WO2021132258A1 - 水性塗料組成物セット及びそれを用いた複層塗膜の形成方法 - Google Patents

水性塗料組成物セット及びそれを用いた複層塗膜の形成方法 Download PDF

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WO2021132258A1
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coating film
coating composition
base
base coating
forming
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鈴木 聡
和哲 迫山
永田 浩隆
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日本ペイント・オートモーティブコーティングス株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a water-based coating composition set and a method for forming a multi-layer coating film using the same.
  • a coating film having a metallic luster is drawing attention.
  • Such a coating film is required to have high flip-flop property (so-called FF property).
  • the pigment must be present in the paint with a constant orientation.
  • the coating film having a metallic luster does not show a grainy feeling (glare) and satisfies a dense feeling.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-95522 is an aqueous solution adjusted so that the solid content in the coating material is 20 to 40% by weight for the purpose of forming a coating film having a metallic tone and a high design property.
  • the base coat paint (A1) After applying the base coat paint (A1) to the object to be coated so that the dry film thickness is 1 to 15 ⁇ m, the solid content in the paint is adjusted to be 2 to 15% by weight on the uncured coating film.
  • Disclosed is a method of coating the water-based base coat coating material (A2) so as to have a dry film thickness of 0.1 to 5 ⁇ m.
  • the paint composition for automobiles is required to be able to improve physical properties such as chipping resistance and water resistance of the coating film.
  • the coating composition for forming the metallic coating film shown in Patent Document 1 only the improvement of the design property is paid attention to, and the guarantee of the coating film physical properties as described above is entrusted to another coating film. ing. Therefore, for example, the coating composition must be prepared in consideration of the relationship between the coating film that secures the physical characteristics of the coating film and the coating film that exhibits metallic design. As a result, an excellent metallic coating film may not be obtained. In addition, the process of forming the multi-layer coating film is complicated. In order to solve such a problem, there is a need for a coating composition capable of forming a metallic coating film having high design properties and further forming a coating film exhibiting good coating film physical characteristics.
  • the present disclosure is a multi-layer coating film capable of forming a coating film having a metallic luster with excellent design properties, and also having coating film physical properties and substrate transferability with improved chipping resistance and the like.
  • a set of water-based coating compositions for forming is provided. Further, the water-based coating composition set for forming a multi-layer coating film of the present disclosure can form a multi-layer coating film having excellent water resistance. Furthermore, it is an object of the present disclosure to provide a method for forming a multi-layer coating film using an aqueous coating composition set.
  • the present disclosure is A water-based coating composition set for forming a multi-layer coating film having a first base coating film and a second base coating film.
  • the aqueous coating composition set includes a first base coating composition that forms a first base coating film and a second base coating composition that forms a second base coating film.
  • the first base coating composition contains a first coating film forming resin, a first curing agent, a first inorganic brightener, and a first hydrophobic association type viscous agent.
  • the first inorganic brightener comprises one or more selected from the group consisting of silica, talc, calcium carbonate, kaolin, barium sulfate and diatomaceous earth.
  • the second base coating composition includes a second coating film forming resin, a second curing agent, a second brightening material, a second inorganic viscous agent, a second hydrophobic association type viscous agent, and a second dispersant.
  • Including and The second inorganic viscous agent contains a layered material having a laminated structure of inorganic crystal layers.
  • the second bright material includes a surface-treated bright material.
  • the second bright material comprises a bright material having a scaly shape and an aspect ratio of 5 to 2000.
  • the second base coating composition contains the second inorganic viscous agent in an amount of 1 with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the second coating film-forming resin and the second curing agent. Contains more than 7 parts by mass and less than 7 parts by mass The second hydrophobic association type viscous agent is contained in an amount of 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the second coating film forming resin and the second curing agent. [5] In one embodiment, the second base coating composition further comprises a second inorganic brightener.
  • the amount of the first inorganic brightener contained in the first base coating composition was defined as (Am1) with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the first coating film forming resin and the first curing agent.
  • the ratio (Am1) / (Am2) of (Am1) to (Am2) may be 2.0 or more.
  • the non-volatile content (NV1) in the first base coating composition is 10% or more and 45% or less.
  • the non-volatile content (NV2) in the second base coating composition is 3% or more and 18% or less.
  • the first base coating composition further comprises at least one of a first brightening material and a first inorganic viscous agent.
  • the second coating film-forming resin contains at least one selected from an acrylic resin, a urethane resin, and a polyester resin.
  • the second inorganic viscous agent is a silicate layered compound.
  • at least one of the first hydrophobic associative viscous agent and the second hydrophobic associative viscous agent contains a urethane-based hydrophobic associative viscous agent.
  • the first base coating composition further comprises a first dispersant. At least one of the first dispersant and the second dispersant includes a polymer type dispersant having at least one selected from an anionic group, a cationic group and a nonionic group.
  • the first inorganic brightener comprises an inorganic brightener whose surface is positively charged.
  • the second inorganic brightener comprises an inorganic brightener whose surface is positively charged.
  • the thickness of the first inorganic viscous agent is 100 nm or less.
