JPH0641491A - 水性塗料とその塗装方法 - Google Patents

水性塗料とその塗装方法

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JPH0641491A
JPH0641491A JP4217178A JP21717892A JPH0641491A JP H0641491 A JPH0641491 A JP H0641491A JP 4217178 A JP4217178 A JP 4217178A JP 21717892 A JP21717892 A JP 21717892A JP H0641491 A JPH0641491 A JP H0641491A
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acid
resin emulsion
water
group
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JP4217178A
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Yoshinori Yamamoto
良典 山本
Tsuguo Nezu
嗣男 根津
Yoshiaki Kato
善紀 加藤
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Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は水性塗料とその塗装方法に関し、特
に架橋硬化塗膜面に塗装することが好適な水性塗料。 【構成】 (A)アクリル樹脂エマルジョン、(B)
ウレタン樹脂エマルジョン、(C)架橋剤および(D)
酸性りん酸エステルを主成分とする水性塗料。硬化塗
膜面に、(A)アクリル樹脂エマルジョン、(B)ウレ
タン樹脂エマルジョン、(C)架橋剤および(D)酸性
りん酸エステルを主成分とする水性塗料を塗装すること
を特徴とする塗装方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水性塗料とその塗装方法
に関し、特に架橋硬化塗膜面に塗装することが好適な水
性塗料に関する。
【0002】
【従来の技術及びその課題】従来、硬化した上塗塗膜面
にさらに塗料を塗装することは多く行われている。例え
ば、自動車外板などの補修塗装や多色仕上げなどがあげ
られる。すなわち、自動車など塗装ラインにおいて、上
塗塗膜硬化後、ゴミ、ブツ、ヘコミおよびハジキなどの
塗膜欠陥の発生が認められると、それを消去するために
該欠陥部分を含む上塗塗面に再度塗装が行われる。これ
が補修塗装である。その再塗装面積は自動車外板全面に
なることも少なくない。また、多色仕上げは、いわゆる
2トーン仕上げとも称されるもので、硬化した上塗塗面
に2色以上の塗料を塗装して同一被塗面を複数の異なっ
た色で仕上げる塗装法である。
【0003】一方、自動車などの上塗塗膜(クリヤー塗
膜またはソリッドカラー塗膜)は、近年、耐酸性や耐ス
リキズ性などの改良のため、架橋密度が高く硬質で、か
つ表面が不活性になっている。したがって、上記補修塗
装や多色仕上げなどの目的として、かかる硬質で表面が
不活性な上塗塗面に塗料を塗装すると、両塗膜の層間付
着性が十分でないという問題が生じている。
【0004】上記両塗膜の層間付着性を改良するため
に、補修塗装や多色仕上げ用途料の架橋剤量を多くした
り、基体樹脂を軟質化し応力緩和能を持たせるなどの検
討がなされているが、十分でなく、抜本的改良が強く望
まれている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した欠陥
を解消し、架橋密度が高く硬質で、かつ表面が不活性な
塗面との密着性にすぐれ、しかも水を主たる溶媒もしく
は分散媒とする水性塗料に関する。
【0006】すなわち、本発明は、 :(A)アクリル樹脂エマルジョン、(B)ウレタン
樹脂エマルジョン、(C)架橋剤および(D)酸性りん
酸エステルを主成分とする水性塗料、および :硬化塗膜面に(A)アクリル樹脂エマルジョン、
(B)ウレタン樹脂エマルジョン、(C)架橋剤および
(D)酸性りん酸エステルを主成分とする水性塗料を塗
装することを特徴とする塗装方法に関する。
【0007】まず、本発明の水性塗料(以下「本塗料」
という)について説明する。本塗料は、(A)アクリル
樹脂エマルジョン、(B)ウレタン樹脂エマルジョン、
(C)架橋剤および(D)酸性りん酸エステルを主成分
とする水性塗料である。
