in the aqueous metallic paint of the present invention, for example, a non-colored or colored metal bright agent such as a metal or alloy such as aluminum, copper, zinc, iron, nickel, tin, aluminum oxide And mixtures thereof. When the luster pigment is a flat pigment, those having an average particle diameter (D50) of 2 to 50 μm and a thickness of 0.1 to 5 μm are preferable. Further, any of the above-mentioned glitter pigments having an average particle diameter in the range of 10 to 35 μm is excellent in glitter feeling and is more preferably used. Other bright pigments include interference mica pigments, white mica pigments, graphite pigments, and the like.

一方、必要により着色顔料を含有することができる。上記着色顔料としては、例えば有機系のアゾキレート系顔料、不溶性アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、インジゴ顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、ジオキサン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属錯体顔料等が挙げられ、無機系では黄鉛、黄色酸化鉄、ベンガラ、硫酸バリウム、カーボンブラック、二酸化チタン等が挙げられる。   On the other hand, a coloring pigment can be contained if necessary. Examples of the colored pigment include organic azo chelate pigments, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, phthalocyanine pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, benzimidazolone pigments, indigo pigments, perinone pigments, and perylene pigments. Pigments, dioxane pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, metal complex pigments, and the like. Examples of inorganic pigments include chrome lead, yellow iron oxide, bengara, barium sulfate, carbon black, and titanium dioxide.

また、光輝性顔料の顔料濃度(PWC)としては、一般的に18.0%以下であることが好ましい。上限を超えると、塗膜外観が低下するおそれがある。更に好ましくは、0.01〜15.0%であり、特に好ましくは、0.01〜13.0%である。上記水性メタリック塗料中の全顔料濃度(PWC)としては、0.1〜50%であることが好ましい。更に好ましくは、0.5〜40%であり、特に好ましくは、1.0〜30%である。上限を超えると、塗膜外観が低下するおそれがある。   Further, the pigment concentration (PWC) of the glitter pigment is generally preferably 18.0% or less. When the upper limit is exceeded, the coating film appearance may be deteriorated. More preferably, it is 0.01 to 15.0%, and particularly preferably 0.01 to 13.0%. The total pigment concentration (PWC) in the water-based metallic paint is preferably 0.1 to 50%. More preferably, it is 0.5 to 40%, and particularly preferably 1.0 to 30%. When the upper limit is exceeded, the coating film appearance may be deteriorated.

上記水性メタリック塗料は、必要によりその他の塗膜形成性樹脂を含んでいてもよい。その他の塗膜形成性樹脂としては、特に限定されるものではなく、上記アクリル樹脂エマルション以外のアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の塗膜形成性樹脂が利用できる。   The water-based metallic paint may contain other film-forming resin as necessary. Other film-forming resins are not particularly limited, and film-forming resins such as acrylic resins other than the acrylic resin emulsion, polyester resins, alkyd resins, epoxy resins, and urethane resins can be used.

また、上記その他の塗膜形成性樹脂は、数平均分子量3000〜50000、好ましくは6000〜30000であることが好ましい。3000未満であると、作業性及び硬化性が充分でなく、50000を超えると、塗装時の不揮発分が低くなりすぎ、かえって作業性が悪くなるおそれがある。   The other film-forming resin has a number average molecular weight of 3,000 to 50,000, preferably 6,000 to 30,000. When it is less than 3000, workability and curability are not sufficient, and when it exceeds 50000, the non-volatile content at the time of coating becomes too low, and workability may be deteriorated.

上記その他の塗膜形成性樹脂は10〜100mgKOH/g、更に20〜80mgKOH/gの酸価を有することが好ましく、上限を超えると、塗膜の耐水性が低下し、下限を下回ると樹脂の水分散性が低下するおそれがある。また、20〜180、更に30〜160の水酸基価を有することが好ましく、上限を超えると、塗膜の耐水性が低下し、下限を下回ると、塗膜の硬化性が低下するおそれがある。   The other film-forming resin preferably has an acid value of 10 to 100 mgKOH / g, more preferably 20 to 80 mgKOH / g. When the upper limit is exceeded, the water resistance of the coating film decreases, and when the lower limit is exceeded, Water dispersibility may be reduced. Moreover, it is preferable to have a hydroxyl value of 20 to 180, and further 30 to 160. If the upper limit is exceeded, the water resistance of the coating film is lowered, and if it is less than the lower limit, the curability of the coating film may be lowered.

上記水性メタリック塗料における上記アクリル樹脂エマルションと上記その他の塗膜形成性樹脂との配合割合は、その樹脂固形分総量を基準にして、アクリル樹脂エマルションが5〜95質量%、好ましくは10〜85質量%、更に好ましくは20〜70質量%であり、その他の塗膜形成性樹脂が95〜5質量%、好ましくは90〜15質量%、更に好ましくは80〜30質量%である。アクリル樹脂エマルションの割合が5質量%を下回ると作業性が低下し、95質量%より多いと造膜性が悪くなるおそれがある。   The blending ratio of the acrylic resin emulsion and the other film-forming resin in the water-based metallic paint is 5 to 95% by mass, preferably 10 to 85% by mass based on the total amount of the resin solid content. %, More preferably 20 to 70% by mass, and other film-forming resin is 95 to 5% by mass, preferably 90 to 15% by mass, and more preferably 80 to 30% by mass. When the ratio of the acrylic resin emulsion is less than 5% by mass, workability is lowered, and when it is more than 95% by mass, the film forming property may be deteriorated.

上記その他の塗膜形成性樹脂として、上記アクリル樹脂エマルションとの相溶性の点から、水溶性アクリル樹脂を用いることが好ましい。上記水溶性アクリル樹脂は、上述のカルボン酸基含有不飽和モノマーを必須成分とし、それ以外のエチレン性不飽和モノマーとともに溶液重合を行うことにより得ることができる。   As said other film forming resin, it is preferable to use a water-soluble acrylic resin from a compatible point with the said acrylic resin emulsion. The water-soluble acrylic resin can be obtained by using the above-mentioned carboxylic acid group-containing unsaturated monomer as an essential component and performing solution polymerization together with other ethylenically unsaturated monomers.

なお、上記水溶性アクリル樹脂は、通常、塩基性化合物、例えばモノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン及びジメチルエタノールアミンのような有機アミンで中和し、水に溶解させて用いるが、この中和は、水溶性アクリル樹脂そのものに対して行っても、水性メタリック塗料の製造時に行ってもよい。   The water-soluble acrylic resin is usually neutralized with a basic compound, for example, an organic amine such as monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, triethylamine, diisopropylamine, monoethanolamine, diethanolamine, and dimethylethanolamine, and added to water. Although used by dissolving, this neutralization may be performed on the water-soluble acrylic resin itself or at the time of production of the water-based metallic paint.

また、上記水性メタリック塗料は、ポリエーテルポリオールを含むことができる。上記ポリエーテルポリオールを含むことで、更に塗膜性能を向上させることができる。
上記ポリエーテルポリオールとしては、1分子中に少なくとも一級水酸基を1つ以上有しており、数平均分子量300〜3000、水酸基価が30〜700、かつ水トレランスが2.0以上であるものを用いることが好ましい。上記条件を満たしていない場合には、耐水性の低下や目的とする外観の向上が得られないことがある。
Moreover, the said water-based metallic coating material can contain polyether polyol. By including the polyether polyol, the coating film performance can be further improved.
As the polyether polyol, one having at least one primary hydroxyl group in one molecule, a number average molecular weight of 300 to 3000, a hydroxyl value of 30 to 700, and a water tolerance of 2.0 or more is used. It is preferable. If the above conditions are not satisfied, the water resistance may not be lowered or the target appearance may not be improved.

このようなポリエーテルポリオールは、多価アルコール、多価フェノール、多価カルボン酸類等の活性水素含有化合物にプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドが付加した化合物を用いることができる。具体的なものとしては、プライムポールPX−1000、サニックスSP−750(商品名、上記いずれも三洋化成工業社製)、PTMG−650(商品名、三菱化学社製)等の市販品を挙げることができる。上記ポリエーテルポリオールは、塗料樹脂固形分中、1〜40質量%含有されることが好ましく、3〜30質量%が更に好ましい。   As such a polyether polyol, a compound obtained by adding an alkylene oxide such as propylene oxide to an active hydrogen-containing compound such as a polyhydric alcohol, a polyhydric phenol, or a polyvalent carboxylic acid can be used. Specific examples include commercially available products such as Prime Pole PX-1000, Sanix SP-750 (trade names, all manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.), and PTMG-650 (trade names, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). Can do. The polyether polyol is preferably contained in an amount of 1 to 40% by mass, more preferably 3 to 30% by mass in the solid content of the coating resin.

上記水性メタリック塗料は、本発明の硬化を阻害しない範囲内で、その他の硬化剤を含むことができる。上記その他の硬化剤としては、上述した疎水性メラミン樹脂水分散体以外で、塗料一般に用いられるものが併用できる。例えば、ブロックイソシアネート、エポキシ化合物、アジリジン化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物、親水性メラミン樹脂、金属イオン等が挙げられる。   The said water-based metallic coating material can contain another hardening | curing agent in the range which does not inhibit the hardening of this invention. As said other hardening | curing agent, what is generally used for coating materials other than the hydrophobic melamine resin aqueous dispersion mentioned above can be used together. For example, blocked isocyanate, epoxy compound, aziridine compound, carbodiimide compound, oxazoline compound, hydrophilic melamine resin, metal ion and the like can be mentioned.

