JP6029589B2 - 塗料組成物及び塗装物品 - Google Patents

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［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１１年９月３０日に出願された、日本国特許出願第２０１１−２１６２３２号明細書（その開示全体が参照により本明細書中に援用される）に基づく優先権を主張する。

本発明は、低温かつ短時間での硬化性に優れ、ポットライフ（可使時間）も両立することができ、さらに、仕上り外観にも優れる硬化塗膜を得ることができる塗料組成物に関する。

自動車車体の他、工業製品の塗装において、近年、省エネルギー及び環境負荷の軽減の観点から、焼付硬化工程の短縮及び工程削減に向けての開発が活発になされている。

自動車車体の塗装における工程削減としては、例えば、電着塗装がされた後、通常、中塗塗料及び上塗塗料が順に塗装され、従来は中塗塗料、上塗塗料が塗装された後、その都度、焼付が行われていたが、上塗塗料塗装後に、中塗塗膜と上塗塗膜の焼付を一度で行う焼付工程の削減の開発が進められており、今後はこの焼付工程が削減された塗装方式が主流になりつつある。

焼付硬化工程そのものの短縮においては、硬化工程の低温化及び短時間化の要求が高まっている。

このような低温短時間硬化の要求を満足させるための塗料としては、コスト面も勘案すると、水酸基含有樹脂を、ポリイソシアネート化合物を架橋剤として硬化させる、水酸基／イソシアネート基架橋系塗料が有力と考えられ、これまでにも検討がなされている。

しかしながら、従来技術では、低温短時間の硬化性の向上において、ポットライフ（可使時間（貯蔵性））との両立が困難であり、また、特に自動車塗装等において要求される高度の仕上り外観も満足させることは困難であった。

特許文献１には、低温硬化性に優れた塗料組成物として、ピラゾール化合物でブロックされた３級イソシアネート基を１分子中に２個以上含有するピラゾールブロックポリイソシアネート化合物と、特定の水酸基価及び重量平均分子量を有する水酸基含有樹脂を必須成分として含有することを特徴とする塗料組成物が開示されている。しかしながら、この塗料組成物は、短時間条件での硬化性が不十分であった。

特許文献２には、低温硬化性に優れた塗料組成物として、特定の水酸基価を有する、ポリエステルポリオールおよびアクリルポリオールを含む樹脂成分、ブロックイソシアネートを必須成分としメラミンを含有することがある架橋剤、少なくともジブチル錫のジカルボン酸塩からなるブロックイソシアネート解離触媒、および、顔料を含有する一液低温硬化型着色エナメル塗料が開示されている。しかしながら、この塗料組成物は、低温焼付条件での硬化性が不十分であった。

特許文献３には、ポリオール（Ａ１）、ポリエーテルポリオール（Ｂ）及び溶剤（Ｃ）を含有し、ポリオール（Ａ１）が環構造を有することを主たる特徴とする塗料用樹脂組成物と、（ブロック）ポリイソシアネート化合物とを含む硬化性塗料組成物、及び、更に、該硬化性塗料組成物に、金属有機化合物及び酸性物質を含むことを特徴とする硬化性塗料組成物が開示されている。

しかしながら、この塗料組成物は、該金属有機化合物及び酸性物質を含む態様において、低温短時間硬化性には優れるが、ポットライフが不十分であり、また、得られる塗膜の仕上り外観が不十分となる場合があった。

特開２００５−２２５９０７号公報 特開平１０−１０１９９６号公報 特開２００２−９７４１２号公報

本発明の目的は、低温かつ短時間での硬化性に優れ、ポットライフ（可使時間）も両立することができ、さらに、仕上り外観にも優れる硬化塗膜を得ることができる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鋭意研究を行なった結果、特定の、２級水酸基含有重合性不飽和モノマーを共重合成分とする水酸基含有アクリル樹脂及びポリイソシアネート化合物、ならびに特定範囲の金属化合物及びアミジン化合物からなる有機金属触媒を含有する塗料組成物によれば上記の目的を達成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、以下の項を提供する：
項１．（Ａ）（ａ）２級水酸基含有重合性不飽和モノマー２０〜５０質量％及び（ｂ）その他の重合性不飽和モノマー５０〜８０質量％からなるモノマー成分の共重合体である２級水酸基含有アクリル樹脂、
（Ｂ）ポリイソシアネート化合物、ならびに、
（Ｃ）（Ｃ１）金属が、亜鉛、錫、ジルコニウム、ビスマス、鉛、コバルト、マンガン、チタン、アルミニウム及びモリブデンからなる群から選ばれる１種である金属化合物及び（Ｃ２）アミジン化合物からなる有機金属触媒を含有するものであり、
ポリイソシアネート化合物（Ｂ）中のイソシアネート基と、２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）中の水酸基との当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）が０．８〜１．８の範囲内であることを特徴とする塗料組成物。

項２．その他の重合性不飽和モノマー（ｂ）が、炭素数６〜２０の脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマー（ｂ１）を含有する項１に記載の塗料組成物。

項３．２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）の重量平均分子量が２０００〜５００００の範囲内である項１又は２に記載の塗料組成物。

項４．金属化合物（Ｃ１）が、カルボン酸金属塩化合物である項１〜３のいずれか１項に記載の塗料組成物。

項５．２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）及びポリイソシアネート化合物（Ｂ）の総量を基準として、有機金属触媒（Ｃ）が０．０５〜５質量％の範囲内である項１〜４のいずれか１項に記載の塗料組成物。

項６．形成される塗膜のガラス転移温度（Ｔｇ）が８０〜１２０℃の範囲内である項１〜５のいずれか１項に記載の塗料組成物。

項７．項１〜６のいずれか１項に記載の塗料組成物を塗装して得られる塗膜を含む物品。

本発明の塗料組成物は、水酸基含有樹脂とポリイソシアネート化合物との架橋反応の触媒として、特定範囲の金属化合物及びアミジン化合物からなる有機金属触媒を含有するものであることから、低温かつ短時間での硬化性に優れ、かつポットライフの両立も満足させることができる。

これは該有機金属触媒が、金属化合物に対し、アミジン化合物が配位した錯体構造を形成しているためであると推察され、このアミジン化合物が立体障害となるため、このアミジン化合物が配位した構造となっている間は、金属化合物（金属イオン）が本来有するウレタン化反応の触媒活性を抑制することができることから、ポットライフにも優れた塗料組成物とすることができたものであると考えられる。また、該アミジン化合物は比較的低温で解離することから、低温の解離温度に到達すれば配位したアミジン化合物が脱離して、金属化合物が再生し、該金属化合物（金属イオン）が本来有するウレタン化反応の触媒活性が作用することにより、低温短時間での硬化性に優れた塗料組成物が得られると考えられる。

