JP2013139508A - メタリック塗料組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】1コート塗装によってもメタリック外観、光沢度などの意匠性に優れ、さらに被塗物との付着性、耐薬品性、耐水性、耐候性の塗膜性能にも優れたメタリック塗膜を得ることができるメタリック塗料組成物を提供することにある。
【解決手段】(A)水酸基含有アクリル樹脂、
(B)酸価が90〜300mgKOH/g、数平均分子量が750〜3,000、水酸基価0〜15mgKOH/gの範囲内であるポリエステル樹脂、
(C)光輝性顔料、および
(D)硬化剤を含有するメタリック塗料組成物であって、該ポリエステル樹脂(B)の塗料組成物中の固形分含有量が、(A)、(B)および(D)成分の合計樹脂固形分を基準として1〜30質量%含有することを特徴とするメタリック塗料組成物
【選択図】なし

Description

本発明は、1コート塗装によってもメタリック外観、光沢度などの意匠性に優れ、さらに被塗物との付着性、耐薬品性、耐水性、耐候性などの塗膜性能にも優れるメタリック塗膜を得ることができるメタリック塗料組成物に関する。
自動車外板や外装部品、パソコン、携帯電話などに合成樹脂成型品が広く用いられている。例えばスポイラーやホイールキャップなどにはポリオレフィン系樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などやこれらのハイブリッド樹脂などが用いられ、その塗装には購買者の高級志向から、メタリック外観や光沢度などの意匠性に優れた塗膜が求められている。
上記のように意匠性に優れた塗膜を得る方法は、従来からメタリック塗料組成物およびクリヤー塗料組成物を使用した、2コート1ベーク方式が主流であった。2コート1ベーク方式で塗膜を形成すると、外観(特にメタリック外観、平滑性および光沢度)、および被塗物との付着性、耐薬品性、耐水性、耐候性などの塗膜性能に優れた塗膜を得ることができる。しかしながら、近年、塗装工程や塗装コストの削減、排出される有機溶剤量の削減などの観点から、メタリック塗料組成物を塗装して加熱硬化させる1コート1ベーク方式による塗装仕上げが望まれている。
1コート1ベーク方式に用いられるメタリック塗料組成物としては、例えば、特許文献1において、セルロースアセテートブチレート変性ビニル共重合体を含有するメタリック塗料組成物が提案されている。また、特許文献2においては、ヒドロキシル基および/またはカルボキシル基を含有するアクリル共重合体、ポリエステル、アルキド樹脂、架橋剤、顔料および架橋微粒子を含有するメタリック塗料組成物が開示されている。これらのメタリック塗料組成物による1コート1ベーク方式の塗膜では、その上にクリヤーコートが塗装されないため、2コート1ベーク方式の塗膜と同等の光沢度やメタリック外観を満足させることができなかった。
そこで、特許文献3では、非水系の分散媒に重合体粒子が分散安定剤により分散された非水系重合体分散液、アクリル樹脂および光輝材を配合してなる1コートメタリック塗料組成物であって、前記アクリル樹脂の溶解性パラメーター値(SP1)と前記非水系重合体分散液の分散安定剤の溶解性パラメーター値(SP2)との差(SP1−SP2)が+0.5〜+1.5であることを特徴とする1コートメタリック塗料組成物が開示されている。この塗料組成物は、(SP1−SP2)が上記範囲であるときに、非水系重合体が最適なパールチェイン構造を形成することで、良好に光輝性顔料が配向することによりメタリック外観に優れる塗膜ができるというものであるが、光沢度においては不十分であった。また、塗装時の固形分含有率を高くすると、粘度が上がるため、塗装作業性が悪く、仕上り外観も不十分であった。
特開昭56−133073号公報 特開昭61−42580号公報 特開2002−80776号公報
本発明の目的は、1コート塗装によってもメタリック外観、光沢度などの意匠性に優れ、さらに被塗物との付着性、耐薬品性、耐水性、耐候性などの塗膜性能にも優れたメタリック塗膜を得ることができるメタリック塗料組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、水酸基含有アクリル樹脂、酸価が90〜300mgKOH/g、数平均分子量が750〜3,000、水酸基価が0〜15mgKOH/gの範囲内であるポリエステル樹脂、光輝性顔料、およびポリイソシアネート化合物を含有するメタリック塗料組成物を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち本発明は、以下の項のメタリック塗料組成物を提供する:
項1.(A)水酸基含有アクリル樹脂、
(B)酸価90〜300mgKOH/g、数平均分子量750〜3,000、
水酸基価0〜15mgKOH/gの範囲内であるポリエステル樹脂、
(C)光輝性顔料、および
(D)硬化剤
を含有するメタリック塗料組成物であって、(A)、(B)および(D)成分の合計樹脂固形分を基準として、該ポリエステル樹脂(B)の固形分含有量が、1〜30質量%であることを特徴とするメタリック塗料組成物。
項2.水酸基含有アクリル樹脂(A)が、水酸基価20〜200mgKOH/g、
重量平均分子量1000〜10,000、ガラス転移温度(Tg)0〜90℃の範囲内である項1に記載のメタリック塗料組成物。
項3.さらに酸価15mgKOH/g未満、水酸基価20〜250mgKOH/g、数平均分子量1000〜5,000の範囲内であるポリエステル樹脂(E)を含有する項1又は項2に記載のメタリック塗料組成物。
項4.硬化剤(D)が、ポリイソシアネート化合物および/又はアミノ樹脂である請求項1〜3のいずれか一項に記載のメタリック塗料組成物。
項5.被塗物に、項1〜4のいずれか1項に記載のメタリック塗料組成物を塗装して得られる塗装物品。
本発明のメタリック塗料組成物によれば、1コート塗装によっても、メタリック外観、光沢度などの意匠性に優れ、さらに被塗物との付着性、耐薬品性、耐水性、耐候性の品質にも優れるメタリック塗膜を得ることができる。また、本発明によれば、塗膜の仕上り外観を低下させることなく、塗装時の固形分含有率を向上させることができる。
本発明のメタリック塗料組成物は、ポリエステル樹脂(B)を用いることにより、低温かつ短時間での硬化性に寄与するだけでなく、特に水酸基含有アクリル樹脂(A)、光輝性顔料(C)および硬化剤(D)との相互作用により、塗膜の硬化過程で表面だけに偏らず塗膜全体の硬化性に優れ、かつ仕上り性(特に光沢度)優れるという効果を奏することから、1コートによっても2コート1ベーク同等またはそれ以上の意匠性、特に光沢度とメタリック外観に優れ、さらに被塗物との付着性、耐薬品性、耐水性、耐候性にも優れるメタリック塗膜が得ることができる。さらに、所望の塗膜物性と意匠性を満足しつつ、塗装時の固形分含有率を向上させることができる。
メタリック塗料組成物
本発明のメタリック塗料組成物は、水酸基含有アクリル樹脂(A)、酸価が90〜300mgKOH/g、数平均分子量が750〜3,000、水酸基価が0〜15mgKOH/gの範囲内であるポリエステル樹脂(B)、光輝性顔料(C)、および硬化剤(D)を含有するものである。
≪水酸基含有アクリル樹脂(A)≫
本発明のメタリック塗料組成物の構成成分である水酸基含有アクリル樹脂(A)は、例えば、水酸基含有重合性不飽和単量体および該水酸基含有重合性不飽和単量体と共重合可能なその他の重合性不飽和単量体を、共重合せしめることによって製造することができる。
上記水酸基含有重合性不飽和単量体は1分子中に水酸基および重合性不飽和結合をそれぞれ1個以上有する化合物である。該水酸基含有重合性不飽和単量体として例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどの炭素数2〜22の2価アルコールと(メタ)アクリル酸とのモノエステル化物などのヒドロキシアルキルエステル;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコールなどのポリエーテルポリオールと(メタ)アクリル酸などの不飽和カルボン酸とのモノエステル;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコールなどのポリエーテルポリオールと2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの水酸基含有合性不飽和単量体とのモノエーテル;無水マレイン酸や無水イタコン酸のような酸無水基含有不飽和化合物と、エチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどのグリコール類とのモノエステル化物又はジエステル化物;ヒドロキシエチルビニルエーテルのようなヒドロキシアルキルビニルエーテル類;アリルアルコールなど;2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート;α,β−不飽和カルボン酸と、カージュラE10(ジャパンエポキシレジン社製、商品名)やα−オレフィンエポキシドのようなモノエポキシ化合物との付加物;グリシジル(メタ)アクリレートと酢酸、プロピオン酸、p−tert−ブチル安息香酸、脂肪酸類のような一塩基酸との付加物;上記水酸基含有重合性不飽和単量体とラクトン類(例えばε−カプロラクトン、γ−バレロラクトン)、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、アリルアルコールとの付加物など、さらに分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。これらは、単独でもしくは2種以上を組合せて使用することができる。
