JP6952932B2 - 水性塗料組成物 - Google Patents
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Description
さらに最近では、使用されるエネルギーをさらに削減するため、上記焼き付け硬化工程における加熱温度をより低くすることが求められている。
しかし、特に前記のように焼き付け硬化工程における加熱温度が比較的低い場合においては、上記水性ベース塗料によって形成されるベース塗膜は十分な硬度及び耐水性を得られない場合があった。
項1.(A)水酸基含有樹脂及び(B)硬化剤を含有する水性塗料組成物であって、
前記水酸基含有樹脂(A)の少なくとも1種が、グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)である、水性塗料組成物。
項2.前記グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)のガラス転移温度が20℃以上である、項1に記載の水性塗料組成物。
項3.前記グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)のシェル部のガラス転移温度が40℃以上である、項1又は2に記載の水性塗料組成物。
項4.前記グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)におけるグラジエントポリマー層の比率が、前記グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)の全共重合成分の総量に対して、20〜80質量%の範囲内である、項1〜3のいずれか1項に記載の水性塗料組成物。
項5.前記硬化剤(B)の少なくとも1種が、ブロック化ポリイソシアネート化合物(B1)である、項1〜4のいずれか1項に記載の水性塗料組成物。
項6.被塗物上に、項1〜5のいずれか1項に記載の水性塗料組成物を塗装して未硬化の着色塗膜を形成することと、次いで、前記未硬化の着色塗膜を60〜110℃の範囲内の温度で加熱して硬化させることとを含む、塗膜形成方法。
項7.自動車車体の外板部に第1複層塗膜を形成する工程、及び自動車車体の内板部に第2塗膜を形成する工程を含む、自動車車体の塗装方法であって、
前記第1複層塗膜を形成する工程が、
(1a)前記自動車車体の外板部上に、水性塗料組成物(X)を塗装して、未硬化の外板着色ベースコート塗膜(BCo)を形成する、外板着色ベースコート塗膜形成工程、
(1b)前記未硬化の外板着色ベースコート塗膜(BCo)上に、クリヤーコート塗料(Y)を塗装して、未硬化の外板クリヤーコート塗膜(CCo)を形成する、外板クリヤーコート塗膜形成工程、及び
(1c)前記未硬化の外板着色ベースコート塗膜(BCo)及び前記未硬化の外板クリヤーコート塗膜(CCo)を加熱し、これらの塗膜を同時に硬化させる焼付工程
を含み、
前記第2塗膜を形成する工程が、
(2a)前記自動車車体の内板部上に、前記水性塗料組成物(X)を塗装して、未硬化の内板着色塗膜(PCi)を形成する、内板着色塗膜形成工程、及び
(2b)前記未硬化の内板着色塗膜(PCi)を加熱し硬化させる焼付工程
を含み、
かつ、前記水性塗料組成物(X)が項1〜6のいずれか1項に記載の水性塗料組成物である、自動車車体の塗装方法。
項8.前記焼付工程(1c)及び前記焼付工程(2b)における加熱温度が60〜110℃の範囲内である、項7に記載の自動車車体の塗装方法。
項9.前記焼付工程(1c)及び前記焼付工程(2b)が同時に行なわれる、項7又は8に記載の自動車車体の塗装方法。
本発明の水性塗料組成物は、(A)水酸基含有樹脂及び(B)硬化剤を含有する水性塗料組成物であって、該水酸基含有樹脂(A)の少なくとも1種が、グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)である、水性塗料組成物である。
本発明の水性塗料組成物は、水酸基含有樹脂(A)を含有する水性塗料組成物であって、該水酸基含有樹脂(A)の少なくとも1種が、グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)である。その他の水酸基含有樹脂(A)としては、水酸基を含有する樹脂であれば、特に限定されるものではなく、樹脂の種類としては、具体的には、例えば、上記グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)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、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂などを挙げることができる。特に、その他の水酸基含有樹脂(A)として、水酸基を含有するポリエステル樹脂(A2)、及びポリウレタン樹脂(A3)を好適に使用することができる。
本発明において、「グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)」のグラジエントポリマー層とは、組成が連続的に変化する(組成勾配を有する)層構造を有するポリマー層を意味するものである。
より具体的には、例えばモノマーA(モノマー混合物A)からモノマーB(モノマー混合物B)へとモノマー(モノマー混合物)組成が連続的に変化した、組成勾配を有するポリマー層を意味するものである。
上記コアシェル構造は、通常、コア部がシェル部に完全に被覆された層構造が一般的であるが、コア部とシェル部の質量比率等によっては、シェル部のモノマー量が層構造を形成せしめるのに不十分な場合もあり得る。そのような場合は、上記のような完全な層構造である必要はなく、コア部の一部をシェル部が被覆した構造であってもよい。
(iii) アダマンチル基を有する重合性不飽和モノマー:アダマンチル(メタ)アクリレート等。
(iv) トリシクロデセニル基を有する重合性不飽和モノマー:トリシクロデセニル(メタ)アクリレート等。
(v) 芳香環含有重合性不飽和モノマー:ベンジル(メタ)アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等。
(vi) アルコキシシリル基を有する重合性不飽和モノマー:ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等。
(vii) フッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー:パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート;フルオロオレフィン等。
(viii) マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー。
(ix) ビニル化合物:N−ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル等。