さらに、水酸基含有樹脂は２級水酸基を含有するものであり、その２級水酸基は通常、水酸基として用いられる１級水酸基と比べ、その反応速度が緩やかであり、金属化合物を触媒とするウレタン化反応の速度を、仕上り性の確保を十分たらしめる程に制御することができることから、仕上り外観にも優れた硬化塗膜を得ることができると考えられる。
以上、本発明の塗料組成物によれば、低温かつ短時間での硬化性に優れ、ポットライフ（可使時間）も両立することができ、さらに、仕上り外観にも優れる硬化塗膜を得ることができる塗料組成物が提供されるという効果を奏することができる。

以下、本発明の塗料組成物（以下、「本塗料」ということがある。）について詳細に説明する。

本発明の塗料組成物は、特定の２級水酸基含有重合性不飽和モノマーを共重合成分とする水酸基含有アクリル樹脂及びポリイソシアネート化合物、ならびに特定範囲の金属化合物及びアミジン化合物からなる有機金属触媒を含有する塗料組成物である。

２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）
２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）は、（ａ）２級水酸基含有重合性不飽和モノマー及び（ｂ）その他の重合性不飽和モノマーからなるモノマー成分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。

２級水酸基含有重合性不飽和モノマー（ａ）は、１分子中に２級水酸基と重合性不飽和結合とを各々１個有する化合物である。

２級水酸基含有重合性不飽和モノマー（ａ）としては、塗膜の仕上り外観や塗料組成物のポットライフの観点から、例えば、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等のエステル部のアルキル基の炭素数が２〜８、特に３〜６、さらに特に３または４の２級水酸基を有する重合性不飽和モノマー；（メタ）アクリル酸とエポキシ基含有化合物（例えば、カージュラＥ１０（商品名）、ヘキシオン・スペシャリティー・ケミカル社製、ネオデカン酸グリシジルエステル）との付加物等を挙げることができる。これらの中でも特に、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートが好ましい。

上記モノマー（ａ）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。

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。

その他の重合性不飽和モノマー（ｂ）は、上記２級水酸基含有重合性不飽和モノマー（ａ）以外のモノマーであり、具体的には、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る。不飽和モノマー（ｂ）の具体例を、下記（１）〜（８）に列挙する。

（１）酸基含有重合性不飽和モノマー
酸基含有重合性不飽和モノマーは、１分子中に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る。該モノマーとしては、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カルボキシル基含有モノマー；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スルホン酸基含有モノマー；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モノマーなどを挙げることができる。これらは１種で又は２種以上を使用することができる。酸基含有重合性不飽和モノマーを使用する場合、アクリル樹脂（Ａ）の酸価が、０．５〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇ程度、特に１〜２０ｍｇＫＯＨ／ｇ程度となる量とすることが好ましい。

（２）水酸基（２級水酸基を除く）含有重合性不飽和モノマー
１分子中に水酸基（２級水酸基を除く）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る。該モノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸と炭素数２〜１０の２価アルコールとのモノエステル化物（２級水酸基を有するものを除く）；ε−カプロラクトンを開環重合反応させることにより変性した水酸基含有モノマー（２級水酸基を有するものを除く）等を挙げることができる。

ε−カプロラクトンを開環重合反応させることにより変性した水酸基含有モノマーとしては、市販品を使用することができ、市販品としては、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。

（３）アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数１〜２０の１価アルコールとのエステル化物
具体的には、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、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、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソミリスチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソステアリルアクリレート（大阪有機化学工業社製、商品名）、ラウリル（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、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。

アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数１〜２０の１価アルコールとのエステル化物を構成成分とする場合、その配合割合は、モノマー成分の総量に対して１０〜６０質量％、特に、１５〜５０質量％の範囲内であることが好ましい。

上記アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数１〜２０の１価アルコールとのエステル化物のうち、仕上り外観の向上及び塗膜硬度の両立の観点から、炭素数６〜２０の脂環式炭化水素基を含有する重合性不飽和モノマー（ｂ１）を使用することができる。

炭素数６〜２０の脂環式炭化水素基の代表例としては、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、シクロドデシル基、イソボルニル基、アダマンチル基及びトリシクロデカニル基等を挙げることができる。

不飽和モノマー（ｂ１）の具体例としては、例えば、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、４−メチルシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、４−エチルシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、４−メトキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロオクチル（メタ）アクリレート、シクロドデシル（メタ）アクリレート等のシクロアルキル（メタ）アクリレート；イソボルニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート、３，５−ジメチルアダマンチル（メタ）アクリレート、３−テトラシクロドデシル（メタ）アクリレート等の有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマー等を挙げることができる。

不飽和モノマー（ｂ１）を使用する場合、その配合割合は、モノマー成分の総量に対して、１０〜６０質量％、特に１５〜５０質量％、さらに特に２０〜４５質量％の範囲内であることが好ましい。

（４）アルコキシシリル基含有重合性不飽和モノマー
具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アクリロキシエチルトリメトキシシラン、メタクリロキシエチルトリメトキシシラン、アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン等をあげることができる。これらのうち好ましいアルコキシシリル基含有重合性不飽和モノマーとして、ビニルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。

アルコキシシリル基含有重合性不飽和モノマーを構成成分とすることにより、水酸基とイソシアネート基との架橋結合に加え、アルコキシリル基同士の縮合反応及びアルコキシシリル基と水酸基との反応による架橋結合を生成することから硬化性を向上させることができる。

アルコキシシリル基含有重合性不飽和モノマーを構成成分とする場合、その配合割合は、モノマー成分の総量に対して１〜２０質量％、特に、１〜１０質量％の範囲内であることが好ましい。

（５）芳香族系ビニルモノマー
具体的には、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等を挙げることができる。

芳香族系重合性不飽和モノマーを構成成分とすることにより、得られる樹脂のガラス転移温度が上昇し、また、高屈折率で疎水性の塗膜を得ることができることから、塗膜の光沢向上による仕上り外観の向上効果を得ることができる。

芳香族系重合性不飽和モノマーを構成成分とする場合、その配合割合は、モノマー成分の総量に対して３〜４０質量％、特に、５〜３０質量％の範囲内であることが好ましい。

（６）グリシジル基含有重合性不飽和モノマー
グリシジル基含有重合性不飽和モノマーは、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個有する化合物であり、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を挙げることができる。

（７）重合性不飽和結合含有窒素原子含有化合物
例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、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、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等を挙げることができる。

（８）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等を挙げることができる。バーサティック酸ビニルエステルとしては、市販品である「ベオバ９」、「ベオバ１０」（以上、商品名、ジャパンエポキシレジン（株）製）等を挙げることができる。

