JP6014903B2 - Two-component aqueous one-coat paint composition - Google Patents

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Description

本発明は、種々の分野、特に自動車部品塗装の分野において利用可能な、新規な2液型水系1コート塗料組成物に関する。   The present invention relates to a novel two-component water-based one-coat coating composition that can be used in various fields, particularly in the field of automotive parts coating.

一般に、塗料の分野においては、塗料中に含まれる有機溶剤量の低減のために水系塗料化が検討されており、合成樹脂基材上に使用される塗料においても、たとえば、特許文献1には、水分散性樹脂、水溶性樹脂、コア/シェル型エマルション樹脂、メラミン樹脂、水分散性ウレタン樹脂、からなる樹脂成分とウレタン会合型増粘剤、並びに、顔料を含有するラッカー型水性ベース塗料を塗装する工程(工程1)及び工程1を行った基材上にアクリルポリオール樹脂及びポリイソシアネート基含有化合物を含有する2液硬化型トップクリヤー塗料を塗装する工程(工程2)を有するABS基材の塗装方法が開示されている。   In general, in the field of paints, water-based paints are being studied to reduce the amount of organic solvent contained in paints. For paints used on synthetic resin substrates, for example, Patent Document 1 discloses that A water-dispersible resin, a water-soluble resin, a core / shell type emulsion resin, a melamine resin, a water-dispersible urethane resin, a urethane-associative thickener, and a lacquer-type aqueous base paint containing a pigment An ABS substrate having a coating step (step 1) and a step (step 2) of applying a two-component curable top clear coating containing an acrylic polyol resin and a polyisocyanate group-containing compound on the substrate subjected to step 1 A coating method is disclosed.

一方、2コート1ベーク方式のように複層を塗装したのち同時に焼き付ける方法は、塗装工程が多くコスト高になる問題点がある。このような問題点を解決する塗料として、クリヤーコートを塗装することなく1コート1ベーク方式により塗装する1コート塗料が知られている。たとえば、特許文献2には、多価アルコール及び多塩基酸の反応物であり、該多価アルコール及び多塩基酸が少なくともその一部に脂環構造を有する成分を、ポリエステル樹脂を構成する成分の固形分合計に対し20〜70重量%含むものであり、酸価10〜70mgKOH/g、水酸基価70〜170mgKOH/gで、且つベンゼン環濃度が1.25mol/kg(樹脂固形分)以下であるポリエステル樹脂であって、該樹脂中のカルボキシル基を中和剤で中和してなるポリエステル樹脂、メチルエーテル/ブチルエーテル混合メラミン又はブロックポリイソシアネートである硬化剤、着色顔料、及び(a)3級アミノ基、4級アンモニウム塩基及びスルホン酸基から選ばれる少なくとも1種のイオン性官能基を含有する重合性不飽和モノマーを1〜40重量%、(b)分子量が200〜3,000であるポリオキシアルキレン鎖を有する非イオン性重合性不飽和モノマーを5〜40重量%、及び(c)前記モノマー(b)以外の水酸基含有重合性不飽和モノマーを含むその他のエチレン性不飽和モノマー20〜94重量%からなるモノマー混合物をラジカル重合開始剤の存在下に共重合して得られる顔料分散用アクリル樹脂を含有することを特徴とする水性上塗り1コート塗料組成物が開示されている。しかしながら、上記水性上塗り1コート塗料組成物は、プラスチック素材に直接塗装し、焼付硬化しても塗膜品質を満足することができない場合がある。   On the other hand, the method of baking at the same time after coating a plurality of layers as in the 2-coat 1-bake method has a problem in that the number of coating steps is large and the cost is high. As a paint for solving such problems, a one-coat paint that is applied by a one-coat one-bake method without applying a clear coat is known. For example, Patent Document 2 discloses a reaction product of a polyhydric alcohol and a polybasic acid, wherein the polyhydric alcohol and the polybasic acid have a component having an alicyclic structure in at least a part of the component constituting the polyester resin. 20 to 70% by weight based on the total solid content, acid value of 10 to 70 mgKOH / g, hydroxyl value of 70 to 170 mgKOH / g, and benzene ring concentration of 1.25 mol / kg (resin solid content) or less A polyester resin, wherein a carboxyl group in the resin is neutralized with a neutralizing agent, a curing agent which is a methyl ether / butyl ether mixed melamine or block polyisocyanate, a coloring pigment, and (a) a tertiary amino A polymerizable unsaturated molecule containing at least one ionic functional group selected from a group, a quaternary ammonium base and a sulfonic acid group 1 to 40% by weight of a monomer, (b) 5 to 40% by weight of a nonionic polymerizable unsaturated monomer having a polyoxyalkylene chain having a molecular weight of 200 to 3,000, and (c) the monomer (b) Contains an acrylic resin for pigment dispersion obtained by copolymerizing a monomer mixture comprising 20 to 94% by weight of another ethylenically unsaturated monomer containing a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer other than the above in the presence of a radical polymerization initiator. An aqueous topcoat one-coat paint composition is disclosed. However, the water-based topcoat 1-coat coating composition may not be able to satisfy the coating film quality even if it is directly applied to a plastic material and baked and cured.

また、特許文献3には、(A)少なくとも1種の水溶性又は水分散性ポリエステル、(B)少なくとも1種の水溶性又は水分散性ポリウレタンアクリレート、(C)それ自体で又は成分(A)及び(B)の存在で水溶性又は水分散性である少なくとも1種のアミノプラスト樹脂、及び(D)少なくとも1種の着色性及び/又は光輝付与する顔料及び/又は充填剤並びに、場合により、(E)少なくとも1種のポリイソシアネートを含有する水性被覆材料において、ポリエステル(A)が次の成分:a1)次の成分を含有する混合物:a11)少なくとも1種の脂肪族又は環式脂肪族ポリカルボン酸又は少なくとも1種の、脂肪族又は環式脂肪族ポリカルボン酸のエステル化可能な誘導体又はこれらの出発生成物の少なくとも2種の混合物40〜80モル%、a12)少なくとも1種の芳香族ポリカルボン酸、少なくとも1種の、芳香族ポリカルボン酸のエステル化可能な誘導体又はこれらの出発生成物の少なくとも2種の混合物20〜60モル%;及びa2)分子中に少なくとも1つの構造部分−C(R1R2)−CHOH(前記式中、R1及びR2は1〜20個の炭素原子を有する脂肪族、環式脂肪族又は芳香族炭化水素基又はメチロール基を表す)を有する少なくとも1種の脂肪族又は環式脂肪族ポリオール又はこれらの出発生成物の少なくとも2種の混合物少なくとも60モル%から製造可能であることを特徴とする水性被覆材料が開示されている。しかしながら、上記水性被覆材料は、耐熱温度の低い、たとえば、ABSのようなプラスチック素材には、塗装し焼付硬化することができない。 Patent Document 3 also discloses (A) at least one water-soluble or water-dispersible polyester, (B) at least one water-soluble or water-dispersible polyurethane acrylate, (C) itself or component (A). And (B) at least one aminoplast resin that is water-soluble or water-dispersible, and (D) at least one pigment and / or filler that imparts color and / or glitter, and optionally (E) In an aqueous coating material containing at least one polyisocyanate, the polyester (A) contains the following components: a1) a mixture containing the following components: a11) at least one aliphatic or cycloaliphatic poly Carboxylic acid or at least one esterifiable derivative of an aliphatic or cycloaliphatic polycarboxylic acid or a mixture of at least two of these starting products 40 80 mol%, a12) 20-60 mol% of at least one aromatic polycarboxylic acid, at least one esterifiable derivative of aromatic polycarboxylic acid or a mixture of at least two of these starting products; and a2) aliphatic having at least one structural parts -C (R1R2) -CH 2 OH (in the formula, R1 and R2 1 to 20 carbon atoms in the molecule, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon Water-based coating material characterized in that it can be produced from at least 60 mol% of at least one aliphatic or cycloaliphatic polyol having a radical or a methylol group) or a mixture of at least two of these starting products Is disclosed. However, the aqueous coating material cannot be applied to a plastic material having a low heat-resistant temperature, such as ABS, and cannot be baked and cured.