【0008】(A)成分:アクリル樹脂エマルジョン アクリル樹脂粒子が水性媒体中に均一に分散してなるも
ので、分散安定剤の水溶液中でアクリル単量体をエマル
ジョン重合することによって得られる。
【0009】分散安定剤としては、たとえば、ポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテルなどのノニオン性界
面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル
硫酸エステル塩などのアニオン性界面活性剤および酸価
20〜150程度の数平均分子量5,000〜30,0
00程度のアクリル樹脂などの水溶性樹脂などが用いら
れる。
【0010】上記水性媒体は該分散安定剤を水に溶解し
てなる水溶液である。
【0011】該水性媒体中でエマルジョン重合せしめる
アクリル系単量体として、例えば、メチル(メタ)アク
リレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メ
タ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−
エチルヘキシル(メタ)アクリレートなどのアクリル酸
もしく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:エチレングリコールジ(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、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレ
ート、アリル(メタ)アクリレート、トリメチロールプ
ロパントリ(メタ)アクリレートなどのアクリル酸もし
くはメタクリル酸と炭素数2〜16の2価以上のアルコ
ールとを反応してなる1分子中に2個以上の重合性二重
結合を有する化合物:ヒドロキシエチル(メタ)アクリ
レート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなど
のヒドロキシ基含有(メタ)アクリル酸アルキル(C2
10)エステル:などから選ばれた1種または2種以上
を使用することができる。
【0012】これらのアクリル系単量体は、他の共重合
性単量体を併用することができる。かかる単量体として
は、たとえば、アクリル酸およびメタクリル酸などのモ
ノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸およびイタコン酸
などのジカルボン酸および該ジカルボン酸のハーフエス
テルなどのα,β−エチレン性不飽和カルボン酸:N−
プロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキ
シメチル(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)
アクリレート、スチレンおよび酢酸ビニルなどをあげる
ことができる。
【0013】特に、(A)成分として、α,β−エチレ
ン性不飽和カルボン酸を上記アクリル系単量体と併用し
てエマルジョン重合したものを使用することが好まし
く、しかもこれを多段重合法によって製造したものは塗
装作業性が向上するので好まし。即ち、最初にα,β−
エチレン性不飽和カルボン酸を全く含まないまたは少
量、例えば、3重量%以下含んだアクリル系単量体を重
合し、ついでα,β−エチレン性不飽和カルボン酸を多
量、例えば、5〜30重量%含んだアクリル系単量体を
共重合して得られる多段重合エマルジョンは、該不飽和
酸を中和剤で中和すると増粘するので塗装作業性(タレ
およびムラなどの防止)向上の面から好ましい。使用で
きる中和剤はアンモニアまたは水溶性アミノ化合物であ
り、水溶性アミノ化合物としては、たとえば、モノエタ
ノールアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチ
ルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロ
ピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミ
ン、トリエタノールアミン、ブチルアミン、ジブチルア
ミン、2−エチルヘキシルアミン、エチレンジアミン、
プロピレンジアミン、メチルエタノールアミン、ジメチ
ルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、モル
フォリンなどが用いられる。このうち、特に第3級アミ
ンであるトリエチルアミン、ジメチルエタノールアミン
