WO2008013290A1 - Composition aqueuse de revêtement - Google Patents

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WO2008013290A1
WO2008013290A1 PCT/JP2007/064824 JP2007064824W WO2008013290A1 WO 2008013290 A1 WO2008013290 A1 WO 2008013290A1 JP 2007064824 W JP2007064824 W JP 2007064824W WO 2008013290 A1 WO2008013290 A1 WO 2008013290A1
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polymerizable unsaturated
unsaturated monomer
group
meth
resin
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PCT/JP2007/064824
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Yoshiyuki Yukawa
Takashi Tanaka
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Kansai Paint Co., Ltd.
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    • Y10T428/31938Polymer of monoethylenically unsaturated hydrocarbon

Definitions

  • the present invention relates to an aqueous coating composition and a method for forming a coating film using the same.
  • water-based coatings containing a base resin such as an acrylic resin or a polyester resin having a functional group such as a hydroxyl group or a carboxyl group, and a melamine resin as a crosslinking agent are used.
  • a water-soluble melamine resin having a relatively low molecular weight and excellent water dispersibility is often used, but recently, a study has been made to use a hydrophobic melamine resin having a relatively high molecular weight. Yes.
  • Such an aqueous paint containing a hydrophobic melamine resin is superior in coating performance such as water resistance compared to the aqueous paint containing the water-soluble melamine resin. Since the compatibility is low, there is a problem that the formed coating film may be inferior in smoothness and sharpness.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-300-93 discloses an aqueous solution containing a reaction product obtained by heating a specific acryl resin, a hydrophobic melamine resin and a polyester resin under specific conditions. It has been disclosed that a resin dispersion can form a coating film with good water dispersibility and excellent appearance. However, since the aqueous resin dispersion requires a heating step during production, it is disadvantageous in terms of energy saving and the smoothness of the formed coating film may be inferior.
  • JP-A-6 3-1 9 3 9 6 8 discloses that an aqueous coating composition containing a crosslinking agent obtained by dispersing a hydrophobic melamine resin in water in the presence of a water-soluble resin has improved storage stability. Excellent water-based coating with excellent coating workability by forming a coating film with no defects such as sagging or unevenness in a wide humidity range. It is disclosed that it can be advantageously used as a scoat coating composition. However, the coating film formed by the aqueous coating composition may be inferior in smoothness and sharpness.
  • JP-A-7-4 1 7 29 discloses a duraft resin having a hydrophilic side chain having a weight average molecular weight of 5, 0 00 to 50, 0 0 0 and an acid value of more than 20. It is disclosed that an aqueous resin dispersion obtained by dispersing a hydrophobic melamine resin in an aqueous medium is excellent in storage stability, thermal stability, mechanical stability and the like. However, the coating film formed using the water-based coating composition containing the aqueous resin dispersion may be inferior in smoothness and sharpness. Disclosure of the invention
  • the main object of the present invention is to provide a water-based coating composition containing a high-molecular-weight melamine resin and capable of forming a coating film excellent in smoothness, sharpness and water resistance, and a coating film forming method using the same. That is.
  • the present inventors have now added a polyoxyalkylene chain to an aqueous paint containing a hydroxyl group-containing resin as a base resin and a high molecular weight melamine resin as a crosslinking agent.
  • a copolymer obtained from a saturated monomer and other polymerizable unsaturated monomer is included, it has excellent smoothness, sharpness and water resistance.
  • the inventors have found that an aqueous coating composition that forms a coating film can be obtained, and have completed the present invention.
  • A (a) a polymerizable unsaturated monomer having a polyoxyalkylene chain, (b) a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer having no polyoxyalkylene chain, (c) a tertiary amino group and A polymerizable unsaturated monomer containing at least one cationic functional group selected from the group consisting of quaternary ammonium bases, (d) a polymerizable unsaturated monomer containing a bridged alicyclic hydrocarbon group (d-1) And at least one polymerizable unsaturated monomer selected from the group consisting of a polymerizable unsaturated monomer having a (cyclo) alkyl group having 6 to 18 carbon atoms (d-2), and (e) other polymerizable property Copolymer of unsaturated monomers,
  • (C) An aqueous coating composition characterized by containing a melamine resin having a weight average molecular weight in the range of 1,00 to 5,5,000.
  • the aqueous coating composition according to the present invention can form a coating film excellent in smoothness, sharpness and water resistance.
  • the copolymer (A) is used to provide a high molecular weight melamine resin (C).
  • the water-based coating composition of the present invention exhibits excellent smoothness and sharpness, and the hydroxyl group in the copolymer (A) and the hydroxyl group-containing resin (B) is improved. It is inferred that the cross-linked structure formed by the reaction between the styrene and the high molecular weight melamine tree (C) exhibits excellent water resistance.
  • the copolymer (A) used in the aqueous coating composition of the present invention comprises: (a) a polymerizable unsaturated monomer having a polyoxyalkylene chain, and (b) a hydroxyl group having no polyoxyalkylene chain.
  • a polymerizable unsaturated monomer (c) a polymerizable unsaturated monomer containing at least one cationic functional group selected from the group consisting of a tertiary amino group and a quaternary ammonium base, (d) Arihashi A group consisting of a polymerizable unsaturated monomer containing an alicyclic hydrocarbon group (d-1) and a polymerizable unsaturated monomer having an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms (d-2) And (e) a copolymer having a repeating unit derived from another polymerizable unsaturated monomer.
  • Polymerizable unsaturated monomer having a polyoxyalkylene chain (a)
  • the polymerizable unsaturated monomer (a) having a polyoxyalkylene chain is a monomer component for imparting hydrophilicity to the copolymer (A) to be formed, and is not polymerizable with a polyoxyalkylene chain in one molecule. It is a monomer containing a saturated group.
  • polyoxyalkylene chain examples include a polyoxyethylene chain, a polyoxypropylene chain, a chain composed of a polyoxyethylene block and a polyoxypropylene block, and these polyoxyalkylene chains are generally 200 to It is preferred to have a molecular weight in the range of 5, 0 00, especially 2 5 0 to 3, 5 0 0, more particularly 3 0 0 to 2, 5 0 0.
  • polymerizable unsaturated monomer (a) having a polyoxyalkylene chain include, for example, the general formula (1)
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 3 represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms
  • m represents 3 Represents an integer of 1 to 80, preferably 10 to 80, and more preferably 25 to 50
  • m oxyalkylene units (R s O) may be the same or different from each other. May be]
  • the compound of the formula (1) include, for example, tetraethylene dallicol (meth) acrylate, methoxytetraethylene dallicol (meth) acrylate, ethoxytetraethylene glycol / le (meth) acrylate, n -butoxy Tetraethylene glycol
  • polyethylene glycol (meth) acrylate polypropylene glycol (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol (meth) acrylate and ethoxy polyethylene glycol (meth) acrylate are preferred, and methoxy polyethylene glycol (meth) acrylate. And ethoxypolyethylene glycol (meth) acrylate is particularly preferred.
  • (meta) attalate” is a general term for attalate and metatarerate.
  • the polymerizable unsaturated monomer (a) having polyoxyalkylene chain is generally 2 0 to 7, 0 0 0, particularly 5 0 0 to 3, 0 0 0, and more particularly 1, 2 0 0 to 2, It is preferred to have a molecular weight in the range of 500.
  • the polymerizable unsaturated monomer (a) having a polyoxyalkylene chain is based on the total amount of the monomers (a) to (e) from the viewpoint of smoothness of the formed coating film, sharpness, water resistance, etc. generally 5-4 0 weight 0/0, especially 7-3 5 wt%, it is preferable to use in further particular 1 0-3 within a range of 0 mass%.
  • the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (b) having no polyoxyalkylene chain is a polymerizable unsaturated monomer having at least one hydroxyl group in one molecule and having a polyoxyalkylene chain. It is a polymerizable unsaturated monomer other than the polymerizable unsaturated monomer (a).
  • Examples of the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (b) that does not have a polyoxyalkylene chain include 2-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxy Monoesterified products of (meth) acrylic acid and dihydric alcohols having 2 to 8 carbon atoms such as propyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, etc. (meth) acrylic acid and 2 to 8 carbon atoms ⁇ -force prolatatone modified products of monoesterified compounds with dihydric alcohols; allylic alcohols, etc., may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the monomer (b) include 2-hydroxybutyryl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate.
  • the rate is preferred, and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate is particularly preferred.
  • the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (b) having no polyoxyalkylene chain is the total amount of monomers (a) to (e) from the viewpoint of the smoothness of the formed coating film, the sharpness, the water resistance, etc. In general, it is preferable to use within the range of 5 to 40% by mass, particularly 7 to 35% by mass, and more particularly 10 to 30% by mass.
  • the polymerizable unsaturated monomer (c) containing a cationic functional group contains at least one cationic functional group selected from the group consisting of a tertiary amino group and a quaternary ammonium base in one molecule.
  • Polymerizable unsaturated monomers can be used.
  • tertiary amino group-containing polymerizable unsaturated monomer (c_1) include, for example, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-jetylaminoethyl (meth) N, N— such as acrylate, N, N—dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-di-tert-butylaminoethyl (meth) acrylate, N, N—dimethylaminobutyl (meth) acrylate Dialkylaminoalkyl (meth) acrylate; N, N, N-dialkylaminoalkyl (meth) acrylamides such as N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-jetylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide Among them, N, N-
  • quaternary ammonium base-containing polymerizable unsaturated monomer (c 1 2) include, for example, 2-(methacryloyloxy) ethyltrimethylammonium chloride, 2-(methacryloyloxy) ethyl.
  • Examples include (meth) allyloylaminoalkyl trialkyl ammonium salts such as muchloride, methacryloylaminopropyltrimethyl ammonium bromide, and in particular, 2- (methacryloyloxy) ethyl trimethyl ammonium.
  • Muchloride is preferred.
  • a tertiary amino group-containing polymerizable unsaturated monomer (c-1) and a quaternary ammonium base-containing polymerizable unsaturated monomer (c1) 2) can be used alone or in combination of two or more.
  • a tertiary amino group-containing polymerizable unsaturated monomer (c-1) it is preferable to use a tertiary amino group-containing polymerizable unsaturated monomer (c-1), and moreover, a tertiary amino group-containing polymerizable property. It is particularly preferred to use an unsaturated monomer (c 1 1) and a quaternary ammonium base-containing polymerizable unsaturated monomer (c-2) in combination.
  • a tertiary amino group-containing polymerizable unsaturated monomer (c 1 1) and a quaternary ammonium base-containing polymerizable unsaturated monomer (c _ 2) the tertiary amino group-containing polymerizable unsaturated monomer is used.
  • a monomer (c 1 1) N, N-dimethylaminoethyl (meth) ate or N, N, N-Jetylaminoethyl (meth) acrylate is used, and quaternary ammonium base-containing polymerizable unsaturated monomer (c 1 2) can be used with 2- (methacryloyloxy) ethyltrimethyl ammonium chloride preferable.
  • the proportion of both monomers used is (tertiary amino group-containing polymerization) (Unsaturated unsaturated monomer) / (quaternary ammonium base-containing polymerizable unsaturated monomer), usually S OZl l / l O Especially 1 5 1 to 1 / 7.5, more particularly 1 0 1 to 1 Z 5 The range of is preferable.
  • the polymerizable unsaturated monomer (c) containing a cationic functional group is based on the total amount of monomers (a) to (e) from the viewpoints of smoothness, sharpness, water resistance, etc. of the formed coating film. Generally 1 to 15 mass%, especially 2 to 10 mass%. / 0 , more preferably 3 to 8% by mass.
  • the polymerizable unsaturated monomer (d) a polymerizable unsaturated monomer having a bridged alicyclic hydrocarbon group (d-1) and a (cyclo) alkyl group having 6 to 18 carbon atoms is used. At least one polymerizable unsaturated monomer selected from the group consisting of monomers (d-2) is used. Among these, it is preferable that the polymerizable unsaturated monomer (d) contains a bridged alicyclic hydrocarbon group-containing polymerizable unsaturated monomer (d-1).
  • (cyclo) alkyl group is a generic term for an alkyl group and a cycloalkyl group.
  • the bridged alicyclic hydrocarbon group-containing polymerizable unsaturated monomer (d-1) is a compound containing a bridged alicyclic hydrocarbon group and a polymerizable unsaturated group in one molecule.
  • Examples of the polymerizable unsaturated monomer (d-1) include isoponyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, and the like. Or two or more can be used in combination. Of these, isobornyl (meth) acrylate is preferred.
  • the polymerizable unsaturated monomer containing a bridged alicyclic hydrocarbon group (d-1) is generally 1 to 50% by mass, especially 5 to 5%, based on the total amount of monomers (a) to (e), from the viewpoint of smoothness, sharpness and water resistance of the formed coating film. It is preferable to use within a range of 40% by mass, more particularly 10 to 30% by mass, and even more particularly 15 to 25% by mass.
  • Polymerizable unsaturated monomer having (cyclo) alkyl group having 6 to 18 carbon atoms (d-2)
  • Polymerizable unsaturated monomer having (cyclo) alkyl group having 6 to 18 carbon atoms (d-2)
  • a polymerizable unsaturated monomer having an alkyl group having 8 to 13 carbon atoms is preferable, and 2_ethylhexyl (meth) acrylate and lauryl (meth) acrylate are particularly preferable.
  • the polymerizable unsaturated monomer (d-2) having an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms is used as the polymerizable unsaturated monomer (d)
  • the polymerizable unsaturated monomer having an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms is used.
  • Saturated monomer (d-2) is used from the viewpoints of smoothness, sharpness and water resistance of the formed coating film. 1 to 50% by weight, in particular 5 to 40% by weight, more particularly 10 to 30% by weight, and even more particularly 15 to 25%, based on the total amount of mer (a;) to (e) It is preferable to use within the range of mass%.
  • ethylenically unsaturated monomers ( e ) include polymerizable unsaturated monomers other than monomers (a) to (d) that are copolymerizable with monomers (a) to (d) described above.
  • Other ethylenically unsaturated monomers (e) include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n _ Butyl (meth) acrylate, i-Butyl (meth) END Tallylate, alkyl (meth) acrylates such as tert-butyl (meth) acrylate; Bull aromatic compounds such as styrene, ⁇ -methylstyrene, butyltoluene; (Meth) acrylic acid, maleic acid, crotonic acid, carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomers
  • the other polymerizable unsaturated monomer (e) contains a vinyl aromatic compound, particularly styrene.
  • polymerizable unsaturated monomer (e) is the total amount of monomers (a) ⁇ (e) as the reference, generally 1-8 8 wt%, in particular 1-7 9 mass 0/0, more particularly 1 It is preferable to use within the range of ⁇ 67 mass%.
  • the bull aromatic compound for example, styrene
  • the bull aromatic compound is generally 1 to 1 on the basis of the total amount of the monomers (a) to (e). It is preferable to use within a range of 40% by mass, particularly 3 to 15% by mass, and more particularly 5 to 10% by mass.
  • the copolymer (A) used in the aqueous coating composition of the present invention comprises the polymerizable unsaturated monomer (a) having a polyoxyalkylene chain described above, and a hydroxyl group-containing polymerizable compound having no polyoxyalkylene chain.
  • the proportion of the monomers (a) to (e) used in the copolymerization is not strictly limited and can be changed according to the physical properties desired for the copolymer to be formed. Based on the total amount of a) to (e), it can be within the following range.
  • Monomer (b) 5 to 40% by mass, preferably 7 to 35% by mass, more preferably 1
  • the copolymerization of the monomers (a) to (e) can be carried out by a method known per se, for example, a solution polymerization method in an organic solvent, an emulsion polymerization method in water, etc.
  • the solution polymerization method is suitable.
  • a copolymerization method by a solution polymerization method for example, a mixture of monomers (a) to (e) and a radical polymerization initiator is dissolved or dispersed in an organic solvent, and usually about 80 ° C. to about 2
  • An example is a method in which polymerization is carried out by heating at a temperature of 0 °° with stirring for about 1 to 10 hours.
  • organic solvents examples include hydrocarbon solvents such as heptane, toluene, xylene, octane, and mineral spirits; ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol Ester solvents such as coal monobutyl ether acetate; Ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, disobutyl ketone, and cyclohexanone; methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, iso Alcohol solvents such as butanol; ether solvents such as n-butyl ether, dioxane, ethylene glycolenomonomethy / leetenore, ethylene glycol monoethyl ether; Cosmo Oil Co., Ltd.
  • Suwazoru 3 1 Suwazo one Honoré 1 0 0
  • aromatic petroleum solvents such as Suwazo one Honoré 1 5 0 0.
  • These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • the organic solvent can be used in a proportion of usually 400 parts by mass or less with respect to the total amount of the monomers (a) to (e).
  • radical polymerization initiator examples include ketone peroxides such as cyclohexanone peroxide, 3,3,5-trimethyl cyclohexanone peroxide, and methyl cyclohexanone peroxide; 1,1-bis (tert-butylperoxy) 1,3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1bis (tert-butylperoxy) cyclohexane, n-butynole 4,4bis (tert-butylperoxy) Peroxyketanols, such as norrate; Hydroperoxides, such as cumene hydride peroxide, 2,5-dimethylhexane-1,5-dihydroperoxide; 1,3-bis (Tert-Putinoleperoxy-m-Isopropinole) Benzene, 2,5-Dimethyl Dialkyl peroxides such as tyru-2,5-di (tert-butylperoxy)
  • the amount of the radical polymerization initiator used is not particularly limited, but is usually 0.1 to 15 parts by weight, particularly 0.3 to 10 parts per 100 parts by weight in total of the monomers (a) to (e). It is desirable to be within the range of parts by mass.
  • the method for adding the monomer component and the polymerization initiator is not particularly limited, but the polymerization initiator is divided into several times from the initial stage of polymerization to the late stage of polymerization rather than charging all at the initial stage of polymerization.
  • the dripping is suitable from the viewpoints of temperature control in the polymerization reaction and suppression of formation of unnecessary cross-linked products such as gelled products.
  • the molecular weight of the copolymer (A) thus obtained is not particularly limited, but is generally a weight average molecular weight of 500 to 100 from the viewpoint of water dispersibility and smoothness of the formed coating film. , 000, particularly 1,000 to 70,000, more preferably 3,000 to 50,000.
  • the copolymer (A) usually has a hydroxyl value in the range of 10 to 150 mg KOHZg, particularly 30 to 100 mg KOH / g, more particularly 50 to 9 Omg KOH / g. It is suitable to have.
  • the polymer (A) can be neutralized with an acidic neutralizer to make it water-dispersible or water-soluble. wear.
  • an acidic neutralizing agent include phosphoric acid, sulfonic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, n-butanoic acid, n-pentanoic acid, n-hexanoic acid, lactic acid, malic acid, and citrate. Of these, lactic acid can be preferably used.
  • the above acid neutralizers can be used alone or in combination of two or more.
  • the hydroxyl group-containing resin (B) used in the coating composition of the present invention is a resin having at least one hydroxyl group in one molecule, and specifically includes, for example, a hydroxyl group and if necessary. Furthermore, resins such as a polyester resin, an acrylic resin, a polyester resin, a polycarbonate resin, and a urethane resin containing a carboxyl group are included. Among these, it is preferable to use a hydroxyl group-containing acrylic resin (B-1) and Z or a hydroxyl group-containing polyester resin (B-2).
  • a part of the hydroxyl group-containing acrylic resin (B-1) and the hydroxyl group-containing polyester resin (B-2) has a high elongation by extending a polyisocyanate compound to a part of the hydroxyl group in the resin by urethanization reaction. It may be replaced with a so-called urethane-modified acrylic resin or urethane-modified polyester resin having a molecular weight.
  • the hydroxyl group-containing acrylic resin (B-1) itself contains the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer ( ⁇ ) described below, together with other polymerizable unsaturated monomers (g) that can be copolymerized as required. It can be produced by (co) polymerization by a known method such as a solution polymerization method in an organic solvent or an emulsion polymerization method in water.
  • the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer ( ⁇ ) is a compound having at least one hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond in one molecule, for example, 2-hydroxyethyl (meth) ate, 2- Such as hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxy pill (meth) acrylate, 4-hydroxybutyryl (meth) acrylate T) Monoesterified product of acrylic acid and dihydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms; (Meth) ⁇ -force prolacton modified product of monoesterified product of (meth) acrylic acid and dihydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms Aralkyl alcohol, and (meth) acrylate having a polyoxyethylene chain whose molecular terminal is a hydroxyl group.
  • Examples of other polymerizable unsaturated monomer (g) copolymerizable with the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (f) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n— Propyl (meth) acrylate, i-Propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-Butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meta ) Atarylate, n-octyl (meth) acrylate, 2-ethyl hexyl (meth) acrylate, no-nor (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) T) Atalylate, “Istestearyl Atalylate” (trade name, manufactured
  • a polymerizable unsaturated monomer having a isobornyl group a polymerizable unsaturated monomer having an adamantyl group such as adamantyl (meth) ate, a vinyl aromatic compound such as styrene, ⁇ -methylstyrene, butyltoluene, butyltrimethoxysilane, vinyl Le triethoxysilane, Bininoretorisu (2 main Tokishetokishi) silane, I - (meth) ⁇ methacryloyl Ruo carboxymethyl pro built Increment Tokishishiran, .gamma.
  • (meth) alkoxy such as Atari Roy Ruo carboxymethyl flop port pills triethoxysilane
  • Polymerizable unsaturated monomer having a fluorinated alkyl group such as fluoroolefin
  • Polymerizable unsaturated monomer having a photopolymerizable functional group such as maleimide group
  • ⁇ -Buylpyrrolidone Ethylene, Buta Butene compounds such as gen, chloroprene, propionate, vinyl acetate
  • (meth) acrylic acid, maleic acid, crotonic acid, carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomers such as monocarboxyethyl acrylate; (meth) acrylonitrile, (Meth)
  • the hydroxyl group-containing acrylic resin (B-1) preferably has an amide group, and the hydroxyl group-containing acrylic resin having such an amide group can be copolymerized with, for example, a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (f). And at least a part of other polymerizable unsaturated monomer (g) by using an amide group-containing polymerizable unsaturated monomer such as (meth) acrylamide or dimethylaminopropyl (meth) acrylamide. Can do.
