JP2007084801A - 水性2液型クリヤ塗料組成物及び複層塗膜形成方法 - Google Patents

水性2液型クリヤ塗料組成物及び複層塗膜形成方法 Download PDF

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隆 野口
Naohito Adachi
尚人 安達
Hiroyuki Onoyama
裕之 小野山
Hideo Sukai
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Abstract

【課題】2コート1ベークメタリック塗装に代表される自動車の上塗塗装におけるクリヤ塗料として、塗膜性能、耐熱黄変性及び塗面平滑性に優れ、ポリイソシアネート化合物の分散安定性にも優れた水性2液型クリヤ塗料組成物及び複層塗膜形成方法を提供すること。
【解決手段】水酸基価が30〜200mgKOH/g、酸価が5〜50mgKOH/g、重量平均分子量が3000〜30000、かつ、ガラス転移温度が−30℃〜40℃の範囲内である水酸基含有樹脂(a)を水分散してなる水酸基含有樹脂粒子(A)、及びリン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物(B)を含有することを特徴とする水性2液型クリヤ塗料組成物及びこれを用いた複層塗膜形成方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、塗膜性能及び耐熱黄変性等に優れる水性2液型クリヤ塗料組成物及び該水性クリヤ塗料組成物を用いた複層塗膜形成方法に関する。
近年、地球規模で環境問題に大きな関心が寄せられているが、自動車産業においても製造工程における環境問題対策に向けての取り組みが積極的に進められている。自動車の製造工程からは、地球温暖化、産業廃棄物、揮発性有機化合物(VOC)の排出などの問題が発生し、特にVOCについては、そのほとんどが塗装工程から発生するものであり、この対策が急務となってきている。
自動車車体の外板部は、防食及び美感の付与を目的として、通常、カチオン電着塗料による下塗り塗膜、中塗り塗膜及び上塗り塗膜からなる複層塗膜により被覆されているが、
VOC削減の観点から、中塗り塗料及び上塗り塗料においても水性化が進められている。例えば上塗り塗料におけるクリヤ塗料としては、塗膜性能、硬化性及び塗面平滑性等の
観点から、ポリイソシアネート化合物を架橋剤とする水性2液型クリヤ塗料組成物が検討
されているが、ポリイソシアネート化合物は、親水化されていないため、水性塗料中での
分散安定性が不十分であるという問題がある。
かかる不具合を解決する水性塗料として、ポリイソシアネート化合物にポリアルキレンエーテルアルコール等により親水性鎖を導入して分散安定性を向上させたポリイソシアネート化合物を適用することにより、水性塗料中の分散安定性とNCO基の安定性の両立を図った水性塗料が提案されている(例えば、特許文献1)。しかしながら、上記水性塗料は塗膜硬度が低下することにより、耐酸性等の塗膜性能が不十分となるという問題があった。
また、スルホン酸変性ポリイソシアネート化合物を適用することにより、水性塗料中の分散安定性の向上を図った水性被覆用組成物も提案されている(例えば、特許文献2)。しかしながら、上記水性被覆用組成物は水性ベースコート塗料と組み合せて2コート1ベーク仕様におけるクリヤコート塗料として使用すると、オーバーベークによる塗膜の黄変(黄色に着色する)が生じることがあった。
特開平7−113005号公報 特表2003−533566号公報
本発明の目的は、2コート1ベークメタリック塗装に代表される自動車の上塗塗装におけるクリヤ塗料として、塗膜性能、耐熱黄変性及び塗面平滑性に優れ、ポリイソシアネート化合物の分散安定性にも優れた水性2液型クリヤ塗料組成物及び複層塗膜形成方法を提供することである。
本発明者らは、水性2液型クリヤ塗料組成物について、特に耐熱黄変性に及ぼす変性ポリイソシアネート化合物の影響に着目し、鋭意検討を重ねた結果、特定の水酸基含有樹脂を水分散してなる水酸基含有樹脂粒子、及びリン酸基及びポリエーテル基を有する親水性
ポリイソシアネート化合物を含有する水性2液型クリヤ塗料組成物によれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、水酸基価が30〜200mgKOH/g、酸価が5〜50mgKOH/g、重量平均分子量が3000〜30000、かつ、ガラス転移温度が−30℃〜40℃の範囲内である水酸基含有樹脂(a)を水分散してなる水酸基含有樹脂粒子(A)、及びリン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物(B)を含有することを特徴とする水性2液型クリヤ塗料組成物を提供するものである。
また、本発明は、被塗物に少なくとも1層のベースコート塗料及び少なくとも1層のクリヤコート塗料を塗装して複層塗膜を形成する方法であって、最上層のクリヤコート塗料として前記の水性2液型クリヤ塗料組成物を塗装することを特徴とする複層塗膜形成方法を提供するものである。
さらに本発明は、被塗物に、メラミン樹脂を含有する熱硬化性水性塗料組成物をベースコート塗料として塗装し、さらにその未硬化の塗面上に前記の水性2液型クリヤ塗料組成物をクリヤコート塗料として塗装してベースコート及びクリヤコートを同時に硬化させることを特徴とする複層塗膜形成方法を提供するものである。
ポリイソシアネート化合物を架橋剤とする水性2液型クリヤ塗料組成物において、ポリイソシアネート化合物の塗料中での分散安定化の目的のため、親水化されたポリイソシアネート化合物が使用され、例えば、ポリイソシアネート化合物に界面活性剤を反応させたポリイソシアネート化合物、ポリイソシアネート化合物にスルホン酸基等のアニオン基を有する化合物を反応させたポリイソシアネート化合物等が使用されている。
界面活性剤を反応させたポリイソシアネート化合物では、極性基を有しないノニオン型の界面活性剤の場合、十分な親水性を得るためには、ノニオン基部分の鎖長の長い界面活性剤を用いる必要が生じ、柔らかい構造のポリイソシアネート化合物となるため、これを架橋剤として用いた塗膜の硬度が低下し、塗膜性能が不十分となる。
自動車上塗塗装の2コート1ベーク工程における上層のクリヤコートを形成するクリヤコート塗料として、スルホン酸基を有する化合物を反応させた変性ポリイソシアネート化合物を架橋剤として使用すると、加熱硬化がオーバーベーク(標準設定加熱条件よりも高温及び/又は長時間になる状態、具体的には、自動車塗装ラインにおいては例えば、乾燥炉内での被塗物が滞留すること等により生ずる)条件となった場合、塗膜の黄変が生じる場合がある。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物は、架橋剤として、リン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物を含有するものであるので、リン酸基の親水性付与効果により、極性基を有しないノニオン型界面活性剤の場合のように、リン酸基及びポリエーテル基を有する親水性部分を、鎖長の長い構造とする必要がなく、極性基を有しないノニオン型の界面活性剤ほど柔らかい構造とならないため、リン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物を架橋剤として用いた塗膜の硬度は低下することなく、塗膜性能が良好である。
また、リン酸はスルホン酸に比べ弱い酸であり、上記オーバーベーク時の下層ベースコート層のメラミン樹脂の分解反応が緩和されることから塗膜の著しい黄変が発生せず、耐熱黄変性が良好である。
さらに、基体樹脂成分は、分子量及びガラス転移温度が比較的低い範囲であること等を特徴とする特定の水酸基含有樹脂を水分散してなる水酸基含有樹脂粒子であるので塗面平滑性に優れ、塗装外観の良好な塗膜を得ることができる。
以下、本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物及び複層塗膜形成方法について詳細に説明する。
水性2液型クリヤ塗料組成物
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物は、特定の水酸基含有樹脂(a)を水分散してなる水酸基含有樹脂粒子(A)、及びリン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物(B)を含有することを特徴とする水性2液型クリヤ塗料組成物である。
水酸基含有樹脂粒子(A)
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物の水酸基含有樹脂粒子(A)は、水酸基価が30〜200mgKOH/g、酸価が5〜50mgKOH/g、重量平均分子量が3000〜30000、かつ、ガラス転移温度が−30℃〜40℃の範囲内である水酸基含有樹脂(a)を水分散してなる水酸基含有樹脂粒子である。
水酸基含有樹脂(a)
水酸基含有樹脂(a)は水酸基価が30〜200mgKOH/g、酸価が5〜50mgKOH/g、重量平均分子量が3000〜30000、かつ、ガラス転移温度が−30℃〜40℃の範囲内であれば特に限定されるものではなく、具体的には、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂などをあげることができ、好ましいものとして、水酸基含有アクリル樹脂、水酸基含有ポリエステル樹脂及び水酸基含有ポリウレタン樹脂をあげることができる。
水酸基含有アクリル樹脂は、水酸基含有ビニルモノマー(M−1)及びその他の共重合可能なビニルモノマー(M−2)を常法により共重合せしめることによって製造することができる。
