WO2018008221A1 - 複層塗膜形成方法 - Google Patents

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WO2018008221A1
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裕久 津田
俊喜 竹中
藤田 充博
勝田 英明
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関西ペイント株式会社
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    • C09D5/084Inorganic compounds

Definitions

  • the present invention is a method of forming an uncured coating film by a primer coating composition on an object to be coated, applying a wet-on-wet coating composition on the uncured coating film, and using the method. Further, the present invention relates to a coated article having excellent finish, corrosion resistance, weather resistance, and chipping resistance.
  • the uncured coating film may sag by wet-on-wet coating, and the finish is not stable depending on the parts.
  • Patent Document 1 discloses a wet-on-wet coating method in which the undercoat coating composition contains an acrylic resin, an epoxy resin, an isocyanate compound, and a surface conditioner, and the topcoat coating composition is an acrylic resin. A value obtained by subtracting the surface tension value ( ⁇ 2) of the top coating composition from the surface tension value ( ⁇ 1) of the undercoat coating composition. Discloses a process wherein is 2 to 8 mN / m.
  • Patent Document 2 discloses a coating film forming method characterized in that, in addition to the conditions of Patent Document 1, the undercoat film and the topcoat film have a lamella length of 4 mm or less.
  • the coated articles obtained by the coating film forming methods described in Patent Documents 1 and 2 are insufficient in finish, corrosion resistance, weather resistance, and chipping resistance, and are required to be improved.
  • the problem to be solved by the present invention is to form an uncured coating film by a primer coating composition on an object to be coated, form an upper coating film on the uncured coating film, and dry both coating films simultaneously.
  • An object of the present invention is to provide a coated article excellent in finish, corrosion resistance, weather resistance, and chipping resistance by the multilayer coating film forming method.
  • An uncured coating film by the primer coating composition (A) having the following characteristics is formed on the object to be coated, and an overcoating film by the top coating composition (B) having the following characteristics is formed on the uncured coating film.
  • a method for forming a multilayer coating film in which both coating films are dried simultaneously The viscosity of the uncured coating film by the primer coating composition (A) at the time of coating the top coating composition (B) is in the range of 5 Pa ⁇ s to 1000 Pa ⁇ s, From the value (NV2) of the mass solid content concentration (%) of the uncured coating film by the primer coating composition (A) at the time of coating the top coating composition (B), the coating mass solid concentration of the primer coating composition (A) ( %), Which is a value obtained by subtracting the value (NV1) (NV1), is 15 or more.
  • Primer paint composition (A) A composition containing an epoxy resin (a1) having a weight average molecular weight of 20000 or more, an antirust pigment (a2), a color pigment (a3), and an extender pigment (a4), wherein the total solid content of the epoxy resin (a1) is 100 mass Coating composition containing 1 to 70 parts by weight of anticorrosive pigment (a2), 40 to 150 parts by weight of coloring pigment (a3) and 40 to 150 parts by weight of extender pigment (a4), based on parts by weight
  • the primer coating composition (A) further comprises 0.1 to 10 parts by mass of the silane coupling agent (a5) based on 100 parts by mass of the total solid content of the epoxy resin (a1).
  • Item 1 wherein the primer coating composition (A) contains 0.1 to 30 parts by mass of talc as at least part of the extender pigment (a4) based on 100 parts by mass of the total solid content of the epoxy resin (a1)
  • the top coating composition (B) further contains 0.1 to 30 parts by weight of a polyether polyol based on 100 parts by weight of the total solids of the acrylic resin (b1) and the polyisocyanate compound (b2).
  • the present invention relates to a construction machine or an industrial machine that has been coated by using the multilayer coating film forming method according to any one of items 1 to 4.
  • an uncured coating film is formed by a primer coating composition, a top coating film is formed on the uncured coating film, and both coating films are dried simultaneously, so-called wet coating.
  • On-wet can provide a coated article excellent in finish, corrosion resistance, weather resistance and chipping resistance.
  • a coated article having excellent finish can be obtained without being affected by variations in the shape of the object to be coated, the coating interval between the base coating and the top coating and the coating temperature.
  • an uncured coating film by a specific primer coating composition (A) is formed on an object to be coated, and a top coating film by a specific top coating composition (B) is formed on the uncured coating film.
  • A a specific primer coating composition
  • B a specific top coating composition
  • the present invention relates to a multilayer coating film forming method for forming and drying both coating films simultaneously, and a coated article. Details will be described below.
  • Primer paint composition (A) is a composition containing an epoxy resin (a1), a rust preventive pigment (a2), a color pigment (a3) and an extender pigment (a4), and the solid content of the epoxy resin (a1)
  • Epoxy resin (a1) The epoxy resin (a1) used in the present invention is preferably an aromatic epoxy resin obtained by a reaction between a polyphenol compound and epihalohydrin.
  • polyphenol compound used for forming the aromatic epoxy resin examples include bis (4-hydroxyphenyl) -2,2-propane [bisphenol A], bis (4-hydroxyphenyl) methane [bisphenol F]. ], Bis (4-hydroxycyclohexyl) methane [hydrogenated bisphenol F], 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane [hydrogenated bisphenol A], 4,4′-dihydroxybenzophenone, bis (4-hydroxyphenyl) ) -1,1-ethane, bis (4-hydroxyphenyl) -1,1-isobutane, bis (4-hydroxy-3-tert-butyl-phenyl) -2,2-propane, bis (2-hydroxynaphthyl) Methane, tetra (4-hydroxyphenyl) -1,1,2,2-eta , Mention may be made of 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, phenol novolak, and cresol novolak.
  • epoxy resin (a1) obtained by the reaction of the polyphenol compound and epichlorohydrin an epoxy resin derived from bisphenol A is particularly preferable.
  • a modified epoxy resin can be preferably used as the epoxy resin (a1).
  • the modified epoxy resin include urethane-modified epoxy resin, amine-modified epoxy resin, acrylic-modified epoxy resin, polyester-modified epoxy resin, and dimer acid-modified epoxy resin.
  • the above-mentioned epoxy resin (a1) has a weight average molecular weight of 20000 or more, preferably 20000 to 60000, more preferably 25000 to 55000.
  • the number average molecular weight or weight average molecular weight (mass average molecular weight) in the specification of the present invention is the number average molecular weight or weight average molecular weight (mass average molecular weight) measured using a gel permeation chromatograph (GPC). It is a value converted based on the molecular weight.
  • GPC gel permeation chromatograph
  • HLC8120GPC (trade name, manufactured by Tosoh Corporation) is used as a gel permeation chromatograph
  • TSKgel G-4000HXL “TSKgel G-3000HXL”
  • TSKgel G-2500HXL Using “TSKgel G-2000HXL” (trade name, all manufactured by Tosoh Corporation), measurement can be performed under conditions of mobile phase tetrahydrofuran, measurement temperature of 40 ° C., flow rate of 1 mL / min, and detector RI.
  • the primer coating composition (A) contains a rust preventive pigment (a2) for the purpose of improving corrosion resistance.
  • a rust preventive pigment (a2) include zinc oxide, phosphite compounds, phosphate compounds, molybdate compounds, bismuth compounds, and metal ion exchange silica.
  • Examples of calcium phosphite compounds of the above phosphite compounds include EXPERT NP-1000, EXPERT NP-1020C, and examples of aluminum phosphite compounds of phosphite compounds include EXPERT NP-1100, EXPERT NP-1102 (or more And Toho Pigment, trade name).
  • the phosphate compound includes aluminum dihydrogen tripolyphosphate treated with a metal compound.
  • the metal compound include zinc, calcium, magnesium, manganese, bismuth, cobalt, tin, zirconium, titanium, strontium, copper, iron, lithium, aluminum, nickel, and sodium chloride, hydroxide, carbonate, and sulfuric acid. Thing etc. are mentioned.
  • K-WHITE 140 Commercially available products of aluminum dihydrogen tripolyphosphate treated with the metal compound include K-WHITE 140, K-WHITE Ca650, K-WHITE 450H, K-WHITE G-105, K-WHITE K-105, K-WHITE K- 82 (above, product name, manufactured by Teika).
  • Examples of commercial products of the molybdate compound include LF bousei M-PSN, LF bousei MC-400WR, LF bousei PM-300, PM-308 (above, manufactured by Kikuchi Color Co., Ltd.) and the like. .
  • bismuth compound examples include bismuth oxide, bismuth hydroxide, basic bismuth carbonate, bismuth nitrate, bismuth silicate, and organic acid bismuth.
  • Examples of the metal ion exchange silica include calcium ion exchange silica and magnesium ion exchange silica. These metal ion exchange silicas may be modified with phosphoric acid as necessary to obtain phosphoric acid modified metal ion exchange silica.
  • the calcium ion exchanged silica is silica fine particles in which calcium ions are introduced into a fine porous silica carrier by ion exchange.
  • Commercially available products of calcium ion exchanged silica include SHIELDEX (registered trademark) C303, SHIELDEXAC-3, SHIELDEXC-5 (all of which are manufactured by WR Grace & Co.), Silo Mask 52 (manufactured by Fuji Silysia). ) And the like.
  • the magnesium ion exchanged silica is a silica fine particle in which magnesium ions are introduced into a fine porous silica carrier by ion exchange.
  • Examples of commercially available magnesium ion exchanged silica include Silo Mask 52M (manufactured by Fuji Silysia) and Novinox ACE-110 (manufactured by SNCZ, France).
  • Silo Mask 52M manufactured by Fuji Silysia
  • Novinox ACE-110 manufactured by SNCZ, France
  • calcium phosphite is particularly preferred from the viewpoint of finish and corrosion resistance.
  • the blending amount of the rust preventive pigment (a2) in the primer coating composition (A) is 1 to 70 parts by weight, preferably 1 to 70 parts by weight of the rust preventive pigment (a2) based on 100 parts by weight of the solid content of the epoxy resin (a1). From 2 to 40 parts by weight, and more preferably from 5 to 30 parts by weight, it is preferable from the viewpoint of coating stability, corrosion resistance and chipping resistance.
  • Color pigment (a3) examples include titanium white, zinc molybdate, calcium molybdate, carbon black, graphite (iron), iron black, bitumen, ultramarine blue, cobalt blue, copper phthalocyanine blue, indanthrone blue, Yellow lead, synthetic yellow iron oxide, transparent iron, bismuth vanadate, titanium yellow, zinc yellow (zinc yellow), monoazo yellow, ocher, monoazo yellow, disazo, isoindolinone yellow, metal complex azo yellow, quinophthalone yellow, benzimidazolone Yellow, red, clear red, monoazo red, monoazo red, unsubstituted quinacridone red, azo lake (Mn salt), quinacridone magenta, ansanthrone orange, dianslaquinonyl red, perylene maroon, quina Ridonmazenda, perylene red, diketopyrrolopyrrole chrome vermilion, chlorinated phthalocyanine green, brominated phthalocyanine
  • Titanium White Commercially available products of Titanium White are “Tai Pure R-100”, “Tai Pure R-101”, “Tai Pure R-102”, “Tai Pure R-103”, “Tai Pure R-104”, “Tai Pure R-105”, “Tai Pure R-108”.
  • the blending amount of the color pigment (a3) in the primer coating composition (A) is 40 to 150 parts by weight, preferably 45 to 45 parts by weight of the color pigment (a3) based on 100 parts by weight of the solid content of the epoxy resin (a1). 130 parts by weight, more preferably 50 to 100 parts by weight, is preferable from the viewpoint of paint stability, weather resistance, and chipping resistance.
  • Extender pigment (a4) examples include clay, silica, barium sulfate, talc, calcium carbonate, white carbon, diatomaceous earth, magnesium aluminum carbonate flakes, and mica flakes.
  • the amount of the extender pigment (a4) in the primer coating composition (A) is 40 to 150 parts by mass, preferably 50, based on 100 parts by mass of the total solid content of the epoxy resin (a1). From 120 to 120 parts by mass, more preferably from 55 to 110 parts by mass is preferable from the viewpoints of coating stability, finish, and chipping resistance.
  • talc products include “Simgon”, “Talc MS”, “MICRO ⁇ ACE SG-95 ”,“ MICRO ACE P-8 ”,“ MICRO ACE P-6 ”,“ MICRO ACE P-4 ”and“ MICRO ACE P- ”. 3.
  • talc as an at least part of the extender pigment (a4), preferably 3 From 25 to 25 parts by mass, more preferably from 7 to 20 parts by mass is preferable from the viewpoint of finish and chipping resistance.