特許文献4には、(A)窒素原子含有複素環化合物でブロックしたブロック化3級イソシアネート基を1分子中に平均2個以上含有し、酸価が3〜100mgKOH/gで、かつ重量平均分子量が1,000〜100,000であるアクリル樹脂、(B)水酸基価が10〜250mgKOH/gで、かつ重量平均分子量が1,000〜200,000であるアクリル樹脂、ポリエステル樹脂及びウレタン変性ポリエステル樹脂のうちから選ばれる少なくとも1種の水酸基含有樹脂、及び(C)硬化触媒を必須成分として含有することを特徴とする120℃以下の比較的低温の焼付け条件においても十分な硬化性を得ることができる水性塗料組成物が開示されている。しかしながら、上記水性塗料組成物は、基本的に上塗りにクリヤーを使用する2コート用のベースコート塗料組成物であり、1コート塗装した場合での光沢外観および耐薬品性が十分でない場合がある。   Patent Document 4 includes (A) an average of two or more blocked tertiary isocyanate groups blocked with a nitrogen atom-containing heterocyclic compound, an acid value of 3 to 100 mgKOH / g, and a weight average molecular weight. Resin having a hydroxyl value of 10 to 250 mgKOH / g and a weight average molecular weight of 1,000 to 200,000, a polyester resin and a urethane-modified polyester resin. It is possible to obtain sufficient curability even under relatively low-temperature baking conditions of 120 ° C. or lower, characterized in that it contains at least one hydroxyl group-containing resin selected from the above and (C) a curing catalyst as essential components. A waterborne coating composition is disclosed. However, the water-based paint composition is basically a base coat paint composition for two coats using a clear for the top coat, and the gloss appearance and chemical resistance may not be sufficient when one coat is applied.

特開2010−69372号JP 2010-69372 A 特許4246953号Japanese Patent No. 4246953 特表2003−504483号Special table 2003-50483 特開2005−298591号Japanese Patent Laying-Open No. 2005-298591

従って、本発明は、外観性、耐候性、耐薬品性に優れた塗膜を得ることができる2液型水系1コート塗料組成物、及び、この2液型水系1コート塗料組成物を塗装して得られる塗膜を提供することを目的とするものである。   Therefore, the present invention applies a two-part aqueous one-coat paint composition capable of obtaining a coating film excellent in appearance, weather resistance, and chemical resistance, and the two-part aqueous one-coat paint composition. It aims at providing the coating film obtained by this.

本発明者らは、前記課題を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、特定の2液型水系1コート塗料組成物により、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by a specific two-component aqueous one-coat coating composition, and have completed the present invention. It was.

すなわち、本発明は、水系アクリル樹脂(A)、水系ポリエステル樹脂(B)及び自己乳化性のイソシアネート硬化剤(C)を含有し、前記樹脂(A)は水酸基価50〜150mgKOH/g、数平均分子量が1000〜5000であり、前記樹脂(B)は酸価20〜50mgKOH/g、水酸基価50〜150mgKOH/g、数平均分子量1000〜5000、溶解性パラメーターが8.5〜9.7であり、且つダイマー酸成分を全単量体成分中に10〜40質量%含有し、前記樹脂(A)と前記樹脂(B)の含有量は前記樹脂(A)及び前記樹脂(B)の合計樹脂固形分に対し、前記樹脂(A)が60〜95質量%、前記樹脂(B)が5〜40質量%であり、前記樹脂(A)と前記樹脂(B)が含有する水酸基の合計と前記硬化剤(C)が含有するイソシアネート基の割合が、イソシアネート基/水酸基=0.7〜1.5であることを特徴とする2液型水系1コート塗料組成物に関する。   That is, the present invention contains a water-based acrylic resin (A), a water-based polyester resin (B) and a self-emulsifying isocyanate curing agent (C), and the resin (A) has a hydroxyl value of 50 to 150 mgKOH / g, number average. The molecular weight is 1000 to 5000, and the resin (B) has an acid value of 20 to 50 mgKOH / g, a hydroxyl value of 50 to 150 mgKOH / g, a number average molecular weight of 1000 to 5000, and a solubility parameter of 8.5 to 9.7. And 10 to 40% by mass of the dimer acid component in all monomer components, and the content of the resin (A) and the resin (B) is the total resin of the resin (A) and the resin (B). The resin (A) is 60 to 95% by mass, the resin (B) is 5 to 40% by mass with respect to the solid content, and the total of hydroxyl groups contained in the resin (A) and the resin (B) Curing agent (C There ratio of isocyanate groups contained in, about two-aqueous one-coat coating composition, which is a isocyanate group / hydroxyl group = 0.7 to 1.5.

また、本発明は、2液型水系1コート塗料を塗装して得られた塗装物に関する。   The present invention also relates to a coated product obtained by applying a two-component aqueous one-coat paint.

本発明の2液型水系1コート塗料組成物を合成樹脂基材等の上に塗装することによって、外観性、耐候性、耐薬品性に優れた塗膜を得ることができる。   By coating the two-component aqueous one-coat paint composition of the present invention on a synthetic resin substrate or the like, a coating film excellent in appearance, weather resistance, and chemical resistance can be obtained.

本発明の2液型水系1コート塗料組成物は、水系アクリル樹脂(A)、水系ポリエステル樹脂(B)及び自己乳化性のイソシアネート硬化剤(C)を含有する。   The two-component aqueous one-coat paint composition of the present invention contains an aqueous acrylic resin (A), an aqueous polyester resin (B), and a self-emulsifying isocyanate curing agent (C).

<<水系アクリル樹脂(A)>>
水系アクリル樹脂(A)は、水溶性又は水分散性のアクリル樹脂であり、ラジカル重合性単量体を原料成分とするラジカル重合反応を利用した、公知の方法により得ることができる。
<< Aqueous acrylic resin (A) >>
The water-based acrylic resin (A) is a water-soluble or water-dispersible acrylic resin, and can be obtained by a known method using a radical polymerization reaction using a radical polymerizable monomer as a raw material component.

ラジカル重合性単量体として、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(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sec−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、アリルアルコール、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、スチレン、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸4−tert−ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリロニトリルなどが挙げられる。これらのラジカル重合性単量体は、少なくとも2種以上組み合わせて使用する。   Examples of radical polymerizable monomers include (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic. N-butyl acid, isobutyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate , Stearyl (meth) acrylate, allyl alcohol, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, styrene, cyclohexyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic acid 4-tert-butylcyclohexyl, (meth) a Rironitoriru and the like. These radically polymerizable monomers are used in combination of at least two kinds.

水系アクリル樹脂(A)の水酸基価は50〜150mgKOH/gであり、付着性、耐候性、耐薬品性、耐湿性の点から、60〜145mgKOH/gが好ましく、80〜140mgKOH/gがより好ましい。水酸基価が50mgKOH/g未満では、耐候性、耐薬品性、耐湿性が低下する場合があり、150mgKOH/gを超えると、付着性が低下する場合がある。   The hydroxyl value of the water-based acrylic resin (A) is 50 to 150 mgKOH / g, and 60 to 145 mgKOH / g is preferable and 80 to 140 mgKOH / g is more preferable from the viewpoints of adhesion, weather resistance, chemical resistance and moisture resistance. . When the hydroxyl value is less than 50 mgKOH / g, the weather resistance, chemical resistance, and moisture resistance may decrease, and when it exceeds 150 mgKOH / g, the adhesion may decrease.

水系アクリル樹脂(A)の数平均分子量は1000〜5000であり、樹脂の安定性および外観の点から、1200〜4500が好ましく、2500〜3500がより好ましい。数平均分子量が1000未満では、水系アクリル樹脂の安定性が低下する場合があり、5000を超えると、外観が低下する場合がある。なお、本明細書に記載された数平均分子量の値は、ポリスチレンを標準物質としたゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により得られる値である。   The number average molecular weight of the water-based acrylic resin (A) is 1000 to 5000, and preferably 1200 to 4500, more preferably 2500 to 3500, from the viewpoint of the stability and appearance of the resin. When the number average molecular weight is less than 1000, the stability of the water-based acrylic resin may be lowered, and when it exceeds 5000, the appearance may be lowered. In addition, the value of the number average molecular weight described in this specification is a value obtained by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard substance.

水系アクリル樹脂(A)の酸価は、特に限定されないが、樹脂の安定性および耐湿性の点から、20〜50mgKOH/gが好ましく、22〜47mgKOH/gがより好ましく、25〜45mgKOH/gがより好ましい。酸価が20mgKOH/g未満では、樹脂の安定性が低下する場合があり、酸価が50mgKOH/gを超えると、耐湿性が低下する場合がある。   The acid value of the water-based acrylic resin (A) is not particularly limited, but is preferably 20 to 50 mgKOH / g, more preferably 22 to 47 mgKOH / g, and more preferably 25 to 45 mgKOH / g from the viewpoint of resin stability and moisture resistance. More preferred. When the acid value is less than 20 mgKOH / g, the stability of the resin may be lowered, and when the acid value exceeds 50 mgKOH / g, the moisture resistance may be lowered.