  • the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (f) is usually 1 to 50% by mass, preferably 2 to 40% by mass, more preferably 3 to 30%, based on the total amount of the monomer (f) and the monomer (g). mass. Can be used within the range of / 0 .
  • the hydroxyl group-containing acrylic resin (B-1) is usually 0.1 to 20 Omg KOH / g, particularly 2 to 15 Omg KOH / g, more particularly from the viewpoint of storage stability and water resistance of the formed coating film. It is preferred to have an acid value in the range of 5-10 Omg KOH / g.
  • the hydroxyl group-containing acrylic resin (B-1) is usually from 0.1 to 20 OmgKOHZg, especially from 2 to L 5 OmgKOHZg, more particularly from 5 to 1 from the viewpoint of water resistance of the formed coating film. It preferably has a hydroxyl value in the range of 0 Omg KOH / g.
  • the hydroxyl group-containing acryl resin (B-1) generally has a weight average in the range of 3,000 to 300,000, preferably 4,000 to 200,000, more preferably 6,000 to 150,000. It is preferred to have a molecular weight.
  • the number average molecular weight and weight average molecular weight in this specification are based on the number average molecular weight or weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (“HLC8120GPC” manufactured by Tosohichi Co., Ltd.) based on the molecular weight of standard polystyrene. This is the converted value.
  • the hydroxyl group-containing resin (B) is also a polymerizable unsaturated monomer (h) having at least two polymerizable unsaturated groups in one molecule from the viewpoint of smoothness of the formed coating film, sharpness and water resistance.
  • Examples of the polymerizable unsaturated monomer (h) having at least two polymerizable unsaturated groups constituting the core include allyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, and triethylene. Glycol di (meth) attalylate, Tetrachi Rendered alcohol (meth) acrylate, 1,3-pentylene glycol (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, 1,4-butanediol (meth) acrylate, neopentyl glycol di (Meth) acrylate, 1, 6 monohexanediol di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, glyceronoresi (meth) acrylate, 1, 1 , 1 Trishydroxymethylethanedi (meth) acrylate, 1,
  • the polymerizable unsaturated monomer (h) having at least two polymerizable unsaturated groups in one molecule preferably has an amide group from the viewpoint of the smoothness of the formed coating film.
  • the unsaturated monomer may include methylene bis (meth) acrylamide, ethylene bis (meth) atrylamide, and the like.
  • a polymerizable unsaturated monomer (i) having one polymerizable unsaturated group constituting the core in one molecule is a polymerizable unsaturated monomer (h) having at least two polymerizable unsaturated groups in one molecule.
  • a polymerizable unsaturated monomer copolymerizable with), and a compound containing one polymerizable unsaturated group such as a vinyl group or a (meth) acryloyl group in one molecule.
  • polymerizable unsaturated monomer (i) having one polymerizable unsaturated group per molecule examples include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and n-propyl (meth) acrylate.
  • (meth) acrylic acid and carbon number 2-8 Monoesuteruihi products of dihydric alcohols, the (meth) E mono ester of divalent Arukonore acrylic acid and carbon number 2-8 - force Purorata tons modified products, polyoxyethylene Arinorearu call, molecular end is a hydroxyl group Hydroxyl-containing polymerizable unsaturated monomers such as (meth) acrylate having a chain; Carboxy group-containing polymerizable unsaturated monomers such as (meth) acrylic acid, maleic acid, crotonic acid, ⁇ -carboxyethyl acrylate; (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, dimethylaminopropyl (meth) And nitrogen-containing polymerizable unsaturated monomers such as acrylamide, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, and glycidyl (meth) acrylate and amines.
  • 2-hydroxyethyl (meth) acrylate 2-hydroxyl
  • 2-hydroxyl can be used as the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (f) constituting the shell.
  • 2-hydroxyethyl (meth) acrylate 2-hydroxyl
  • the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (f) is usually 1 to 35 mass ° / 0 , preferably 6 to 25 mass%, based on the total mass of the monomers (f), (j) and (k). More preferably, it can be used in the range of 11 to 20% by mass.
  • the hydrophobic polymerizable unsaturated monomer (j) constituting the shell contains a polymerizable unsaturated monomer containing a straight-chain, branched or cyclic, saturated or unsaturated hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
  • a polymerizable unsaturated monomer containing a straight-chain, branched or cyclic, saturated or unsaturated hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms include n-hexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, 2-ethyl hexyl (meth) acrylate, Noel (meth) acrylate.
  • hydrophobic polymerizable unsaturated monomer (j) used in the water-dispersible acryl resin ( ⁇ -3) vinyl aromatic compounds are particularly preferable from the viewpoints of smoothness of the formed coating film, sharpness, and the like. Styrene is particularly preferred.
  • Hydrophobic polymerizable unsaturated monomer (j) is the total amount of monomers ( ⁇ ),)) and (k) Is preferably 5 to 60% by mass, particularly 9 to 40% by mass, and more particularly 15 to 25% by mass.
  • Examples of the polymerizable unsaturated monomer (k) other than the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (f) and the hydrophobic polymerizable unsaturated monomer (j) constituting the shell include, for example, methyl (meth) acrylate, Ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, etc.
  • the polymerizable unsaturated monomer (k) other than the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (f) and the hydrophobic polymerizable unsaturated monomer (j) is at least one of its components because it can ensure the smoothness of the formed coating film. As a part, it is preferable to contain a carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (1).
  • carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (1) examples include (meth) atallylic acid, maleic acid, crotonic acid,] 3-carboxyethyl acrylate, and particularly acrylic acid. Particularly preferred is methacrylic acid.
  • Carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (1) is a monomer ( ⁇ ) ⁇ from the viewpoint of the stability of water-dispersible acrylic resin (B-3) in aqueous media, smoothness of the formed coating film and water resistance. It is preferable to use within the range of usually 1 to 40% by mass, particularly 6 to 25% by mass, and more particularly 11 to 19% by mass, based on the total mass of (k).
  • the water-dispersible acrylic resin (B-3) is generally 1 to 70 mg KOH / g N, especially 2 to 6 Omg KOHZg, more particularly 5 to 45 mg KOH / g, from the viewpoint of the water resistance of the formed coating film. It is preferable to have a hydroxyl value within the above range.
  • Water-dispersible acrylic resins (B-3) are generally 5 to 90 mgKOH / g, especially 10 to 7 Omg KOH / g, more particularly 15 to 15 from the viewpoints of storage stability and water resistance of the formed coating film. It is preferred to have an acid value in the range of 5 Omg KOH / g.
  • a polymerizable unsaturated monomer having only one polymerizable unsaturated group per molecule as the monomer (f), (j) and (k) is preferable that the shell of the water-dispersible acrylic resin (B-3) be an uncrosslinked type.
  • the water-dispersible acrylic resin (B-3) is, for example, a polymerizable unsaturated monomer having at least two polymerizable unsaturated groups in one molecule (h) 0.1 to 30% by mass and polymerizable unsaturated Polymerizable unsaturated monomer having one group per molecule (i) Emulsion obtained by emulsion polymerization of monomer mixture (I) containing 70 to 99.9% by mass Hydroxyl-containing polymerizable unsaturated monomer (f). 1 to 35 weight 0/0, the hydrophobic polymerizable unsaturated monomer (j).
  • the monomer mixture (II) containing 5 to 94% by mass can be added and further polymerized.
  • the emulsion polymerization of the monomer mixture can be carried out by a method known per se, for example, using a polymerization initiator in the presence of an emulsifier.
  • an anionic emulsifying agent or a nonionic emulsifier is suitable.
  • the anionic emulsifier include sodium salts and ammonium salts such as alkyl sulfonic acid, alkyl benzene sulfonic acid, and alkyl phosphoric acid.
  • Nonionic emulsifiers include, for example, polyoxyethylene oxide.
  • Rail ether polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene tridecinoleate nore, polyoxyethylene phenol / leatenore, polyoxyethylene nonylphenolatenore, polyoxyethylene octinorefinenoate imagery, polyoxyethylene Ethylene monolaurate, polyoxyethylene monostearate, polyoxyethylene monooleate, recbitan monolaurate, recbitan monostearate, sorbitan mono Ste Phthalate, sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate and the like.
  • a reactive anionic emulsifier having a reactive unsaturated group may be used, and among them, it is preferable to use a reactive anionic emulsifier.
  • the reactive anionic emulsifiers include sodium salts and ammonium salts of sulfonic acid compounds having radically polymerizable unsaturated groups such as (meth) aryl groups, (meth) acryloyl groups, propenyl groups, butenyl groups. Can do.
  • an ammonium salt of a sulfonic acid compound having a radical polymerizable unsaturated group is preferred because the formed coating film has excellent water resistance.
  • Examples of the commercially available ammonium salt of the sulfonic acid compound include Latemul S-1 18 O A (trade name, manufactured by Kao Corporation).
  • ammonium salts of sulfonic acid compounds having a radically polymerizable unsaturated group ammonium salts of sulfonic acid compounds having a radically polymerizable unsaturated group and a polyoxyalkylene group are more preferable.
  • examples of commercially available ammonium salts of sulfonic acid compounds having a radical polymerizable unsaturated group and a polyoxyalkylene group include, for example, Aqualon KH—10 (trade name, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), SR-1 0 2 5 A (trade name, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.).
  • the emulsifier is usually in the range of 0.1 to 15% by mass, preferably 0.5 to 10% by mass, more preferably 1 to 5% by mass, based on the total amount of all monomers used. Can be used.
  • the polymerization initiator may be any of oil-soluble and water-soluble types, for example, benzoyl peroxide, otanoyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, Cumene hydroperoxide, tert-butenoleperoxide, tert—petitenoleperoxylaurate, tert—petitenoleper Organic peroxides such as oxysopropyl carbonate, tert-butyl peroxyacetate, diisopropiyl / madzene hydroperoxide; azobisisobutyronitrile trinole, azobis (2,4-dimethylvaleronitrile ), Azobis (2-methylpropion nitrile), azobis (2-methylbutyronitrile), 4, 4'-azobis (4 cyanobutanoic acid), dimethylazobis (2-methylpropionate), azobis [2-methy ⁇ ⁇ One N— (2-hydroxyethyl
  • a reducing agent such as sugar, sodium formaldehyde sulfoxylate, or iron complex may be used in combination with the above polymerization initiator to form a redox polymerization system.
  • the amount of the polymerization initiator used is generally in the range of 0.1 to 5% by mass, particularly 0.2 to 3% by mass, based on the total mass of all monomers used.
  • the method for adding the polymerization initiator is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the type and amount thereof. For example, it may be preliminarily included in the monomer mixture or aqueous medium, or may be added all together during the polymerization, or may be added dropwise.
  • the water-dispersible acrylic resin ( ⁇ -3) is obtained by adding the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (f), the hydrophobic polymerizable unsaturated monomer (j), and the above monomer ( It can be obtained by adding a monomer mixture (II) containing a polymerizable unsaturated monomer (k) other than f) and (j) and further polymerizing.
  • the monomer mixture (I I) can appropriately contain components such as a polymerization initiator, a chain transfer agent, a reducing agent, and an emulsifier as listed above, if necessary.
  • the monomer mixture (II) can be dropped as it is, but it is desirable to disperse the monomer mixture (II) in an aqueous medium and drop it as a monomer emulsion to be obtained.
  • the particle size of the monomer emulsion is not particularly limited.
  • the polymerization of the monomer mixture (II) can be carried out, for example, by adding the monomer mixture (II), which may be emulsified, to the resin dispersion liquid all at once or dropwise and heating to an appropriate temperature while stirring. it can.
  • the water-dispersible acrylic resin (B-3) obtained as described above has a polymerizable unsaturated monomer (h) having at least two polymerizable unsaturated groups in one molecule and 1 polymerizable unsaturated group.
  • a copolymer (I) formed from a monomer mixture (I) containing one polymerizable unsaturated monomer (i) in the molecule is used as a core, a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer (f), Copolymer (II) formed from a monomer mixture (II) containing a polymerizable unsaturated monomer (k) other than the above-described monomer (f) and (j) It can have a core-shell type multilayer structure.
  • the ratio of copolymer (I) to copolymer (II) is determined from the viewpoint of flip-flop properties and metallic unevenness of the coating film.
  • the solids mass ratio of the union (II) is generally in the range of 10/90 to 90/10, in particular 50/5 0 to 85,15, more particularly 65/35 to 80Z20, above
  • the water dispersible acryl resin ( ⁇ -3) thus obtained can generally have an average particle size in the range of 10 to 100 Onm, particularly 20 to 500 nm.
  • the average particle size of the water-dispersible acrylic resin is a value measured by the Coulter Counter Method at a measurement temperature of 20 ° C. This measurement can be performed using, for example, “COULTER N4 type” (trade name, manufactured by Beckman Coalter).
  • acidic groups such as carboxyl groups of the water-dispersible acrylic resin (B-3) are treated with a neutralizing agent. It is desirable to neutralize.
  • the neutralizing agent is not particularly limited as long as it can neutralize acidic groups, and examples thereof include sodium hydroxide, hydroxide, trimethylamine, 2- (dimethylamino) ethanol, 2 —Amino-2-methylolene 1 —Propanol, triethylamine, aqueous ammonia, etc. It is desirable to use such an amount that the pH of the water-dispersible acrylic resin after neutralization of W 200 is about 6.5 to 9.0.
  • the hydroxyl group-containing polyester resin (B-2) can be produced, for example, by an esterification reaction or a transesterification reaction between a polybasic acid component and a polyhydric alcohol component. It can also be produced by adding a polyhydric alcohol component to the carboxyl group-containing polyester resin.
  • polybasic acid component a compound usually used as an acid component in the production of a polyester resin can be used.
  • phthalic acid isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid
  • Polybasic acids such as tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid; anhydrides of these polybasic acids; lower alkyls of these polybasic acids Examples include esterified products.
  • These polybasic acid components can be used alone or in combination of two or more.
  • the polyhydric alcohol component is a compound having two or more hydroxyl groups in one molecule.
  • ethylene glycolol, 1,2 monopropylene darricanol, 1,2-butylene glycol, 2, 3 - ⁇ -glycolone such as putylene glycolanol, 1,2-hexanediol, 1,2-dihydroxy oral hexane, 3-ethoxypropane-1,2-diol, 3-phenoxypropan-1,2-diol Neopentinoleglycol, 2-methylolene 1,3-propanediol, 2-methyl-2,4-monopentanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2 , 2-jetyl-1,1,3-propanediol, 2,2,4-trimethylolene 1,3-pentanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol,
  • the hydroxyl group-containing polyester resin (B-2) may be copolymerized with monocarboxylic acid, monoalcoholole or hydroxycarboxylic acid.
  • these copolymerization components include lauric acid, myristic acid, and palmitic acid.
  • the esterification or transesterification reaction of the polybasic acid component and the polyhydric alcohol component may be performed by a method known per se, for example, by converting the polybasic acid component and the polyhydric alcohol component from about 180 ° C. to about 25 ° C. Can be carried out by polycondensation at a temperature of
  • the hydroxyl group-containing polyester resin (B-2) is used during the preparation of the polyester resin or After the esterification reaction, it can be modified by reacting a fatty acid, a monoepoxy compound or the like.
  • the fatty acid include coconut oil fatty acid, cottonseed oil fatty acid, hemp seed oil fatty acid, rice bran oil fatty acid, fish oil fatty acid, tall oil fatty acid, soybean oil fatty acid, flax oil fatty acid, tung oil fatty acid, rapeseed oil fatty acid, castor oil fatty acid, Dehydrated castor oil fatty acid, safflower oil fatty acid, and the like.
  • the monoepoxy compound include “CARDYURA E 10 P” (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., glycidyl ester of synthetic hyperbranched fatty acid). Can be mentioned.
  • Hydroxyl-containing polyester resins (B-2) generally have an acid value in the range of 5 to: L 0 OmgKOH / g, in particular 10 to 8 Omg KOH / g, more particularly 15 to 60 mg KOHZ g. It is also preferred to have a hydroxyl value in the range of generally 10-20 Omg KOH / g, in particular 30-: 1 70 mg KOH / g, more particularly 60-150 mg KOHZ g.
  • the hydroxyl group-containing polyester resin (B-2) generally has a weight average molecular weight in the range of 500 to 50,000, in particular 1,000 to 20,000, more particularly 1,500 to 10,000. .
  • the melamine resin (C) used in the aqueous coating composition of the present invention generally has a weight average molecular weight of 1,000 to 5,000, preferably 1,200 to 4,000, more preferably 2,000 to 5,000. Melamine resin in the range of 3,000. By using the specific melamine resin (C) having a weight average molecular weight within the above range, the aqueous coating composition of the present invention can form a coating film excellent in water resistance.
  • Examples of the melamine resin (C) include a part obtained by a reaction between melamine and an aldehyde or a completely methylolated melamine resin.
  • Examples of the aldehyde include formaldehyde, paraformaldehyde, and trioxane.
  • the above part or the completely methylolated melamine resin is further added with alcohol.
  • Alcohols partially or fully etherified can also be used, and examples of alcohols used for etherification include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-pilled pill alcoholic, i monopropinolic alcohol, n- Examples of the alcohol include 1-8 carbon atoms, preferably 1-4 alcohols such as butynole alcohol, i-butinorea / recall, 2-ethylbutanol and 2-ethylhexanol.
  • melamine resin (C) a methyl etherified melamine resin in which the methylol group of the above-mentioned partially or completely methylolated melamine resin is partially or completely etherified with methyl alcohol, or partially or completely with butyl alcohol.
  • Alkyl ether melamine resins such as butyl etherified melamine resins etherified to methyl ether and methyl-butyl mixed etherified melamine resins partially or completely etherified with methyl alcohol and butyl alcohol are particularly preferred.
  • the aqueous coating composition of the present invention is prepared by uniformly mixing the copolymer (A), the hydroxyl group-containing resin (B), and the melamine constellation (C) described above by ordinary coating means. be able to.
  • the blending ratio (content) of the copolymer (A), the hydroxyl group-containing resin (B), and the melamine resin (C) in the aqueous coating composition of the present invention is as follows: copolymer (A), hydroxyl group-containing resin (B) and
  • the total resin solid content of melamine resin (C) is preferably within the following range based on 100 parts by mass.
  • Copolymer (A) Generally 1 to 50 parts by mass, preferably 2 to 20 parts by mass, more preferably 3 to 10 parts by mass,
  • Hydroxyl-containing resin (B) generally 20 to 90 parts by mass, preferably 25 to 70 parts by mass, more preferably 30 to 60 parts by mass,
  • the aqueous coating composition according to the present invention has a hydroxyl group-free water-soluble or water-dispersible polyurethane resin, polyester resin, acrylic resin, alkyd resin, silicone resin, Modification resins such as fluororesin and epoxy resin can be included.
  • a water-soluble “raw or water-dispersible polyurethane resin it is preferable to include a water-soluble “raw or water-dispersible polyurethane resin.
  • the amount of the modifying resin is the total resin solids of copolymer (A), hydroxyl group-containing resin (B) and melamine resin (C). It is preferably within the range of usually 1 to 50 parts by weight, particularly 3 to 40 parts by weight, and more particularly 5 to 30 parts by weight, based on the part 100 parts by weight.
  • the aqueous coating composition of the present invention contains a melamine resin (C)
  • other curing agents having a functional group capable of reacting with the crosslinkable functional group may be contained.
  • the other curing agent examples include a compound having a functional group capable of reacting with the crosslinkable functional group, such as an amino resin, a polyisocyanate compound, a blocked polyisocyanate compound, an epoxy group-containing compound, a carboxyl group. Containing compounds, carbohydride group-containing compounds, etc. Among them, it is preferable to use a blocked polyisocyanate compound and Z or a carbodiimide group-containing compound.
  • blocked polyisocyanate compound examples include, for example, an isocyanate group of a polyisocyanate compound having at least two isocyanate groups in one molecule, an oxime, a phenol, an alcohol ⁇ ⁇ , a ratatam, Blocked with a blocking agent such as can be used.
  • a compound obtained by reacting isocyanate groups of a polyisocyanate compound with each other in a deoxidizing carbon reaction can be used.
  • examples of commercially available compounds containing the carpositimide group include “Calpolite V— 0 2 J” “Calpolite V— 0 2— L 2”, “Carbodilite V— 0 4”, “Calpolite E— 0 1”, “Calpolite E” — 0 2 ”(Brand name, label, misalignment made by B Seibo Co., Ltd.).
  • the blending amount of the curing agent is the total resin solid content of the copolymer (A), the hydroxyl group-containing resin (B), and the melamine resin (C). It is preferably in the range of usually 1 to 40 parts by mass, particularly 5 to 20 parts by mass, based on 100 parts by mass.
  • the aqueous coating composition of the present invention preferably contains a hydrophobic solvent (D).
  • the hydrophobic solvent (D) is an organic solvent having a mass dissolved in 100 g of water at 20 ° C. of 10 g or less, preferably 5 g or less, more preferably 1 g or less.
  • the amount of the hydrophobic solvent (D) is as follows: copolymer (A), hydroxyl group-containing resin (B) and melamine resin (C). Based on 100 parts by mass of the total resin solid content, it is usually in the range of 10 to 100 parts by mass, particularly 20 to 80 parts by mass, and more particularly 30 to 60 parts by mass. Is preferred.