水酸基含有重合性不飽和単量体と共重合可能なその他の重合性不飽和単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸と炭素数1〜22の1価アルコールとのモノエステル化物である、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(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、イソボルニル(メタ)アクリレートなどがあげられる。また、メトキシブチル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸と炭素数2〜18のアルコキシエステル;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−tert−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレートなどのアミノ基含有重合性不飽和単量体;(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、N−ブチルメタクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミドなどのアミド基含有重合性不飽和単量体;グリシジル(メタ)アクリレートなどのグリシジル基含有重合性不飽和単量体;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、メサコン酸およびこれらの無水物やハーフエステル化物などのカルボキシル基含有重合性不飽和単量体;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、「べオバ9」、「べオバ10」(いずれも油化シェルエポキシ)、塩化ビニルなどがあげられる。
本明細書において、重合性不飽和基とは、ラジカル重合しうる不飽和基を意味する。ラジカル重合しうる不飽和基としては、炭素−炭素間二重結合をもつ官能基であり(重合性二重結合ともいう)、例えば、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基、ビニルエーテル基、アリル基などがある。
また、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クリレート」を意味する。「(メタ)アクリル酸」は、「アクリル酸又はメタクリル酸」を意味する。また、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル又はメタクリロイル」を意味する。また、「(メタ)アクリルアミド」は、「アクリルアミド又はメタクリルアミド」を意味する。
上記水酸基含有アクリル樹脂(A)を得るための重合方法は、特に限定されるものではなく、それ自体既知の重合方法、例えばラジカル重合開始剤の存在下において、塊状重合法、溶液重合法、塊状重合後に懸濁重合を行なう塊状−懸濁二段重合法など、なかでも溶液重合法を好適に使用することができる。
上記ラジカル重合開始剤としては、例えば、シクロヘキサノンパーオキサイド、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類;1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルパーオキシ)バレレート、2,2−ビス(4,4−ジtert−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジtert−アミルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジtert−ヘキシルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジtert−オクチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジクミルパーオキシシクロヘキシル)プロパンなどのパーオキシケタール類;クメンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド類;1,3−ビス(tert−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジイソプロピルベンゼンパーオキサイド、tert−ブチルクミルパーオキサイドなどのジアルキルパーオキサイド類;デカイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド類;ビス(tert−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネートなどのパーオキシカーボネート類;tert−ブチルパーオキシベンゾエート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサンなどのパーオキシエステル類などの有機過酸化物系重合開始剤ならびに2,2´−アゾビスイソブチロニトリル、1,1−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)などのアゾ系重合開始剤を挙げることができる。
前記溶液重合法による重合方法としては、例えば、前記単量体混合物を有機溶媒に溶解もしくは分散せしめ、上記ラジカル重合開始剤の存在下で、通常、80℃〜200℃程度の温度で撹拌しながら加熱する方法を挙げることができる。反応時間は通常1〜24時間程度とすることができる。
上記有機溶媒としては、例えば、ヘプタン、トルエン、キシレン、オクタン、ミネラルスピリットなどの炭化水素系溶剤;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどのエステル系溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤;メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、イソブタノールなどのアルコール系溶剤;n−ブチルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテル系;スワゾール310、スワゾール1000、スワゾール1500(以上、いずれもコスモ石油社製、SWASOL\スワゾ−ルは登録商標)、SHELLSOL A(シェルゾールA、シェル化学社製、シェルゾ−ルは登録商標)などの芳香族炭化水素系溶剤などを挙げることができる。これらの有機溶剤は1種で又は2種以上を組合せて使用することができる。
水酸基含有アクリル樹脂(A)は、1種で又は、2種以上を併用して使用することができる
水酸基含有アクリル樹脂(A)の重量平均分子量は、塗膜物性および塗装時の固形分含有率と仕上り性の観点から、1,000〜10,000、好ましくは3,000〜9,000の範囲であることが適している。
水酸基含有アクリル樹脂(A)の水酸基価は、塗膜の硬化性および仕上り性の観点から、20〜200mgKOH/g、好ましくは30〜170mgKOH/gの範囲内であることが適している。
また、水酸基含有アクリル樹脂(A)の酸価は、塗膜の仕上り性の点から、0〜100mgKOH/g、特に0〜50mgKOH/g、さらに特に1〜15mgKOH/gの範囲内が適している。
水酸基含有アクリル樹脂(A)のガラス転移温度(Tg)は、得られる塗膜の物性(特に耐擦り傷性)と被塗物への付着性の観点から、0〜90℃、好ましくは20℃〜80℃の範囲が適している。
尚、本明細書において、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)の測定は、ゲル浸透クロマトグラフ(ゲルパーミエーションクロマトグラフ:GPC)によって、標準ポリスチレンの検量線を用いて測定したものである。
ゲルパーミエーションクロマトグラフとして、「HLC−8120GPC」(商品名、東ソー社製)を使用し、カラムとして、「TSKgel G4000HXL」を1本、「TSKgel G3000HXL」を2本、および「TSKgel G2000HXL」を1本(商品名、いずれも東ソー社製)の計4本を使用し、検出器として、示差屈折率計を使用し、移動相:テトラヒドロフラン、測定温度:40℃、流速:1mL/minの条件下で測定することができる。
また、「ガラス転移温度」は、静的ガラス転移温度のことであり、例えば示差走査熱量計「DSC−50Q型」(島津製作所製、商品名)を用いて、試料を測定カップにとり、真空吸引して完全に溶剤を除去した後、3℃/分の昇温速度で−100℃〜+100℃の範囲で熱量変化を測定し、低温側の最初のベースラインの変化点を静的ガラス転移温度とした。
≪ポリエステル樹脂(B)≫
本発明のメタリック塗料組成物の構成成分であるポリエステル樹脂(B)は、酸価が90〜300mgKOH/g、数平均分子量が750〜3,000、水酸基価が0〜15mgKOH/gの範囲内のポリエステル樹脂である。
上記ポリエステル樹脂(B)の製造は、それ自体既知の方法で行なうことができる。例えば、多塩基酸と多価アルコールとを反応させることによって製造することができる。
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、アジピン酸、アゼライン酸、イソフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、アルキルヘキサヒドロフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、コハク酸、オクタデセニルコハク酸、スベリン酸、セバシン酸、ダイマー酸、トリメリット酸、テレフタル酸、テトラフルオロフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ピロメリット酸、フマル酸、マレイン酸などの多塩基酸および必要に応じて安息香酸などの一塩基酸などや、これらの酸無水物などがあげられる。