<<水系ポリエステル樹脂(B)>>
水系ポリエステル樹脂(B)は、水溶性又は水分散性のポリエステル樹脂であり、多価アルコールと多塩基酸を原料成分とするエステル化反応を利用した、公知の方法により得ることができる。
<< Water-based polyester resin (B) >>
The water-based polyester resin (B) is a water-soluble or water-dispersible polyester resin, and can be obtained by a known method using an esterification reaction using a polyhydric alcohol and a polybasic acid as raw material components.

水系ポリエステル樹脂(B)の原料成分である多価アルコールとして、グリコール及び3価以上の多価アルコールが挙げられる。グリコールとして、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキシレングリコール、1,3−ブタンジオール、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−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、メチルプロパンジオール、シクロヘキサンジメタノール、3,3−ジエチル−1,5−ペンタンジオールなどが挙げられる。また、3価以上の多価アルコールとして、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどが挙げられる。これらの多価アルコールは、単独で使用することもでき、2種以上組み合わせて使用することもできる。   Examples of the polyhydric alcohol that is a raw material component of the water-based polyester resin (B) include glycols and trihydric or higher polyhydric alcohols. Examples of the glycol include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, neopentyl glycol, hexylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4- Butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, methylpropanediol, cyclohexanedimethanol, 3,3-diethyl-1,5- Examples include pentanediol. Examples of the trihydric or higher polyhydric alcohol include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, and dipentaerythritol. These polyhydric alcohols can be used alone or in combination of two or more.

水系ポリエステル樹脂(B)の原料成分である多塩基酸として、通常は多価カルボン酸が使用されるが、必要に応じて1価の脂肪酸などを併用することができる。多価カルボン酸として、例えば、イソフタル酸、テトラヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、フマル酸、イタコン酸、又はフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、トリメリット酸、コハク酸、マレイン酸、ピロメリット酸、及びこれらの酸無水物など一般に用いられるポリエステル樹脂製造用の多価カルボン酸を使用することができる。この他に炭素数16〜20の脂肪酸の2量体であるダイマー酸を使用することができる。炭素数16〜20の脂肪酸の2量体であるダイマー酸としては、ハリダイマー200(ハリマ化成社製)、エンポール1062(ヘンケル社製)などが挙げられる。これらは、単独で使用することもでき、2種以上組み合わせて使用することもできる。   As the polybasic acid that is a raw material component of the water-based polyester resin (B), a polyvalent carboxylic acid is usually used, but a monovalent fatty acid or the like can be used in combination as necessary. As polyvalent carboxylic acids, for example, isophthalic acid, tetrahydroisophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, fumaric acid, itaconic acid, or phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, trimellit Commonly used polyvalent carboxylic acids for producing polyester resins such as acid, succinic acid, maleic acid, pyromellitic acid, and acid anhydrides thereof can be used. In addition, dimer acid which is a dimer of a fatty acid having 16 to 20 carbon atoms can be used. Examples of the dimer acid which is a dimer of a fatty acid having 16 to 20 carbon atoms include Halidimer 200 (manufactured by Harima Chemicals), Empor 1062 (manufactured by Henkel), and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

水系ポリエステル樹脂(B)に使用されるダイマー酸は、全単量体成分中に10〜40質量%を含有し、外観、粘着性の点から、全単量体成分中に12〜38質量%を含有することが好ましく、15〜30質量%を含有することがより好ましい。ダイマー酸の含有量が、全単量体成分中に10質量%未満では、外観が低下する場合があり、全単量体成分中に40質量%を超えると、粘着性が低下する場合がある。   The dimer acid used for the water-based polyester resin (B) contains 10 to 40% by mass in all monomer components, and 12 to 38% by mass in all monomer components from the viewpoint of appearance and adhesiveness. Is preferable, and it is more preferable to contain 15-30 mass%. If the content of dimer acid is less than 10% by mass in the total monomer components, the appearance may decrease, and if it exceeds 40% by mass in the total monomer components, the tackiness may decrease. .

水系ポリエステル樹脂(B)の酸価は20〜50mgKOH/gであり、樹脂の安定性および耐湿性の点から、22〜47mgKOH/gが好ましく、25〜45mgKOH/gがより好ましい。酸価が20mgKOH/g未満では、樹脂の安定性が低下する場合があり、酸価が50mgKOH/gを超えると、耐湿性が低下する場合がある。   The acid value of the water-based polyester resin (B) is 20 to 50 mgKOH / g, preferably 22 to 47 mgKOH / g, more preferably 25 to 45 mgKOH / g, from the viewpoint of the stability and moisture resistance of the resin. When the acid value is less than 20 mgKOH / g, the stability of the resin may be lowered, and when the acid value exceeds 50 mgKOH / g, the moisture resistance may be lowered.

水系ポリエステル樹脂(B)の水酸基価は50〜150mgKOH/gであり、付着性、耐候性、耐薬品性、耐湿性の点から、60〜145mgKOH/gが好ましく、80〜140mgKOH/gがより好ましい。水酸基価が50mgKOH/g未満では、耐候性、耐薬品性、耐湿性が低下する場合があり、150mgKOH/gを超えると、付着性が低下する場合がある。   The hydroxyl value of the water-based polyester resin (B) is 50 to 150 mgKOH / g, and 60 to 145 mgKOH / g is preferable and 80 to 140 mgKOH / g is more preferable from the viewpoints of adhesion, weather resistance, chemical resistance and moisture resistance. . When the hydroxyl value is less than 50 mgKOH / g, the weather resistance, chemical resistance, and moisture resistance may decrease, and when it exceeds 150 mgKOH / g, the adhesion may decrease.

水系ポリエステル樹脂(B)の数平均分子量は1000〜5000であり、樹脂の安定性および外観の点から、1200〜4800が好ましく、1500〜4600がより好ましい。数平均分子量が1000未満では、樹脂の安定性が低下する場合があり、5000を超えると、外観が低下する場合がある。   The number average molecular weight of the water-based polyester resin (B) is 1000 to 5000, and preferably 1200 to 4800, more preferably 1500 to 4600, from the viewpoint of the stability and appearance of the resin. If the number average molecular weight is less than 1000, the stability of the resin may be lowered, and if it exceeds 5000, the appearance may be lowered.

水系ポリエステル樹脂(B)は溶解性パラメーターが8.5〜9.7の範囲にあり、外観、貯蔵安定性の点から、8.7〜9.6がより好ましい。溶解性パラメーターが8.5未満では、貯蔵安定性が低下する場合があり、9.7を超えると外観が低下する場合がある。   The water-based polyester resin (B) has a solubility parameter in the range of 8.5 to 9.7, and is preferably 8.7 to 9.6 from the viewpoint of appearance and storage stability. When the solubility parameter is less than 8.5, the storage stability may decrease, and when it exceeds 9.7, the appearance may decrease.

溶解性パラメーター(SP)は以下の方法で測定することができる。樹脂固形分1gをアセトンで50倍に希釈し、この溶液にn−ヘキサンを少しずつ添加して白濁した時点のアセトン/ヘキサン混合溶剤の溶解性パラメーター値(SPH)と、樹脂固形分1gをアセトンで50倍に希釈し、この溶液に蒸留水を少しずつ添加して白濁した時点のアセトン/水混合溶液の溶解性パラメーター値(SPW)からSP=(SPH+SPW)/2として求めることができる。   The solubility parameter (SP) can be measured by the following method. 1 g of resin solid content was diluted 50 times with acetone, and n-hexane was added to this solution little by little, and the solubility parameter value (SPH) of the acetone / hexane mixed solvent at the time when the solution became cloudy, and 1 g of resin solid content were added to acetone. The solution can be determined as SP = (SPH + SPW) / 2 from the solubility parameter value (SPW) of the acetone / water mixed solution at the time when the solution becomes white turbid by adding distilled water little by little.