  • Examples of commercially available calcium carbonate include Nanocoat S-25, MC Coat S-10 (above, Maruo Calcium Co., Ltd., trade name), Kashigros (manufactured by Nichigo Mobile), Neolite SS, Neolite SA-200 (above, Takehara Kogyo Co., Ltd., trade name).
  • Examples of commercially available barium sulfate include barium sulfate 100, Varita BF-1 (above, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) and the like.
  • the total oil absorption amount of the rust preventive pigment (a2), the colored pigment (a3), and the extender pigment (a4) per 100 g of the total solid content of the epoxy resin (a1) in the primer coating composition (A) is preferably 16 to 50 ml, more preferably 20 to 43 ml, and even more preferably 25 to 40 ml. Excellent finish, corrosion resistance, weather resistance and chipping resistance by wet-on-wet coating. Necessary to obtain a painted article. (Note i) Total oil absorption: For example, 10 g of pigment X, 20 g of pigment Y, and 30 g of pigment Z are blended with respect to 100 g of the total solid content of the epoxy resin (a1).
  • the oil absorption amount of the pigment X (note ii) is X S (ml / 100 g)
  • the oil absorption amount of the pigment Y (note ii) is Y S (ml / 100 g)
  • the oil absorption amount of the pigment Z (note ii) is Z S (ml). / 100 g)
  • the total amount of oil absorption is expressed by the following formula.
  • Oil absorption amount of each pigment is the oil absorption value (ml / 100 g) determined according to the method described in the oil method (JIS K 5101-13-2).
  • the primer coating composition (A) includes a silane coupling agent (a5), an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a rheology control agent, an antifoaming agent, a pigment dispersant, a surface conditioner, an interface as necessary.
  • a silane coupling agent (a5) an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a rheology control agent, an antifoaming agent, a pigment dispersant, a surface conditioner, an interface as necessary.
  • An activator, a curing agent, a curing catalyst, a thickener, a preservative, an antifreezing agent and the like can be blended.
  • Silane coupling agent (a5) in the primer coating composition (A) used in the present invention, a silane coupling agent (a5) can be blended for the purpose of improving the corrosion resistance.
  • the silane coupling agent (a5) include ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane, N- ( ⁇ -aminoethyl) - ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- ( ⁇ -Aminoethyl) - ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane, N- ( ⁇ -aminoethyl) - ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -ureidopropyltriethoxysilane, N- ( ⁇ - (N-vinylbenzylaminoethyl) ) - ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ -anilinopropy
  • amino group-containing silane coupling agents and epoxy group-containing silane coupling agents are desirable for improving corrosion resistance.
  • these silane coupling agents may be used independently and may be used together 2 or more types.
  • silane coupling agents (a5) include KBM-402, KBM-403, KBM-502, KBM-503, KBM-603, KBE-903, KBM-603, KBE-602, KBE-603 ( As mentioned above, the product name of Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. can be mentioned.
  • the blending ratio of the silane coupling agent (a5) is 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the epoxy resin (a1).
  • the amount is preferably 0.5 to 7 parts by mass, more preferably 0.8 to 3.5 parts by mass, from the viewpoint of finish and corrosion resistance.
  • the top coating composition contains an acrylic resin (b1), a polyisocyanate compound (b2), a silane coupling agent (b3), and barium sulfate (b4) having an average particle size of 0.01 to 5.0 ⁇ m.
  • a composition comprising 60 to 90 parts by mass of an acrylic resin (b1) and 10 to 10 parts of a polyisocyanate compound (b2) based on 100 parts by mass in total of the solid contents of the acrylic resin (b1) and the polyisocyanate compound (b2).
  • Acrylic resin (b1) The said acrylic resin (b1) can be manufactured by copolymerizing the mixture of a hydroxyl-containing radically polymerizable unsaturated monomer (b11) and another radically polymerizable unsaturated monomer (b12).
  • Examples of the hydroxyl group-containing radical polymerizable unsaturated monomer (b11) include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) ) Acrylate, and in addition to this, Plaxel FM1, Plaxel FM2, Plaxel FM3, Plaxel FA1, Plaxel FA2, Plaxel FA3 (above, trade name, caprolactone-modified (meth) acrylic acid hydroxy esters) manufactured by Daicel Chemical Industries, etc. It is done.
  • (meth) acrylate means “acrylate or methacrylate”.
  • (Meth) acryloyl means “acryloyl or methacryloyl”.
  • (Meth) acrylamide means “acrylamide or methacrylamide”.
  • Examples of the other radical polymerizable unsaturated monomer (b12) include carboxyl group-containing radical polymerizable unsaturated monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, and fumaric acid; For example, unsaturated alkoxy-containing unsaturated groups such as ⁇ - (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, ⁇ - (meth) acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, ⁇ - (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane Monomer: methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, 2-e
  • R 1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms
  • R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • N-alkoxymethyl (meth) acrylamide group-containing unsaturated monomer represented by the above formula (1) examples include N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-ethoxymethyl (meth) acrylamide, and N-propoxy.
  • the blending ratio of these radically polymerizable unsaturated monomers is 1 to 40% by mass of the hydroxyl group-containing radically polymerizable unsaturated monomer (b11) based on the total amount of the radically polymerizable unsaturated monomers to be constituted.
  • the content of the other radical polymerizable unsaturated monomer (b12) is preferably 60 to 99% by mass, preferably 70 to 95% by mass.
  • the acrylic resin (b1) is a mixture of the above hydroxyl group-containing radical polymerizable unsaturated monomer (b11) and other radical polymerizable unsaturated monomer (b12).
  • a polymerization initiator about 1 hour to about 24 hours, preferably about 2 hours to about about 2 hours in an organic solvent maintained at about 50 ° C. to about 300 ° C., preferably about 60 ° C. to 250 ° C. in the presence of an inert gas such as nitrogen. It can be obtained by a radical polymerization reaction for 10 hours.
  • a polyester resin-modified acrylic resin modified with a polyester resin can be used as part of the acrylic resin (b1).
  • the polyester resin-modified acrylic resin can be produced by a conventionally known production method, for example, a method by copolymerization of a polyester resin having a polymerizable unsaturated group and a copolymerizable acrylic resin (b1). Can be mentioned.
  • the anticorrosion can be improved by using a polyester resin-modified acrylic resin in the top coating composition (B).
  • Examples of the organic solvent used in the radical polymerization reaction include alcohols such as n-propanol, isopropanol, n-butanol, t-butyl alcohol and isobutyl alcohol, ethylene glycol monobutyl ether, methyl carbitol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-isopropoxyethanol, 2-butoxyethanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol Ethers such as propylene glycol monomethyl ether can be preferably used.
  • alcohols such as n-propanol, isopropanol, n-butanol, t-butyl alcohol and isobutyl alcohol
  • ethylene glycol monobutyl ether methyl carbitol
  • 2-methoxyethanol 2-ethoxyethanol
  • 2-isopropoxyethanol 2-but
  • aromatics such as xylene and toluene
  • ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, 2-pentanone, 2-hexanone, methyl isobutyl ketone, isophorone and cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate
  • esters such as pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methyl propionate and ethyl propionate can be used in combination.
  • Examples of the polymerization initiator used in the radical polymerization reaction include benzoyl peroxide, di-t-butyl hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, cumyl peroxide, cumene hydroperoxide, t-butyl peroxybenzoate, and lauryl peroxide. And oxide, acetyl peroxide, azobisisobutyronitrile, azobisisobutyronitrile, and the like.
  • the acrylic resin (b1) obtained has a weight average molecular weight of preferably 3,000 to 50,000, particularly preferably 4,000 to 15,000, an acid value of 1 to 20 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 40. A range of ⁇ 200 mg KOH / g is suitable.
  • Polyisocyanate compound (b2) The polyisocyanate compound (b2) is a compound having two or more free isocyanate groups in one molecule.
  • polyisocyanate compound (b2) those conventionally used for polyurethane production can be used, such as aliphatic polyisocyanate compounds having 2 to 18 carbon atoms, alicyclic polyisocyanate compounds having 4 to 15 carbon atoms, Aromatic aliphatic polyisocyanate compounds having 8 to 15 carbon atoms, aromatic polyisocyanate compounds having 6 to 20 carbon atoms (excluding carbon in the NCO group, the same shall apply hereinafter) and crude products thereof, modified products of these polyisocyanate compounds, and A mixture of two or more of these is included.
  • aliphatic polyisocyanate compound examples include ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate. Lysine diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexano Eate.
  • alicyclic polyisocyanate compound examples include isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate (hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate (hydrogenated TDI), bis ( 2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate, 2,5- and / or 2,6-norbornane diisocyanate.
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • MDI dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate
  • TDI methylcyclohexylene diisocyanate
  • bis ( 2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate 2,5- and / or 2,6-norbornane diisocyanate.
  • araliphatic polyisocyanate compound examples include m- and / or p-xylylene diisocyanate (XDI), ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ '-tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), and the like.
  • aromatic polyisocyanate compound examples include 1,3- and / or 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), crude TDI, 2,4 '-And / or 4,4'-biphenylmethane diisocyanate (MDI), 4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-dimethyl -4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, crude MDI, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4 ', 4 "-triphenylmethane triisocyanate, m- and p-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate .
  • TDI 1,3- and / or 1,4-phenylene diisocyanate
  • MDI 2,4 '-And / or
  • modified polyisocyanate compound examples include modified MDI (urethane-modified MDI, carbodiimide-modified MDI, trihydrocarbyl phosphate-modified MDI), urethane-modified TDI, biuret-modified HDI, isocyanurate-modified HDI, and isocyanurate-modified IPDI.
  • modified MDI urethane-modified MDI, carbodiimide-modified MDI, trihydrocarbyl phosphate-modified MDI
  • urethane-modified TDI urethane-modified TDI
  • biuret-modified HDI isocyanurate-modified HDI
  • isocyanurate-modified HDI isocyanurate-modified HDI
  • isocyanurate-modified IPDI isocyanurate-modified IPDI.
  • those obtained by blocking the isocyanate group of the polyisocyanate compound with a blocking agent can be used in combination.
  • the blocking agent include phenols; oximes; lactams; alcohols; mercaptans; pyrazoles; active methylene compounds such as diethyl malonate.
  • a dissociation catalyst for the blocking agent it is preferable to use a dissociation catalyst for the blocking agent in combination, and heat dry at 80 ° C. or higher, preferably 90 to 180 ° C.
  • polyisocyanate compounds are aliphatic polyisocyanate compounds and alicyclic polyisocyanate compounds.
  • the number average molecular weight of the polyisocyanate compound is preferably 3,000 or less, particularly preferably in the range of 100 to 1,500.
  • the acrylic resin (b1) is 60 to 90 parts by weight, preferably 65 to 85 parts by weight, based on the total solids of 100 parts by weight of the acrylic resin (b1) and the polyisocyanate compound (b2).
  • the range of 10 to 40 parts by mass, preferably 15 to 35 parts by mass of the isocyanate compound (b2) is preferable from the viewpoint of coating stability and coating film hardness.
  • silane coupling agent (b3) In the top coating composition (B) used in the present invention, a silane coupling agent (b3) is blended for the purpose of improving adhesion to the undercoat (primer) coating film.
  • the silane coupling agent (b3) include ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane, N- ( ⁇ -aminoethyl) - ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- ( ⁇ -Aminoethyl) - ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane, N- ( ⁇ -aminoethyl) - ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -ureidopropyltriethoxysilane, N- ( ⁇ - (N-vinylbenzylaminoethyl) ) - ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane,
  • amino group-containing silane coupling agents and epoxy group-containing silane coupling agents are desirable for improving corrosion resistance.
  • these silane coupling agents may be used independently and may be used together 2 or more types.
  • silane coupling agents (b3) include KBM-402, KBM-403, KBM-502, KBM-503, KBM-603, KBE-903, KBM-603, KBE-602, KBE-603 ( As mentioned above, the product name of Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. can be mentioned.
  • the blending ratio of the silane coupling agent (b3) is 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total solid content of the acrylic resin (b1) and the polyisocyanate compound (b2). Part, more preferably 0.8 to 3.5 parts by weight, from the viewpoint of finish and corrosion resistance.