  • alcohol-based hydrophobicity is used from the viewpoint of the sharpness of the formed coating film. It is preferable to use a solvent.
  • alcohol-based hydrophobic solvents having 7 to 14 carbon atoms, preferably n-octanol, 2-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, ethylenglycol 2-ethinorehexenoleethenole, propylene daricol
  • Particularly preferred is at least one alcohol-based hydrophobic solvent selected from the group consisting of nole-puccinoreether and dipropylene dallicol n -butyl ether.
  • the aqueous coating composition of the present invention can contain a luster pigment (E).
  • the glitter pigment (E) is a pigment that imparts a light-interfering pattern to the paint film, specifically non-leafing type or leafing type aluminum (including vapor deposited aluminum).
  • the metallic pigment is preferably flake shaped.
  • these metallic materials have longitudinal dimensions; Suitable are those having a thickness in the range of ⁇ 10 0 im, in particular 5 to 40 ⁇ m, in the range of 0.001 to 5 ⁇ , in particular 0.01 to 2 ⁇ .
  • the blending amount of the glitter pigment (E) is usually 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by mass of the total solid content of the copolymer (A), the hydroxyl group-containing resin (B) and the melamine resin (C). It is preferably within a range of 50 parts by mass, particularly 5 to 35 parts by mass, and more particularly 8 to 20 parts by mass.
  • the water-based paint composition of the present study further comprises, if necessary, a color pigment, an extender pigment, a curing catalyst, a thickener, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antifoaming agent, a plasticizer, an organic solvent, a surface conditioner, Conventional paint additives such as anti-settling agents can be contained alone or in combination of two or more.
  • Examples of the colored pigment include titanium oxide, zinc white, carbon black, molypden red, Prussian blue, cobalt blue, azo pigment, phthalocyanine pigment, quinatalidone pigment, isoindoline pigment, selenium pigment, and perylene pigment.
  • print pigments include talc, clay, kaolin, barita, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silica, and alumina white.
  • the curing catalyst examples include sulfonic acids such as paratoluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, and dinonylnaphthalenesulfonic acid, and salts of these acids and amines.
  • the substrate to which the water-based coating composition of the present invention can be applied is not particularly limited.
  • metal materials such as plated steel sheets; polyethylene resin, polypropylene resin, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, polyamide resin, acrylic resin, vinylidene chloride resin Resin such as polycarbonate resin, polyurethane resin, epoxy resin and various plastic materials such as FRP; inorganic materials such as glass, cement and concrete; wood; fiber materials (paper, cloth, etc.) Of these, metal materials and plastic materials are preferred.
  • the object to which the water-based coating composition of the present invention can be applied is not particularly limited, but is a skin part of an automobile body such as a passenger car, a truck, a motorcycle, a bus; an automobile part; a mobile phone; an audio device
  • the outer plate portion of an automobile body and automobile parts are preferable.
  • the object to be coated may be one in which a surface treatment such as a phosphate treatment, a chromate treatment, or a complex oxide treatment is performed on the metal surface of the metal material or a car body formed from the metal material. Further, the object to be coated may be one in which an undercoating film such as various electrodeposition coatings and a Z coating or an intermediate coating film is formed on the metal substrate or the vehicle body.
  • a surface treatment such as a phosphate treatment, a chromate treatment, or a complex oxide treatment is performed on the metal surface of the metal material or a car body formed from the metal material.
  • an undercoating film such as various electrodeposition coatings and a Z coating or an intermediate coating film is formed on the metal substrate or the vehicle body.
  • the coating method of the water-based paint yarn and composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include air spray coating, airless spray coating, rotary atomization coating, curtain coat coating, and the like. A wet coating can be formed. These painting methods If necessary, static electricity may be applied. Of these, air spray coating and rotary atomization coating are preferred.
  • the coating amount of the water-based coating composition is usually 5 to 70 ⁇ m, preferably about 10 to 50 / zm as a cured film thickness.
  • the wet paint film is cured by applying the aqueous coating composition of the present invention to the object to be coated and then heating.
  • Heating can be performed by a heating means known per se.
  • a drying furnace such as a hot air furnace, an electric furnace, or an infrared induction heating furnace can be used.
  • the heating temperature is usually within the range of about 8 ° C to about 180 ° C, preferably about 100 ° to about 1700 ° C, and more preferably about 12 ° C to about 160 ° C. Yes.
  • the heating time is not particularly limited, but can usually be about 10 to 40 minutes, preferably about 15 to 30 minutes.
  • the aqueous paint composition of the present invention can be suitably used as an automobile paint.
  • An aqueous base coat paint containing a glittering pigment and Z or a colored pigment is applied on an object to be coated, and then a tarier paint is applied. It can be suitably used as an aqueous base coat paint in a coating method.
  • the water-based paint composition of the present invention is used as a water-based base coat paint, for example, it is formed by coating the water-based paint composition of the present invention on an object that has been subjected to electrodeposition coating and / or intermediate coating. After the clear coating is applied onto the uncured coating without curing the coating, the uncured coating and the clear coating are heated and cured at the same time. Can be formed.
  • the uncured coating includes a touch-dried coating and a semi-cured coating.
  • the aqueous coating composition of the present invention When the aqueous coating composition of the present invention is applied in a 2-coat 1-beta system, the aqueous coating composition is usually 5 to 4 0 111, preferably 10 to 3 0/1 111, more preferably in terms of cured film thickness.
  • the clear paint can be applied in a range of 10 to 80 xm, preferably 15 to 60 m in terms of cured film thickness. Can be painted as follows.
  • the preheating can usually be performed at a temperature of about 40 to about 100 ° C, preferably about 50 to about 90 ° C, and more preferably about 60 to about 80 ° C.
  • the time is usually about 30 seconds to 15 minutes, preferably about 1 to 10 minutes, and more preferably about 2 to 5 minutes.
  • the air blow can be usually performed by blowing air heated to a normal temperature or a temperature of about 25 to about 80 ° C. on the coated surface of the object to be coated.
  • an interval of about 1 to 60 minutes, preferably about 3 to 20 minutes at room temperature, or about 40 to about 80 ° C is used as necessary.
  • the film can be preheated for about 60 minutes and then the film can be cured by heating.
  • the water-based paint composition and the talya paint can be carried out by a heating means known per se, and are usually about 80 to about 180 ° C., preferably about 100 to about 170 ° C. More preferably, both coatings can be cured at the same time by heating at a temperature of about 120 ° C. to about 160 ° C. for 10 to 40 minutes, preferably 15 to 30 minutes. Is preferred.
  • the water-based paint composition of the present invention comprises applying an intermediate coating on an article to be coated, applying a base coat on the uncured intermediate coating without curing the coating, Without curing the coating film, a three-layer coating is used to coat and heat cure three layers of the intermediate coating, base coating, and clear coating at the same time by applying a tarrier coating onto the uncured base coating.
  • a three-layer coating is used to coat and heat cure three layers of the intermediate coating, base coating, and clear coating at the same time by applying a tarrier coating onto the uncured base coating.
  • the intermediate coating is usually in the range of 10 to 6 0 111, preferably 20 to 40 / m in terms of cured film thickness.
  • the base coat paint usually has a cured film thickness of 5 to 40 m, preferably 10 to 30 m, more preferably 10 to 20 ⁇ m.
  • clear coating is usually 1 0 to 8 0 mu m in cured film thickness, preferably 1 5 It is preferable to paint so that it is in the range of 60 ⁇ .
  • preheating when the aqueous coating composition of the present invention is used as an intermediate coating and / or base coating, preheating (preheating) under heating conditions in which the coating film is not substantially cured after application of the aqueous coating composition. ) It is preferable to perform air blow or the like.
  • the preheating can usually be performed at a temperature of about 40 to about 100 ° C, preferably about 50 to about 90 ° C, more preferably about 60 to about 80 ° C.
  • the time can be usually about 30 seconds to 15 minutes, preferably about 1 to 10 minutes, and more preferably about 2 to 5 minutes.
  • the air procedure can be carried out by spraying air heated to normal temperature or a temperature of about 25 to about 80 ° C on the coated surface of the object to be coated.
  • an interval of about 1 to 60 minutes at room temperature, preferably about 3 to 20 minutes, or a temperature of about 40 to about 80 ° C is used as necessary.
  • the film can be preheated for about 60 minutes, and then the coating film can be cured by heating.
  • Curing of the coating film can be performed by the above-mentioned heating means known per se, usually about 80 to about 180 ° C, preferably about 100 to about 170 ° C, more preferably about It is preferable to heat the coating at a temperature of 120 to 160 ° C. for 10 to 40 minutes, preferably for 15 to 30 minutes to cure the three coating layers at the same time.
  • the aqueous coating composition of the present invention By using the aqueous coating composition of the present invention, a coating film excellent in coating film performance and appearance can be formed. Therefore, the aqueous coating composition of the present invention can be suitably used as an automotive coating material.
  • thermosetting base coating can be used as the base coating, specifically, for example, an alkyd resin or a polyester resin.
  • a coating material comprising a base resin such as an acrylic resin or a urethane resin and a curing agent such as an amino resin, a polyisocyanate compound, a block polyisocyanate compound, or a carpositimide group-containing compound can be used.
  • base coat paint from the viewpoint of environmental problems and resource saving, the amount of organic solvent used is small. High-solids paints, water-based paints, and the like can be suitably used.
  • thermosetting intermediate coating can be used as the intermediate coating.
  • an alkyd resin such as an acrylic resin or a urethane resin, and a curing agent such as an amino resin, a polyisocyanate compound, a block polyisocyanate compound, or a carbodiimide group-containing compound
  • a curing agent such as an amino resin, a polyisocyanate compound, a block polyisocyanate compound, or a carbodiimide group-containing compound.
  • high-solid-type coatings, water-based coatings, powder coatings, and the like that use a small amount of organic solvent can be suitably used.
  • talya paint for example, a known paint that is usually used for painting a car body can be used.
  • a base resin such as an acrylic resin, a polyester resin, an alkyd resin, a urethane resin, an epoxy resin, or a fluororesin having a crosslinkable functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, or a silanol group, and a melamine resin
  • Urea resin optionally blocked polyisocyanate compound, carboxyl group-containing compound or resin, epoxy group-containing compound or resin or other organic solvent-based thermosetting paint containing a resin component, water-based Examples include thermosetting paints and thermosetting powder coatings.
  • thermosetting paint containing a carboxyl group-containing resin and an epoxy group-containing resin and a thermosetting paint containing a hydroxyl group-containing resin and a polyisocyanate compound which may be blocked are suitable.
  • the above-mentioned talya paint may be in the form of a one-part paint, or may be in the form of a two-part paint such as a two-part urethane resin paint. If necessary, the above-mentioned talya paint can contain coloring pigments, glitter pigments, dyes and the like to such an extent that the transparency of the formed coating film is not hindered.
  • a reactor equipped with a thermometer, thermostat, stirrer, reflux condenser and dropping device is charged with 5 parts of propylene glycolenolemonomethylenoateolene and 5 parts of propylene darconolole monobutinole ether and heated. Stir and maintain at 110 ° C.
  • MPEG 1 00 0 (trade name, manufactured by Degussa, R 1 in the general formula (1) is a methyl group, R 2 is a methyl group, R 3 is an ethylene group, and m is 21.
  • copolymer solutions (A 2) to (A 39) were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the component composition and blending ratio were as shown in Table 1 below.
  • the solid content, acid value, hydroxyl value and weight average molecular weight of the obtained copolymer solution are shown in Table 1 below.
  • Table 1 below The amount of each polymerizable unsaturated monomer in is a solid content.
  • NF biisomer PEM6 E trade name, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., in the general formula (1), R 1 is a methyl group, R 2 is a hydrogen atom, R 3 is an ethylene group, and m is 6. Ethylene glycol monomethalate.
  • NF biisomer S 20W trade name, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
  • R 1 is a methyl group
  • R 2 is a methyl group
  • R 3 is ethylene group
  • m is 45, the molecular weight of about 2,000 and is main butoxy polyethylene glycol 50% water diluted products monomethacrylate.
  • PLACCEL FM-1 Trade name, manufactured by Daicel Chemical Industries, ⁇ -force prolactone modified hydroxychetyl methacrylate. Production example of hydroxyl group-containing resin ( ⁇ )
  • a reaction vessel equipped with a thermometer, thermostat, stirrer, reflux condenser and dripping device was charged with 130 parts of deionized water and Aqualon ⁇ —10 (Note 4) 0.52 part, and stirred and mixed in a nitrogen stream. The temperature was raised to 80 ° C. Then, 1% of the total amount of the following monomer emulsion (1) and 5.3 parts of 6% ammonium persulfate aqueous solution were introduced into the reaction vessel and kept at 80 ° C. for 15 minutes. Thereafter, the remaining monomer emulsion (1) was dropped into a reaction vessel maintained at the same temperature over 3 hours, and aged for 1 hour after the completion of the dropping.
  • Aqualon KH-10 Trade name, polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester ammonium salt: 97% active ingredient manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
  • Monomer emulsion (1) 42 parts deionized water, Aqualon KH- 1.0 0.72 part, 2.1 parts methylenebisacrylamide, 2.8 parts styrene, 16.1 parts methylol methacrylate, 1 part ethyl ether 28 parts rate and 21 parts n-butyl acrylate are mixed and stirred. Monomer emulsion (1) was obtained.
  • Monomer emulsion (2) Deionized water 18 parts, Aqualon KH—10. 31 parts, Persulfate ammonium 0.03 parts, Methacrylic acid 5.1 parts, 2-Hydroxyethyl acrylate 1 part of styrene, 3 parts of styrene, 6 parts of methyl methacrylate, 1.8 parts of ethyl acrylate and 9 parts of n-butyl acrylate were mixed and stirred to obtain monomer emulsion 2. Production examples 41-43
  • the hydroxyl group-containing resins (B2) to (B4) were obtained in the same manner as in Production Example 40 except that the component compositions and blending ratios shown in Table 2 below were used. Table 2 below shows the solid content concentration, acid value, and hydroxyl value of the hydroxyl group-containing resins (B 1) to (B4) obtained together with Production Example 40.
  • Phosphate group-containing resin solution Put 27.5 parts of methoxypropanol and 27.5 parts of isobutanol in a reaction vessel equipped with a thermometer, thermostat, stirrer, reflux condenser and dropping device.
  • Phosphoric acid group-containing polymerizable monomer Put 57.5 parts of monobutyl phosphoric acid and 41 parts of isobutanol in a reaction vessel equipped with a thermometer, thermostat, stirrer, reflux condenser and dripping device. After raising the temperature, 42.5 parts of glycidyl methacrylate was added dropwise over 2 hours, and the mixture was further aged and stirred for 1 hour. Thereafter, 59 parts of isopropanol was added to obtain a phosphate group-containing polymerizable monomer solution having a solid concentration of 50%. The acid value of the obtained monomer based on the phosphate group was 28 SmgKOH / g. Production Example 47
  • a bright pigment concentrate (P 2) was obtained in the same manner as in Production Example 46 except that 35 parts of ethylene glycol- 2-ethylenohexyl ether was replaced with 35 parts of ethylene glycol monobutyl ether.
  • Copolymer solution obtained in Production Example 1 (A1) 20 parts, Hydroxyl-containing resin obtained in Production Example 40 (B 1) 100 parts, Hydroxyl-containing resin obtained in Production Example 44 (B 5) 43 parts, Melamine resin (C 1) (Methyl-butyl mixed etherified melamine resin, solid content 60%, weight average molecular weight 2,00 00) and 50 parts of the bright pigment concentrate (P 1) obtained in Production Example 46 were uniformly mixed. Further, deionized water and 2- (dimethylamino) ethanol were added to obtain an aqueous coating composition (XI) having a pH of 8.0 and a solid concentration of 23%. Examples 2 to 39, Comparative Examples 1 to 14
  • a water-based paint composition having a pH of 8.0 and a solid concentration of 23% (X2) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the components, composition, and blending ratio were as shown in Table 3 below. ⁇ (X 53) was obtained.
  • test plates were prepared as follows and evaluated. .
  • Example 40 Cold-rolled steel sheet treated with zinc phosphate “ELEKON GT—1 0” (trade name, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., thermosetting epoxy resin-based cationic electrodeposition paint) to a cured film thickness of 20 ⁇ ! Electric After coating, heat cure at 70 ° C for 30 minutes, and then apply the intermediate coating “Amirak TP-65-2” (trade name, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., polyester resin / amino resin) (Solvent type intermediate coating) was applied to give a cured film thickness of 40 ⁇ and heated at 140 for 30 minutes to cure to give a test coating.
  • Example 40 Example 40
  • Example 1 In a coating environment at a temperature of 23 ° C and a humidity of 75%, the aqueous coating composition (XI) obtained in Example 1 was cured on the test object using a rotary atomizing bell-type coating machine. The film was coated to a film thickness of 1, and allowed to stand for 2 minutes, followed by preheating at 80 ° C for 3 minutes. Next, Magiclon KI NO-1210 (trade name, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., acrylic resin-based solvent-type top coat) was applied on the uncured coating surface to a cured film thickness of 35 / im. After leaving for a minute, a test plate was prepared by heating at 140 ° C for 30 minutes to cure both coatings simultaneously. Examples 41 to 61, Comparative Example 1 5 to 21
  • Test plates of Examples 41 to 61 and Comparative Examples 15 to 21 were prepared in the same manner as in Example 40 except that the aqueous coating composition (XI) in Example 40 was replaced with the aqueous coating composition shown in Table 4 below. Was made. Evaluation test
  • test plates obtained in Examples 40 to 61 and Comparative Examples 15 to 21 were evaluated by the following test methods. The evaluation results are shown in Table 4 below.
  • LW Long Wave
  • Wa ve S can trade name, manufactured by BYK Gardner.
  • the Long Wave (LW) value is an index of the amplitude of the surface roughness at a wavelength of about 1.2 to 12 mm, and the smaller the measured value, the higher the smoothness of the coated surface.
  • Short Wave (SW) value is an index of the amplitude of the surface roughness at a wavelength of about 0.3 to 1.2 mm. The smaller the measured value, the higher the clearness of the coated surface. . water resistant:
  • the remaining number of Gobang eyes coating is 89 or less.