上記ブロックイソシアネートとしては、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等のポリイソシアネートに活性水素を有するブロック剤を付加させることによって得ることができるものであって、加熱によりブロック剤が解離してイソシアネート基が発生するものが挙げられる。   The above-mentioned blocked isocyanate can be obtained by adding a blocking agent having active hydrogen to a polyisocyanate such as trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, etc. Examples include those that dissociate and generate isocyanate groups.

これらの硬化剤が含まれる場合、その含有量は水性メタリック塗料中の樹脂固形分100質量部に対し、10〜100質量部であることが好ましい。上記範囲外では、硬化性が不足するおそれがある。   When these hardening | curing agents are contained, it is preferable that the content is 10-100 mass parts with respect to 100 mass parts of resin solid content in an aqueous metallic coating material. Outside the above range, curability may be insufficient.

また更に、粘性剤として式(1)または(2)のウレタン系化合物を含む上記水性メタリック塗料には、上塗り塗膜とのなじみ防止、塗装作業性を確保するために、その他の粘性制御剤を添加することができる。その他の粘性制御剤としては、一般にチクソトロピー性を示すものを使用でき、例えば、架橋あるいは非架橋の樹脂粒子、脂肪酸アマイドの膨潤分散体、アマイド系脂肪酸、長鎖ポリアミノアマイドの燐酸塩等のポリアマイド系のもの、酸化ポリエチレンのコロイド状膨潤分散体等のポリエチレン系等のもの、有機酸スメクタイト粘土、モンモリロナイト等の有機ベントナイト系のもの、ケイ酸アルミ、硫酸バリウム等の無機顔料等を挙げることができる。   Furthermore, the above-mentioned water-based metallic paint containing the urethane compound of formula (1) or (2) as a viscosity agent may contain other viscosity control agents in order to prevent the compatibility with the top coating film and to ensure the coating workability. Can be added. As other viscosity control agents, those generally showing thixotropy can be used, for example, polyamides such as cross-linked or non-cross-linked resin particles, swelling dispersions of fatty acid amides, amide fatty acids, and long chain polyaminoamide phosphates. And polyethylene pigments such as colloidal swelling dispersion of polyethylene oxide, organic bentonite materials such as organic acid smectite clay and montmorillonite, and inorganic pigments such as aluminum silicate and barium sulfate.

上記水性メタリック塗料には、上記成分の他に塗料に通常添加される添加剤、例えば、表面調整剤、増粘剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、消泡剤等を配合してもよい。これらの配合量は当業者の公知の範囲である。   In addition to the above-described components, the water-based metallic paint may contain additives that are usually added to the paint, such as surface conditioners, thickeners, antioxidants, UV inhibitors, and antifoaming agents. These compounding amounts are within the range known to those skilled in the art.

上記水性メタリック塗料の製造方法は、後述するものを含めて、特に限定されず、顔料等の配合物をSGミル、グレンミル、ニーダー又はロール等を用いて混練、分散する等の当業者に周知の全ての方法を用い得る。   The method for producing the water-based metallic paint is not particularly limited, including those described later, and is well known to those skilled in the art such as kneading and dispersing a composition such as a pigment using an SG mill, a Glen mill, a kneader, or a roll. All methods can be used.

複層塗膜形成方法
上記水性メタリック塗料は、自動車用水性メタリックベース塗料として好適に使用することができるものである。このため、自動車車体、部品等に適用する複層塗膜形成方法に適用することができる。上記複層塗膜形成方法としては、例えば、被塗装物に対して上述した水性メタリック塗料を塗装してメタリックベース塗膜を形成する工程(I)、上記メタリックベース塗膜を硬化させることなくその上にクリアー塗料を塗装してクリアー塗膜を形成する工程(II)、及び、上記メタリックベース塗膜と上記クリアー塗膜とを同時に加熱する工程(III)からなる方法を挙げることができる。
Multilayer coating film forming method The aqueous metallic paint can be suitably used as an aqueous metallic base paint for automobiles. For this reason, it can apply to the multilayer coating-film formation method applied to a motor vehicle body, components, etc. Examples of the method for forming a multilayer coating film include, for example, the step (I) of forming the metallic base coating film by applying the above-described aqueous metallic paint to an object to be coated, without curing the metallic base coating film. Examples thereof include a step (II) of forming a clear coating film by applying a clear coating thereon and a step (III) of simultaneously heating the metallic base coating film and the clear coating film.

上記複層塗膜形成方法において用いられる被塗装物としては、種々の基材、例えば金属成型品、プラスチック成型品、発泡体等に用いることができるが、カチオン電着塗装可能な金属成型品に対して適用することが好ましい。   The object to be coated used in the method for forming a multilayer coating film can be used for various substrates such as metal molded products, plastic molded products, foams, etc. It is preferable to apply to this.

上記金属成型品としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム、スズ、亜鉛等及びこれらの金属を含む合金による板、成型物を挙げることができ、具体的には、乗用車、トラック、オートバイ、バス等の自動車車体及び部品を挙げることができる。これらの金属は予めリン酸塩、クロム酸塩等で化成処理されていることが好ましい。   Examples of the metal molded product include, for example, plates and molded products made of iron, copper, aluminum, tin, zinc, etc. and alloys containing these metals. Specifically, passenger cars, trucks, motorcycles, buses, etc. Car bodies and parts. These metals are preferably subjected to chemical conversion treatment with phosphate, chromate or the like in advance.

上記化成処理された金属成型品上に電着塗膜が形成されていてもよい。このような電着塗料としては、カチオン型及びアニオン型を使用できるが、防食性の観点から、カチオン型電着塗料組成物であることが好ましい。   An electrodeposition coating film may be formed on the metal molded article subjected to the chemical conversion treatment. As such an electrodeposition paint, a cation type and an anion type can be used, but a cationic electrodeposition paint composition is preferable from the viewpoint of corrosion resistance.

上記プラスチック成型品としては、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等による板、成型物等を挙げることができ、具体的には、スポイラー、バンパー、ミラーカバー、グリル、ドアノブ等の自動車部品等を挙げることができる。更に、これらのプラスチック成型品は、トリクロロエタンで蒸気洗浄又は中性洗剤で洗浄されたものが好ましい。また、更に静電塗装を可能にするためのプライマー塗装が施されていてもよい。   Examples of the plastic molded product include polypropylene resin, polycarbonate resin, urethane resin, polyester resin, polystyrene resin, ABS resin, vinyl chloride resin, polyamide resin, and the like, and specifically, spoilers. Automobile parts such as bumpers, mirror covers, grills, door knobs, and the like. Further, these plastic molded products are preferably those washed with steam or neutral detergent with trichloroethane. Furthermore, primer coating for enabling electrostatic coating may be applied.

上記被塗装物上には更に必要に応じて、中塗り塗膜が形成されていてもよい。中塗り塗膜の形成には中塗り塗料が用いられる。この中塗り塗料には、塗膜形成性樹脂、硬化剤、有機系や無機系の各種着色成分及び体質顔料等が含有される。上記塗膜形成性樹脂及び硬化剤は、特に限定されるものではなく、具体的には、先の水性メタリック塗料のところで挙げた塗膜形成性樹脂及び硬化剤を挙げることができ、組み合わせて用いられるものである。得られる中塗り塗膜の諸性能及びコストの観点から、アクリル樹脂及び/又はポリエステル樹脂と、アミノ樹脂及び/又はイソシアネートとを組み合わせて用いられる。
上記中塗り塗料に含まれる着色成分としては、先の水性メタリック塗料のところで述べたものを挙げることができる。一般的には、カーボンブラックと二酸化チタンとを主としたグレー系中塗り塗料や上塗りとの色相を合わせたセットグレーや各種の着色成分を組み合わせた、いわゆるカラー中塗り塗料を用いることが好ましい。更に、アルミニウム粉、マイカ粉等の扁平顔料を添加してもよい。
If necessary, an intermediate coating film may be formed on the object to be coated. An intermediate coating is used to form the intermediate coating film. The intermediate coating contains a film-forming resin, a curing agent, various organic and inorganic coloring components, extender pigments, and the like. The coating film-forming resin and the curing agent are not particularly limited, and specifically, the coating film-forming resin and the curing agent mentioned in the previous water-based metallic paint can be used and used in combination. It is what From the viewpoint of various performances and costs of the obtained intermediate coating film, an acrylic resin and / or a polyester resin, an amino resin and / or an isocyanate are used in combination.
Examples of the coloring component contained in the intermediate coating material include those described in the previous aqueous metallic coating material. In general, it is preferable to use a so-called color intermediate coating composition that combines a gray-based intermediate coating composition mainly composed of carbon black and titanium dioxide, a set gray that combines the hues of the top coating, and various coloring components. Further, flat pigments such as aluminum powder and mica powder may be added.