本発明の2液型水系1コート塗料組成物に使用する水系アクリル樹脂(A)と水系ポリエステル樹脂(B)の含有量は水系アクリル樹脂(A)及び水系ポリエステル樹脂(B)の合計樹脂固形分に対し、水系アクリル樹脂(A)が60〜95質量%、水系ポリエステル樹脂(B)が5〜40質量%であり、粘着性、外観の点から、水系アクリル樹脂(A)が70〜90質量%がより好ましい。水系アクリル樹脂(A)の含有量が、60質量%未満では、粘着性が低下する場合があり、水系ポリエステル樹脂(B)の含有量が、5質量%未満では、外観が低下する場合がある。   The content of the water-based acrylic resin (A) and the water-based polyester resin (B) used in the two-component water-based one-coat paint composition of the present invention is the total resin solid content of the water-based acrylic resin (A) and the water-based polyester resin (B). On the other hand, the water-based acrylic resin (A) is 60 to 95% by mass, the water-based polyester resin (B) is 5 to 40% by mass, and the water-based acrylic resin (A) is 70 to 90% by mass from the viewpoint of adhesiveness and appearance. % Is more preferable. If the content of the water-based acrylic resin (A) is less than 60% by mass, the tackiness may be reduced, and if the content of the water-based polyester resin (B) is less than 5% by mass, the appearance may be decreased. .

<<イソシアネート硬化剤(C)>>
本発明の2液型水系1コート塗料組成物は、水系アクリル樹脂(A)の官能基及び水系ポリエステル樹脂(B)の官能基と反応する架橋剤として、自己乳化性のイソシアネート硬化剤(C)を含有する。イソシアネート硬化剤(C)としては、例えば、ポリイソシアネート化合物、ブロック化ポリイソシアネート化合物などが挙げられるが、耐熱温度の低い、たとえば、ABSのようなプラスチック素材に塗装し焼付硬化させることができる自己乳化性のポリイソシアネート化合物が好ましい。
<< Isocyanate curing agent (C) >>
The two-component aqueous one-coat paint composition of the present invention is a self-emulsifiable isocyanate curing agent (C) as a crosslinking agent that reacts with the functional group of the aqueous acrylic resin (A) and the functional group of the aqueous polyester resin (B). Containing. Examples of the isocyanate curing agent (C) include a polyisocyanate compound and a blocked polyisocyanate compound. Self-emulsification can be applied to a plastic material having a low heat resistance, for example, ABS, and can be baked and cured. Polyisocyanate compounds are preferred.

自己乳化性のポリイソシアネート化合物としては、市販の製品を使用することができる。市販品としては例えば、バイヒジュール3100、バイヒジュールVPLS2319、バイヒジュールVPLS2336、バイヒジュールVPLS2150/1、バイヒジュールVPLS2150BA、バイヒジュールVPLS2306、バイヒジュールXP2451、バイヒジュールXP2487/1、バイヒジュールXP2547、バイヒジュールXP2655(住化バイエルウレタン社製)、バーノックDNW−5500、バーノックDNW−6000、バーノックDNW−6500(DIC社製)、デュラネートWB40−100、デュラネートWB40−80D、デュラネートWT20−100、デュラネートWT30−100、デュラネートWE50−100、デュラネートWL70−100、デュラネートWL76−100、デュラネートWR80−70P(旭化成ケミカルズ社製)、タケネートWD−725、タケネートXWD−HS30、タケネートXWD−HS7(三井化学社製)などがあげられる。これらの化合物は、1種単独で用いてもよいし、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。   A commercially available product can be used as the self-emulsifying polyisocyanate compound. Commercially available products include, for example, bihijoule 3100, bihijoule VPLS2319, bihijoule VPLS2336, bihijoule VPLS2150 / 1, bihijoule VPLS2150BA, bihijoule VPLS2306, bihijoule XP2451, bihijoule XP2487 / 1, bihijoule XP2547, NS -5500, Vernock DNW-6000, Vernock DNW-6500 (manufactured by DIC), Duranate WB40-100, Duranate WB40-80D, Duranate WT20-100, Duranate WT30-100, Duranate WE50-100, Duranate WL70-100, Duranate WL76 -100, Yuraneto WR80-70P (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.), Takenate WD-725, Takenate XWD-HS30, Takenate XWD-HS7 (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), and the like. These compounds may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.

水系アクリル樹脂(A)と水系ポリエステル樹脂(B)が含有する水酸基の合計とイソシアネート硬化剤(C)が含有するイソシアネート基の官能基の割合(モル比)は、イソシアネート基/水酸基=0.7〜1.5の範囲にあり、粘着性、耐薬品性、耐湿性の点から、0.8〜1.45が好ましく、1.0〜1.3がより好ましい。イソシアネート基/水酸基の割合が0.7未満では、耐薬品性、耐湿性が低下する場合があり、1.5を超えると、粘着性、耐湿性が低下する場合がある。   The ratio (molar ratio) of the hydroxyl groups contained in the aqueous acrylic resin (A) and the aqueous polyester resin (B) to the functional groups of the isocyanate groups contained in the isocyanate curing agent (C) is isocyanate group / hydroxyl group = 0.7. It is in the range of -1.5, and 0.8-1.45 are preferable and 1.0-1.3 are more preferable from the point of adhesiveness, chemical resistance, and moisture resistance. When the ratio of isocyanate group / hydroxyl group is less than 0.7, chemical resistance and moisture resistance may be lowered, and when it exceeds 1.5, adhesiveness and moisture resistance may be lowered.

<<アルミ顔料>>
本発明の2液型水系1コート塗料組成物は、光輝顔料として、アルミ顔料を含有することができる。2液型水系1コート塗料組成物に使用するアルミ顔料は、リン酸基またはモリブデン酸基を含有する化合物、またはシリカ化合物で水に対して不活性化処理されていることが好ましい。リン酸基を含有する化合物で水に対して不活性化処理されたアルミ顔料として、アルペーストWXシリーズ(東洋アルミ社製)などが挙げられる。モリブデン酸基を含有する化合物で水に対して不活性化処理されたアルミ顔料として、アルペーストWLシリーズ(東洋アルミ社製)などが挙げられる。シリカ化合物で水に対して不活性化処理されたアルミ顔料として、アルペーストWZシリーズ(東洋アルミ社製)、STAPA IL Hydrolanシリーズ(ECKART社製)などが挙げられる。これらのアルミ顔料は、1種単独で用いてもよいし、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<< Aluminum pigment >>
The two-component aqueous one-coat paint composition of the present invention can contain an aluminum pigment as a bright pigment. The aluminum pigment used in the two-component aqueous one-coat coating composition is preferably inactivated with respect to water with a compound containing a phosphoric acid group or a molybdic acid group, or a silica compound. Alpaste WX series (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.) can be used as an aluminum pigment that has been inactivated with respect to water with a compound containing a phosphate group. Examples of the aluminum pigment that has been inactivated with respect to water with a compound containing a molybdate group include Alpaste WL series (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.). Examples of aluminum pigments that have been deactivated with respect to water with silica compounds include Alpaste WZ series (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.), STAPA IL Hydrolan series (manufactured by ECKART Corp.), and the like. These aluminum pigments may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.

本発明の2液型水系1コート塗料組成物が含有できるアルミ顔料の範囲は、水系アクリル樹脂(A)と水系ポリエステル樹脂(B)及びポリイソシアネート化合物(C)の合計樹脂固形分に対して、アルミ顔料の質量比は、特に限定はされないが、隠ぺい性、外観の点から、6〜15質量%の範囲が好ましく、7〜12質量%がより好ましい。   The range of the aluminum pigment that can be contained in the two-component aqueous one-coat paint composition of the present invention is based on the total resin solid content of the aqueous acrylic resin (A), the aqueous polyester resin (B), and the polyisocyanate compound (C). The mass ratio of the aluminum pigment is not particularly limited, but is preferably in the range of 6 to 15 mass%, more preferably 7 to 12 mass% from the viewpoint of concealment and appearance.

<<その他の添加剤>>
本発明の2液型水系1コート塗料組成物は、光輝顔料として、マイカフレーク顔料、シリカフレーク顔料、アルミナフレーク顔料、ガラスフレーク顔料なども必要に応じて、アルミ顔料と組み合わせて用いてもよい。
<< Other additives >>
In the two-component aqueous one-coat paint composition of the present invention, mica flake pigments, silica flake pigments, alumina flake pigments, glass flake pigments and the like may be used in combination with aluminum pigments as necessary.

本発明の2液型水系1コート塗料組成物は、必要に応じて、着色顔料も含有することができる。着色顔料としては、例えば、黄鉛、黄色酸化鉄、酸化鉄、カーボンブラック、二酸化チタンなどの無機系顔料、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、インディゴ顔料、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、金属錯体顔料などの有機系顔料が挙げられる。これらの着色顔料は、1種単独で用いてもよいし、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The two-component aqueous one-coat coating composition of the present invention can also contain a color pigment, if necessary. Examples of the color pigment include inorganic pigments such as chrome yellow, yellow iron oxide, iron oxide, carbon black, and titanium dioxide, azo chelate pigments, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, phthalocyanine pigments, indigo pigments, and perinones. Organic pigments such as pigments, perylene pigments, dioxane pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, metal complex pigments. These color pigments may be used alone or in combination of two or more.