  • Example 23 In a coating environment at a temperature of 23 ° C and a humidity of 75%, the aqueous coating composition (X23) obtained in Example 23 was cured on the test object using a rotary atomizing bell-type coating machine. The film was coated to a thickness of 15 // m, left for 2 minutes, and preheated at 80 ° C for 3 minutes. Next On the uncured coating surface, apply Magycron KINO— 1 2 1 0 (trade name, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., talyl resin solvent type top coat) to a cured film thickness of 45 / m. 7 After leaving it for a minute, it was heated at 140 ° C. for 30 minutes to cure both coating films at the same time, thereby preparing a test plate. Examples 6 3 to 7 8, Comparative Example 2 2 to 2 8
  • Example 6 3 to 7 8 and Comparative Example 2 were the same as Example 62 except that the aqueous paint composition (X 2 3) in Example 62 was replaced with the aqueous paint a composition shown in Table 5 below. 2 to 28 test plates were prepared. Evaluation test

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Description

明細書 水性塗料組成物 技術分野
本発明は、 水性塗料組成物及びそれを用レ、る塗膜形成方法に関する。 背景技術
従来、 自動車外板用の中塗り塗料、 上塗り塗料などとしては、 水酸基やカルボキシル 基などの官能基を有するアクリル樹脂、 ポリエステル樹脂などの基体樹脂と、 架橋剤と してメラミン樹脂を含んでなる水性塗料が多く利用されている。
上記メラミン樹脂としては、 比較的低分子量で、 水分散性に優れた水溶性メラミン樹 脂が多く用いられているが、 最近では、 分子量が比較的大きい疎水性メラミン樹脂を用 いる検討もされている。 このような疎水性メラミン樹脂を含む水性塗料は、 上記水溶性 メラミン樹脂を含む水性塗料に比べ、 耐水性などの塗膜性能に優れているが、 該疎水性 メラミン樹脂と媒体である水との相溶性が低いため、形成される塗膜は平滑性や鮮映性 に劣る場合があるという問題がある。
特開 2 0 0 2— 3 0 8 9 9 3号公報には、 特定のァクリル樹脂、 疎水性メラミン樹脂 及びポリエステル樹脂を特定の条件下で加温処理することにより得られる反応生成物 を含む水性樹脂分散液が、 水分散性が良好で、 外観に優れた塗膜を形成しうることが開 示されている。 しかしながら、 該水性樹脂分散液は、 製造時に加温工程が必要であるた め、 省エネルギーの面で不利な上、 形成塗膜の平滑性が劣る場合がある。
また、 特開昭 6 3 - 1 9 3 9 6 8公報には、 疎水性メラミン樹脂を水溶性樹脂の存在 下で水分散してなる架橋剤を含有する水性被覆組成物が、 貯蔵安定性に優れ、 広い湿度 範囲においてタレ、 ムラなどの欠陥のない塗膜を形成し、 塗装作業性の良好な水性べ一 スコート塗料組成物として有利に利用し得ることが開示されている。 しかしながら、該 水性被覆組成物により形成される塗膜は、 平滑性及び鮮映性に劣る場合がある。
また、 特開平 7— 4 1 7 2 9号公報には、 重量平均分子量が 5, 0 0 0〜 5 0, 0 0 0で且つ酸価が 2 0より大きい親水性側鎖を有するダラフト樹脂と疎水性メラミン樹 脂とを水性媒体中で分散してなる水性樹脂分散体が、 貯蔵安定性、 熱安定性、 機械安定 性などに優れることが開示されている。 しカゝしながら、 該水性樹脂分散体を含有する水 性塗料組成物を用いて形成される塗膜は、 平滑性及び鮮映性に劣る場合がある。 発明の開示
本発明の主たる目的は、 高分子量メラミン樹脂を含有し、 平滑性、 鮮映性及び耐水性 に優れた塗膜を形成せしめることのできる水性塗料組成物及びそれを用いる塗膜形成 方法を提供することである。
本発明者らは、 上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、 今回、 基体樹脂として 水酸基含有樹脂を含有し且つ架橋剤として高分子量メラミン樹脂を含有する水性塗料 に、 ポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー、 ポリオキシアルキレン鎖 を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー、 3級ァミノ基及び 4級アンモニゥム塩基 よりなる群から選ばれる少なくとも 1種のカチオン性官能基を含有する重合性不飽和 モノマー、有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマー及び炭素数 6〜1 8のアル キル基を有する重合性不飽和モノマーよりなる群から選ばれる少なくとも 1種の重合 性不飽和モノマー、ならびにその他の重合性不飽和モノマーから得られる共重合体を含 有せしめると、 平滑性、 鮮映性及び耐水性に優れた塗膜を形成する水性塗料組成物が得 られることを見出し、 本発明を完成するに至った。
かくして、 本発明は、
(A) ( a ) ポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー、 (b ) ポリオキ シアルキレン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー、 (c ) 3級ァミノ基及び 4級アンモニゥム塩基よりなる群から選ばれる少なくとも 1種のカチオン性官能基を 含有する重合性不飽和モノマー、 (d ) 有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマ 一 (d— 1 ) 及び炭素数 6〜1 8の (シクロ) アルキル基を有する重合性不飽和モノマ 一(d— 2 )よりなる群から選ばれる少なくとも 1種の重合性不飽和モノマー、及び(e ) その他の重合性不飽和モノマーの共重合体、
. ( B ) 水酸基含有樹脂、 ならびに
( C) 重量平均分子量が 1, 0 0 0〜5, 0 0 0の範囲內にあるメラミン樹脂 を含有することを特徴とする水性塗料組成物を提供するものである。
本発明に従う水性塗料組成物は、 平滑性、 鮮映性及び耐水性に優れた塗膜を形成する ことができる。
本発明の水性塗料組成物が平滑性、鮮映性及び耐水性に優れた塗膜を形成し得る理由 は明確ではないが、 上記共重合体 (A) によって、 高分子量のメラミン樹脂 (C) と水 との相溶性が向上し、 その結果、 本発明の水性塗料組成物が優れた平滑性及び鮮映性を 発現すると共に、 共重合体 (A) 及び水酸基含有樹脂 (B ) 中の水酸基と高分子量メラ ミン樹月旨 (C ) との反応によって形成される架橋構造が優れた耐水性を発現することが 推察される。
以下、 本発明の水性塗料組成物についてさらに詳細に説明する。 共重合体 (A)
本発明の水性塗料組成物において使用される共重合体(A) は、以下に説明する (a ) ポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー、 (b ) ポリオキシアルキレン 鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー、 (c ) 3級ァミノ基及ぴ 4級アンモニ ゥム塩基よりなる群から選ばれる少なくとも 1種のカチオン性官能基を含有する重合 性不飽和モノマー、 (d ) 有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマー (d— 1 ) 及ぴ炭素数 6〜1 8のアルキル基を有する重合性不飽和モノマー (d— 2 ) よりなる群 から選ばれる少なくとも 1種の重合性不飽和モノマー、 及び (e ) その他の重合性不飽 和モノマーから誘導される繰返し単位を有する共重合体である。 ポリォキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー ( a )
上記ポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー (a ) は、 形成される共 重合体 (A) に親水性を付与するためのモノマー成分であり、 1分子中にポリオキシァ ルキレン鎖と重合性不飽和基を含有するモノマーである。
上記ポリオキシアルキレン鎖としては、 例えば、 ポリオキシエチレン鎖、 ポリオキシ プロピレン鎖、 ポリオキシエチレンプロックとポリオキシプロピレンプロックからなる 鎖などを挙げることができ、 これらのポリオキシアルキレン鎖は一般に 2 0 0〜5, 0 0 0、 特に 2 5 0〜 3, 5 0 0、 さらに特に 3 0 0〜 2, 5 0 0の範囲内の分子量を有 することが好適である。
上記ポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー(a )の代表例としては、 例えば、 一般式 (1 )
R1 o
Figure imgf000005_0001
[式中、 R 1は水素原子またはメチル基を表し、 R 2は水素原子又は炭素数 1〜4のァ ルキル基を表し、 R 3は炭素数 2〜4のアルキレン基を表し、 mは 3〜1 5 0、 好 ましくは 1 0〜 8 0、 さらに好ましくは 2 5〜 5 0の整数を表し、 m個のォキシァ ルキレン単位 ( R s O) は同じであっても又は互に異なっていてもよい]
で示される化合物を挙げることができる。
式 (1 ) の化合物の具体例としては、 例えば、 テトラエチレンダリコール (メタ) ァ タリレート、 メ トキシテトラエチレンダリコール (メタ) ァクリレート、 エトキシテト ラエチレングリコー /レ (メタ) アタリレート、 n—ブトキシテトラエチレングリコーノレ
(メタ) ァクリレート、 テトラプロピレンダリコーノレ (メタ) ァクリレート、 メ トキシ テトラピロプレンダリコール (メタ) ァクリレート、 エトキシテトラ.プロピレンダリコ ール (メタ) アタリレート、 n—ブトキシテトラプロピレンダリコーノレ (メタ) アタリ レート、ポリエチレングリコール(メタ)ァクリレート、ポリプロピレンダリコール(メ タ) ァクリレート、 メ トキシポリエチレンダリコール (メタ) ァクリレート、 エトキシ ポリエチレングリコール (メタ) アタリレートなどを挙げることができ、 これらはそれ ぞれ単独でもしくは 2種以上,組合せて使用することができる。 なかでも、 ポリエチレン グリコール (メタ) アタリレート、 ポリプロピレングリコール (メタ) アタリレート、 メ トキシポリエチレングリコール (メタ) アタリレート及びエトキシポリエチレングリ コール (メタ) アタリレートが好ましく、 メ トキシポリエチレングリコール (メタ) ァ クリレート及びエトキシポリエチレングリコール(メタ)ァクリレートが特に好ましレ、。 なお、 本明細書において、 「 (メタ) アタリレート」 はアタリレートとメタタリレー トを総称するものである。
また、 ポリオキシアルキレン鎮を有する重合性不飽和モノマー (a ) は、 一般に 2 0 0〜 7, 0 0 0、 特に 5 0 0〜 3, 0 0 0、 さらに特に 1, 2 0 0〜 2, 5 0 0の範囲 内の分子量を有することが好適である。
ポリォキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー( a )は、形成塗膜の平滑性、 鮮映性、 耐水性などの観点から、 モノマー (a ) 〜 (e ) の合計量を基準として、 一般 に 5〜 4 0質量0 /0、 特に 7〜 3 5質量%、 さらに特に 1 0〜 3 0質量%の範囲内で使用 することが好適である。 ポリォキシアルキレン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー ( b )
ポリオキシアルキレン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー (b ) は、 1分 子中に少なくとも 1個の水酸基を含有する重合性不飽和モノマーであって、且つポリオ キシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー (a ) 以外の重合性不飽和モノマーで ある。 ポリオキシアルキレン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー(b )としては、 例えば、 2—ヒ ドロキシェチル (メタ) アタリレート、 2—ヒ ドロキシプロピル (メタ) アタリレート、 3—ヒ ドロキシプロピル (メタ) ァクリレート、 4ーヒ ドロキシブチル (メタ) アタリレートなどの (メタ) アクリル酸と炭素数 2〜8の 2価アルコールとの モノエステル化物; (メタ) アクリル酸と炭素数 2〜8の 2価アルコールとのモノエス テル化物の ε—力プロラタトン変性体;ァリルアルコールなどが挙げられ、 これらはそ れぞれ単独でもしくは 2種以上組み合わせて使用することができる。
上記モノマー (b ) としては、 2—ヒ ドロキシェチル (メタ) アタリレート、 2—ヒ ドロキシプロピル (メタ) アタリ レート、 3—ヒ ドロキシプロピル (メタ) ァクリレー ト及び 4ーヒドロキシブチル (メタ) アタリレートが好ましく、 なかでも、 4ーヒドロ キシブチル (メタ) アタリレートが特に好ましい。
上記ポリオキシアルキレン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー (b ) は、 形成塗膜の平滑性、 鮮映性、 耐水性などの観点から、 モノマー (a ) 〜 (e ) の合計量 を基準として、 一般に 5〜4 0質量%、 特に 7〜3 5質量%、 さらに特に 1 0〜3 0質 量%の範囲内で使用することが好適である。 カチオン性官能基を含有する重合性不飽和モノマー (c )
カチオン性官能基を含有する重合性不飽和モノマー (c ) としては、 1分子中に 3級 アミノ基及び 4級アンモニゥム塩基からなる群より選ばれる少なく とも 1種のカチォ ン性官能基を含有する重合性不飽和モノマーを使用することができる。
3級ァミノ基含有重合性不飽和モノマー ( c _ 1 ) の具体例としては、 例えば、 N, N—ジメチルァミノェチル (メタ) アタリレート、 N, N—ジェチルアミノエチル (メ タ) ァクリレート、 N, N—ジメチルァミノプロピル (メタ) ァクリ レート、 N, N - ジ t一ブチルアミノエチル (メタ) アタリレート、 N, N—ジメチルアミノブチル (メ タ) ァクリレートなどの N, N—ジアルキルァミノアルキル (メタ) アタリレート; N, N—ジメチルアミノエチル(メタ) ァクリルアミ ド、 N, N—ジェチルアミノエチル(メ タ) アクリルアミド、 N, N—ジメチルァミノプロピル (メタ) アクリルアミドなどの N, N—ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられ、なかでも、 N , N—ジメチルアミノエチル (メタ) ァクリレート及び N, N—ジェチルアミノエチ ル (メタ) アタリレートが好適である。 なお、 本明細書において、 「 (メタ) アクリル アミド」 はァクリルアミドとメタクリルアミドを総称するものである。
また、 4級アンモニゥム塩基含有重合性不飽和モノマー( c一 2 )の具体例としては、 例えば、 2 - (メタクリロイルォキシ) ェチルトリメチルアンモニゥムク口ライド、 2 - (メタクリロイルォキシ) ェチルトリメチルアンモニゥムブロマイド、 2 - (メタク リロイルォキシ) ェチルトリメチ/レアンモニゥムジメチノレホスフェートなどの (メタ) アタリロイルォキシアルキルトリアルキルァンモニゥム塩;メタタリロイルァミノプロ ビルトリメチルアンモニゥムクロライド、 メタクリロイルァミノプロピルトリメチルァ ンモニゥムブロマイドなどの (メタ) アタリロイルァミノアルキルトリアルキルァンモ ニゥム塩などが挙げられ、 なかでも、 2— (メタクリロイルォキシ) ェチルトリメチル アンモニゥムクロライドが好適である。
本発明において、 カチオン性官能基を含有する重合性不飽和モノマー (c ) として、 3級ァミノ基含有重合性不飽和モノマー (c一 1 ) 及び 4級アンモニゥム塩基含有重合 性不飽和モノマー (c一 2 ) をそれぞれ単独でもしくは 2種以上組み合わせて使用する ことができる。 形成塗膜の平滑性、 鮮映性などの観点から、 なかでも、 3級アミノ基含 有重合性不飽和モノマー (c一 1 ) を使用することが好ましく、 さらに、 3級ァミノ基 含有重合性不飽和モノマー (c一 1 ) と 4級アンモニゥム塩基含有重合性不飽和モノマ 一 ( c - 2 ) を併用することが特に好ましい。
3級ァミノ基含有重合性不飽和モノマー (c一 1 ) と 4級アンモ-ゥム塩基含有重合 性不飽和モノマー (c _ 2 ) を併用する場合には、 3級ァミノ基含有重合性不飽和モノ マー (c一 1 ) として、 N, N—ジメチルアミノエチル (メタ) アタリレート又は N, N—ジェチルアミノエチル (メタ) アタリレートを使用し、 4級アンモニゥム塩基含有 重合性不飽和モノマー (c一 2) として、 2— (メタクリロイルォキシ) ェチルトリメ チルアンモニゥムクロライドを使用することが好ましい。
3級ァミノ基含有重合性不飽和モノマー (c一 1) と 4級アンモニゥム塩基含有重合 性不飽和モノマー (c一 2) を併用する場合の両モノマーの使用割合は、 (3級ァミノ 基含有重合性不飽和モノマー) / (4級アンモニゥム塩基含有重合性不飽和モノマー) の質量比で、 通常 S OZl l/l O 特に 1 5 1〜1/7. 5、 さらに特に 1 0 1〜 1 Z 5の範囲内が好適である。
カチオン性官能基を含有する重合性不飽和モノマー (c) は、 形成塗膜の平滑性、 鮮 映性、 耐水性などの観点から、 モノマー (a) 〜 (e) の合計量を基準として、 一般に 1〜1 5質量%、 特に 2〜10質量。 /0、 さらに特に 3〜 8質量%の範囲内で使用するこ とが好適である。 重合性不飽和モノマー (d)
重合性不飽和モノマー (d) としては、 有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノ マー (d— 1) 及び炭素数 6〜1 8の (シクロ) アルキル基を有する重合性不飽和モノ マー (d— 2) よりなる群から選ばれる少なくとも 1種の重合性不飽和モノマーが使用 される。 なかでも、 重合性不飽和モノマー (d) が有橋脂環式炭化水素基含有重合性不 飽和モノマー (d— 1) を含有することが好ましい。
なお、 本明細書において、 「 (シクロ) アルキル基」 は、 アルキル基とシクロアルキ ル基を総称するものである。 有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマー ( d— 1 )
有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマー (d- 1) は、 1分子中に、 有橋脂 環式炭化水素基と重合性不飽和基を含有する化合物である。 有橋脂環式炭化水素基含有 重合性不飽和モノマー (d— 1 ) としては、 例えば、 イソポルニル (メタ) ァクリ レー ト、 トリシクロデカニル (メタ) アタリレート、 ァダマンチル (メタ) アタリ レートな どが挙げられ、 これらはそれぞれ単独でもしくは 2種以上組み合わせて使用することが できる。 なかでも、 イソボルニル (メタ) アタリレートが好適である。
重合性不飽和モノマー ( d ) として、 有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマ 一 ( d - 1 ) を使用する場合、 有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマー (d— 1 ) は、 形成塗膜の平滑性、 鮮映性、 耐水性などの観点から、 モノマー (a ) 〜 (e ) の合計量を基準として、 一般に 1〜 5 0質量%、 特に 5〜 4 0質量%、 さらに特に 1 0 〜3 0質量%、 より一層特に 1 5〜2 5質量%の範囲内で使用することが好適である。 炭素数 6〜1 8の (シクロ) アルキル基を有する重合性不飽和モノマー (d— 2 ) 炭素数 6〜1 8の (シクロ) アルキル基を有する重合性不飽和モノマー (d— 2 ) と しては、 例えば、 n—へキシル (メタ) アタリレート、 n—ォクチル (メタ) アタリレ 一ト、 2一ェチルへキシノレ (メタ) アタリレート、 ノエル (メタ) アタリレート、 トリ デシル (メタ) アタリレート、 ラウリル (メタ) ァクリレート、 ステアリル (メタ) ァ タリレート、 「イソステアリルアタリ レート」 (商品名、 大阪有機化学工業社製) 、 シ クロへキシル (メタ) アタリ レート、 メチルシクロへキシル (メタ) アタリレー ト、 t ーブチルシク口へキシル (メタ) アタリレート、 シク口 ドデシル (メタ) アタリレート などの (シクロ) アルキル (メタ) アタリレートを挙げることができ、 これらはそれぞ れ単独でもしくは 2種以上組み合わせて使用することができる。 なかでも、 炭素数 8〜 1 3のアルキル基を有する重合性不飽和モノマーが好ましく、 2 _ェチルへキシル (メ タ) アタリレート、 ラウリル (メタ) アタリレートが特に好ましい。