  • Barium sulfate (b4) with an average particle size of 0.01 to 5 ⁇ m contains barium sulfate (b4) having an average particle size of 0.01 to 5 ⁇ m, preferably an average particle size of 0.05 to 1 ⁇ m. (Hereinafter, barium sulfate (b4) having an average particle diameter of 0.01 to 5 ⁇ m is simply referred to as barium sulfate (b4)).
  • barium sulfate (b4) examples include Varifine BF-20 (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name, barium sulfate with an average particle size of 0.03 ⁇ m), and BARIACE B-30 (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.). Trade name, barium sulfate having an average particle size of 0.3 ⁇ m), and SPARWITE W-5HB (manufactured by Sino-Can, trade name, barium sulfate powder, average particle size: 1.6 ⁇ m).
  • the average particle size is measured using UPA-EX250 (trade name, manufactured by Nikkiso Co., Ltd., particle size distribution measuring apparatus by dynamic light scattering method).
  • the blending amount of barium sulfate (b4) in the top coating composition (B) is 1 to 50 parts by weight, preferably 100 parts by weight based on the total solid content of the acrylic resin (b1) and the polyisocyanate compound (b2).
  • the amount is from 5 to 45 parts by mass, more preferably from 10 to 40 parts by mass, a coating film having good finish, weather resistance, and chipping resistance can be obtained.
  • Polyether polyol A polyether polyol can be used in the top coating composition used in the present invention, if necessary, from the viewpoint of improving the finish.
  • polyether polyol examples include compounds obtained by adding alkylene oxide to active hydrogen-containing compounds such as polyhydric alcohols, polyhydric phenols, and polycarboxylic acids.
  • Examples of the active hydrogen-containing compound include water, polyhydric alcohols (ethylene glycol, diethylene glycol, trimethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4 -Dihydric alcohols such as dihydroxymethylcyclohexane and cyclohexylene glycol, glycerin, trioxyisobutane, 1,2,3-butanetriol, 1,2,3-pentanetriol, 2-methyl-1,2,3-propane Triol, 2-methyl-2,3,4-butanetriol, 2-ethyl-1,2,3-butanetriol, 2,3,4-pentanetriol, 2,3,4-hexanetriol, 4-propyl- 3,4,5-heptanetriol, 2,4-dimethyl 2,3,4-pentanetriol, pentamethylglycerin, pentaglycerin, 1,2,4-butanetriol, trivalent alcohol such as
  • trihydric or higher alcohols used for forming a polyether polyol having at least 3 or more hydroxyl groups in one molecule are glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitan, sorbitol, etc. It is.
  • the polyether polyol is usually obtained by subjecting an alkylene oxide to the active hydrogen-containing compound in the presence of an alkali catalyst and subjecting it to an addition reaction at a temperature of 60 to 160 ° C. under normal pressure or pressure.
  • alkylene oxide examples include alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide.
  • polyether polyols a particularly preferred example is a compound represented by the following formula (2).
  • polyether polyols examples include Sannics GP-600, Sannics GP-1000, Exenol 430, Exenol 385SO, Exenol 450ED, Exenol 500ED, Exenol 750ED (above, Asahi Glass Co., Ltd., trade name), Adeka Polyether (Adeka Co., Ltd., trade name), Act call T-1000 (Mitsui Chemicals, trade name), and the like.
  • the number average molecular weight of such a polyether polyol is less than 3,000, preferably 90 to 2,000, more preferably 500 to 1,500.
  • the blending amount is 0.1 to 30 based on 100 parts by mass of the total solids of the acrylic resin (b1) and the polyisocyanate compound (b2).
  • a mass part, preferably 1 to 20 parts by mass, and more preferably 3 to 15 parts by mass is preferred from the viewpoint of obtaining a coating film with excellent finish.
  • coloring pigments In addition, for the top coating composition (B), coloring pigments, extender pigments, rust preventive pigments, rheology control agents, ultraviolet absorbers, light stabilizers, antifoaming agents, pigment dispersants, surface conditioners are optionally added.
  • Surfactants, curing catalysts, thickeners, preservatives, antifreeze agents, chelating agents, and the like can be blended.
  • the pigments exemplified in the rust preventive pigment (a2) can be used, and examples thereof include zinc oxide, a phosphite compound, and a phosphate compound.
  • the colored pigment the pigments exemplified in the colored pigment (a3) can be used, and examples thereof include titanium dioxide, benzimidazolone yellow, and red pepper.
  • extender pigment extender pigments exemplified in the extender pigment (a4) can be used, and examples thereof include talc, barium sulfate, calcium carbonate, and clay.
  • the above rheology control agent is intended to improve the finish by controlling the fluidity of the paint.
  • clay minerals for example, metal silicates, montmorillonite
  • acrylics for example, those containing a structure composed of polymers or oligomers of acrylic acid esters or methacrylic acid esters in the molecule
  • polyolefins for example, , Polyethylene, polypropylene, etc.
  • amides higher fatty acid amides, polyamides, oligomers, etc.
  • polycarboxylic acids including derivatives having at least two carboxyl groups in the molecule
  • cellulose nitrocellulose, acetylcellulose, cellulose ether
  • urethane polymers and oligomers containing a urethane structure in the molecule
  • urea polymers and oligomers containing a urea structure in the molecule
  • urethane urea urethane structure and urea structure in the molecule
  • urethane urea urethan
  • rheology control agents examples include amide waxes such as Dispalon 6900 (manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.) and Chixol W300 (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.); polyethylene waxes such as Disparon 4200 (manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.) Cellulose-based rheology control agents such as CAB (cellulose acetate butyrate, Eastman Chemical Products), HEC (hydroxyethylcellulose), hydrophobized HEC, CMC (carboxymethylcellulose); BYK-410, BYK-411 Urethane urea-based rheology control agents such as BYK-420 and BYK-425 (manufactured by BYK-Chemical Co., Ltd.); sulfate anionic surfactants such as Flownon SDR-80 (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.); Flow Non SA-345HF (manufacture
  • the blending amount is 0.1 to 20 parts by mass based on the total solid content of the acrylic resin (b1) and the polyisocyanate compound (b2), preferably 0.00.
  • a range of 5 to 15 parts by mass, more preferably 0.9 to 5 parts by mass is desirable from the viewpoint of coating stability and finish.
  • the multilayer coating film forming method of the present invention comprises forming an uncured coating film by the primer coating composition (A) on an object to be coated, and forming the uncured coating film on the uncured coating film.
  • a top coating film is formed from the top coating composition (B), and both coating films are simultaneously dried to form a coating film.
  • Examples of the article to be coated include cold-rolled steel sheets, black leather sheets, galvannealed steel sheets, and electrogalvanized steel sheets. These may be subjected to shot blasting, surface adjustment, surface treatment, and the like as necessary.
  • the primer coating composition (A) is applied by, for example, dip coating, brush coating, roll brush coating, spray coating, roll coating, spin coating, dip coating, bar coating, flow coating, electrostatic coating, airless coating, It can be performed by a coating method such as electrodeposition coating or die coating.
  • the dry film thickness is usually in the range of 10 ⁇ m to 150 ⁇ m, preferably 30 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • top coating composition (B) onto the uncured coating film by the primer coating composition (A) is, for example, dip coating, brush coating, roll brush coating, spray coating, roll coating, spin coating. , Dip coating, bar coating, flow coating, electrostatic coating, airless coating, electrodeposition coating, die coating, and the like.
  • the dry film thickness is usually in the range of 10 ⁇ m to 150 ⁇ m, preferably 30 ⁇ m to 80 ⁇ m. Subsequently, it can be dried at room temperature to 160 ° C. for 10 to 120 minutes, preferably at 60 to 120 ° C. for 20 to 90 minutes to obtain a multilayer coating film.
  • the viscosity of the uncured coating film by the primer coating composition (A) at the time of coating the top coating composition (B) is 5 Pa ⁇ s to 1000 Pa ⁇ s. Within the range, preferably 10 Pa ⁇ s to 1000 Pa ⁇ s, more preferably 30 Pa ⁇ s to 800 Pa ⁇ s.
  • the measurement of the viscosity can be performed according to the method described in the coating film performance test described later in the Examples of the present application under the same temperature conditions as the uncured coating film when the top coating composition (B) is applied.
  • the viscosity of the uncured coating film is adjusted by applying a primer coating composition (A) to form the uncured coating film, and then performing setting at room temperature or preheating as necessary. It can be in the viscosity range.
  • the primer coating composition (A) is determined from the value (NV2) of the mass solid content concentration (%) of the uncured coating film by the primer coating composition (A) at the time of coating the top coating composition (B).
  • ⁇ NV which is a value obtained by subtracting the coating mass solid content concentration (%) value (NV1) of 15), is 15 or more, preferably 18 to 45, more preferably 20 to 40.
  • the above ⁇ NV can be measured according to the method described in the coating film performance test described later.
  • Step 1 Arachid 9205 (Note 1) 50 parts (solid content), EXPERT NP1000 (Note 4) 20 parts, Taipure R-902 (Note 6) 70 parts, LAKABAR SF (Note 8) 40 parts, Neolite SA-200 (Note 10) ) In 70 parts, xylene and Swazol 1000 (manufactured by Cosmo Oil Co., Ltd., aromatic hydrocarbon solvent) were added in appropriate amounts and dispersed in a sand mill to obtain a pigment dispersion paste.
  • xylene and Swazol 1000 manufactured by Cosmo Oil Co., Ltd., aromatic hydrocarbon solvent
  • Step 2 Into the pigment dispersion paste obtained above, 50 parts (solid content) of Arachid 9205 (Note 1) and 1 part of Dispalon A 603-20X (Note 13) were blended, and xylene and Swazol 1000 (manufactured by Cosmo Oil Co., Ltd., Aromatic hydrocarbon solvent) was added and stirred, and the solid content was adjusted to prepare primer coating composition No. 70 having a solid content of 70%. 1 was obtained.
  • xylene and Swazol 1000 manufactured by Cosmo Oil Co., Ltd., Aromatic hydrocarbon solvent
  • Araeze 9205 Arakawa Chemical Co., Ltd., trade name, modified bisphenol A type epoxy resin, weight average molecular weight 30,000, glass transition temperature 84 ° C.
  • Araeze 9201 Arakawa Chemical Co., Ltd., trade name, modified bisphenol A type epoxy resin, weight average molecular weight 50,000, glass transition temperature 94 ° C.
  • Araeze 9203 Arakawa Chemical Co., Ltd., trade name, modified bisphenol A type epoxy resin, weight average molecular weight 30,000, glass transition temperature 84 ° C.
  • the obtained acrylic resin had an acid value of 3.9 mgKOH / g, a hydroxyl value of 94.9 mgKOH / g, and a weight average molecular weight of 11,000.
  • Plaxel FM-3 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., trade name, ⁇ -caprolactone-modified vinyl monomer of 2-hydroxyethyl acrylate Production Example No.
  • the polyester-modified acrylic resin solution having a solid content mass concentration of 50% was obtained by reacting at the same temperature for 8 hours.
  • the obtained polyester-modified acrylic resin had an acid value of 2.5 mgKOH / g and a weight average molecular weight of 9,000.
  • Top coating composition no. Production Example No. 1 80 parts of the acrylic resin solution obtained in 16 (solid content), 12 parts of Taipei CR-93 (Note 7), 12 parts of Hoster Palm Yellow H-3G (Note 17), 15 parts of Varifine BF-20 (Note 18) 1 part, 12 parts of Bayferrox 4905 (note 21) and 1 part of TINUVIN 292 (note 22) were blended, and a mixture prepared by adjusting the solid content with Swazol 1000 (Cosmo Oil Co., Ltd., aromatic hydrocarbon solvent) was dispersed in a sand mill. A base paint was obtained. Further, immediately before coating, 20 parts (solid content) of Sumidur N3300 (Note 24) and 0.5 part of KBM-403 (Note 12) were mixed and stirred, and the top coating composition No. 1 was obtained.
  • Swazol 1000 Cosmo Oil Co., Ltd., aromatic hydrocarbon solvent
  • Example No. 1 Multi-layer coating film forming coating plate No. 1 Preparation of multi-layer coating film forming coating plate No. 1 by the following steps 1 to 3. 1 was obtained.
  • Step 1 Cold rolled steel sheet (size 0.8 ⁇ 70 ⁇ 150 mm, Palbond # 3020) with Production Example No. No. 1 primer coating composition No. 1 and Super Epo thinner 50 (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., epoxy resin paint thinner), primer paint composition No. 1 50 parts of thinner was blended with 100 parts, vertical coating was performed by spray coating so that the dry film thickness was 40 ⁇ m, and setting was performed at 23 ° C. for 3 minutes.