上記中塗り塗料中には、上記成分の他に塗料に通常添加される添加剤、例えば、表面調整剤、酸化防止剤、消泡剤等を配合してもよい。   In the intermediate coating material, in addition to the above components, additives usually added to the coating material, for example, a surface conditioner, an antioxidant, an antifoaming agent, and the like may be blended.

被塗装物に対して、上記水性メタリック塗料を塗装する方法としては、外観向上の観点から、エアー静電スプレー塗装による多ステージ塗装、好ましくは2ステージで塗装するか、あるいは、エアー静電スプレー塗装と、メタリックベルと言われる回転霧化式の静電塗装機とを組み合わせた塗装方法を挙げることができる。   As a method of applying the above-mentioned water-based metallic paint to the object to be coated, from the viewpoint of improving the appearance, multi-stage painting by air electrostatic spray painting, preferably two-stage painting, or air electrostatic spray painting is applied. And a coating method combining a rotary atomizing electrostatic coating machine called a metallic bell.

上記水性メタリック塗料による塗装時の塗膜の膜厚は、所望の用途により変化するが、一般的には乾燥膜厚で10〜30μmであることが好ましい。上記乾燥膜厚が10μm未満である場合、下地を隠蔽することができず膜切れが発生し、30μmを超える場合、鮮映性が低下したり、塗装時にムラあるいはタレ等の不具合が起こるおそれがある。良好な外観の複層塗膜を得るために、クリアー塗料を塗装する前に、得られたベース塗膜を40〜100℃で2〜10分間加熱しておくことが好ましい。   Although the film thickness of the coating film at the time of application | coating by the said water-based metallic paint changes with desired uses, generally it is preferable that it is 10-30 micrometers by a dry film thickness. If the dry film thickness is less than 10 μm, the substrate cannot be concealed and the film breaks. If it exceeds 30 μm, the sharpness may be deteriorated, or defects such as unevenness or sagging may occur during coating. is there. In order to obtain a multilayer coating film having a good appearance, it is preferable to heat the obtained base coating film at 40 to 100 ° C. for 2 to 10 minutes before applying the clear paint.

本発明の水性メタリック塗料組成物は、ずり速度が10/sにおける塗料粘度が15mPa・s以下であることが要求される。ずり速度が10/sであるということは、塗装機の剪断速度に相当し、その場合に塗料粘度が15mPa・s以下、好ましくは10mPa・s以下である。即ち、塗料の塗装時に与えられる高い剪断力下で塗料の粘度が低くなり、塗料の霧化粒径をより小さくでき、その結果得られる塗膜において高いFF性が発現する。15mPa・sを超えると、メタリック塗膜のFF性が低下する。塗料粘度の測定はBrookfield Engineering Laboratories社製CAP2000 Viscometerで、No.1コーン使用して、ズリ速度=25000/secにおける粘度(測定温度:25℃)を測定する。 The aqueous metallic coating composition of the present invention is required to have a coating viscosity of 15 mPa · s or less at a shear rate of 10 4 / s. The shear rate of 10 4 / s corresponds to the shear rate of the coating machine, in which case the paint viscosity is 15 mPa · s or less, preferably 10 mPa · s or less. That is, the viscosity of the paint is reduced under a high shearing force applied at the time of coating the paint, the atomized particle diameter of the paint can be further reduced, and high FF properties are exhibited in the resulting coating film. When it exceeds 15 mPa · s, the FF property of the metallic coating film decreases. The viscosity of the paint is measured with a CAP2000 Viscometer manufactured by Brookfield Engineering Laboratories, using No. 1 cone, and the viscosity at a shear rate of 25000 / sec (measurement temperature: 25 ° C.) is measured.

上記複層塗膜形成方法は、上記水性メタリック塗料を塗装して得られるベース塗膜を加熱硬化させることなくその上に上記クリアー塗料を塗装してクリアー塗膜を形成するものである。上記クリアー塗膜は、上記ベース塗膜に起因する凹凸、チカチカ等を平滑にし、保護し、更に美観を与えるものである。   In the multilayer coating film forming method, a clear coating film is formed by applying the clear coating material on the base coating film obtained by applying the water-based metallic coating material without heating and curing. The clear coating film smoothes and protects unevenness, flickering, and the like caused by the base coating film, and further gives an aesthetic appearance.

上記クリアー塗料は、特に限定されず、塗膜形成性樹脂及び硬化剤等を含有するクリアー塗料を利用できる。更に下地の意匠性を妨げない程度で有れば着色成分を含有することもできる。   The clear paint is not particularly limited, and a clear paint containing a film-forming resin and a curing agent can be used. Furthermore, a coloring component can be contained as long as it does not interfere with the design of the base.

上記クリアー塗料の形態としては、溶剤型、水性型及び粉体型のものを挙げることができる。   Examples of the form of the clear paint include a solvent type, an aqueous type and a powder type.

上記溶剤型クリアー塗料の好ましい例としては、透明性あるいは耐酸エッチング性等の点から、アクリル樹脂及び/又はポリエステル樹脂と、アミノ樹脂及び/又はイソシアネートとの組み合わせ、あるいはカルボン酸/エポキシ硬化系を有するアクリル樹脂及び/又はポリエステル樹脂等を挙げることができる。   Preferred examples of the solvent-type clear paint include a combination of an acrylic resin and / or a polyester resin, an amino resin and / or an isocyanate, or a carboxylic acid / epoxy curing system from the viewpoint of transparency or acid etching resistance. An acrylic resin and / or a polyester resin etc. can be mentioned.

また、上記水性型クリアー塗料の例としては、上記溶剤型クリアー塗料の例として挙げたものに含有される塗膜形成性樹脂を、塩基で中和して水性化した樹脂を含有するものが挙げることができる。この中和は重合の前又は後に、ジメチルエタノールアミン及びトリエチルアミンのような3級アミンを添加することにより行うことができる。   Examples of the water-based clear paint include those containing a resin obtained by neutralizing a film-forming resin contained in the solvent-type clear paint described above as an example with a base with a base. be able to. This neutralization can be carried out by adding tertiary amines such as dimethylethanolamine and triethylamine before or after polymerization.

更に、上記クリアー塗料には、塗装作業性を確保するために、粘性制御剤が添加されていることが好ましい。粘性制御剤は、一般にチクソトロピー性を示すものを使用できる。このようなものとして、例えば、従来から公知のものを使用することができる。また必要により、硬化触媒、表面調整剤等を含むことができる。   Furthermore, it is preferable that a viscosity control agent is added to the clear paint in order to ensure the coating workability. As the viscosity control agent, those generally showing thixotropy can be used. As such a thing, a conventionally well-known thing can be used, for example. Moreover, a curing catalyst, a surface conditioner, etc. can be included if necessary.

なお、上記複層塗膜形成方法において用いられるクリアー塗料としては、有機溶剤の含有量による環境に与える影響の観点から、20℃におけるフォードカップNo.4で20〜50秒の粘度となるように希釈した時のクリアー塗料固形分が50質量%以上である溶剤型クリアー塗料又は水性型クリアー塗料、あるいは、粉体型クリアー塗料であることが好ましい。   In addition, as a clear paint used in the said multilayer coating-film formation method, from a viewpoint of the influence which it has on the environment by content of an organic solvent, Ford Cup No. 20 in 20 degreeC. 4 is preferably a solvent-type clear paint, a water-based clear paint, or a powder-type clear paint having a clear paint solid content of 50% by mass or more when diluted to a viscosity of 20 to 50 seconds.

上記ベース塗膜に対して、先のクリアー塗料を塗装する方法としては、具体的には、マイクロマイクロベル、マイクロベルと呼ばれる回転霧化式の静電塗装機による塗装方法を挙げることができる。   Specific examples of the method for applying the above clear paint to the base coating film include a micro-microbell and a coating method using a rotary atomizing electrostatic coater called a microbell.

一方、粉体型クリアー塗料としては、熱可塑性及び熱硬化性粉体塗料のような通常の粉体塗料を用い得ることができる。良好な物性の塗膜が得られるため、熱硬化性粉体塗料が好ましい。熱硬化性粉体塗料の具体的なものとしては、エポキシ系、アクリル系及びポリエステル系の粉体クリアー塗料等が挙げられるが、耐候性が良好なアクリル系粉体クリアー塗料が特に好ましい。   On the other hand, as the powder type clear paint, a normal powder paint such as a thermoplastic and thermosetting powder paint can be used. A thermosetting powder coating is preferred because a coating film having good physical properties can be obtained. Specific examples of the thermosetting powder coating material include epoxy-based, acrylic-based, and polyester-based powder clear coating materials, and acrylic-based powder clear coating materials having good weather resistance are particularly preferable.

上記クリアー塗料を塗装することによって形成されるクリアー塗膜の乾燥膜厚は、一般に10〜80μmが好ましく、20〜60μmであることがより好ましい。上記乾燥膜厚が10μm未満である場合、下地の凹凸を隠蔽することができず、80μmを超えると塗装時にワキあるいはタレ等の不具合が起こるおそれがある。   The dry film thickness of the clear coating film formed by applying the clear paint is generally preferably 10 to 80 μm, and more preferably 20 to 60 μm. When the dry film thickness is less than 10 μm, the unevenness of the foundation cannot be concealed, and when it exceeds 80 μm, there is a possibility that problems such as peeling or sagging may occur during coating.