重合性不飽和モノマー (d ) として炭素数 6〜1 8のアルキル基を有する重合性不飽 和モノマー (d— 2 ) を使用する場合、 炭素数 6〜1 8のアルキル基を有する重合性不 飽和モノマー (d— 2 ) は、 形成塗膜の平滑性、 鮮映性、 耐水性などの観点から、 モノ マー( a;)〜( e )の合計量を基準として、一般に 1〜 5 0質量%、特に 5〜 4 0質量%、 さらに特に 1 0〜3 0質量%、 さらに一層特に 1 5〜2 5質量%の範囲内で使用するこ とが好適である。 その他のエチレン性不飽和モノマー (e )
その他のエチレン性不飽和モノマー (e ) には、以上に述べたモノマー ( a ) 〜 (d ) と共重合可能な、 モノマー (a ) 〜 (d ) 以外の重合性不飽和モノマーが包含される。 その他のエチレン性不飽和モノマー (e ) としては、 例えば、 メチル (メタ) アタリ レート、 ェチル (メタ) アタリレート、 n一プロピル (メタ) アタリレート、 i一プロ ピル (メタ) アタリレート、 n _ブチル (メタ) アタリレート、 i一ブチル (メタ) 了 タリレート、 t e r t—ブチル (メタ) ァクリレートなどのアルキル (メタ) ァクリレ ート;スチレン、 α—メチルスチレン、 ビュルトルエンなどのビュル芳香族化合物; (メ タ) アクリル酸、 マレイン酸、 クロ トン酸、 ]3—カルボキシェチルアタリレートなどの カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー; (メタ) アクリロニトリル、 (メタ) ァク リルァミド、 酢酸ビュルなどが挙げられ、 これらはそれぞれ単独でもしくは 2種以上組 み合わせて使用することができる。形成塗膜の平滑性及び鮮映性の観点から、なかでも、 その他の重合性不飽和モノマー (e ) がビニル芳香族化合物、 特にスチレンを含有する ことが好適である。
その他の重合性不飽和モノマー (e ) は、 モノマー (a ) 〜 (e ) の合計量を基準と して、 一般に 1〜 8 8質量%、 特に 1〜 7 9質量0 /0、 さらに特に 1〜 6 7質量%の範囲 内で使用することが好適である。
また、 その他の重合性不飽和モノマー (e ) がビニル芳香族化合物を含有する場合、 ビュル芳香族化合物、 例えばスチレンは、 モノマー (a ) 〜 (e ) の合計量を基準とし て、 一般に 1〜4 0質量%、 特に 3〜1 5質量%、 さらに特に 5〜1 0質量%の範囲内 で使用することが好適である。 共重合体 (A)
本発明の水性塗料組成物において使用される共重合体 (A) は、 以上に述べたポリオ キシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー (a) 、 ポリオキシアルキレン鎖を有 さない水酸基含有重合性不飽和モノマ一 (b) 、 3級ァミノ基及び 4級アンモニゥム塩 基よりなる群から選ばれる少なくとも 1種のカチオン性官能基を含有する重合性不飽 和モノマー (c) 、 有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマー (d— 1) 及び炭 素数 6〜 1 8のアルキル基を有する重合性不飽和モノマー (d— 2) よりなる群から選 ばれる少なくとも 1種の重合性不飽和モノマー (d) 、 及びその他の重合性不飽和モノ マー(e)を共重合することによって得られる。共重合に際してのモノマー(a)〜(e) の使用割合は厳密に制限されるものではなく、形成される共重合体に望まれる物性など に応じて変えることができるが、 一般には、 モノマー (a) 〜 (e) の合計量を基準に して下記の範囲内とすることができる。
モノマー ( a ) : 5-40質量0 /0、 好ましくは 7〜 35質量%、 さらに好ましくは 1
0〜30質量%、
モノマー (b) : 5〜40質量%、 好ましくは 7〜3 5質量%、 さらに好ましくは 1
0〜30質量%、
モノマー ( c ) : 1-1 5質量0 /0、 好ましくは 2〜 1 0質量0 /0、 さらに好ましくは 3 〜 8質量%、
モノマー (d) : 1〜50質量0 /0、 好ましくは 5〜40質量0 /0、 さらに好ましくは 1
0〜 30質量%、 特に好ましくは 1 5〜 25質量%
モノマー (e) : 1-88質量0 /0、 好ましくは 1〜 79質量%、 さらに好ましくは 1 〜 6 7質量%。
モノマー (a) 〜 (e) の共重合は、 それ自体既知の方法、 例えば、 有機溶媒中での 溶液重合法、 水中でのエマルション重合法などの方法により行なうことができるが、 な かでも溶液重合法が好適である。 溶液重合法による共重合法としては、 例えば、 モノマ 一 (a ) 〜 (e ) とラジカル重合開始剤の混合物を、 有機溶媒に溶解もしくは分散せし め、 通常、 約 8 0 °C〜約 2 0 0 °〇の温度で1〜 1 0時間程度撹拌しながら加熱して重合 させる方法を挙げることができる。
共重合の際に用いうる有機溶媒としては、 例えば、 ヘプタン、 トルエン、 キシレン、 オクタン、 ミネラルスピリットなどの炭化水素系溶剤;酢酸ェチル、 酢酸 n—プチル、 酢酸イソブチル、 エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、 ジエチレングリ コールモノブチルエーテルアセテートなどのエステル系溶剤;メチルェチルケトン、 メ チルイソブチルケトン、 ジィソブチルケトン、 シク口へキサノンなどのケトン系溶剤; メタノール、 エタノーノレ、 イソプロパノール、 n—ブタノール、 s e c—ブタノール、 イソブタノールなどのアルコール系溶剤; n—ブチルエーテル、 ジォキサン、 エチレン グリコーノレモノメチ /レエーテノレ、エチレングリコールモノェチルエーテルなどのェ一テ ル系溶剤; コスモ石油社製のスヮゾール 3 1 0、 スヮゾ一ノレ 1 0 0 0、 スヮゾ一ノレ 1 5 0 0などの芳香族石油系溶剤などを挙げることができる。 これらの有機溶剤はそれぞれ 単独でもしくは 2種以上を組合せて使用することができる。 上記有機溶媒は、 モノマー ( a ) 〜 (e ) の合計量に対して、 通常 4 0 0質量部以下となる割合で使用することが できる。
前記ラジカル重合開始剤としては、 例えば、 シクロへキサノンパーオキサイド、 3, 3, 5—トリメチルシク口へキサノンパーォキサイド、 メチルシク口へキサノンパ一ォ キサイドなどのケトンパーォキサイド類; 1, 1—ビス ( t e r t—ブチルパーォキシ) 一 3, 3, 5—トリメチルシクロへキサン、 1, 1一ビス ( t e r t—ブチルパーォキ シ) シクロへキサン、 n—ブチノレー 4, 4一ビス (t e r t一ブチルパーォキシ) ノ レ レートなどのパーォキシケターノレ類;クメンハイド口パーオキサイド、 2 , 5—ジメチ ルへキサン一 2, 5—ジハイドロパーォキサイドなどのハイドロパーォキサイド類; 1, 3—ビス ( t e r t—プチノレパーォキシ一 m—イソプロピノレ) ベンゼン、 2, 5—ジメ チルー 2, 5—ジ (t e r t—ブチルパーォキシ) へキサン、 ジイソプロピルベンゼン パーォキサイド、 t e r t—ブチルクミルパーォキサイドなどのジアルキルパーォキサ ィド類;デカノィルパーォキサイド、 ラウロイルパーォキサイド、 ベンゾィルパーォキ サイド、 2, 4ージクロ口ベンゾィルパーオキサイドなどのジァシルバーオキサイ ド 類; ビス (t e r t—プチルシクロへキシル) パーォキシジカーボネートなどのパーォ キシカーボネー ト類; t e r tーブチノレパーォキシベンゾエー ト、 2, 5—ジメチノレ一 2, 5—ジ (ベンゾィルパーォキシ) へキサンなどのパーォキシエステル類などの有機 過酸化物系重合開始剤; 2, 2一一ァゾビスイソプチロニトリル、 1, 1ーァゾビス (シ ク口へキサン一 1一カルボ二トリル) 、 ァゾクメン 2, 2, ーァゾビスメチノレバレロニ トリル、 4, 4 '—ァゾビス (4ーシァノ吉草酸) などのァゾ系重合開始剤を挙げるこ とができる。これらのラジカノレ重合開始剤の使用量は、特に限定されるものではないが、 モノマー (a) 〜 (e) の合計 100質量部あたり、通常 0. 1〜15質量部、特に 0. 3〜10質量部の範囲内であることが望ましい。
上記重合反応において、モノマー成分や重合開始剤の添加方法は特に制約されるもの ではないが、重合開始剤は重合初期に一括仕込みするよりも重合初期から重合後期にわ たって数回に分けて分割滴下することが、 重合反応における温度制御、 ゲル化物のよう な不要な架橋物の生成の抑制などの観点か 好適である。
このようにして得られる共重合体(A)の分子量は、特に制限されるものではないが、 水分散性や形成塗膜の平滑性などの観点から、 重量平均分子量で、 一般に 500〜10 0, 000、 特に 1, 000〜 70, 000、 さらに特に 3, 000〜 50, 000の 範囲内にあることが好ましい。
また、 共重合体 (A) は、 形成塗膜の耐水性などの観点から、 通常 10〜150mg KOHZg、 特に 30〜100mgKOH/g、 さらに特に 50〜9 Omg KOH/g の範囲内の水酸基価を有することが好適である。
重合体 (A) は酸性中和剤を用いて中和して、 水分散性ないし水溶性とすることがで きる。 該酸性中和剤としては、 例えば、 リン酸、 スルホン酸、 ギ酸、 酢酸、 プロピオン 酸、 n—ブタン酸、 n—ペンタン酸、 n—へキサン酸、 乳酸、 リンゴ酸、 クェン酸など が挙げられ、 なかでも、 乳酸を好適に使用することができる。 上記酸性中和剤はそれぞ れ単独でもしくは 2種以上組み合わせて使用することができる。
( B ) 水酸基含有樹月旨
本発明の塗料組成物において使用される水酸基含有樹脂 (B ) は、 1分子中に少なく とも 1個の水酸基を有する樹脂であり、 具体的には、 例えば、 水酸基を含有し且つ必要 に応じてさらにカルボキシル基を含有する、 ポリエステル樹脂、 アクリル樹脂、 ポリエ 一テル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ゥレタン樹脂などの樹脂が挙げられる。なかでも、 水酸基含有アクリル樹脂 (B— 1 ) 及び Z又は水酸基含有ポリエステル樹脂 (B— 2 ) を用いることが好適である。
水酸基含有アクリル樹脂 (B— 1 ) 及び水酸基含有ポリエステル樹脂 (B— 2 ) は、 その一部が、該榭脂中の水酸基の一部にポリイソシァネート化合物をウレタン化反応に より伸長させ高分子量化した、いわゆるウレタン変性アクリル樹脂又はウレタン変性ポ リエステル樹脂と代替されていてもよい。 水酸基含有アクリル樹脂 (B— 1 ) は、 以下に述べる水酸基含有重合性不飽和モノマ 一 (ί ) を、 必要に応じて共重合可能な他の重合性不飽和モノマー (g ) とともに、 そ れ自体既知の方法、 例えば、 有機溶媒中での溶液重合法、 水中でのエマルシヨン重合法 などの方法により (共) 重合せしめることによって製造することができる。
水酸基含有重合性不飽和モノマー ( ί ) は、 1分子中に水酸基及び重合性不飽和結合 をそれぞれ少なくとも 1個有する化合物であって、 例えば、 2—ヒドロキシェチル (メ タ) アタリレート、 2—ヒドロキシプロピル (メタ) アタリレート、 3—ヒドロキシプ 口ピル (メタ) アタリレート、 4ーヒ ドロキシプチル (メタ) アタリレートなどの (メ タ) アクリル酸と炭素数 2〜8の 2価アルコールとのモノエステル化物; (メタ) ァク リル酸と炭素数 2〜8の 2価アルコールとのモノエステル化物の ε—力プロラタ トン 変性体;ァリルアルコール、 さらに、 分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を 有する (メタ) アタリレートなどを挙げることができる。
また、 上記水酸基含有重合性不飽和モノマー (f ) と共重合可能な他の重合性不飽和 モノマー (g ) としては、 例えば、 メチル (メタ) アタリレート、 ェチル (メタ) ァク リレート、 n—プロピル (メタ) アタリレート、 i 一プロピル (メタ) アタリレート、 n—ブチル (メタ) アタリレート、 i 一ブチル (メタ) アタリレート、 t e r t—ブチ ル (メタ) ァクリ レート、 n—へキシル (メタ) アタリレート、 n—ォクチル (メタ) アタリレート、 2—ェチルへキシル (メタ) アタリ レート、 ノ-ノレ (メタ) アタリレー ト、 トリデシル (メタ) アタリ レート、 ラウリル (メタ) アタリレート、 ステアリル(メ タ)アタリレート、 「イソステアリルアタリレート」 (商品名、大阪有機化学工業社製)、 シクロへキシル (メタ) アタリレート、 メチルシクロへキシル (メタ) アタリ レート、 tーブチルシクロへキシル (メタ) アタリレート、 シクロ ドデシル (メタ) アタリレ一 トなどの (シクロ) アルキル (メタ) アタリ レート ;イソボルニル (メタ) アタリ レー トなどのィソボル二ル基を有する重合性不飽和モノマー;ァダマンチル (メタ) アタリ レートなどのァダマンチル基を有する重合性不飽和モノマー;スチレン、 α—メチルス チレン、 ビュルトルエンなどのビニル芳香族化合物;ビュルトリメ トキシシラン、 ビニ ルトリエトキシシラン、 ビニノレトリス (2—メ トキシェトキシ) シラン、 Ί— (メタ) ァクリロイルォキシプロビルトリメ トキシシラン、 γ— (メタ) アタリロイルォキシプ 口ピルトリエトキシシランなどのアルコキシシリル基を有する重合性不飽和モノマ 一;パーフルォロブチルェチル(メタ) アタリ レート、パーフルォロォクチルェチル(メ タ) アタリレートなどのパーフルォロアルキル (メタ) アタリレート ; フルォロォレフ ィンなどのフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー;マレイミ ド基などの光 重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー; Ν—ビュルピロリ ドン、 エチレン、 ブタ ジェン、 クロロプレン、 プロピオン酸ビュル、酢酸ビニルなどのビュル化合物; (メタ) アクリル酸、 マレイン酸、 クロトン酸、 一カルボキシェチルアタリレートなどのカル ボキシル基含有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、 ジメチルァミノプロピル (メタ) アクリルアミ ド、 ジメチルアミノエチル (メ タ) アタリレート、 グリシジル (メタ) アタリレートとァミン類との付加物などの含窒 素重合性不飽和モノマー;グリシジル(メタ) アタリレート、 ]3—メチルグリシジル(メ タ)アタリレート、 3, 4 _エポキシシクロへキシルメチル(メタ) アタリレート、 3 , 4 _エポキシシクロへキシノレェチノレ (メタ) アタリレート、 3, 4 _エポキシシクロへ キシルプロピル (メタ) アタリレート、 ァリルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含 有重合性不飽和モノマー;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) アタリレート ; 2—アクリルアミ ドー 2—メチルプロパンスルホン酸、 ァリ ルスルホン酸、 スチレンスルホン酸ナトリウム塩、 スルホェチルメタタリレート及びそ のナトリゥム塩やアンモニゥム塩などのスルホン酸基を有する重合性不飽和モノマ 一; 2—ァクリ口イノレオキシェチノレアシッドホスフエート、 2 _メタクリロイ/レオキシ ェチルアシッドホスフェート、 2—アタリロイルォキシプロピルアシッドホスフェート 2—メタタリロイルォキシプロピルァシッドホスフェートなどのリン酸基を有する重 合性不飽和モノマー; 2—ヒドロキシー 4一 (3—メタタリロイルォキシー 2—ヒドロ キシプロポキシ) ベンゾフエノン、 2—ヒドロキシ一 4— ( 3—アタリロイルォキシ一 2—ヒドロキシプロポキシ) ベンゾフエノン、 2, 2, ージヒドロキシ一4— ( 3—メ タクリ 口イノレオキシー 2—ヒ ドロキシプロポキシ) ベンゾフエノン、 2, 2, 一ジヒ ド 口キシ一 4一 ( 3—ァクリロイルォキシ一 2—ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフエノン、 2― ( 2, ーヒドロキシー 5 ' —メタクリロイノレォキシェチノレフエ二ノレ) 一 2 H—ベン ゾトリァゾールなどの紫外線吸収性官能基を有する重合性不飽和モノマー; 4一(メタ) アタリロイルォキシー 1, 2, 2, 6, 6一ペンタメチルピペリジン、 4一 (メタ) ァ クリロイルォキシ一 2, 2, 6 , 6—テトラメチルピペリジン、 4—シァノー 4一 (メ タ) アタリロイルァミノー 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン、 1一 (メタ) 了 クリロイルー 4一 (メタ) ァクリロイノレアミノ一 2, 2, 6, 6ーテトラメチノレビペリ ジン、 1一(メタ)アタリロイノレ一 4—シァノー 4一(メタ)ァクリロイスレアミノ _ 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン、 4一クロトノィルォキシー 2, 2, 6, 6—テ トラメチルビペリジン、 4—クロ トノィルアミノー 2, 2, 6, 6—テトラメチルピぺ リジン、 1—クロトノィルー 4一クロトノィルォキシー 2, 2, 6, 6—テトラメチル ピぺリジンなどの紫外線安定性重合性不飽和モノマー;ァクロレイン、 ダイアセトンァ クリルァミド、 ダイアセトンメタタリルァミ ド、 ァセトァセトキシェチルメタクリレー ト、ホノレミルスチローノレ、 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、 ビュルメチルケトン、 ビニルェチルケトン、 ビュルプチルケトン) などのカルボニル基 を有する重合性不飽和モノマー化合物などが挙げられ、 これらはそれぞれ単独でもしく は 2種以上組み合わせて使用することができる。
水酸基含有アクリル樹脂 (B— 1) はアミ ド基を有することが好ましく、 そのような アミ ド基を有する水酸基含有アクリル樹脂は、 例えば、 水酸基含有重合性不飽和モノマ - (f ) と共重合可能な他の重合性不飽和モノマー(g) の少なくとも一部として、 (メ タ) アクリルアミ ド、 ジメチルァミノプロピル (メタ) アクリルアミドなどのアミド基 含有重合性不飽和モノマーを用いることにより製造することができる。
水酸基含有重合性不飽和モノマー (f ) は、 モノマー (f ) とモノマー (g) の合計 量を基準にして、 通常 1〜50質量%、 好ましくは 2〜40質量%、 さらに好ましくは 3〜30質量。 /0の範囲内で使用することができる。
水酸基含有アクリル樹脂 (B— 1) は、 貯蔵安定性や形成塗膜の耐水性などの観点か ら、 通常 0. 1〜20 Omg KOH/g, 特に 2~1 5 Omg KOH/g, さらに特に 5〜10 Omg KOH/gの範囲内の酸価を有することが好適である。
また、 水酸基含有アクリル樹脂 (B— 1) は、 形成塗膜の耐水性などの観点から、 通 常 0. 1〜20 OmgKOHZg、 特に 2〜: L 5 OmgKOHZg、 さらに特に 5〜1 0 Omg KOH/gの範囲内の水酸基価を有することが好適である。
さらに、水酸基含有ァクリル樹脂(B— 1 ) は、一般に 3, 000〜 300, 000、 好ましくは 4, 000〜 200, 000、 さらに好ましくは 6, 000〜 1 50, 00 0の範囲内の重量平均分子量を有することが好適である。
なお、 本明細書における数平均分子量及び重量平均分子量は、 ゲルパーミユエーショ ンクロマトグラフ (東ソ一社製、 「HLC8120GPC」 ) で測定した数平均分子量 又は重量平均分子量を、 標準ポリスチレンの分子量を基準にして換算した値である。 こ の測定は、カラムとして、 「TSKg e l G— 4000HXL」、 「TSKg e l G _3000HXL」 、 「TSKg e l G— 2500HXL」 、 「TSKg e l G— 2000HXL」 (いずれも商品名、 東ソ一社製) の 4本を用い、 移動相テトラヒドロ フラン、 測定温度 40 °C、 流速 1 m LZm i n、 検出器 R Iの測定条件下で行うことが できる。 水酸基含有樹脂(B) は、また、形成塗膜の平滑性、鮮映性、耐水性などの観点から、 重合性不飽和基を 1分子中に少なくとも 2個有する重合性不飽和モノマー (h) 0. 1 〜 30質量%及び重合性不飽和基を 1分子中に 1個有する重合性不飽和モノマー ( i ) 70〜99. 9質量%を共重合することにより得られる共重合体 (I) のコアと、 水酸 基含有重合性不飽和モノマー ( f ) 1〜 35質量%、疎水性重合性不飽和モノマー( j ) 5〜60質量%、 ならびに水酸基含有重合性不飽和モノマー (f ) 及び疎水性重合性不 飽和モノマー (j ) 以外の重合性不飽和モノマー (k) 5〜94質量%を共重合するこ とにより得られる共重合体 (I I) のシェルを構成成分とするコア Zシュル型複層構造 を有する水分散性アクリル樹脂 (B— 3) であることが好ましい。
コアを構成する重合性不飽和基を 1分子中に少なくとも 2個有する重合性不飽和モ ノマー (h) としては、 例えば、 ァリル (メタ) アタリレート、 エチレングリコールジ (メタ) アタリレート、 トリエチレングリコールジ (メタ) アタリレート、 テトラェチ レンダリコールジ (メタ) アタリレート、 1, 3—プチレンダリコールジ (メタ) ァク リレート、 トリメチロールプロパントリ (メタ) アタリレート、 1, 4—ブタンジォー ルジ (メタ) アタリレート、 ネオペンチルグリコールジ (メタ) アタリレート、 1, 6 一へキサンジオールジ (メタ) アタリレート、 ペンタエリスリ トールジ (メタ) アタリ レート、 ペンタエリスリ トールテトラ (メタ) ァクリレ一ト、 グリセローノレジ (メタ) アタリレート、 1 , 1, 1一トリスヒドロキシメチルエタンジ (メタ) アタリレート、 1, 1, 1一トリスヒ ドロキシメチルェタントリ (メタ) アタリレート、 1, 1, 1一 トリスヒドロキシメチルプロパントリ (メタ) アタリレート、 トリアリルイソシァヌレ ート、 ジァリルテレフタレート、 ジビエルべンゼンなどが挙げられ、 これらはそれぞれ 単独でもしくは 2種以上 み合わせて使用することができる。重合性不飽和基を 1分子 中に少なくとも 2個有する重合性不飽和モノマー (h ) は、 形成塗膜の平滑性の観点か ら、 なかでも、 アミド基を有することが好ましく、 そのような重合性不飽和モノマーと しては、 例えば、 メチレンビス (メタ) ァクリルアミ ド、 エチレンビス (メタ) アタリ ルアミドなどを挙げることができる。