  • primer coating composition No. 1 and Super Epo thinner 50 manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., epoxy resin paint thinner
  • Step 2 Next, on the primer coating, Production Example No. No. 11 top coating composition No. No. 1 was used, and the urethane paint thinner 205 for Campe Industries (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., two-component urethane paint thinner) was used. 1 10 parts of thinner was mixed with 100 parts, and vertical coating was performed by wet-on-wet by spray coating so that the dry film thickness was 40 ⁇ m to form a top coat film.
  • the urethane paint thinner 205 for Campe Industries manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., two-component urethane paint thinner
  • Step 3 The coating film obtained in Step 1 and Step 2 was set at 23 ° C. for 10 minutes, then heated and dried at 80 ° C. for 30 minutes, and further dried at room temperature (20 ° C.) for 72 hours to form a multilayer coating film Forming plate No. 1 was obtained.
  • Example No. 2 to 14 Multilayer coating film forming coating plate No. 2 to No. Preparation of Example No. 14 except that the primer coating composition in step 1 and the top coating composition in step 2 were the coatings in Table 5. In the same manner as in No. 1, the multilayer coating film forming coating plate No. 2 to No. 14 was obtained.
  • the primer coating viscosity at the time of top coating in the table is the viscosity of the uncured coating film by the primer coating composition (A) at the time of coating the top coating composition (B), Multi-layer coating film forming coating plate No.
  • the uncured primer coating film after Step 1 of 1 was scraped with a spatula, and the viscosity (Pa ⁇ s) at a temperature of 23 ° C. and a shear rate of 0.1 (s ⁇ 1 ) using a rheometer (HAAKE RS150). was measured.
  • NV1 Mass solid content concentration (%) at the time of painting of the primer coating composition (A).
  • About 0.5 g of the primer coating composition (A) to be used for painting is collected in an aluminum cup having a diameter of 52 mm. Then, the collected weight (a) is measured, then dried at 80 ° C. for 30 minutes, the weight (b) of the collected paint after drying is measured, and (b / a) ⁇ 100 is calculated to calculate NV1 ( %) Was measured.
  • NV2 value of mass solid content concentration (%) of the uncured coating film by the primer coating composition (A) at the time of coating the top coating composition (B), About 0.5 g of the uncured primer coating film after Step 1 of creating the multilayer coating film-forming coated plate was scraped with a spatula and collected in an aluminum cup having a diameter of 52 mm, and the collected weight (c) was measured. Then, it dried at 80 degreeC for 30 minutes, the weight (d) of the collection primer coating film after drying was measured, and the value of NV2 (%) was measured by calculating (d / c) x100.
  • Pencil hardness The multilayer coating film-formed coated plate obtained in the examples and comparative examples was applied with a pencil core at an angle of about 45 ° with respect to the test coated plate surface in accordance with JIS K 5600-5-4. The plate was moved forward at a uniform speed by about 10 mm while pressing firmly against the test coating plate surface to such an extent that the core was not broken. The hardness symbol (2H, H, F, HB, B, 2B) of the hardest pencil that did not tear the coating film was taken as the pencil hardness.
  • Corrosion resistance Cross-cut scratches were made with a knife on the multilayer coating film-formed coated plate obtained in the examples and comparative examples, and this was subjected to a salt spray resistance test for 120 hours in accordance with JIS Z-2371. Evaluation was made according to the following criteria based on the rust and blister width from the scratch.
  • S the maximum width of rust and blisters is less than 2 mm from the cut part (one side).
  • A the maximum width of rust and blisters is 2 mm or more and less than 3 mm (one side) from the cut part.
  • B the maximum width of rust and blisters is 3 mm or more and less than 4 mm (one side) from the cut part.
  • C the maximum width of rust and blisters is 4 mm or more (one side) from the cut part.
  • wet-on-wet By applying wet-on-wet, it is possible to provide coated articles with excellent finish, corrosion resistance, weather resistance, and chipping resistance.

Abstract

本発明が解決すべき課題はウェットオンウェット塗装によって、仕上り性、防食性、耐候性、及び耐チッピング性に優れる塗装物品を提供することである。本発明は、被塗物上に、重量平均分子量20000以上のエポキシ樹脂(a1)及び顔料を含有するプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜を形成し、該未硬化塗膜上に、アクリル樹脂(b1)等を含有する上塗塗料組成物(B)による上塗塗膜を形成し、両塗膜を同時に乾燥する複層塗膜形成方法であって、上塗塗料組成物(B)塗装時のプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜の粘度が5Pa・s~500Pa・sの範囲内であり、上塗塗料組成物(B)塗装時のプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜の質量固形分濃度(%)の値(NV2)からプライマー塗料組成物(A)の塗装質量固形分濃度(%)の値(NV1)を差し引いた値であるΔNVが15以上である複層塗膜形成方法を提供する。

Description

複層塗膜形成方法
 本発明は、被塗物上にプライマー塗料組成物による未硬化塗膜を形成し、該未硬化塗膜上に上塗塗料組成物をウェットオンウェット塗装する方法、及び該方法を用いて得られた、仕上り性、防食性、耐候性、耐チッピング性に優れる塗装物品に関する。
 被塗物上にプライマー塗料組成物を塗装した後、プライマー塗料組成物を乾燥させずに上塗り塗料組成物を塗装し、その後に2種類の塗膜を同時に乾燥させることによって、工程を短縮できるウェットオンウェットという塗装方法がある。
 最近では、ブルドーザー、油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械又は産業用機械の塗装においても工程短縮のためウェットオンウェット塗装方法が使用されている。しかし建設機械又は産業用機械のウェットオンウェット塗装方法には、下記1~3の課題があった。
 1.塗膜の乾燥に際して、被塗物の熱容量が大きく乾燥炉の熱が十分に伝達せず塗膜の硬化性が十分でない。その為、乾燥工程が少ないウェットオンウェットによる塗装方法では、仕上り性及び防食性に優れた塗装物品を得ることは容易ではなかった。
 2.建設機械又は産業用機械は、垂直部位が多い為、ウェットオンウェット塗装によって未硬化塗膜がタレることがあり、部位によって仕上り性が安定しない。
 3.建設機械又は産業用機械は戸外で使用される為、塗膜硬度、防食性及び耐候性等が要求される等の課題がある。
 特許文献1には、ウェットオンウェットでの塗装方法であって、該下塗り塗料組成物が、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、イソシアネート化合物及び表面調整剤を含んでおり、該上塗り塗料組成物が、アクリル樹脂、イソシアネート化合物及び表面調整剤を含んでおり、前記下塗り塗料組成物の表面張力の値(γ1)から、前記上塗り塗料組成物の表面張力の値(γ2)を差し引いた値Δγ(γ1-γ2)が2~8mN/mである方法が開示されている。
 また、特許文献2には、特許文献1の条件に加えて、前記下塗り塗膜および上塗塗膜がラメラ長4mm以下を有することを特徴とする塗膜形成方法が開示されている。
 しかし、特許文献1~2に記載された塗膜形成方法で得た塗装物品は、仕上り性、防食性、耐候性及び耐チッピング性のいずれかが不十分であり改良が求められていた。
国際公開2013/24784号パンフレット 特開2014-151257号公報
 本発明が解決しようとする課題は、被塗物上にプライマー塗料組成物による未硬化塗膜を形成し、該未硬化塗膜上に、上塗塗料塗膜を形成し、両塗膜を同時に乾燥する複層塗膜形成方法によって、仕上り性、防食性、耐候性、耐チッピング性に優れる塗装物品を提供することである。
 本発明者等は、鋭意検討した結果、上記課題の解決が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
 即ち、本発明は、
 1.被塗物上に、下記特徴のプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜を形成し、該未硬化塗膜上に、下記特徴の上塗塗料組成物(B)による上塗塗膜を形成し、両塗膜を同時に乾燥する複層塗膜形成方法であって、
 上塗塗料組成物(B)塗装時のプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜の粘度が5Pa・s~1000Pa・sの範囲内であり、
 上塗塗料組成物(B)塗装時のプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜の質量固形分濃度(%)の値(NV2)からプライマー塗料組成物(A)の塗装質量固形分濃度(%)の値(NV1)を差し引いた値であるΔNVが15以上である複層塗膜形成方法。
 プライマー塗料組成物(A):
 重量平均分子量20000以上のエポキシ樹脂(a1)、防錆顔料(a2)、着色顔料(a3)及び体質顔料(a4)を含有する組成物であって、エポキシ樹脂(a1)の固形分合計100質量部を基準にして、防錆顔料(a2)を1~70質量部、着色顔料(a3)を40~150質量部及び体質顔料(a4)を40~150質量部含有する塗料組成物 上塗塗料組成物(B):