本発明の2液型水系1コート塗料組成物は、紫外線吸収剤を含有することができる。紫外線吸収剤として、例えば、ベンゾトリアゾール系、蓚酸アニリド系等の紫外線吸収剤が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、1種単独で用いてもよいし、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The two-component aqueous one-coat paint composition of the present invention can contain an ultraviolet absorber. Examples of the ultraviolet absorber include benzotriazole-based and oxalic acid anilide-based ultraviolet absorbers. These ultraviolet absorbers may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.

本発明の2液型水系1コート塗料組成物に紫外線吸収剤を含有させる場合、水系アクリル樹脂(A)と水系ポリエステル樹脂(B)及びポリイソシアネート化合物(C)の合計樹脂固形分に対して、紫外線吸収剤の質量比は、特に限定はされないが、耐候性の点から、0.5〜5質量%が好ましく、1〜4質量%がより好ましい。   When the ultraviolet absorber is included in the two-component aqueous one-coat paint composition of the present invention, the total resin solid content of the aqueous acrylic resin (A), the aqueous polyester resin (B), and the polyisocyanate compound (C), The mass ratio of the ultraviolet absorber is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 5% by mass and more preferably 1 to 4% by mass from the viewpoint of weather resistance.

本発明の2液型水系1コート塗料組成物は、光安定剤を含有することができる。光安定剤として、例えば、ヒンダードアミン系等の光安定剤が挙げられる。これらの光安定剤は、1種単独で用いてもよいし、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The two-component aqueous one-coat paint composition of the present invention can contain a light stabilizer. Examples of the light stabilizer include hindered amine light stabilizers. These light stabilizers may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.

本発明の水系1コート塗料組成物に光安定剤を含有させる場合、水系アクリル樹脂(A)と水系ポリエステル樹脂(B)及びポリイソシアネート化合物(C)の合計樹脂固形分に対して、光安定剤の質量比は、特に限定はされないが、耐候性の点から、0.5〜5質量%が好ましく、1〜4質量%がより好ましい。   When the light stabilizer is contained in the aqueous one-coat coating composition of the present invention, the light stabilizer is based on the total resin solid content of the water-based acrylic resin (A), the water-based polyester resin (B), and the polyisocyanate compound (C). The mass ratio is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 5% by mass and more preferably 1 to 4% by mass from the viewpoint of weather resistance.

本発明の2液型水系1コート塗料組成物には、例えば、炭酸カルシウム、バライト、沈降性硫酸バリウム、クレー、タルクなどの体質顔料を含有させることができる。さらに、本発明の2液型水系1コート塗料組成物には、表面調整剤、沈降防止剤、消泡剤、界面活性剤、造膜助剤、防腐剤、酸化防止剤などの各種添加剤、各種レオロジーコントロール剤、各種有機溶剤などの1種以上を含有させることができる。   For example, extender pigments such as calcium carbonate, barite, precipitated barium sulfate, clay, and talc can be contained in the two-component aqueous one-coat paint composition of the present invention. Furthermore, the two-component aqueous one-coat coating composition of the present invention includes various additives such as a surface conditioner, an anti-settling agent, an antifoaming agent, a surfactant, a film-forming aid, an antiseptic, and an antioxidant. One or more kinds of various rheology control agents and various organic solvents can be contained.

<<塗装方法及び条件>>
本発明の2液型水系1コート塗料組成物は、保存時には、水系アクリル樹脂(A)及び水系ポリエステル樹脂(B)を含む主剤と、イソシアネート硬化剤(C)とに分離されており、使用する直前にこれらを混合・攪拌する。その際に、必要に応じて、水、場合によっては少量の有機溶剤やアミンを使用し、適当な粘度に希釈してから塗装に供される。
<< Coating method and conditions >>
The two-component aqueous one-coat paint composition of the present invention is separated into a main ingredient containing an aqueous acrylic resin (A) and an aqueous polyester resin (B) and an isocyanate curing agent (C) during storage. Just before mixing and stirring these. At that time, if necessary, water, and in some cases, a small amount of an organic solvent or an amine is used to dilute to an appropriate viscosity before being used for coating.

本発明の2液型水系1コート塗料組成物の塗装方法としては、自動車産業において通常用いられている方法、例えばエアー霧化塗装、ベル回転霧化塗装、静電または非静電塗装等が適用できる。   As a coating method of the two-component aqueous one-coat coating composition of the present invention, a method usually used in the automobile industry, for example, air atomization coating, bell rotation atomization coating, electrostatic or non-electrostatic coating, etc. is applied. it can.

被塗物としては、表面に電着塗膜が形成された金属素材、この電着塗膜上に中塗り塗膜が形成された金属素材、プラスチック素材などが挙げられる。   Examples of the object to be coated include a metal material having an electrodeposition coating film formed on the surface, a metal material having an intermediate coating film formed on the electrodeposition coating film, and a plastic material.

本発明の2液型水系1コート塗料組成物の塗装時の温湿度条件は、特に限定されないが、例えば、15〜35℃、65〜85%(相対湿度)である。また、水系1コート塗料組成物を塗装した塗膜の乾燥膜厚は、例えば、10〜40μmであり、隠ぺい性、塗装作業性の点から、好ましくは15〜30μmである。   Although the temperature and humidity conditions at the time of application | coating of the 2 liquid type 1-coat coating composition of this invention are not specifically limited, For example, they are 15-35 degreeC and 65-85% (relative humidity). Moreover, the dry film thickness of the coating film which apply | coated the water-system 1 coat coating composition is 10-40 micrometers, for example, From the point of concealment property and coating workability | operativity, it is preferably 15-30 micrometers.

本発明の2液型水系1コート塗料組成物の塗装後には、予備乾燥を行ってもよい。なお、予備乾燥を行う場合の条件は、60〜80℃、3〜10分が好ましい。   After the application of the two-component aqueous one-coat paint composition of the present invention, preliminary drying may be performed. In addition, as for the conditions in the case of performing preliminary drying, 60-80 degreeC and 3 to 10 minutes are preferable.

本発明の2液型水系1コート塗料組成物の塗装後の加熱硬化温度・時間は、例えば、80〜120℃、10〜60分が好ましい。   The heat curing temperature and time after coating of the two-component aqueous one-coat coating composition of the present invention are preferably, for example, 80 to 120 ° C. and 10 to 60 minutes.

本発明の塗料組成物を塗装して得られた塗装物は、光沢性、耐薬品性などの特性に優れており、この上にさらにクリアー塗料を塗装する必要がない。従って、クリアー塗料の塗装の工程が省略でき、塗装コストの低減が可能である。   The coated product obtained by applying the coating composition of the present invention is excellent in properties such as gloss and chemical resistance, and it is not necessary to apply a clear coating thereon. Therefore, the step of painting the clear paint can be omitted, and the painting cost can be reduced.

以下、本発明について、実施例を挙げて更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、特に断らない限り、各例中の部、%、比は、それぞれ質量部、質量%、質量比を表す。   Hereinafter, although an example is given and the present invention is explained still in detail, the present invention is not limited to this. In addition, unless otherwise indicated, the part,%, and ratio in each example represent a mass part, mass%, and mass ratio, respectively.