このようにして形成されたクリアー塗膜は、先に形成されているベース塗膜とともに同時に加熱させることによって硬化塗膜が形成される。上記加熱硬化温度は、硬化性及び得られる複層塗膜の物性の観点から、80〜180℃に設定されていることが好ましく、120〜160℃に設定されていることが更に好ましい。加熱硬化時間は上記温度に応じて任意に設定することができるが、加熱硬化温度120℃〜160℃で時間が10〜30分であることが適当である。   The clear coating film thus formed forms a cured coating film by being heated simultaneously with the previously formed base coating film. The heat curing temperature is preferably set to 80 to 180 ° C, and more preferably 120 to 160 ° C, from the viewpoints of curability and physical properties of the resulting multilayer coating film. Although the heat curing time can be arbitrarily set according to the above temperature, it is appropriate that the heat curing temperature is 120 ° C. to 160 ° C. and the time is 10 to 30 minutes.

このようにして得られる複層塗膜の膜厚は、一般的には30〜300μmであり、50〜250μmであることが好ましい。上記膜厚が30μm未満である場合、膜自体の強度が低下し、300μmを超える場合、冷熱サイクル等の膜物性が低下するおそれがある。このようにして得られる複層塗膜もまた本発明の1つである。   The film thickness of the multilayer coating film thus obtained is generally 30 to 300 μm and preferably 50 to 250 μm. When the film thickness is less than 30 μm, the strength of the film itself decreases, and when it exceeds 300 μm, film physical properties such as a cooling / heating cycle may decrease. The multilayer coating film thus obtained is also one aspect of the present invention.

上記複層塗膜形成方法によって得られる複層塗膜を有する塗装物は、その表面に極めて高い光輝感及び発色性、リコート密着性、耐チッピング性、耐水付着性を兼ね備える複層塗膜を有するものである。   The coated product having a multilayer coating film obtained by the above-mentioned multilayer coating film forming method has a multilayer coating film having extremely high glitter and color development, recoat adhesion, chipping resistance, and water adhesion resistance on the surface thereof. Is.

本発明の水性メタリック塗料は、特定のアクリル樹脂エマルションを含む塗膜形成性樹脂、特定のアクリル樹脂と疎水性メラミン樹脂とを特定配合で混合、反応させた反応生成物を水分散することによって得られる粒径20〜140nmの疎水性メラミン樹脂水分散体を含む硬化剤、特定のウレタン系化合物、及び、顔料を含有するものであるため、優れた発色性を有する塗膜を得ることができる。また、自動車塗装における複層塗膜形成方法において、上記水性メタリック塗料を水性ベース塗料として用いた場合、優れたリコート密着性、チッピング性、耐水付着性を有する複層塗膜を得ることができる。従って、上記水性メタリック塗料は、水性ベース塗料として好適に用いることができるものである。   The water-based metallic paint of the present invention is obtained by water-dispersing a reaction product obtained by mixing and reacting a film-forming resin containing a specific acrylic resin emulsion, a specific acrylic resin and a hydrophobic melamine resin in a specific composition. Since it contains the hardening | curing agent containing the hydrophobic melamine resin aqueous dispersion with a particle size of 20-140 nm, a specific urethane type compound, and a pigment, the coating film which has the outstanding coloring property can be obtained. Further, in the method for forming a multilayer coating film in automobile coating, when the water-based metallic paint is used as an aqueous base paint, a multilayer coating film having excellent recoat adhesion, chipping property, and water-resistant adhesion can be obtained. Therefore, the water-based metallic paint can be suitably used as a water-based base paint.

以下本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、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。また実施例中、「部」、「%」は特に断りのない限り「質量部」、「質量%」を意味する。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is hung up and demonstrated in more detail, this invention is not limited only to these Examples. In the examples, “parts” and “%” mean “parts by mass” and “% by mass” unless otherwise specified.

製造例1 アクリル樹脂エマルションEm−1の製造
反応容器にイオン交換水135.4部、アクアロンHS−10を1.1部加え、窒素気流中で混合撹拌しながら80℃に昇温した。次いで、スチレン20部、アクリル酸メチル35.03部、メタクリル酸ブチル8.57部、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル5.7部、アリルメタクリレート0.7部、アクアロンHS-10が0.5部、アデカリアソープNE−20が0.5部及びイオン交換水49.7部からなる第1段目のエチレン性不飽和モノマー混合物と、過硫酸アンモニウム0.21部及びイオン交換水8.6部からなる開始剤溶液とを2時間にわたり並行して反応容器に滴下した。滴下終了後、1時間同温度で熟成を行った。
Production Example 1 Production of Acrylic Resin Emulsion Em-1 135.4 parts of ion-exchanged water and 1.1 parts of Aqualon HS-10 were added and heated to 80 ° C. with mixing and stirring in a nitrogen stream. Next, 20 parts of styrene, 35.03 parts of methyl acrylate, 8.57 parts of butyl methacrylate, 5.7 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 0.7 part of allyl methacrylate, 0.5 part of Aqualon HS-10, 1st stage ethylenically unsaturated monomer mixture consisting of 0.5 part of Adeka Soap NE-20 and 49.7 parts of ion-exchanged water, 0.21 part of ammonium persulfate and 8.6 parts of ion-exchanged water The initiator solution was added dropwise to the reaction vessel in parallel over 2 hours. After completion of the dropping, aging was performed at the same temperature for 1 hour.

更に、この反応容器に、メタクリル酸ブチル25.75部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル2.4部、メタクリル酸1.55部、アリルメタクリレート0.3部、アクアロンHS−10が0.3部及びイオン交換水24.7部からなる第2段目のエチレン性不飽和モノマー混合物と、過硫酸アンモニウム0.08部及びイオン交換水7.4部からなる開始剤溶液とを、80℃で0.5時間にわたり並行して滴下した。滴下終了後、2時間同温度で熟成を行った。   Further, in this reaction vessel, 25.75 parts of butyl methacrylate, 2.4 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 1.55 parts of methacrylic acid, 0.3 part of allyl methacrylate, 0.3 part of Aqualon HS-10 and A second-stage ethylenically unsaturated monomer mixture consisting of 24.7 parts of ion-exchanged water and an initiator solution consisting of 0.08 parts of ammonium persulfate and 7.4 parts of ion-exchanged water were mixed at 0.5 ° C at 80 ° C. Dripping in parallel over time. After completion of the dropping, aging was performed at the same temperature for 2 hours.

次いで、40℃まで冷却し、400メッシュフィルターで濾過した後、イオン交換水2.14部及びジメチルアミノエタノール0.24部を加えてpH6.5に調整し、平均粒子径80nm、不揮発分30%、酸価10mgKOH/g、水酸基価35のエマルション樹脂Em−1を得た。   Next, after cooling to 40 ° C. and filtration through a 400 mesh filter, 2.14 parts of ion exchange water and 0.24 part of dimethylaminoethanol were added to adjust the pH to 6.5, an average particle diameter of 80 nm, and a non-volatile content of 30%. An emulsion resin Em-1 having an acid value of 10 mgKOH / g and a hydroxyl value of 35 was obtained.

製造例2〜4 アクリル樹脂エマルションEm−2〜4の製造
下記表1に記載のモノマー配合を用いて、製造例1と同様にアクリル樹脂エマルションEm−2〜4を形成した。得られたエマルション粒子の粒子径も表1に記載した。
Production Examples 2 to 4 Production of Acrylic Resin Emulsions Em-2 to 4 Acrylic resin emulsions Em-2 to 4 were formed in the same manner as in Production Example 1 using the monomer composition shown in Table 1 below. The particle diameters of the obtained emulsion particles are also shown in Table 1.

Figure 2007056161
AMA=アリルメタクリレート
EGDM=エチレングリコールジメタクリレート
DMEA=ジメチルエタノールアミン
Figure 2007056161
AMA = allyl methacrylate EGDM = ethylene glycol dimethacrylate DMEA = dimethylethanolamine

製造例5 アクリル樹脂エマルションEm−5の製造
反応容器にイオン交換水226.5部を加え、窒素気流中で混合撹拌しながら80℃に昇温した。次いで、スチレン20部、アクリル酸メチル35.03部、アクリル酸ブチル8.57部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル5.7部、アリルメタクリレート0.7部、アクアロンHS−10(商品名、ポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテル硫酸エステル、第一工業製薬社製)0.5部、アデカリアソープNE−20(α−[1−[(アリルオキシ)メチル]−2−ノニルフェノキシ]エチル)−ω−ヒドロキシオキシエチレン、旭電化社製、80%水溶液)0.5部及びイオン交換水80部からなる第1段目のエチレン性不飽和モノマー混合物と、過硫酸アンモニウム0.24部及びイオン交換水10部からなる開始剤溶液とを2時間にわたり並行して反応容器に滴下した。滴下終了後、1時間同温度で熟成を行った。
Production Example 5 Production of acrylic resin emulsion Em-5 226.5 parts of ion-exchanged water was added to a reaction vessel, and the temperature was raised to 80 ° C. while mixing and stirring in a nitrogen stream. Next, 20 parts of styrene, 35.03 parts of methyl acrylate, 8.57 parts of butyl acrylate, 5.7 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 0.7 part of allyl methacrylate, Aqualon HS-10 (trade name, polyoxy Ethylene alkyl propenyl phenyl ether sulfate ester (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 0.5 part, Adekaria soap NE-20 (α- [1-[(allyloxy) methyl] -2-nonylphenoxy] ethyl) -ω-hydroxy Oxyethylene (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd., 80% aqueous solution) from the first stage ethylenically unsaturated monomer mixture comprising 0.5 parts and ion exchange water 80 parts, ammonium persulfate 0.24 parts and ion exchange water 10 parts The resulting initiator solution was added dropwise to the reaction vessel in parallel over 2 hours. After completion of the dropping, aging was performed at the same temperature for 1 hour.