その他の重合性不飽和モノマー（ｂ）としては、前記（１）〜（８）で示されるモノマーを１種で、又は２種以上を用いることができる。前記（１）、（３）及び（５）で示されるモノマーの組合わせを含むものが好ましい。

アクリル樹脂（Ａ）の重量平均分子量は、塗膜の仕上り外観及び硬化性の観点から、２０００〜５００００程度、特に、５０００〜３００００程度であることが好ましい。

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で測定したクロマトグラムから標準ポリスチレンの分子量を基準にして算出した値である。ゲルパーミエーションクロマトグラフは、「ＨＬＣ８１２０ＧＰＣ」（東ソー社製）を使用した。カラムとしては、「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ−４０００ＨＸＬ」、「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ−３０００ＨＸＬ」、「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ−２５００ＨＸＬ」、「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ−２０００ＨＸＬ」（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。

アクリル樹脂（Ａ）のガラス転移温度は、塗膜の硬化性及び仕上り外観の観点から、−１０〜３０℃程度、特に、−５〜２０℃程度であることが好ましい。

本明細書において、アクリル樹脂のガラス転移温度（℃）は、下記式によって算出した。
１／Ｔｇ（Ｋ）＝（Ｗ１／Ｔ１）＋（Ｗ２／Ｔ２）＋・・・・・（ｉ）
Ｔｇ（℃）＝Ｔｇ（Ｋ）−２７３ （ｉｉ）
各式中、Ｗ１、Ｗ２、・・は共重合に使用されたモノマーのそれぞれの質量分率、Ｔ１、Ｔ２、・・はそれぞれの単量体のホモポリマ−のＴｇ（Ｋ）を表わす。

２級水酸基含有重合性不飽和モノマー（ａ）及びその他の重合性不飽和モノマー（ｂ）の配合割合は、全モノマー量に対して、２級水酸基含有重合性不飽和モノマー（ａ）が２０〜５０質量％程度、好ましくは２５〜４５質量％程度であり、その他の不飽和モノマー（ｂ）が、５０〜８０質量％程度、好ましくは５５〜７５質量％程度である。２級水酸基含有重合性不飽和モノマー（ａ）の量が、２０質量％未満であると、硬化性及び硬化塗膜の仕上り外観が不充分な場合があり、５０質量％を超えると、硬化塗膜の仕上り外観が不充分な場合がある。

塗膜の仕上り外観向上の観点から、アクリル樹脂（Ａ）中の水酸基含有重合性不飽和モノマー全量のうち、２級水酸基含有重合性不飽和モノマー（ａ）を５０〜１００質量％含むことが好ましく、８０〜１００質量％含むことがより好ましい。

また、アクリル樹脂（Ａ）の水酸基価は、硬化性の観点から、９０〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、特に１２０〜２２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、さらに特に１４０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内であることが好ましい。

また、アクリル樹脂（Ａ）の酸価は、塗料組成物の硬化性の観点から、０．５〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇ程度、特に１〜２０ｍｇＫＯＨ／ｇ程度であることが好ましい。

上記重合性不飽和モノマー（ａ）及び（ｂ）からなるモノマー混合物を共重合して２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）を得ることができる。

上記モノマー混合物を共重合して２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）を得るための共重合方法は、特に限定されるものではなく、それ自体既知の共重合方法を用いることができるが、なかでも有機溶剤中にて、重合開始剤の存在下で重合を行なう溶液重合法を好適に使用することができる。

上記溶液重合法に際して使用される有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、スワゾール１０００（コスモ石油社製、商品名、高沸点石油系溶剤）などの芳香族系溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、３−メトキシブチルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメ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、メチルアミルケトンなどのケトン系溶剤、プロピルプロピオネート、ブチルプロピオネート、エトキシエチルプロピオネート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が、アクリル樹脂の溶解性の点から高沸点のエステル系溶剤、ケトン系溶剤を使用することが好ましい。また、さらに高沸点の芳香族系溶剤を好適に組合せて使用することもできる。

２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）の共重合に際して使用できる重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジ−ｔ−アミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオクトエート、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）等のそれ自体既知のラジカル重合開始剤を挙げることができる。

２級水酸基含有アクリル樹脂（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る。

本発明の塗料組成物において、２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）以外の樹脂も必要に応じて併用することができる。従って、本発明の塗料組成物は、２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）以外の樹脂を含んでいてもよい。具体的には、例えば、アクリル樹脂（Ａ）以外のアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂等をあげることができ、好ましいものとして、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等のジオール化合物、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カルボキシル基を導入する場合、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、好ましくは１００〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、さらに好ましくは１２０〜２２０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内である。水酸基含有ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、好ましくは２５００〜４００００、さらに好ましくは５０００〜３００００の範囲内である。

水酸基含有ポリウレタン樹脂としては、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させることにより得られる水酸基含有ポリウレタン樹脂を挙げることができる。

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。また、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のカルボキシル基含有ポリオールも使用することができる。

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；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；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；等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、好ましくは１００〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、さらに好ましくは１２０〜２２０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内である。水酸基含有ポリウレタン樹脂の重量平均分子量は、好ましくは２５００〜４００００、さらに好ましくは５０００〜３００００の範囲内である。水酸基含有ポリウレタン樹脂のガラス転移温度は、好ましくは−４０℃〜８５℃、さらに好ましくは−３０℃〜８０℃の範囲内である。

上記の２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）以外の樹脂（より具体的には、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂等）を併用する場合、該２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）以外の樹脂は、２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）の固形分総量に対して、好ましくは１００質量％以下、より好ましくは１０〜５０質量％の範囲内である。

ポリイソシアネート化合物（Ｂ）
ポリイソシアネート化合物（Ｂ）は、本塗料組成物の硬化剤であり、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る。ポリイソシアネート化合物（Ｂ）としては、ポリウレタン製造用として公知のもの、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等を挙げることができる。

脂肪族ポリイソシアネートとしては、具体的には例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレン−１，４−ジイソシアネート、ペンタメチレン−１，５−ジイソシアネート、ヘキサ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、２，２，４−トリメチル−ヘキサメチレン−１，６−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、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート；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等の脂肪族トリイソシアネート等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−又は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等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）ヘプタン等の脂環族トリイソシアネート等を挙げることができる。

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又はその混合物、ω，ω’−ジイソシアナト−１，４−ジエチルベンゼン、１，３−又は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等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等の芳香脂肪族トリイソシアネート等を挙げることができる。

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’−又は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−又は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等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等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等の芳香族テトライソシアネート等を挙げることができる。