重合性不飽和基を 1分子中に少なくとも 2個有する重合性不飽和モノマー (h ) は、 モノマー(h )及びモノマー( i ) の合計質量を基準として、通常 0 . 1〜3 0質量0 /0、 好ましくは 0 . 5〜 1 0質量%、 さらに好ましくは 1〜 4質量%の範囲内で使用するこ とができる。
また、 コアを構成する重合性不飽和基を 1分子中に 1個有する重合性不飽和モノマー ( i ) は、 重合性不飽和基を 1分子中に少なくとも 2個有する重合性不飽和モノマー ( h )と共重合可能な重合性不飽和モノマーであり、 1分子中に 1個の重合性不飽和基、 例えば、 ビニル基、 (メタ) ァクリロイル基などを含有する化合物が包含される。
重合性不飽和基を 1分子中に 1個有する重合性不飽和モノマー ( i ) の具体例として は、 例えば、 メチル (メタ) ァクリレート、 ェチル (メタ) ァクリレート、 n—プロピ ル (メタ) アタリレート、 i一プロピル (メタ) アタリレート、 n—プチル (メタ) ァ W タリレート、 i 一ブチル (メタ) アタリレート、 t e r t—プチル (メタ) ァクリレー ト、 n一へキシノレ (メタ) アタリレート、 nーォクチノレ (メタ) アタリレート、 2—ェ チルへキシル (メタ) ァクリレート、 ノニル (メタ) ァクリレート、 トリデシル (メタ) アタリレート、 ラウリル(メタ) アタリレート、 ステアリル(メタ) アタリレート、 「ィ ソステアリルアタリレート」 (商品名、 大阪有機化学工業社製) 、 シクロへキシル (メ タ) アタリレート、 メチルシクロへキシル (メタ) アタリレート、 t—プチルシクロへ キシル (メタ) ァクリレート、 シクロドデシル (メタ) ァクリレートなどのアルキル又 はシクロアルキル (メタ) アタリレート ;イソボルニル (メタ) アタリレートなどのィ ソボル二ル基を有する重合^ "生不飽和モノマー;ァダマンチル (メタ) アタリレ トなど のァダマンチル基を有する重合性不飽和モノマー;スチレン、 α—メチルスチレン、 ビ ニルトルエンなどのビュル芳香族化合物; 2—ヒドロキシェチル(メタ)ァクリレート、 2—ヒ ドロキシプロピノレ (メタ) アタリレート、 3—ヒドロキシプロピル (メタ) ァク リレート、 4—ヒドロキシブチル (メタ) アタリレートなどの (メタ) アクリル酸と炭 素数 2〜 8の 2価アルコールとのモノエステルィヒ物、 該 (メタ) アクリル酸と炭素数 2 〜8の 2価アルコーノレとのモノエステル化物の Ε—力プロラタ トン変性体、 ァリノレアル コール、 分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する (メタ) アタリレート などの水酸基含有重合性不飽和モノマー; (メタ) アクリル酸、 マレイン酸、 クロトン 酸、 β—カルボキシェチルァクリレートなどのカルボキシル基含有重合性不飽和モノマ 一; (メタ) アクリロニトリル、 (メタ) アクリルアミ ド、 ジメチルァミノプロピル(メ タ) アクリルアミ ド、 ジメチルアミノエチル (メタ) アタリレート、 グリシジル (メタ) アタリレートとァミン類との付加物などの含窒素重合性不飽和モノマーなどが挙げら れ、 これらはそれぞれ単独でもしくは 2種以上組み合わせて使用することができる。 一方、 シェルを構成する水酸基含有重合性不飽和モノマー (f ) としては、 前述した ように、 2—ヒドロキシェチル(メタ) アタリレート、 2—ヒ ドロキシプロピル (メタ) アタリレート、 3—ヒドロキシプロピル (メタ) アタリレート、 4ーヒドロキシプチノレ (メタ) アタリレートなどの (メタ) アクリル酸と炭素数 2 〜 8の 2価アルコールとの モノエステル化物、 (メタ) アクリル酸と炭素数 2 〜 8の 2価アルコールとのモノエス テル化物の E—力プロラクトン変性体、 ァリルアルコール、 分子末端が水酸基であるポ リオキシエチレン鎖を有する (メタ) アタリレートなどを挙げることができ、 これらは それぞれ単独でもしくは 2種以上 み合わせて使用することができる。
水酸基含有重合性不飽和モノマー (f ) は、 該モノマー ( f ) 、 (j ) 及び (k ) の 合計質量を基準として、 通常 1 〜 3 5質量 °/0、 好ましくは 6 〜 2 5質量%、 さらに好ま しくは 1 1 〜 2 0質量%の範囲内で使用することができる。
また、 シェルを構成する疎水性重合性不飽和モノマー (j ) には、 炭素数が 6以上の 直鎖状、分岐状もしくは環状で飽和又は不飽和の炭化水素基を含有する重合性不飽和モ ノマーが包含され、 具体的には、 例えば、 n —へキシル (メタ) アタリレート、 n—ォ クチル (メタ) ァクリ レート、 2—ェチルへキシル (メタ) アタリ レート、 ノエル (メ タ) アタリレート、 トリデシル (メタ) アタリ レート、 ラウリル (メタ) アタリレート、 ステアリル (メタ) アタリ レート、 「ィソステアリルァクリ レート」 (商品名、 大阪有 機化学工業社製) 、 シクロへキシル (メタ) アタリレート、 メチルシクロへキシル (メ タ) ァクリレート、 t—ブチルシク口へキシル (メタ) ァクリレート、 シク口 ドデシル (メタ) アタリレートなどのアルキル又はシクロアルキル (メタ) アタリレート ;イソ ボルニル (メタ) アタリレートなどのィソボル二ル基を有する重合性不飽和モノマー; ァダマンチル (メタ) アタリレートなどのァダマンチル基を有する重合性不飽和モノマ 一;スチレン、 α—メチルスチレン、 ビュルトルエンなどのビュル芳香族化合物などを 挙げることができ、 これらはそれぞれ単独でもしくは 2種以上組み合わせて使用するこ とができる。水分散性ァクリル樹脂(Β— 3 )に用いる疎水性重合性不飽和モノマー( j ) としては、 形成塗膜の平滑性、 鮮映性などの観点から、 なかでも、 ビニル芳香族化合物 が好ましく、 スチレンが特に好ましい。
疎水性重合性不飽和モノマー (j ) は、 モノマー (ί ) 、 Π ) 及び (k ) の合計量 を基準として、通常 5〜 6 0質量%、特に 9〜40質量%、さらに特に 1 5〜2 5質量% の範囲内で使用することが好適である。
また、 シェルを構成する水酸基含有重合性不飽和モノマー (f ) 及び疎水性重合性不 飽和モノマー (j ) 以外の重合性不飽和モノマー (k) としては、 例えば、 メチル (メ タ) アタリレート、 ェチル (メタ) アタリレート、 n—プロピル (メタ) アタリ レート、 i一プロピル (メタ) ァクリレート、 n—ブチル (メタ) ァクリレート、 i一ブチル (メ タ) アタリレート、 t e r t—プチル (メタ) ァクリレートなどのアルキル (メタ) 了 タリレート ; (メタ) アクリル酸、 マレイン酸、 クロ トン酸、 ]3—カルボキシェチルァ タリレートなどのカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー (k) などを挙げることが でき、 これらはそれぞれ単独でもしくは 2種以上組み合わせて使用することができる。 水酸基含有重合性不飽和モノマー (f ) 及び疎水性重合性不飽和モノマー (j ) 以外 の重合性不飽和モノマー (k) は、 形成塗膜の平滑性を確保できる点から、 その成分の 少なくとも一部として、 カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー ( 1 ) を含むことが 好適である。
カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー ( 1 ) としては、 例えば、 (メタ) アタリ ル酸、 マレイン酸、 クロ トン酸、 ]3—カルボキシェチルアタリレートなどを挙げること ができ、 なかでも、 アクリル酸及ぴメタクリル酸が特に好適である。
カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー ( 1 ) は、水分散性アクリル樹脂 (B— 3) の水性媒体中における安定性ならびに形成塗膜の平滑性及び耐水性の観点から、モノマ 一 (ί ) 〜 (k) の合計質量を基準として、通常 1〜4 0質量%、特に 6 ~2 5質量%、 さらに特に 1 1〜1 9質量%の範囲内で使用することが好適である。 水分散性アクリル樹脂 (B— 3) は、 形成塗膜の耐水性などの観点から、 一般に 1〜 7 0mg KOH/gN 特に 2〜6 Omg KOHZg さらに特に 5〜 4 5 m g KOH/ gの範囲内の水酸基価を有することが好適である。 また、 水分散性アクリル樹脂 (B— 3) は、 貯蔵安定性や形成塗膜の耐水性などの観 点から、 一般に 5〜90mgKOH/g、 特に 10〜7 Omg KOH/g, さらに特に 15〜5 Omg KOH/gの範囲内の酸価を有することが好適である。
さらに、形成塗膜の平滑性、鮮映性などの観点から、モノマー ( f )、 ( j )及び( k ) として、 重合性不飽和基を 1分子中に 1個のみ有する重合性不飽和モノマーを使用し、 水分散性アクリル樹脂 (B— 3) のシェルを未架橋型とすることが好ましい。
水分散性アクリル樹脂 (B— 3) は、 例えば、 重合性不飽和基を 1分子中に少なくと も 2個有する重合性不飽和モノマー (h) 0. 1〜 30質量%及び重合性不飽和基を 1 分子中に 1個有する重合性不飽和モノマー ( i ) 70〜99. 9質量%を含有するモノ マー混合物 (I ) を乳化重合して得られるエマルシヨン中に、 水酸基含有重合性不飽和 モノマー ( f ) 1〜 35質量0 /0、 疎水性重合性不飽和モノマー ( j ) 5〜 60質量0 /0及 び上記モノマー (f ) 及び (i ) 以外の重合性不飽和モノマー (k) 5〜94質量%を 含有するモノマー混合物 (I I) を添加し、 さらに重合させることによって得ることが できる。
上記モノマー混合物の乳化重合は、 それ自体公知の方法、 例えば、 乳化剤の存在下で 重合開始剤を使用して行うことができる。
上記乳化剤としては、 ァニオン性¾化剤又はノ-オン性乳化剤が好適である。 該ァニ オン性乳化剤としては、 例えば、 アルキルスルホン酸、 アルキルベンゼンスルホン酸、 アルキルリン酸などのナトリウム塩やアンモニゥム塩が挙げられ、 また、 ノニオン系乳 ィ匕剤としては、 例えば、 ポリオキシエチレンォレイルエーテル、 ポリオキシエチレンス テアリルエーテル、 ポリオキシエチレンラウリルエーテル、 ポリオキシエチレントリデ シノレエーテノレ、 ポリオキシエチレンフエ二/レエーテノレ、 ポリオキシエチレンノニルフエ ニノレエーテノレ、 ポリオキシエチレンォクチノレフエニノレエーテノレ、 ポリオキシエチレンモ ノラウレート、 ポリオキシエチレンモノステアレート、 ポリオキシエチレンモノォレエ ート、 ソノレビタンモノラウレート、 ソノレビタンモノステアレート、 ソルビタンモノステ ァレート、 ソルビタントリオレート、 ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートな どが挙げられる。
1分子中にァニオン性基とポリォキシエチレン基、 ポリォキシプロピレン基などのポ リオキシアルキレン基を有するポリオキシアルキレン基含有ァニオン性乳化剤や、 1分 子中に該ァニオン性基とラジカル重合性不飽和基とを有する反応性ァニオン性乳化剤 を使用してもよく、 なかでも、 反応性ァニオン性乳化剤を使用することが好適である。 上記反応性ァニオン性乳化剤としては、 (メタ)ァリル基、 (メタ)ァクリロイル基、 プロぺニル基、 ブテニル基など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 ナトリウム塩やアンモニゥム塩を挙げることができる。 なかでも、 形成塗膜の耐水性に 優れるため、 ラジカル重合性不飽和基を有するスルホン酸化合物のアンモユウム塩が好 ましい。 該スルホン酸化合物のアンモニゥム塩の市販品としては、 例えば、 ラテムル S - 1 8 O A (商品名、 花王社製) などを挙げることができる。
上記ラジカル重合性不飽和基を有するスルホン酸化合物のアンモニゥム塩の中でも、 ラジカル重合性不飽和基とポリォキシアルキレン基を有するスルホン酸化合物のアン モニゥム塩がさらに好ましい。 上記ラジカル重合性不飽和基とポリオキシアルキレン基 を有するスルホン酸化合物のアンモニゥム塩の市販品としては、 例えば、 アクアロン K H— 1 0 (商品名、 第一工業製薬社製) 、 S R - 1 0 2 5 A (商品名、旭電化工業社製) などを挙げることができる。
上記乳化剤は、使用される全モノマーの合計量を基準にして、通常 0 . 1〜1 5質量%、 好ましくは 0 . 5〜1 0質量%、 さらに好ましくは 1〜5質量%の範囲内で使用するこ とができる。
前記重合開始剤としては、 油溶性、 水溶性のいずれのタイプのものであってもよく、 例えば、 ベンゾィルパーォキシド、 オタタノィルパーオキサイド、 ラウロイルパーォキ シド、 ステアロイルパーォキサイド、 クメンハイドロパーォキサイド、 t e r t—ブチ ノレパーォキサイド、 t e r t —プチノレパーォキシラウレート、 t e r t —プチノレパー ォキシィソプロピルカーボネート、 t e r t—ブチルパーォキシアセテート、 ジィソ プロピ /レベンゼンハイドロパーォキサイドなどの有機過酸化物;ァゾビスィソブチロニ トリノレ、 ァゾビス (2, 4ージメチルバレロニトリル) 、 ァゾビス (2—メチルプロピ オン二トリル) 、 ァゾビス (2—メチルブチロニトリル) 、 4、 4 'ーァゾビス (4一 シァノブタン酸) 、 ジメチルァゾビス (2—メチルプロピオネート) 、 ァゾビス [2— メチ^^一 N— (2—ヒドロキシェチ Λ^) —プロピオンアミ ド] 、 ァゾビス { 2—メチノレ -Ν- [2— (1ーヒドロキシブチル) ] 一プロピオンアミ ド} などのァゾ化合物;過 硫酸力リウム、過硫酸アンモユウム、 過硫酸ナトリゥムなどの過硫酸塩などが挙げられ る。これらはそれぞれ単独でもしくは 2種以上組み合わせて用いることができる。また、 上記重合開始剤に、必要に応じて、糖、ナトリゥムホルムアルデヒドスルホキシレート、 鉄錯体などの還元剤を併用し、 レドックス重合系としてもよい。
上記重合開始剤の使用量は、 使用される全モノマーの合計質量を基準にして、 一般に 0. 1~5質量%、 特に 0. 2〜 3質量%の範囲内が好ましい。 該重合開始剤の添加方 法は、 特に制限されるものではなく、 その種類や量などに応じて適宜選択することがで きる。 例えば、 予めモノマー混合物又は水性媒体に含ませてもよく、 或いは重合時に一 括して添加してもよく又は滴下してもよレ、。
水分散性アクリル樹脂 (Β— 3) は、 上記のようにして得られるエマルシヨンに、 水 酸基含有重合性不飽和モノマー (f ) 、 疎水性重合性不飽和モノマー (j ) ならびに上 記モノマー (f ) 及び (j ) 以外の重合性不飽和モノマー (k) を含むモノマー混合物 (I I) を添加し、 さらに重合させることによって得ることができる。
モノマー混合物 (I I) は、 必要に応じて、 前記で列記したような重合開始剤、 連鎖 移動剤、 還元剤、 乳化剤などの成分を適宜含有することができる。
また、 モノマー混合物 (I I) はそのまま滴下することもできるが、 モノマー混合物 (I I)を水性媒体に分散し、得られるモノマー乳化物として滴下することが望ましい。 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。 モノマー混合物(I I)の重合は、例えば、乳化されていてもよいモノマー混合物( I I) を一括で又は滴下で上記樹脂分散液に添加し、 攪拌しながら適当な温度に加熱する ことにより行うことができる。
上記の如くして得られる水分散性アクリル樹脂 (B— 3) は、 重合性不飽和基を 1分 子中に少なくとも 2個有する重合性不飽和モノマー ( h ) 及び重合性不飽和基を 1分子 中に 1個有する重合性不飽和モノマー ( i) を含有するモノマー混合物 (I) から形成 される共重合体 (I) をコアとし、 水酸基含有重合性不飽和モノマー (f) 、 疎水性重 合性不飽和モノマー (j ) ならびに上記モノマー (f ) 及び (j ) 以外の重合性不飽和 モノマー (k) を含有するモノマー混合物 (I I) から形成される共重合体 (I I) を シェルとするコア シェル型複層構造を有することができる。
水分散性アクリル樹脂 (B_3) における共重合体 (I) と共重合体 (I I) の割合 は、 形成塗膜のフリップフロップ性、 メタリックムラなどの観点から、 共重合体 ( I ) Z共重合体 (I I) の固形分質量比で、 一般に 10/90〜 90/10、 特に 50/5 0〜85,1 5、 さらに特に 65/35〜80Z20の範囲内にあることが好適である, 上記のようにして得られる水分散性ァクリル樹脂 (Β— 3 ) は、 一般に 10〜 100 Onm、 特に 20〜500 nmの範囲内の平均粒子径を有することができる。 なお、 上 記水分散性ァクリル樹脂の平均粒子径は、 測定温度 20 °Cで、 コールタ一カウンタ一法 によって測定された値である。 この測定は、 例えば、 「COULTER N4型」 (商 品名、 ベックマン 'コールター社製) を用いて行うことができる。
また、 得られる水分散性アクリル樹脂 (B— 3) の粒子の機械的安定性を向上させる ために、 水分散性アクリル樹脂 (B— 3) が有するカルボキシル基などの酸性基を中和 剤により中和することが望ましい。 該中和剤としては、 酸性基を中和できるものであれ ば特に制限はなく使用することができ、 例えば、 水酸化ナトリウム、 水酸化力リウム、 トリメチルァミン、 2— (ジメチルァミノ) エタノール、 2—アミノー 2—メチノレー 1 —プロパノール、 トリェチルァミン、アンモニア水などが挙げられ、これらの中和剤は、 W 200 中和後の水分散性アクリル樹脂の p Hが 6 . 5〜 9 . 0程度となるような量で用いるこ とが望ましい。 水酸基含有ポリエステル樹脂 (B— 2 ) は、 例えば、 多塩基酸成分と多価アルコール 成分とのエステル化反応又はエステル交換反応によって製造することができる。 また、 カルボキシル基含有ポリエステル樹脂に多価アルコール成分を付加することによって も製造することができる。
上記多塩基酸成分としては、 ポリエステル樹脂の製造に際して酸成分として通常使用 される化合物を使用することができ、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、 ァゼライン酸、 セバシン酸、 テトラヒ ドロフタル酸、 へキサヒ ドロフタル酸、 マレイン酸、 フマル酸、 ィタコン酸、 トリメリット酸、 ピロメリ ッ ト酸 などの多塩基酸; これらの多塩基酸の無水物; これらの多塩基酸の低級アルキルエステ ル化物などが挙げられる。 これらの多塩基酸成分はそれぞれ単独でもしくは 2種以上組 み合わせて使用することができる。
上記多価アルコール成分は、 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、 エチレングリコーノレ、 1, 2一プロピレンダリコーノレ、 1, 2—ブチレングリコ ール、 2, 3—プチレングリコーノレ、 1, 2—へキサンジォーノレ、 1, 2—ジヒ ドロキ シシク口へキサン、 3—エトキシプロパン一 1, 2—ジオール、 3—フエノキシプロパ ンー 1, 2—ジォーノレなどの α—グリコ一ル;ネオペンチノレグリコール、 2—メチノレー 1, 3—プロパンジオール、 2—メチルー 2, 4一ペンタンジオール、 3—メチルー 1, 3—ブタンジオール、 2—ェチル一 1, 3—へキサンジオール、 2 , 2—ジェチル一 1, 3一プロパンジオール、 2 , 2 , 4ートリメチノレー 1 , 3一ペンタンジオール、 2—プ チルー 2—ェチルー 1, 3—プロパンジオール、 2—フエノキシプロパン一 1, 3—ジ オール、 2—メチルー 2—フエ二/レプロパン一 1, 3—ジォーノレ、 1, 3—プロピレン グリコール、 1, 3—ブチレングリコール、 2—ェチルー 1 , 3—オクタンジオール、 1, 3—ジヒ ドロキシシクロへキサン、 1, 4—ブタンジォーノレ、 1 , 4—ジヒ ドロキ シシクロへキサン、 1, 5—ペンタンジオール、 1, 6一へキサンジ才ーノレ、 2, 5 - へキサンジ才ーノレ、 3—メチノレー 1, 5一ペンタンジ才ーノレ、 1, 4一ジメチローノレシ ク口へキサン、 トリシクロデカンジメタノール、 2, 2—ジメチル一 3—ヒドロキシプ 口ピル _ 2, 2 _ジメチルー 3—ヒ ドロキシプロピオネート (これは、 ヒドロキシビバ リン酸とネオペンチルグリコールとのエステル化物である) 、 ビスフエノール A、 ビス フエノーノレ F、 ビス (4ーヒ ドロキシへキシノレ) ー 2, 2—プロパン、 ビス (4—ヒ ド ロキシへキシル) メタン、 3, 9—ビス (1, 1—ジメチル _ 2—ヒドロキシェチル) - 2 , 4, 8, 1 0—テトラォキサスピロ [ 5 , 5 ] ゥンデカン、 ジエチレングリコー ノレ、 トリエチレングリコール、 グリセリン、 ジグリセリン、 トリグリセリン、 ペンタエ リスリ トール、 ジペンタエリスリ トーノレ、 ソノレビ'トーノレ、 マンニッ ト、 ト リメチロール ェタン、 トリメチロールプロパン、 ジトリメチロールプロパン、 トリス (2—ヒ ドロキ シェチル) イソシァヌレートなどが挙げられる。 これらはそれぞれ単独でもしくは 2種 以上組み合わせて使用することができる。
また、 水酸基含有ポリエステル樹脂 (B—2 ) には、 モノカルボン酸、 モノアルコー ノレ又はヒドロキシカルボン酸が共重合されていてもよく、 これら共重合成分として、 例 えば、 ラウリン酸、 ミリスチン酸、 パルミチン酸、 ステアリン酸、 ォレイン酸、 リノ一 ル酸、 リノレン酸、 安息香酸、 p— t e r t—プチル安息香酸、 シク口へキサン酸、 4 ーヒ ドロキシフエニルステアリン酸、 ステアリルアルコール、 2—フエノキシエタノー ル、 ε—力プロラタトン、 乳酸、 i3—ヒドロキシ酪酸、 p—ヒドロキシエトキシ安息香 酸などを用いることができる。