更に、この反応容器に、アクリル酸ブチル22.7部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル2.4部、メタクリル酸4.6部、アリルメタクリレート0.3部、アクアロンHS−10を0.2部及びイオン交換水10部からなる第2段目のエチレン性不飽和モノマー混合物と、過硫酸アンモニウム0.06部及びイオン交換水10部からなる開始剤溶液とを、80℃で0.5時間にわたり並行して滴下した。滴下終了後、2時間同温度で熟成を行った。   Further, in this reaction vessel, 22.7 parts of butyl acrylate, 2.4 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 4.6 parts of methacrylic acid, 0.3 part of allyl methacrylate, 0.2 part of Aqualon HS-10 and A second-stage ethylenically unsaturated monomer mixture consisting of 10 parts of ion-exchanged water and an initiator solution consisting of 0.06 parts of ammonium persulfate and 10 parts of ion-exchanged water were mixed in parallel at 80 ° C. for 0.5 hour. And dripped. After completion of the dropping, aging was performed at the same temperature for 2 hours.

次いで、40℃まで冷却し、400メッシュフィルターで濾過した後、イオン交換水87.1部及びジメチルアミノエタノール0.32部を加えpH6.5に調整し、平均粒子径300nm、不揮発分30%、酸価30mgKOH/g、水酸基価35のエマルション樹脂Em−5を得た。   Next, after cooling to 40 ° C. and filtration through a 400 mesh filter, 87.1 parts of ion exchange water and 0.32 part of dimethylaminoethanol were added to adjust the pH to 6.5, an average particle diameter of 300 nm, a non-volatile content of 30%, An emulsion resin Em-5 having an acid value of 30 mgKOH / g and a hydroxyl value of 35 was obtained.

モノマー配合とエマルションの粒子径を表1と同様に、表2にまとめた。   The monomer composition and the particle size of the emulsion are summarized in Table 2 as in Table 1.

Figure 2007056161
Figure 2007056161

上記アクリル樹脂エマルションの中で、Em−4およびEm−5が共に比較例であり、Em−4では2つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーを使用していないものであり、Em−5は粒径が300nmと規定より大きい。   Among the acrylic resin emulsions, Em-4 and Em-5 are both comparative examples, and Em-4 does not use an unsaturated monomer having two or more unsaturated double bonds. -5 has a particle size of 300 nm larger than the specified value.

分散用アクリルAc−1の製造
反応容器にジプロピレングリコールメチルエーテル23.9部及びプロピレングリコールメチルエーテル16.1部を加え、窒素気流中で混合攪拌しながら120℃に昇温した。次いで、メタクリル酸メチル12.5部、アクリル酸エチル54.5部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル14.5部、メタクリル酸8.5部、スチレン10.0部と、ジプロピレングリコールメチルエーテル10.0部及びt−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート2.0部からなる開始剤溶液とを3時間にわたり並行して反応容器に滴下した。滴下終了後、0.5時間同温度で熟成を行なった。
Production of Acrylic Ac-1 for Dispersion 23.9 parts of dipropylene glycol methyl ether and 16.1 parts of propylene glycol methyl ether were added to the reaction vessel, and the mixture was heated to 120 ° C. while mixing and stirring in a nitrogen stream. Next, 12.5 parts of methyl methacrylate, 54.5 parts of ethyl acrylate, 14.5 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 8.5 parts of methacrylic acid, 10.0 parts of styrene, and dipropylene glycol methyl ether 10. An initiator solution consisting of 0 parts and 2.0 parts of t-butylperoxy 2-ethylhexanoate was added dropwise to the reaction vessel in parallel over 3 hours. After completion of dropping, aging was carried out at the same temperature for 0.5 hour.

次に、ジプロピレングリコールメチルエーテル5.0部及びt−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート0.3部からなる開始剤溶液を0.5時間にわたり反応容器に滴下した。滴下終了後、1時間同温度で熟成を行った。   Next, an initiator solution consisting of 5.0 parts of dipropylene glycol methyl ether and 0.3 part of t-butylperoxy 2-ethylhexanoate was dropped into the reaction vessel over 0.5 hours. After completion of the dropping, aging was performed at the same temperature for 1 hour.

更に、脱溶剤装置を用いて、減圧下(9332Pa)80℃で溶剤を16.1部留去して、不揮発分72%、酸価55mgKOH/g、水酸基価70、数平均分子量(Mn)=9000のアクリル樹脂を得た。   Furthermore, using a solvent removal apparatus, 16.1 parts of the solvent was distilled off under reduced pressure (9332 Pa) at 80 ° C. to obtain a nonvolatile content of 72%, an acid value of 55 mgKOH / g, a hydroxyl value of 70, and a number average molecular weight (Mn) = 9000 acrylic resins were obtained.

疎水性メラミン樹脂水分散体MFD−1の製造
上記アクリルAc−1樹脂282.4部を、サイメル251(商品名、メチル/ブチル化メラミン樹脂、三井サイテック社製。不揮発分80%、SP=10.8)750部と混合し80℃で8時間攪拌した。その後、ジメチルエタノールアミンを17.6部加えて均一に分散し、50℃まで冷却した後、イオン交換水1200.0部を1時間で滴下することにより疎水性メラミン樹脂水分散体を得た。この水分散体中の樹脂粒子の粒径は80nmであった。不揮発分の含有量(NV)は35質量%であった。
Production of Hydrophobic Melamine Resin Water Dispersion MFD-1 282.4 parts of the above-mentioned acrylic Ac-1 resin was added to Cymel 251 (trade name, methyl / butylated melamine resin, manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd., non-volatile content 80%, SP = 10. .8) Mix with 750 parts and stir at 80 ° C. for 8 hours. Thereafter, 17.6 parts of dimethylethanolamine was added and dispersed uniformly. After cooling to 50 ° C., 1200.0 parts of ion-exchanged water was added dropwise over 1 hour to obtain a hydrophobic melamine resin aqueous dispersion. The particle size of the resin particles in this aqueous dispersion was 80 nm. The nonvolatile content (NV) was 35% by mass.

疎水性メラミン樹脂水分散体MFD−2の製造
上記アクリルAc−1樹脂282.4部を、ユーバン20SB(商品名、ブチル化メラミン樹脂、三井化学社製。不揮発分75%、SP=9.6)800.0部と混合し80℃で10時間攪拌した。その後、ジメチルエタノールアミンを17.6部加えて均一に分散し、50℃まで冷却した後、イオン交換水1200.0部を1時間で滴下することにより疎水性メラミン樹脂水分散体を得た。この水分散体中の樹脂粒子の粒径は90nmであった。不揮発分の含有量(NV)は35質量%であった。
Production of Hydrophobic Melamine Resin Water Dispersion MFD-2 282.4 parts of the above-mentioned acrylic Ac-1 resin was replaced with Uban 20SB (trade name, butylated melamine resin, manufactured by Mitsui Chemicals, non-volatile content 75%, SP = 9.6. ) It was mixed with 800.0 parts and stirred at 80 ° C. for 10 hours. Thereafter, 17.6 parts of dimethylethanolamine was added and dispersed uniformly. After cooling to 50 ° C., 1200.0 parts of ion-exchanged water was added dropwise over 1 hour to obtain a hydrophobic melamine resin aqueous dispersion. The particle size of the resin particles in this aqueous dispersion was 90 nm. The nonvolatile content (NV) was 35% by mass.

分散用アクリルAc−2の製造
反応容器にジプロピレングリコールメチルエーテル50.0部を加え、窒素気流中で攪拌しながら130℃に昇温した。次いで、アクリル酸14.8部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル32.5部、アクリル酸ブチル47.8部、α-メチルスチレンダイマー5.0部と、ジプロピレングリコールメチルエーテル10.0部及びt−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート13.0部からなる開始剤溶液とを3時間にわたり並行して反応容器に滴下した。滴下終了後、0.5時間同温度で熟成を行なった。
次に、ジプロピレングリコールメチルエーテル5.0部及びt−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート0.3部からなる開始剤溶液を0.5時間にわたり反応容器に滴下した。滴下終了後、1時間同温度で熟成を行った。
Production Acrylic Ac-2 for Dispersion 50.0 parts of dipropylene glycol methyl ether was added to a reaction vessel, and the temperature was raised to 130 ° C. while stirring in a nitrogen stream. Next, 14.8 parts of acrylic acid, 32.5 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 47.8 parts of butyl acrylate, 5.0 parts of α-methylstyrene dimer, 10.0 parts of dipropylene glycol methyl ether and t -An initiator solution consisting of 13.0 parts of butyl peroxy 2-ethylhexanoate was dropped into the reaction vessel in parallel over 3 hours. After completion of dropping, aging was carried out at the same temperature for 0.5 hour.
Next, an initiator solution consisting of 5.0 parts of dipropylene glycol methyl ether and 0.3 part of t-butylperoxy 2-ethylhexanoate was dropped into the reaction vessel over 0.5 hours. After completion of the dropping, aging was performed at the same temperature for 1 hour.