(xi) 含窒素重合性不飽和モノマー:(メタ)アクリロニトリル、(メタ)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、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレンビス(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレートとアミン化合物との付加物等。
(xii) 重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー:アリル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等。
(xiii) エポキシ基含有重合性不飽和モノマー:グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等。
(xiv) 分子末端がアルコキシ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。
(xvi) リン酸基を有する重合性不飽和モノマー:アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシプロピル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリ(オキシエチレン)グリコール(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリ(オキシプロピレン)グリコール(メタ)アクリレート等。
(xvii) 紫外線吸収性官能基を有する重合性不飽和モノマー:2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−[2−ヒドロキシ−5−[2−(メタクリロイルオキシ)エチル]フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール等。
(xix) カルボニル基を有する重合性不飽和モノマー:アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、4〜7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン)等。
(xx) 酸無水物基を有する重合性不飽和モノマー:無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等。
コア部共重合体(I)のエマルションを調製するための乳化重合は、従来公知の方法により行うことができる。例えば、乳化剤の存在下で、重合開始剤を使用して重合性不飽和モノマー混合物を乳化重合することにより行うことができる。
上記乳化剤としてはアニオン性乳化剤及びノニオン性乳化剤を好適に使用することができる。
上記反応性アニオン性乳化剤としては、アリル基、メタリル基、(メタ)アクリロイル基、プロペニル基、ブテニル基等のラジカル重合性不飽和基を有するスルホン酸化合物のナトリウム塩、該スルホン酸化合物のアンモニウム塩等を挙げることができる。
グラジエントポリマー層の形成には、通常、コア部共重合体(I)の乳化重合に使用する重合性不飽和モノマー混合物と、シェル部共重合体(II)の乳化重合に使用する重合性不飽和モノマー混合物とを用いることが出来る。
上記シェル部共重合体(II)を形成するためのモノマー混合物は、必要に応じて、前記重合開始剤、連鎖移動剤、還元剤、乳化剤等の成分を適宜含有することができる。また、当該モノマー混合物は、そのまま滴下することもできるが、該モノマー混合物を水性媒体に分散して得られるモノマー乳化物として滴下することが好ましい。この場合におけるモノマー乳化物の粒子径は特に制限されるものではない。
シェル部共重合体(II)を形成するためのモノマー混合物を重合させる方法としては、例えば、該モノマー混合物又はその乳化物を、一括で滴下するか又は徐々に滴下して、上記コア部共重合体(I)のエマルションに添加し、攪拌しながら適当な温度に加熱する方法を挙げることができる。
1/Tg(K)=W1/T1+W2/T2+・・・Wn/Tn
Tg(℃)=Tg(K)−273
式中、W1、W2、・・・Wnは各モノマーの質量分率であり、T1、T2・・・Tnは各モノマーのホモポリマーのガラス転移温度Tg(K)である。
なお、各モノマーのホモポリマーのガラス転移温度は、POLYMER HANDBOOK Fourth Edition,J.Brandrup,E.h.Immergut,E.A.Grulke編(1999年)による値であり、該文献に記載されていないモノマーのガラス転移温度は、該モノマーのホモポリマーを重量平均分子量が50,000程度になるようにして合成し、そのガラス転移温度を示差走査型熱分析により測定したときの値を使用する。
水酸基含有ポリエステル樹脂(A2)は、既知の方法で、常法に従い、多塩基酸と多価アルコ−ルとをエステル化反応させることによって合成することができる。
水酸基含有ポリウレタン樹脂(A3)は、常法により、例えば、ポリオールとポリイソシアネート化合物とを反応させることにより得ることができる。また、該反応後、ジオール、ジアミン等の、1分子中に少なくとも2個の活性水素をもつ低分子量化合物である鎖伸長剤の存在下で、鎖伸長することができる。また、該樹脂の調製中又は調製後に、アクリル樹脂等で変性することができる。
硬化剤(B)は、水酸基含有樹脂(A)中の水酸基と反応して、本発明の水性塗料組成物を硬化し得る化合物である。硬化剤(B)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(B1)、メラミン樹脂(B2)などが挙げられる。なかでも、塗料の混合工程が無く生産性に優れる等の観点から、ブロック化ポリイソシアネート化合物(B1)及びメラミン樹脂(B2)が好ましく、ブロック化ポリイソシアネート化合物(B1)が特に好ましい。硬化剤(B)は、1種単独で又は2種以上組合せて使用することができる。
ブロック化ポリイソシアネート化合物(B1)は、ポリイソシアネート化合物(b1)のイソシアネート基をブロック剤(b2)でブロック化した化合物である。
ポリイソシアネート化合物(b1)は、1分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物であって、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、及びそれらの誘導体等、並びにそれらの任意の組み合わせを挙げることができる。
ポリイソシアネート化合物(b1)中のイソシアネート基をブロック化するブロック剤(b2)としては、例えば、活性メチレン系、アルコール系、フェノール系、オキシム系、アミン系、酸アミド系、イミダゾール系、ピリジン系、メルカプタン系等のブロック剤を挙げることができ、該ブロック剤は、それぞれ単独で、又は2種以上組み合わせて使用することができる。