水酸基含有ビニルモノマー(M−1)は、1分子中に水酸基と重合性不飽和結合とをそれぞれ1個有する化合物であり、この水酸基は主として架橋剤と反応する官能基として作用するものである。該モノマーとしては、具体的には、アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数2〜10の2価アルコールとのモノエステル化物が好適であり、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。また、上記多価アルコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのモノエステル化物としては他にε−カプロラクトンを開環重合した化合物、例えば、「プラクセルFA−1」、「プラクセルFA−2」、「プラクセルFA−3」、「プラクセルFA−4」、「プラクセルFA−5」、「プラクセルFM−1」、「プラクセルFM−2」、「プラクセルFM−3」、「プラクセルFM−4」、「プラクセルFM−5」(以上、いずれもダイセル化学(株)製、商品名)等を挙げることができる。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は「アクリレート又はメタアクリレート」を意味する。
その他の共重合可能なビニルモノマー(M−2)は、上記水酸基含有ビニルモノマー(M−1)以外の1分子中に1個の重合性不飽和結合を有する化合物であり、その具体例を以下(1)〜(9)に列挙する。
(1)酸基含有重合性不飽和単量体:1分子中に1個以上の酸基と1個の重合性不飽和結合とを有する化合物で、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸及び無水マレイン酸などの如きカルボキシル基含有不飽和単量体;ビニルスルホン酸、スルホエチル(メタ)アクリレートなどの如きスルホン酸基含有不飽和単量体;2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、2−(メタ)アクリロイルオキシ−3−クロロプロピルアシッドホスフェート、2−メタクロイルオキシエチルフェニルリン酸などの酸性リン酸エステル系不飽和単量体などを挙げることができる。これらは1種で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。上記酸基含有重合性不飽和単量体は(A)成分が架橋剤と架橋反応する時の内部触媒としても作用することができるものであり、その使用量は水酸基含有アクリル樹脂を構成するモノマー混合物全量に基づいて、0.1〜5質量%、特に、0.1〜3質量%の範囲内で使用することが好ましい。
(2)アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数1〜20の1価アルコールとのモノエステル化物:例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチルアクリレート、エチル(メタ)クリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチルアクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート,tert−ブチル(メタ)アクリレート,2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等。
(3)芳香族系ビニルモノマー:例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等。
(4)グリシジル基含有ビニルモノマー:1分子中にグリシジル基と重合性不飽和結合とをそれぞれ1個有する化合物で、具体的には、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等。
(5)重合性不飽和結合含有アミド系化合物:例えば、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミド、ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルプロピルアクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等。
(6)その他のビニル化合物:例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニル、バーサティック酸ビニルエステルであるベオバ9、ベオバ10(ジャパンエポキシレジン)等。
(7)重合性不飽和結合含有ニトリル系化合物:例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等。
これらのその他のビニルモノマー(M−2)は、1種又は2種以上を用いることができる。なお、本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物の(A)成分として、水酸基含有アクリル樹脂を使用する場合、上記(1)の酸基含有重合性不飽和単量体は必須成分である。
水酸基含有アクリル樹脂の水酸基価は30〜200mgKOH/gの範囲内であり、さらに好ましくは50〜180mgKOH/gの範囲内である。水酸基価が30mgKOH/g未満であると、硬化性が不十分な場合が、また、200mgKOH/gを越えると塗膜の耐水性が低下する場合がある。また、塗膜の耐ワキ性の観点から、全水酸基価のうちの少なくとも5%以上が2級の水酸基由来のものである水酸基含有アクリル樹脂を特に好ましいものとしてあげることができる。2級の水酸基をもたらす水酸基含有ビニルモノマー(M−1)としては、たとえばヒドロキシイソプロピル(メタ)アクリレート等をあげることができる。
水酸基含有アクリル樹脂の重合方法は、一括重合法又は2段階以上の多段階重合法のいずれであってもよい。通常、溶液重合法においては、溶剤の存在下、不飽和モノマー成分及び重合開始剤を一括で一定時間かけて滴下する一括重合法により重合反応が行なわれるが、多段階重合法とは、一括で不飽和モノマー成分を滴下するのではなく、不飽和モノマー成分を2以上の不飽和モノマー成分に分け、順次、各不飽和モノマー成分を滴下する方法である。
水酸基含有樹脂粒子(A)及び塗料組成物としたときの分散安定性向上などの点から、水酸基含有アクリル樹脂として、2段階以上の多段階重合法で合成されたものを好適に使用することができる。
具体的には、例えば分散安定性の良好な水酸基含有アクリル樹脂として、最初に酸基含有モノマーを全く又は殆んど含有しないモノマー成分を重合し、その後、さらに酸基含有モノマーを含有するモノマー成分を加えて(滴下して)2段階で重合されたアクリル樹脂をあげることができる。
水酸基含有アクリル樹脂の酸価は5〜50mgKOH/gの範囲内であり、さらに好ましくは10〜40mgKOH/gの範囲内である。酸価が5mgKOH/g未満であると水酸基含有樹脂粒子とした時の分散安定性が、また、50mgKOH/gを越えると塗膜の耐水性が低下する場合がある。
水酸基含有アクリル樹脂の重量平均分子量は3,000〜30,000の範囲内であり、さらに好ましくは5000〜20000の範囲内である。重量平均分子量が3000未満であると耐酸性等の塗膜性能が低下する場合があり、また、30000を越えると塗膜の塗面平滑性が低下する場合がある。
なお、本明細書において、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(東ソー社製、「HLC8120GPC」)で測定した重量平均分子量をポリスチレンの重量平均分子量を基準にして換算した値である。カラムは、「TSKgel G−4000H×L」、「TSKgel G−3000H×L」、「TSKgel G−2500H×L」、「TSKgel G−2000H×L」(いずれも東ソー(株)社製、商品名)の4本を用い、移動相;テトラヒドロフラン、測定温度;40℃、流速;1cc/分、検出器;RIの条件で行ったものである。数平均分子量も上記と同様の条件で測定を行なった値である。
水酸基含有アクリル樹脂のガラス転移温度は−30℃〜40℃、さらに好ましくは−20℃〜20℃の範囲内である。ガラス転移温度が−30℃未満であると塗膜硬度が不十分な場合があり、また、40℃を越えると塗膜の塗面平滑性が低下する場合がある。
なお、本明細書において、ガラス転移温度はDSC(示差走査型熱量計;セイコー電子工業SSC5200)でJISK7121(プラッスチックの転移温度測定方法)に基づいて10℃/分の昇温スピードで測定した値である。試料をサンプル皿に所定量秤取した後、130℃で3時間乾燥させてから測定を行なった。
水酸基含有ポリエステル樹脂は、常法により、例えば、多塩基酸と多価アルコ−ルとのエステル化反応によって製造することができる。該多塩基酸は、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する化合物であり、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸及びこれらの無水物などが挙げられ、また、該多価アルコ−ルは、1分子中に2個以上の水酸基を有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,9−ノナンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチルペンタンジオール、水素化ビスフェノールA等のジオール類、およびトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、グリセリン、ペンタエリスリトール等の三価以上のポリオール成分、並びに、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロールペンタン酸、2,2−ジメチロールヘキサン酸、2,2−ジメチロールオクタン酸等のヒドロキシカルボン酸などが挙げられる。
また、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイドなどのα−オレフィンエポキシド、カージュラE10(ジャパンエポキシレジン社製、商品名、合成高分岐飽和脂肪酸のグリシジルエステ)などのモノエポキシ化合物などを酸と反応させて、これらの化合物をポリエステル樹脂に導入しても良い。
ポリエステル樹脂へのカルボキシル基の導入は、例えば、水酸基含有ポリエステルに無水酸を付加し、ハーフエステル化することで導入することもできる。