多塩基酸成分として、炭素原子数約4〜32を有する1,2−酸無水物が好適に使用でき、上記酸無水物の具体例で挙げたものを用いることが好ましい。
これらの酸無水物としては、例えば、コハク酸無水物、メチルコハク酸無水物、ヘキサヒドロ無水フタル酸、ドデセニルコハク酸無水物、フタル酸、テトラヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸無水物、クロレンド酸無水物、イタコン酸無水物、シトラコン酸無水物、無水マレイン酸および無水トリメリット酸などが挙げられる。
多価アルコールは、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、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,2−又は1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−ジメチロールシクロヘキサン、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ビス(ヒドロキシメチル)キシレンなどの2価アルコール;グリセリン、1,1,1−トリメチロールプロパン、1,2,3−ブタントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどの3価以上のアルコールなどがあげられる。
これらの多塩基酸および多価アルコールは1種でも複数種用いてもかまわない。
上記範囲のポリエステル樹脂(B)は、それ自体既知の方法で行なうことができ、前記多価アルコールと多塩基酸とを多塩基酸のカルボキシル基が過剰となる比率で反応させることによって製造することができ、例えば、窒素雰囲気下で、溶剤中で70〜150℃、好ましくは90〜120℃で通常、10分間〜24時間反応させることによって製造することができる。
また、前記多価アルコールと多塩基酸成分とを、多価アルコールの水酸基量が多塩基酸のカルボキシル基量より過剰となる配合条件下でエステル化反応させてポリエステルポリオールを得た後に、多塩基酸をさらに添加して該ポリエステルポリオールと多塩基酸とを反応させることによって製造することもできる。
また、これらの製造において、必要に応じて3級アミンを触媒として用いて得ることができる。
多価アルコールと多塩基酸との配合比は、多価アルコールと多塩基酸のモル比で、1:1.2〜1:3の範囲が好適である。
ポリエステル樹脂(B)は、塗料の貯蔵安定性、焼付直後の硬度(速乾性)、耐溶剤性などの塗膜物性および得られる塗膜の意匠性(特に光沢度)の点から、酸価が、90〜300mgKOH/g、特に100〜200mgKOH/g、さらに特に120〜180mgKOH/g、数平均分子量が、750〜3,000、特に900〜1,500、水酸基価が、0〜15mgKOH/g、特に2〜10mgKOH/gの範囲内であることが適している。
ポリエステル樹脂(B)の酸価が、90mgKOH/g未満になると塗膜の硬化性不良のために塗膜の仕上り性(特に光沢度)が不十分となる場合がある。また、酸価が300mgKOH/gを超えると、塗膜の親水性が増すため、耐水性が低下する場合がある。
ポリエステル樹脂(B)の数平均分子量が3,000を超えると、塗料組成物の粘度が高くなるため仕上り性(光沢度)が低下する場合がある。また、750未満であると、塗膜の硬化性が不十分となる場合がある。
本発明のメタリック塗料組成物においてポリエステル樹脂(B)の塗料組成物中の固形分含有量は、(A)、(B)および(D)成分の合計樹脂固形分を基準として1〜30質量%、好ましくは1〜15質量%である。
ポリエステル樹脂(B)の塗料組成物中の固形分含有量が上記範囲であると、耐溶剤性などの塗膜物性および得られる塗膜の意匠性(特に光沢度)に非常に優れた塗膜を得ることができる。
上記ポリエステル樹脂(B)を用いることにより、特に水酸基含有アクリル樹脂(A)、光輝性顔料(C)および硬化剤(D)と相互作用により、塗膜の硬化過程で表面だけに偏らず塗膜全体の硬化性に優れ、かつ仕上り性(特に光沢度)優れるという効果を奏することから、メタリック外観、光沢度などの意匠性に優れ、さらに被塗物との付着性、耐薬品性、耐水性、耐候性にも優れるメタリック塗膜が得られると考えられる。
≪光輝性顔料(C)≫
本発明のメタリック塗料組成物の光輝性顔料(C)としては、例えば、アルミニウム、酸化アルミニウム、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、スズなどの金属または合金などの無着色あるいは着色された金属製光輝剤などをあげることができ、又、金属蒸着フィルムフレークなども含まれる。また、雲母、金属酸化物で表面被覆した雲母、雲母状酸化鉄、グラファイト顔料、ホログラム顔料などもあげることができる。
これらの光輝性顔料は単独で又は2種以上を使用することができる。
上記光輝性顔料(C)としては、形状は特に限定されず、更に着色されていても、各種表面処理剤や分散剤などで処理されたものも包含されるが、例えば、体積平均粒径(D50)が2〜50μm(長径)であり、且つ厚さが0.1〜5μmであるものが好ましい。なかでも、体積平均粒径(D50)が10〜35μm(長径)の範囲のものが光輝感に優れ、特に好適に用いられる。
これらの光輝性顔料(C)は適宜、分散剤、分散樹脂と混合して分散し、ペースト化して塗料組成物に配合するのが好ましい。
≪硬化剤(D)≫
硬化剤(D)は、水酸基含有樹脂が有する水酸基と架橋反応する化合物である。
硬化剤(D)としては、例えば、ポリイソシアネート化合物や、メラミン樹脂、グアナミン樹脂および尿素樹脂などのアミノ樹脂を用いることができる。低温短時間での硬化性、耐擦り傷性、塗膜硬度、付着性などにより優れた塗膜を得る観点から、ポリイソシアネート化合物とメラミン樹脂とを適宜組合せて併用するか、又はポリイソシアネート化合物を単独使用が、好ましい。
ポリイソシアネート化合物とメラミン樹脂とを併用する場合は、目的とする性能に応じて、固形分質量比で、ポリイソシアネート化合物/メラミン樹脂=10/90〜90/10程度の範囲で用いることができる。
ポリイソシアネート化合物は、1分子中に2個以上の遊離のイソシアネート基を有する化合物であり、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート類;水素添加キシリレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、イソホロンジイソシアネートなどの脂環式ジイソシアネート類;トリレンジイソシアネート、フェニ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、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、ナフタレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート類;2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトカプロエート、3−イソシアナトメチル−1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、4−イソシアナトメチル−1,8−オクタメチレンジイソシアネート(通称、トリアミノノナントリイソシアネート)などの3価以上の有機ポリイソシアネートを挙げることができる。また、上記ポリイソシアネート化合物の2量体又は3量体;ポリイソシアネート化合物と多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂、水などとをイソシアネート基が過剰の条件でウレタン化反応させて得られるプレポリマーなどを使用することもできる。
また、上記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基をブロック化剤でブロックしたものも用いることができる。ブロック剤としては、例えば、フェノール類;オキシム類;ラクタム類;アルコール類;メルカプタン類;マロン酸ジエチルなどの活性メチレン化合物などがあげられる。ブロックポリイソシアネート化合物を用いる場合には、ブロック化剤の解離触媒を併用することが好ましい。
ブロックしていないポリイソシアネート化合物とブロック化ポリイソシアネート化合物とを、併用することもできる。
上記ポリイソシアネート化合物の代表的な市販品の例としては「バーノックD−750、−800、DN−950、−970もしくは15−455」(以上DIC株式会社製、商品名、BURNOCK\バ−ノツク又はバーノックは登録商標)、「デスモジュール L、N、HL、もしくはN3390」(バイエル アクチエンゲゼルシヤフト社製、商品名、デスモジュールは登録商標)、「スミジュール N3300、N3390EA」(住友化学社製、商品名、SUMIDUR\スミジュ−ルは登録商標)「タケネートD−102、−202、−110もしくは−123N」(三井化学社製、商品名、タケネ−ト\TAKENATEは登録商標)、「コロネートEH、L、HLもしくは203」(日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名、コロネ−トは登録商標)または「デュラネート24A−90CX」(旭化成株式会社製、商品名、デュラネ−ト\DURANATEは登録商標)などが挙げられる。
使用されるアミノ樹脂としては、従来の熱硬化性アクリル樹脂塗料に汎用されているメラミン樹脂などを用いることができる。
メラミン樹脂としては、例えば、メチロール化メラミンのメチロール基を炭素数1〜8の1価アルコールでエーテル化したメラミン樹脂を、好ましく使用できる。エーテル化メラミン樹脂は、メチロール化メラミンのメチロール基がすべてエーテル化されているものでもよいし、又部分的にエーテル化され、メチロール基やイミノ基が残存しているものでもよい。 エーテル化メラミン樹脂の具体例としては、例えば、メチルエーテル化メラミン、エチルエーテル化メラミン、ブチルエーテル化メラミンなどのアルキルエーテル化メラミンを挙げることができる。エーテル化メラミン樹脂は、1種のみ用いてもよいし、又2種以上を併用してもよい。