  • the thickness of the second inorganic viscous agent is 100 nm or less.
  • the present disclosure is a method for forming a multi-layer coating film using an aqueous coating composition set for forming a multi-layer coating film.
  • the method of forming the multi-layer coating film is A step of coating a first base coating composition on an object to be coated to form an uncured first base coating film.
  • the film thickness (t1) of the heat-cured first base coating film formed from the first base coating composition is 1 ⁇ m or more and 35 ⁇ m or less.
  • the film thickness (t2) of the heat-cured second base coating film formed from the second base coating composition is 1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the relationship between the film thickness (t1) of the heat-cured first base coating film and the film thickness (t2) of the heat-cured second base coating film is (t1) ⁇ (t2). Has.
  • the water-based coating composition set for forming a multi-layer coating film of the present disclosure can form a coating film having excellent metallic design properties, and also has good coating film physical properties such as chipping resistance and water resistance.
  • a film can be formed.
  • NV amount the viscosity of the coating material
  • the precipitation of the bright material can be prevented.
  • the water-based paint composition having a high NV amount has a high viscosity, there is a problem that it is difficult for the bright material to be evenly oriented.
  • a coating film is formed using an aqueous coating composition having an NV amount of about 25%, the orientation of the bright material is not constant, the coating film has a grainy feeling (glare), and further, the base is concealed. The force may also decrease.
  • a phase mixture may occur near the interface of the layers.
  • the present disclosers and the like have diligently studied a coating composition capable of forming a coating film having a good balance between high design properties and coating film physical characteristics, and completed the present disclosure.
  • the water-based coating composition set of the present disclosure that solves all such problems is A water-based coating composition set for forming a multi-layer coating film having a first base coating film and a second base coating film.
  • the aqueous coating composition set includes a first base coating composition that forms the first base coating film and a second base coating composition that forms the second base coating film.
  • the first base coating composition contains a first coating film forming resin, a first curing agent, a first inorganic brightener, and a first hydrophobic association type viscous agent.
  • the first inorganic brightener comprises one or more selected from the group consisting of silica, talc, calcium carbonate, kaolin, barium sulfate and diatomaceous earth.
  • the second base coating composition includes a second coating film forming resin, a second curing agent, a second brightening material, a second inorganic viscous agent, a second hydrophobic association type viscous agent, and a second dispersant.
  • Including and The second inorganic viscous agent includes a layered material having a laminated structure in which a large number of inorganic crystal layers are stacked.
  • the water-based coating composition set for forming a multi-layer coating film according to the present disclosure improves the orientation of a bright material (bright pigment). Therefore, it is possible to form an excellent metallic coating film that can suppress diffused reflection of light and has sufficient highlight brightness. Further, according to the water-based coating composition set for forming a multi-layer coating film according to the present disclosure, even an object to be coated having a complicated shape can be easily coated, and a coating film having a beautiful metallic luster can be formed. Moreover, in the case of the water-based coating composition set for forming a multi-layer coating film according to the present disclosure, a coating film having excellent coating film physical characteristics such as good chipping resistance, weather resistance, water resistance and high temperature water resistance can be obtained. It is formed.
  • the coating film has excellent substrate transferability and also excellent substrate hiding property.
  • the combination of a particular first base coating composition and a particular second coating base composition controls light transmission. It is presumed that this contributes to the excellent weather resistance of the multi-layer coating film.
  • the aqueous coating composition set for forming a multi-layer coating according to the present disclosure is disclosed because each coating composition has a predetermined composition. It is possible to greatly suppress the mixed phase that may occur between the predetermined first base coating composition and the predetermined second base coating composition. Therefore, for example, a multi-layer coating film can be formed by using wet-on-wet coating. Therefore, the number of steps for forming the coating film can be reduced, so that the environmental load is reduced.
  • the second inorganic viscous agent contains a layered material having a laminated structure of inorganic crystal layers, it should not be construed as being limited to a specific theory, but the second bright material and the second inorganic viscosity Structure (cohesive force) is generated by the interaction with the agent, the orientation disorder of the second bright material in the second base coating film is prevented, and an excellent metallic coating film is formed. Further, the obtained coating film has excellent water resistance.
  • PWC Pigment weight concentration
  • the first base coating composition in the present disclosure includes a first coating film forming resin, a first curing agent, a first inorganic brightener, and a first hydrophobic association type viscous agent.
  • the water-based coating composition set according to the present disclosure, wherein the first base coating composition has such a composition and further contains a predetermined second base coating composition described later, has excellent base hiding property and chipping resistance. It is possible to form a multi-layer coating film (a brilliant multi-layer coating film) having a beautiful metallic feeling in addition to properties.
  • the first base coating composition further comprises at least one of a first brightener and a first inorganic viscous agent.
  • the first base coating composition can further improve the base hiding property by containing the first bright material.
  • a multi-layer coating film exhibiting a deeper metallic feeling can be formed.
  • the first base coating composition may contain a first inorganic viscous agent in an embodiment comprising a first brightening material.