水酸基含有ポリエステル樹脂の水酸基価は30〜200mgKOH/gの範囲内であり、さらに好ましくは50〜180mgKOH/gの範囲内である。水酸基価が30mgKOH/g未満であると、硬化性が不十分な場合が、また、200mgKOH/gを越えると塗膜の耐水性が低下する場合がある。
水酸基含有ポリエステル樹脂の酸価は5〜50mgKOH/gの範囲内であり、さらに好ましくは10〜40mgKOH/gの範囲内である。酸価が5mgKOH/g未満であると水酸基含有樹脂粒子とした時の分散安定性が、また、50mgKOH/gを越えると塗膜の耐水性が低下する場合がある。
水酸基含有ポリエステル樹脂の重量平均分子量は3,000〜30,000の範囲内であり、さらに好ましくは5000〜20000の範囲内である。重量平均分子量が3000未満であると耐酸性等の塗膜性能が低下する場合があり、また、30000を越えると塗膜の塗面平滑性が低下する場合がある。
水酸基含有ポリエステル樹脂のガラス転移温度は−30℃〜40℃、さらに好ましくは−20℃〜20℃の範囲内である。ガラス転移温度が−30℃未満であると塗膜硬度が不十分な場合があり、また、40℃を越えると塗膜の塗面平滑性が低下する場合がある。
また、水酸基含有樹脂(a)には、いわゆるウレタン変性アクリル樹脂及びウレタン変性ポリエステル樹脂も包含される。
水酸基含有ポリウレタン樹脂としては、水性塗料に使用される一般的なものとして、分子中にカルボキシル基を有するものであって、カルボキシル基含有ポリオールを含むポリオールとジイソシアネートとを反応させることにより得られる分子中にカルボキシル基が導入された水酸基含有ポリウレタン樹脂をあげることができる。
カルボキシル基を含有しないポリオールとしては、例えば、低分子量のものとして、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサメチレングリコールなどの2価のアルコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトールなどの3価アルコールなどをあげることができる。高分子量のものとして、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、エポキシポリオールなどをあげることができる。ポリエーテルポリオールとしてはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどがあげられる。ポリエステルポリオールとしては前記の2価のアルコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどのアルコールとアジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸などの2塩基酸との重縮合物、ポリカプロラクトンなどのラクトン系開環重合体ポリオール、ポリカーボネートジオールなどをあげることができる。
カルボキシル基含有ポリオールとしては、例えば、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸などが挙げられるが、特に2,2−ジメチロールプロピオン酸が好ましい。これらを使用する際に、反応を速やかに進行させるためにN−メチルピロリドンのような溶媒を少量使用することもできる。
上記のポリオールと反応させるポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネ−ト、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート類;及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;イソホロンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチルシクロヘキサン−2,4−(又は−2,6−)ジイソシアネート、1,3−(又は1,4−)ジ(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,2−シクロヘキサンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネート類;及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;キシリレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,4−ナフタレンジイソシアネート、4,4−トルイジンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、(m−又はp−)フェニレンジイソシアネート、4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、ビス(4−イソシアナトフェニル)スルホン、イソプロピリデンビス(4−フェニルイソシアネート)などの芳香族ジイソシアネート化合物;及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;トリフェニルメタン−4,4’,4’’−トリイソシアネート、1,3,5−トリイソシアナトベンゼン、2,4,6−トリイソシアナトトルエン、4,4’−ジメチルジフェニルメタン−2,2’,5,5’−テトライソシアネートなどの1分子中に3個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート類;及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;などを挙げることができる。
水酸基含有ポリウレタン樹脂の水酸基価は30〜200mgKOH/gの範囲内であり、さらに好ましくは50〜180mgKOH/gの範囲内である。水酸基価が30mgKOH/g未満であると、硬化性が不十分な場合が、また、200mgKOH/gを越えると塗膜の耐水性が低下する場合がある。
水酸基含有ポリウレタン樹脂の酸価は5〜50mgKOH/gの範囲内であり、さらに好ましくは10〜40mgKOH/gの範囲内である。酸価が5mgKOH/g未満であると水酸基含有樹脂粒子とした時の分散安定性が、また、50mgKOH/gを越えると塗膜の耐水性が低下する場合がある。
水酸基含有ウレタン樹脂の重量平均分子量は3,000〜30,000の範囲内であり、さらに好ましくは5000〜20000の範囲内である。重量平均分子量が3000未満であると耐酸性等の塗膜性能が低下する場合があり、また、30000を越えると塗膜の塗面平滑性が低下する場合がある。
水酸基含有ポリウレタン樹脂のガラス転移温度は−30℃〜40℃、さらに好ましくは−20℃〜20℃の範囲内である。ガラス転移温度が−30℃未満であると塗膜硬度が不十分な場合があり、また、40℃を越えると塗膜の塗面平滑性が低下する場合がある。
水酸基含有樹脂粒子(A)は、水酸基含有樹脂(a)を水分散してなる水酸基含有樹脂粒子である。水酸基含有樹脂(a)の水分散は例えば以下のように行なうことができる。前記に記載した合成方法により得られた水酸基含有樹脂(a)をその固形分濃度が95質量%となるまで溶剤の減圧留去を行なう。通常、水酸基含有樹脂(a)の水分散は水酸基含有樹脂の合成に引き続いて行われる。この減圧留去は常法により樹脂合成時の反応温度(例えば145℃)を保ったまま冷却することなく行なう。減圧留去時の温度は場合に応じて最適温度に設定して行なわれる。溶剤(揮発成分)はVOC削減の観点から可能な限り留去したほうが好ましい。減圧留去終了後、温度を90℃程度として中和剤を加えて中和した後、所定量の脱イオン水を80℃程度の温度で攪拌下、滴下して添加することにより水酸基含有樹脂粒子(A)を得ることができる。
中和剤としては、例えば、アンモニア、エチルアミン、イソプロピルアミン、シクロヘキシルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、エチレンジアミン、モルホリン、ピリジン、イソプロパノールアミン、メチルイソプロパノールアミン、ジメチルエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、ジイソプロパノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチルエタノールアミンなどのアミン化合物を好適に使用することができる。
添加する中和剤の量は適宜選択することができるが、水酸基含有樹脂(a)の酸基に対して0.4〜0.9当量、さらには0.5〜0.8当量であるのが分散安定性の観点から好ましい。上記水分散においては、分散性向上の観点から必要に応じて乳化剤を使用することもできる。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物において、水酸基含有樹脂粒子(A)の好ましい平均粒子径は50〜300nm、さらに好ましくは100〜250nmの範囲内である。平均粒子径が50nm未満であると水酸基含有樹脂粒子(A)の粘度が高くなり、耐ワキ性等の塗装作業性が低下する場合があり、300nmを越えると塗面平滑性が低下する場合がある。本明細書において、平均粒子径はサブミクロン粒度分布測定装置「COULTER N4型」(ベックマン・コールター社製)を用いて、常法により脱イオン水で希釈してから20℃で測定した値である。
水酸基含有樹脂粒子(A)の好ましい粘度は、良好な塗面平滑性、塗装作業性及び塗膜硬度等の観点から、該樹脂粒子の固形分96質量%以上での測定温度140℃におけるせん断速度が564秒−1の時の溶融粘度が、1Pa・s〜12Pa・s、より好ましくは1Pa・s〜8Pa・s、さらに好ましくは1Pa・s〜6Pa・sの範囲内である。
また、上記測定温度を140℃から120℃あるいは160℃として、同様の条件で測定した溶融粘度は120℃では、6Pa・s〜72Pa・s、より好ましくは6Pa・s〜48Pa・s、さらに好ましくは6Pa・s〜36Pa・sの範囲内であり、160℃では0.2Pa・s〜2.4Pa・s、より好ましくは0.2Pa・s〜1.6Pa・s、さらに好ましくは0.2Pa・s〜1.2Pa・sの範囲内である。