などが好ましい。また、高酸価アクリル樹脂や増粘剤な
どで増粘させたものも本発明の目的に対して有効であ
る。
【0014】(A)成分において、エマルジョン粒子は
架橋していることが、その機会安定性および貯蔵安定性
などを向上するので有利である。また、(A)成分にお
けるアクリル系単量体を主成分とする分散粒子の平均粒
径は0.05〜1μが好ましい。
【0015】(B)成分:ウレタン樹脂エマルジョン 本発明における(B)成分は、分子内にイソシアネート
基と反応し得る活性水素を持たない親水性有機溶剤の存
在下または不存在下で、脂肪族および/または脂環族
ジイソシアネート、数平均分子量が500〜5,00
0のポリエーテルジオールおよび/またはポリエステル
ジオール、低分子量ポリヒドロキシ化合物およびジ
メチロールアルカン酸を、NCO/OH当量比が1.1
〜1.9の比率で、ワンショット法または多段法により
重合させてウレタンプレポリマーを合成し、ついで該プ
レポリマーを第3級アミンで中和してから、または中和
しながら、水と混合して水伸長反応を行わしめ、水中に
乳化分散させた後、必要により前記有機溶剤を留去する
ことにより調製される平均粒子径0.001〜1μm 程
度の自己乳化型ウレタン樹脂エマルジョンである。
【0016】前記ウレタンプレポリマーの製造に用いら
れる脂肪族および/または脂環族ジイソシアネートと
しては、炭素数2〜12の脂肪族ジイソシアネート、例
えばヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−ト
リメチルヘキサンジイソシアネート、リジンジイソシア
ネート:炭素数4〜18の脂環族ジイソシアネート、例
えば1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1−イ
ソシアナト−3−イソシアナトメチル−3,5,5−ト
リメチルシクロヘキサン(イソホロンジイソシアネー
ト)、4,4´−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネ
ート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、イソ
プロピリデンジシクロヘキシル−4,4´−ジイソシア
ネート:これらのジイソシアネートの変性物(カーボジ
イミド、ウレトジオン、ウレトイミン含有変性物な
ど):およびこれらの2種以上の混合物などがあげられ
る。このうち好ましいものは、脂環族ジイソシアネート
で、特に、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、
1−イソシアナト−3−イソシアナトメチル−3,5,
5−トリメチルシクロヘキサン(イソホロンジイソシア
ネート)および4,4´−ジシクロヘキシルメタンジイ
ソシアネートである。
【0017】該成分として芳香族ジイソシアネートを
用いると塗膜の焼き付け硬化時に塗膜が黄変しやすく、
また塗膜が紫外線の影響により変色しやすいので好まし
くない。
【0018】前記ウレタンプレポリマーの製造に用いら
れる数平均分子量が500〜5,000、好ましくは
1,000〜3,000のポリエーテルジオールおよび
/またはポリエステルジオールとしては、例えばアルキ
レンオキシド(エチレンオキシド、プロピレンオキシ
ド、ブチレンオキシドなど)および/または複素環式エ
ーテル(例えばテトラヒドロフランなど)を重合または
共重合(ブロックまたはランダム)させて得られるも
の、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール、ポリエチレン−プロピレン(ブロックまたは
ランダム)グリコール、ポリテトラメチレンエーテルグ
リコール、ポリヘキサメチレンエーテルグリコール、ポ
リオクタメチレンエーテルグリコール;ジカルボン酸
(例えばアジピン酸、コハク酸、セバチン酸、グルタル
酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸など)とグリコー
ル(例えば、エチレングリコール、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、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペン
チルグリコール、ビスヒドロキシメチルシクロヘキサン
など)とを縮重合させたもの、例えばポリエチレンアジ
ペート、ポリブチレンアジペート、ポリネオペンチルア
ジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリ−3−