  • the first base coating composition by using the first bright material and the first inorganic viscous agent in combination, the first bright material is settled during the formation of the coating film, and the coating film is turbid. It can be avoided. Further, since the first brightening material is more uniformly oriented, a first base coating film having further excellent design properties and a multi-layer coating film having the first base coating film can be obtained.
  • the non-volatile content (NV1) in the first base coating composition is 10% or more and 45% or less, for example, (NV1) is 10% or more and 35% or less. In some embodiments, (NV1) is 10% or more and 30% or less, for example, 15% or more and 25% or less.
  • the non-volatile content (NV1) is a value calculated by [(amount of first base paint composition substance after drying) / (amount of first base paint composition substance before drying)] ⁇ 100 (%).
  • the non-volatile content can be controlled by adjusting the amount of solvent in the coating composition.
  • the volume shrinkage of the first base coating film and the second base coating film according to the present disclosure can be maintained within a sufficient range, and the double glazing has a good metallic luster.
  • a layer coating film can be formed. Further, good coating film properties can be obtained, for example, the sagging property of the first base coating composition can be improved, and the coating workability can be improved.
  • the non-volatile content can be measured by the method of JISK5601-1-2 (heat residue).
  • the dry film thickness (t1) of the first base coating film to be formed is 1 ⁇ m or more and 35 ⁇ m or less, for example, 1 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less. In another embodiment, the film thickness of the first base coating film is 1 ⁇ m or more and 16 ⁇ m or less.
  • the first base coating composition according to the present disclosure can prevent the phenomenon of the coating composition dripping and the precipitation of the first bright material added as needed. In addition, even an object to be coated having a complicated shape incorporating many curved surfaces can form a coating film having a beautiful metallic luster without unevenness.
  • the first coating film-forming resin in the present disclosure is a resin having a number average molecular weight of 5,000 or more and 30,000 or less, for example, 7,000 or more and 25,000 or less.
  • the number average molecular weight is within such a range, good workability can be obtained, and further, curability suitable for the multi-layer coating film according to the present disclosure can be obtained.
  • the molecular weight is determined by the GPC method using a styrene polymer as a standard.
  • the first coating film-forming resin has a hydroxyl value of 20 or more and 180 or less, for example, a hydroxyl value of 30 or more and 160 or less.
  • the first base coating film can have sufficient water resistance, for example, excellent high temperature water resistance (80 ° C.). It also has good coating film curability.
  • the first coating film-forming resin has an acid value of 10 mgKOH / g or more and 80 mgKOH / g or less, for example, 15 mgKOH / g or more and 70 mgKOH / g or less.
  • the acid value of the first coating film-forming resin is within such a range, the first base coating film can have sufficient water resistance, for example, excellent high temperature water resistance (80 ° C.). It also has good coating film curability.
  • the first coating film-forming resin examples include coating film-forming resins such as acrylic resins, polyester resins, alkyd resins, polyether resins, polyolefin resins, urethane resins, and melamine resins. These resins may be contained alone or in combination of two or more.
  • a first coating film-forming resin selected from an acrylic resin, a polyester-based resin, a melamine-based resin, a urethane-based resin, and a mixture thereof from the viewpoints of coating film strength, weather resistance, water resistance, and the like. .
  • the first coating film-forming resin contains at least one selected from an acrylic resin, a urethane resin, and a polyester resin.
  • the acrylic resin and the urethane resin may be used in combination.
  • the acrylic resin is contained in a solid content of 40 parts by mass or more and 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the first coating film-forming resin and the first curing agent, and the urethane-based resin is contained.
  • the solid content may be contained in the range of 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less.
  • the first coating film forming resin and the first coating film curing agent may be collectively referred to as "first main resin".
  • the "resin solid content mass of the first main resin” means the total solid content of the first coating film-forming resin and the first curing agent.
  • 100 parts by mass of the resin solid content of the "first main resin” corresponds to 100 parts by mass of the total resin solid content of the first coating film-forming resin and the first curing agent.
  • the first base coating composition according to the present disclosure contains a first curing agent that appropriately corresponds to the type of curable functional group of the first coating film-forming resin.
  • a first curing agent known ones can be used, and for example, an amino resin, a blocked isocyanate resin, an epoxy compound, an aziridine compound, a carbodiimide compound, an oxazoline compound and the like are included. Amino resins and / or blocked isocyanate resins are preferable from the viewpoint of various performances and costs of the obtained coating film.
  • the amino resin contained in the first curing agent is not particularly limited, and a water-soluble melamine resin and / or a water-insoluble melamine resin can be used.
  • the blocked isocyanate resin can be prepared by adding a blocking agent having active hydrogen to polyisocyanate such as trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate.
  • a blocking agent having active hydrogen such as trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate.
  • the blocking agent is dissociated by heating to generate isocyanate groups, which react with the functional groups in the resin component to be cured.
  • the blending amount of the first curing agent is, for example, 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin solid content of the first main resin (the first coating film forming resin and the first curing agent). For example, it is 5 parts by mass or more and 40 parts by mass or less. When the blending amount of the first curing agent is within such a range, sufficient coating film curability can be obtained.