なお、上記溶融粘度は、該樹脂粒子の固形分が96質量%以上であるすべての固形分質量濃度において、上記溶融粘度の範囲内であることを意味するものである。
本明細書において、水酸基含有樹脂粒子(A)の溶融粘度の測定は、上記により水酸基含有樹脂(a)を水分散して得た水酸基含有樹脂粒子(A)の水分散体を、ガラス板にアプリケーター等で塗装し、130℃で3時間乾燥させ、固形分が96質量%以上となるように調整した後、マイセック社のコーンアンドプレート型粘度計VISCONE CV−1を使用して100Pローター(コーン直径14.5mm、コーン角度2°)を用いてせん断速度564秒−1、140℃での粘度を測定する方法により行なった。
水酸基含有樹脂粒子(A)は単独で又は2種以上を併用して使用することができ、水酸基含有樹脂粒子(A)としては、水酸基含有樹脂(a)として、水酸基含有アクリル樹脂又は水酸基含有ポリエステル樹脂を水分散して得られるものが好ましい。
リン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物(B)
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物は、必須成分として、リン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物を含有することを特徴とするものである。
リン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物であれば特に制限されるものでははないが、具体的には、例えば、リン酸化合物とポリエーテル基を有する界面活性剤とを反応させて得られた化合物を、ポリイソシアネート化合物に反応させて得られる親水性ポリイソシアネート化合物をあげることができる。
ポリイソシアネート化合物は、1分子中にイソシアネート基を2個以上有する化合物であり、従来からポリウレタンの製造に使用されているものを使用することができる。例えば、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート及びこれらポリイソシアネートの誘導体などをあげることができる。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、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、ヘキサ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、1,2−プロピレンジイソシアネート、1,2−ブチレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、2,4,4−または2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなどの脂肪族ジイソシアネート、例えば、リジンエステルトリイソシアネート、1,4,8−トリイソシアナトオクタン、1,6,11−トリイソシアナトウンデカン、1,8−ジイソシアナト−4−イソシアナトメチルオクタン、1,3,6−トリイソシアナトヘキサン、2,5,7−トリメチル−1,8−ジイソシアナト−5−イソシアナトメチルオクタンなどの脂肪族トリイソシアネートなどを挙げることができる。
脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3−シクロペンテンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(慣用名:イソホロンジイソシアネート)、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−または1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(慣用名:水添キシリレンジイソシアネート)もしくはその混合物、ノルボルナンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネート、例えば、1,3,5−トリイソシアナトシクロヘキサン、1,3,5−トリメチルイソシアナトシクロヘキサン、2−(3−イソシアナトプロピル)−2,5−ジ(イソシアナトメチル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、2−(3−イソシアナトプロピル)−2,6−ジ(イソシアナトメチル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、3−(3−イソシアナトプロピル)−2,5−ジ(イソシアナトメチル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、5−(2−イソシアナトエチル)−2−イソシアナトメチル−3−(3−イソシアナトプロピル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、6−(2−イソシアナトエチル)−2−イソシアナトメチル−3−(3−イソシアナトプロピル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタン、5−(2−イソシアナトエチル)−2−イソシアナトメチル−2−(3−イソシアナトプロピル)−ビシクロ(2.2.1)−ヘプタン、6−(2−イソシアナトエチル)−2−イソシアナトメチル−2−(3−イソシアナトプロピル)−ビシクロ(2.2.1)ヘプタンなどの脂環族トリイソシアネートなどをあげることができる。
芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3−もしくは1,4−キシリレンジイソシアネートまたはその混合物、ω,ω’−ジイソシアナト−1,4−ジエチルベンゼン、1,3−または1,4−ビス(1−イソシアナト−1−メチルエチル)ベンゼン(慣用名:テトラメチルキシリレンジイソシアネート)もしくはその混合物などの芳香脂肪族ジイソシアネート、例えば、1,3,5−トリイソシアナトメチルベンゼンなどの芳香脂肪族トリイソシアネートなどをあげることができる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、2,4’−または4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートもしくはその混合物、2,4−または2,6−トリレンジイソシアネートもしくはその混合物、4,4’−トルイジンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート、例えば、トリフェニルメタン−4,4’,4’’’−トリイソシアネート、1,3,5−トリイソシアナトベンゼン、2,4,6−トリイソシアナトトルエンなどの芳香族トリイソシアネート、例えば、4,4’−ジフェニルメタン−2,2’,5,5’−テトライソシアネートなどの芳香族テトライソシアネートなどをあげることができる。
また、ポリイソシアネートの誘導体としては、例えば、上記したポリイソシアネート化合物のダイマー、トリマー、ビウレット、アロファネート、カルボジイミド、ウレトジオン、ウレトイミン、イソシアヌレート、オキサジアジントリオン、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(クルードMDI、ポリメリックMDI)及びクルードTDIなどをあげることができる。
リン酸化合物とポリエーテル基を有する界面活性剤とを反応させて得られた化合物は、具体的には例えば、リン酸化合物とポリエーテルモノアルコールとを反応させることにより得ることができる。
リン酸化合物としては、例えば、リン酸、酸性リン酸エステルをあげることができる。
リン酸としては、例えばメタリン酸、オルソリン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、トリメタリン酸、テトラメタリン酸、亜リン酸などをあげることができる。
酸性リン酸エステルとしては、モノイソプロピルホスへート、ジイソプロピルホスへート、モノブチルホスへート、ジブチルホスへート、モノオクチルホスへート、ジオクチルホスへート、モノデシルホスへート、ジデシルホスへートなどをあげることができる。
ポリエーテルモノアルコールとしては、具体的には例えば、ポリオキシアルキレン基を有するモノアルコールをあげることができる。ポリオキシアルキレン基としては、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基等をあげることができる。
ポリオキシエチレン基を有するモノアルコールとしては、具体的には、例えば、ポリエチレングリコールオクチルエーテル、ポリエチレングリコールノニルエーテル、ポリエチレングリコールドデシルエーテル、ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル等をあげることができる。
ポリオキシプロピレン基を有するモノアルコールとしては、具体的には、例えば、ポリプロピレングリコールオクチルエーテル、ポリプロピレングリコールノニルエーテル、ポリプロピレングリコールドデシルエーテル、ポリプロピレングリコールノニルフェニルエーテル等をあげることができる。
ポリオキシアルキレン基を有するモノアルコールにおいて、ポリオキシアルキレン基部分のオキシアルキレン単位の繰り返し数nは、好ましくは1〜15、さらに好ましくは1〜10である。
上記のようなリン酸化合物とポリエーテル基を有する界面活性剤とを反応させて得られた化合物であるホスフェート界面活性剤は、例えば国際出願WO98/38196号公報に記載されている。
リン酸化合物とポリエーテル基を有する界面活性剤とを反応させて得られた化合物と、ポリイソシアネート化合物との反応は、常法により、一部中和されていてもよいリン酸及びホスフェートによるイソシアネートの脱カルボキシレート縮合反応により行なうことができる。