更に、脱溶剤装置を用いて、減圧下(9332Pa)80℃で溶剤を16.1部留去して、不揮発分72%、酸価110mgKOH/g、水酸基価140、数平均分子量(Mn)=3000のアクリル樹脂を得た。   Furthermore, 16.1 parts of the solvent was distilled off at 80 ° C. under reduced pressure (9332 Pa) using a solvent removal apparatus to obtain a nonvolatile content of 72%, an acid value of 110 mg KOH / g, a hydroxyl value of 140, and a number average molecular weight (Mn) = 3000 acrylic resins were obtained.

疎水性メラミン樹脂水分散体MFD−3の製造
上記アクリルAc−2樹脂357.0部を、ユーバン20SB(商品名、ブチル化メラミン樹脂、三井化学社製。不揮発分75%、SP=9.6)800.0部と混合し80℃で2時間攪拌した。その後、ジメチルエタノールアミンを36.6部加えて均一に分散し、40℃まで冷却した後、イオン交換水1200.0部を1時間で滴下することにより疎水性メラミン樹脂水分散体を得た。この水分散体中の樹脂粒子の粒径は60nmであった。不揮発分の含有量(NV)は35質量%であった。
Production of Hydrophobic Melamine Resin Water Dispersion MFD-3 357.0 parts of the above-mentioned acrylic Ac-2 resin was replaced with Uban 20SB (trade name, butylated melamine resin, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., non-volatile content 75%, SP = 9.6. ) It was mixed with 800.0 parts and stirred at 80 ° C. for 2 hours. Thereafter, 36.6 parts of dimethylethanolamine was added and dispersed uniformly, cooled to 40 ° C., and then 1200.0 parts of ion-exchanged water was added dropwise over 1 hour to obtain a hydrophobic melamine resin aqueous dispersion. The particle size of the resin particles in this aqueous dispersion was 60 nm. The nonvolatile content (NV) was 35% by mass.

分散用アクリルAc−3の製造方法
上記アクリルAc−1樹脂100部にジエタノールアミン6.28部を加えて混合攪拌した。攪拌を続けながら、これに脱イオン水133.72部を30分で滴下した。さらに10分間撹拌を続けて、Ac−1を水溶化した分散用アクリルAc−3を得た。不揮発分の含有量(NV)は30質量%であった。
Method for Producing Dispersion Acrylic Ac-3 6.28 parts of diethanolamine was added to 100 parts of the acrylic Ac-1 resin and mixed and stirred. While continuing stirring, 133.72 parts of deionized water was added dropwise to this over 30 minutes. Stirring was further continued for 10 minutes to obtain a dispersion acrylic Ac-3 in which Ac-1 was water-solubilized. The nonvolatile content (NV) was 30% by mass.

疎水性メラミン樹脂水分散体MFD−4の製造
上記水溶性アクリルAc−3樹脂666.7部に、ユーバン20SB(商品名、ブチル化メラミン樹脂、三井化学社製。不揮発分75%、SP=9.6)800.0部と混合攪拌し、その後、イオン交換水1200部を1時間で滴下することにより疎水性メラミン樹脂水分散体を得た。この水分散体中の固形分=30%樹脂粒子の粒径は230nmであった。
Production of Hydrophobic Melamine Resin Water Dispersion MFD-4 To 666.7 parts of the above water-soluble acrylic Ac-3 resin, Yuban 20SB (trade name, butylated melamine resin, manufactured by Mitsui Chemicals, non-volatile content 75%, SP = 9 .6) The mixture was stirred with 800.0 parts, and then 1200 parts of ion-exchanged water was added dropwise over 1 hour to obtain a hydrophobic melamine resin aqueous dispersion. The particle size of the solid content = 30% resin particles in this aqueous dispersion was 230 nm.

分散用アクリル樹脂(Ac−1およびAc−2)の酸価、水酸基価および分子量を表3
にまとめて記載し、疎水性メラミン樹脂水分散体の原料アクリル樹脂、メラミンの種類、アクリル樹脂/メラミン樹脂の質量比および粒径を表4に記載する。
Table 3 shows the acid value, hydroxyl value and molecular weight of the acrylic resin for dispersion (Ac-1 and Ac-2).
Table 4 shows the raw acrylic resin of the hydrophobic melamine resin aqueous dispersion, the type of melamine, the mass ratio of acrylic resin / melamine resin, and the particle size.

Figure 2007056161
Figure 2007056161

Figure 2007056161
サイメル251:日本サイテック(株)社から市販の疎水性メラミン樹脂、商品名。
ユーバン20SB:三井化学(株)社から市販の疎水性メラミン樹脂、商品名。
Figure 2007056161
Cymel 251: Hydrophobic melamine resin commercially available from Nippon Cytec Co., Ltd., trade name.
Euban 20SB: Hydrophobic melamine resin commercially available from Mitsui Chemicals, Inc., trade name.

着色顔料ペーストの作成

Figure 2007056161
シャニンブルーG314:山陽色素社製、フタロシアニンブルー顔料、商品名。
EFKA4550:エフカ社製、ノニオン系顔料分散剤、商品名。 Creating colored pigment paste
Figure 2007056161
Shannin Blue G314: Sanyo Dye, phthalocyanine blue pigment, trade name.
EFKA4550: manufactured by EFKA Corporation, nonionic pigment dispersant, trade name.

表5に示した配合に、分散メディアとして直径0.5mmのジルコンビーズを68.3g添加した。これをSGミルを用いて3000rpmにて5時間攪拌した。ジルコンビーズを濾別して、シャニンブルーG314の顔料ペーストを得た。   To the formulation shown in Table 5, 68.3 g of 0.5 mm diameter zircon beads were added as a dispersion medium. This was stirred for 5 hours at 3000 rpm using an SG mill. Zircon beads were separated by filtration to obtain a Shanin blue G314 pigment paste.

実施例1
製造例1で得られたアクリル樹脂エマルションEm−1を166.7部、10質量%ジメチルアミノエタノール水溶液7部、製造例8で得られたMFD-1を114.3部、プライムポールPX−1000(商品名、三洋化成工業社製2官能ポリエーテルポリオール、数平均分子量1000、水酸基価278、水トレランス無限大)10部、光輝性顔料としてアルミペーストMH8801(旭化成社製アルミニウム顔料)29.2部、上記で得たシャニンブルーG314顔料ペースト13部、ウレタン系化合物アデカノールSDX−1014(商品名、旭電化社製ウレタン系化合物(有効成分30質量%))3.3部を混合攪拌し、10質量%ジメチルアミノエタノール水溶液を加えて、pHを8.5に調整し、均一に分散して、水性ベース塗料を得た。さらに塗料粘度が20℃、No.4フォードカップで60秒となるようにイオン交換水を加えて希釈し、塗装に用いる水性ベース塗料(実施例1)を得た。
Example 1
166.7 parts of the acrylic resin emulsion Em-1 obtained in Production Example 1 and 7 parts of a 10% by mass dimethylaminoethanol aqueous solution, 114.3 parts of MFD-1 obtained in Production Example 8, and Prime Pol PX-1000 (Brand name, Sanyo Chemical Industries, Ltd. bifunctional polyether polyol, number average molecular weight 1000, hydroxyl value 278, water tolerance infinity) 10 parts, aluminum paste MH8801 (Asahi Kasei aluminum pigment) 29.2 parts as a bright pigment , 13 parts of the Shannin Blue G314 pigment paste obtained above and 3.3 parts of urethane compound Adecanol SDX-1014 (trade name, Urethane compound (active ingredient 30% by mass) manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.) are mixed and stirred. % Aqueous solution of dimethylaminoethanol to adjust the pH to 8.5, and uniformly disperse the aqueous base paint. It was. Furthermore, the viscosity of the paint is 20 ° C. Ion exchange water was added and diluted so as to be 60 seconds in a 4 Ford cup to obtain an aqueous base paint (Example 1) used for coating.

実施例2〜4および比較例1〜5
エマルション樹脂の種類を表6および表7に示すように変えた以外は塗料の実施例1と同様にして水性ベース塗料(実施例2〜4および比較例1〜5)を得た。
Examples 2-4 and Comparative Examples 1-5
Aqueous base paints (Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 5) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the type of emulsion resin was changed as shown in Tables 6 and 7.