上記メラミン樹脂の市販品としては、例えばブチル化メラミン樹脂(三井東圧社製、ユーバン20SE−60、ユーバン225、大日本インキ製スーパーベッカミンG840、スーパーベッカミンG821など)、メチル化メラミン樹脂(三井サイアナミド株式会社製サイメル303、住友化学製スミマールM−100、スミマールM−40Sなど)、メチルエーテル化メラミン樹脂(三井サイアナミド株式会社製サイメル303、サイメル325、サイメル327、サイメル350、サイメル370、三和ケミカル製ニカラックMS17、ニカラックMS15、サイモント社製レジミン741、住友化学製スミマールM55など)、メチル化、ブチル化混合エーテル化メラミン樹脂(三井サイアナミド株式会社製サイメル253、サイメル202、サイメル238、サイメル254、サイメル272、サイメル1130、住友化学製スミマールM66Bなど)、メチル化、イソブチル化混合エーテル化メラミン樹脂(三井サイアナミド株式会社製サイメルXV805、三和ケミカル製ニカラックMS95など)などのメラミン樹脂を用いることができる。
上記硬化剤(D)の中でも、特にポリイソシアネート化合物を使用すると、低温での硬化性を有しており、高い温度(例えば100℃以上)で加熱せずとも耐擦り傷性、耐候性などの所望の性能を得ることが可能であることから、好適に使用することができる。中でも、脂肪族ポリイソシアネート化合物のイソシアヌレート環付加物であるヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート環付加物、ウレトジオンタイプ付加物およびアダクトタイプ付加物を、他の成分との相溶性、塗膜の付着性および耐候性などの点から使用することが特に好適である。
水酸基含有樹脂とは、メタリック塗料組成物中の水酸基を含有する全ての樹脂のことであり、主に前記水酸基含有アクリル樹脂(A)、必要に応じて配合するポリエステル樹脂(E)およびレオロジーコントロール剤(F)が水酸基を有する場合該当する。
硬化剤(D)の配合割合は、塗膜が硬化し充分な性能を有するように適宜配合すればよいが、得られる塗膜の硬化性の観点から、水酸基含有樹脂/硬化剤の比率は質量比で80/20〜50/50の範囲が好適である。
硬化剤(D)にポリイソシアネート化合物を使用する場合その配合割合は、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基と、メタリック塗料組成物中の水酸基含有樹脂の水酸基との当量比(NCO/OH)が、通常0.5〜2.0、特に0.7〜1.5の範囲内が好適である。
<ポリエステル樹脂(E)>
本発明のメタリック塗料組成物は、必要に応じて、ポリエステル樹脂(B)以外の下記ポリエステル樹脂(E)を含有することが好ましい。
上記ポリエステル樹脂(E)の製造は、前述したポリエステル樹脂(B)の製造と同じく、それ自体既知の方法で行なうことができ、例えば、多塩基酸のカルボキシル基と多価アルコールの水酸基とをエステル化反応させることによって製造することができる。
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、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘット酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、5−スルホイソフタル酸ナトリウムおよびこれらの無水物などがあげられる。
多価アルコールは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、1,2−プロピレングリコール、1,2−ブチレングリコール、2,3−ブチレングリコール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ジヒドロキシシクロヘキサン、3−エトキシプロパン−1,2−ジオール、3−フェノキシプロパン−1,2−ジオールなどのα−グリコール;ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−フェノキシプロパン−1,3−ジオール、2−メチル−2−フェニルプロパン−1,3−ジオール、1,3−プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2−エチル−1,3―オクタンジオール、1,3−ジドロキシシクロヘキサン、1,4−ブタンジオール、1,4−ジヒドロキシシクロヘキサン、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,4−ジメチロールシクロヘキサン、トリシクロデカンジメタノール、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピル−2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピオネート(これは、ヒドロキシピバリン酸とネオペンチルグリコールとのエステル化物である)、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビス(4−ヒドロキシヘキシル)−2,2−プロパン、ビス(4−ヒドロキシヘキシル)メタン、3,9−ビス(1,1−ジメチル−2−ヒドロキシエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニット、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートなどがあげられる。また、1分子中に2個以上の水酸基を有する多価アルコールとラクトン類とを開環エステル化反応せしめてなる水酸基含有変性オリゴマーも水酸基を有する化合物として適用できる。これらに該当する市販品として、例えば、「TONE 0200 Polyol」、「TONE 0301 Polyol」、「TONE 0305 Polyol」(いずれもユニオンカーバイド社製、商品名、TONEは登録商標)、「プラクセル205」、「プラクセル303」、「プラクセル305」(いずれもダイセル化学社製、商品名、プラクセル\PLACCELは登録商標)などがあげられる。
ポリエステル樹脂への水酸基の導入は、例えば、1分子中に3個以上の水酸基を有する多価アルコールを併用することにより行なうことができる。
さらに必要に応じて安息香酸やt−ブチル安息香酸などの一塩基酸やヒマシ油、桐油、サフラワー油、大豆油、アマニ油、トール油、ヤシ油およびこれらの脂肪酸の油成分などを用いて変性したポリエステル樹脂も包含され、また、ネオデカン酸グリシジルエステルなどのエポキシ化合物などにより変性されたものも含有される。
上記ポリエステル樹脂(E)としては、被塗物への付着性の点および塗装作業性の点から、数平均分子量が1,000〜5,000、好ましくは1,500〜3,000の範囲内、水酸基価が20〜250mgKOH/g、好ましくは50〜200mgKOH/g、酸価が15mgKOH/g未満、好ましくは1〜10mgKOH/gの範囲内であることが好適である。
水酸基価が20mgKOH/g以下であると、塗膜の硬化性と被塗物への付着性が低下し、250mgKOH/gを超えると他成分との相溶性が低下し、いずれも仕上り外観が低下する場合がある。数平均分子量が1000より小さくなると塗膜表面が粘着性となり、一方、5000より大きくなると他の成分との相溶性が低下する場合がある。
<レオロジーコントロール剤(F)>
本発明のメタリック塗料組成物においては、必要に応じて、レオロジーコントロール剤(F)を含有することが好ましい。
上記レオロジーコントロール剤(F)としては、それ自体既知のものを使用することができ、例えば、酸化ポリエチレンや脂肪酸アマイドワックスなどの増粘剤や沈降防止剤として公知の添加剤が挙げられる。また、アルコキシシリル化合物又はその縮合物やポリウレア化合物、さらには非水分散型樹脂などの有機微粒子や無機微粒子などが挙げられる。
上記レオロジーコントロール剤(F)を配合すると、チクソトロピー性を有し、剪断力がかからなくなった時に粘性を発現するものを用いることができる。従って、本発明においては、塗料粒子塗着後に光輝性顔料(C)の配向不良を抑制する作用をより強く働かせ、メタリック外観を向上させることができる。
有機微粒子としては、例えば、それ自体既知のポリマービーズなどの樹脂粒子や前記モノマー類の重合物を微細に粉砕したものゲル化重合体微粒子(例えば特開平3−66770号公報、特公平6−70110号公報参照)などを使用することができる。
具体例としては、特公平6−70110号公報に開示されているような、ポリ(12−ヒドロキシステアリン酸)の分子鎖を有し、かつ重合性不飽和二重結合を1分子あたり平均約1個以上有するマクロモノマー(a)と、1分子あたり平均して約1.0〜約1.5個の重合性不飽和二重結合を有するマクロモノマー(b)との混合物の存在下に、相互に反応して結合することができる相補的官能基をそれぞれ有する少なくとも2種のビニル系単量体を少なくとも0.5質量%含有するビニル系単量体混合物を、マクロモノマー(a)、マクロモノマー(b)および該ビニル系単量体は溶解するが、該ビニル単量体の重合体は実質的に溶解しない有機溶媒中で共重合および架橋反応させてなるゲル重合体微粒子の非水分散液などを用いることができる。
このような有機微粒子は、架橋密度が高く、トルエンや酢酸エチルなどのポリマー溶解力の大きい有機溶剤中においても、実質的に非膨潤性でかつ非融着性であり、有機溶剤を含む本塗料組成物に添加すると、本塗料組成物の粘度を殆ど上昇させることなく、樹脂含有率の高い、つまり高固形分の溶液(分散液)を得ることができるため、本発明のメタリック塗料に好適に使用できる。