 アクリル樹脂(b1)、ポリイソシアネート化合物(b2)、シランカップリング剤(b3)及び平均粒子径0.01~5.0μmの硫酸バリウム(b4)を含有する組成物であって、アクリル樹脂(b1)とポリイソシアネート化合物(b2)の固形分合計100質量部を基準にして、アクリル樹脂(b1)を60~90質量部、ポリイソシアネート化合物(b2)を10~40質量部の比率で含有し、かつ硫酸バリウム(b4)を1~50質量部含有する塗料組成物、
 2.プライマー塗料組成物(A)が、さらに、エポキシ樹脂(a1)の固形分合計100質量部を基準にして、シランカップリング剤(a5)を0.1~10質量部含有する1項に記載の複層塗膜形成方法、
 3.プライマー塗料組成物(A)が、エポキシ樹脂(a1)の固形分合計100質量部を基準にして、体質顔料(a4)の少なくとも一部としてタルクを0.1~30質量部含有する1項又は2項に記載の複層塗膜形成方法、
 4.上塗塗料組成物(B)が、さらに、アクリル樹脂(b1)とポリイソシアネート化合物(b2)の固形分合計100質量部を基準にして、ポリエーテルポリオールを0.1~30質量部含有する1~3項のいずれか1項に記載の複層塗膜形成方法、
 5.1~4項のいずれか1項に記載の複層塗膜形成方法を用いて塗装された建設機械又は産業機械、に関する。
 本発明によって、プライマー塗料組成物による未硬化塗膜を形成し、該未硬化塗膜上に、上塗塗料塗膜を形成し、両塗膜を同時に乾燥する複層塗膜形成方法、所謂、ウェットオンウェットによって、仕上り性、防食性、耐候性及び耐チッピング性の全てに優れた塗装物品を提供することができる。
 さらに、被塗物形状、下塗塗料と上塗塗料における塗装間隔や塗装温度のバラツキによる影響を受けることなく、仕上り性に優れた塗装物品が得られる。
 本発明は、被塗物上に、特定のプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜を形成し、該未硬化塗膜上に、特定の上塗塗料組成物(B)による上塗塗膜を形成し、両塗膜を同時に乾燥する複層塗膜形成方法、及び塗装物品に関する。以下、詳細に述べる。
 プライマー塗料組成物(A)
 プライマー塗料組成物(A)は、エポキシ樹脂(a1)、防錆顔料(a2)、着色顔料(a3)及び体質顔料(a4)を含有する組成物であって、エポキシ樹脂(a1)の固形分合計100質量部を基準にして、防錆顔料(a2)を1~70質量部、着色顔料(a3)を40~150質量部及び体質顔料(a4)を40~150質量部含有する塗料組成物である。
 エポキシ樹脂(a1)
 本発明で使用するエポキシ樹脂(a1)は、ポリフェノール化合物とエピハロヒドリンとの反応によって得られる芳香族系のエポキシ樹脂が好ましい。
 該芳香族系のエポキシ樹脂の形成のために用いられるポリフェノール化合物としては、例えば、ビス(4-ヒドロキシフェニル)-2,2-プロパン[ビスフェノールA]、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン[ビスフェノールF]、ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)メタン[水添ビスフェノールF]、2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン[水添ビスフェノールA]、4,4’-ジヒドロキシベンゾフェノン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,1-エタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,1-イソブタン、ビス(4-ヒドロキシ-3-tert-ブチル-フェニル)-2,2-プロパン、ビス(2-ヒドロキシナフチル)メタン、テトラ(4-ヒドロキシフェニル)-1,1,2,2-エタン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなどを挙げることができる。
 また、ポリフェノール化合物とエピクロルヒドリンとの反応によって得られるエポキシ樹脂(a1)としては、中でも、ビスフェノールAから誘導されるエポキシ樹脂が好適である。
 エポキシ樹脂(a1)としては、変性エポキシ樹脂を好適に使用することができる。変性エポキシ樹脂としては、例えば、ウレタン変性エポキシ樹脂、アミン変性エポキシ樹脂、アクリル変性エポキシ樹脂、ポリエステル変性エポキシ樹脂、ダイマー酸変性エポキシ樹脂などが挙げられる。
 これらの変性エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、アラキード9201N、アラキード9203N、アラキード9205、アラキード9208、モデピクス401(以上、荒川化学工業株式会社製、商品名)、EPICLON H-405-40、EPICLON H-304-40、EPICLON H-403-45、EPICLON H-408-40(以上、DIC株式会社製、商品名)、エポキー811、エポキー872、エポキー891、(以上、三井化学株式会社、商品名)などが挙げられる。
 上記、エポキシ樹脂(a1)は、重量平均分子量が20000以上であり、好ましくは20000~60000、さらに好ましくは25000~55000の範囲内が適している。
 本発明の明細書における数平均分子量又は重量平均分子量(質量平均分子量)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用いて測定した数平均分子量又は重量平均分子量(質量平均分子量)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。具体的には、ゲルパーミュエーションクロマトグラフとして、「HLC8120GPC」(商品名、東ソー社製)を使用し、カラムとして、「TSKgel G-4000HXL」「TSKgel G-3000HXL」「TSKgel G-2500HXL」及び「TSKgel G-2000HXL」(商品名、いずれも東ソー社製)の4本を使用し、移動相テトラヒドロフラン、測定温度40℃、流速1mL/min及び検出器RIの条件下で測定することができる。
 防錆顔料(a2)
 プライマー塗料組成物(A)には、防食性の向上を目的として防錆顔料(a2)を含有する。このような防錆顔料(a2)は、例えば、酸化亜鉛、亜リン酸塩化合物、リン酸塩化合物、モリブテン酸塩系化合物、ビスマス化合物、金属イオン交換シリカなどが挙げられる。
 上記亜リン酸塩化合物の亜リン酸カルシウム系として、EXPERT NP-1000、EXPERT NP-1020C等が挙げられ、亜リン酸塩化合物の亜リン酸アルミニウム系として、EXPERT NP-1100、EXPERT NP-1102(以上、東邦顔料製、商品名)等が挙げられる。
 上記リン酸塩化合物には、金属化合物で処理されたトリポリリン酸2水素アルミニウムが挙げられる。上記金属化合物としては、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、マンガン、ビスマス、コバルト、スズ、ジルコニウム、チタニウム、ストロンチウム、銅、鉄、リチウム、アルミニウム、ニッケル、及びナトリウムの塩化物、水酸化物、炭酸化物、硫酸物等が挙げられる。
 前記金属化合物で処理されたトリポリリン酸2水素アルミニウムの市販品としては、K-WHITE140、K-WHITE Ca650、K-WHITE450H、K-WHITE G-105、K-WHITE K-105、K-WHITE K-82(以上、テイカ社製、商品名)等が挙げられる。
 前記モリブテン酸塩系化合物の市販品としては、例えば、LFボウセイ M-PSN、LFボウセイ MC-400WR、LFボウセイ PM-300、PM-308(以上、キクチカラー社製、商品名)等が挙げられる。
 前記ビスマス化合物としては、例えば、酸化ビスマス、水酸化ビスマス、塩基性炭酸ビスマス、硝酸ビスマス、ケイ酸ビスマス及び有機酸ビスマス等を用いることができる。
 前記金属イオン交換シリカとしては、例えば、カルシウムイオン交換シリカ、マグネシウムイオン交換シリカが挙げられる。これらの金属イオン交換シリカは、必要に応じてリン酸で変性して、リン酸変性金属イオン交換シリカとすることもできる。上記カルシウムイオン交換シリカは、微細な多孔質のシリカ担体にイオン交換によって、カルシウムイオンが導入されたシリカ微粒子である。カルシウムイオン交換シリカの市販品としては、SHIELDEX(シールデックス、登録商標)C303、SHIELDEXAC-3、SHIELDEXC-5(以上、いずれもW.R.Grace&Co.社製)、サイロマスク52(富士シリシア社製)などを挙げることができる。
 上記マグネシウムイオン交換シリカは、微細な多孔質のシリカ担体にイオン交換によって、マグネシウムイオンが導入されたシリカ微粒子である。マグネシウムイオン交換シリカの市販品としては、サイロマスク52M(富士シリシア社製)、ノビノックスACE-110(SNCZ社製・フランス)が挙げられる。なおこれらの防錆顔料(a2)の中でも特に、亜リン酸カルシウムが、仕上り性、防食性の面から好ましい。
 プライマー塗料組成物(A)における防錆顔料(a2)の配合量は、エポキシ樹脂(a1)の固形分100質量部を基準にして、防錆顔料(a2)を1~70質量部、好ましくは2~40質量部、さらに好ましくは5~30質量部であることが、塗料安定性、防食性、耐チッピング性の面から好ましい。
 着色顔料(a3)
 着色顔料(a3)としては、チタン白、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム、カーボンブラック、黒鉛(グラファイト)、鉄黒(アイアンブラック)、紺青、群青、コバルトブルー、銅フタロシアニンブルー、インダンスロンブルー、黄鉛、合成黄色酸化鉄、透明べんがら、ビスマスバナデート、チタンイエロー、亜鉛黄(ジンクエロー)、モノアゾイエロー、オーカー、モノアゾイエロー、ジスアゾ、イソインドリノンイエロー、金属錯塩アゾイエロー、キノフタロンイエロー、ベンズイミダゾロンイエロー、べんがら、透明べんがら、モノアゾレッド、モノアゾレッド、無置換キナクリドンレッド、アゾレーキ(Mn塩)、キナクリドンマゼンダ、アンサンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ペリレンマルーン、キナクリドンマゼンダ、ペリレンレッド、ジケトピロロピロールクロムバーミリオン、塩素化フタロシアニングリーン、臭素化フタロシアニングリーン、その他;ピラゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンオレンジ、ジオキサジンバイオレット、ペリレンバイオレットなどが挙げられる。
 例えば、チタン白の市販品は、「タイピュアR-100」「タイピュアR-101」「タイピュアR-102」「タイピュアR-103」「タイピュアR-104」「タイピュアR-105」「タイピュアR-108」「タイピュアR- 900」「タイピュアR-902」「タイピュアR-960」「タイピュアR-706」「タイピュアR-931(以上、デュポン社、商品名)、「タイペークCR-93」「タイペークCR-95」「タイペークCR-97(以上、石原産業株式会社、商品名)、「JR-301」「JR-403」「JR-405」「JR-600A」「JR-605」「JR-600E」「JR805」「JR-806」「JR-701」「JR-901」(以上、テイカ株式会社、商品名)などが挙げられる。
 プライマー塗料組成物(A)における着色顔料(a3)の配合量は、エポキシ樹脂(a1)の固形分100質量部を基準にして、着色顔料(a3)を40~150質量部、好ましくは45~130質量部、さらに好ましくは50~100質量部であることが、塗料安定性、耐候性、耐チッピング性の面から好ましい。
 体質顔料(a4)
 上記体質顔料(a4)としては、例えば、クレー、シリカ、硫酸バリウム、タルク、炭酸カルシウム、ホワイトカーボン、珪藻土、炭酸マグネシウムアルミニウムフレーク、雲母フレークなどを挙げることができる。
 プライマー塗料組成物(A)における体質顔料(a4)の配合量は、エポキシ樹脂(a1)の固形分合計100質量部を基準にして、体質顔料(a4)を40~150質量部、好ましくは50~120質量部、さらに好ましくは55~110質量部であることが、塗料安定性、仕上り性、耐チッピング性の面から好ましい。
 また、上記タルクの市販品としては、「シムゴン」「タルクMS」「MICRO ACE SG-95」「MICRO ACE P-8」「MICRO ACE P-6」「MICRO ACE P-4」「MICRO ACE P-3」「MICRO ACE P-2」「MICRO ACE L-1」「MICRO ACE K-1」「MICRO ACE L-G」「MICRO ACE S-3」「NANO ACE D-1000」(以上、日本タルク株式会社、商品名)、「Pタルク」「PHタルク」「PSタルク」「TTKタルク」「TTタルク」「Tタルク」「STタルク」「ハイトロン」「ハイトロンA」「ミクロライト」「ハイラック」「ハイミクロンHE5」(以上、竹原化学工業株式会社、商品名)等の市販品が挙げられる。
 特に、プライマー塗料組成物(A)におけるエポキシ樹脂(a1)の固形分100質量部を基準にして、体質顔料(a4)の少なくとも一部として、タルクを0.1~30質量部、好ましくは3~25質量部、さらに好ましくは7~20質量部含有することが、仕上り性、耐チッピング性の面から好ましい。
 上記炭酸カルシウムの市販品としては、ナノコートS-25、MCコートS-10(以上、丸尾カルシウム株式会社、商品名)、カシグロス(ニチゴー・モビニール社製)、ネオライトSS、ネオライトSA-200(以上、竹原工業株式会社、商品名)などが挙げられる。硫酸バリウムの市販品としては、硫酸バリウム100、バリタBF-1(以上、堺化学工業社製)等が挙げられる。
 さらに、プライマー塗料組成物(A)におけるエポキシ樹脂(a1)の固形分合計100gあたりの、上記防錆顔料(a2)、上記着色顔料(a3)及び上記体質顔料(a4)の吸油量の合計(注i)が好ましくは16~50ml、さらに好ましくは20~43ml、さらに特に好ましくは25~40mlであることが、ウェットオンウェットによる塗装によって、仕上り性、防食性、耐候性及び耐チッピング性に優れた塗装物品を得る為に必要である。
(注i)吸油量の合計:例えば、エポキシ樹脂(a1)の固形分合計100gに対し、顔料Xが10g、顔料Yが20g、顔料Zが30g配合されているとする。
 顔料Xの吸油量(注ii)がX(ml/100g)、顔料Yの吸油量(注ii)がY(ml/100g)、顔料Zの吸油量(注ii)がZ(ml/100g)であった場合、吸油量の合計は、下記式のようになる。
 (注ii)各顔料の吸油量の合計=[X×(10/100)]+[Y×(20/100)]+[Z×(30/100)] ・・・式となる。
 吸油量:各顔料の吸油量は、煮あまに油法(JIS K 5101-13-2)に記載された方法に従って求めた吸油量値(ml/100g)である。
 また、プライマー塗料組成物(A)には、必要に応じて、シランカップリング剤(a5)、紫外線吸収剤、光安定剤、レオロジーコントロール剤、消泡剤、顔料分散剤、表面調整剤、界面活性剤、硬化剤、硬化触媒、増粘剤、防腐剤、凍結防止剤などを配合することができる。
 シランカップリング剤(a5)