  • the first inorganic brightener is one or more selected from the group consisting of silica, talc, calcium carbonate, kaolin, barium sulfate and diatomaceous earth.
  • the first base coating composition can improve the gloss of the entire multi-layer coating film, and forms a multi-layer coating film having excellent design properties, for example, a metallic feel. it can.
  • the first base coating composition when the second base coating composition is applied onto the coating film (first base coating film) formed by the first base coating composition, the first base coating composition is applied.
  • the inorganic brightener attempts to adsorb the solvent contained in the second base coating composition. As the solvent moves, the second brightening material moves, so that its orientation is enhanced. Further, since the viscosity of the second base coating composition is increased, the orientation of the second brightening material is easily maintained. As a result, the orientation of the second bright material in the second base coating film is improved. By improving the orientation of the bright pigment, it is possible to form an excellent metallic coating film in which diffused reflection of light is suppressed.
  • the first inorganic brightener can contribute to suppressing the phase mixture between the first base coating film and the second base coating film.
  • the phase mixture is suppressed, the deterioration of the appearance of the coating film is suppressed, and the physical characteristics of the coating film such as chipping resistance can be kept better.
  • the first inorganic brightener comprises an inorganic brightener whose surface is positively charged.
  • the first inorganic brightener can promote uniform dispersion of the first bright material and suppress localization of the first bright material in the embodiment in which the first base coating composition contains the first bright material. .. Further, the first inorganic brightener can suppress unevenness of the first base coating film. Further, the first inorganic brightener can impart the ability to disperse impact stress to the first base coating film according to the present disclosure. Therefore, for example, the first base coating film formed from the first base coating composition having a predetermined composition can have good chipping resistance.
  • the first inorganic brightener comprises an inorganic brightener whose surface is positively charged, for example, the first inorganic brightener comprises barium sulfate.
  • the phase mixture with the second base coating composition can be suppressed more effectively.
  • the second base coating composition in which the mixed phase is suppressed contains the specific second inorganic viscous agent according to the present disclosure, cohesive force (structuring) is generated in the second base coating film, and the second brilliance is generated. Distortion of the orientation of the material is more effectively prevented.
  • the effect of preventing the phase mixture between the first base coating film and the second base coating film is further enhanced, and the second base coating film has a second effect. 2 Disturbance of the orientation of the bright material is more effectively prevented.
  • the average primary particle size of the first inorganic brightener is 1 ⁇ m or less, for example, 0.01 ⁇ m or more and 0.8 ⁇ m or less, for example, 0.05 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the average primary particle size can be measured according to a known method.
  • the amount of the first inorganic brightener is, for example, 1 part by mass or more and 40 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin solid content of the first coating film forming resin and the first curing agent, for example, 5 parts by mass. It is 40 parts by mass or less. In one embodiment, the amount of the first inorganic brightener is 7 parts by mass or more and 35 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin solid content. When the amount of the first inorganic brightener is within such a range, the mixed phase is more easily suppressed, and a coating film having good gloss can be easily formed.
  • the first hydrophobic association type viscous agent is at least composed of a group consisting of a first coating film-forming resin, a first curing agent, and a first inorganic brightener contained in the first base coating composition.
  • the viscosity of the first base coating composition can be increased by the hydrophobic interaction that occurs with at least one of the hydrophobic groups of one type.
  • the first base coating composition can suppress coating defects such as cissing and dents on the first base coating film, and can be combined with the second base coating film of the first base coating film.
  • the smoothness of the interface can be improved.
  • the first hydrophobic association type viscous agent for example, a polyacrylic acid-based viscous agent in which a hydrophobic monomer is copolymerized, a polyurethane-based viscous agent having a hydrophobic chain in the molecule, and at least a part of the main chain are hydrophobic urethane chains.
  • a polyacrylic acid-based viscous agent in which a hydrophobic monomer is copolymerized a polyurethane-based viscous agent having a hydrophobic chain in the molecule, and at least a part of the main chain are hydrophobic urethane chains.
  • examples thereof include certain urethane-urea-based viscous agents, amide-urea-based viscous agents in which at least a part of the main chain is a hydrophobic amide chain, and other viscous agents.
  • the first hydrophobic association type viscous agent comprises a polyurethane-based viscous agent having a hydrophobic chain in the molecule, and a urethane-urea-based viscous agent in which at least a part of the main chain is a hydrophobic urethane chain.
  • urethane-based hydrophobic association type viscous agents such as polyurethane-based viscous agents and urethane-urea-based viscous agents have a characteristic that viscosity is likely to be developed when the share is low, and viscosity is difficult to be developed when the share is high. , Excellent in viscosity. Due to such properties, the first base coating composition of the present disclosure can be suitably used for, for example, spray coating. Further, the first base coating film formed from the first base coating composition containing such a hydrophobic association type viscous agent can have excellent water resistance and high temperature water resistance.
  • first hydrophobic association type viscous agents examples include BYK-425 (urea-modified urethane compound: manufactured by BYK-Chemie), BYK-420 (urethane-urea compound: manufactured by BYK-Chemie), BYK-430.