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等をあげることができる。

上記のうち、工業的入手の容易さから、ヘキサメチレンジイソシアネート（以下ＨＭＤＩということがある）、イソホロンジイソシアネート（以下ＩＰＤＩということがある）及びこれらの誘導体を特に好適に使用することができる。

上記ポリイソシアネート化合物は、単独で、又、２種以上併用して使用することができる。

ポリイソシアネート化合物（Ｂ）において、２５℃における粘度は好ましくは２００〜４０００ｍＰa・ｓであり、さらに好ましくは、２５０〜３５００ｍＰａ・ｓ、さらに特に好ましくは、３００〜３０００ｍＰａ・ｓである。２００ｍＰa・ｓ未満であると、本発明の塗料組成物の硬化性が低下する場合がある。また、４０００ｍＰa・ｓを超えると、得られる塗膜の仕上り外観が低下する場合がある。

ポリイソシアネート化合物（Ｂ）として、ジイソシアネート化合物の２量体以上の多量体を含有するものを低温短時間硬化性及び仕上り外観の観点から好適に使用することができる。

ポリイソシアネート化合物（Ｂ）が、上記のような２量体以上の多量体を含有する場合、特に、ポリイソシアネート化合物の総量を基準にして、イソシアヌレート３量体の含有量が、３０〜７０質量％、特に４０〜７０質量％、さらに特に５０〜７０質量％、ウレトジオン２量体の含有量が、３〜３０質量％、特に５〜２５質量％、さらに特に８〜２０質量％、その他の３量体以上の多量体の含有量が、０〜６７質量％、特に５〜５５質量％、さらに特に１０〜４２質量％の範囲内であるものを好適に使用することができる。

上記において、イソシアヌレート３量体とは、ジイソシアネートモノマー３分子からなる、イソシアヌレート基を有するポリイソシアネートであり、ウレトジオン２量体とは、ジイソシアネートモノマー２分子からなる、ウレトジオン基を有するポリイソシアネートである。

上記ポリイソシアネート化合物において、未反応のジイソシアネートモノマーは含まないことが好ましく、残存ジイソシアネートモノマー濃度は、好ましくは、１質量％以下であり、さらに好ましくは０．５質量％以下である。

有機金属触媒（Ｃ）
有機金属触媒（Ｃ）は、金属化合物（Ｃ１）及びアミジン化合物（Ｃ２）からなる触媒である。

金属化合物（Ｃ１）とアミジン化合物（Ｃ２）とを併用することにより、低温短時間での硬化性に優れ、かつ、形成する塗膜の仕上り外観が良好であり、しかも２液型塗料としてのポットライフを充分に維持することが可能となる。

これは、金属化合物（Ｃ１）とアミジン化合物（Ｃ２）とからなる触媒が、錯体構造を形成し、アミジン化合物がブロック剤となっており、このブロック剤であるアミジン化合物が低温で解離し、アミジン化合物の解離後は金属化合物本来の低温硬化性に優れる触媒能が活性となることにより、塗料組成物の低温短時間での硬化性とポットライフの両立を達成することが可能となることによるものであると考えている。

金属化合物（Ｃ１）は、金属が、亜鉛、錫、ジルコニウム、ビスマス、鉛、コバルト、マンガン、チタン、アルミニウム及びモリブデンからなる群から選ばれる１種である金属化合物であり、例えば、カルボン酸金属塩化合物、アセチルアセトン金属錯体等を挙げることができる。特に、カルボン酸金属塩化合物を好適に使用することができる。

カルボン酸金属塩化合物としては、具体的には、下記式（１）で表される化合物を挙げることができる：
（ＲＣＯ_２)_ｎＭ （１）
（式中、Ｍは、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｏからなる群から選ばれる金属であり、Ｒは炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数５〜１０のアリール基、炭素数１〜３０のアラルキル基又はアルキルアリール基を表し、ｎは１以上４以下の値を有する整数である）。本発明において、炭素数１〜３０のアラルキル基又はアルキルアリール基とは、アルキル基部分の炭素数が１〜３０であるアラルキル基又はアルキルアリール基を示す。ここで、アリール基としては、例えば、炭素数５〜１０のもの等が挙げられる。

より具体的には、例えば、２−エチルヘキサン酸（オクチル酸）金属塩、酢酸金属塩、ナフテン酸金属塩、二安息香酸金属塩、オクタン酸金属塩、ラウリン酸金属塩、ステアリン酸金属塩、ネオデカン酸金属塩、オレイン酸金属塩等を挙げることができる。

また、本発明の一つの実施形態において、カルボン酸金属塩化合物としては、下記式（１’）で表される化合物を挙げることができる：
（Ｒ’ＣＯ_２)_ｎＭ （１’）
（式中、Ｍは、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｏからなる群から選ばれる金属であり、Ｒ’は炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数１〜３０のアラルキル基又はアルキルアリール基を表し、ｎは１以上４以下の値を有する整数である）。

下記式（１’）で表される化合物としては、例えば、２−エチルヘキサン酸金属塩、酢酸金属塩、ナフテン酸金属塩、オクタン酸金属塩、ステアリン酸金属塩、ネオデカン酸金属塩、オレイン酸金属塩等を挙げることができる。

触媒活性に優れ工業的に入手が容易なことから、オクチル酸マンガン、オクチル酸錫、オクチル酸コバルト、オクチル酸チタン、オクチル酸アルミニウム、オクチル酸亜鉛、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸ビスマス、オクチル酸鉛、ラウリン酸亜鉛、二安息香酸亜鉛等を好適に使用することができる。

アミジン化合物（Ｃ２）は、Ｒ^１−Ｃ(＝ＮＲ^２)−ＮＲ^３Ｒ^４で表される構造を有する有機化合物である。該構造において、炭素（Ｃ）原子に、二重結合で窒素原子が１つ、単結合で窒素原子が１つ付いている構造を有している。

構造式Ｒ^１−Ｃ(＝ＮＲ^２)−ＮＲ^３Ｒ^４・・・（２）において、
Ｒ^１は水素原子、置換されていても良い、炭素原子に結合した有機基、アミン基であり、具体的には、置換されていてもよいヒドロカルビル基又はエーテル化されていてもよいヒドロキシル基を挙げることができる。

Ｒ^２とＲ^３は互いに独立して、水素原子又は炭素原子に結合した有機基、又は互いに結合した構造を有する複素環（１又は２以上のヘテロ原子を持つ、又は、１又は２以上のヘテロ原子を有する結合した２重環を有する）である。

Ｒ^４は水素原子、置換されていても良い、炭素原子に結合した有機基、エーテル化されていてもよいヒドロキシル基、好ましくは、置換されていてもよい炭素原子数８以上のヒドロカルビル基を挙げることができる。