 本発明に用いるプライマー塗料組成物(A)には、防食性向上を目的としてシランカップリング剤(a5)を配合できる。上記シランカップリング剤(a5)としては、例えば、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N-(β-(N-ビニルベンジルアミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アニリノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有シランカップリング剤;γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシキシシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ基含有シランカップリング剤;β-カルボキシルエチルフェニルビス(2-メトキシエトキシ)シラン、N-β-(N-カルボキシメチルアミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等のカルボキシル基含有シランカップリング剤などが挙げられる。
 これらの中でもアミノ基含有シランカップリング剤、エポキシ基含有シランカップリング剤が、防食性向上の為に望ましい。また、これらのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく2種以上併用してもよい。
 なおシランカップリング剤(a5)の市販品としては、KBM-402、KBM-403、KBM-502、KBM-503、KBM-603、KBE-903、KBM-603、KBE-602、KBE-603(以上、信越シリコーン社製、商品名)などを挙げることができる。
 本発明においてシランカップリング剤(a5)を配合する場合には、シランカップリング剤(a5)の配合割合は、エポキシ樹脂(a1)の固形分100質量部に対して0.1~10質量部、好ましくは0.5~7質量部、さらに好ましくは0.8~3.5質量部であることが、仕上り性、防食性の点から好ましい。
 上塗塗料組成物
 上塗塗料組成物は、アクリル樹脂(b1)、ポリイソシアネート化合物(b2)、シランカップリング剤(b3)及び平均粒子径0.01~5.0μmの硫酸バリウム(b4)を含有する組成物であって、アクリル樹脂(b1)とポリイソシアネート化合物(b2)の固形分合計100質量部を基準にして、アクリル樹脂(b1)を60~90質量部、ポリイソシアネート化合物(b2)を10~40質量部の比率で含有し、かつ硫酸バリウム(b4)を1~50質量部含有する塗料組成物である。
 アクリル樹脂(b1)
 上記アクリル樹脂(b1)は、水酸基含有ラジカル重合性不飽和単量体(b11)及びその他のラジカル重合性不飽和単量体(b12)の混合物を共重合することによって製造できる。
 上記水酸基含有ラジカル重合性不飽和単量体(b11)としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、及びこれ以外に、プラクセルFM1、プラクセルFM2、プラクセルFM3、プラクセルFA1、プラクセルFA2、プラクセルFA3(以上、ダイセル化学社製、商品名、カプロラクトン変性(メタ)アクリル酸ヒドロキシエステル類)などが挙げられる。
 なお本明細書において、「(メタ)アクリレート」は「アクリレート又はメタクリレート」を意味する。また、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル又はメタクリロイル」を意味する。また、「(メタ)アクリルアミド」は、「アクリルアミド又はメタクリルアミド」を意味する。
 上記その他のラジカル重合性不飽和単量体(b12)としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボキシル基含有ラジカル重合性不飽和単量体;例えば、γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのアルコキシシリル基含有不飽和単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のC1~C18のアルキル又はシクロアルキルエステル類;スチレンなどの芳香族ビニルモノマー類;(メタ)アクリル酸アミド、N,N-ジメチロール(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジn-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル-N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、
下記の式(1)で表されるN-アルコキシメチル(メタ)アクリルアミド基含有不飽和単量体;等の(メタ)アクリルアミド系単量体が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式(1)中、Rは、炭素原子数1~8のアルキル基を表し、Rは、水素原子又はメチル基を表す)
 上記式(1)で表されるN-アルコキシメチル(メタ)アクリルアミド基含有不飽和単量体としては、例えば、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-プロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ヘキソキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-イソヘキソキシメチル(メタ)アクリルアミドを挙げることができる。
 これらのラジカル重合性不飽和単量体の配合割合は、構成するラジカル重合性不飽和単量体の総量を基準として、水酸基含有ラジカル重合性不飽和単量体(b11)が1~40質量%、好ましくは5~30質量%、そしてその他のラジカル重合性不飽和単量体(b12)が60~99質量%、好ましくは70~95質量%の範囲であることが好ましい。
 アクリル樹脂(b1)は、上記の水酸基含有ラジカル重合性不飽和単量体(b11)、その他のラジカル重合性不飽和単量体(b12)を混合し、例えば、重合開始剤の存在下で、窒素などの不活性ガスの存在下で約50℃~約300℃、好ましくは約60℃~250℃に保持された有機溶剤中で、約1時間~約24時間、好ましくは約2時間~約10時間、ラジカル重合反応させることによって得ることができる。
 また、アクリル樹脂(b1)の一部として、ポリエステル樹脂で変性されたポリエステル樹脂変性アクリル樹脂も使用できる。ポリエステル樹脂変性アクリル樹脂の製造は、従来から公知の製造方法によって製造でき、例えば、重合性不飽和基を有するポリエステル樹脂と、これと共重合可能なアクリル樹脂(b1)との共重合による方法が挙げられる。なお上塗塗料組成物(B)にポリエステル樹脂変性アクリル樹脂を使用することによって、防食性の向上を図ることができる。
 上記ラジカル重合反応に用いられる有機溶剤としては、例えば、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、t-ブチルアルコール、イソブチルアルコールなどのアルコール類、エチレングリコールモノブチルエーテル、メチルカルビトール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-イソプロポキシエタノール、2-ブトキシエタノール、エチレングルコールモノメチルエーテル、エチレングルコールモノエチルエーテル、エチレングルコールモノブチルエーテル、1-メトキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル類などが好適に使用できる。また、これ以外にも任意選択で、例えば、キシレン、トルエンなどの芳香族類、アセトン、メチルエチルケトン、2-ペンタノン、2-ヘキサノン、メチルイソブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ペンチル、3-メトキシブチルアセテート、2-エチルヘキシルアセテート、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチルなどのエステル類も併用することができる。
 ラジカル重合反応に用いる重合開始剤として、例えば、過酸化ベンゾイル、ジ-t-ブチルハイドロパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、クミルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ラウリルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル 、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。
 得られたアクリル樹脂(b1)の重量平均分子量は、3,000~50,000、特に4,000~15,000の範囲が好ましく、酸価は1~20mgKOH/gの範囲、水酸基価は40~200mgKOH/gの範囲が適している。
 ポリイソシアネート化合物(b2)
 ポリイソシアネート化合物(b2)は、1分子中に遊離のイソシアネート基を2個以上有する化合物である。
 ポリイソシアネート化合物(b2)には、従来からポリウレタン製造に使用されているものが使用でき、例えば、炭素数2~18の脂肪族ポリイソシアネート化合物、炭素数4~15の脂環式ポリイソシアネート化合物、炭素数8~15の芳香脂肪族ポリイソシアネート化合物、炭素数(NCO基中の炭素を除く、以下同様)6~20の芳香族ポリイソシアネート化合物およびその粗製物、これらのポリイソシアネート化合物の変性物及びこれらの2種以上の混合物が含まれる。 
 上記脂肪族ポリイソシアネート化合物の具体例としては、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6,11-ウンデカントリイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6-ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2-イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2-イソシアナトエチル)カーボネート、2-イソシアナトエチル-2,6-ジイソシアナトヘキサノエートなどが挙げられる。 
 上記脂環式ポリイソシアネート化合物の具体例としては、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水添TDI)、ビス(2-イソシアナトエチル)-4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボキシレート、2,5-および/または2,6-ノルボルナンジイソシアネートなどが挙げられる。 
 上記芳香脂肪族ポリイソシアネート化合物の具体例としては、m-および/またはp-キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α’, α’-テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)などが挙げられる。
 上記芳香族ポリイソシアネート化合物の具体例としては、1,3-および/または1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-および/または2,6-トリレンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,4’-および/または4,4’-ビフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、4,4’-ジイソシアナトビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジイソシアナトビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジイソシアナトジフェニルメタン、粗製MDI、1,5-ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4”-トリフェニルメタントリイソシアネート、m-およびp-イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネートなどが挙げられる。 
 また、上記ポリイソシアネート化合物の変性物には、変性MDI(ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDI、トリヒドロカルビルホスフェート変性MDI)、ウレタン変性TDI、ビウレット変性HDI、イソシアヌレート変性HDI、イソシアヌレート変性IPDIなどのポリイソシアネートの変性物;およびこれらの2種以上の混合物[例えば、変性MDIとウレタン変性TDI(イソシアネート基含有プレポリマー)との併用]が含まれる。
 また、上記ポリイソシアネート化合物に加えて、上記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基をブロック化剤でブロックしたものを併用することができる。ブロック剤としては、例えば、フェノール類;オキシム類;ラクタム類;アルコール類;メルカプタン類;ピラゾール類;マロン酸ジエチル等の活性メチレン化合物などがあげられる。ブロックポリイソシアネート化合物を用いる場合には、ブロック化剤の解離触媒を併用し、かつ80℃以上、好ましくは90~180℃で加熱乾燥させることがよい。
 防食性、耐候性の面から、上記のポリイソシアネート化合物として好ましいものは、脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環式ポリイソシアネート化合物である。ポリイソシアネート化合物の数平均分子量は、3,000以下、特に100~1,500の範囲内であることが好ましい。
 このようなポリイソシアネート化合物の市販品としては、Bayhydur(以上、バイヒジュール) TP-LS2550、スミジュールN3300(以上、住化バイエルウレタン(株)製)、TPA100(旭化成ケミカルズ(株)製)、BASONAT(バソナート)HI100(BASF(株)製)等が挙げられる。
 なおアクリル樹脂(b1)とポリイソシアネート化合物(b2)との合計固形分100質量部を基準にして、固形分量で、アクリル樹脂(b1)60~90質量部、好ましくは65~85質量部、ポリイソシアネート化合物(b2)10~40質量部、好ましくは15~35質量部の範囲であることが、塗料安定性と塗膜硬度の面から好ましい。
 シランカップリング剤(b3)
 本発明に用いる上塗塗料組成物(B)には、下塗(プライマー)塗膜との密着性向上を目的としてシランカップリング剤(b3)が配合される。上記シランカップリング剤(b3)としては、例えば、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N-(β-(N-ビニルベンジルアミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アニリノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有シランカップリング剤;γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシキシシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ基含有シランカップリング剤;β-カルボキシルエチルフェニルビス(2-メトキシエトキシ)シラン、N-β-(N-カルボキシメチルアミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等のカルボキシル基含有シランカップリング剤などが挙げられる。