スペーサー(b3)は、少なくとも2個のイソシアネート反応性官能基を有する化合物である。
上記官能基は、イソシアネート基に対して反応性を有している官能基であれば特に制限されない。該イソシアネート反応性官能基としては、例えば、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基等が挙げられ、なかでも水酸基、アミノ基が好ましく、特に、水酸基が好ましい。
したがって、スペーサー(b3)は、少なくとも2個の水酸基を有する化合物であるか、又は少なくとも2個のアミノ基を有する化合物であることが好ましく、なかでも少なくとも2個の水酸基を有する化合物であることが好ましい。
上記ポリエーテルアミンは、市販品を使用することもできる。該市販品としては、例えば、HUNTSMAN社製の「JEFFAMINE D−400」、「JEFFAMINE D−2000」、「JEFFAMINE D−4000」、「JEFFAMINE ED−600」、「JEFFAMINE ED−900」、「JEFFAMINE ED−2003」、「ELASTAMINE RT−1000」、「JEFFAMINE T−403」、「JEFFAMINE T−3000」、「JEFFAMINE T−5000」などを挙げることができる。
親水基含有化合物(b4)は、1個のイソシアネート反応性官能基を有する。該親水基含有化合物(b4)としては、ノニオン性の親水基含有化合物、アニオン性の親水基含有化合物、及びカチオン性の親水基含有化合物、並びにそれらの任意の組み合わせが挙げられる。親水基含有化合物(b4)としては、ポリイソシアネート化合物(b1)中のイソシアネート基を前述のブロック剤(b2)によってブロック化する反応が阻害されにくいという理由から、ノニオン性の親水基含有化合物であることが好ましい。
具体的には、ポリイソシアネート化合物(b1)中のイソシアネート基の一部にスペーサー(b3)及び/又は親水基含有化合物(b4)を反応させた後、残りのイソシアネート基をブロック剤(b2)でブロックする方法、ポリイソシアネート化合物(b1)中のイソシアネート基の一部をブロック剤(b2)でブロックした後、残りのイソシアネート基にスペーサー(b3)及び/又は親水基含有化合物(b4)を反応させる方法、並びに、ポリイソシアネート化合物(b1)中のイソシアネート基にブロック剤(b2)、スペーサー(b3)及び/又は親水基含有化合物(b4)を同時に反応させる方法等が挙げられる。
メラミン樹脂(B2)としては、メラミン成分とアルデヒド成分との反応によって得られる部分メチロール化メラミン樹脂又は完全メチロール化メラミン樹脂を使用することができる。アルデヒド成分としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等を挙げることができる。
本発明の水性塗料組成物は、以上に述べた(A)水酸基含有樹脂及び(B)硬化剤を含有する水性塗料組成物であって、前記水酸基含有樹脂(A)の少なくとも1種が、グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)である、水性塗料組成物である。
なお、本明細書において、水性塗料とは、有機溶剤型塗料と対比される用語であって、一般に、水又は水を主成分とする媒体(水性媒体)に、塗膜形成性樹脂、顔料等を分散及び/又は溶解させた塗料を意味する。また、上記有機溶剤型塗料とは、溶媒として実質的に水を含有しない又は溶媒の全て又はほとんどが有機溶剤である塗料である。
上記pHが7.0以上であると、貯蔵安定性に優れた水性塗料組成物を得ることが出来、8.2以下であると、形成される塗膜の硬度及び耐水性に優れた水性塗料組成物を得ることが出来る。
なかでも、上記pHは、7.1〜8.0の範囲内であることが好ましく、7.2〜7.8の範囲内であることがより好ましい。
上記pHは、塩基性化合物(C)を使用して調整することができる。
塩基性化合物(C)は、水性塗料組成物のpHの調整及び水酸基含有樹脂の中和のために使用される化合物と定義する。
そのため、水酸基含有ポリウレタン樹脂(A3)の説明欄で記載した鎖伸長剤のジアミンのように、他の官能基と化学反応をする化合物は除かれる。
塩基性化合物(C1)は、酸解離定数(PKa)が7.0〜8.5の範囲内であり、かつ、沸点が100〜200℃の範囲内である。
上記酸解離定数(PKa)が7.0以上であると、貯蔵安定性に優れた水性塗料組成物を得ることができ、8.5以下であると、形成される塗膜の硬度及び耐水性に優れた水性塗料組成物を得ることが出来る。
なかでも、塩基性化合物(C1)の酸解離定数(PKa)は、7.2〜8.2の範囲内であることが好ましく、7.3〜7.8の範囲内であることがさらに好ましい。
なかでも、塩基性化合物(C1)の沸点は、105〜180℃の範囲内であることが好ましく、110〜160℃の範囲内であることがさらに好ましい。
上記塩基性化合物(C1)としては、本発明の水性塗料組成物の貯蔵安定性、形成される塗膜の硬度及び耐水性の観点から、N−メチルモルホリン(PKa7.4、沸点116℃)又はN−エチルモルホリン(PKa7.7、沸点139℃)を使用することが好ましい。
本発明の水性塗料組成物は、さらに必要に応じて、上記以外の樹脂、顔料、有機溶剤、硬化触媒、分散剤、沈降防止剤、消泡剤、増粘剤、紫外線吸収剤、光安定剤、表面調整剤等を含有することができる。
上記ポリオール、ポリイソシアネート化合物及び鎖伸長剤は、上記水酸基含有ポリウレタン樹脂(A3)の説明欄にて記載した化合物を使用することができる。
本発明の水性塗料組成物が、上記顔料を含有する場合、該顔料の配合量は、本発明の水性塗料組成物中の樹脂固形分100質量部を基準として、好ましくは1〜200質量部、より好ましくは5〜160質量部、さらに好ましくは15〜140質量部の範囲内である。
本発明の水性塗料組成物が、上記体質顔料を含有する場合、該体質顔料の配合量は本発明の水性塗料組成物中の樹脂固形分100質量部を基準として、1〜180質量部、好ましくは5〜140質量部、さらに好ましくは10〜120質量部の範囲内であることが好適である。
上記光輝性顔料は鱗片状であることが好ましい。また、該光輝性顔料としては、長手方向寸法が1〜100μm、特に5〜40μm、厚さが0.001〜5μm、特に0.01〜2μmの範囲内にあるものが適している。
本発明の水性塗料組成物が、上記光輝性顔料を含有する場合、該光輝性顔料の配合量は、本発明の水性塗料組成物中の樹脂固形分100質量部を基準として、0.1〜100質量部、好ましくは1〜50質量部、さらに好ましくは3〜25質量部の範囲内であることが好適である。
リン酸基含有アクリル樹脂において、リン酸基を有する重合性不飽和モノマーは、リン酸基含有アクリル樹脂を構成する各モノマー成分の総量に基づき、1〜50質量%、特に、5〜40質量%であるのが好ましい。
リン酸基含有アクリル樹脂の重量平均分子量は、仕上り外観及び塗膜性能の観点から、3000〜30000の範囲内であることが好ましく、5000〜25000の範囲内であることがより好ましく、10000〜20000の範囲内であることがさらに好ましい。