Ｒ^１又はＲ^４が有機基の場合、それらは例えば１乃至４０の炭素原子を有するもの、あるいは、例えば、５００〜５００００の分子量を有するポリマー基であってよい。

Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４で表される基は、各々互いに独立して、置換基として、アルコール性水酸基を含有することができる。

構造式Ｒ^１−Ｃ(＝ＮＲ^２)−ＮＲ^３Ｒ^４・・・（２）で表され、Ｒ^２とＲ^３とが結合していないアミジン化合物としては、具体的には、
Ｎ’−シクロヘキシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミジン、Ｎ’−メチル−Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルアセトアミジン、Ｎ’−オクタデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミジン、Ｎ’−シクロヘキシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルバレロアミジン、１−メチル−２−シクロヘキシルイミノピロリジン、３−ブチル−３，４，５，６−テトラヒドロピリミジン、Ｎ−（ヘキシルイミノメチル）モルホリン、Ｎ−（α−(デシルイミノエチル)エチル）ピロリジン、Ｎ’−デシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミジン、Ｎ’−ドデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミジン、Ｎ’−シクロヘキシル−Ｎ，Ｎ−アセトアミジン等を挙げることができる。

また、該アミジン化合物として、Ｒ^２-Ｒ^３が、アミジン構造中の２つの窒素原子を含む５乃至７員環を形成し、Ｒ^１-Ｒ^３又はＲ^１-Ｒ^４のうちの１つが、アミジン構造中の１つの窒素原子と複数の炭素原子により５乃至９員環を形成した構造を有するアミジン化合物もアミジン化合物（Ｃ２）に包含される。

このような構造を有するアミジン化合物としては、具体的には、１，５−ジアザビシクロ(４．３．０)オン−５−エン、１，８−ジアザビシクロ(５．４．０)ウンデセ−７−エン、１，４−ジアザビシクロ(３．３．０)オクテ−４−エン、２−メチル−１，５−ジアザビシクロ(４．３．０)オン−５−エン、２，７，８−トリメチル−１，５−ジアザビシクロ(４．３．０)オン−５−エン、２−ブチル−１，５−ジアザビシクロ(４．３．０)オン−５−エン、１，９−ジアザビシクロ(６．５．０)トリデセ−８−エン等を挙げることができる。

また、アミジン化合物として、構造式Ｒ^１−Ｃ(＝ＮＲ^２)−ＮＲ^３Ｒ^４・・・（２）中のＲ^２とＲ^３が結合した構造を有する複素環化合物、例えば、イミダゾリン、イミダゾール、テトラヒドロピリミジン、ジヒドロピリミジン、ピリミジンを挙げることができる。

イミダゾール誘導体は一般に下記構造式で表される。

上記において、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７及びＲ^８としては、各々互いに独立して、水素原子、アルキル基又は置換アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アリル基、アラルキル基、シクロアルキル基、複素環、エーテル基、チオエーテル基、ハロゲン、-Ｎ(Ｒ) _２、ポリエチレンポリアミン、ニトロ基、ケト基、エステル基、カルボンアミド基、及びこれら官能基のアルキル置換基を挙げることができる。

イミダゾール化合物としては、具体的には、Ｎ-(２-ヒドロキシエチル)イミダゾール、Ｎ-(３-アミノプロピル)イミダゾール、４-(ヒドロキシメチル)イミダゾール、１-(tert-ブトキシカルボニル)イミダゾール、イミダゾール-４-プロピオン酸、４−カルボキシイミダゾール、１−ブチルイミダゾール、１−メチルイミダゾール、２-メチル-４-イミダゾールカルボン酸、４−ホルミルイミダゾール、１-(エトキシカルボニル)イミダゾール、プロピレンオキサイドとイミダゾール及び２-メチルイミダゾールとの反応物、１-トリメチルシリルイミダゾール、４-(ヒドロキシメチル)イミダゾール塩酸塩、１-クロロ-２，３-エポキシプロパンとイミダゾールの共重合物、１(ｐ-トルエンスルホニル)イミダゾール、１，１-カルボニルビスイミダゾール、１-(２-シアノエチル)-２-エチル-４-メチルイミダゾール、２-フェニル-２-イミダゾリンピロメリテート、４-(ヒドロキシメチル)イミダゾールピクリン酸塩、２-プロペン酸と４，５-ジヒドロ-２-ノニル-１Ｈ-イミダゾール-１-エタノールと２-ヘプチル-４，５-ジヒドロ-１Ｈ-イミダゾール-１-エタノールのジナトリウム塩、１-(シアノエチル)-２-ウンデシルイミダゾールトリメリテート、１-(２-ヒドロキシプロピル)イミダゾールのギ酸エステル、ナトリウムイミダゾール塩、銀イミダゾール塩等を挙げることができる。

上記アミジン化合物は、単独で、又、２種以上併用して使用することができる。

具体的には、本発明において、有機金属触媒（Ｃ）とは金属錯体であり、該錯体は、例えば、１モルのカルボン酸金属塩と２モルのアミジン化合物をメタノール等の溶媒中で加熱することにより製造することができる。

上記製造において、透明な溶液状態となるまで約５０℃で約２時間保持することによって金属錯体を作成することができる。該透明溶液をろ過し乾燥する。

アミジン化合物（Ｃ２）と金属化合物（Ｃ１）とのモル比（（Ｃ２）のモル数／（Ｃ１）のモル数、の値）は、１．３〜８．０、特に、１．６〜５．０、さらに特に、１．８〜４．０の範囲とすることが好ましい。

上記モル比が１．３〜８．０の範囲外であると、低温短時間硬化性、ポットライフ及び仕上り外観のいずれかが不十分となる場合がある。

（Ｃ）成分の量は、低温短時間硬化性、ポットライフ及び仕上り外観の観点から、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して、０．０５〜５質量％、特に０．１〜４質量％、さらに特に０．３〜３質量％の範囲内であることが好ましい。

０．０５質量％より少ないと低温短時間硬化性が不十分となる場合がある。また、５質量％を超えると、得られる塗膜の仕上り外観が不十分となる場合がある。

有機金属触媒（Ｃ）は、溶媒に溶解して使用することもできる。溶媒は特に限定されるものではないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール等のアルコール系溶媒、トルエン、キシレン、ミネラルターペン、ミネラルスピリット等の炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルグリコールアセテート、酢酸セルソルブ等のエステル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシブチルアセテート等のグリコールエーテル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド化合物の有機溶媒、アセチルアセトン及びそのフッ素化置換体等のβ−ジケトン系溶媒、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のケトエステル系溶媒等の溶媒を挙げることができる。