リン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物の構成成分としてのポリイソシアネート化合物としては、前記において例示したものを使用することができるが、好ましい例として、耐候性などの面から、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネートをあげることができ、その中でも、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ヘキサメチレンジイソシアネートの誘導体、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、及びイソホロンジイソシアネートの誘導体を特に好適なものとして挙げることができる。
リン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物(B)は、1種又は2種以上を混合して使用することができる。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物のポリイソシアネート化合物として、必須成分である上記リン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物の他に必要に応じて、未変性のポリイソシアネート化合物、その他の親水性に変性されたポリイソシアネート化合物も使用することができる。
その他の親水性に変性されたポリイソシアネート化合物は、例えば、ポリイソシアネート化合物とポリオキシエチレンのモノアルコールなどの親水性ポリエーテルアルコールとを反応させることにより得られる化合物、また、例えば、アニオン性基を有する活性水素基含有化合物の活性水素基をポリイソシアネート化合物のイソシアネート基と反応させることにより合成される化合物をあげることができる。
アニオン性基を有する活性水素基含有化合物としては、例えば、カルボキシル基、スルホベタインなどのべタイン構造含有基などのアニオン性基を有し、かつ、イソシアネート基と反応し得る水酸基、アミノ基などの活性水素基を含有する化合物をあげることができる。該化合物とポリイソシアネート化合物を反応させることにより、ポリイソシアネート化合物に親水性を付与することができる。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物において、塗膜の硬化性や塗料安定性等の観点から、水酸基含有樹脂粒子(A)の水酸基と、リン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物(B)のイソシアネート基の当量比(NCO/OH)は好ましくは0.5〜2.0、さらに好ましくは0.8〜1.5の範囲内である。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物において、必須成分であるリン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物(B)及び必要に応じて配合される(B)成分以外のポリイソシアネート化合物は、基体樹脂である水酸基含有樹脂粒子(A)の架橋剤として配合されるものであるが、架橋剤として、ポリイソシアネート化合物の他に、塗膜の層間付着性向上等の必要に応じてメラミン樹脂を使用してもよい。
メラミン樹脂としては、特に制限はないが、具体的には、ジ−、トリー、テトラ−、ペンタ−、ヘキサ−メチロールメラミンおよびそれらのアルコールによるアルキルエーテル化物(アルキルとしては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、2−エチルヘキシル等が挙げられる)並びにそれらの縮合物などを挙げることができる。
また、例えばトリアジン核1個あたりメチロール基が平均3個以上メチルエーテル化されたメラミン樹脂や、該メトキシ基の一部が炭素数2以上のモノアルコールで置換されたメラミン樹脂であって、さらにイミノ基を有し、かつ平均縮合度が約2以下で1核体の割合が約50質量%以上である親水性のメラミン樹脂等を好適に使用することができる。
メラミン樹脂の具体例としては、例えば、三井サイテックインダストリーズ社製サイメル303、サイメル323、サイメル325、サイメル327、サイメル350、サイメル370、サイメル380、サイメル385、サイメル254;モンサント社製レジミン735、レジミン740、レジミン741、レジミン745、レジミン746、レジミン747;住友化学社製スミマールM55、スミマールM30W、スミマールM50W;三井化学社製のユーバン20SBなどのユーバンシリーズなどを挙げることができる。これらメラミン樹脂は、単独で用いてもよく、また、2種以上併用してもよい。
また、メラミン樹脂を架橋剤として使用する場合は、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸などのスルホン酸、およびこれらの酸とアミンとの塩を触媒として使用することができる。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物において、水酸基含有樹脂粒子(A)とリン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物(B)との固形分重量比は厳密に制限されるものではないが、好ましくは50/50〜90/10、さらに好ましくは60/40〜80/20の範囲内である。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤(C)
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物には、塗膜のオーバーベークによる耐熱黄変性を向上させる目的でヒンダードフェノール系酸化防止剤を好適に含有させることができる。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えば、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、チオジエチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N’−へキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナミド]、2,4−ジメチル−6−(1−メチルペンタデシル)フェノール、ジエチル[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ホスフォネート、3,3’,3’’,5,5’,5’’−ヘキサ−tert−ブチル−a,a’,a’’−(メシチレン−2,4,6−トリイル)トリ−p−クレゾール、カルシウムジエチルビス[[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ホスフォネート]、4,6−ビス(オクチルチオメチル)−o−クレゾール、エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3−(5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トリル)プロピオネート]、ヘキサメチレンビス[[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−4−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−キシリル)メチル]−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、N−フェニルベンゼンアミンと2,4,4−トリメチルペンテンとの反応生成物、2,6−ジ−tert−ブチル−4−(4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ)フェノールなどがあげられる。これらは既知の化合物であり、市販されている。具体的には、例えば、「IRGANOX1010」、「IRGANOX1010EP」、「IRGANOX1010FF」、「IRGANOX1035」、「IRGANOX1035FF」、「IRGANOX1076」、「IRGANOX1076FF」、「IRGANOX1076FD」、「IRGANOX1076DW」、「IRGANOX1135」、「IRGANOX1141」、「IRGANOX1222」、「IRGANOX1330」、「IRGANOX1425」、「IRGANOX1520」、「IRGANOX245」、「IRGANOX245FF」、「IRGANOX245DWJ」、「IRGANOX259」、「IRGANOX3114」、「IRGANOX3739」、「IRGANOX5057」、「IRGANOX565」、「IRGANOX565DD」(以上いずれもCIBA社製、商品名)、「スミライザーGA80」(住友化学社製、商品名)などがあげられる。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤の配合比率は任意に選択できるが、一般には、水酸基含有樹脂粒子(A)とリン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物(B)との合計固形分100重量部あたり、0.1〜5重量部、特に0.5〜2重量部の範囲内が好ましい。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤の配合に際しては、水分散化を容易に行うために、例えば、水酸基含有樹脂粒子(A)に予め分散しておく方法を採用することができる。
水酸基含有樹脂粒子(A)に予め分散しておく方法としては、例えば、水酸基含有樹脂(a)の重合終了時の樹脂溶液に溶解させ、水酸基含有樹脂(a)の水分散と同時に水分散化を行う方法;水酸基含有樹脂(a)を重合する際にモノマーに溶解させて水酸基含有樹脂溶液中に取り込ませ、水酸基含有樹脂(a)とともに水分散させる方法等をあげることができる。
また、必要に応じて上記ヒンダードフェノール系酸化防止剤の他に、チオエーテル系、ホスフェート系等の酸化防止剤も使用することができる。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物には、必要に応じて紫外線吸収剤を使用することができる。紫外線吸収剤としては、例えば、トリアジン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物等をあげることができる。耐熱黄変性の観点から、トリアジン系化合物(D)を特に好適に使用することができる。