  • the first base coating composition of the present disclosure 0.1 parts by mass of the first hydrophobic association type viscous agent is used with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the first coating film-forming resin and the first curing agent. It is contained in an amount of 5.0 parts by mass or less and, for example, 0.1 parts by mass or more and 4.0 parts by mass or less.
  • the first hydrophobic association type viscous agent is added in an amount of 0.2 parts by mass or more and 3.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the first coating film-forming resin and the first curing agent. For example, it is contained in an amount of 0.2 parts by mass or more and 3.0 parts by mass or less.
  • the first inorganic brightener and the first brightening material added as desired are precipitated during the formation of the first base coating film, and the first. It becomes easy to avoid the occurrence of turbidity in the base coating film. Further, since the first brightening material added as desired can be oriented more uniformly, it is easy to obtain a first base coating film and a multi-layer coating film having excellent design properties, particularly excellent metallic tone. Moreover, since the first base coating film can have excellent water resistance and further excellent high temperature water resistance adhesion, the water resistance and high temperature water resistance of the entire multilayer coating film can be further improved.
  • the first base coating composition of the present disclosure may contain a first dispersant. By including the first dispersant, the dispersion stability of various components contained in the first base coating composition is improved.
  • the first dispersant has a substituent that provides dispersion stability in the metal or metal oxide.
  • the first dispersant can effectively coat, for example, a first inorganic brightener, a first brightening material which can be added if desired, and further, a first dispersion. Since the steric hindrance of the first inorganic brightener and the first bright material can be increased according to the magnitude of the molecular weight of the agent, the aggregation of these agents can be suppressed. Further, such a first dispersant can enhance the dispersibility of the first inorganic brightener and the first bright material.
  • the first dispersant may have a highly hydrophobic side chain.
  • the first dispersant may be dissolved in, for example, an organic solvent having a solubility in water of 0.01% by mass or more and 5.0% by mass or less, for example, an alcohol-based organic solvent, a glycol ether-based organic solvent, or the like. it can.
  • the first dispersant may be either a polymer-type dispersant or a low-molecular-weight surfactant-type dispersant.
  • a polymer-type dispersant is preferable from the viewpoint of preventing the aggregation of the first bright material.
  • the polymer-type dispersant is preferably a polymer-type dispersant having at least one selected from an anionic group, a cationic group or a nonionic group, and more preferably has a highly hydrophobic side chain. At least one selected from a polymer-type dispersant having an anionic group, a polymer-type dispersant having a nonionic group, and a mixture thereof.
  • anionic groups include phosphoric acid groups and carboxylic acid groups.
  • nonionic groups include polyoxyalkylene groups. However, it is not limited to these groups.
  • the polymer type dispersant known dispersants such as anionic, cationic and nonionic acrylic copolymers and block copolymers can be used.
  • a polymer having anionic or nonionic properties is preferable, and an acrylic copolymer or a block copolymer is preferable.
  • polymer-type dispersant a known dispersant can be used, and a commercially available product may be used.
  • a commercially available product may be used.
  • BYK-Chemie, DISPERBYK series for example, DISPERBYK, DISPERBYK-194, DISPERBYK-194N, DISPERBYK-192; DISPERBYK-192, DISPERBYK-194N, DISPERBYK can be preferably used.
  • the amount of the first dispersant may be 1 part by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin solid content of the first coating film forming resin and the first curing agent.
  • the dispersion stability of various components contained in the first base coating composition is further enhanced, and the aggregation of each component can be effectively suppressed in the step of forming the first base coating film.
  • the first base coating composition comprises at least one of a first brightening material and a first inorganic viscous agent.
  • the first base coating composition may include a first brightening material.
  • the first bright material in the present disclosure is a pigment that gives a metallic luster to a coating film.
  • one kind of first bright material may be used alone, or a plurality of kinds of first bright materials may be used in combination.
  • the range of PWC may be 0% or more and 30% or less, for example, 1% or more and 30% or less, and in some embodiments, 5% or more and 20% or less, for example, 5% or more and 15%. It is as follows.
  • the mass concentration of the first bright material is within the above range, the first bright material is more uniformly oriented after the coating film is formed, so that a coating film having excellent brilliance and excellent design can be easily formed. it can. Further, the obtained coating film can have a good base hiding property.
  • the first bright material may be the same bright material as the second bright material described later. In this embodiment, detailed description of the characteristics of the first bright material and the like can be referred to the description regarding the second bright material described later. Further, the first bright material may be a surface-treated bright material, and may be, for example, a surface-treated bright material for an aqueous coating composition.
  • the surface treatment of the aluminum bright material has an advantage that gassing in the water-based coating composition (hydrogen gas generation due to oxidation of the aluminum surface by water) can be suppressed. Examples of the surface treatment include silica treatment (silane coupling agent coating), molybdenum treatment (molybdenum acid coating), and organic treatment (resin coating).
  • the first bright material and the surface-treated first bright material may be used as the first bright material and the surface-treated first bright material.