 これらの中でもアミノ基含有シランカップリング剤、エポキシ基含有シランカップリング剤が、防食性向上の為に望ましい。また、これらのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく2種以上併用してもよい。
 なおシランカップリング剤(b3)の市販品としては、KBM-402、KBM-403、KBM-502、KBM-503、KBM-603、KBE-903、KBM-603、KBE-602、KBE-603(以上、信越シリコーン社製、商品名)などを挙げることができる。
 シランカップリング剤(b3)の配合割合は、アクリル樹脂(b1)とポリイソシアネート化合物(b2)の固形分合計100質量部に対して0.1~10質量部、好ましくは0.5~5質量部、さらに好ましくは0.8~3.5質量部であることが、仕上り性、防食性の点から好ましい。
 平均粒子径0.01~5μmの硫酸バリウム(b4)
 本発明に使用する上塗塗料組成物は、平均粒子径が0.01~5μm、好ましくは平均粒子径が0.05~1μmの硫酸バリウム(b4)を含有する。(以下、平均粒子径0.01~5μmの硫酸バリウム(b4)を単に硫酸バリウム(b4)と略称する)。
 このような硫酸バリウム(b4)の市販品としては、バリファインBF-20(堺化学工業社製、商品名、平均粒子径0.03μmの硫酸バリウム)、BARIACE B-30(堺化学工業社製、商品名、平均粒子径0.3μmの硫酸バリウム)、SPARWITE(スパーワイト)W-5HB(Sino-Can社製、商品名、硫酸バリウム粉末、平均粒子径:1.6μm)が挙げられる。なお本明細書において、平均粒子径は、UPA-EX250(商品名、日機装株式会社製、動的光散乱法による粒度分布測定装置)を用いて測定される。
 上塗塗料組成物(B)における硫酸バリウム(b4)の配合量は、アクリル樹脂(b1)とポリイソシアネート化合物(b2)の固形分合計100質量部を基準にして、1~50質量部、好ましくは5~45質量部、さらに好ましくは10~40質量部であることが、仕上り性、耐候性、耐チッピング性が良好な塗膜を得ることができる。
 ポリエーテルポリオール
 本発明に使用する上塗塗料組成物には、必要に応じて、仕上り性向上等の観点から、ポリエーテルポリオールを使用することができる。
 上記ポリエーテルポリオールとしては、多価アルコール、多価フェノール、多価カルボン酸類などの活性水素含有化合物にアルキレンオキサイドが付加した化合物が挙げられる。
 上記活性水素含有化合物としては、例えば、水、多価アルコール類(エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-ジヒドロキシメチルシクロヘキサン、シクロヘキシレングリコール等の2価のアルコール、グリセリン、トリオキシイソブタン、1,2,3-ブタントリオール、1,2,3-ペンタントリオール、2-メチル-1,2,3-プロパントリオール、2-メチル-2,3,4-ブタントリオール、2-エチル-1,2,3-ブタントリオール、2,3,4-ペンタントリオール、2,3,4-ヘキサントリオール、4-プロピル-3,4,5-ヘプタントリオール、2,4-ジメチル-2,3,4-ペンタントリオール、ペンタメチルグリセリン、ペンタグリセリン、1,2,4-ブタントリオール、1,2,4-ペンタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の3価アルコール、ペンタエリスリトール、1,2,3,4-ペンタンテトロール、2,3,4,5-ヘキサンテトロール、1,2,4,5-ペンタンテトロール、1,3,4,5-ヘキサンテトロール、ジグリセリン、ソルビタン等の4価アルコール、アドニトール、アラビトール、キシリトール、トリグリセリン等の5価アルコール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、イジトール、イノシトール、ダルシトール、タロース、アロース等の6価アルコール、蔗糖等の8価アルコール、ポリグリセリン等);多価フェノール類[多価フェノール(ピロガロール、ヒドロキノン、フロログルシン等)、ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールスルフォン等)];ポリカルボン酸[脂肪族ポリカルボン酸(コハク酸、アジピン酸等)、芳香族ポリカルボン酸(フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸等)]等;及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
 特に一分子中に少なくとも3個以上の水酸基を有するポリエーテルポリオールを形成するのに用いられる3価以上のアルコールとして好ましいものは、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、ソルビトール等である。
 上記ポリエーテルポリオールは、通常アルカリ触媒の存在下、前記活性水素含有化合物にアルキレンオキサイドを、常法により常圧又は加圧下、60~160℃の温度で付加反応を行うことにより得られる。上記アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドが挙げられる。
 ポリエーテルポリオールの中でも特に好ましい一例として、下記式(2)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式(2)において、l、m及びnは、それぞれ独立して1以上の整数で、かつl+m+n=3~15、並びに(AO)l、(AO)、及び(AO)の各Aは、それぞれ同一又は相異なってもよいエチレン基及び/又はプロピレン基を表す)
 ポリエーテルポリオールの市販品としては、例えばサンニックスGP-600、サンニックスGP-1000、エクセノール430、エクセノール385SO、エクセノール450ED、エクセノール500ED、エクセノール750ED(以上、旭硝子株式会社、商品名)、アデカポリエーテル(アデカ株式会社、商品名)、アクトコールT-1000(三井化学株式会社、商品名)等を挙げることができる。このようなポリエーテルポリオールの数平均分子量は、3,000未満、好ましくは90~2,000、さらに好ましくは500~1,500である。
 上塗塗料組成物(B)においてポリエーテルポリオールを配合する場合、その配合量は、アクリル樹脂(b1)とポリイソシアネート化合物(b2)の固形分合計100質量部を基準にして、0.1~30質量部、好ましくは1~20質量部、さらに好ましくは3~15質量部の範囲であることが、仕上り性に優れた塗膜を得ることができる点から好ましい。
 また、上塗塗料組成物(B)には、必要に応じて、着色顔料、体質顔料、防錆顔料、レオロジーコントロール剤、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、顔料分散剤、表面調整剤、界面活性剤、硬化触媒、増粘剤、防腐剤、凍結防止剤、キレート剤などを配合することができる。
 上記防錆顔料は、前記防錆顔料(a2)で例示した顔料が使用でき、例えば、酸化亜鉛、亜リン酸塩化合物、リン酸塩化合物などが挙げられる。上記着色顔料は、前記着色顔料(a3)に挙げた顔料が使用でき、例えば、二酸化チタン、ベンズイミダゾロンイエロー、べんがらなどが挙げられる。上記体質顔料は、前記体質顔料(a4)に挙げた体質顔料が使用でき、例えば、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、クレーなどが挙げられる。
 上記レオロジーコントロール剤は、塗料の流動性を制御して、仕上り性を向上させることを目的とする。レオロジーコントロール剤として、粘土鉱物(例えば、金属ケイ酸塩、モンモロリロナイト)、アクリル(例えば、分子中にアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルのポリマー、オリゴマーからなる構造を含むもの)、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等)、アマイド(高級脂肪酸アマイド、ポリアマイド、オリゴマー等)、ポリカルボン酸(分子中に少なくとも2つ以上のカルボキシル基を有する誘導体を含む)、セルロース(ニトロセルロース、アセチルセルロース、セルロースエーテル等種々の誘導体を含む)、及びウレタン(分子中にウレタン構造を含むポリマー、オリゴマー等)、ウレア(分子中にウレア構造を含むポリマー、オリゴマー等)、ウレタンウレア(分子中にウレタン構造とウレア構造を含むポリマー、オリゴマー等)などを挙げることができる。
 レオロジーコントロール剤の市販品としては、例えば、ディスパロン6900(楠本化成(株)製)、チクゾールW300(共栄社化学(株))等のアマイドワックス;ディスパロン4200(楠本化成(株)製)等のポリエチレンワックス;CAB(セルロース・アセテート・ブチレート、イーストマン・ケミカル・プロダクツ社製)、HEC(ヒドロキシエチルセルロース)、疎水化HEC、CMC(カルボキシメチルセルロース)等のセルロース系のレオロジーコントロール剤;BYK-410、BYK-411、BYK-420、BYK-425(以上、ビックケミー(株)社製)等のウレタンウレア系のレオロジーコントロール剤;フローノンSDR-80(共栄社化学(株))等の硫酸エステル系アニオン系界面活性剤;フローノンSA-345HF(共栄社化学(株))等のポリオレフィン系のレオロジーコントロール剤;フローノンHR-4AF(共栄社化学(株))等の高級脂肪酸アマイド系のレオロジーコントロール剤;が挙げられる。
 なおレオロジーコントロール剤を配合する場合、その配合量は、アクリル樹脂(b1)とポリイソシアネート化合物(b2)の固形分合計100質量部を基準にして、0.1~20質量部、好ましくは0.5~15質量部、さらに好ましくは0.9~5質量部の範囲が、塗料安定性、仕上り性の点などから望ましい。
 複層塗膜形成方法
 本発明の複層塗膜形成方法は、被塗物上に、前記のプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜を形成し、該未硬化塗膜上に、前記の上塗塗料組成物(B)による上塗塗膜を形成し、両塗膜を同時に乾燥して塗膜を形成する方法である。
 上記被塗物としては、冷延鋼板、黒皮鋼板、合金化亜鉛メッキ鋼板、電気亜鉛メッキ鋼板等が挙げられる。これらは必要に応じて、ショットブラスト、表面調整、表面処理などを施したものであってもよい。
 前記のプライマー塗料組成物(A)の塗装は、例えば、浸漬塗り、刷毛塗り、ロール刷毛塗り、スプレーコート、ロールコート、スピンコート、ディップコート、バーコート、フローコート、静電塗装、エアレス塗装、電着塗装、ダイコート等の塗装方法によって行うことができる。乾燥膜厚は、通常10μm~150μm、好ましくは30μm~80μmの範囲内が適している。
 上記プライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜上への、前記の上塗塗料組成物(B)の塗装は、例えば、浸漬塗り、刷毛塗り、ロール刷毛塗り、スプレーコート、ロールコート、スピンコート、ディップコート、バーコート、フローコート、静電塗装、エアレス塗装、電着塗装、ダイコート等の塗装方法によって行うことができる。乾燥膜厚は、通常、10μm~150μm、好ましくは30μm~80μmの範囲内が適している。次いで、常温~160℃で10~120分間、好ましくは60~120℃で20~90分間乾燥して、複層塗膜を得ることができる。
 本発明の複層塗膜形成方法において、仕上がり性の観点から、上塗塗料組成物(B)塗装時のプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜の粘度が5Pa・s~1000Pa・sの範囲内であり、好ましくは、10Pa・s~1000Pa・s、さらに好ましくは、30Pa・s~800Pa・sの範囲内である。
 上記粘度の測定は、上塗塗料組成物(B)塗装時の当該未硬化塗膜と同程度の温度条件で、後記本願実施例における塗膜性能試験に記載の方法に従い行うことができる。
 上記未硬化塗膜の粘度は、プライマー塗料組成物(A)を塗装して該未硬化塗膜を形成した後、必要に応じて、常温でのセッティング又は予備加熱を行うことにより調整して上記粘度範囲とすることができる。
 また、仕上がり性の観点から、上塗塗料組成物(B)塗装時のプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜の質量固形分濃度(%)の値(NV2)からプライマー塗料組成物(A)の塗装質量固形分濃度(%)の値(NV1)を差し引いた値であるΔNVが15以上であり、好ましくは、18~45、さらに好ましくは、20~40の範囲内である。
 上記ΔNVの測定は、後記塗膜性能試験に記載の方法に従い行うことができる。
 以下、製造例、実施例及び比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。各例中の「部」は質量部、「%」は質量%を示す。
 プライマー塗料組成物の製造
 製造例No.1     プライマー塗料組成物No.1の製造例
 以下の工程1~工程2によって、プライマー塗料組成物No.1を得た。
 工程1:
 アラキード9205(注1)を50部(固形分)、EXPERT NP1000(注4)20部、タイピュアR-902(注6)70部、LAKABAR SF(注8)40部、ネオライトSA-200(注10)70部に、キシレン及びスワゾール1000(コスモ石油株式会社製、芳香族炭化水素系溶媒)を適量加え、サンドミルにて分散し、顔料分散ペーストを得た。
 工程2:
 上記にて得た顔料分散ペーストに、アラキード9205(注1)を50部(固形分)、ディスパロンA 603-20X(注13)1部を配合し、キシレン及びスワゾール1000(コスモ石油株式会社製、芳香族炭化水素系溶媒)を加えて攪拌し、固形分を調整することによって固形分70%のプライマー塗料組成物No.1を得た。
 製造例2~11  プライマー塗料組成物No.2~No.11の製造例
 表1の配合内容とする以外は、製造例No.1と同様にして、各プライマー塗料組成物No.2~No.11を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 比較製造例No.1~7 プライマー塗料組成物No.12~No.18の製造例
 表2の配合内容とする以外は、製造例No.1と同様にして、各プライマー塗料組成物No.12~No.18を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
(注1)アラキード9205:荒川化学株式会社、商品名、変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂、重量平均分子量3万、ガラス転移温度84℃
(注2)アラキード9201:荒川化学株式会社、商品名、変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂、重量平均分子量5万、ガラス転移温度94℃
(注3)アラキード9203:荒川化学株式会社、商品名、変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂、重量平均分子量3万、ガラス転移温度84℃