リン酸基含有化合物の含有量は、水性塗料組成物中の樹脂固形分量を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜15質量%がより好ましく、1〜10質量%がさらに好ましい。
適正粘度は、塗料組成により異なるが、例えば、フォードカップ粘度計No.4を用いて調整した場合、20℃において、通常、20〜100秒程度、好ましくは25〜70秒程度の粘度とすることができる。
本発明の水性塗料組成物は、比較的低温で硬化させた場合においても、高い硬度や耐水性等の優れた塗膜性能を示す塗膜を形成することができるため、被塗物上に、本発明の水性塗料組成物を塗装して未硬化の着色塗膜を形成することと、前記未硬化の着色塗膜を60〜110℃の範囲内の温度で加熱して硬化させることを含む、塗膜形成方法において好適に用いることができる。
工程(A1):被塗物上に本発明の水性塗料組成物を塗装して、未硬化の着色塗膜を形成する工程、及び
工程(A2):前記工程(A1)で形成された未硬化の着色塗膜を60〜110℃の範囲内の温度で加熱して硬化させる工程、を含む塗膜形成方法。
工程(B1):被塗物上に本発明の水性塗料組成物を塗装して、未硬化の着色塗膜を形成する工程、
工程(B2):前記未硬化の着色塗膜上に、クリヤー塗料組成物を塗装して、未硬化のクリヤー塗膜を形成する工程、並びに
工程(B3):前記工程(B1)で形成された未硬化の着色塗膜、及び、前記工程(B2)で形成されたクリヤー塗膜を、60〜110℃の範囲内の温度で同時に加熱して硬化させる工程、を含む塗膜形成方法。
工程(C1):被塗物上に中塗り塗料組成物を塗装して、未硬化の中塗り塗膜を形成する工程、
工程(C2):前記未硬化の中塗り塗膜上に、本発明の水性塗料組成物を塗装して、未硬化の着色塗膜を形成する工程、
工程(C3):前記未硬化の着色塗膜上に、クリヤー塗料組成物を塗装して、未硬化のクリヤー塗膜を形成する工程、並びに
工程(C4):前記工程(C1)で形成された未硬化の中塗り塗膜、前記工程(C2)で形成された未硬化の着色塗膜、及び、前記工程(C3)で形成されたクリヤー塗膜を、60〜110℃の範囲内の温度で同時に加熱して硬化させる工程、を含む塗膜形成方法。
工程(D1):被塗物上に本発明の水性塗料組成物を塗装して、未硬化の中塗り塗膜を形成する工程、
工程(D2):前記未硬化の中塗り塗膜上に、着色塗料組成物を塗装して、未硬化の着色塗膜を形成する工程、
工程(D3):前記未硬化の着色塗膜上に、クリヤー塗料組成物を塗装して、未硬化のクリヤー塗膜を形成する工程、
工程(D4):前記工程(D1)で形成された未硬化の中塗り塗膜、前記工程(D2)で形成された未硬化の着色塗膜、及び、前記工程(D3)で形成されたクリヤー塗膜を、60〜110℃の範囲内の温度で同時に加熱して硬化させる工程、を含む塗膜形成方法。
また、上記クリヤー塗料組成物は、一液型塗料であってもよいし、二液型ウレタン樹脂塗料等の多液型塗料であってもよい。
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、クリヤー塗料組成物の粘度を、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、特に20〜50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。
本発明の自動車車体の塗装方法は、自動車車体の外板部に第1複層塗膜を形成する工程、及び自動車車体の内板部に第2塗膜を形成する工程を含む、自動車車体の塗装方法であって、前記第1複層塗膜を形成する工程が、(1a)前記自動車車体の外板部上に、水性塗料組成物(X)を塗装して、未硬化の外板着色ベースコート塗膜(BCo)を形成する外板着色ベースコート塗膜形成工程、(1b)前記未硬化の外板着色ベースコート塗膜(BCo)上に、クリヤーコート塗料(Y)を塗装して未硬化の外板クリヤーコート塗膜(CCo)を形成する外板クリヤーコート塗膜形成工程、及び(1c)前記未硬化の外板着色ベースコート塗膜(BCo)及び前記未硬化の外板クリヤーコート塗膜(CCo)を加熱し、これらの塗膜を同時に硬化させる焼付工程を含み、前記第2塗膜を形成する工程が、(2a)前記自動車車体の内板部上に、前記水性塗料組成物(X)を塗装して、未硬化の内板着色塗膜(PCi)を形成する内板着色塗膜形成工程、及び(2b)上記未硬化の内板着色塗膜(PCi)を加熱し硬化させる焼付工程を含み、かつ、前記水性塗料組成物(X)が本発明の水性塗料組成物である、自動車車体の塗装方法を含む。
自動車車体の内板部(以下、単に「内板部」と称することがある。)とは、艤装工程を終了した完成車の外側から視認できない部分である。
外板部及び内板部は、通常、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に、電着塗料を塗装した塗装鋼板から形成される。
第1複層塗膜を形成する工程は、以下に記す工程(1a)〜(1c)を含む。
本発明の工程(1a)においては、自動車車体の外板部上に、水性塗料組成物(X)を塗装して、未硬化の外板着色ベースコート塗膜(BCo)を形成する。
上記水性塗料組成物(X)としては、本発明の水性塗料組成物が使用される。
水性塗料組成物(X)を塗装する方法としては、例えば、エアスプレー法、エアレススプレー法、静電塗装法等が挙げられる。
外板着色ベースコート塗膜(BCo)の膜厚は硬化膜厚として、通常、5〜40μmであってよく、好ましくは7〜35μmであり、さらに好ましくは10〜30μmである。
本発明の工程(1b)においては、前記未硬化の外板着色ベースコート塗膜(BCo)上に、クリヤーコート塗料(Y)を塗装して未硬化の外板クリヤーコート塗膜(CCo)を形成する。
上記クリヤーコート塗料(Y)としては、前記塗膜形成方法の欄にて説明したクリヤ塗料組成物を使用することができる。
上記クリヤーコート塗料(Y)を塗装する方法としては、例えば、エアスプレー法、エアレススプレー法、静電塗装法等が挙げられる。
前記外板クリヤーコート塗膜(CCo)の膜厚は硬化膜厚として、通常、10〜70μm、好ましくは20〜50μmである。
本発明の工程(1c)においては、前記未硬化の外板着色ベースコート塗膜(BCo)及び前記未硬化の外板クリヤーコート塗膜(CCo)を加熱し、これらの塗膜を同時に硬化させる。
上記加熱は公知の手段により行うことができ、例えば、熱風炉、電気炉、赤外線誘導加熱炉などの乾燥炉を適用できる。加熱温度は60〜110℃が好ましく、より好ましくは70〜90℃の範囲内である。加熱時間は、特に制限されないが、好ましくは10〜40分間、より好ましくは20〜40分間の範囲内である。
第2塗膜を形成する工程は、以下に記す(2a)及び(2b)を含む。
本発明の工程(2a)においては、自動車車体の内板部上に、前記水性塗料組成物(X)を塗装して、未硬化の内板着色塗膜(PCi)を形成する。
上記水性塗料組成物(X)としては、本発明の水性塗料組成物が使用される。