有機微粒子の粒子径は一般に0.01〜約2μm、特に0.05〜0.5μmの範囲内の体積平均粒子径を有しているのが好ましく、粒径がこの範囲内にある微粒子はタレ防止効果および仕上り外観(メタリック外観)に優れた塗膜を得ることができる。
無機微粒子としては、例えば、コロイド状、非晶質の形態のシリカやアルミナなどの無機酸化物粒子を使用することができる。
レオロジーコントロール剤(F)として、添加剤として既知の市販品を用いてもよく、例えば、セルニーHPC−H、HPC−M、HPC−L、HPC−SLおよびHPC−SSL(日本曹達(株)社製)、ダイヤナールBRシリーズ(三菱レイヨン(株)社製)、ディスパロン#6900−10X,ディスパロン#6900−20X、ディスパロン#4200、ディスパロンKS−873Nおよびディスパロン#1850(楠本化成(株)社製)、BYK−405およびBYK−410(ビック・ケミー・ジャパン社製)、プライマルRW−12W(ローム・アンド・ハース社製)、A−S−AT−20S、A−S−AT−350F、A−S−AD−10AおよびA−S−AD−160(伊藤製油(株)製)、Setalux C−7176VB−60(アクゾノーベル社製)などが挙げられる。
<その他の成分>
本発明のメタリック塗料組成物は、さらに必要に応じて、希釈剤、着色顔料(例えば、酸化チタン、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、キナクリドンレッド、アゾ系、キナクリドン系など)、体質顔料(例えば、シリカ、バリタ、タルクなど)、硬化触媒(例えば、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクテート、ジブチル錫ジラウレート、トリエチルアミン、ジエタノールアミンなど)、紫外線吸収剤(例えばベンゾトリアゾール系吸収剤、トリアジン系吸収剤、サリチル酸誘導体系吸収剤、ベンゾフェノン系吸収剤など)、光安定剤(例えば、ヒンダードピペリジン類など)、表面調整剤(アクリル系、シリコン系、フッ素系、ビニル系など)、消泡剤、防錆剤、可塑剤、有機溶剤などの通常の塗料用添加剤をそれぞれ単独でもしくは2種以上組合せて含有することができる。
上記紫外線吸収剤の市販品としては、例えば、TINUVIN 900、TINUVIN 928、TINUVIN 348−2、TINUVIN 479、TINUVIN 405(BASF社製、商品名、TINUVIN\チヌビンは登録商標)、RUVA 93(大塚化学社製、商品名)などが挙げられる。
上記光安定剤の市販品としては、例えば、TINUVIN 123、TINUVIN 152、TINUVIN 292(BASF社製、商品名、TINUVIN\チヌビンは登録商標)、HOSTAVIN 3058(クラリアント社製、商品名、Hostavinは登録商標)、アデカスタブLA−82(ADEKA株式会社製、商品名、アデカスタブ\ADKSTABおよびアデカスタブは登録商標)などが挙げられる。
上記表面調整剤の市販品において、シリコン系表面調整剤としては、例えば、BYK−300、BYK−302、BYK−306、BYK−310、BYK−315、BYK−320、BYK−322、BYK−323、BYK−325、BYK−330、BYK−331、BYK−333、BYK−337、BYK−344、BYK−370、BYK−375、BYK−377、BYK−UV3500、BYK−UV3510、BYK−UV3570(以上、ビック・ケミー・ジャパン株式会社製商品名)、1711、1751N、1761、LS−001、LS−050(以上、楠本化成株式会社製、DISPARLONシリーズ)、グラノール100、グラノール115、グラノール200、グラノール400、グラノール410、グラノール440、グラノール435、グラノール450、グラノール482グラノールB−1484、ポリフローATF−2(以上、TEGO社製商品名)などが挙げられる。市販されているアクリル系表面調整剤としては、BYK−350、BYK−352、BYK−354、BYK−355、BYK−358N、BYK−361N、BYK−392(以上、ビック・ケミー・ジャパン株式会社製、商品名)、OX−880EF、OX−881、OX−883、OX−883HF、OX−70、OX−77EF、OX−60、OX−710、OX−720、OX−720EF、OX−750HF、LAP−10、LAP−20、LAP−30、1970、230、LF−1980、LF−1982、LF−1983、LF−1984、LF−1985、LHP−95、LHP−96(以上、楠本化成株式会社製、DISPARLONシリーズ)、ポリフローNo.3、ポリフローNo.7、ポリフローNo.50E,ポリフローNo.50EHF、ポリフローNo.54N、ポリフローNo.55、ポリフローNo.64、ポリフローNo.75、ポリフローNo.77、ポリフローNo.85、ポリフローNo.85HF、ポリフローNo.S、ポリフローNo.90、ポリフローNo.90D−50、ポリフローNo.95、ポリフローNo.300、ポリフローNo.460、ポリフローWS、ポリフローWS−30、ポリフローWS−314(以上、共栄社化学社製商品名)などが挙げられる。市販されているビニル系表面調整剤としては、LHP-90、LHP-91、(以上、楠本化成株式会社、DISPARLONシリーズ)などが挙げられる。また、その他の表面調整剤としては、フッ素変性ポリマーであるBYK−340、シリコン変性ポリマーであるBYK-SILCLEAN3700(以上、ビック・ケミー・ジャパン株式会社製商品名)などが挙げられる。これらのなかでも、表面張力差を最小限に抑え、表面張力の均一化効果が高いシリコン系表面調整剤が好ましく、相溶性と仕上り性の観点からアクリル系表面調整剤を使用することも好ましい。また、前記表面調整剤は、1種を単独で使用してもよく又は2種以上を併用してもよい。
塗料組成物の各成分の含有量
本発明のメタリック塗料組成物における上記各成分の含有量は、特に限定されないが、以下の範囲が下記塗膜性能および意匠性の点から好ましい。
水酸基含有アクリル樹脂(A)の固形分含有量は、塗膜硬度および被塗物への付着性の点から、好ましくは、本発明のメタリック塗料組成物中の成分(A)、成分(B)および成分(D)の合計樹脂固形分を基準として、20〜80質量%であり、より好ましくは45〜65質量%である。
ポリエステル樹脂(B)の固形分含有量は、耐溶剤性などの塗膜物性および得られる塗膜の意匠性(特に光沢度)の点から、好ましくは、本発明のメタリック塗料組成物中の成分(A)、成分(B)および成分(D)の合計樹脂固形分を基準として、1〜30質量%であり、より好ましくは1〜15質量%である。
光輝性顔料(C)の固形分含有量は、意匠性および耐薬品性の点から、好ましくは、本発明のメタリック塗料組成物中の成分(A)、成分(B)および成分(D)の合計樹脂固形分100質量部を基準として、1〜30質量部であり、より好ましくは5〜20質量部である。
硬化剤(D)の固形分含有量は、塗膜の硬化性の点から、好ましくは、本発明のメタリック塗料組成物中の成分(A)、成分(B)および成分(D)の合計樹脂固形分を基準として、10〜50質量%であり、より好ましくは20〜40質量%である。
ポリエステル樹脂(E)を使用する場合、その含有量は、被塗物への付着性の点から、好ましくは、本発明のメタリック塗料組成物中の全樹脂固形分100質量部に対して、30質量部以下であり、より好ましくは5〜20質量部である。
レオロジーコントロール剤(F)を使用する場合、その含有量は、粘性発現作用および仕上り性の点から、好ましくは、本発明のメタリック塗料組成物中の全樹脂固形分100質量部に対して、40質量部以下であり、より好ましくは2〜20質量部である。
ただし、レオロジーコントロール剤(F)として、有機微粒子を用いる場合は、仕上り性および高固形分化の観点から全樹脂固形分100質量部に対して、40質量部以下であり、より好ましくは2〜20質量部である。
硬化触媒を使用する場合、その含有量は、塗料組成物の貯蔵安定性および塗膜の仕上り性の点から、好ましくは、本発明のメタリック塗料組成物中の全樹脂固形分100質量部に対して、2.0質量部以下であり、より好ましくは0.01〜0.5質量部である。
紫外線吸収剤を用いる場合その含有量は、特に限定されるものではないが、被塗物との付着性および耐候性の点から、本発明のメタリック塗料組成物中の全樹脂固形分100質量部に対して、0.1〜15質量部、好ましくは0.3〜10質量部の範囲内が適当である。
光安定剤を用いる場合その含有量は、特に限定されるものではないが、耐候性の点から、本発明のメタリック塗料組成物中の全樹脂固形分100質量部に対して、0.1〜10質量部、好ましくは0.2〜5の範囲内が適当である。
表面調整剤を用いる場合その含有量は、特に限定されるものではないが、塗膜の平滑性の点から、本発明のメタリック塗料組成物中の全樹脂固形分100質量部に対して、0.1〜10質量部、好ましくは0.2〜6の範囲内が適当である。
ここで、全樹脂固形分とは、水酸基含有アクリル樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)、および硬化剤(D)と、ポリエステル樹脂(E)およびさらにレオロジーコントロール剤(F)に有機微粒子を含む場合はそれらを全て合せた合計樹脂固形分のことである。
本発明のメタリック塗料組成物は、ポリエステル樹脂(B)を用いることにより、低温かつ短時間での硬化性に寄与するだけでなく、特に水酸基含有アクリル樹脂(A)、光輝性顔料(C)および硬化剤(D)との相互作用により、塗膜の硬化過程で表面だけに偏らず塗膜全体の硬化性に優れ、かつ仕上り性(特に光沢度)優れるという効果を奏することから、1コートによっても2コート1ベーク同等またはそれ以上の意匠性、特に光沢度とメタリック外観に優れ、さらに被塗物との付着性、耐薬品性、耐水性、耐候性にも優れるメタリック塗膜が得ることができる。さらに、所望の塗膜物性と意匠性を満足しつつ、塗装時の固形分含有率を向上させることができる。