  • METALURE registered trademark
  • SILVERSHINE registered trademark
  • HYDROSHINE registered trademark
  • Series Liquid Black (registered trademark)
  • PRISMATIC registered trademark
  • FD series manufactured by Asahi Kasei Chemicals
  • GX series BS series and WA series 46 series, 63 series, WL series, WM series
  • the first inorganic viscous agent according to the present disclosure is preferably a layered product having a laminated structure in which a large number of inorganic crystal layers are stacked. Since the first inorganic viscous agent having such a layered structure swells in the first base coating composition and forms a card house structure, it brings an appropriate viscosity to the first base coating composition and is excellent in coating. Provides film strength.
  • Examples of the shape of the primary particles of the first inorganic viscous agent include a disk shape, a plate shape, a spherical shape, a granular shape, a cubic shape, a needle shape, a rod shape, an amorphous shape, and the like, and a disc shape or a plate shape is preferable.
  • the thickness of the first inorganic viscous agent is preferably 100 nm or less. As a result, the viscosity of the first base coating composition can be easily controlled within an appropriate range.
  • the thickness of the first inorganic viscous agent is more preferably 50 nm or less, further preferably 10 nm or less, and particularly preferably 5 nm or less.
  • the thickness of the first inorganic viscous agent may be, for example, 0.1 nm or more, and may be 0.3 nm or more.
  • the thickness of the first inorganic viscous agent other than the disk-shaped or plate-shaped is synonymous with the average diameter of the primary particles.
  • the average diameter is the 50% average particle diameter (D50) in the volume-based particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method.
  • the thickness of the disk-shaped or plate-shaped first inorganic viscous agent is the length of the first inorganic viscous agent in the direction perpendicular to its main surface.
  • the thickness of the second inorganic viscous agent is also the same.
  • the inorganic viscous agent according to the present disclosure includes silicate layered compounds (silicate minerals), halogenated minerals, oxide minerals, carbonate minerals, borate minerals, sulfate minerals, molybdenate minerals, and tungstate minerals. , Phosphate minerals, arsenate minerals, vanadate minerals and the like.
  • silicate layered compounds silicate minerals
  • halogenated minerals oxide minerals, carbonate minerals, borate minerals, sulfate minerals, molybdenate minerals, and tungstate minerals.
  • Phosphate minerals arsenate minerals, vanadate minerals and the like.
  • Such an inorganic viscous agent provides the first base coating composition with an appropriate viscosity and excellent coating film strength.
  • an inorganic viscous agent and a first hydrophobic association type viscous agent are used in combination, excellent water resistance and high temperature water resistance can be provided to the first base coating film, and the water resistance and high temperature water resistance of the entire multi-layer coating film can be obtained. Good properties
  • silicate layered compounds include natural or synthetic smectite clay minerals such as hectorite, saponite, stibunsite, hyderite, montmorillonite, nonthrite, and bentonite, Na-type tetrasilicic fluorine mica, and Li-type tetrasilicic.
  • Swellable mica clay minerals such as fluorine mica, Na-type fluorine teniolite, Li-type fluorine teniolite, vermicularite, kaolinite, or a mixture thereof are included.
  • Laponite XLG Synthetic Hectorite Similar to BYK
  • Laponite RD Synthetic Hectorite Similar to BYK
  • Laponite EP Synthetic Hectorite Similar to BYK
  • Laponite RDS (BYK synthetic hectorite analog), Optigel WX (BYK Na-substituted bentonite), Thermabis (Henkel synthetic hectorite analog), Smecton SA-1 (Kunimine Kogyo Co., Ltd.) Saponite-like substance), Bengel (natural bentonite sold by Hojun Co., Ltd.), Kunivia F (natural montmorillonite sold by Kunimine Kogyo Co., Ltd.), bee gum (natural hectorite manufactured by Banderbilt Co., Ltd., USA), dimonite (topy industry (Topy Kogyo) Synthetic swelling mica made by Corp.), Somasif (Synthetic swelling mica of Corp Chemical Co., Ltd.), SWN (Synthetic smectite manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.), SWF (Synthetic smectite manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.) Etc. are included.
  • the first base coating composition of the present disclosure uses the first inorganic viscous agent with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the first coating film-forming resin and the first curing agent (first). Included in an amount of 0 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, for example, 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less. Including. In one embodiment, the first base coating composition of the present disclosure contains 0 mass of the first inorganic viscous agent with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the first coating film forming resin and the first curing agent. Included in parts of 10 parts by mass or less. By including such an amount, a coating film having good water resistance can be formed.
  • the first inorganic viscous agent By including the first inorganic viscous agent in such a range, it becomes easy to prevent the first brightening material added as needed from settling during the formation of the first base coating film, which is excellent.
  • a coating film having a design property, particularly an excellent metallic tone, can be easily obtained.
  • the second base coating composition in the present disclosure includes a second coating film forming resin, a second curing agent, a second brightening material, a second inorganic viscous agent, a second hydrophobic association type viscous agent, and a second. Includes with dispersant. Further, the second inorganic viscous agent includes a layered material having a laminated structure of inorganic crystal layers.
  • the description that "the second inorganic viscous agent includes a layered material having a laminated structure in which a large number of inorganic crystal layers are stacked" is described as “the second inorganic viscous agent is a lamination of inorganic crystal layers.” It is synonymous with “including layered materials having a structure”.