水性塗料組成物(X)を塗装する方法としては、例えば、エアスプレー法、エアレススプレー法、静電塗装法等が挙げられる。
内板着色塗膜(PCi)の膜厚は、硬化膜厚として、通常、5〜40μmであってよく、好ましくは7〜35μmであり、さらに好ましくは10〜30μmである。
この方式を採用することによって、内板部塗装工程のコストを削減することができる。
また、内板部に、外板部で用いるものと同一の水性塗料組成物(X)を用いることによって、使用する塗料の品種を減らし、内板部塗装工程のコストを削減することができる。
本発明の工程(2b)においては、上記未硬化の内板着色塗膜(PCi)を加熱し硬化させる。該工程(2b)における焼付工程は、省エネルギー等の観点から、前記工程(1c)の焼付工程と同時に行うことが好ましい。
上記加熱は公知の手段により行うことができ、例えば、熱風炉、電気炉、赤外線誘導加熱炉などの乾燥炉を適用できる。加熱温度は60〜110℃であってよく、好ましくは70〜90℃の範囲内である。加熱時間は、特に制限されないが、好ましくは10〜40分間、より好ましくは20〜40分間の範囲内である。
第1塗膜を形成する工程は、以下に記す工程(1a’)及び(1b’)を含む。
本発明の工程(1a’)においては、自動車車体の外板部上に、水性塗料組成物(X)を塗装して、未硬化の外板着色塗膜(PCo)を形成する。
上記水性塗料組成物(X)としては、本発明の水性塗料組成物が使用される。
水性塗料組成物(X)を塗装する方法としては、例えば、エアスプレー法、エアレススプレー法、静電塗装法等が挙げられる。
外板着色塗膜(PCo)の膜厚は硬化膜厚として、通常、5〜40μmであってよく、好ましくは7〜35μmであり、さらに好ましくは10〜30μmである。
本発明の工程(1b’)においては、上記未硬化の外板着色塗膜(PCo)を加熱し硬化させる。
上記加熱は公知の手段により行うことができ、例えば、熱風炉、電気炉、赤外線誘導加熱炉などの乾燥炉を適用できる。加熱温度は通常60〜110℃であってよく、好ましくは70〜90℃の範囲内である。加熱時間は、特に制限されないが、好ましくは10〜40分間の範囲内であり、より好ましくは20〜40分間の範囲内である。
この方式を採用することによって、外板部塗装工程のコストを削減することができる。
第2塗膜を形成する工程は、以下に記す(2a’)及び(2b’)を含む。
本発明の工程(2a’)においては、自動車車体の内板部上に、前記水性塗料組成物(X)を塗装して、未硬化の内板着色塗膜(PCi)を形成する。
上記水性塗料組成物(X)としては、本発明の水性塗料組成物が使用される。
水性塗料組成物(X)を塗装する方法としては、例えば、エアスプレー法、エアレススプレー法、静電塗装法等が挙げられる。
内板着色塗膜(PCi)の膜厚は硬化膜厚として、通常、5〜40μmであってよく、好ましくは7〜35μmであり、さらに好ましくは10〜30μmである。
この方式を採用することによって、内板部塗装工程のコストを削減することができる。
また、内板部に、外板部で用いるものと同一の水性塗料組成物(X)を用いることによって、使用する塗料の品種を減らし、内板部塗装工程のコストを削減することができる。
本発明の工程(2b’)においては、上記未硬化の内板着色塗膜(PCi)を加熱し硬化させる。該工程(2b’)における焼付工程は、省エネルギー等の観点から、前記工程(1c)の焼付工程と同時に行うことが好ましい。
上記加熱は公知の手段により行うことができ、例えば、熱風炉、電気炉、赤外線誘導加熱炉などの乾燥炉を適用できる。加熱温度は60〜110℃であってよく、好ましくは70〜90℃の範囲内である。加熱時間は、特に制限されないが、好ましくは10〜40分間の範囲内であり、より好ましくは20〜40分間の範囲内である。
グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)の製造
温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器に、脱イオン水130部及び「アクアロンKH−10」(商品名、第一工業製薬社製、乳化剤、有効成分97%)0.52部を仕込み、窒素気流中で撹拌混合し、80℃に昇温した。
次いでモノマー乳化物(a1)として、下記モノマー乳化物(A)1.72部及び6%過硫酸アンモニウム水溶液5.3部を反応容器内に導入し、80℃で15分間保持した。その後、モノマー乳化物(a2)として、下記モノマー乳化物(A)35.4部を1時間かけて、同温度に保持した反応容器内に滴下し、滴下終了後すぐにモノマー乳化物(a3)として、下記モノマー乳化物(A)55.6部を反応容器内に滴下し始めた。それと同時に、モノマー乳化物(b1)として、下記モノマー乳化物(B)55.6部を、モノマー乳化物(a3)に対して滴下を行い、2時間かけて、モノマー乳化物(a3)及びモノマー乳化物(b1)の滴下を終了した。その後、モノマー乳化物(b2)として、下記モノマー乳化物(B)37.17部を反応容器内に1時間かけて滴下し、1時間熟成した後、5%2−(ジメチルアミノ)エタノール水溶液20部を反応容器に徐々に加えながら30℃まで冷却し、次いで100メッシュのナイロンクロスで濾過しながら排出して、固形分濃度30%のグラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1−1)を得た。得られたグラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1−1)は、酸価が16mgKOH/g、水酸基価が66mgKOH/g、ガラス転移温度が37℃であり、シェル部のガラス転移温度は60℃であった。また、コア部/グラジエントポリマー層/シェル部の質量比率は、20/60/20であった。
製造例1において、配合組成を表1−1、表1−2に示すものとする以外は、製造例1と同様にして、グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1−2)〜(A1−13)を得た。得られたグラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1−2)〜(A1−13)の固形分は30%であった。
温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器に、脱イオン水130部、「アクアロンKH−10」(商品名、第一工業製薬社製、乳化剤、有効成分97%)0.52部を仕込み、窒素気流中で撹拌混合し、80℃に昇温した。
温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器に、脱イオン水130部、「アクアロンKH−10」(商品名、第一工業製薬社製、乳化剤、有効成分97%)0.52部を仕込み、窒素気流中で撹拌混合し、80℃に昇温した。