メチルペンチルアジペート、ポリエチレン/ブチレンア
ジペート、ポリネオペンチル/ヘキシルアジペート;ポ
リラクトンジオール、例えばポリカプロラクトンジオー
ル、ポリ−3−メチルバレロラクトンジオール;ポリカ
ーボネートジオール;およびこれらの2種以上の混合物
があげられる。
【0019】前記ウレタンプレポリマーの製造に用いら
れる低分子量ポリヒドロキシ化合物としては、数平均
分子量が500未満のものであって、たとえば上記ポリ
エステルジオールの原料としてあげたグリコールおよび
そのアルキレンオキシド低モル付加物(数平均分子量5
00未満);3価アルコール、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などおよび
そのアルキレンオキシド低モル付加物(数平均分子量5
00未満);およびこれらの2種以上の混合物があげら
れる。該低分子量ポリヒドロキシ化合物の量は、前記
のポリエーテルジオールおよびポリエステルジオール
に対し、通常0.1〜20重量%、好ましくは0.5〜
10重量%である。
【0020】前記ウレタンプレポリマーの製造に用いら
れるジメチロールアルカン酸としては、例えばジメチ
ロール酢酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロール
酪酸などがあげられ、好ましくはジメチロールプロピオ
ン酸である。ジメチロールアルカン酸の量は、カルボ
キシル基(−COOH)としての含有率が、上記〜
成分を反応させてなるウレタンプレポリマー中0.5〜
5重量%、好ましくは1〜3重量%になる量である。カ
ルボキシ量が0.5重量%未満では安定なエマルジョン
が得難く、5重量%を越えると親水性が高くなるためエ
マルジョンが著しく、高粘度となり、また塗膜の耐水性
が低下する。
【0021】ジメチロールアルカン酸の中和に用いられ
る3級アミンとしては、トリアルキルアミン、例えばト
リメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピル
アミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチル
アミン;N−アルキルモルフォリン、例えばN−メチル
モルフォリン、N−エチルモルフォリン;N−ジアルキ
ルアルカノールアミン、例えばN−ジメチルエタノール
アミン、N−ジエチルエタノールアミン;およびこれら
の2種以上の混合物があげられる。このうち好ましいの
はトリアルキルアミンであり、なかでもトリエチルアミ
ンが特に好ましい。かかる3級アミンの中和量は、ジメ
チロールアルカン酸のカルボキシル基1当量に対し、通
常0.5〜1当量、特に0.7〜1当量が好ましい。
【0022】(C)成分:架橋剤 上記(A)および/または(B)成分を架橋硬化させる
もので、塗料用メラミン樹脂やフェノールホルムアルデ
ヒド樹脂が適している。これらは、水溶性もしくは疎水
性のいずれでもよいが、塗装作業性、貯蔵安定性および
耐湿性などを向上させるには疎水性のものを使用するこ
とが好ましい。
【0023】疎水性メラミン樹脂としては、溶剤希釈率
が20以下、好ましくは15以下であり、かつその重量
平均分子量が800〜4,000、好ましくは1,00
0〜3,000の範囲を有するものが適している。溶剤
希釈率は、メラミン樹脂の親水性溶剤への溶解性を表す
指標であり、これが低いほど疎水性である。その測定法
は、50ccのビカーにメラミン樹脂2gを採り、五号活
字を印刷した紙上におき、ついで25℃にて水/メタノ
ール混合溶剤(重量比35/65)を滴下し撹拌しなが
ら活字が判読できなくなるまで滴下する。このときの滴
下量(cc)をメラミン樹脂の採取量で割った値(cc/g)
で表示する。
【0024】該メラミン樹脂は、上記溶剤希釈率および
分子量が満足される限りにおいて、特に限定はなく、種
々のエーテル化したものが好適である。たとえば、メチ
ルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコ
ール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、
オクチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコールお
よびベンジルアルコールなどの1種または2種以上で変
性(エーテル化)されたものがあげられる。このうち、
炭素数4以上、特に炭素数4〜7のアルコールで変性さ
れたものが本発明では好適である。メラミン樹脂のエー
テル基の量は、特に制限ないがトリアジン環1核あたり