トリアジン系化合物(D)としては、例えば、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5[(ヘキシル)オキシ]−フェノール(たとえばチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名、「TINUVIN 1577FF」)、2−[4−[6(2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジンと2−[4−[6(2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジンの混合物(たとえばチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名、「TINUVIN 400」)、2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−iso−オクチルオキシフェニル)−s−トリアジン(たとえばチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名、「TINUVIN 411L」)、2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン(たとえば三井サイテック株式会社製、商品名、「CYAGARD UV1164L」)などを挙げることができる。
ベンゾトリアゾール系化合物としては、例えば、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチル−フェニル)ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−(1,1−ジメチルベンジル)フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−イソアミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾールなどを挙げることができる。
トリアジン系化合物(D)及び/又はベンゾトリアゾール系化合物の配合に際しては、水分散化を容易に行うために、例えば、水酸基含有樹脂粒子(A)に予め分散しておく方法を採用することができる。
水酸基含有樹脂粒子(A)に予め分散しておく方法としては、例えば、水酸基含有樹脂(a)の重合終了時の樹脂溶液に溶解させ、水酸基含有樹脂(a)の水分散と同時に水分散化を行う方法;水酸基含有樹脂(a)を重合する際にモノマーに溶解させて水酸基含有樹脂溶液中に取り込ませ、水酸基含有樹脂(a)とともに水分散させる方法等をあげることができる。
上記紫外線吸収剤は単独で又は2種以上を併用して使用することができる。紫外線吸収剤は、水酸基含有樹脂粒子(A)とリン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物(B)との固形分合計100重量部あたり0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜5重量部、さらに好ましくは0.8〜3重量部の範囲内で使用することができる。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物には、さらに必要に応じて、光安定剤を添加することもできる。光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン誘導体を用いることができ、具体的には、例えば、ビス−(2,2’,6,6’−テトラメチル−4−ピペリジニル)セバテ−ト、4−ベンゾイルオキシ−2,2’,6,6’−テトラメチルピペリジンなどを挙げることができる。上記光安定剤は単独で又は2種以上を併用して使用することができる。
光安定剤の使用量は、水酸基含有樹脂粒子(A)とリン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物(B)との固形分合計100重量部あたり0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜5重量部、さらに好ましくは0.8〜3重量部の範囲内が適当である。
上記の光安定剤は、水分散化を容易に行うために、例えば、予めトルエンなどの溶剤に溶解し乳化剤を用いて水分散する方法;水酸基含有樹脂(a)の重合終了時の樹脂溶液に溶解させ、水酸基含有樹脂(a)の水分散と同時に水分散化を行う方法;水酸基含有樹脂(a)を重合する際にモノマーに溶解させて水酸基含有樹脂溶液中に取り込ませ、水酸基含有樹脂(a)とともに水分散させる方法等の方法により配合を行なうことができる。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物には、その他必要に応じて、硬化触媒、レオロジーコントロール剤、表面調整剤、着色顔料、メタリック顔料、光干渉性顔料、体質顔料などの添加剤を含有させることができる。上記着色顔料、メタリック顔料、光干渉性顔料、体質顔料等は塗膜の透明性を阻害しない範囲の量で使用することができる。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物は、水酸基含有樹脂粒子(A)とリン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物(B)が常温で容易に架橋反応するので、2液型として、水酸基含有樹脂粒子(A)とリン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物(B)((B)成分以外のポリイソシアネート化合物も使用する場合は、(B)成分以外のポリイソシアネート化合物も併せて)をあらかじめ分離しておき、通常、塗装直前に混合が行なわれる。その際、適宜使用される上記の如き添加剤及び必要に応じて使用される前記のメラミン樹脂は、一般に、水酸基含有樹脂粒子(A)成分側に配合しておくことが望ましい。混合は、例えばディスパー、ホモジナイザー等の混合装置を用いて行うことができる。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物は、塗料固形分90質量%以上での30〜150℃における周波数0.1Hzの時の最低溶融粘度が30Pa・s以下であるのが好ましい。なお、上記最低溶融粘度は、水性2液型クリヤ塗料組成物の塗料固形分が90質量%以上であるすべての固形分質量濃度において、上記最低溶融粘度の範囲内であることを意味するものである。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物において、最低溶融粘度とは水性2液型クリヤ塗料組成物塗装後、加熱されて熱フローし、水性2液型クリヤ塗料組成物中の各成分が溶融する際に示す溶融粘度の最低値である。本明細書において、最低溶融粘度の測定は、レオストレスRS−150(HAAKE社製、粘弾性測定装置)を用いて行なった。具体的には、300×450×0.3mmのイソプロパノールを用いて脱脂したブリキ板の表面に、塗装粘度に調整した水性2液型クリヤ塗料組成物を乾燥膜厚35μmとなるようにエアスプレー塗装し、60℃で10分間加熱した後、ブリキ板上に形成された未硬化の塗膜を掻き取ってサンプル瓶に収集し、直ちに蓋をして密閉したものを試料とし、試料1.0gをRS−150を用いて、ひずみ制御による動的粘弾性測定(周波数0.1Hz、ひずみ1.0、昇温速度6℃/分、センサー:パラレルプレート(Φ=20mm)、ギャップ:0.5mm)を30℃から150℃の温度範囲で行ない、最低溶融粘度を測定することにより行なった。
塗料固形分は上記試料約2.0gを直径約5cmのアルミカップカップに採取し、110℃で1時間加熱して、加熱残分を算出し、塗料固形分とした。
上記最低溶融粘度が30Pa・sを越えると、水性2液型クリヤ塗料組成物塗装後の高塗料固形分時の塗着塗膜の熱フロー性が低下し、得られる塗膜の塗面平滑性が低下し、また、得られる塗膜にワキ跡等の不具合が発生して塗装作業性が低下する傾向がある。塗料固形分90質量%以上とは、水性2液型クリヤ塗料組成物を塗装後、加熱されて熱フローする際の塗料固形分が90質量%以上であることに基くものである。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物において、塗料固形分90質量%以上での30〜150℃における周波数0.1Hzの時の最低溶融粘度は30Pa・s以下が好ましく、上記範囲の中でも特に20Pa・s以下、さらには15Pa・s以下であるのがより好ましい。
上記最低溶融粘度の範囲とするためには、水酸基含有樹脂粒子(A)によるところが大きく、具体的には、例えば、前述したように、水酸基含有樹脂粒子(A)として、該樹脂粒子の固形分96質量%以上での測定温度140℃におけるせん断速度が564秒−1の時の溶融粘度が、その好ましい粘度範囲である1Pa・s〜12Pa・sのものを使用することにより行なうことができる。また、上記好ましい粘度範囲となる水酸基含有樹脂粒子(A)は、例えば、前述したように、水酸基含有樹脂(a)として、その重量平均分子量が3000〜30000、又は、そのガラス転移点が−30℃〜40℃の好ましい範囲内である水酸基含有樹脂を水分散してなるものを使用することにより得ることができる。
塗装方法