次いで下記のモノマー乳化物(A)1.72部及び6%過硫酸アンモニウム水溶液5.3部を反応容器内に導入し、80℃で15分間保持した。その後、残りのモノマー乳化物(A)を3時間かけて、同温度に保持した反応容器内に滴下し、滴下終了後1時間熟成を行なった。その後、下記のモノマー乳化物(B)を1時間かけて滴下し、1時間熟成した。次いで、5%2−(ジメチルアミノ)エタノール水溶液20部を反応容器に徐々に加えながら30℃まで冷却し、100メッシュのナイロンクロスで濾過しながら排出し、固形分濃度30%のグラジエントポリマー層を含まないコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1’−2)を得た。得られたグラジエントポリマー層を含まないコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1’−2)は、酸価が16mgKOH/g、水酸基価が66mgKOH/g、ガラス転移温度が21℃であり、シェル部のガラス転移温度は36℃であった。
温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器に、脱イオン水130部及び「アクアロンKH−10」(商品名、第一工業製薬社製、乳化剤、有効成分97%)0.52部を仕込み、窒素気流中で撹拌混合し、80℃に昇温した。
温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器に、脱イオン水130部、及び「アクアロンKH−10」(商品名、第一工業製薬社製、乳化剤、有効成分97%)0.52部を仕込み、窒素気流中で撹拌混合し、80℃に昇温した。
次いでモノマー乳化物(A)を3時間かけて、同温度に保持した反応容器内に滴下し、滴下終了後1時間熟成を行なった。その後、5%2−(ジメチルアミノ)エタノール水溶液20部を反応容器に徐々に加えながら30℃まで冷却し、100メッシュのナイロンクロスで濾過しながら排出し、固形分濃度30%のグラジエントポリマー層及びコアシェル構造を有さない水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1’’’−1)を得た。得られたグラジエントポリマー層及びコアシェル構造を有さない水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1’’’−1)は、酸価が16mgKOH/g、水酸基価が66mgKOH/g、ガラス転移温度が37℃であった。
温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器に、脱イオン水130部、「アクアロンKH−10」(商品名、第一工業製薬社製、乳化剤、有効成分97%)0.52部を仕込み、窒素気流中で撹拌混合し、80℃に昇温した。
次いでモノマー乳化物(A)を3時間かけて、同温度に保持した反応容器内に滴下し、滴下終了後1時間熟成を行なった。その後、5%2−(ジメチルアミノ)エタノール水溶液20部を反応容器に徐々に加えながら30℃まで冷却し、100メッシュのナイロンクロスで濾過しながら排出し、固形分濃度30%のグラジエントポリマー層及びコアシェル構造を有さない水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1’’’−2)を得た。得られたグラジエントポリマー層及びコアシェル構造を有さない水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1’’’−2)は、酸価が16mgKOH/g、水酸基価が66mgKOH/g、ガラス転移温度が21℃であった。
製造例19
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器及び水分離器を備えた反応容器に、トリメチロールプロパン174部、ネオペンチルグリコール327部、アジピン酸352部、イソフタル酸109部及び1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物101部を仕込み、160℃から230℃まで3時間かけて昇温させた。次いで、生成した縮合水を水分離器により留去させながら230℃で保持し、酸価が3mgKOH/g以下となるまで反応させた。この反応生成物に、無水トリメリット酸59部を添加し、170℃で30分間付加反応を行った後、50℃以下に冷却し、2−(ジメチルアミノ)エタノールを58.7部添加し中和してから、脱イオン水を徐々に添加することにより、固形分濃度45%の水酸基含有ポリエステル樹脂溶液(A2−1)を得た。得られた水酸基含有ポリエステル樹脂は、水酸基価が128mgKOH/g、酸価が35mgKOH/g、重量平均分子量が13,000であった。
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器及び水分離器を備えた反応容器に、トリメチロールプロパン174部、ネオペンチルグリコール327部、アジピン酸352部、イソフタル酸109部及び1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物101部を仕込み、160℃から230℃まで3時間かけて昇温させた。次いで、生成した縮合水を水分離器により留去させながら230℃で保持し、酸価が3mgKOH/g以下となるまで反応させた。この反応生成物に、無水トリメリット酸59部を添加し、170℃で30分間付加反応を行った後、50℃以下に冷却し、N−エチルモルホリンを75.8部添加し中和してから、脱イオン水を徐々に添加することにより、固形分濃度45%の水酸基含有ポリエステル樹脂溶液(A2−2)を得た。得られた水酸基含有ポリエステル樹脂は、水酸基価が128mgKOH/g、酸価が35mgKOH/g、重量平均分子量が13,000であった。
製造例21
温度計、撹拌機及び還流コンデンサーを備えた反応槽に、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量1000)211.9部、2,2−ジメチロールプロピオン酸11.5部、トリメチロールプロパン6.9部、イソホロンジイソシアネート112.2部及びメチルエチルケトン298.5部を仕込み、反応系を窒素ガスで置換した後、撹拌下80℃で反応させ遊離イソシアネート基含有量3.2%のNCO末端ウレタンプレポリマーを得た。得られた該メチルエチルケトン溶液を40℃に冷却し、トリエチルアミン8.6部を含む脱イオン水493.2gを加えて乳化した後、これに5%N−(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン水溶液275.9部を添加し、60分間撹拌後、メチルエチルケトンを減圧加熱下に留去し、脱イオン水で濃度調整して、固形分35%、酸価14mgKOH/g、水酸基価12mgKOH/g、平均粒子径120nmの水酸基含有ポリウレタン樹脂分散液(A3−1)を得た。