(注4)EXPERT NP1000:東邦顔料工業株式会社、商品名、塩基性亜リン酸カルシウム、吸油量40ml/100g
(注5)K-WHITE 140:キクチカラー株式会社、商品名、トリポリリン酸2水素アルミニウム、吸油量32ml/100g
(注6)タイピュアR-902:デュポン株式会社、商品名、チタン白、吸油量16ml/100g
(注7)タイペークCR-93:石原産業株式会社、商品名、チタン白、吸油量20ml/100g
(注8)LAKABAR SF:LAKAVISUTH(ラカヴィッシュ)社製、商品名、硫酸バリウム粉末、平均粒子径10.4μm、吸油量10ml/100g
(注9)バリファインBF-20:堺化学工業社製、商品名、平均粒子径0.03μmの硫酸バリウム、吸油量24ml/100g
(注10)ネオライトSA-200:竹原化学工業株式会社、商品名、炭酸カルシウム、吸油量32ml/100g
(注11)Tタルク:竹原化学社製、商品名、タルク、平均粒子径9.0μm、吸油量27ml/100g
(注12)KBM-403:信越化学株式会社、商品名、エポキシ基含有シランカップリング剤
(注13)ディスパロン A603-20X:楠本化成株式会社、商品名、増粘剤
(注14)エポキー859:三井化学株式会社、商品名、変性エポキシ樹脂、重量平均分子量1.8万
(注15)モデピクス601:荒川化学工業株式会社、商品名、変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂、重量平均分子量1万
 上塗塗料組成物の製造
 製造例No.16      アクリル樹脂溶液の製造
 スワゾール1000(コスモ石油株式会社製、芳香族炭化水素系溶媒)28部、トルエン85部、スチレン41.6部、n-ブチルアクリレート6.9部、イソブチルメタクリレート19部、プラクセルFM-3(注16)15部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート17部、アクリル酸0.5部、ジ-tert-ブチルハイドロパーオキサイド8部を窒素ガス下で110℃において反応させて、固形分質量濃度45%のアクリル樹脂溶液を得た。得られたアクリル樹脂は、酸価3.9mgKOH/g、水酸基価94.9mgKOH/g、重量平均分子量11,000であった。
(注16)プラクセルFM-3:ダイセル化学工業株式会社製、商品名、2-ヒドロキシエチルアクリレートのε-カプロラクトン変性ビニルモノマー
 製造例No.17  ポリエステル変性アクリル樹脂溶液の製造(特開平8-302204号公報に準ずる)
 攪拌装置、温度計、冷却管および窒素ガス導入管を備えた4ツ口フラスコに、ベッコゾール P-470-70(DIC社製、商品名、大豆油系長油アルキド樹脂)143部、及びミネラル・スピリット 457部を仕込んで、100℃にまで昇温した。
 次いで、スチレン200部、イソブチルメタクリレート489部、2-エチルヘキシルアクリレート106部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート100部、メタクリル酸5部、ミネラル・スピリット200部、「ソルベッソ100」300部、ベンゾイルパーオキシド10部からなる混合物を4時間にわたって滴下した。
 滴下終了後も同温度で8時間反応させることによって、固形分質量濃度50%のポリエステル変性アクリル樹脂溶液を得た。得られたポリエステル変性アクリル樹脂は、酸価2.5mgKOH/g、重量平均分子量9,000であった。
 製造例No.12      上塗塗料組成物No.1の製造例
 製造例No.16で得たアクリル樹脂溶液を80部(固形分)、タイペークCR-93(注7)12部、ホスターパームエローH-3G(注17)12部、バリファインBF-20(注18)を15部、Bayferrox4905(注21)12部及びTINUVIN292(注22)1部を配合し、スワゾール1000(コスモ石油株式会社製、芳香族炭化水素系溶媒)で固形分を調整した混合物を、サンドミルにて分散することによってベース塗料を得た。さらに塗装直前に、スミジュールN3300(注24)20部(固形分)及びKBM-403(注12)0.5部を混合攪拌し、固形分60%の上塗塗料組成物No.1を得た。
 製造例No.13~15   上塗塗料組成物No.2~No.4の製造例
 表3の配合内容とする以外は、製造例No.12と同様にして上塗塗料組成物No.2~No.4を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 比較製造例No.8~11 上塗塗料組成物No.5~No.8の製造例
 表4の配合内容とする以外は、製造例No.12と同様にして、上塗塗料組成物No.5~No.8を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
(注17)ホスターパームエローH-3G:クラリアント社製、商品名、ハンザエロー系黄色顔料
(注18)バリファインBF-20:堺化学工業社製、商品名、平均粒子径0.03μmの硫酸バリウム
(注19)SPARWITE W-5HB:Sino-Can社製、商品名、平均粒子径1.6μmの硫酸バリウム
(注20)BARIACE B-30:堺化学工業社製、商品名、平均粒子径0.3μmの硫酸バリウム
(注21)Bayferrox 4905:Lanxess株式会社、商品名、赤色顔料
(注22)TINUVIN292:BASF株式会社、商品名、光安定化剤
(注23)アクトコールT-1000:三井化学社製、商品名、ポリエーテルポリオール、数平均分子量1,000
(注24)スミジュールN3300:住化バイエルウレタン株式会社、商品名、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体
<複層塗膜形成塗板の作成>
 実施例No.1      複層塗膜形成塗板No.1の作成
 下記の工程1~工程3によって、複層塗膜形成塗板No.1を得た。
 工程1:冷間圧延鋼板(大きさ0.8×70×150mm、パルボンド#3020)に製造例No.1で得られたプライマー塗料組成物No.1を用い、スーパーエポシンナー50(関西ペイント社製、エポキシ樹脂塗料用シンナー)で、プライマー塗料組成物No.1 100部に対して、シンナーを50部配合し、乾燥膜厚が40μmになるようにスプレー塗装にて垂直塗装し、23℃で3分間セッティングした。
 工程2:次いでプライマー塗膜上に、製造例No.11で得られた上塗塗料組成物No.1を用い、カンペ工業用ウレタンシンナー205(関西ペイント社製、2液ウレタン塗料用シンナー)で、上塗塗料組成物No.1 100部に対して、シンナーを10部配合し、乾燥膜厚が40μmになるようにスプレー塗装にてウェットオンウェットで垂直塗装をして、上塗塗膜を形成した。
 工程3:工程1及び工程2によって得られた塗膜を、23℃で10分間セッティングした後、80℃で30分間加熱乾燥させ、さらに室温(20℃)で72時間乾燥させて複層塗膜形成塗板No.1を得た。
 実施例No.2~14   複層塗膜形成塗板No.2~No.14の作成
 工程1のプライマー塗料組成物と工程2の上塗塗料組成物を表5の塗料とする以外は、実施例No.1と同様にして、複層塗膜形成塗板No.2~No.14を得た。
 比較例No.1~11  複層塗膜形成塗板No.15~No.25の作成
 工程1のプライマー塗料組成物と工程2の上塗塗料組成物を表6の塗料とする以外は、実施例No.1と同様にして、複層塗膜形成塗板No.15~No.25を得た。
 塗膜性能試験
 各複層塗膜形成塗板を用い、後記の試験条件に従って塗膜性能試験に供した。結果を表5及び表6に併せて示す。
 表中の、上塗塗装時のプライマー塗膜粘度は、上塗塗料組成物(B)塗装時のプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜の粘度であり、
 複層塗膜形成塗板No.1の作成の工程1後の未硬化プライマー塗膜をへらでかきとり、レオメータ(HAAKE社製 RS150)を用いて、温度23℃、ずり速度0.1(s-1)の粘度(Pa・s)を測定した。
 表中の、プライマーのΔNVは、上塗塗料組成物(B)塗装時のプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜の質量固形分濃度(%)の値(NV2)からプライマー塗料組成物(A)の塗装質量固形分濃度(%)の値(NV1)を差し引いた値であり、
 NV1及びNV2をそれぞれ以下のようにして測定し、
 ΔNV=NV2-NV1を算出することにより値を求めた。
 NV1;プライマー塗料組成物(A)の塗装時の質量固形分濃度(%)の値であり、直径52mmのアルミカップに、塗装に供するプライマー塗料組成物(A)を約0.5g程採取して、採取重量(a)を測定し、その後、80℃で30分間乾燥させ、乾燥後の採取塗料の重量(b)を測定し、(b/a)×100を算出することにより、NV1(%)の値を測定した。
 NV2;上塗塗料組成物(B)塗装時のプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜の質量固形分濃度(%)の値であり、
 複層塗膜形成塗板の作成の工程1後の未硬化プライマー塗膜をへらで約0.5g程かきとって、直径52mmのアルミカップに採取して、採取重量(c)を測定した。その後、80℃で30分間乾燥させ、乾燥後の採取プライマー塗膜の重量(d)を測定し、(d/c)×100を算出することにより、NV2(%)の値を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 性能評価
(注25)仕上り性:実施例及び比較例によって得た複層塗膜形成塗板の塗面外観を目視で評価した。
Sは、上塗塗膜とプライマー塗膜の混層もなく平滑性が良好で、かつ60度光沢値が90以上であった。
Aは、上塗塗膜とプライマー塗膜の混層もなく平滑性が良好で、かつ60度光沢値が75以上90未満であった。
Bは、上塗塗膜とプライマー塗膜が混層しており、うねり、ツヤビケ及びチリ肌から選ばれる少なくとも1種の仕上り性の低下がやや見られ、60度光沢値が60以上75未満であった。
Cは、上塗塗膜とプライマー塗膜の混層が著しく、うねり、ツヤビケ、チリ肌から選ばれる少なくとも1種の仕上り性の低下が著しく、60度光沢値が60未満であった。
(注26)鉛筆硬度:実施例及び比較例によって得た複層塗膜形成塗板を、JIS K 5600-5-4に準じて、試験塗板面に対し約45°の角度に鉛筆の芯を当て、芯が折れない程度に強く試験塗板面に押し付けながら前方に均一な速さで約10mm動かした。塗膜が破れなかったもっとも硬い鉛筆の硬度記号(硬い順に2H、H、F、HB、B、2B)を鉛筆硬度とした。
(注27)防食性:実施例及び比較例によって得た複層塗膜形成塗板に、ナイフでクロスカット傷を入れ、これをJIS Z-2371に準じて120時間耐塩水噴霧試験を行い、ナイフ傷からの錆、フクレ幅によって以下の基準で評価した。
Sは、錆、フクレの最大幅が、カット部から2mm未満(片側)。
Aは、錆、フクレの最大幅が、カット部から2mm以上でかつ3mm未満(片側)。
Bは、錆、フクレの最大幅が、カット部から3mm以上でかつ4mm未満(片側)。
Cは、錆、フクレの最大幅が、カット部から4mm以上(片側)。
(注28)耐候性:実施例及び比較例によって得た複層塗膜形成塗板を、JIS B-7533に規定されたサンシャインカーボンアーク灯式耐光性及び耐候性試験において、照射時間が最大1,200時間となるまで試験を行った。試験板の塗膜において、試験前の光沢に対する光沢保持率が80%となる照射時間を測定した。
Sは、照射時間が1,200時間となっても光沢保持率が80%以上である。
Aは、光沢保持率が80%を割る照射時間が1,000時間以上、かつ1200時間未満である。
Bは、光沢保持率が80%を割る照射時間が800時間以上、かつ1,000時間未満である。
Cは、光沢保持率が80%を割る照射時間が800時間未満である。
(注29)耐チッピング性:実施例及び比較例によって得た複層塗膜形成塗板を、チッピング試験装置(スガ試験機社製、飛石試験機「JA-400型」)の試片保持台に、石の吹き出し口に対して塗面が直角になるように固定し、20℃において、0.294MPa(3kgf/cm)の圧縮空気により粒度6号の花崗岩砕石500gを5回、塗面に吹き付けた後、塗面に布粘着テープ(富士工業社製)を貼着し、それを急激に剥離後、塗膜のキズの発生程度等を、下記基準により評価した。 
Sは、キズの大きさが直径1.0mm以下
Aは、キズの大きさが直径1.0mmを超えて1.5mm以下
Bは、キズの大きさが直径1.5mmを超えて2.0mm以下
Cは、キズの大きさが直径2.0mmを超えている
 ウェットオンウェットによる塗装によって、仕上り性、防食性、耐候性、耐チッピング性に優れた塗装物品を提供できる。 

Claims (5)

  1. 被塗物上に、下記特徴のプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜を形成し、該未硬化塗膜上に、下記特徴の上塗塗料組成物(B)による上塗塗膜を形成し、両塗膜を同時に乾燥する複層塗膜形成方法であって、
     上塗塗料組成物(B)塗装時のプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜の粘度が5Pa・s~1000Pa・sの範囲内であり、
     上塗塗料組成物(B)塗装時のプライマー塗料組成物(A)による未硬化塗膜の質量固形分濃度(%)の値(NV2)からプライマー塗料組成物(A)の塗装質量固形分濃度(%)の値(NV1)を差し引いた値であるΔNVが15以上である複層塗膜形成方法。
     プライマー塗料組成物(A):
     重量平均分子量20000以上のエポキシ樹脂(a1)、防錆顔料(a2)、着色顔料(a3)及び体質顔料(a4)を含有する組成物であって、エポキシ樹脂(a1)の固形分合計100質量部を基準にして、防錆顔料(a2)を1~70質量部、着色顔料(a3)を40~150質量部及び体質顔料(a4)を40~150質量部含有する塗料組成物 上塗塗料組成物(B):
     アクリル樹脂(b1)、ポリイソシアネート化合物(b2)、シランカップリング剤(b3)及び平均粒子径0.01~5.0μmの硫酸バリウム(b4)を含有する組成物であって、アクリル樹脂(b1)とポリイソシアネート化合物(b2)の固形分合計100質量部を基準にして、アクリル樹脂(b1)を60~90質量部、ポリイソシアネート化合物(b2)を10~40質量部の比率で含有し、かつ硫酸バリウム(b4)を1~50質量部含有する塗料組成物。
  2. プライマー塗料組成物(A)が、さらに、エポキシ樹脂(a1)の固形分合計100質量部を基準にして、シランカップリング剤(a5)を0.1~10質量部含有する請求項1に記載の複層塗膜形成方法。
  3. プライマー塗料組成物(A)が、エポキシ樹脂(a1)の固形分合計100質量部を基準にして、体質顔料(a4)の少なくとも一部としてタルクを0.1~30質量部含有する請求項1又は2に記載の複層塗膜形成方法。
  4. 上塗塗料組成物(B)が、さらに、アクリル樹脂(b1)とポリイソシアネート化合物(b2)の固形分合計100質量部を基準にして、ポリエーテルポリオールを0.1~30質量部含有する請求項1~3のいずれか1項に記載の複層塗膜形成方法。
  5. 請求項1~4のいずれか1項に記載の複層塗膜形成方法を用いて複層塗膜を形成する工程を含む、該複層塗膜を有する建設機械又は産業機械の製造方法。
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