  • the water-based coating composition set according to the present disclosure which comprises the second base coating composition having such a predetermined composition and the predetermined first base coating composition described above, improves the orientation of the bright material. However, it is possible to form an excellent metallic coating film in which diffused reflection of light is suppressed. Further, even an object to be coated having a complicated shape can be easily coated, and a coating film having a beautiful metallic luster can be formed.
  • the water-based coating composition set for forming a multi-layer coating film according to the present disclosure can form a coating film having good physical properties such as chipping resistance, water resistance, and high temperature water resistance. Further, it has an advantage of having excellent substrate transferability. Therefore, the water-based coating composition set for forming a multi-layer coating film according to the present disclosure has a metallic multi-layer coating film (brilliant multi-layer coating) having excellent design properties and good coating film physical characteristics. Membrane) can be formed.
  • the non-volatile content (NV2) in the second base coating composition is 3% or more and 18% or less, for example, (NV2) is 4% or more and 17% or less. In some embodiments, (NV2) is 5% or more and 15% or less.
  • the non-volatile content (NV2) is a value calculated by [(amount of second base paint composition substance after drying) / (amount of second base paint composition substance before drying)] ⁇ 100 (%).
  • the non-volatile content can be controlled by adjusting the amount of solvent in the second base coating composition.
  • the non-volatile content (NV2) is within the above range, the volume shrinkage of the second base coating film according to the present disclosure can be maintained within a sufficient range, and a multi-layer coating film having a good metallic luster can be easily obtained. Can be formed. Further, good coating film properties can be obtained, for example, the sagging property of the second base coating composition can be improved, and the coating workability can be improved.
  • the non-volatile content can be measured by the method of JISK5601-1-2 (heat residue).
  • the second base coating composition according to the present disclosure can prevent the second bright material from settling and the coating composition from flowing, even though the non-volatile content (NV2) is low. Further, since the second base coating composition of the present disclosure can form a thin film, the second bright material can be oriented more uniformly. Therefore, an excellent metallic coating film can be easily obtained. Further, the second base coating composition according to the present disclosure can be coated without causing sagging even if the shape of the object to be coated is complicated. Moreover, since the second base coating composition according to the present disclosure is water-based, the burden on the environment and workers is small.
  • the second base coating composition according to the present disclosure exhibits a low non-volatile content (NV2), so that the film thickness of the coating film can be made thin and uniform.
  • the film thickness (t2) of the second base coating film is 1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, for example, 2 ⁇ m or more and less than 15 ⁇ m.
  • the film thickness of the second base coating film is 3 ⁇ m or more and 7 ⁇ m or less.
  • the second bright material can be more uniformly oriented due to the volume shrinkage of the second base coating composition after coating, and has high flip-flop properties. be able to.
  • the second base coating composition according to the present disclosure can freely form a thin film having a uniform film thickness.
  • a coating film having high flip-flop properties can be formed.
  • the interaction exerted by the combination of the predetermined first base coating composition and the second base coating composition according to the present disclosure and the second base coating composition Due to the low non-volatile content (NV2) of the material, the second bright material can be oriented more uniformly, and can have higher flip-flop properties and lower G value (graininess).
  • NV2 non-volatile content
  • the second base coating composition according to the present disclosure has such a low NV amount, the phenomenon that the second base coating composition drips and the sedimentation of the second bright material are prevented. Can be done. Further, even if the object to be coated has a complicated shape incorporating many curved surfaces, it is possible to form a second base coating film and a multi-layer coating film having a beautiful metallic luster without unevenness.
  • the second coating film-forming resin in the present disclosure may contain the same type of resin as the above-mentioned first coating film-forming resin, may contain different types of resins, and may be a mixture thereof.
  • the second coating film-forming resin contains the same type of resin as the first coating film-forming resin.
  • the second coating film-forming resin is a resin having a number average molecular weight of 5,000 or more and 30,000 or less, for example, 7,000 or more and 25,000 or less.
  • the number average molecular weight is within such a range, good workability can be obtained, and further, curability suitable for the multi-layer coating film according to the present disclosure can be obtained.
  • the second coating film-forming resin has a hydroxyl value of 20 or more and 180 or less, for example, a hydroxyl value of 30 or more and 160 or less. In some embodiments, the second coating film-forming resin has an acid value of 10 mgKOH / g or more and 80 mgKOH / g or less, for example, 15 mgKOH / g or more and 70 mgKOH / g or less.
  • the second base coating film has sufficient water resistance, for example, excellent high temperature water resistance (80 ° C.). obtain.
  • the second base coating film has good coating film curability.
  • the second coating film-forming resin examples include coating film-forming resins such as acrylic resins, polyester resins, alkyd resins, polyether resins, polyolefin resins, urethane resins, and melamine resins. These resins may be contained alone or in combination of two or more.
  • a first coating film-forming resin selected from an acrylic resin, a polyester-based resin, a melamine-based resin, a urethane-based resin, and a mixture thereof from the viewpoints of coating film strength, weather resistance, water resistance, and the like.