温度計、撹拌機及び還流コンデンサーを備えた反応槽に、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量1000)211.9部、2,2−ジメチロールプロピオン酸11.5部、トリメチロールプロパン6.9部、イソホロンジイソシアネート112.2部及びメチルエチルケトン298.5部を仕込み、反応系を窒素ガスで置換した後、撹拌下80℃で反応させ遊離イソシアネート基含有量3.2%のNCO末端ウレタンプレポリマーを得た。得られた該メチルエチルケトン溶液を40℃に冷却し、N−エチルモルホリン9.8部を含む脱イオン水493.2gを加えて乳化した後、これに5%N−(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン水溶液275.9部を添加し、60分間撹拌後、メチルエチルケトンを減圧加熱下に留去し、脱イオン水で濃度調整して、固形分35%、酸価14mgKOH/g、水酸基価12mgKOH/g、平均粒子径120nmの水酸基含有ポリウレタン樹脂分散液(A3−2)を得た。
製造例23
温度計、撹拌機及び還流コンデンサーを備えた反応槽に、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量1000)211.9部、2,2−ジメチロールプロピオン酸11.5部、トリメチロールプロパン6.9部、イソホロンジイソシアネート112.2部及びメチルエチルケトン298.5部を仕込み、反応系を窒素ガスで置換した後、撹拌下80℃で反応させて、遊離イソシアネート基含有量3.2%のNCO末端ウレタンプレポリマーを得た。得られた該メチルエチルケトン溶液を40℃に冷却し、N−エチルモルホリン9.8部を含む脱イオン水493.2gを加えて乳化した後、これに5%エチレンジアミン水溶液159.2部を添加し、60分間撹拌後、メチルエチルケトンを減圧加熱下に留去し、脱イオン水で濃度調整して、固形分35%、酸価14mgKOH/g、平均粒子径120nmの水酸基を含有しないポリウレタン樹脂分散液(U−1)を得た。
製造例24
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器、窒素導入管、滴下装置を備えた反応容器に、「スミジュールN−3300」(商品名、住化バイエルウレタン社製、ヘキサメチレンジイソシアネート由来のイソシアヌレート構造含有ポリイソシアネート、固形分100%、イソシアネート基含有率21.8%)1550部及び2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.9部を仕込み、よく混合して、窒素気流下で、130℃で3時間加熱した。次いで、酢酸エチル1200部及びマロン酸ジイソプロピル1350部を仕込み、窒素気流下で攪拌しながら、ナトリウムメトキシドの28%メタノール溶液14部を加え、65℃で8時間攪拌し、最終固形分が70%となるよう酢酸エチルで希釈して、固形分70%、重量平均分子量4,200のブロック化ポリイソシアネート化合物(B1−1)を得た。
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器、窒素導入管、及び滴下装置を備えた反応容器に、「スミジュールN−3300」(商品名、住化バイエルウレタン社製、ヘキサメチレンジイソシアネート由来のイソシアヌレート構造含有ポリイソシアネート、固形分100%、イソシアネート基含有率21.8%)1650部、「PTMG2000」(商品名、三菱ケミカル社製、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、平均分子量2,000、固形分100%)1100部及び2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.9部を仕込み、よく混合して、窒素気流下で、130℃で3時間加熱した。次いで、酢酸エチル1200部及びマロン酸ジイソプロピル1200部を仕込み、窒素気流下で攪拌しながら、ナトリウムメトキシドの28%メタノール溶液14部を加え、65℃で8時間攪拌した。次いで、最終固形分が70%となるよう酢酸エチルで希釈して、固形分70%、重量平均分子量40,000のブロック化ポリイソシアネート化合物(B1−2)を得た。
製造例26
温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に、メトキシプロパノール27.5部及びイソブタノール27.5部の混合溶剤を入れ、110℃に加熱した。次いで、スチレン25部、n−ブチルメタクリレート27.5部、「イソステアリルアクリレート」(商品名、大阪有機化学工業社製、分岐高級アルキルアクリレート)20部、4−ヒドロキシブチルアクリレート7.5部、下記リン酸基含有重合性モノマー15部、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート12.5部、イソブタノール10部及びt−ブチルパーオキシオクタノエート4部からなる混合物121.5部を、4時間かけて上記混合溶剤に加え、さらにt−ブチルパーオキシオクタノエート0.5部とイソプロパノール20部からなる混合物を1時間滴下した。その後、1時間攪拌熟成して固形分濃度50%のリン酸基含有アクリル樹脂溶液(R−1)を得た。本樹脂のリン酸基による酸価は83mgKOH/g、水酸基価は29mgKOH/g、重量平均分子量は10,000であった。
撹拌装置を備える容器に、製造例19で得た水酸基含有ポリエステル樹脂溶液(A2−1)44.4部(固形分20部)、「カーボンMA−100」(商品名、三菱ケミカル社製、カーボンブラック)10部及び脱イオン水50部を入れ、均一に混合し、混合溶液に2−(ジメチルアミノ)エタノールを0.3部添加して、pH7.5に調整した。次いで、得られた混合溶液を広口ガラスビン中に入れ、分散メジアとして直径約1.3mmφのガラスビーズを加えて密封し、ペイントシェイカーにて4時間分散して、顔料分散液(P−1)を得た。
撹拌装置を備える容器に、製造例20で得た水酸基含有ポリエステル樹脂溶液(A2−2)44.4部(固形分20部)、「カーボンMA−100」(商品名、三菱ケミカル社製、カーボンブラック)10部及び脱イオン水50部を入れ、均一に混合し、混合溶液にN−エチルモルホリンを0.5部添加して、pH7.5に調整した。次いで、得られた混合溶液を広口ガラスビン中に入れ、分散メジアとして直径約1.3mmφのガラスビーズを加えて密封し、ペイントシェイカーにて4時間分散して、顔料分散液(P−2)を得た。
実施例1
製造例27で得た顔料分散液(P−1)104.7部、製造例1で得た水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1−1)100部(固形分30部)、製造例21で得た水酸基含有ポリウレタン樹脂分散液(A3−1)57.1部(固形分20部)、製造例24で得たブロック化ポリイソシアネート化合物(B1−1)42.9部(固形分30部)及び製造例26で得たリン酸基含有アクリル樹脂溶液(R−1)4部(固形分2部)を均一に混合した。次いで、pH調整用の塩基性化合物(D)として、2−(ジメチルアミノ)エタノール0.4を添加し、pH7.7とした。次いで、「UH−752」(商品名、ADEKA社製、増粘剤)及び脱イオン水を添加し、pH7.7、塗料固形分48%、20℃におけるフォードカップNO.4による粘度が30秒の水性塗料組成物NO.1を得た。