本発明の塗料組成物において、触媒として、有機金属触媒（Ｃ）に加えて、必要に応じて、有機金属触媒（Ｃ）以外の触媒を使用することができる。従って、本発明の塗料組成物は、有機金属触媒（Ｃ）以外の触媒を含んでいてもよい。

上記有機金属触媒（Ｃ）以外の触媒としては、ポリウレタン製造用触媒として従来公知の有機金属であれば、特に限定されるものではないが、具体的には、スタナスジアセテート、スタナスジオクトエート、スタナスジオレエート、スタナスジラウレート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジクロライド、ジオクチル錫ジラウレート等の有機スズ触媒等を挙げることができる。これらのうちスタナスジオクトエート、ジブチル錫ジラウレートが好ましい。

本発明の塗料組成物において、低温短時間硬化性及び得られる塗膜の仕上り外観ならびに硬化塗膜の耐水性、耐酸性等の観点から、ポリイソシアネート化合物（Ｂ）中のイソシアネート基と、２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）中の水酸基との当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）は好ましくは０．８〜１．８、さらに好ましくは０．８〜１．２、さらに特に好ましくは０．８０〜１．１５の範囲内である。

本発明の塗料組成物により、形成される塗膜のガラス転移温度（Ｔｇ）は、得られる塗膜の仕上り外観向上の観点から、好ましくは８０〜１２０℃程度、さらに好ましくは９０〜１１０℃程度の範囲内である。

なお、本発明において、塗膜のガラス転移温度（Ｔｇ）は、硬化塗膜について、動的粘弾性測定により求めた値である。

動的粘弾性の測定は、昇温速度３℃／分で、温度範囲２０〜２００℃で、周波数１１Ｈｚの条件下で行なった。塗膜のガラス転移温度（Ｔｇ℃）は、この測定において、ｔａｎδの値が極大値を示す時の温度である。動的粘弾性測定装置としては、ＦＴレオスペクトラＤＶＥ−Ｖ４（レオロジ社製、商品名、動的粘弾性測定装置）を使用した。

その他の成分
本塗料は、２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）、ポリイソシアネート化合物（Ｂ）及び有機金属触媒（Ｃ）を必須成分とする塗料組成物であって、通常、有機溶剤を含有し、さらに必要に応じて、顔料、顔料分散剤、レベリング剤、レオロジーコントロール剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤等通常、塗料の分野で用いられる塗料用添加剤を含有することができる。従って、本発明の塗料組成物は、上記塗料用添加剤を含んでいてもよい。

顔料としては、特に制限なく使用することができ、例えば、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラック、カドミウムレッド、モリブデンレッド、クロムエロー、酸化クロム、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリン顔料、スレン系顔料、ペリレン顔料等の着色顔料；タルク、クレー、カオリン、バリタ、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナホワイト等の体質顔料；アルミニウム粉末、雲母粉末、酸化チタンで被覆した雲母粉末等のメタリック顔料等をあげることができる。

上記したこれらの顔料は単独で又は２種以上を使用することができる。顔料の含有量はその種類により異なるが、（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の固形分総量に対し、通常、０〜２００質量％、好ましくは１〜１００質量％程度である。

また、着色顔料の含有量はその種類により異なるが、（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の固形分総量に対し、通常、０〜１５０質量％、好ましくは１〜１００質量％程度である。

紫外線吸収剤としては、従来から公知のものが使用でき、例えば、ベンゾトリアゾール系吸収剤、トリアジン系吸収剤、サリチル酸誘導体系吸収剤、ベンゾフェノン系吸収剤等の紫外線吸収剤をあげることができる。

紫外線吸収剤の塗料組成物中の含有量としては、通常、樹脂固形分総量に対して、０〜１０質量％、特に０．２〜５質量％、さらに特に０．３〜２質量％の範囲内であるのが耐侯性、耐黄変性の面から好ましい。

光安定剤としては、従来から公知のものが使用でき、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤をあげることができる。

光安定剤の塗料組成物中の含有量としては、通常、樹脂固形分総量に対して、０〜１０質量％、特に０．２〜５質量％、さらに特に０．３〜２質量％の範囲内であるのが耐侯性、耐黄変性の面から好ましい。

本発明の塗料組成物は貯蔵安定性の観点から、２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）及び有機金属触媒（Ｃ）と、ポリイソシアネート化合物（Ｂ）とが分離した２液型塗料とすることが好ましく、使用直前に両者を混合して使用することが好ましい。

塗料組成物の塗装方法
本塗料を適用する被塗物としては、特に限定されるものではないが、例えば、冷延鋼板、亜鉛メッキ鋼板、亜鉛合金メッキ鋼板、ステンレス鋼板、錫メッキ鋼板等の鋼板、アルミニウム板、アルミニウム合金板等の金属基材；各種プラスチック素材等が好ましい。また、該金属基材又はプラスチック素材により形成された、自動車、二輪車、コンテナ等の各種車両等の車体であってもよい。

また、被塗物としては、上記金属基材や車体の金属表面に、リン酸塩処理、クロメート処理、複合酸化物処理等の表面処理が施されたものであってもよい。更に、被塗物としては、上記金属基材、車体等に、各種電着塗料等の下塗り塗膜及び／又は中塗り塗膜が形成されたもの、バンパー等プラスチック基材にプライマー塗膜が形成されたものであってもよい。

本塗料の塗装方法としては、特に限定されないが、例えば、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、回転霧化塗装、カーテンコート塗装等の塗装方法でウエット塗膜を形成することができる。これらの塗装方法において、必要に応じて、静電印加を行なってもよい。このうちエアスプレー塗装が特に好ましい。本塗料の塗布量は、通常、硬化膜厚として、１０〜５０μｍ程度となる量とするのが好ましい。

また、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装及び回転霧化塗装を行なう場合には、本塗料の粘度を、該塗装に適した粘度範囲、通常、フォードカップ＃Ｎｏ．４粘度計において、２０℃で１５〜６０秒程度の粘度範囲となるように、有機溶剤等の溶媒を用いて、適宜、調整しておくことが好ましい。

被塗物に本塗料を塗装してなるウエット塗膜の硬化は、加熱することにより行われ、加熱は公知の加熱手段により行うことができ、例えば、熱風炉、電気炉、赤外線誘導加熱炉等の乾燥炉を適用することができる。加熱保持温度（キープ温度）は、低温での硬化性に優れることから、６０〜１２０℃、特に７０〜１１０℃、さらに特に８０〜１００℃の範囲内であることが適している。加熱保持時間（キープ時間）は、本発明の塗料組成分は短時間での硬化性に優れることから、５〜１５分間、特に、５〜１２分間、さらに特に、５〜１０分間の範囲内であることが適している。