5モル以下、好ましくは1.5〜3モル程度が適当であ
る。また、アミノ基、イミノ基およびメチロール基で示
される官能基についても、上記溶剤希釈率および分子量
が満足されれば、残存官能基の種類および分子量につい
て特に限定はないが、好ましくは、通常イミノ基(アミ
ノ基も含む)およびメチロール基はトリアジン環1核あ
たり0.2〜2.0モル、好ましくは0.5〜1.5モ
ル程度が適当である。
【0025】疎水性架橋剤は、上記(A)および(B)
成分などに配合するにあたり、水溶性樹脂をあらかじめ
混合しておくことが好ましい。
【0026】本発明における上記(A)、(B)および
(C)成分比率は、目的に応じて任意に選択できるが、
例えば、固形分重量比で、(A)成分/(B)成分は9
0/10〜60/40の範囲が好ましい。また、
[(A)+(B)]成分/(C)成分については、固形
分重量比で、本発明の塗料を金属基体(被塗物)に適用
する場合は95/5〜60/40、特に90/10〜7
0/30が、プラスチックに適用する場合は90/10
〜20/80、特に80/20〜30/70が、それぞ
れ好ましい。
【0027】(D)成分:酸性りん酸エステル 本発明で適用できる(D)成分としては下記一般式
(I)および(II)で示される化合物があげられ、これ
らから選ばれた1種または2種以上が使用できる。
【0028】一般式(I):
【化1】
【0029】一般式(II):
【化2】
【0030】一般式(I)および(II)において、R1
およびR2 は各々水素原子または炭素数1〜20の1価
の有機基を表し、R1 およびR2 のいずれかが該有機基
であることが好ましい。
【0031】一般式(I)および(II)のR1 およびR
2 の有機基としては、たとえば、メチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシ
ル基、オクチル基、ラウリル基およびステアリル基など
のアルキル基:フェニル基、トリル基、キシリル基およ
びナフチル基などのアリール(aryl)基:ベンジル
基、フェニルエチル基、メチルベンジル基およびナフチ
ルベンジル基などのアラルキル基:ビニル基、アリル
(allyl)基およびオレイル基などのアルケニル
基:シクロペンタジエニルおよび2−シクロブテニルな
どのシクロアルケニル基:ビニルフェニル基などのアル
ケニルアリール基:などをあげることができる。
【0032】本発明において、(D)成分の配合量は特
に制限されないが、上記(A)、(B)および(C)成
分の合計量100重量部あたり、固形分比で、0.01
〜5.0、特に0.1〜3.0が好ましい。
【0033】本塗料は、上記(A)、(B)、(C)お
よび(D)成分を主成分とし、これらを水もしくは水と
有機溶剤との混合系に溶解もしくは分散せしめることに
よって得られる。そして、本塗料には、メタリック顔
料、着色顔料、増粘剤、消泡剤などの添加剤などを配合
できる。これらの配合は任意に行えるが、例えばこれら
の成分をディスパー、ホモミキサー、ボールミルまたは
サンドミルなどで行える。
【0034】該メタリック顔料としては、例えばアルミ
ニウムフレーク、銅ブロンズフレーク、雲母状酸化鉄、
マイカフレーク、金属酸化物を被覆した雲母状酸化鉄、
金属酸化物を被覆したマイカフレークなどをあげること
ができ、着色顔料としては例えば二酸化チタン、酸化
鉄、酸化クロム、クロム酸鉛およびカーボンブラックな
どの無機顔料、フタロシアニンブルー、フタロシアニン
グリーン、カルバゾールバイオレット、アントラピリミ
ジンイエロー、フラバンスロンイエロー、イソインドリ
ンイエロー、インダスロンブルーおよびキナクリドンバ
イオレットなどの有機顔料をあげることができる。
【0035】本塗料は、金属やプラスチックなどに直接
塗装できるが、すでにプライマー、中塗塗料や上塗塗料
などが塗装されている表面にも塗装できる。これらの被
塗物としては自動車や電気製品など外板が好適である。
特に本塗料の技術的効果は、耐酸性や耐スリキズ性など
を改良するために架橋密度や硬度をあげた硬化塗膜面
(以下、“硬質塗面”と略称する)に塗装することによ
って発揮できる。すなわち、該硬質塗面は、これらの性
能を維持するために、必然的に架橋密度や硬度をあげざ
るをえず、その結果硬化塗面は不活性になり、該塗面に
塗装した塗膜との付着性は十分でなかった。ところが、
本塗料によって形成される硬化塗膜は、かかる硬質塗面
との付着性が従来に比べて著しくすぐれており、しかも
他の塗膜性能(例えば、物理的性能、化学的性能など)
も実用的レベル以上であった。ここで該硬質塗面は、耐
酸性や耐スリキズ性などを改良するために、たとえば、