配合組成を下記表2−1〜表2−3に示すものとする以外は、実施例1と同様にして、pH7.7、20℃におけるフォードカップNO.4による粘度が30秒の各水性塗料組成物NO.2〜26を得た。
(試験用被塗物の作製)
リン酸亜鉛処理された鋼板(450mm×300mm×0.8mm)に「エレクロンGT−10」(商品名、関西ペイント社製、カチオン電着塗料)を乾燥膜厚20μmとなるように電着塗装し、170℃で30分間加熱して硬化させた。
かくして、電着塗装後の外板部及び内板部を想定した試験板を得た。
(第1複層塗膜形成工程)
上記で得られた試験板に、「WP−505T」(商品名、関西ペイント社製、ポリエステルメラミン樹脂系水性中塗り塗料)を、回転霧化型の静電塗装機を用いて、硬化膜厚30μmとなるように静電塗装し、5分間放置して、未硬化の中塗り塗膜を形成した。
次いで、該未硬化の中塗り塗膜上に、水性塗料組成物NO.1を、回転霧化型の静電塗装機を用いて、乾燥膜厚で15μmとなるように静電塗装し、5分間放置後、80℃で3分間プレヒートを行ない、未硬化の着色塗膜を形成した。
次いで、該着色塗膜上に「ソフレックス#520クリヤー」(関西ペイント社製、商品名、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を含有する2液型アクリルウレタン系有機溶剤型クリヤー塗料)を乾燥膜厚で35μmとなるように静電塗装し、7分間放置し、クリヤー塗膜を形成した。
次いで、80℃で30分間加熱して、中塗り塗膜、着色塗膜及びクリヤー塗膜を加熱硬化させることにより、試験板(A−1)を作製した。
上記で得られた試験板に、水性塗料組成物NO.1を、回転霧化型の静電塗装機を用いて、乾燥膜厚で15μmとなるように静電塗装し、5分間放置後、80℃で30分間加熱して、試験板(B−1)を作製した。
実施例21において、水性塗料組成物の種類及び加熱温度を下記表3の通りに変更すること以外は、実施例21と同様にして試験板を作製した。
低温硬化性:JIS K 5600−5−4(1999)「引っかき硬度(鉛筆法)」に準拠して、上記実施例及び比較例で得られた試験板の鉛筆硬度を測定した。鉛筆硬度は6B×<6B<5B<4B<3B<2B<B<HB<F<H<2Hの順であり、鉛筆硬度がHB以上であれば合格である。評価結果を表3に示す。
◎: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。
◎:キズの大きさが極めて小さく、電着面や素地の鋼板が露出していない。
○:キズの大きさが小さく、電着面や素地の鋼板が露出していない。
△:キズの大きさは小さいが、電着面や素地の鋼板が露出している。
×:キズの大きさはかなり大きく、素地の鋼板も大きく露出している。
例えば、上述の実施形態及び実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料及び数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料及び数値などを用いてもよい。
また、上述の実施形態の構成、方法、工程、形状、材料及び数値などは、本発明の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
Claims (9)
- (A)水酸基含有樹脂及び(B)硬化剤を含有する水性塗料組成物であって、
前記水酸基含有樹脂(A)の少なくとも1種が、コア部、シェル部、及びコア部とシェル部の間に存在するグラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)であり、前記グラジエントポリマー層は組成が連続的に変化する層構造を有するポリマー層である、水性塗料組成物。 - 前記グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)のガラス転移温度が20℃以上である、請求項1に記載の水性塗料組成物。
- 前記グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)のシェル部のガラス転移温度が40℃以上である、請求項1又は2に記載の水性塗料組成物。
- 前記グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)におけるグラジエントポリマー層の比率が、前記グラジエントポリマー層を含むコアシェル構造を有する水酸基含有アクリル樹脂粒子(A1)の全共重合成分の総量に対して、20〜80質量%の範囲内である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水性塗料組成物。
- 前記硬化剤(B)の少なくとも1種が、ブロック化ポリイソシアネート化合物(B1)である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の水性塗料組成物。
- 被塗物上に、請求項1〜5のいずれか1項に記載の水性塗料組成物を塗装して未硬化の着色塗膜を形成することと、次いで、前記未硬化の着色塗膜を60〜110℃の範囲内の温度で加熱して硬化させることとを含む、塗膜形成方法。
- 自動車車体の外板部に第1複層塗膜を形成する工程、及び自動車車体の内板部に第2塗膜を形成する工程を含む、自動車車体の塗装方法であって、
前記第1複層塗膜を形成する工程が、
(1a)前記自動車車体の外板部上に、水性塗料組成物(X)を塗装して、未硬化の外板着色ベースコート塗膜(BCo)を形成する、外板着色ベースコート塗膜形成工程、
(1b)前記未硬化の外板着色ベースコート塗膜(BCo)上に、クリヤーコート塗料(Y)を塗装して、未硬化の外板クリヤーコート塗膜(CCo)を形成する、外板クリヤーコート塗膜形成工程、及び
(1c)前記未硬化の外板着色ベースコート塗膜(BCo)及び前記未硬化の外板クリヤーコート塗膜(CCo)を加熱し、これらの塗膜を同時に硬化させる焼付工程
を含み、
前記第2塗膜を形成する工程が、
(2a)前記自動車車体の内板部上に、前記水性塗料組成物(X)を塗装して、未硬化の内板着色塗膜(PCi)を形成する、内板着色塗膜形成工程、及び
(2b)前記未硬化の内板着色塗膜(PCi)を加熱し硬化させる焼付工程
を含み、
かつ、前記水性塗料組成物(X)が請求項1〜6のいずれか1項に記載の水性塗料組成物である、自動車車体の塗装方法。 - 前記焼付工程(1c)及び前記焼付工程(2b)における加熱温度が60〜110℃の範囲内である、請求項7に記載の自動車車体の塗装方法。
- 前記焼付工程(1c)及び前記焼付工程(2b)が同時に行なわれる、請求項7又は8に記載の自動車車体の塗装方法。
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