Figure 2007056161
Figure 2007056161

Figure 2007056161
アデカノールSDX−1014:旭電化社製ウレタン系化合物(有効成分30質量%)、商品名。
アデカノールUH−420:旭電化社製ウレタン系化合物(有効成分30質量%)、商品名。
Figure 2007056161
Adecanol SDX-1014: Urethane compound (active ingredient 30% by mass) manufactured by Asahi Denka Co., Ltd., trade name.
Adecanol UH-420: Urethane compound (active ingredient 30% by mass) manufactured by Asahi Denka Co., Ltd., trade name.

複層塗膜の形成
リン酸処理鋼板に日本ペイント社製カチオン電着塗料「パワートップV−20」及びポリエステル・メラミン系グレー中塗り塗料「オルガH−870(いずれも商品名)」をそれぞれ、乾燥膜厚が25μm及び40μmになるように塗装して加熱硬化させた試験板に、上述のように得られた水性ベース塗料(実施例1〜4および比較例1)を静電塗装機AutoREA(商品名、ランズバーグ社製)により霧化圧5Kg/cmで塗布し、80℃で5分間プレヒートした後、その上にウェットオンウェットで、日本ペイント社製「マックフローO−1810」(商品名、酸エポキシ硬化型アクリル樹脂系クリアー塗料)を、それぞれスプレーで塗布し、約7分間セッティング後140℃で30分間焼き付け乾燥を行い、塗装方式として2コート1ベーク(2C1B)の塗装試験板をそれぞれ作製した。なお、ベース塗料及びクリアー塗料による硬化塗膜は乾燥膜厚がそれぞれ15μm及び40μmとなるように塗布した。
Formation of multi-layer paint film Cathodic electrodeposition paint “Power Top V-20” and polyester melamine gray intermediate paint “Orga H-870 (both trade names)” manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. A water-based base paint (Examples 1 to 4 and Comparative Example 1) obtained as described above was applied to a test plate that had been coated and heat-cured to have a dry film thickness of 25 μm and 40 μm. The product was applied at an atomization pressure of 5 kg / cm 2 according to the product name (manufactured by Lansburg Co.), preheated at 80 ° C. for 5 minutes, and then wet-on-wet on top of “Mac Flow O-1810” (product of Nippon Paint) Name, acid epoxy curable acrylic resin clear paint) by spraying, setting for about 7 minutes, baking at 140 ° C for 30 minutes and drying Coated test piece of two-coat one-bake (2C1B) were prepared respectively as. In addition, the cured coating film by a base coating material and a clear coating material was apply | coated so that the dry film thickness might be 15 micrometers and 40 micrometers, respectively.

実施例1〜4および比較例1〜5の水性ベース塗膜の上にクリアー塗料を塗布して得た塗膜について、FF値、緻密性、発色性、耐水性、CP性、NSR,ムラを下記評価方法により求めて、結果を表6および7に記載した。   About the coating film obtained by apply | coating a clear coating on the water-based base coating film of Examples 1-4 and Comparative Examples 1-5, FF value, denseness, coloring property, water resistance, CP property, NSR, and nonuniformity The results are shown in Tables 6 and 7 as determined by the following evaluation method.

評価方法
高シェア粘度の測定方法
Brookfield Engineering Laboratories社製 CAP2000 Viscometerで測定(No.1コーン使用、ズリ速度=25000/secにおける粘度(測定温度:25℃))
Evaluation methods
Measurement method of high shear viscosity Measured with Brookfield Engineering Laboratories CAP2000 Viscometer (No. 1 cone use, viscosity at shear rate = 25000 / sec (measurement temperature: 25 ° C.))

緻密性
目視評価を実施した。評価基準は以下の通り。
○:光輝性顔料が密に配向し、塗膜に光輝性顔料の粒子感がない。
△:光輝性顔料の配向がやや疎であり、塗膜に光輝性顔料の粒子感が多少感じられる。
×:光輝性顔料の配向が疎であり、塗膜に光輝性顔料の粒子感が感じられる。
It was performed denseness <br/> visually evaluated. The evaluation criteria are as follows.
○: The glitter pigment is oriented closely and the coating film has no particle feeling of the glitter pigment.
(Triangle | delta): The orientation of a luster pigment is a little sparse, and the particle | grain feeling of the luster pigment is somewhat felt in a coating film.
X: The orientation of the glitter pigment is sparse, and the particle feeling of the glitter pigment is felt on the coating film.

フリップフロップ性(FF性)
ミノルタ社製「ミノルタ変角色差計CM512−M2」を用いて、入射光に対する15度および110度における上記各塗膜のL値からフリップフロップ性を評価した。なお、フリップフロップ性は、(15度でのL値)/(110度でのL値)によって求めた。
Flip flop (FF)
Using a “Minolta color change colorimeter CM512-M2” manufactured by Minolta, flip-flop properties were evaluated from the L values of the respective coating films at 15 degrees and 110 degrees with respect to incident light. Note that the flip-flop property was obtained by (L value at 15 degrees) / (L value at 110 degrees).

発色性
目視評価を実施した。評価基準は以下の通り。
(白ぼけ感)
○:白ぼけ感がない
△:白ぼけ感が若干ある
×:白ぼけ感がある
(青み感)
◎:青みが強い
○:やや青みが強い
△:やや青みが弱い
×:青みが弱い
Color development Visual evaluation was performed. The evaluation criteria are as follows.
(White blur)
○: There is no white blur △: There is a slight white blur ×: There is a white blur (blueness)
◎: Strong blueness ○: Slightly blueness △: Slightly blueness ×: Low blueness

耐水性
リン酸処理鋼板に日本ペイント社製カチオン電着塗料パワートップV−20及びポリエステル・メラミン系グレー中塗り塗料オルガH−870(いずれも商品名)をそれぞれ、乾燥膜厚が25μmおよび40μmになるように塗装して加熱硬化させた試験板に、実施例1〜3および比較例1〜6で得たベース塗料を静電塗装機AutoREA(商品名、ランズバーグ社製)により霧化圧5Kg/cmで塗布し、約7分間セッティングし、60℃で7分間プレヒートして、未硬化のベース塗膜を得た。その上にウェットオンウェットで、日本ペイント社製「マックフロー O−1810(商品名、酸エポキシ硬化型アクリル樹脂系クリアー塗料)」を、スプレーで塗布し、約7分間セッティング後140℃で30分間焼き付け乾燥を行い、塗装方式として2コート1ベーク(2C1B)にて複層塗膜を有する試験板を作成し、その試験板を40℃の温水に10日間浸漬した後の塗面を目視観察した目視結果を下記○〜×で表した。
Cationic electrodeposition paint Power Top V-20 manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. and polyester / melamine gray intermediate coating paint Olga H-870 (both trade names) are applied to water-resistant phosphoric acid-treated steel sheets to a dry film thickness of 25 μm and 40 μm, respectively. The base paint obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6 was applied to the test plate that had been coated and heat-cured using an electrostatic coating machine AutoREA (trade name, manufactured by Lansburg Co.). / Cm 2 , set for about 7 minutes, and preheated at 60 ° C. for 7 minutes to obtain an uncured base coating film. On top of that, “Mac Flow O-1810 (trade name, acid epoxy curable acrylic resin clear paint)” manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. was applied by spray, set for about 7 minutes, and then set at 140 ° C. for 30 minutes. After baking and drying, a test plate having a multilayer coating film was prepared by 2 coats 1 bake (2C1B) as a coating method, and the coated surface after the test plate was immersed in warm water at 40 ° C. for 10 days was visually observed. The visual results were represented by the following ○ to ×.

○:ブリスターなどの発生が全く認められない
△:ブリスターなどの発生が少し認められる
×:ブリスターなどの発生が多く認められる
○: No occurrence of blisters, etc .: Δ: Some occurrence of blisters, etc .: x: Many occurrences of blisters, etc. are observed

耐チッピング性(CP性)
上記複層塗膜の形成によって得られた塗装試験板について、耐チッピング性の評価を以下のようにして行った。グラベロテスター試験機(スガ試験機社製)を用いて、7号砕石100gを35cmの距離から2.94×10N/mの空気圧で、塗膜に30度の角度で衝突させた。水洗乾燥後、ニチバン社製工業用ガムテープを用いて剥離テストを行い、その後、塗膜のはがれの程度を、目視により観察し評価した。
Chipping resistance (CP)
About the coating test board obtained by formation of the said multilayer coating film, evaluation of chipping resistance was performed as follows. Using a gravel tester tester (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.), 100 g of No. 7 crushed stone was made to collide with the coating film at an angle of 30 degrees with an air pressure of 2.94 × 10 5 N / m 2 from a distance of 35 cm. . After washing and drying, a peel test was performed using an industrial gum tape manufactured by Nichiban Co., Ltd., and then the degree of peeling of the coating film was visually observed and evaluated.

判断基準
5:全く剥離なし。
4:剥離面積が小さく、頻度も少ない。
3:剥離面積は小さいが、頻度がやや多い。
2:剥離面積は大きいが、頻度は少ない。
1:剥離面積が大きく、頻度も多い。
Criterion 5: No peeling at all.
4: The peeling area is small and the frequency is low.
3: The peeled area is small, but the frequency is slightly high.
2: The peeled area is large, but the frequency is low.
1: The peeling area is large and the frequency is high.