本発明のメタリック塗料組成物は、有機溶剤型塗料組成物であることが好適である。なお、本明細書において、有機溶剤型塗料組成物は溶媒として実質的に水を含有しない塗料である。
本発明のメタリック塗料組成物は、塗装時において、必要に応じて希釈剤を用い、固形分含有率を15質量%以上、特に好ましくは35〜60質量%の範囲内、粘度を5〜30秒/フォードカップ#4/20℃の範囲内に調整しておくことが塗装作業性と排出される有機溶剤量削減の点から好ましい。
本発明のメタリック塗料組成物を被塗物上に塗装して、塗装物品を得ることができる。
上記被塗物の素材としては、特に限定されるものではなく、例えば、鉄、アルミニウム、真鍮、銅、ステンレス鋼、ブリキ、亜鉛メッキ鋼、合金化亜鉛(Zn−Al、Zn−Ni、Zn−Feなど)メッキ鋼などの金属材料;ポリエチレン、ポリプロピレンなどに代表されるポリオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリカーボネート樹脂などの熱可塑性ポリエステル樹脂;アクリロニトリル−スチレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリル−スチレン−アクリレート(ASA)樹脂などのスチレン系樹脂;その他ポリメチルメタクリレート樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニリデン、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂などまたはこれらのハイブリッド樹脂や繊維強化プラスチック(Fiber-Reinforced Plastics)などやエンジニアリング樹脂などのプラスチック材料(合成樹脂成型品);ガラス、セメント、コンクリートなどの無機材料;木材;繊維材料(紙、布など)などを挙げることができる。これらの素材に応じて適宜、脱脂処理や表面処理して被塗物とすることができる。さらに、上記被塗物に下塗り塗膜や中塗り塗膜を形成させたものを被塗物とすることもできる。
本発明のメタリック塗料組成物を塗装する被塗物は、なかでも、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリル−スチレン−アクリレート(ASA)樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂など、またこれらのハイブリッド樹脂や繊維強化プラスチック(Fiber-Reinforced Plastics)などのプラスチック材料(合成樹脂成型品)が好適である。
また、本発明のメタリック塗料組成物が塗装される被塗物としては、特に制限されず、例えば、乗用車、トラック、オートバイ、バスなどの自動車車体の外板部;自動車部品;携帯電話、オーディオ機器などの家庭電気製品の外板部などを挙げることができる。
本発明のメタリック塗料組成物を塗装する方法は、特に限定されない。例えば、エアスプレー、エアレススプレー、回転霧化塗装機、浸漬塗装、刷毛などにより塗装することができる。塗装の際、静電印加を行ってもよい。
塗装膜厚は、硬化膜厚で通常10〜100μm、好ましくは10〜50μm、さらに好ましくは15〜35μmの範囲内とすることができる。
本発明のメタリック塗料組成物の塗膜形成方法における、加熱条件は特に限定されないが、70〜100℃、好ましくは70〜90℃で10〜90分保持することにより行なうことができる。熱によりプラスチック材料に変形が伴う場合の加熱条件は、例えばABS樹脂などを用いる場合には、50℃〜80℃で10〜90分保持することが好ましい。
また、本発明のメタリック塗料組成物塗装後にクリヤー塗料を塗装してもかまわない。
必要に応じて加熱硬化をさせる前に、塗装直後の塗膜の揮発分を減少させる又は揮発分を除去するために、セッティングおよび/又は予備加熱を施すことも可能である。予備加熱は、エアブロー、IR炉などで行なうことができる。
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。尚、「部」および「%」は、別記しない限り「質量部」および「質量%」を示す。
≪アクリル樹脂(A)≫
(製造例1)アクリル樹脂(A−1)の製造
撹拌装置、温度計、還流冷却器、サーモスタットおよび滴下用ポンプを備えた反応容器に、キシレン60部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、撹拌しながら145℃まで昇温し、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 29.0部、
スチレン 10.0部、
メチルメタクリレート 11.7部、
iso−ブチルメタクリレート 18.0部、
iso−ブチルアクリレート 11.0部
カージュラE10P(注1) 15.3部、
アクリル酸 5.0部および、
ジtert−アミルパーオキサイド 6.0部
上記単量体と重合開始剤との混合物を反応容器中へ、滴下用ポンプを利用して3時間かけて一定速度で滴下した。その後ジtert−アミルパーオキサイド 0.5部およびスワゾール1000(注2) 10部の混合物を1時間要して滴下した。滴下終了後、同温度で3時間熟成し反応を終了した。得られたアクリル樹脂(A−1)の溶液は、固形分含有率60%の均一な透明溶液であった。また共重合体の重量平均分子量は約4,700、水酸基価は125mgKOH/g、酸価は5.0mgKOH/g、ガラス転移温度45.1℃であった。
注1)カージュラE10P:ジャパンエポキシレジン社製、商品名、ネオデカン酸モノグリシジルエステル
注2)スワゾール(登録商標)1000:丸善石油化学株式会社、商品名、芳香族炭化水素系溶剤。
(製造例2)アクリル樹脂(A−2)の製造
撹拌装置、温度計、還流冷却器、サーモスタットおよび滴下用ポンプを備えた反応容器に、キシレン60部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、撹拌しながら125℃まで昇温し、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 28.1部、
スチレン 12.0部、
メチルメタクリレート 26.7部、
2−エチルヘキシルアクリレート 3.0部、
イソボルニルアクリレート 21.1部、
tert−ブチルメタクリレート 9.1部、および
tert−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート 6.0部
上記単量体と重合開始剤との混合物を反応容器中へ、滴下用ポンプを利用して3時間かけて一定速度で滴下した。その後tert−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート 0.5部およびスワゾール1000(注2) 10部の混合物を1時間要して滴下した。滴下終了後、同温度で3時間熟成し反応を終了した。得られたアクリル樹脂(A−2)の溶液は、固形分含有率60%の均一な透明溶液であった。また共重合体の重量平均分子量は約10,000、水酸基価は121mgKOH/g、酸価は1.3mgKOH/g、ガラス転移温度80.5℃であった。
(製造例3)アクリル樹脂(A−3)の製造
撹拌装置、温度計、還流冷却器、サーモスタットおよび滴下用ポンプを備えた反応容器に、キシレン60部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、撹拌しながら125℃まで昇温し、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 28.0部、
スチレン 18.7部、
メチルメタクリレート 10.4部、
iso−ブチルメタクリレート 28.0部、
アクリル酸 0.2部、
tert−ブチルメタクリレート 14.7部、および
tert−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート 6.0部
上記単量体と重合開始剤との混合物を反応容器中へ、滴下用ポンプを利用して3時間かけて一定速度で滴下した。その後tert−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート 0.5部およびスワゾール1000(注2) 10部の混合物を1時間要して滴下した。滴下終了後、同温度で3時間熟成し反応を終了した。得られたアクリル樹脂(A−3)の溶液は、固形分含有率55%の均一な透明溶液であった。また共重合体の重量平均分子量は約13,000、水酸基価は82mgKOH/g、酸価は1.9mgKOH/g、ガラス転移温度62.9℃であった。
(製造例4)アクリル樹脂(A−4)の製造
撹拌装置、温度計、還流冷却器、サーモスタットおよび滴下用ポンプを備えた反応容器に、キシレン60部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、撹拌しながら125℃まで昇温し、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 19.0部、
スチレン 10.0部、
iso−ブチルメタクリレート 40.0部、
2−エチルヘキシルアクリレート 15.0部、
アクリル酸 1.0部、
iso−ブチルアクリレート 15.0部、および
アゾビスイソブチロニトリル 4.7部
上記単量体と重合開始剤との混合物を反応容器中へ、滴下用ポンプを利用して3時間かけて一定速度で滴下した。その後アゾビスイソブチロニトリル 0.5部およびスワゾール1000(注2) 10部の混合物を1時間要して滴下した。滴下終了後、同温度で3時間熟成し反応を終了した。得られたアクリル樹脂(A−4)の溶液は、固形分含有率69%の均一な透明溶液であった。また共重合体の重量平均分子量は約5,160、水酸基価は82mgKOH/g、酸価は7.2mgKOH/g、ガラス転移温度65.3℃であった。