前記多塩基酸成分と多価アルコール成分のエステル化又はエステル交換反応は、それ 自体既知の方法、 例えば、 前記多塩基酸成分と多価アルコール成分とを約 1 8 0〜約 2 5 0 °Cの温度で重縮合させることによって行うことができる。
また、 水酸基含有ポリエステル樹脂 (B— 2 ) は、 該ポリエステル樹脂の調製中又は エステル化反応後に、 脂肪酸、 モノエポキシ化合物などを反応させることにより変性す ることができる。 上記脂肪酸としては、 例えば、 ヤシ油脂肪酸、 綿実油脂肪酸、 麻実油 脂肪酸、 米ぬか油脂肪酸、 魚油脂肪酸、 トール油脂肪酸、 大豆油脂肪酸、 アマ二油脂肪 酸、 桐油脂肪酸、 ナタネ油脂肪酸、 ヒマシ油脂肪酸、 脱水ヒマシ油脂肪酸、 サフラワー 油脂肪酸などが挙げられ、 上記モノエポキシ化合物としては、 例えば、 「カージユラ E 10 P」 (商品名、 ジャパンエポキシレジン社製、 合成高分岐脂肪酸のグリシジルエス テル) などが挙げられる。
水酸基含有ポリエステル樹脂 (B— 2) は、 一般に 5〜: L 0 OmgKOH/g、 特に 10〜8 Omg KOH/g, さらに特に 1 5〜60 m g KOHZ gの範囲内の酸価を有 することが好適であり、 また、 一般に 1 0〜20 Omg KOH/g, 特に 30〜: 1 70 mgKOH/g, さらに特に 60〜150 m g KOHZ gの範囲内の水酸基価を有する ことが好適である。 水酸基含有ポリエステル樹脂 (B— 2) は、 一般に 500〜50, 000、 特に 1, 000〜 20, 000、 さらに特に 1, 500〜10, 000の範囲 内の重量平均分子量を有することが好適である。 メラミン樹脂 (C)
本発明の水性塗料組成物において使用されるメラミン樹脂 (C) は、 重量平均分子量 が一般に 1, 000〜5, 000、 好ましくは 1, 200〜4, 000、 さらに好まし くは 2, 000〜3, 000の範囲内のメラミン樹脂である。 重量平均分子量が上記範 囲内にある特定のメラミン樹脂 (C) を使用することにより、 本発明の水性塗料組成物 は耐水性に優れた塗膜を形成することができる。
メラミン樹脂 (C) としては、 例えば、 メラミンとアルデヒドとの反応によって得ら れる部分もしくは完全メチロール化メラミン樹脂が挙げられる。 上記アルデヒドとして は、 例えば、 ホルムアルデヒド、 パラホルムアルデヒド、 トリオキサンなどが挙げられ る。 また、 上記部分もしくは完全メチロール化メラミン樹脂をさらにアルコールによつ て部分的にもしくは完全にエーテル化したものも使用することができ、エーテル化に用 いられるアルコールとしては、 例えば、 メチルアルコール、 エチルアルコール、 n—プ 口ピルアルコーノレ、 i 一プロピノレアルコール、 n—ブチノレアルコール、 i —ブチノレア/レ コール、 2—ェチルプタノール、 2—ェチルへキサノールなど炭素数 1〜 8、 好ましく は 1〜4のアル力ノールが挙げられる。
メラミン樹脂 (C) としては、 なかでも、 上記部分もしくは完全メチロール化メラミ ン樹脂のメチロール基を、 メチルアルコールで部分的にもしくは完全にエーテルィヒした メチルエーテル化メラミン樹脂、 ブチルアルコールで部分的にもしくは完全にエーテル 化したブチルエーテル化メラミン樹脂、 メチルアルコール及びブチルアルコールで部分 的にもしくは完全にエーテル化したメチルーブチル混合エーテル化メラミン樹脂など のアルキルエーテルィヒメラミン樹脂が特に好適である。 水性塗料組成物
本発明の水性塗料組成物は、 以上に述べた共重合体 (A) 、 水酸基含有樹脂 (B ) 及 びメラミン樹月旨 (C ) を通常の塗料化手段により均一に混合することにより調製するこ とができる。 本発明の水性塗料組成物における共重合体 (A) 、 水酸基含有樹脂 (B ) 及びメラミン樹脂(C ) の配合割合(含有量) は、共重合体(A) 、水酸基含有樹脂(B ) 及びメラミン樹脂 (C) の合計樹脂固形分 1 0 0質量部を基準として、 次の範囲内にあ ることが好適である。
共重合体 ( A) :一般に 1〜 5 0質量部、 好ましくは 2 ~ 2 0質量部、 さらに好まし くは 3〜 1 0質量部、
水酸基含有樹脂 (B ) :—般に 2 0〜9 0質量部、 好ましくは 2 5〜7 0質量部、 さ らに好ましくは 3 0〜 6 0質量部、
メラミン樹脂 (C ) :一般に 5〜5 0質量部、 好ましくは 1 0〜4 0質量部、 さらに 好ましくは 2 0 ~ 3 0質量部。 本発明にかかる水性塗料組成物は、 水酸基含有樹脂 (B ) の他に、 水酸基を有さず且 つ水溶性ないし水分散性のポリウレタン樹脂、 ポリエステル樹脂、 アクリル樹脂、 アル キド樹脂、 シリコン樹脂、 フッ素樹脂、 エポキシ樹脂などの改質用樹脂を含むことがで きる。 特に、 耐チッビング 1~生、 耐水性などの点から、 水溶"生ないし水分散性のポリウレ タン樹脂を含むことが好ましい。 これらの改質用樹脂は、 それぞれ単独でもしくは 2種 以上組み合わせて使用することができる。
本発明の水性塗料組成物が上記改質用樹脂を含む場合、 該改質用樹脂の配合量は、 共 重合体 (A) 、 水酸基含有樹脂 (B ) 及びメラミン樹脂 (C ) の合計樹脂固形分 1 0 0 質量部を基準として、 通常 1〜 5 0質量部、 特に 3〜4 0質量部、 さらに特に 5〜3 0 質量部の範囲内であることが好適である。
また、 水酸基含有樹脂 (B ) 及び/又は改質用樹脂が、 水酸基、 カルボキシル基、 ェ ポキシ基などの架橋性官能基を有する場合には、 本発明の水性塗料組成物は、 メラミン 樹脂 (C ) に加え、 該架橋性官能基と反応し得る官能基を有する他の硬化剤を含有する ことができる。
上記他の硬化剤としては、 上記架橋性官能基と反応し得る官能基を有する化合物、 例 えば、ァミノ樹脂、ポリイソシァネート化合物、ブロック化ポリィソシァネート化合物、 エポキシ基含有化合物、 カルボキシル基含有化合物、 カルポジイミ ド基含有化合物など が挙げられ、 なかでも、 プロック化ポリイソシァネート化合物及び Z又はカルポジィミ ド基含有化合物を用いることが好ましい。
上記ブロック化ポリイソシァネート化合物としては、 例えば、 1分子中に少なくとも 2個のィソシァネート基を有するポリイソシァネート化合物のイソシァネート基をォ キシム、 フエノーノレ、 ァノレコー Λ^、 ラタタム、 メ^/力プタンなどのブロック剤でブロッ クしたものを使用することができる。
また、 上記カルポジイミ ド基含有化合物としては、 例えば、 ポリイソシァネート化合 物のイソシァネート基同士を脱二酸ィヒ炭素反応せしめたものを使用することができる。 該カルポジィミド基含有化合物の市販品としては、例えば、 「カルポジライト V— 0 2 J 「カルポジライト V— 0 2— L 2」 、 「カルボジライト V— 0 4」 、 「カルポジライト E— 0 1」 、 「カルポジライト E— 0 2」 (商品名、 レ、ずれも B清紡社製) などを挙げ ることができる。
本発明の水性塗料組成物が上記他の硬化剤を含有する場合、該硬化剤の配合量は、共 重合体 (A) 、 水酸基含有樹脂 (B ) 及びメラミン樹脂 (C) の合計樹脂固形分 1 0 0 質量部を基準として、 通常 1〜4 0質量部、 特に 5〜2 0質量部の範囲内であることが 好適である。
また、 本発明の水性塗料組成物は、 疎水性溶媒 (D) を含有することが好ましい。 疎 水性溶媒 (D) は、 2 0 °Cにおいて 1 0 0 gの水に溶解する質量が 1 0 g以下、 好まし くは 5 g以下、 さらに好ましくは 1 g以下の有機溶媒であり、 例えば、 ゴム揮発油、 ミ ネラルスピリット、 トルオール、キシロール、 ソルベントナフサなどの炭化水素系溶媒; n—へキサノーノレ、 n—ォクタノーノレ、 2—ォクタノーノレ、 2—ェチノレへキサノーノレ、 nーデカノ一ノレ、 ベンジ /レアノレコースレ、 ェチレングリコーゾレ 2—ェチノレへキシノレエーテ ル、 プロピレングリコール n—プチ/レエ一テル、 ジプロピレングリコール n—プチ/レエ 一テル、 トリプロピレングリコール n—ブチルエーテル、 プロピレングリコール 2—ェ チノレへキシルエーテル、 プロピなどのエステル系溶媒;メチルイソブチルケトン、 シク 口へキサノン、 ェチル n _アミルケトン、 ジィソブチルケトンなどのケトン系溶媒を挙 げることができ、 これらはそれぞれ単独でもしくは 2種以上組み合わせて使用すること ができる。
本発明の水性塗料組成物が疎水性溶媒 (D ) を含有する場合、 疎水性溶媒 (D) の配 合量は、 共重合体 (A) 、 水酸基含有樹脂 ( B ) 及びメラミン樹脂 (C ) の合計樹脂固 形分 1 0 0質量部を基準として、 通常 1 0〜1 0 0質量部、 特に 2 0〜 8 0質量部、 さ らに特に 3 0〜 6 0質量部の範囲内であることが好適である。
疎水性溶媒 (D ) としては、 形成塗膜の鮮映性などの観点から、 アルコール系疎水性 溶媒を用いることが好ましい。 なかでも、 炭素数 7〜1 4のアルコール系疎水性溶媒、 好ましくは n—ォクタノール、 2—ォクタノーノレ、 2—ェチルー 1—へキサノーノレ、 ェ チレングリコーノレ 2—ェチノレへキシノレエーテノレ、 プロピレンダリコーノレ n—プチノレエー テル及びジプロピレンダリコール n—ブチルエーテルからなる群より選ばれる少なく とも 1種のアルコール系疎水性溶媒が特に好適である。
また、 本発明の水性塗料組成物は、 光輝性顔料 (E ) を含有することができる。 光輝 性顔料 (E ) は、 塗膜にキラキラとした光輝感ゃ光干渉性模様を付与する顔料であり、 具体的には、 ノンリーフイング型もしくはリーフイング型アルミニウム (蒸着アルミ二 ゥムも含む) 、 銅、 亜鉛、 真ちゆう、 ニッケル、 酸化アルミユウム、 雲母、 酸化チタン や酸化鉄で被覆された酸化アルミニウム、酸化チタンや酸化鉄で被覆された雲母などか ら選ばれる少なくとも 1種の顔料を使用することができる。 なかでも、 アルミニウム顔 料を使用することが特に好適である。
上記メタリック顔料はりん片状であることが好ましい。 また、 これらのメタリック顔 料としては、 長手方向寸法が;!〜 1 0 0 i m、 特に 5〜4 0 μ 厚さが 0 . 0 0 0 1 〜5 μ ιη、 特に 0 . 0 0 1〜2 μ πιの範囲内にあるものが適している。
上記光輝性顔料 (E ) の配合量は、 共重合体 (A) 、 水酸基含有樹脂 (B ) 及びメラ ミン樹脂 (C ) の合計榭脂固形分 1 0 0質量部を基準として、 通常 1〜5 0質量部、 特 に 5〜3 5質量部、 さらに特に 8〜 2 0質量部の範囲内であることが好適である。 本究明の水性塗料組成物は、 さらに必要に応じて、 着色顔料、 体質顔料、 硬化触媒、 増粘剤、 紫外線吸収剤、 光安定剤、 消泡剤、 可塑剤、 有機溶剤、 表面調整剤、 沈降防止 剤などの通常の塗料用添加剤をそれぞれ単独でもしくは 2種以上組み合わせて含有す ることができる。
上記着色顔料としては、 例えば、 酸化チタン、 亜鉛華、 カーボンブラック、 モリプデ ンレッド、 プルシアンブルー、 コバルトブルー、 ァゾ顔料、 フタロシアニン顔料、 キナ タリ ドン顔料、 イソインドリン顔料、 スレン系顔料、 ペリレン顔料などが挙げられ、 上 記体質顔料としては、 タルク、 クレー、 カオリン、 バリタ、 硫酸バリウム、 炭酸バリゥ ム、 炭酸カルシウム、 シリカ、 アルミナホワイトなどが挙げられる。
また、 上記硬化触媒としては、 パラトルエンスルホン酸、 ドデシルベンゼンスルホン 酸、 ジノニルナフタレンスルホン酸などのスルホン酸や、 これらの酸とァミンとの塩が 挙げられる。 本発明の水性塗料組成物を適用し得る基材としては、 特に限定されるものではなく、 例えば、鉄、 アルミニウム、真鍮、銅板、 ステンレス鋼板、 ブリキ板、亜鉛メツキ鋼板、 合金化亜鉛 (Z n— A l、 Z n— N i、 Z n— F eなど) メッキ鋼板などの金属材料; ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ァクリロニトリル一ブタジエン一スチレン(A B S ) 樹脂、 ポリアミ ド樹脂、 アクリル樹脂、 塩化ビニリデン樹脂、 ポリカーボネート 樹脂、 ポリウレタン樹脂、 エポキシ樹脂などの樹脂類や各種の F R Pなどのプラスチッ ク材料;ガラス、 セメント、 コンクリートなどの無機材料;木材;繊維材料 (紙、 布な ど) などを挙げることができ、 中でも、 金属材料及びプラスチック材料が好適である。 また、 本発明の水性塗料組成物を適用し得る被塗物としては、 特に限定されないが、 乗用車、 トラック、 オートバイ、 バスなどの自動車率体の外板部; 自動車部品;携帯電 話、 オーディオ機器などの家庭電気製品の外板部などを挙げることができ、 中でも、 自 動車車体の外板部及び自動車部品が好ましい。
また、 被塗物は、 上記金属材料やそれから成形された車体などの金属表面に、 リン酸 塩処理、 クロメート処理、 複合酸化物処理などの表面処理が施されたものであってもよ い。 さらに、 被塗物は、 上記金属基材ゃ車体などに、 各種電着塗料などの下塗り塗膜及 ひ 'Z又は中塗り塗膜が形成されたものであってもよい。
本発明の水性塗料糸且成物の塗装方法は、 特に限定されるものではなく、 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などが挙げ られ、これらの塗装方法でゥエツト塗膜を形成することができる。これらの塗装方法は、 必要に応じて、 静電印加されていてもよレ、。 なかでも、 エアスプレー塗装及び回転霧化 塗装が好ましい。該水性塗料組成物の塗布量は、通常、硬化膜厚として、 5〜 7 0 μ m、 好ましくは 1 0〜5 0 /z m程度となる量が好ましい。
ゥエツト塗膜の硬化は、被塗物に本発明の水性塗料組成物を塗装した後、 加熱するこ とにより行われる。 加熱は、 それ自体既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、赤外線誘導加熱炉などの乾燥炉を使用することができる。加熱温度は、 通常約 8◦〜約 1 8 0 °C、 好ましくは約 1 0 0〜約 1 7 0 °C、 さらに好ましくは約 1 2 0〜約 1 6 0 °Cの範囲内が適している。 加熱時間は、 特に制限されるものではなレ、が、 通常 1 0〜4 0分間、 好ましくは 1 5〜 3 0分間程度とすることができる。
本発明の水性塗料組成物は、 自動車用塗料として好適に用いることができ、 被塗物上 に、 光輝性顔料及び Z又は着色顔料を含有する水性ベースコート塗料を塗装し、 次いで タリヤー塗料を塗装する塗装方法における水性ベースコート塗料として好適に使用す ることができる。
本 明の水性塗料組成物を水性ベースコート塗料として使用する場合、 例えば、 電着 塗装及び/又は中塗り塗装が施された被塗物上に、 本宪明の水性塗料組成物を塗装し、 形成塗膜を硬化させることなく、 その未硬化塗膜上にクリヤー塗料を塗装した後、 該未 硬化塗膜とクリヤー塗膜を同時に加熱硬化させる 2コート 1ベータ方式を用いて、複層 塗膜を形成せしめることができる。 なお、 上記未硬化塗膜には、 指触乾燥状態の塗膜及 び半硬化乾燥状態の塗膜が含まれる。
本発明の水性塗料組成物を 2コート 1ベータ方式で塗装する場合、該水性塗料組成物 は、 硬化膜厚で通常 5〜4 0 111、 好ましくは1 0〜 3 0 /1 111、 さらに好ましくは 1 0 〜 2 0 / mの範囲内となるように塗装することができ、 上記クリヤー塗料は、硬化膜厚 で通常 1 0〜8 0 x m、好ましくは 1 5〜6 0 mの範囲内となるように塗装すること ができる。
また、 上記の 2コート 1ベータ方式で複層塗膜を形成する場合、 ハジキなどの塗膜欠 陥の発生を防止するという観点から、 本発明の水性塗料組成物の塗装後、 塗膜が実質的 に硬化しない加熱条件でプレヒート (予備加熱) 、 エアーブローなどを行うことが好ま しい。 プレヒートは、 通常、 約 4 0〜約 1 0 0 °C、 好ましくは約 5 0〜約 9 0 °C、 さら に好ましくは約 6 0〜約 8 0 °Cの温度で行うことができ、 プレヒートの時間は、 通常 3 0秒間〜 1 5分間、好ましくは 1〜1 0分間、 さらに好ましくは 2〜 5分間程度とする ことができる。 エアーブローは、 通常、 被塗物の塗装面に常温又は約 2 5〜約 8 0 °Cの 温度に加熱された空気を吹き付けることにより行うことができる。 また、 上記タリヤー 塗料の塗装後、 必要に応じて、 室温で 1〜 6 0分間、 好ましくは 3〜 2 0分間程度のィ ンターバルをおいたり、 約 4 0〜約 8 0 °Cの温度で 1〜6 0分間程度予備加熱し、 次い で塗膜を加熱硬化させることができる。
上記水性塗料組成物及びタリヤー塗料は、前述したそれ自体既知の加熱手段により行 うことができ、 通常約 8 0〜約 1 8 0 °C、 好ましくは約 1 0 0〜約 1 7 0 °C、 さらに好 ましくは約 1 2 0〜約 1 6 0 °Cの温度で 1 0〜 4 0分間、好ましくは 1 5〜3 0分問程 度加熱して両塗膜を同時に硬化させることが好適である。
また、 本発明の水性塗料組成物は、 被塗物上に中塗り塗料を塗装し、 該塗膜を硬化さ せることなく、 その未硬化の中塗り塗膜上にベースコート塗料を塗装し、 さらに該塗膜 を硬化させることなく、 その未硬化のベースコート塗膜上にタリヤー塗料を塗装して、 中塗り塗料、ベースコート塗料及びクリヤー塗料の 3層の塗膜を同時に加熱硬化させる 3コート 1ベータ方式による複層塗膜形成方法において、 中塗り塗料及び 又はベース コート塗料として好適に用いることができる。
本発明の水性塗料組成物を上記 3コート 1ベータ方式で塗装する場合、 中塗り塗料は、 硬化膜厚で通常 1 0〜6 0 111、好ましくは2 0〜4 0 // mの範囲内となるように塗装 することが好適であり、 ベースコート塗料は、 硬化膜厚で通常 5〜 4 0 m、 好ましく は 1 0〜3 0 m、 さらに好ましくは 1 0〜2 0 μ mの範囲内となるように塗装するこ とが好適であり、 クリヤー塗料は、 硬化膜厚で通常 1 0〜 8 0 μ m、 好ましくは 1 5〜 6 0 μ πιの範囲内となるように塗装することが好適である。
また、 中塗り塗料及び/又はベースコート塗料として、 本発明の水性塗料組成物を用 いる場合は、 該水性塗料組成物の塗装後に、 塗膜が実質的に硬化しない加熱条件でプレ ヒート (予備加熱) 、 エアーブローなどを行うことが好ましい。 プレヒートは、 通常、 約 4 0〜約 1 0 0 °C、 好ましくは約 5 0〜約 9 0 °C、 さらに好ましくは約 6 0〜約 8 0 °Cの温度で行うことができ、 プレヒートの時間は、 通常 3 0秒間〜 1 5分間、 好まし くは 1〜 1 0分間、 さらに好ましくは 2〜 5分間程度とすることができる。 エアープロ 一は、 通常、 被塗物の塗装面に常温又は約 2 5〜約 8 0 °Cの温度に加熱された空気を吹 き付けることにより行うことができる。 また、 上記タリヤー塗料の塗装後、 必要に応じ て、 室温で 1〜 6 0分間、 好ましくは 3〜 2 0分間程度のインターバルをおいたり、 約 4 0〜約 8 0 °Cの温度で 1〜 6 0分間程度予備加熱し、次いで塗膜を加熱硬化させるこ とができる。
塗膜の硬化は、 前述したそれ自体既知の加熱手段により行うことができ、 通常約 8 0 〜約 1 8 0 °C、 好ましくは約 1 0 0〜約 1 7 0 °C、 さらに好ましくは約 1 2 0〜約 1 6 0 °Cの温度で 1 0〜 4 0分間、好ましくは 1 5〜 3 0分間程度加熱して 3層の塗膜を同 時に硬化させることが好適である。
本発明の水性塗料組成物を用いることにより、塗膜性能と外観に優れた塗膜を形成せ しめることができるので、本発明の水性塗料組成物は自動車用塗料として好適に用いる ことができる。
本発明の水性塗料組成物を、 中塗り塗料として用いる場合、 ベースコート塗料として は、 それ自体既知の熱硬化型ベースコート塗料を使用することができ、 具体的には、 例 えば、 アルキド樹脂、 ポリエステル樹脂、 アクリル樹脂、 ウレタン樹脂系などの基体樹 脂と、 ァミノ樹脂、 ポリイソシァネート化合物、 プロックポリイソシァネート化合物、 カルポジィミド基含有化合物などの硬化剤を含んでなる塗料を使用することができる。 ベースコート塗料としては、 環境問題、 省資源などの観点から、 有機溶剤の使用量の少 ないハイソリツド型塗料、 水性塗料などを好適に使用することができる。
本発明の水性塗料組成物を、 ベースコート塗料として用いる場合、 中塗り塗料として は、 それ自体既知の熱硬化型中塗り塗料を使用することができ、 具体的には、 例えば、 アルキド樹脂、 ポリエステル樹脂、 アクリル樹脂、 ウレタン樹脂系などの基体樹脂と、 ァミノ樹脂、 ポリイソシァネート化合物、 ブロックポリイソシァネート化合物、 カルボ ジイミ ド基含有化合物などの硬化剤を含んでなる塗料を使用することができる。 中塗り 塗料としては、 環境問題、 省資源などの観点から、 有機溶剤の使用量の少ないハイソリ ッド型塗料、 水性塗料、 粉体塗料などを好適に使用することができる。
また、 前記タリヤー塗料としては、 例えば、 自動車車体の塗装において通常使用され るそれ自体既知のものを使用することができる。具体的には、水酸基、カルボキシル基、 エポキシ基、 シラノール基などの架橋性官能基を有する、 アクリル樹脂、 ポリエステル 樹脂、 アルキド樹脂、 ウレタン樹脂、 エポキシ樹脂、 フッ素樹脂などの基体樹脂と、 メ ラミン樹脂、 尿素樹脂、 プロックされていてもよいポリイソシァネート化合物、 カルボ キシル基含有化合物もしくは樹脂、エポキシ基含有化合物もしくは樹脂などの架橋剤を 榭脂成分として含有する有機溶剤系熱硬化型塗料、 水性熱硬化型塗料、 熱硬化型粉体塗 料などが挙げられる。 なかでも、 カルボキシル基含有樹脂とエポキシ基含有樹脂を含む 熱硬化型塗料、及び水酸基含有樹脂とブロックされていてもよいポリイソシァネート化 合物を含む熱硬化型塗料が好適である。 上記タリヤー塗料は、 一液型塗料の形態であつ てもく、 また、 二液型ウレタン樹脂塗料などの二液型塗料の形態であってもよい。 上記タリヤー塗料には、 また、 必要に応じて、 形成塗膜の透明性を阻害しない程度に 着色顔料、 光輝性顔料、 染料などを含有させることができ、 さらに、 体質顔料、 硬化触 媒、 紫外線吸収剤、 光安定剤、 消泡剤、 増粘剤、 防鲭剤、 可塑剤、 有機溶剤、 表面調整 剤、 沈降防止剤などを適宜含有せしめることができる。 実施例 以下、 実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。 ただし、 本発明 はこれらの実施例のみに限定されるものではない。 なお、 「部」 及び 「%」 はいずれも 質量基準によるものである。 共重合体 (A) の製造