本塗料は、低温かつ短時間での硬化性に優れ、ポットライフ（可使時間）も両立することができ、さらに、仕上り外観にも優れる硬化塗膜を得ることができることから、工業製品全般の上塗りトップクリヤコート塗料として好適に使用することができる。本塗料は、自動車用塗料として特に好適に使用することができる。

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。ただし、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、塗膜の膜厚はいずれも硬化塗膜に基づくものである。

水酸基含有アクリル樹脂の製造
製造例１〜１３
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四ツ口フラスコにエトキシエチルプロピオネート３１部を仕込み、窒素ガス通気下で１５５℃に昇温した。１５５℃に達した後、窒素ガスの通気を止め、下記表１に示すモノマーと重合開始剤からなる組成配合のモノマー混合物を４時間かけて滴下した。ついで、１５５℃で窒素ガスを通気しながら２時間熟成させた後、１００℃まで冷却し、酢酸ブチル３２．５部（製造例１０のみ７．５部）で希釈することにより、固形分６０％の水酸基含有アクリル樹脂（Ａ−１）〜（Ａ−１１）を得た。得られた水酸基含有アクリル樹脂の質量固形分濃度（％）及び樹脂性状値を下記表１に示す。

表１におけるガラス転移温度（℃）は、下記式によって算出した：
１／Ｔｇ（Ｋ）＝（Ｗ１／Ｔ１）＋（Ｗ２／Ｔ２）＋・・・・・
Ｔｇ（℃）＝Ｔｇ（Ｋ）−２７３
各式中、Ｗ１、Ｗ２、・・は共重合に使用されたモノマーのそれぞれの質量分率、Ｔ１、Ｔ２、・・はそれぞれの単量体のホモポリマ−のＴｇ（Ｋ）を表わす。なお、上記計算に使用した各モノマーの単量体のホモポリマ−のＴｇ（℃）は表１のモノマー名の右隣の欄に示した値である。

なお、水酸基含有アクリル樹脂（Ａ−１０）〜（Ａ−１３）は、比較例用の樹脂である。

有機金属触媒の製造
製造例１４
攪拌器、冷却器、温度制御器、窒素導入管及び滴下ロートを備えた反応装置にエチル−３−エトキシプロピオネート４７ 部、ニッカオクチックス亜鉛（＊１）（オクチル酸亜鉛、日本化学産業社製、亜鉛含有量８質量％）８１．６部を仕込み、反応容器内を窒素で置換し、５０℃に加熱した。次に、攪拌下、１−メチルイミダゾール１６．４ 部を滴下し、滴下終了後５０℃の温度を２時間保持し、反応を終了させた。得られた有機金属触媒（Ｃ−１）は、亜鉛含有量４．５質量％の透明液体であった。

製造例１５〜３０
下記表２に示す組成で、製造例１４と同様にして、各有機金属触媒（Ｃ−２）〜（Ｃ−１７）を得た。

併せて、有機金属触媒（Ｃ−１）〜（Ｃ−１７）のアミジン化合物（Ｃ２）／金属化合物（Ｃ１）のモル比及び質量金属濃度（％）を下記表２に示す。

なお、有機金属触媒（Ｃ−１７）は、比較例用の触媒である。
表２中の（＊１）〜（＊１２）はそれぞれ下記のとおりである：
ニッカオクチックス亜鉛（＊１）：商品名、オクチル酸亜鉛、亜鉛含有量８％、日本化学産業社製
ニッカオクチックス錫（＊２）：商品名、オクチル酸錫、錫含有量２８％、日本化学産業社製
ニッカオクチックス鉛（＊３）：商品名、オクチル酸鉛、鉛含有量２４％、日本化学産業社製
Ｋ−ＫＡＴ ３４８（＊４）：商品名、オクチル酸ビスマス、ビスマス含有量２５％、キングインダストリーズ社製
ニッカオクチックスコバルト（＊５）：商品名、オクチル酸コバルト、コバルト含有量８％、日本化学産業社製
ニッカオクチックスマンガン（＊６）：商品名、オクチル酸マンガン、マンガン含有量８％、日本化学産業社製
ナフテン酸亜鉛（＊７）：亜鉛含有量１０．１％、東京化成工業社製
アセチルアセトン亜鉛（＊８）：亜鉛含有量２５％、昭和化学社製
二安息香酸亜鉛（＊９）：亜鉛含有量２１．３％、和光純薬工業製
ラウリン酸亜鉛（＊１０）：亜鉛含有量１４．１％、和光純薬工業製
ＤＢＮ（＊１１）：１，５−ジアザビシクロ[４．３．０]ノナ−５−エン
ＤＢＵ（＊１２）：１，８−ジアザビシクロ[５．４．０]ウンデカ−７−エン

塗料組成物の製造
実施例１〜３２及び比較例１〜６
前記製造例１〜１３で得られた水酸基含有アクリル樹脂、上記製造例１４〜３０で得られた有機金属触媒及び後記表３に記載の原材料を用いて、後記表３に示す配合にて羽根型撹拌機を用いて攪拌して混合し、塗料化を行い各塗料組成物Ｎｏ．１〜３８を得た。なお、表３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。

表３におけるポリイソシアネート化合物（Ｂ−１）〜（Ｂ−７）は、それぞれ下記の意味を有する。

ポリイソシアネート化合物（Ｂ−１）：ヘキサメチレンジイソシアネートからなるポリイソシアネート化合物、多量体の組成比は、イソシアヌレート３量体が５３％、その他の３量体以上の多量体が４７％。固形分１００％、ＮＣＯ含有率２１．８％、粘度は２５℃において３０００ｍＰａ・ｓ。

ポリイソシアネート化合物（Ｂ−２）：ヘキサメチレンジイソシアネートからなるポリイソシアネート化合物、多量体の組成比は、イソシアヌレート３量体が６３％、ウレトジオン２量体が１２％、その他の３量体以上の多量体が２５％。固形分１００％、ＮＣＯ含有率２１．８％、粘度は２５℃において５００ｍＰａ・ｓ。

ポリイソシアネート化合物（Ｂ−３）：ヘキサメチレンジイソシアネートからなるポリイソシアネート化合物、多量体の組成比は、イソシアヌレート３量体が４５％、ウレトジオン２量体が２５％、その他の３量体以上の多量体が３０％。固形分１００％、ＮＣＯ含有率２１．８％、粘度は２５℃において３４０ｍＰａ・ｓ。

ポリイソシアネート化合物（Ｂ−４）：ヘキサメチレンジイソシアネートからなるポリイソシアネート化合物、多量体の組成比は、イソシアヌレート３量体が２７％、ウレトジオン２量体が３７％、その他の３量体以上の多量体が３６％。固形分１００％、ＮＣＯ含有率２１．８％、粘度は２５℃において１８０ｍＰａ・ｓ。