初期リコート密着性(NSR性)
上記の塗装試験板にウェットオンウェットで1コート目と同じくベース塗料、続いて1コート目と同じクリアー塗料を塗装し、140℃で30分間焼き付け乾燥を行い、2コート1ベーク(2C1B)の2コート目の塗装試験板をそれぞれ作製した。
Initial recoat adhesion (NSR)
Apply the same base paint as the first coat on the above-mentioned coating test board, followed by the same clear paint as the first coat, and baked and dried at 140 ° C. for 30 minutes, 2 coats 1 bake (2C1B) 2 A coating test plate for each coat was prepared.

得られた複層塗膜の初期リコート付着性を以下に示す評価方法により評価した。カッター(NTカッター(商品名)S型、A型又はその相当品)の切り刃を、得られた初期の硬化塗膜面に対して約30度に保持して、素地に達する2mmのごばん目を形成し、その上に粘着テープ(ニチバン社製粘着テープ)を気泡が残らないように指先で均一に圧着させた。直ちに粘着テープの一端を持ち、塗面に対して垂直に急激に引っ張って試験片から粘着テープを剥がした。このときの[剥がれなかったマス目の数]/[ごばん目のマス目の数=100]を目視で測定して初期リコート付着性を評価した。   The initial recoat adhesion of the obtained multilayer coating film was evaluated by the following evaluation method. A 2mm bun that reaches the substrate by holding the cutting blade of the cutter (NT cutter (trade name) S type, A type or equivalent) at about 30 degrees with respect to the initial cured coating surface. Eyes were formed, and an adhesive tape (adhesive tape manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was evenly crimped with a fingertip so as not to leave bubbles. Immediately after holding one end of the adhesive tape, the adhesive tape was peeled off from the test piece by pulling it perpendicularly to the coated surface. The initial recoat adhesion was evaluated by visually measuring [number of cells not peeled off] / [number of cells of goblet cells = 100].

ムラ(仕上がり外観)
得られた塗膜試験片を目視により下記基準で評価した。
アルミニウム顔料の配向にムラが全く認められない:○良好
アルミニウム顔料の配向に少しムラが認められる:△やや不良
アルミニウム顔料の配向にムラが顕著に認められる:×不良
Unevenness (finished appearance)
The obtained coating film test piece was visually evaluated according to the following criteria.
There is no unevenness in the orientation of the aluminum pigment: ○ Good Some unevenness in the orientation of the aluminum pigment is observed: Δ Slightly poor Unevenness in the orientation of the aluminum pigment is noticeable: × Poor

尚、本発明において、「フリップフロップ性が強い」とは、メタリック塗膜を目視して、正面方向(塗面に対して直角)からは白く、かつキラキラとして光輝感にすぐれており、一方、斜め方向からでは光輝感は少なく色相がはっきりと見え、両者の明度差が大きいことを意味している。つまり、ミノルタ変角色差計CM512−M2による計測値において、(15度でのL値)/(110度でのL値)の値が大きいほど「フリップフロップ性が強く」意匠性が優れている。   In the present invention, "strong flip-flop" means that the metallic coating film is visually observed, white from the front direction (perpendicular to the coating surface), and excellent in glitter as glitter, From the diagonal direction, there is little glitter and the hue is clearly visible, which means that the brightness difference between the two is large. In other words, in the measurement value obtained by the Minolta color change colorimeter CM512-M2, the larger the value of (L value at 15 degrees) / (L value at 110 degrees), the more "designed flip-flops" and the better the design characteristics. .

上記表6および表7の結果から明らかなように、比較例より実施例の塗膜の方がクリアー塗布後のFF値が高く、その他の塗膜性能(緻密性、発色性、耐水性、CP性、初期リコート性およびムラ)においても、実施例の塗膜の性能が比較例のものより高く優れている。なお、実施例4では、疎水性メラミン樹脂MFD−3の分散用アクリル樹脂がAc−2であり、これは表3に示すように酸価110mgKOH/g、水酸基価140および数平均分子量3000であるので、水酸基価と数平均分子量の好ましい範囲を若干逸脱した例であり、FF値が若干低くなっている。   As is clear from the results in Tables 6 and 7 above, the coating films of the examples had higher FF values after clear coating than the comparative examples, and other coating film performances (denseness, color developability, water resistance, CP In terms of performance, initial recoatability and unevenness, the performance of the coating film of the example is higher and superior to that of the comparative example. In Example 4, the acrylic resin for dispersion of the hydrophobic melamine resin MFD-3 is Ac-2, which has an acid value of 110 mg KOH / g, a hydroxyl value of 140, and a number average molecular weight of 3000 as shown in Table 3. Therefore, it is an example that deviates slightly from the preferred ranges of the hydroxyl value and the number average molecular weight, and the FF value is slightly lower.

本発明の水性メタリック塗料は、自動車塗装における水性メタリック塗料として好適に用いることができる。   The aqueous metallic paint of the present invention can be suitably used as an aqueous metallic paint in automobile painting.

メタリックベース塗装からクリアー塗装への工程と断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the process and cross section from metallic base coating to clear coating. 理想的なメタリックベース塗膜の光輝性顔料の配向を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically orientation of the luster pigment of an ideal metallic base coating film.

Claims (4)

塗膜形成性樹脂、硬化剤及び光輝性顔料を含有する水性メタリック塗料であって、
前記塗膜形成性樹脂は、二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーを塗膜形成性樹脂固形分に対し0.05〜30.0質量%含むモノマー混合物を用いた二段乳化重合によって得られ、酸価1〜30mgKOH/g、水酸基価10〜150、粒径が20〜140nmであるアクリル樹脂エマルションを含むものであり、
前記硬化剤が、粒径20〜140nmの疎水性メラミン樹脂水分散体であり、更に一般式(1)又は(2)
Figure 2007056161
Figure 2007056161
(式中、R、R、R、R及びRは、互いに同一でも異なってもよい炭化水素基を表し、Rは、ウレタン結合を有していてもよい炭化水素基を表し、Rは分岐鎖又は2級の炭化水素基を表し、nは2以上の自然数であり、jは一般式(1)においては1以上、一般式(2)においては2以上の自然数であり、k及びmは1〜500の範囲内の自然数である。)で表されるウレタン系化合物を塗料組成物中の樹脂固形分に対して、0.01〜20質量%の量で含有し、かつずり速度10/sにおける塗料粘度が15mPa・s以下であることを特徴とする水性メタリック塗料組成物。
A water-based metallic paint containing a film-forming resin, a curing agent and a glitter pigment,
The film-forming resin is a two-stage emulsification using a monomer mixture containing 0.05 to 30.0% by mass of an unsaturated monomer having two or more unsaturated double bonds based on the solid content of the film-forming resin. It contains an acrylic resin emulsion obtained by polymerization and having an acid value of 1 to 30 mg KOH / g, a hydroxyl value of 10 to 150, and a particle size of 20 to 140 nm.
The curing agent is a hydrophobic melamine resin aqueous dispersion having a particle size of 20 to 140 nm, and is further represented by the general formula (1) or (2)
Figure 2007056161
Figure 2007056161
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 represent a hydrocarbon group which may be the same or different from each other, and R 1 represents a hydrocarbon group which may have a urethane bond. R 3 represents a branched chain or a secondary hydrocarbon group, n is a natural number of 2 or more, j is a natural number of 1 or more in the general formula (1), and 2 or more in the general formula (2). And k and m are natural numbers in the range of 1 to 500.) The urethane compound represented by the formula (1) is contained in an amount of 0.01 to 20% by mass relative to the resin solid content in the coating composition. A water-based metallic paint composition having a paint viscosity of 15 mPa · s or less at a shear rate of 10 4 / s.
前記二つ以上の不飽和二重結合を有する不飽和モノマーが、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれた一つ以上のモノマーである請求項1記載の水性メタリック塗料。   The unsaturated monomer having two or more unsaturated double bonds is ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, The water-based metallic paint according to claim 1, which is one or more monomers selected from the group consisting of glycerin di (meth) acrylate and allyl (meth) acrylate. 被塗装物上に水性メタリックベース塗料を塗装してメタリックベース塗膜を形成する工程(I)、上記メタリックベース塗膜を硬化させることなくその上にクリアー塗料を塗装してクリアー塗膜を形成する工程(II)、及び、上記メタリックベース塗膜と上記クリアー塗膜とを同時に加熱する工程(III)を含む複層塗膜形成方法であって、
前記水性メタリックベース塗料は、請求項1または2に記載の水性メタリック塗料であることを特徴とする複層塗膜形成方法。
Step (I) of forming a metallic base coating film by applying a water-based metallic base coating on an object to be coated, and forming a clear coating by applying a clear coating on the metallic base coating without curing the metallic base coating. A method for forming a multilayer coating film comprising the step (II) and the step (III) of simultaneously heating the metallic base coating film and the clear coating film,
The method for forming a multilayer coating film according to claim 1, wherein the water-based metallic base paint is the water-based metallic paint according to claim 1.
請求項3記載の複層塗膜形成方法により形成されることを特徴とする複層塗膜。   A multilayer coating film formed by the multilayer coating film forming method according to claim 3.
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