製造例 1
温度計、 サーモスタツト、 撹拌器、 還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に、 プ ロピレングリコーノレモノメチノレエーテノレ 3 5部及びプロピレンダリコーノレモノブチノレ エーテル 2 5部を仕込み、 加熱撹拌して 1 1 0 °Cに保持した。 この中に、 「M P E G 1 0 0 0」 (商品名、 デグサ社製、 前記一般式 ( 1 ) における R 1がメチル基、 R 2がメチ ル基、 R 3がエチレン基、 mが 2 1であり、 分子量が約 1 , 0 0 0であるメ トキシポリ エチレングリコールモノメタタリレート) 3 0部、 4—ヒ ドロキシブチルァクリレート 1 9部、 ジメチルァミノェチルメタクリレート 5部、 2一 (メタクリロイルォキシ) ェ チルトリメチルァンモニゥムクロライド 2部、 スチレン 5部、 イソボル二ルァクリレー ト 2 0部、 メチルメタクリレート 9部、 n—プチルアタリレート 1 0部、 ァゾビスイソ ブチロュトリル 1部及びプロピレンダリコールモノメチルエーテル 2 0部からなる混 合物を 3時間かけて滴下した。 滴下終了後、 1 1 0 °Cで 3 0分間熟成し、 次にプロピレ ングリコールモノメチルエーテル 1 5部及びァゾビスィソブチロニトリル 0 . 5部から なる追加触媒混合液を 1時間かけて滴下した。 さらに 1 1 0 °Cで 1時間熟成したのち冷 却し、 固形分 5 0 %の共重合体溶液 (A 1 ) を得た。 製造例 2〜 3 9
上記製造例 1において、成分組成及び配合割合を下記表 1に示すようにする以外は製 造例 1と同様に操作し、 共重合体溶液 (A 2 ) 〜 (A 3 9 ) を得た。 得られた共重合体 溶液の固形分、 酸価、 水酸基価及び重量平均分子量を下記表 1に示す。 なお、 下記表 1 における各重合性不飽和モノマーの量は固形分量である。 表 1
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表 1 (続き 1)
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表 1 (続き 2)
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表 1 (続き 3)
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(注 1) NFバイソマー PEM6 E : 商品名、 第一工業製薬社製、 前記一般式 (1) における R1がメチル基、 R 2が水素原子、 R 3がエチレン基、 mが 6であるポリ エチレングリコーノレモノメタタリレート。
(注 2) NFバイソマー S 20W: 商品名、 第一工業製薬社製、 前記一般式 (1) に おける R1がメチル基、 R2がメチル基、 R3がエチレン基、 mが 45であり、 分 子量が約 2, 000であるメ トキシポリエチレングリコールモノメタクリレート の 50 %水希釈品。
(注 3) プラクセル FM— 1 : 商品名、 ダイセル化学工業社製、 ε—力プロラクトン 変性ヒ ドロキシェチルメタクリレート。 水酸基含有樹脂 (Β) の製造例
製造例 40
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脱ィ オン水 130部、 アクアロン ΚΗ— 10 (注 4) 0. 52部を仕込み、 窒素気流中で撹 拌混合し、 80°Cに昇温した。 次いで下記のモノマ一乳化物 (1) のうちの全量の 1% 量及び 6 %過硫酸ァンモニゥム水溶液 5. 3部を反応容器内に導入し 80 °Cで 15分間 保持した。 その後、 残りのモノマー乳化物 (1) 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 (2) を 1時間かけて滴下し、 1時間熟成した後、 5 %ジメチルエタノールァミン水溶 液 40部を反応容器に徐々に加えながら 30°C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、 平均粒子径: L O O nm (サブミクロン粒度分布測定装置 「COULTER N4型」 (ベックマン .コールター社製) を用いて、 脱イオン水で 希釈し 20°Cで測定した) 、 固形分濃度 30%、 3mgKOH/gs 水酸基価 2 5mgKOH/gの水酸基含有樹脂 (B 1) を得た。
(注 4) アクアロン KH—10 : 商品名、 ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸 塩エステルアンモニゥム塩:第一工業製薬株式会社製、 有効成分 97 %。
モノマー乳化物 (1) : 脱イオン水 42部、 アクアロン KH— 1.0 0. 72部、 メチレンビスァクリルアミ ド 2. 1部、スチレン 2. 8部、メチノレメタクリレート 16. 1部、 ェチルアタリレート 28部及び n—ブチルアタリレート 21部を混合攪拌して、 モノマー乳化物 (1) を得た。
モノマー乳化物 (2) : 脱イオン水 18部、 アクアロン KH— 10 0. 31部、 過硫酸アンモ-ゥム 0. 03部、 メタクリル酸 5. 1部、 2—ヒドロキシェチルアタリ レート 5. 1部、 スチレン 3部、 メチルメタクリ レ一ト 6部、 ェチルァクリ レート 1. 8部及び n—プチルァクリレート 9部を混合攪拌して、 モノマー乳化物 2を得た。 製造例 41〜 43
下記表 2に示す成分組成及び配合割合とする以外は製造例 40と同様に操作して、水 酸基含有樹脂 (B 2) 〜 (B4) を得た。 製造例 40と併せて、 得られた水酸基含有樹 脂 (B 1) 〜 (B4) の固形分濃度、 酸価及び水酸基価を下記表 2に示す。
表 2
Figure imgf000047_0001
製造例 44
攪拌機、 還流冷却器、 水分離器及び温度計を備えた反応器に、 トリメチロールプロパ ン 109部、 1, 6—へキサンジオール 141部、 へキサヒ ドロ無水フタル酸 126部 及ぴアジピン酸 120部を仕込み、 160°C〜230°Cの間を 3時間かけて昇温させた 後、 230°Cで 4時間縮合反応させた。 次いで、 得られた縮合反応生成物にカルボキシ ル基を付加するために、 さらに無水トリメリット酸 38. 3部を加え、 170°Cで 30 分間反応させた後、 エチレングリコール 2—ェチルへキシルエーテル (20°Cにおいて 100 gの水に溶解する質量: 0. 5 g) で希釈し、 酸価が 46mgK〇HZg、 水酸 基価が 150mgKOHZg、 固形分濃度 70 %、 重量平均分子量が 6, 400である 水酸基含有樹脂溶液 (B 5) を得た。 製造例 45
希釈溶剤のエチレングリコール 2—ェチルへキシルエーテルを、 エチレングリコール モノプチルエーテル (20°Cにおいて 100 gの水に溶解する質量:無限) に代える以 外は、 製造例 44と同様に操作して、 水酸基含有樹脂溶液 (B6) を得た。 光輝性顔料濃厚液の製造例
製造例 46
攪拌混合容器にエチレングリコール 2—ェチルへキシルエーテル 35部を入れ、アル ミニゥム顔料ペースト 「GX— 180A」 (旭化成メタルズ社製、 金属含有量 74%) 19部、 リン酸基含有樹脂溶液(注 5 ) 8部及び 2— (ジメチルァミノ)エタノール 0. 2部を均一に混合して、 光輝性顔料濃厚液 (P 1) を得た。
(注 5) リン酸基含有樹脂溶液: 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、 イソブタノール 27. 5部の混合溶剤を入れ、 1 10°Cに加熱し、 スチレン 25部、 n—プチル メタタリレート 27. 5部、 「イソステアリルアタリレート」 (商品名、 大阪有 機化学工業社製、 分岐高級アルキルァクリレート) 20部、 4ーヒドロキシプチ ルアタリレート 7. 5部、 リン酸基含有重合性モノマー (注 6) 15部、 2—メ タクリロイルォキシェチルアシッドホスフェート 12. 5部、 イソブタノール 1 0部、 t—ブチルパーォキシォクタノエート 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一プチルパーォキシオタタノエート 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%のリン酸基含有樹脂溶液を得た。本樹脂の リン酸基による酸価は 83mg KOH/g, 4ーヒドロキシプチルァクリレート に由来する水酸基価は 29mgKOH/g、 重量平均分子量は 10, 000であ つ 7こ。
(注 6) リン酸基含有重合性モノマー:温度計、 サーモスタツト、 撹拌器、 還流冷却器 及び滴下装置を備えた反応容器にモノブチルリン酸 57. 5部、 イソブタノール 41部を入れ、 90 °Cに昇温後、 グリシジルメタクリレート 42. 5部を 2時間 かけて滴下した後、 さらに 1時間攪拌熟成した。 その後、 イソプロパノール 59 部を加えて、 固形分濃度 50%のリン酸基含有重合性モノマー溶液を得た。 得ら れたモノマーのリン酸基による酸価は 28 SmgKOH/gであった。 製造例 47
エチレングリコーノレ 2—ェチノレへキシルエーテル 35部をエチレングリコールモノ ブチルエーテル 35部に代える以外は、 製造例 46と同様に操作して、 光輝性顔料濃厚 液 (P 2) を得た。 水性塗料組成物の実施例
実施例 1
製造例 1で得た共重合体溶液 (A1) 20部、 製造例 40で得た水酸基含有樹脂 (B 1 ) 100部、 製造例 44で得た水酸基含有樹脂 (B 5) 43部、 メラミン樹脂 (C 1 ) (メチルーブチル混合エーテル化メラミン樹脂、 固形分 60%、 重量平均分子量 2, 0 00) 50部及び製造例 46で得た光輝性顔料濃厚液 ( P 1 ) 62部を均一に混合し、 さらに、 脱イオン水及び 2— (ジメチルァミノ) エタノールを加えて pH8. 0、 固形 分濃度 23%の水性塗料組成物 (XI) を得た。 実施例 2〜 39、 比較例 1〜 14
実施例 1において、成分,組成及び配合割合を下記表 3に示すようにする以外は実施例 1と同様に操作して、 pH8. 0、 固形分濃度 23%である水性塗料組成物 (X2) 〜 (X 53) を得た。
例実施 表 3
Figure imgf000051_0001
表 3 (続き)
Figure imgf000052_0001
(注 7 ) メラミン樹脂 ( C 2 ) : メチルーブチル混合エーテル化メラミン樹脂、 固形 分 8 0 %、 重量平均分子量 1 2 0 0
(注 8 ) メラミン樹脂 ( C 3 ) : メチルエーテル化メラミン樹脂、 固形分 8 0 %、 重 量平均分子量 8 0 0 塗膜形成方法 (試験板の作製)
上記実施例 1 〜 2 2及び比較例 1 〜 7で得られた水性塗料組成物(X 1 ) 〜(X 2 9 ) について、 以下のようにしてそれぞれ試験板を作製し、 評価試験を行なった。
(試験用被塗物の作製)
りん酸亜鉛処理された冷延鋼板に 「エレクロン G T— 1 0」 (商品名、 関西ペイント 社製、 熱硬化性エポキシ樹脂系カチオン電着塗料) を硬化膜厚 2 0 μ π!になるように電 着塗装し、 1 70°Cで 30分加熱して硬化させてから、 その上に中塗り塗料「アミラッ ク TP— 65— 2」 (商品名、 関西ペイント社製、 ポリエステル樹脂 ·ァミノ樹脂系有 機溶剤型中塗り塗料) を硬化膜厚 40 πιになるように塗装し、 140でで 30分間加 熱して硬化させて試験用被塗物とした。 実施例 40
温度 23°C、 湿度 75%の塗装環境において、 上記試験用被塗物に上記実施例 1で得 た水性塗料組成物 (X I) を、 回転霧化型のベル型塗装機を用いて、 硬化膜厚 1 となるように塗装し、 2分間放置後、 80°Cで 3分間プレヒートを行なった。 次いでそ の未硬化の塗面上にマジクロン K I NO— 1210 (商品名、 関西ペイント社製、 ァク リル樹脂系溶剤型上塗りタリヤー塗料) を硬化膜厚 35 /imとなるように塗装し、 7分 間放置した後、 140°Cで 30分間加熱してこの両塗膜を同時に硬化させることにより 試験板を作製した。 実施例 41〜 6 1、 比較例 1 5〜 21
実施例 40における水性塗料組成物 (XI) を、 下記表 4に示す水性塗料組成物に代 える以外は実施例 40と同様にして、実施例 41〜 61及び比較例 1 5〜 21の試験板 を作製した。 評価試験
上記実施例 40〜61及び比較例 15〜2 1で得られた各試験板について、下記の試 験方法により評価を行なった。 評価結果を下記表 4に示す。
(試験方法)
平滑性: Wa v e S c a n (商品名、 BYK G a r d n e r社製) によって測定される L o n g Wa v e (LW)値を用いて評価した。 L o n g Wa v e (LW)値は、 1. 2〜 12 mm程度の波長の表面粗度の振幅の指標であり、測定値が小さいほど塗面の平 滑性が高いことを示す。
鮮映性:
上記 Wa v e S c a nによって測定される S h o r t Wa v e (SW) 値を用い て評価した。 Sh o r t Wa v e (SW) 値は、 0. 3〜: 1. 2 mm程度の波長の表 面粗度の振幅の指標であり、 測定値が小さいほど塗面の鮮映性が高いことを示す。 耐水性:
試験板を 40°Cの温水に 240Bき間浸潰し、引き上げ、 20°Cで 12時間乾燥した後、 試験板の複層塗膜を素地に達するようにカッターで格子状に切り込み、大きさ 2mm X 2 mmのゴバン目を 100個作る。 続いて、 その表面に粘着セロハンテープを貼着し、 20 °Cにおいてそのテープを急激に剥離した後のゴバン目塗膜の残存状態を調べた。
◎: ゴバン目塗膜が 100個残存し、 カッターの切り込みの縁において塗膜の小 さなハガレが生じていない。 .
〇: ゴバン目塗膜が 100個残存するが、 カッターの切り込みの縁において塗膜 の小さなハガレが生じている。
△: ゴバン目塗膜が 90〜 99個残存する。
X : ゴバン目塗膜の残存数が 89個以下である。
表 4
Figure imgf000055_0001
実施例 62
温度 23°C、 湿度 75%の塗装環境において、 上記試験用被塗物に上記実施例 23で 得た水性塗料組成物 (X23) を、 回転霧化型のベル型塗装機を用いて、 硬化膜厚 15 //mとなるように塗装し、 2分間放置後、 80°Cで 3分間プレヒートを行なった。 次い でその未硬化の塗面上にマジクロン K I N O— 1 2 1 0 (商品名、 関西ペイント社製、 アタリル樹脂系溶剤型上塗りタリヤー塗料) を硬化膜厚 4 5 / mとなるように塗装し、 7分間放置した後、 1 4 0 °Cで 3 0分間加熱してこの両塗膜を同時に硬化させることに より試験板を作製した。 実施例 6 3〜 7 8、 比較例 2 2 ~ 2 8
実施例 6 2における水性塗料組成物 (X 2 3 ) を下記表 5に示す水性塗料 a成物に代 える以外は実施例 6 2と同様にして、実施例 6 3〜 7 8及び比較例 2 2〜 2 8の試験板 を作製した。 評価試験
上記実施例 6 2〜7 8及び比較例 2 2〜2 8で得られた各試験板について、前記の試 験方法により評価を行なつた。 評価結果を下記表 5に示す。
W 表 5
Figure imgf000057_0001

Claims

請求の範囲
1. (A) (a) ポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー、 (b) ポ リオキシアルキレン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー、 (c) 3級ァミノ
5 基及び 4級アンモニゥム塩基よりなる群から選ばれる少なくとも 1種のカチオン性官 能基を含有する重合性不飽和モノマー、 (d) 有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和 モノマー (d— 1) 及ぴ炭素数 6〜18の (シクロ) アルキル基を有する重合性不飽和 モノマー (d— 2) よりなる群から選ばれる少なくとも 1種の重合性不飽和モノマー、 及び (e) その他の重合性不飽和モノマーの共重合体、
10 (B) 水酸基含有樹脂、 ならびに
(C) 重量平均分子量が 1, 000〜5, 000の範囲内にあるメラミン樹脂 を含有することを特徴とする水性塗料組成物。
2. ポリオキシアルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー (a) が一般式 (1)
R1 O
Figure imgf000058_0001
[式中、 R1は水素原子またはメチル基を表し、 R 2は水素原子又は炭素数 1〜4のアル キル基を表し、 R 3は炭素数 2〜4のアルキレン基を表し、 mは 3〜1 50の整数を表 し、 m個のォキシアルキレン単位 (R3〇) は互いに同じであっても又は互いに異なつ ていてもよい]
20 で示される化合物である請求の範囲第 1項に記載の水性塗料組成物。
3. ポリオキシアルキレン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー (b) が 2 ーヒ ドロキシェチル (メタ) アタリ レ一ト、 2—ヒ ドロキシプロピル (メタ) アタリ レ —ト、 3—ヒ ドロキシプロピル (メタ) ァクリレート及び 4ーヒ ドロキシプチル (メタ) ァクリレートから選ばれるものである請求の範囲第 1項に記載の水性塗料組成物 ,
4. カチオン性官能基を含有する重合性不飽和モノマー (c) が 3級ァミノ基含有重 合性不飽和モノマー (c一 1) と 4級アンモニゥム塩基含有重合性不飽和モノマー (c -2) の組み合わせである請求の範囲第 1項に記載の水性塗料組成物。
5. 重合性不飽和モノマー (d) が有橋脂環式炭化水素基含有重合性不飽和モノマー (d— 1) を含有するものである請求の範囲第 1項に記載の水性塗料組成物。
6. その他の重合性不飽和モノマー (e) がスチレンを含有する請求の範囲第 1項に 記載の水性塗料組成物。
7. 共重合体 (A) 、 モノマー (a) 〜 (e) の合計量を基準として、 ポリオキシ アルキレン鎖を有する重合性不飽和モノマー (a) 5〜40質量%、 ポリオキシアルキ レン鎖を有さない水酸基含有重合性不飽和モノマー (b) 5〜40質量%、 3級ァミノ 基及び 4級アンモニゥム塩基よりなる群から選ばれる少なくとも 1種のカチオン性官 能基を含有する重合性不飽和モノマー (c) ;!〜 1 5質量%、 有橋脂環式炭化水素基含 有重合性不飽和モノマー (d— 1) 及び炭素数 6〜1 8のアルキル基を有する重合性不 飽和モノマー (d— 2) よりなる群から選ばれる少なくとも 1種の重合性不飽和モノマ — (d) 1〜50質量%、 及びその他の重合性不飽和モノマー (e) 1〜88質量%を 共重合することにより得られるものである請求の範囲第 1項に記載の水性塗料組成物。
8. 水酸基含有樹脂 (B) が水酸基含有アクリル樹脂 (B— 1) 及び水酸基含有ポリ エステル樹脂 (B— 2) から選ばれるものである請求の範囲第 1項に記載の水性塗料組 成物。
9 - 水酸基含有ァクリル樹脂 (B— 1 ) がアミド基を有する水酸基含有ァクリル樹脂 である請求の範圃第 8項に記載の水性塗料組成物。
10. 水酸基含有樹脂 (B) 力 S、 重合性不飽和基を 1分子中に少なくとも 2個有する 重合性不飽和モノマー (h) 0. 1〜30質量%及び重合性不飽和基を 1分子中に 1個 有する重合性不飽和モノマー (i) 70〜99. 9質量%を共重合することにより得ら れる共重合体( I )のコアと、水酸基含有重合性不飽和モノマー ( f ) 1〜 35質量%、 疎水性重合性不飽和モノマー 5〜 60質量。 /0 ( j ) 及び水酸基含有重合性不飽和モノマ 一 (f ) 及び疎水性重合性不飽和モノマー (j ) 以外の重合性不飽和モノマー (k) 5 〜94質量%を共重合することにより得られる共重合体 (I I) のシェルを構成成分と するコア/シェル型複層構造を有し、 共重合体 (I) 共重合体 (I I) の固形分質量 比が 10 90〜90Zl 0の範囲内である水分散性ァクリル樹脂である請求の範囲 第 1項に記載の水性塗料組成物。
1 1. 重合性不飽和基を 1分子中に少なくとも 2個有する重合性不飽和モノマー(h) がアミド基を有するものである請求の範囲第 10項に記載の水性塗料組成物。
12. 疎水性重合性不飽和モノマー ( j ) がビニル芳香族化合物である請求の範囲第 10項に記載の水性塗料組成物。
13. 重合性不飽和モノマー (k) I その一部として、 水酸基含有重合性不飽和モ ノマー (f ) 、 (j ) 及び (k) の合計質量を基準として、 カルボキシル基含有重合性 不飽和モノマー (1) を 1〜40質量%含有する請求の範囲第 10項に記載の水性塗料 組成物。
14. メラミン樹月旨 (C) がアルキルエーテル化メラミン樹脂である請求の範囲第 1 0項に記載の水性塗料組成物。
15. 成分 (A) 、 (B) 及び (C) の合計樹脂固形分 100質量部を基準として、 共重合体 (A) を 1〜 50質量部、 水酸基含有樹脂 (B) を 20~ 90質量部及びメラ ミン樹脂 (C) を 5 ~50質量部の範囲内で含有する請求の範囲第 1項に記載の水性塗 料組成物。
16. 疎水性溶媒(D)をさらに含有する請求の範囲第 1項に記載の水性塗料組成物。
17. 疎水性溶媒 (D ) がアルコール系疎水性溶媒である請求の範囲第 16項に記載 の水性塗料組成物。
18. 請求の範囲第 1〜 1 7項のいずれか 1項に記載の水性塗料組成物で塗装された 物品。
1 9. 被塗物上に、請求の範囲第 1〜 17項のいずれか 1項に記載の水性塗料組成物 を塗装し、得られる未硬化の塗膜上にタリヤー塗料を塗装した後、加熱して両塗膜を同 時に硬化させることを特徴とする複層塗膜形成方法。
20. 請求の範囲第 1 9項に記載の複層塗膜形成方法により塗装された物品
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