ポリイソシアネート化合物（Ｂ−５）：Ｎ３２００、商品名、バイエル社製、ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット体、固形分１００％、ＮＣＯ含有率２３．０％、粘度は２５℃において２５００ｍＰａ・ｓ。

ポリイソシアネート化合物（Ｂ−６）：ＸＰ２５８０、商品名、バイエル社製、ヘキサメチレンジイソシアネートのアロファネート体、固形分１００％、ＮＣＯ含有率１９．５％、粘度は２５℃において４５０ｍＰａ・ｓ。

ポリイソシアネート化合物（Ｂ−７）：Ｚ４４７０、商品名、バイエル社製、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート体、固形分７０％、ＮＣＯ含有率１１．９％、粘度は２５℃において６００ｍＰａ・ｓ。

上記実施例１〜３２及び比較例１〜６で得られた各塗料組成物Ｎｏ．１〜３８は、酢酸ブチルを添加してフォードカップ＃Ｎｏ．４を用いて２０℃で２５秒の粘度に調整した。

得られた各塗料組成物及び各塗料組成物を塗装して得られた試験板について以下の試験を行った。

ＮＣＯ反応率：ＦＴ−ＩＲ装置「ＦＴ／ＩＲ−４２０」（日本分光社製）を用い、塗料配合・粘度調整直後については液膜法により、また、加熱硬化（１００℃で７分間キープ）後については試験板表面をＡＴＲ法により測定することにより評価した。イソシアネートピーク（１６９０ｃｍ^−１）強度とイソシアヌレートピーク（２２７１ｃｍ^−１）強度を算出し、これらの比を算出することにより、ＮＣＯ反応率を求めた。

ＮＣＯ反応率（％）＝１００−ＮＣＯ残存率（％）
ＮＣＯ残存率（％）＝（加熱硬化後のイソシアネートピーク強度／イソシヌレートピーク強度）／（塗料配合直後のイソシアネートピーク強度／イソシヌレートピーク強度）×１００
可使時間（ポットライフ）：前記のごとく、製造、粘度調整した各塗料組成物の、初期、４時間後、及び６時間後の２０℃における粘度をフォードカップ＃Ｎｏ．４を用いて測定した。なお、ゲル化したものは下記表３中に、ゲルと記載した。

塗膜Ｔｇ（℃）：脱脂したブリキ板上に上記実施例及び比較例にて製造・粘度調整した各塗料組成物を膜厚４０μｍとなるようにエアスプレー塗装し、１００℃で７分間（塗板温度１００℃のキープ時間）加熱硬化させた後に塗膜を剥離して短冊状（０．５×２ｃｍ）の遊離膜に調製したものを試料として、動的粘弾性の測定を行った。

動的粘弾性の測定は、昇温速度３℃／分で、温度範囲２０〜２００℃で、周波数１１Ｈｚの条件下で測定したときの、Ｔｇ（℃）（ガラス転移温度（ｔａｎδの値が極大値を示す時の温度））を測定することにより行なった。動的粘弾性測定装置としては、ＦＴレオスペクトラＤＶＥ−Ｖ４（レオロジ社製、商品名、動的粘弾性測定装置）を用いた。

試験板の作成
リン酸亜鉛化成処理を施した厚さ０．８ｍｍのダル鋼板上に、エレクロンＧＴ−１０（関西ペイント社製、商品名、熱硬化性エポキシ樹脂系カチオン電着塗料）を膜厚が２０μｍになるように電着塗装し、１７０℃で３０分間加熱し硬化させ、その上にアミラックＴＰ−６５−２（関西ペイント社製、商品名、ポリエステル・メラミン樹脂系自動車中塗り塗料、白塗色）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塗膜上に、上記実施例及び比較例にて製造・粘度調整した各塗料組成物を膜厚４０μｍとなるように塗装し、室温で７分間放置してから、１００℃で７分間（塗板温度１００℃のキープ時間）加熱して硬化させることにより各試験板を得た。

ヌープ硬度： 各試験板を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。ヌープ硬度が７以上であることが好ましい。

仕上り外観：各試験板の塗膜表面の光の明暗パタ−ンを光学的に走査し反射光のコントラスト（強弱）を解析する装置であるＢＹＫ社製「Ｗａｖｅ−Ｓｃａｎ」により、波長領域６００〜１０００μｍで測定される長波長値（ｌｏｎｇｔｅｒｍ ｗａｖｉｎｅｓｓ）及び波長領域１００〜６００μｍで測定される短波長値（ｓｈｏｒｔｔｅｒｍ ｗａｖｉｎｅｓｓ）を求め、夫々、仕上り肌のパラメ−タとして評価した。これらは、測定される光強度の分散値である。値が小さいほど仕上り肌（塗装面の平滑性）が良好であることを示す。

試験結果を塗料配合とあわせて下記表３に示す。

Claims (7)

1. （Ａ）（ａ）２級水酸基含有重合性不飽和モノマー２０〜５０質量％及び（ｂ）その他の重合性不飽和モノマー５０〜８０質量％からなるモノマー成分の共重合体である２級水酸基含有アクリル樹脂、
   （Ｂ）ポリイソシアネート化合物、ならびに、
   （Ｃ）（Ｃ１）金属が、亜鉛、錫、ジルコニウム、ビスマス、鉛、コバルト、マンガン、チタン、アルミニウム及びモリブデンからなる群から選ばれる１種である金属化合物及び（Ｃ２）アミジン化合物からなる有機金属触媒
   を含有するものであり、
   ポリイソシアネート化合物（Ｂ）中のイソシアネート基と、２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）中の水酸基との当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）が０．８〜１．８の範囲内であることを特徴とする塗料組成物。
2. その他の重合性不飽和モノマー（ｂ）が、炭素数６〜２０の脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマー（ｂ１）を含有する請求項１に記載の塗料組成物。
3. ２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）の重量平均分子量が２０００〜５００００の範囲内である請求項１に記載の塗料組成物。
4. 金属化合物（Ｃ１）が、カルボン酸金属塩化合物である請求項１に記載の塗料組成物。
5. ２級水酸基含有アクリル樹脂（Ａ）及びポリイソシアネート化合物（Ｂ）の総量を基準として、有機金属触媒（Ｃ）が０．０５〜５質量％の範囲内である請求項１に記載の塗料組成物。
6. 形成される塗膜のガラス転移温度（Ｔｇ）が８０〜１２０℃の範囲内である請求項１に記載の塗料組成物。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の塗料組成物を塗装して得られる塗膜を含む物品。