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物は、その使用に際して、水酸基含有樹脂粒子(A)及びポリイソシアネート化合物(B)ならびに前記の如き添加剤ならびに必要に応じて配合される(B)成分以外の架橋剤を混合し、必要に応じて脱イオン水で希釈して、塗装粘度、例えば、フォードカップ粘度計#4を用いて、20℃において20〜60秒、好ましくは30〜50秒の粘度に調整して塗装することができる。また、固形分濃度が35〜65重量%、好ましくは40〜60質量%の範囲内となるように希釈した状態で塗装することができる。また、このようにして調製される水性2液型クリヤ塗料組成物は、一般に、0〜300g/l、好ましくは0〜150g/lの範囲内のVOCを有するのが好適である。ここで、VOCは、世界保健機構(WHO)により定義されている「高揮発性有機化合物」および「揮発性有機化合物」に分類される揮発性有機化合物である。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物は、一般に、表面処理されていてもよい被塗物に、又は架橋硬化したもしくは未硬化状態の塗膜の塗面に、エアスプレー、エアレススプレー、回転霧化塗装などにより塗装することができる。この時、静電印加して塗装を行なうこともできる。塗装膜厚は任意に選択することができるが、通常、硬化塗膜を基準にして15〜80μm、好ましくは20〜60μmの範囲内が適している。塗膜の硬化は約80〜約180℃、好ましくは約100〜約160℃の温度で、10〜40分間程度加熱することにより行なうことができる。上記加熱硬化の際、必要に応じて加熱硬化を行なう前に水等の揮発成分の揮散を促進するために、50〜80℃程度の温度で3〜10分間程度のプレヒートを行なってもよい。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物は、塗膜性能、耐熱黄変性及び塗面平滑性に優れ、さらにポリイソシアネート化合物の分散安定性にも優れているので、トップクリヤ塗料として使用するのに適している。
被塗物としては、例えば、乗用車、オートバイなどの自動車の金属製又はプラスチック製の車体外板部などが挙げられ、これらの被塗物はあらかじめ化成処理、下塗塗装(例えばカチオン電着塗装など)及び場合によりさらに中塗り塗装などを必要に応じて行なっておくことが好ましい。
複層塗膜形成方法
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物は、上記のようにトップクリヤ塗料として使用するのに適しており、被塗物に少なくとも1層のベースコート塗料及び少なくとも1層のクリヤコート塗料を塗装することにより複層塗膜を形成する方法における最上層のクリヤコート塗料として特に好適に使用することができる。
上記本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物を使用する複層塗膜の形成は、例えば、以下に述べる方法(a)又は(b)によって行うことができる。
方法(a):被塗物に、ベースコート塗料をエアレススプレー、エアスプレー、回転霧化塗装(これらは静電印加して行ってもよい)などの方法によって硬化膜厚で10〜40μm程度となるように塗装し、常法により(例えば約100〜約180℃、好ましくは約120〜約160℃で10〜40分間程度の加熱)加熱硬化させてから、又は硬化させずに室温で数分間放置もしくはプレヒートを行なってから、ベースコート塗膜上に、本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物を前記塗装方法で記載したのと同様の塗装方法及び加熱硬化方法によって硬化膜厚で15〜60μm程度となるように塗装することからなる2コート1ベーク方式(2C1B)又は2コート2ベーク方式(2C2B)の複層塗膜形成方法。
方法(b):上記(a)と同様にして、被塗物に、第1のベースコート塗料を塗装し硬化させてから、又は硬化させずに室温で数分間放置もしくはプレヒートしてから、そのベースコート塗膜上に、第2のベースコート塗料を同様の塗装方法によって硬化膜厚で10〜40μmとなるように塗装し、常法により(例えば約100〜約180℃、好ましくは約120〜約160℃で10〜40分間程度の加熱)加熱硬化させてから、又は硬化させずに室温で数分間放置もしくはプレヒートを行なってから、その第2のベースコート塗膜上に、本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物を上記と同様の塗装方法及び加熱硬化方法によって硬化膜厚で15〜60μm程度となるように塗装することからなる3コート1ベーク方式(3C1B)、3コート2ベーク方式(3C2B)又は3コート3ベーク方式(3C3B)の複層塗膜形成方法。
ベースコート塗料としては、例えば、通常、自動車の塗装に用いられる、自動車用ベースコート塗料等を使用することができる。
また、通常、上記方法(b)の場合、第2のベースコート塗料としては、その形成塗膜を通してその下層の第1のベースコート塗膜面の色調(ソリッドカラー、メタリック色、干渉色)が視認できる程度の低隠蔽性を有するベースコート塗料が使用される。
また、上記ベースコート塗料としては、低溶剤量化の観点から、水性型のものを好適に使用することができる。
本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物は、メラミン樹脂を含有するベースコート塗料を塗装し、該未硬化のベースコート塗膜上にポリイソシアネート化合物を架橋剤として含有するクリヤコート塗料を塗装して両塗膜を一緒に加熱硬化する場合におけるオーバーベーク時の耐熱黄変性に優れているので、上記方法(a)における2コート1ベーク方式、また、上記方法(b)における、第2のベースコート塗料塗装後、該塗膜を硬化させずに本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物を塗装した後に加熱硬化を行なう3コート1ベーク方式或いは3コート2ベーク方式の場合のトップクリヤ塗料として使用するのに特に適している。
例えば、CIE等色関数に基づく白色度のL値が80以上であるメラミン樹脂を含有する未硬化のベースコート塗膜上に、ポリイソシアネート化合物を架橋剤として含有する水性2液型クリヤ塗料組成物を塗装して、両塗膜を一緒に加熱硬化させる場合において、140℃で20分間の条件で加熱硬化を行なった複層塗膜を基準として、140℃で20分間加熱硬化後さらに160℃で50分間のオーバーベークを行なった複層塗膜の変色(黄色に着色)の程度を示すΔb値は、架橋剤としてスルホン酸変性ポリイソシアネート化合物を使用したものでは5.0以上であることが多いが、本発明の水性2液型クリヤ塗料組成物の場合には2.0以下であり、塗膜の耐熱黄変性が顕著に優れている。
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下、「部」及び「%」はいずれも質量基準によるものとし、また、塗膜の膜厚は硬化塗膜に基づくものである。
水酸基含有樹脂粒子(水酸基含有アクリル樹脂粒子)水分散体の製造
製造例1
加熱装置、攪拌装置、温度計、還流冷却器、水分離器を備えた4つ口フラスコにプロピレングリコールモノプロピルエーテルを30部仕込み、窒素ガス通気下で145℃に昇温した後、窒素ガスの通気を止め、1段目として、スチレン15部、n−ブチルアクリレート31部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート29部、ジ−t−ブチルパーオキサイド2.6部を4時間かけて滴下した。その後30分間、同温度で保持した。更に、2段目として、n−ブチルアクリレート15.5部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート6.0部、アクリル酸3.5部、ジt−ブチルパーオキサイド0.9部を30分間かけて滴下した後1時間熟成させた。その後、固形分濃度が95質量%となるまで溶剤を減圧留去してから90℃に冷却した。その後、ジメチルエタノールアミンを3部加えたのち、脱イオン水105部を80℃で滴下することにより水酸基含有樹脂粒子1の水分散体を得た。水酸基含有樹脂粒子1の水分散体の固形分濃度は47%、粘度は570mPa・s(B型粘度計を使用し、20℃で60rpmの条件で測定した)、pHは7.1、平均粒子径は140nmであった。また、水酸基含有樹脂粒子1の水分散体を110℃で3時間乾燥して、固形分濃度96%とした時の140℃におけるせん断速度が564秒−1の時の溶融粘度は4.0Pa.sであった。水酸基含有樹脂粒子1は、水酸基価150mgKOH/g、酸価27mgKOH/g、重量平均分子量15000、Tgは0℃であった。
製造例2〜5
下記表1に示す配合で、製造例1と同様にして合成することにより、水酸基含有樹脂粒子2〜5の各水分散体を得た。得られた各水酸基含有樹脂粒子の水分散体の特数値を製造例1と併せて下記表1に示す。
Figure 2007084801
水性2液型クリヤ塗料組成物の製造
実施例1〜8及び比較例1〜3
上記製造例1〜5で得られた水酸基含有樹脂粒子水分散体、ポリイソシアネート化合物及び酸化防止剤等を後記表2に示す配合にてディスパーを用いて攪拌混合して塗料化を行い、各水性2液型クリヤ塗料組成物1〜11を得た。ポリイソシアネート化合物は塗装する直前に混合した。表2に示す塗料組成物の配合は各成分の固形分質量比である。なお、後記表2における(注2)〜(注8)は、それぞれ下記の意味を有する。
(注2)NCO−A:下記製造例により製造したホスフェート界面活性剤で変性されたポリイソシアネート化合物
(製造例)114gのRhodafac RE 610(ローディア社製、ホスフェート界面活性剤)を三口フラスコに入れ、次いで26.3gのトリエチルアミンを攪拌しながら加えた。次いで反応媒体の温度を21.8℃から39.6℃に高め、30gのTolonate HDT(NCO滴定量0.521、ローディア社製)を31.5℃において加え、反応媒体の温度を37℃に高めた。Tolonate HDTを添加した後、2時間反応後において、反応媒体の温度は29.4℃であった。サンプルの赤外分析はイソシアネート官能基の存在を示した。3時間反応後、サンプルの赤外分析は遊離イソシアネート基の存在を示した。次いでトリエチルアミンで中和した7gのRhodafac RE 610混合物を上記と同じ比率で加えた。Tolonate HDTを添加した後、4時間40分反応後において、サンプルの赤外分析により遊離イソシアネート基が存在しないことを確認し、ホスフェート界面活性剤で変性されたポリイソシアネート化合物を得た。