≪ポリエステル樹脂(B)≫
(製造例5)ポリエステル樹脂(B−1)の製造
撹拌機、温度計、精留塔および水分離器を装備した反応容器に、
ヘキサヒドロ無水フタル酸 60.5部、
ブチルエチルプロピレングリコール 35.9部、および
トリメチロールプロパン 7.7部を
仕込み、窒素雰囲気下で140℃まで昇温した。
その後、1.5時間かけて200℃まで昇温し、キシレンを加えて水を留去しながら還流下反応させた。所望の酸価になったところで冷却後、次いでキシレンで希釈して固形分含有率50%のポリエステル樹脂(B−1)溶液を得た。このポリエステル樹脂(B−1)の数平均分子量は2,420であり、酸価は97mgKOH/g、水酸基価3mgKOH/gであった。
(製造例6〜9)ポリエステル樹脂(B−2)〜(B−5)製造
製造例5において、配合を表1に記載の配合にした以外は、製造例5と同様にして、ポリエステル樹脂(B−2)〜(B−5)溶液を得た。得られた各ポリエステル樹脂の固形分含有率、数平均分子量、水酸基価、酸価を表1に示した。
(製造例10)ポリエステル樹脂(B−6)の製造
撹拌機、温度計、精留塔および水分離器を装備した反応容器に、
ヘキサヒドロ無水フタル酸 18.3部
ブチルエチルプロピレングリコール 24.8部、および
トリメチロールプロパン 11.4部、
を仕込み、窒素雰囲気下で180℃まで昇温した。
その後、3時間かけて230℃まで昇温し、230℃で1時間反応させた後、キシレンを加えて還流下で反応させた。樹脂酸価が3以下となったことを確認後、100℃に冷却して、
ヘキサヒドロ無水フタル酸 47.7部
を加え、再び140℃に昇温して2時間反応させた。冷却後、キシレンで希釈して固形分含有率50%のポリエステル樹脂(B−6)溶液を得た。得られたポリエステル樹脂(B−6)の数平均分子量、水酸基価、酸価を表1に示した。
(製造例11)ポリエステル樹脂(B−7)の製造
拌機、温度計、精留塔および水分離器を装備した5リットルフラスコに、
ヘキサヒドロ無水フタル酸 10.6部、
アジピン酸 16.0部、
1,6−ヘキサンジオール 19.4部、および
トリメチロールプロパン 15.0部、
を仕込み、窒素雰囲気下で180℃まで昇温した。
その後、3時間かけて230℃まで昇温し、230℃で1時間反応させた後、キシレンを加えて還流下で反応させた。樹脂酸価が3以下となったことを確認後、100℃に冷却して、
ヘキサヒドロ無水フタル酸 44.3部
を加え、再び140℃に昇温して2時間反応させた。冷却後、キシレンで希釈して固形分含有率50%のポリエステル溶液(B−7)を得た。得られたポリエステル樹脂(B−7)の数平均分子量、水酸基価、酸価を表1に示した。
(製造例12〜14)ポリエステル樹脂(B’−1)〜(B’−3)の製造〔比較用〕
製造例10において、配合を表1に記載の配合にした以外は、製造例10と同様にして、ポリエステル樹脂(B’−1)〜(B’−3)溶液を得た。得られたポリエステル樹脂(B’−1)〜(B’−3)の固形分含有率、数平均分子量、水酸基価、酸価を表1に示した。
Figure 2013139508
<ポリエステル樹脂(E)>
(製造例15)ポリエステル樹脂(E−1)の製造
撹拌機、温度計、精留塔および水分離器を装備した反応容器に、
ヘキサヒドロ無水フタル酸 48.8部、
1,6−ヘキサンジオール 31.1部、
トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート 25.8部
をエステル化触媒のジブチル錫オキサイド(0.025部)の存在下で230℃に加熱し、1時間保った後、キシレンを加え、同温度で約6時間水を留去しながら還流させて、固形分含有率70%のポリエステル樹脂(E−1)を得た。このポリエステル樹脂(E−1)の数平均分子量は2,050であり、酸価は3mgKOH/g、水酸基価110mgKOH/gであった。
(製造例16)ポリエステル樹脂(E−2)の製造
撹拌機、温度計、精留塔および水分離器を装備した反応容器に、
ヘキサヒドロ無水フタル酸 52.8部、
1,4−シクロヘキサンカルボン酸 14.8部、
1,3−プロパンジオール 31.7部、
トリメチロールプロパン 10.0部、
をエステル化触媒のジブチル錫オキサイド(0.025部)の存在下で230℃に加熱し、1時間保った後、キシレンを加え、同温度で約6時間水を留去しながら還流させて、固形分含有率70%のポリエステル樹脂(E−2)を得た。このポリエステル樹脂(E−2)の数平均分子量は1,220であり、酸価は2mgKOH/g、水酸基価112mgKOH/gであった。
<レオロジーコントロール剤(F)>
(製造例16)マクロモノマー(fa)の製造
12−ヒドロキシステアリン酸をトルエン還流下でメタンスルホン酸を触媒として脱水縮合してなる樹脂酸価30で、数平均分子量約1800の自己縮合ポリエステル樹脂の末端カルボキシル基に、ジメチルアミノエタノールを触媒として、グリシジルメタクリレートを付加して重合性二重結合を導入して、マクロモノマー(fa)を得た。このものの固形分含有率は70%であり、1分子あたり数平均分子量に基づき約1個の重合性二重結合を有していた。
(製造例17)マクロモノマー(fb)の製造
反応容器中に酢酸ブチル174部を入れ加熱還流し、この中に、
70%マクロモノマー(fa)溶液 297.0部、
メチルメタクリレート 195.9部、
グリシジルメタクリレート 18.5部、
キシレン 163.0部、
2,2−アゾビスイソブチロニトリル 9.6部
からなる混合物を3時間かけて均一速度で滴下し、さらに2時間熟成した。
ついで、p−t−ブチルカテコール 0.05部、
メタクリル酸 3.8部、
ジメチルアミノエタノール 0.5部
からなる混合物をフラスコ中に加えて樹脂酸価が0.5になるまで140℃で約5時間反応を行ない、固形分含有率50%のマクロモノマー(fb)を得た。得られたマクロモノマー(fb)は、ポリ12−ヒドロキシステアリン酸による第1のセグメントと、メチルメタクリレートとグリシジルメタクリレートの共重合体による第2のセグメントとを有するグラフトポリマーであって、1分子中に平均4個の重合性二重結合を有していた。
(製造例18)マクロモノマー(fc)の製造
反応容器中にキシレン153部を入れ125℃に加熱してから、
2−エチルヘキシルアクリレート 50.0部、
n−ブチルアクリレート 23.0部、
2−ヒドロキシエチルアクリレート 25.0部、
アクリル酸 2.0部、
tert−ブチルパーオクトエート 4.5部
からなる混合物を4時間かけて滴下し、その後2時間熟成を行なった。
得られたアクリル樹脂ワニスは固形分含有率65%、数平均分子量7000であった。
このアクリル樹脂ワニス 100.0部に、
グリシジルメタクリレート 2.0部、
4−tert−ブチルピロカテコール 0.01部、
テトラブチルアンモニウムブロミド 0.15部
を加えて115℃で7時間攪拌し、共重合二重結合を分子中に導入してマクロモノマー(fc)を得た。得られたマクロモノマー(fc)における導入二重結合の数は1分子あたり数平均分子量につき約1.0個で、SP値は8.70、水酸基価は121mgKOH/gであった。
(製造例19)レオロジーコントロール剤(F−2)の製造
反応容器中にヘプタン 190.0部、
50%マクロモノマー(fb)溶液 20.0部、
65%マクロモノマー(fc)溶液 23.0部
を仕込み、還流温度にて、
50%マクロモノマー(fb)溶液 20.0部、
65%マクロモノマー(fc)溶液 23.0部、
メチルメタクリレート 50.0部、
2−ヒドロキシエチルアクリレート 50.0部、
グリシジルメタクリレート 1.5部、
メタクリル酸 0.8部、
2,2‘−アゾビスイソブチロニトリル 2.0部
からなる混合物を5時間要して滴下し、続いて2時間熟成した。ついで、
ジメチルアミノエタノール 0.1部
を加え、さらに4時間熟成を行なって重合体微粒子(F−2)の非水分散液を得た。得られた分散液は固形分含有率40%の白色分散液で、粒子の粒径は約160nm(ピーク粒子径)であった。粒子径はコールター社の「COULTER N4型サブミクロン粒子分析装置」により測定した。また、この粒子はアセトン、酢酸エチル、キシレンなどの有機溶剤に不溶であった。
<試験板の作製>
(ABS被塗物)
100mm×150mm×3.0mmのアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン板の表面をイソプロピルアルコールで脱脂してABS被塗物とした。
(PC/PBT被塗物)
100mm×150mm×3.0mmのポリカーボネート−ポリブチレンテレフタレート板の表面をイソプロピルアルコールで脱脂してPC/PBT被塗物とした。
(Fe被塗物)
100mm×150mm×1.0mmのリン酸亜鉛表面処理された鋼板を石油ベンジンで脱脂してFe被塗物とした。
塗料組成物の製造
(実施例1)メタリック塗料組成物No.1の製造
製造例1で得られたアクリル樹脂(A−1)60%溶液 116.8部(固形分70.1部)、製造例5で得られた(B−1)50%溶液5.8部(固形分2.9部)、ポリイソシアネート化合物(D−1)(注3) 27.0部、光輝性顔料(C−1)(注5) 17.4部、BYK−346(注7) 1.0部、ディスパロン(登録商標) LF−1985−50(注8) 4.0部、TINUVIN 384−2(注9) 1.6部およびTINUVIN 292(注10) 0.8部を均一に混合し、さらにキシレンで固形分を調整して、固形分含有率55%のメタリック塗料組成物No.1を得た。
メタリック塗料組成物No.1における(A)成分とポリエステル樹脂成分の水酸基(OH)の合計量と硬化剤(D)のイソシアネート基(NCO)との当量比は、NCO/OH=0.80である。
(実施例2〜26、比較例1〜4)メタリック塗料組成物No.2〜No.30の製造