水酸基価や硬化塗膜の架橋間分子量を小さくし、しかも
複数の異なった架橋反応を併存、利用して硬化した塗膜
である。これらは、リコート付着性を低下させる要因で
ある。
【0036】かかる硬質塗面には、本来ならばその塗面
にさらに塗料を塗装することはないが、たとえば、前記
したように補修塗装および多色仕上げなどの場合では該
硬質塗面にさらに塗料を塗装することは十分にありう
る。
【0037】本塗料による補修塗装法はそれ自体既知の
方法が使用できる。すなわち、例えば硬質塗面がソリッ
ドカラーの場合は、その補修部分に同一塗色の本塗料
(ソリッドカラー)を直接塗装し、さらに必要ならばク
リヤー塗料を塗装することもある(1コート1ベーク、
2コート1ベーク、2コート2ベーク仕上げなど)。ま
た、硬質塗面がメタリックでは、そのクリヤー塗膜面の
補修部分に該メタリック塗面と同一塗色に調整した本塗
料を塗装し、ついでクリヤー塗料(本塗料に包含されて
もよい)を塗装する(2コート1ベーク、2コート2ベ
ーク仕上げなど)。
【0038】本塗料による多色仕上塗装はそれ自体既知
の方法が使用できる。すなわち、例えばすでにモノトー
ンの硬質塗面を2トーンに仕上げる場合、異なった色に
仕上げたい部分を残してそれ以外の塗面をマスキングし
たのち、目的とする色に調色した本塗料を硬質塗面の非
マスキングに塗装し、塗膜を硬化させ、マスキングを除
去することによって2トーン仕上げとなる。3色以上に
仕上げる場合も同様に行える。
【0039】
【発明の効果】本塗料は金属、プラスチックおよび木質
などの被塗面に直接、またはプライマー、中塗塗料もし
くは上塗塗料などを塗装した塗面などに適用できるが、
特に耐酸性や耐スリキズ性などを改良するために硬度
(25℃における塗膜の鉛筆硬度が通常H以上)および
架橋密度などを高くした塗面の塗装に本塗料を使用する
ことが本発明の技術的効果を最大限に発揮するので好ま
しい。これらの硬質塗面は比較的不活性でこれまでの塗
料では付着性が不十分で、該硬質塗面の補修塗装や多色
仕上塗装が困難であった。さらに本塗料は、水性塗料で
あるために省資源および公害防止などに有効であり、し
かも形成塗膜の物理的および化学的性能もすぐれてい
る。
【0040】以下に本発明の実施例について説明する。
部および%は原則としていずれも重量にもとづく
【0041】I 製造例 (A)成分 (A−1)成分 反応容器内に、脱イオン水140部、39%“Newcol 7
07SF”(界面活性剤、日本乳化剤(株)製)2.5部お
よび下記単量体混合物(1)1部を加え、窒素気流中で
撹拌混合し、60℃で3%過硫酸アンモニウム水溶液3
部を加える。ついで、80℃に温度を上昇させたのち、
下記単量体混合物(1)79部、30%“Newcol 707S
F”2.5部、3%過硫酸アンモニウム水溶液4部およ
び脱イオン水42部からなる単量体乳化物を4時間かけ
て定量ポンプを用いて反応容器に加える。添加終了後、
1時間熟成を行う。
【0042】さらに、80℃で下記単量体混合物(2)
を20.5部と3%過硫酸アンモニウム水溶液4部を同
時に1.5時間かけて反応容器に並列滴下する。滴下終
了後1時間熟成し、脱イオン水30部で希釈し、30℃
で200メッシュのナイロンクロスで濾過した。この濾
過液に脱イオン水を加え、ジメチルアミノエタノールア
ミンでpHを7.5に調整し、平均粒径0.1μm 、不
揮発分20%のアクリルエマルジョン(A−1)を得
た。
【0043】 単量体混合物(1) メタクリル酸メチル 55部 スチレン 8部 アクリル酸n−ブチル 9部 アクリル酸2−ヒドロキシエチル 5部 1,6−ヘキサンジオールジアクリレート 2部 メタクリル酸 1部
【0044】 単量体混合物(2) メタクリル酸メチル 5部 アクリル酸n−ブチル 7部 アクリル酸2−エチルヘキシル 5部 メタクリル酸 1部 30%“Newcol 707SF” 0.5部
【0045】(B)成分 (B−1)成分:数平均分子量2,000のポリブチレ
ンアジペート115.5部、数平均分子量2,000の
ポリカプロラクトンジオール115.5部、ジメチロー
ルプロピオン酸23.2部、1,4−ブタンジオール
6.5部および1−イソシアナト−3−イソシアナトメ
チル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン(IPD
I)120部を重合器に仕込み、撹拌しながら窒素ガス
雰囲気下で85℃で7時間反応せしめてNCO含有率
4.0%の末端NCO基のプレポリマーを得た。つぎ
に、このプレポリマーを50℃まで冷却し、アセトン1