〈製造例1:水系アクリル樹脂A1の製造〉
還流冷却器、温度計、撹拌装置及び滴下ロートを装備した4つ口フラスコに、表1のIに記載の溶剤ナフサ39.4部及びブチルグリコール59.1部を仕込み、145℃まで昇温した。次いで表1のIIに記載のグリシジルメタクリレート4.3部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル22.5部、スチレン30.0部、アクリル酸n−ブチル68.1部、メタクリル酸メチル150.0部、メタクリル酸n−ブチル25.1部及びジ−t−ブチルパーオキサイド9.6の混合物を3時間にわたって滴下した。滴下終了後、30分後に表1のIIIに記載のメタクリル酸2−ヒドロキシエチル29.2部、アクリル酸n−ブチル27.8部、メタクリル酸メチル28.0部、アクリル酸15.0部及びジ−t−ブチルパーオキサイド5.6部の混合物を2時間にわたって滴下した。滴下終了後、30分後に表1のIVに記載のジ−t−ブチルパーオキサイド1.6部と溶剤ナフサ14.4部の混合物を30分間にわたって滴下した。145℃でさらに2時間撹拌後、98℃まで冷却した。表1のVに記載のジメチルエタノールアミンを16.7部添加し、30分撹拌を続けた後、反応物を表1のVIに記載の脱イオン水453.7部に分散させて水系アクリル樹脂A1を得た。アクリル樹脂ワニスの特性値は加熱残分40.4質量%、樹脂水酸基価60mgKOH/g、GPCによるポリスチレン換算分子量は数平均分子量2700であった。
<Production Example 1: Production of water-based acrylic resin A1>
A four-necked flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a stirrer, and a dropping funnel was charged with 39.4 parts of solvent naphtha and 59.1 parts of butyl glycol described in I of Table 1 and heated to 145 ° C. . Next, 4.3 parts of glycidyl methacrylate described in II of Table 1, 22.5 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 30.0 parts of styrene, 68.1 parts of n-butyl acrylate, 150.0 parts of methyl methacrylate, A mixture of 25.1 parts of n-butyl methacrylate and 9.6 of di-t-butyl peroxide was added dropwise over 3 hours. 30 minutes after the completion of dropping, 29.2 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 27.8 parts of n-butyl acrylate, 28.0 parts of methyl methacrylate, 15.0 parts of acrylic acid and 15.0 parts of acrylic acid described in III of Table 1 A mixture of 5.6 parts of di-t-butyl peroxide was added dropwise over 2 hours. 30 minutes after the completion of the dropwise addition, a mixture of 1.6 parts of di-t-butyl peroxide described in IV of Table 1 and 14.4 parts of solvent naphtha was dropped over 30 minutes. The mixture was further stirred at 145 ° C. for 2 hours and then cooled to 98 ° C. 16.7 parts of dimethylethanolamine described in V of Table 1 was added and stirring was continued for 30 minutes, and then the reaction product was dispersed in 453.7 parts of deionized water described in VI of Table 1 to obtain an aqueous acrylic resin. A1 was obtained. The characteristic value of the acrylic resin varnish was 40.4% by mass of the heating residue, the hydroxyl value of the resin was 60 mgKOH / g, and the molecular weight in terms of polystyrene by GPC was 2700.

〈製造例2〜9:水系アクリル樹脂A2〜A9の製造〉
表1に示した配合に基づき、製造例1と同様の方法で、水系アクリル樹脂A2〜A9を得た。得られた水系アクリル樹脂の特性値及びワニス安定性の評価結果を表1に示した。
<Production Examples 2 to 9: Production of water-based acrylic resins A2 to A9>
Based on the formulation shown in Table 1, aqueous acrylic resins A2 to A9 were obtained in the same manner as in Production Example 1. The characteristic values of the obtained water-based acrylic resin and the evaluation results of varnish stability are shown in Table 1.

なお、水系アクリル樹脂の安定性については、40℃の恒温槽に水系アクリル樹脂を放置し、以下の基準により評価した。
×:1か月後に沈降が認められる。
○:1か月後に沈降は認められないが、2か月後に沈降が認められる。
◎:2か月後でも沈降が認められない。
The stability of the water-based acrylic resin was evaluated according to the following criteria by leaving the water-based acrylic resin in a constant temperature bath at 40 ° C.
X: Sedimentation is observed after one month.
○: No sedimentation is observed after 1 month, but sedimentation is observed after 2 months.
A: No sedimentation is observed even after 2 months.

〈製造例10:水系ポリエステル樹脂B1の製造〉
還流冷却器、温度計、撹拌装置及び滴下ロートを装備した4つ口フラスコに、表2のIに記載のダイマー酸(ハリマ化成社製ハリダイマー200)120部、ヘキサヒドロ無水フタル酸150部、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール150部、1,6−ヘキサンジオール52.3部、トリメチロールプロパン59.5部を仕込み、150℃まで昇温、均一に溶解した。その後5時間かけて150℃〜230℃まで昇温し、キシレン30部を加えながらエステル化反応で発生する水分を分取しながら230℃で2時間ホールドし、樹脂酸価が10〜11になったことを確認後、140℃まで冷却、キシレンを減圧留去した。140℃で表2のIIに記載の無水トリメリット酸68.2部を仕込み、160℃で30分ホールド後、185℃まで昇温、樹脂酸価29〜31になったことを確認後、150℃まで冷却した。150℃で表2のIIIに記載のブチルグリコール190部を仕込み、15分以上撹拌し、内容物を均一にした後、65℃まで冷却した。65℃で表2のIVに記載のジメチルエタノールアミン22.9部を仕込み、30分間撹拌後一旦撹拌を停止、表2のVに記載の脱イオン水218.7部を仕込み、30分以上撹拌した。水系ポリエステル樹脂B1を得た。水系ポリエステル樹脂の特性値は加熱残分59.1質量%、樹脂酸価35mgKOH/g、樹脂水酸基価100mgKOH/g、GPCによるポリスチレン換算分子量は数平均分子量2000、溶解性パラメーター9.1(実測値)であった。
<Production Example 10: Production of water-based polyester resin B1>
In a four-necked flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a stirrer, and a dropping funnel, 120 parts of dimer acid (Haridimer 200 manufactured by Harima Chemical Co., Ltd.) described in I of Table 2, 150 parts of hexahydrophthalic anhydride, 2- 150 parts of ethyl-2-butyl-1,3-propanediol, 52.3 parts of 1,6-hexanediol and 59.5 parts of trimethylolpropane were charged, heated to 150 ° C. and uniformly dissolved. Thereafter, the temperature was raised to 150 ° C. to 230 ° C. over 5 hours, and while holding 30 parts of xylene, the water generated by the esterification reaction was fractionated and held at 230 ° C. for 2 hours, resulting in a resin acid value of 10-11. After confirming this, it was cooled to 140 ° C., and xylene was distilled off under reduced pressure. After charging 68.2 parts of trimellitic anhydride described in II of Table 2 at 140 ° C., holding at 160 ° C. for 30 minutes, raising the temperature to 185 ° C., and confirming that the resin acid value was 29 to 31, 150 Cooled to ° C. At 150 ° C., 190 parts of butyl glycol described in III of Table 2 was added, stirred for 15 minutes or more to make the contents uniform, and then cooled to 65 ° C. Charge 22.9 parts of dimethylethanolamine described in IV of Table 2 at 65 ° C., stir for 30 minutes, stop stirring once, charge 218.7 parts of deionized water described in V of Table 2 and stir for 30 minutes or more did. Water-based polyester resin B1 was obtained. The characteristic values of the water-based polyester resin are 59.1% by mass of the heating residue, the resin acid value of 35 mgKOH / g, the resin hydroxyl value of 100 mgKOH / g, the polystyrene equivalent molecular weight by GPC is the number average molecular weight 2000, the solubility parameter 9.1 (actual value) )Met.

〈製造例11〜28:水系ポリエステル樹脂B2〜B19の製造〉
表2に示した配合に基づき、製造例10と同様の方法で、水系ポリエステル樹脂B2〜B19を得た。得られた水系ポリエステル樹脂の特性値を表2に示した。得られた水系ポリエステル樹脂の特性値及びワニス安定性の評価結果を表2に示した。
<Production Examples 11 to 28: Production of water-based polyester resins B2 to B19>
Based on the formulation shown in Table 2, aqueous polyester resins B2 to B19 were obtained in the same manner as in Production Example 10. Table 2 shows the characteristic values of the obtained water-based polyester resin. The characteristic values of the obtained water-based polyester resin and the evaluation results of varnish stability are shown in Table 2.

なお、水系ポリエステル樹脂の安定性については、40℃の恒温槽に水系ポリエステル樹脂を放置し、以下の基準により評価した。
×:1か月後に沈降が認められる。
○:1か月後に沈降は認められないが、2か月後に沈降が認められる。
◎:2か月後でも沈降が認められない。
In addition, about stability of water-system polyester resin, water-system polyester resin was left to stand in a 40 degreeC thermostat, and the following references | standards evaluated.
X: Sedimentation is observed after one month.
○: No sedimentation is observed after 1 month, but sedimentation is observed after 2 months.
A: No sedimentation is observed even after 2 months.