実施例1において、各成分の配合を表2に示す配合とする以外実施例1と同様にして、表2に示す固形分含有率55%の塗料組成物No.2〜No.30を得た。なお表2の配合量は、固形分の配合量を示す。
Figure 2013139508
注3)D−1:スミジュール(登録商標)N3300、住友バイエルウレタン(株)製、商品名、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート環付加物、固形分含有率100%
注4)D−2:ユーバン20SE−60、三井東圧化学株式会社製、商品名、固形分含有率約60質量%のブチルエーテル化メラミン樹脂溶液。
注5)ディスパロン(登録商標)#6900−10X:楠本化成(株)社製、商品名、沈降防止剤
注6)C−1:アルミニウムペースト BP−6360、東洋アルミニウム(株)製、商品名、表面処理アルミ
注7)C−2:アルミニウムペースト 6360NS、東洋アルミニウム(株)社製、商品名、無処理アルミ。
注8)BYK(登録商標)−346:ビック・ケミー・ジャパン社製、商品名、表面調整剤
注9)ディスパロン(登録商標) LF−1985−50:楠本化成(株)社製、商品名、表面調整剤
注10)TINUVIN(登録商標) 384−2:BASF社製、商品名、紫外線吸収剤
注11)TINUVIN(登録商標) 292:BASF社製、商品名、光安定剤。
注12)NCO/OH比は算出できない。
試験板の作成
(実施例27)
前記被塗物ABSに実施例1で得たメタリック塗料組成物No.1を表3に示す固形分含有率にキシレンで調整し、エアスプレーを用いて、乾燥膜厚が20μmとなるように塗装し、常温で5分セッティングを行った後、次いで、80℃で20分間乾燥させて試験板を得た。
得られた試験板について評価に供した評価結果を表3に示した。
(実施例28〜55、比較例5〜8)
表3に記載のメタリック塗料組成物を被塗物、塗料組成物、塗装時固形分含有量、焼付温度および焼付時間とした以外は、実施例27と同様に操作して試験板を作製し、各種評価に供した。評価結果を表3に示した。
Figure 2013139508
≪試験方法≫
(注13)仕上り性:
各試験板について下記目視評価および光沢測定により仕上り性を評価した。
<外観(目視)>
各試験板を目視にて観察し、メタリックムラの発生度合を下記基準で評価した。
◎:メタリックムラがほとんど認められず、極めて優れた塗膜外観を有する
○:メタリックムラがわずかに認められるが、優れた塗膜外観を有する
△:メタリックムラが認められ、塗膜外観がやや劣る
×:メタリックムラが多く認められ、塗膜外観が劣る。
<光沢度>
JIS K5600−4−7(1999)の鏡面光沢度(60度)に準じて各塗面の光沢度を測定した。測定した光沢度を下記基準により評価した。
◎:鏡面光沢度が100以上
○:鏡面光沢度が85以上100未満
△:鏡面光沢度が70以上85未満
×:鏡面光沢度が70未満。
(注14)付着性(初期)
試験板の塗膜面にJIS K 5600−5−6(1990)に準じて塗膜に2mm×2mmのゴバン目100個を作り、その面に粘着テープを貼着し、急激に剥がした後に、塗面に残ったゴバン目塗膜の数を評価した。
◎:残存個数/全体個数=100個/100個で縁欠けなし
○:残存個数/全体個数=100個/100個で縁欠けあり
△:残存個数/全体個数=99個〜90個/100個
×:残存個数/全体個数=89個以下/100個。
(注15)塗膜硬度:
各試験板の塗膜面にJIS K 5600−5−4(1999)に準じて鉛筆引っ掻き試験(手かき法、傷評価〔傷跡が生じない最も硬い鉛筆の硬度とする〕)を行った。評価は下記基準により評価した。
◎:F以上
○:HB以上F未満
△:B以上HB未満
×:B未満。
(注16)耐水性:
各試験板について、40℃の温水に240時間浸漬した後、水洗いした試験板の外観および付着性を下記基準にて評価した。
<外観〔耐水試験後〕>
◎:試験前の塗膜に対して、全く外観の変化のないもの
〇:試験前の塗膜に対して、わずかにツヤびけ、ふくれ又は変色が見られるが、製品とした時に問題ないレベル
△:試験前の塗膜に対して、若干ツヤびけ、ふくれ又は変色が見られる
×:試験前の塗膜に対して、著しくツヤびけ、ふくれ又は変色が見られる。
<付着性〔耐水試験後〕>
各塗面にJIS K 5600−5−6(1990)に準じて塗膜に2mm×2mmのゴバン目100個を作り、その面に粘着テープを貼着し、急激に剥がした後に、塗面に残ったゴバン目塗膜の数を評価した。
◎:残存個数/全体個数=100個/100個で縁欠けなし
○:残存個数/全体個数=100個/100個で縁欠けあり
△:残存個数/全体個数=99個〜90個/100個
×:残存個数/全体個数=89個以下/100個。
(注17)耐薬品性:
<耐酸性(外観目視)>
各試験板の塗膜表面に0.1規定の硫酸水溶液を0.5mL滴下して、温度20℃、相対湿度75%の雰囲気下に24時間放置した後に、塗膜表面をガーゼで拭取り、外観を目視評価した。
◎:塗膜表面の異常がまったくないもの
○:塗膜表面にわずかに跡がみられるが、水洗すると消えるもの
△:塗膜表面に変色又は少し白化が認められるもの
×:塗膜表面の変色又は白化が著しいもの。
<耐アルカリ性(外観目視)>
試験板の塗面に濃度が0.1規定のカセイソーダ水溶液0.5mLスポット滴下し、温度55℃、相対湿度75%で4時間放置し、水洗したのちの塗面を観察した。
◎:試験前の塗膜に対して、全く外観の変化のないもの
〇:試験前の塗膜に対して、わずかにツヤびけ、ふくれ又は変色が見られるが、製品とした時に問題ないレベル
△:試験前の塗膜に対して、若干ツヤびけ、ふくれ又は変色が見られる
×:試験前の塗膜に対して、著しくツヤびけ、ふくれ又は変色が見られる。
(注18)耐候性:
促進耐候性試験には、JIS B 7754に規定されたスーパーキセノンウェザオメーター(商品名、スガ試験機社製)を使用し、1時間42分間のキセノンアークランプの照射と18分間の降雨条件における同ランプの照射による2時間を1サイクルとして、500サイクルの繰り返し試験の終了後に、実験室内に保管しておいた控え塗板と比較して評価を行なった。
<外観〔耐候試験後(目視・色差)〕>
◎:塗膜表面に異常が認められず、初期と試験後における試験板において、JIS Z 8730に準拠する色差△Eが1.0未満である
○:僅かな黄変が認められるがワレの発生がなく、初期と試験後における試験板において、JIS Z 8730に準拠する色差△Eが1.0以上かつ2.0未満であり、製品とした場合に問題がないレベル
△:塗膜に黄変が認められるがワレの発生がなく、初期と試験後における試験板において、JIS Z 8730に準拠する色差△Eが2.0以上かつ3.0未満である
×:塗膜の黄変が認められ、初期と試験後における試験板において、JIS Z 8730に準拠する色差△Eが3.0以上であるか、もしくはワレが生じているもの。
<外観〔耐候試験後(光沢保持率)〕>
試験前後の塗膜について、JIS K5600−4−7(1999)の鏡面光沢度(60度)に準じて各塗面の光沢度を測定した。試験前の光沢度に対する試験後の光沢度を光沢保持率(%)として求め、下記基準により評価した。
◎:光沢保持率90%以上
○:光沢保持率80%以上90%未満
△:光沢保持率60%以上80%未満
×:光沢保持率60%未満。
<付着性〔耐候試験後〕>
各塗面にJIS K 5600−5−6(1990)に準じて塗膜に2mm×2mmのゴバン目100個を作り、その面に粘着テープを貼着し、急激に剥がした後に、塗面に残ったゴバン目塗膜の数を評価した。
◎:残存個数/全体個数=100個/100個で縁欠けなし
○:残存個数/全体個数=100個/100個で縁欠けあり
△:残存個数/全体個数=99個〜90個/100個
×:残存個数/全体個数=89個以下/100個。
(注19)総合評価:
本発明が属する自動車塗料に関する技術分野においては、仕上り性、付着性、塗膜硬度、耐水性、耐薬品性(耐酸性および耐アルカリ性)および耐候性全ての性能が優れていることが重要である。従って、下記の基準にて、各塗料組成物の総合評価を行った。
◎:仕上り性、付着性、塗膜硬度、耐擦り傷性、耐水性、耐薬品性(耐酸性および耐アルカリ性)、および耐候性の全ての項目が◎である
○:上記項目の全てが◎又は○であり、かつ少なくとも1つが○である
△:上記項目の全てが◎、○又は△であり、かつ少なくとも1つが△である
×:上記項目の全てが◎、○、△又は×であり、かつ少なくとも1つが×である。

Claims (5)

  1. (A)水酸基含有アクリル樹脂、
    (B)酸価90〜300mgKOH/g、数平均分子量750〜3,000、
    水酸基価0〜15mgKOH/gの範囲内であるポリエステル樹脂、
    (C)光輝性顔料、および
    (D)硬化剤
    を含有するメタリック塗料組成物であって、(A)、(B)および(D)成分の合計樹脂固形分を基準として、該ポリエステル樹脂(B)の固形分含有量が、1〜30質量%であることを特徴とするメタリック塗料組成物。
  2. 水酸基含有アクリル樹脂(A)が、水酸基価20〜200mgKOH/g、
    重量平均分子量1000〜10,000、ガラス転移温度(Tg)0〜90℃の範囲内である請求項1に記載のメタリック塗料組成物。
  3. さらに酸価15mgKOH/g未満、水酸基価20〜250mgKOH/g、数平均分子量1000〜5,000の範囲内であるポリエステル樹脂(E)を含有する請求項1又は請求項2に記載のメタリック塗料組成物。
  4. 硬化剤(D)が、ポリイソシアネート化合物および/又はアミノ樹脂である請求項1〜3のいずれか一項に記載のメタリック塗料組成物。
  5. 被塗物に、請求項1〜4のいずれか1項に記載のメタリック塗料組成物を塗装して得られる塗装物品。
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