65部を加え均一に溶解した後、撹拌下にトリエチルア
ミン15.7部を加え、50℃以下に保ちながらイオン
交換水600部を加え、得られた水分散体を50℃で2
時間保持し水伸長反応を完結させた後、減圧下、70℃
以下でアセトンを留去し、固形分含有率42%のウレタ
ン樹脂エマルジョン(B−1)を得た。
【0046】(C)成分 (C−1)成分:疎水性メラミン樹脂として、「ユーバ
ン28」(三井東圧化学(株)製、固形分含有率60
%、溶剤希釈率0.4)41.7部を容器に採り、アク
リル樹脂水溶液(詳細下記)を20部加え、回転数1,
000〜1,500(分)のディスパーで撹拌しながら
脱イオン水80部を徐々に加えた後、さらに30分撹拌
を続けて疎水性メラミン樹脂が平均粒子径0.11μに
水分散化されてなる(C−1)成分を得た。
【0047】アクリル樹脂水溶液:反応容器にブチルセ
ロソルブ60部およびイソブチルアルコール15部を加
えて窒素気流中で115℃に加温し、同温度でアクリル
酸n−ブチル26部、メタクリル酸メチル47部、スチ
レン10部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル10
部、アクリル酸6部およびアゾイソブチロニトリル1部
からなる混合物を3時間かけて加えた。その後、同温度
で30分熟成し、アゾビスイソブチロニトリル1部とブ
チルセロソルブ115部との混合物を1時間にわたって
加え、30分熟成してから、200メッシュナイロンク
ロスで濾過する。
【0048】得られた反応生成物の酸価は48、粘度は
4 (ガードナー泡粘度計/25℃)、固形分含有率5
5%であった。このものをジメチルエタノールアミンで
当量中和してから、脱イオン水を加えて固形分含有率5
0%のアクリル樹脂水溶液を得た。
【0049】II 実施例 実施例1〜3、比較例1〜2 下記表1に示した成分および量(固形分量で表示した)
を順次撹拌しながら加え、さらに1時間撹拌して、本発
明の水性塗料を得た。
【0050】
【表1】
【0051】表1における(D)成分の組成はつぎのと
おりである。 (D−1):フェニルホスフェート (D−2):オクチルアシッドホスフェート 上記各々の水性塗料は、脱イオン水および増粘剤(「ア
クリゾールASE−60」(ロームアンドハース社製)
で、固形分含有率20%、粘度2000mPa・s(25
℃)に調整した。
【0052】III 性能試験結果 上記各水性塗料を硬質塗面に塗装し硬化せしめてなる塗
膜の性能を試験した。硬質塗面は、表面処理した金属鋼
板にカチオン電着塗料および中塗塗料を塗装し、それぞ
れ加熱硬化せしめてなる中塗塗面に、耐酸性および耐ス
リキズ性を改良した上塗塗料を塗装してなる塗面であっ
て、その鉛筆硬度は3H(20℃)であった。
【0053】該硬質塗面に上記各水性塗料を硬化塗膜に
もとづく膜厚が35〜40μになるように塗装し、室温
で10分放置してから、160℃で30分加熱して塗膜
を硬化せしめた。このようにして作成した塗装板を本発
明の水性塗料の塗膜の性能を試験した。その結果を表2
に示した。
【0054】
【表2】
【0055】試験方法は次のとおり。 リコート付着性:硬質塗面形成用上塗塗料の塗膜を16
0℃で30分加熱して硬化せしめ、本発明(比較例も含
む)の水性塗料の塗膜を120℃で30分加熱して硬化
させてなる塗膜の付着性を、JIS K5400記載の
ゴバン目粘着セロハンテープ剥離試験に準じて試験し
た。表2での数値は、テープ剥離後のゴバン目(1×1
mm)塗膜(全部で100個)の残存数を示し、100が
最良。
【0056】耐水性:塗り板を80℃の水中に24時間
浸漬した後の塗膜外観およびゴバン目粘着セロハンテー
プ剥離試験を行った結果である。 仕上り外観:塗膜の光沢感および肉持感などを目視力評
価した。○は良好を示す。 貯蔵安定性:本発明(比較例も含む)の水性塗料を40
℃で10日間貯蔵してなる塗料の粘度およびpHなどの
変化をしらべた(上段は貯蔵前、下段は貯蔵後)。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)アクリル樹脂エマルジョン、
    (B)ウレタン樹脂エマルジョン、(C)架橋剤および
    (D)酸性りん酸エステルを主成分とする水性塗料。
  2. 【請求項2】 硬化塗膜面に、(A)アクリル樹脂エマ
    ルジョン、(B)ウレタン樹脂エマルジョン、(C)架
    橋剤および(D)酸性りん酸エステルを主成分とする水
    性塗料を塗装することを特徴とする塗装方法。
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