(実施例1)
表3に示した配合に従い、Iに記載のように、製造例2で得られたアクリル樹脂A2を42.7部、脱イオン水16部を仕込み均一に撹拌した。さらに、IIに記載のように、製造例10で得られたポリエステル樹脂B1を7.2部、ブチルグリコール2部、紫外線吸収剤(BASFジャパン社製Tinuvin384-2)0.6部、光安定化剤(BASFジャパン社製Tinuvin292)0.6部を別容器にて均一に混合し、アルミ顔料(ECKART社製STAPA IL Hydrolan2192)4.5部を加え、顔料をディゾルバーで分散させたものを加えた。その後、IIIに記載のように、撹拌下でジメチルアミノエタノール0.35部、脱イオン水11.2部、増粘剤(BASFジャパン社製ViscalexHV30)を2部、沈降防止剤(楠本化成社製ディスパロンAQH800)1部、表面調整剤(BYK Chemie社製BYK-346)0.5部を加え主剤を作成した。次に、IVに記載のように、撹拌下でプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで樹脂固形分80%に調整したイソシアネート硬化剤(住化バイエルウレタン社製Bayhydrol XP2655)11.3部を加え、均一に分散混合し、水系塗料を作成した。水系塗料の固形分は30.3%であった。イソプロピルアルコール脱脂洗浄したABS板に乾燥膜厚30μになるように上記塗料をエアスプレー塗装を行い、80℃で30分間焼き付け乾燥を実施した。それぞれの塗膜性能試験結果を表3に示した。
Example 1
According to the formulation shown in Table 3, as described in I, 42.7 parts of acrylic resin A2 obtained in Production Example 2 and 16 parts of deionized water were charged and stirred uniformly. Furthermore, as described in II, 7.2 parts of the polyester resin B1 obtained in Production Example 10, 2 parts of butyl glycol, 0.6 part of an ultraviolet absorber (Tinuvin384-2 manufactured by BASF Japan), light stabilization 0.6 parts of the agent (BASF Japan Tinuvin292) was mixed uniformly in a separate container, and 4.5 parts of aluminum pigment (STAPA IL Hydrolan2192 made by ECKART) was added, and the pigment dispersed with a dissolver was added. . Thereafter, as described in III, 0.35 parts of dimethylaminoethanol, 11.2 parts of deionized water, 2 parts of a thickener (ViscalexHV30 manufactured by BASF Japan) under stirring, an anti-settling agent (manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.) A main agent was prepared by adding 1 part of Disparon AQH800) and 0.5 part of a surface conditioner (BYK-346 manufactured by BYK Chemie). Next, as described in IV, 11.3 parts of an isocyanate curing agent (Bayhydrol XP2655 manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) adjusted to 80% resin solid content with propylene glycol monomethyl ether acetate under stirring is added and dispersed uniformly. The mixture was mixed to make a water-based paint. The solid content of the water-based paint was 30.3%. The above-mentioned paint was air spray coated on an isopropyl alcohol degreased and washed ABS plate to a dry film thickness of 30 μm, and baked at 80 ° C. for 30 minutes for drying. The coating performance test results are shown in Table 3.

なお、本発明の塗料組成物により得られる塗膜の性能は次のようにして評価した。
(1)塗膜付着性
試験板について、カッターナイフを用いて1×1mm角で100マス碁盤目カットし、セロハンテープで剥離した碁盤目のマス数で評価した。
○:剥離した碁盤目のマス数が0個
△:剥離した碁盤目のマス数が1〜5個
×:剥離した碁盤目のマス数が5個を超える
In addition, the performance of the coating film obtained by the coating composition of this invention was evaluated as follows.
(1) Adhesiveness of coating film The test plate was evaluated by the number of squares of a grid obtained by cutting 100 square grids with a 1 × 1 mm square using a cutter knife and peeling with cellophane tape.
○: The number of squares of the peeled grid is 0: The number of squares of the peeled square is 1 to 5 ×: The number of squares of the peeled grid exceeds 5

(2)光沢値
試験板について、光沢計(BYK Chemie社、マイクロTRI-GLOSS)を用いてJIS K 5400 7.6に従い、60度光沢値を測定し評価した。
◎:60度光沢値が90以上
○:60度光沢値が80以上
△:60度光沢値が70〜79
×:60度光沢値が70未満
(2) Gloss Value The test plate was evaluated by measuring a 60-degree gloss value according to JIS K 5400 7.6 using a gloss meter (BYK Chemie, Micro TRI-GLOSS).
:: 60 degree gloss value of 90 or more ○: 60 degree gloss value of 80 or more Δ: 60 degree gloss value of 70 to 79
X: 60 degree gloss value is less than 70

(3)促進耐候性
試験板について、サンシャインカーボンアーク灯式耐候性試験機(JIS B7753)を用い、ブラックパネル温度70±3℃、降雨時間12分(60分照射中)の条件より、1000時間試験後の60度光沢保持率を評価した。
○:60度光沢保持率が80%以上
×:60度光沢保持率が80%未満
(3) Accelerated weather resistance Using a sunshine carbon arc lamp type weather resistance tester (JIS B7753), the test plate was 1000 hours under the conditions of a black panel temperature of 70 ± 3 ° C. and a rainfall time of 12 minutes (60 minutes irradiation). The 60 degree gloss retention after the test was evaluated.
○: 60 degree gloss retention is 80% or more x: 60 degree gloss retention is less than 80%

(4)耐薬品性
試験板について、規定度0.1濃度の水酸化ナトリウム溶液2mLを直径2cmの円状にスポット、薬液が蒸発しないよう注意しながら55℃、4時間加温した。加温終了後、すぐにスポット部分を水道水で洗浄し、乾燥後の塗膜についてスポット部分とスポット外部分の色差により評価した。色差は色差計(コニカミノルタ社、CR−400)を用いて、ΔEを測定した。
◎:ΔEが1.5未満
○:ΔEが1.5以上3未満
×:ΔEが3以上
(4) Chemical resistance With respect to the test plate, 2 mL of a sodium hydroxide solution having a normality of 0.1 concentration was spotted in a circular shape with a diameter of 2 cm, and heated at 55 ° C. for 4 hours, taking care not to evaporate the chemical solution. Immediately after the heating, the spot portion was washed with tap water, and the coating film after drying was evaluated by the color difference between the spot portion and the outside of the spot. For color difference, ΔE was measured using a color difference meter (Konica Minolta, CR-400).
◎: ΔE is less than 1.5 ○: ΔE is 1.5 or more and less than 3 ×: ΔE is 3 or more

(5)粘着性
試験板について、塗膜面に5枚重ねガーゼを設置、ガーゼの上に直径4cmの500g分銅を設置し、70℃で2時間加温して、粘着性を評価した。
◎:粘着性なし、ガーゼ跡なし
○:粘着性ないが、僅かなガーゼ跡あり
△:粘着性ないが、明確なガーゼ跡あり
×:粘着性あり
(5) Adhesiveness About the test plate, five sheets of gauze were placed on the coating surface, a 500 g weight with a diameter of 4 cm was placed on the gauze, and heated at 70 ° C. for 2 hours to evaluate the tackiness.
◎: No tackiness, no gauze trace ○: No tackiness, but slight gauze trace △: No tackiness, clear gauze trace ×: Sticky

(6)耐湿性
試験板について、50℃で相対湿度95%のブリスターボックスに240時間放置、試験後の塗膜面を評価した。
○:膨れなし
△:膨れないが、ツヤビケあり
×:膨れあり
(6) Moisture resistance The test plate was left in a blister box at 50 ° C. and a relative humidity of 95% for 240 hours, and the coating surface after the test was evaluated.
○: No swelling △: Does not swell but glossy x: Swells

(7)貯蔵安定性
20℃で主剤を放置し、以下の基準により評価した。
◎:1ヶ月以上異常なし
○:0.5〜1ヶ月で顔料、樹脂の沈降分離が認められる
△:1週間〜0.5ヶ月で顔料、樹脂の沈降分離が認められる
×:1週間以内で顔料、樹脂の沈降分離が認められる
(7) Storage stability The main agent was allowed to stand at 20 ° C and evaluated according to the following criteria.
◎: No abnormality for 1 month or more ○: Sedimentation separation of pigment and resin is observed in 0.5 to 1 month Δ: Sedimentation separation of pigment and resin is recognized in 1 week to 0.5 month × Within 1 week Sedimentation separation of pigment and resin is observed

(実施例2〜17)
表3に示した配合に従い、実施例1と同様の方法で塗料を作成し、塗装、焼き付けを行い、実施例1に倣い、塗装物の塗膜性能試験を実施した。それぞれの塗膜性能試験結果を表3に示した。
(Examples 2 to 17)
In accordance with the formulation shown in Table 3, a paint was prepared by the same method as in Example 1, painted and baked, and in accordance with Example 1, a coating performance test of the coated product was performed. The coating performance test results are shown in Table 3.