(注3)NCO−B:イソシアヌレート基を有し、ヘキサメチレンジイソシアネートに基づき、21.7%のNCO含量、3.5の平均NCO官能価(GPCによる)、0.1%のモノマーHDI含量および3000mPa・sの粘度(23℃)を有するポリイソシアネート970g(5.00mol)、3−(シクロヘキシルアミノ)プロパンスルホン酸30g(0.14mol)、ジメチルシクロヘキシルアミン17.4g(0.14mol)及び1−メトキシプロピル2−アセテート254gを、乾燥窒素下で、80℃で5時間攪拌して反応させることにより得たスルホン酸変性ポリイソシアネート化合物(固形分80%、NCO含有率16.0%)
(注4)NCO−C:タケネートWD−220(三井化学ポリウレタン社製、ノニオン変性イソシアネート、固形分100%、NCO含有率17.4%)
(注5)NCO−D:XP−2410(住化バイエルウレタン社製、低粘度HDI、固形分100%、NCO含有率24%)
なお、HDIとはヘキサメチレンジイソシアネートのことである。
(注6)Mf−A:Cy327(三井サイテック社製、イミノ基含有メチル化メラミン樹脂)
(注7)酸化防止剤−A:Irganox245DW(チバスペシャルティケミカルズ社製、ヒンダードフェノール系酸化防止剤)
上記実施例1〜8及び比較例1〜3で得られた各水性2液型クリヤ塗料組成物1〜11について、脱イオン水を加えて、フォードカップ#4を用いて45秒の粘度に調整した。
各粘度調整後の塗料について、以下の方法により、塗料固形分濃度(wt%)、VOC(g/l)及び最低溶融粘度の測定を行った。
塗料固形分濃度:直径約5cmのアルミ箔カップに粘度調整後の水性2液型クリヤ塗料組成物約2gを採取し、110℃で1時間乾燥させる方法により、塗料固形分濃度(wt%)の測定を行った。
VOC量:粘度調整後の水性2液型クリヤ塗料組成物の上記塗料固形分濃度、比重(JIS K−5400 4.6.2による比重カップ法によって測定)、及び水分量(自動水分測定装置(商品名「KF−100」、カールフィッシャー法、三菱化学社製)によって測定)を用いて、下記式(1)に従って、粘度調整後の各水性2液型クリヤ塗料組成物のVOC量を算出した。
VOC量(g/l)={[100−(S+W)]×ρ}/[100−(W×ρ)] (1)
式(1)において、Sは塗料固形分濃度(wt%)を、Wは塗料の水分量(wt%)を、ρは塗料の比重(g/l)をそれぞれ示す。
最低溶融粘度:300×450×0.3mmのイソプロパノールで脱脂したブリキ板に、粘度調整後の水性2液型クリヤ塗料組成物を乾燥膜厚35μmとなるようにエアスプレー塗装して60℃で10分間加熱した後、ブリキ板上に形成された未硬化の塗膜を掻き取ってサンプル瓶に収集し、蓋をして密閉したものを測定用試料とし、測定用試料1.0gをレオストレスRS−150(HAAKE社製 粘弾性測定装置、条件:周波数0.1Hz、ひずみ1.0、センサー:パラレルプレート(Φ=20mm)、ギャップ:0.5mm、昇温速度6℃/分)を用いてひずみ制御による動的粘弾性を測定し、30℃から150℃までの範囲での最低溶融粘度を測定した。
60℃で10分加熱後の塗着塗料固形分(wt%):上記測定用試料約2.0gを直径約5cmのアルミカップカップに採取し、110℃で1時間加熱して、加熱残分を算出し、60℃で10分加熱後の塗着塗料固形分(wt%)とした。
上記測定結果を後記表2に示す。
試験板の作成(塗膜性能試験用)
実施例1〜8及び比較例1〜3で得られた上記各水性2液型クリヤ塗料組成物1〜11の粘度調整したものを使用して、それぞれについて以下の様にして試験板を作製した。
パルボンド#3020(日本パーカライジング社製、りん酸亜鉛処理)を施した冷延鋼板(大きさ400×300×0.8mm)に、エレクロンGT−10(関西ペイント社製、熱硬化性エポキシ樹脂系カチオン電着塗料)を膜厚20μmとなるように電着塗装し、170℃で30分間加熱して硬化させ、該塗膜上にアミラックTP−65−2(関西ペイント社製、ポリエステル・メラミン樹脂系自動車中塗塗料)を膜厚35μmとなるようにエアスプレー塗装し、140℃で30分間加熱硬化させた。該塗膜上に水性メタリックベースコートWBC710T#1E7(関西ペイント社製、アクリル・メラミン樹脂系自動車上塗ベースコート塗料)を膜厚15μmとなるように塗装し、室温で5分間放置してから、80℃で10分間プレヒートをおこなった後、未硬化の該塗膜上に上記実施例及び比較例にて製造・粘度調整した水性2液型クリヤ塗料組成物1〜11を膜厚35μmとなるように塗装し、室温で10分間放置してから、60℃で10分間プレヒートをおこなった後、140℃で20分間加熱してこの両塗膜を一緒に硬化させることにより試験板を得た。
性能試験結果
得られた各試験板について、以下の方法により仕上がり性、ヌープ硬度及び耐水性の試験を行った。また、オーバーベーク黄変性についても試験を行った。
仕上り性:目視による塗面の平滑性、ツヤ感により下記の基準で評価した。
○:平滑性、ツヤ感共に良好、△:平滑感、ツヤ感のいずれかが劣る、×:平滑感、ツヤ感共に劣る。
ヌープ硬度:試験板を20℃の恒温室に24時間放置後、TUKON(American Chain&Cable Company社製、micro hardness tester)にて「ツーコン硬度」を測定した。
Knoop Hardness Number(KHN)とも言われるツーコン硬度は、四角錘ダイヤモンド圧子を一定の試験荷重で材料の試験面に押し込み、生じた菱形のくぼみの大きさから読み取られる塗膜の硬さを表したものであり、数値が大きいほど硬度が高いことを表す。
耐水性:試験板を20℃の恒温室に24時間放置後、80℃の温水中に5時間浸漬し、その後浸漬させたままの状態で80℃から室温まで徐々に冷却した。その後水中より引き上げた試験板の表面状態を以下の基準で評価した。
○:ツヤ感が良好、△:ツヤ感が劣る、×:ツヤ感が劣り、塗面が白く濁っている
オーバーベーク黄変性:パルボンド#3020(日本パーカライジング社製、りん酸亜鉛処理)を施した冷延鋼板(大きさ400×300×0.8mm)に、エレクロンGT−10(関西ペイント社製、熱硬化性エポキシ樹脂系カチオン電着塗料)を膜厚20μmとなるように電着塗装し、170℃で30分間加熱して硬化させ、該塗膜上に水性中塗り(WP305T#062用第1ベース、関西ペイント社製、ポリエステル・メラミン樹脂系水性自動車中塗塗料 CIE等色関数に基づく白色度のL値が85)を膜厚35μmとなるようにエアスプレー塗装し、室温で5分間放置してから、80℃で10分間プレヒートを行った後、150℃で30分間加熱硬化させた。該塗膜上に水性マイカベースコート(WBC713T#062用第2ベース、関西ペイント社製、アクリル・メラミン樹脂系自動車上塗ベースコート塗料)を膜厚15μmとなるように塗装し、室温で5分間放置してから、80℃で10分間プレヒートをおこなった後、未硬化の該塗膜上に上記実施例及び比較例にて製造・粘度調整した水性2液型クリヤ塗料組成物1〜11を膜厚40μmとなるように塗装し、室温で10分間放置してから、60℃で10分間プレヒートをおこなった後、140℃で20分間加熱して硬化させることにより試験板を得た。この試験板を一部切り分けて基準板とする。切り分けたもう一方の試験板をさらに160℃で50分間加熱した。
160℃で50分間加熱した板の基準板に対するCIE等色関数に基づくΔb値を測定することにより、オーバーベーク黄変性を評価した。Δb値が大きいほど黄変(変色)の度合いが大きいことを表わす。測定はBYKガードナー社製、カラーガイド45/0を用いて行なった。
上記性能試験結果を併せて表2に示す。
Figure 2007084801

Claims (10)

  1. 水酸基価が30〜200mgKOH/g、酸価が5〜50mgKOH/g、重量平均分子量が3000〜30000、かつ、ガラス転移温度が−30℃〜40℃の範囲内である水酸基含有樹脂(a)を水分散してなる水酸基含有樹脂粒子(A)、及び
    リン酸基及びポリエーテル基を有する親水性ポリイソシアネート化合物(B)を含有することを特徴とする水性2液型クリヤ塗料組成物。
  2. ヒンダードフェノール系酸化防止剤(C)をさらに含有することを特徴とする請求項1に記載の水性2液型クリヤ塗料組成物。
  3. トリアジン系化合物(D)をさらに含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の水性2液型クリヤ塗料組成物。
  4. 塗料固形分90質量%以上での30〜150℃における周波数0.1Hzの時の最低溶融粘度が30Pa・s以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の水性2液型クリヤ塗料組成物。
  5. 水酸基含有樹脂粒子(A)の固形分96質量%以上での測定温度140℃におけるせん断速度が564秒−1の時の溶融粘度が、1Pa・s〜12Pa・sの範囲内であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の水性2液型クリヤ塗料組成物。
  6. 水酸基含有樹脂粒子(A)の水酸基とポリイソシアネート化合物(B)のイソシアネート基の当量比(NCO/OH)が0.5〜2の範囲内である請求項1〜5のいずれか1項に記載の水性2液型クリヤ塗料組成物。
  7. 固形分濃度が35〜65質量%の範囲内である請求項1〜6のいずれか1項に記載の水性2液型クリヤ塗料組成物。
  8. 有機溶剤濃度が300g/l以下である請求項1〜7のいずれか1項に記載の水性2液型クリヤ塗料組成物。
  9. 被塗物に少なくとも1層のベースコート塗料及び少なくとも1層のクリヤコート塗料を塗装して複層塗膜を形成する方法であって、最上層のクリヤコート塗料として請求項1〜8のいずれか1項に記載の水性2液型クリヤ塗料組成物を塗装することを特徴とする複層塗膜形成方法。
  10. 被塗物に、メラミン樹脂を含有する熱硬化性水性塗料組成物をベースコート塗料として塗装し、さらにその未硬化の塗面上に請求項1〜8のいずれか1項に記載の水性2液型クリヤ塗料組成物をクリヤコート塗料として塗装してベースコート及びクリヤコートを同時に硬化させることを特徴とする複層塗膜形成方法。
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