(比較例1〜18)
表4に示した配合に従い、実施例1と同様の方法で塗料を作成し、塗装、焼き付けを行い、実施例1に倣い、塗装物の塗膜性能試験を実施した。それぞれの塗膜性能試験結果を表4に示した。
(Comparative Examples 1-18)
In accordance with the formulation shown in Table 4, a paint was prepared in the same manner as in Example 1, painted and baked, and in accordance with Example 1, a coating performance test of the coated product was performed. Table 4 shows the coating performance test results.

〈考察〉
実施例1〜17では、表3〜4に挙げられた7つの評価項目の全てのおいて優れた結果が得られた。
<Discussion>
In Examples 1 to 17, excellent results were obtained in all of the seven evaluation items listed in Tables 3 to 4.

一方、比較例1〜18では、表3〜4に挙げられた7つの評価項目の少なくとも1つにおいて×又は△となっていて、実施例よりも評価結果が劣っていた。具体的には以下の通りである。
溶解性パラメーターが8.5未満である比較例1では、貯蔵安定性が劣っていた。溶解性パラメーターが9.7を超えている比較例2では、光沢値が劣っていた。
樹脂(B)の単量体中のダイマー酸成分が10質量%未満である比較例3では、光沢値が劣っていた。樹脂(B)の単量体中のダイマー酸成分が40質量%を超えている比較例4では、粘着性が劣っていた。
樹脂(A)の割合が90質量%を超えている比較例5では、光沢値が劣っていた。樹脂(A)の割合が60質量%未満である比較例6では、粘着性が劣っていた。
イソシアネート基/水酸基の値が0.7未満である比較例7では、耐薬品性及び耐湿性が劣っていた。イソシアネート基/水酸基の値が1.5を超えている比較例8では、粘着性及び耐湿性が劣っていた。
樹脂(A)の水酸基価が50mgKOH/g未満である比較例9では、促進耐候性、耐薬品性、及び耐湿性が劣っていた。樹脂(A)の水酸基価が150mgKOH/gを超えている比較例10では、塗膜付着性が劣っていた。
樹脂(A)の数平均分子量が1000未満である比較例11では、貯蔵安定性が劣っていた。樹脂(A)の数平均分子量が5000を超えている比較例12では、光沢値が劣っていた。
樹脂(B)の酸価が20mgKOH/g未満である比較例13では、貯蔵安定性が劣っていた。樹脂(B)の酸化が50mgKOH/gを超えている比較例14では、耐湿性が劣っていた。
樹脂(B)の水酸基価が50mgKOH/g未満である比較例15では、促進耐候性、耐薬品性、及び耐湿性が劣っていた。樹脂(B)の水酸基価が150mgKOH/gを超えている比較例16では、塗膜付着性が劣っていた。
樹脂(B)の数平均分子量が1000未満である比較例17では、貯蔵安定性が劣っていた。樹脂(B)の数平均分子量が5000を超えている比較例18では、光沢値が劣っていた。
On the other hand, in Comparative Examples 1-18, it was set to x or (triangle | delta) in at least 1 of the seven evaluation items listed in Tables 3-4, and the evaluation result was inferior to the Example. Specifically, it is as follows.
In Comparative Example 1 having a solubility parameter of less than 8.5, the storage stability was poor. In Comparative Example 2 in which the solubility parameter exceeds 9.7, the gloss value was inferior.
In Comparative Example 3 in which the dimer acid component in the monomer of the resin (B) was less than 10% by mass, the gloss value was inferior. In Comparative Example 4 in which the dimer acid component in the monomer of the resin (B) exceeds 40% by mass, the adhesiveness was inferior.
In Comparative Example 5 in which the ratio of the resin (A) exceeds 90% by mass, the gloss value was inferior. In Comparative Example 6 in which the ratio of the resin (A) was less than 60% by mass, the adhesiveness was inferior.
In Comparative Example 7 in which the value of isocyanate group / hydroxyl group was less than 0.7, chemical resistance and moisture resistance were inferior. In Comparative Example 8 in which the value of isocyanate group / hydroxyl group exceeded 1.5, the tackiness and moisture resistance were inferior.
In Comparative Example 9 in which the hydroxyl value of the resin (A) was less than 50 mgKOH / g, the accelerated weather resistance, chemical resistance, and moisture resistance were inferior. In Comparative Example 10 in which the hydroxyl value of the resin (A) exceeds 150 mgKOH / g, the coating film adhesion was inferior.
In Comparative Example 11 in which the number average molecular weight of the resin (A) is less than 1000, the storage stability was inferior. In Comparative Example 12 in which the number average molecular weight of the resin (A) exceeds 5000, the gloss value is inferior.
In Comparative Example 13 where the acid value of the resin (B) is less than 20 mgKOH / g, the storage stability was inferior. In Comparative Example 14 in which the oxidation of the resin (B) exceeded 50 mgKOH / g, the moisture resistance was inferior.
In Comparative Example 15 in which the hydroxyl value of the resin (B) was less than 50 mgKOH / g, the accelerated weather resistance, chemical resistance, and moisture resistance were inferior. In Comparative Example 16 in which the hydroxyl value of the resin (B) exceeded 150 mgKOH / g, the coating film adhesion was inferior.
In Comparative Example 17 in which the number average molecular weight of the resin (B) is less than 1000, the storage stability was inferior. In Comparative Example 18 in which the number average molecular weight of the resin (B) exceeds 5000, the gloss value is inferior.

これらの結果から、2液型水系1コート塗料組成物に求められる7つの評価項目の全てにおいて優れた結果を得るためには、樹脂(A)及び樹脂(B)が特定の特性を有し、且つ樹脂(A)と樹脂(B)の比率、及びイソシアネート基と水酸基の比率を特定範囲内にすることが必須であり、これらの要件のうち一つでも規定された範囲から外れると、優れた評価結果が得られないことが分かった。   From these results, in order to obtain excellent results in all of the seven evaluation items required for the two-component aqueous one-coat paint composition, the resin (A) and the resin (B) have specific characteristics, In addition, it is essential that the ratio of the resin (A) to the resin (B) and the ratio of the isocyanate group to the hydroxyl group be within a specific range. If any one of these requirements is out of the specified range, the ratio is excellent. It turned out that an evaluation result is not obtained.

Claims (2)

水系アクリル樹脂(A)、水系ポリエステル樹脂(B)及び自己乳化性のイソシアネート硬化剤(C)を含有し、
前記樹脂(A)は、水酸基価50〜150mgKOH/g、数平均分子量が1000〜5000であり、
前記樹脂(B)は、酸価20〜50mgKOH/g、水酸基価50〜150mgKOH/g、数平均分子量1000〜5000、溶解性パラメーターが8.5〜9.7であり、且つダイマー酸成分を全単量体成分中に10〜40質量%含有し、
前記樹脂(A)と前記樹脂(B)の含有量は前記樹脂(A)及び前記樹脂(B)の合計樹脂固形分に対し、前記樹脂(A)が60〜95質量%、前記樹脂(B)が5〜40質量%であり、
前記樹脂(A)と前記樹脂(B)が含有する水酸基の合計と前記硬化剤(C)が含有するイソシアネート基の割合が、イソシアネート基/水酸基=0.7〜1.5であることを特徴とする2液型水系1コート塗料組成物。
Contains an aqueous acrylic resin (A), an aqueous polyester resin (B) and a self-emulsifying isocyanate curing agent (C),
The resin (A) has a hydroxyl value of 50 to 150 mgKOH / g and a number average molecular weight of 1000 to 5000,
The resin (B) has an acid value of 20 to 50 mgKOH / g, a hydroxyl value of 50 to 150 mgKOH / g, a number average molecular weight of 1000 to 5000, a solubility parameter of 8.5 to 9.7, and a total dimer acid component. 10 to 40% by mass in the monomer component,
Content of the said resin (A) and the said resin (B) is 60-95 mass% of said resin (A) with respect to the total resin solid of said resin (A) and said resin (B), and said resin (B ) Is 5-40% by mass,
The ratio of isocyanate groups contained in the total of hydroxyl groups contained in the resin (A) and the resin (B) and the curing agent (C) is isocyanate group / hydroxyl group = 0.7 to 1.5. A two-component aqueous one-coat paint composition.
請求項1に記載の2液型水系1コート塗料を塗装して得られた塗装物。 A coated product obtained by applying the two-component water-based one-coat paint according to claim 1.
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