  • the second coating film forming resin contains at least one selected from an acrylic resin, a urethane resin, and a polyester resin.
  • the acrylic resin and the urethane resin may be used in combination.
  • the acrylic resin is contained in an amount of 40 parts by mass or more and 60 parts by mass or less in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the second coating film forming resin and the second curing agent, and urethane.
  • the based resin may be contained in the range of 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less in terms of solid content. When a plurality of types of acrylic resins are used, the total mass of each acrylic resin is included in the above range, and when a plurality of types of urethane resins are used, the total mass of each urethane resin is included in the above range.
  • “mass of resin solid content of the second main resin” means the total amount of solid content of the second coating film-forming resin and the second curing agent.
  • 100 parts by mass of the resin solid content of the "second main resin” corresponds to 100 parts by mass of the total resin solid content of the second coating film-forming resin and the second curing agent.
  • the second base coating composition according to the present disclosure contains a curing agent that appropriately corresponds to the type of curable functional group of the second coating film-forming resin.
  • the second base coating composition may contain the same type of resin as the above-mentioned first curing agent, may contain different types of curing agents, and may be a mixture thereof.
  • the second base coating composition contains the same type of curing agent as the first curing agent.
  • the type, blending amount, etc. of the second curing agent the above-mentioned description regarding the first curing agent can be incorporated, and the compound, blending amount, etc. can be appropriately selected.
  • the second base coating composition according to the present disclosure includes a second bright material.
  • the second bright material in the present disclosure is a pigment that gives a metallic luster to a coating film.
  • one kind of second brightener may be used alone, or a plurality of kinds of second brightener may be used in combination.
  • the range of PWC is 5% or more and 40% or less, for example, the range of PWC is 10% or more and 40% or less. In some embodiments, the range of PWC is 15% or more and 40% or less, for example, 20% or more and 40% or less.
  • the present disclosure is an aqueous coating composition set containing a predetermined first base coating composition and a predetermined second base coating composition according to the present disclosure, the predetermined first base coating composition and a predetermined The second base coating composition can interact with the second brightener to facilitate more uniform orientation. As a result, it is possible to form an excellent metallic coating film in which diffused reflection of light is suppressed.
  • the second bright material in the present disclosure has, for example, an average particle size (D50) of 3 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the average particle size may be 3 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, for example, 5 ⁇ m or more and 18 ⁇ m or less.
  • the average particle size can usually be measured using a wet flow type particle size shape analyzer, for example, FPIA-3000S (manufactured by Sysmex Corporation).
  • the second bright material in the present disclosure may have an average thickness of 3 ⁇ m or less, for example, 1 ⁇ m or less.
  • the second brightening material has a thickness of 500 nm or less, for example 250 nm or less, and in some embodiments 100 nm or less.
  • the second bright material has an average thickness of 10 nm or more, for example, 20 nm or more.
  • the average thickness of the bright material can be calculated from the water surface diffusion (covering) area of JIS K5906.
  • the second bright material is the second base paint composition after painting. As the volume shrinks, it becomes easier to orient evenly. Therefore, it is possible to easily form a coating film having excellent metallic luster and high flip-flop properties. Further, since the thickness of the second bright material is within the above range, light is less likely to be scattered in the visible light region by the end face of the bright material in the overlapping portion of the bright material, so that the graininess is low and the design is precise (smooth). It is possible to realize a high-quality design and obtain a high metallic feel. Therefore, the second base coating film and the multi-layer coating film show a low graininess value, have a low graininess, and have a precise design.
  • the second brightener has a scaly shape.
  • the aspect ratio of the second bright material may be 5 or more and 2000 or less, and 10 or more and 2000 or less.
  • the aspect ratio of the second brightening material is 10 or more and 1000 or less, for example, 10 or more and 800 or less.
  • the present disclosure is an aqueous coating composition set containing a predetermined first base coating composition and a predetermined second base coating composition
  • the predetermined first base coating composition and the predetermined second base coating material are provided.
  • the orientation of the second brightener can be made more uniform. Therefore, it is possible to easily form a coating film having excellent metallic luster in which diffused reflection of light is suppressed.
  • the aspect ratio may be indicated by an average aspect ratio. The average aspect ratio of the second bright material may be included in the above range.
  • the second brightener has a thickness of 10 nm or more and 250 nm or less and an aspect ratio of 10 or more and 1000 or less.
  • the second brightening material has a thickness of 10 nm or more and 150 nm or less, and an aspect ratio of 10 or more and 1000 or less.
  • the second brightening material has a thickness of 10 nm or more and less than 150 nm and an aspect ratio of 10 or more and 800 or less.
  • the scattering of visible light can be suppressed, and a high metallic feeling of the second base coating film and the multi-layer coating film can be obtained.
  • a second base coating film and a multi-layer coating film which show a low graininess value, have a low graininess and have a fine design (smooth design) can be easily formed.
  • the second bright material can contain, for example, a metal piece, a metal oxide piece, a pearl pigment, and a pigment selected from a mixture thereof.
  • the metal piece include aluminum, chromium, gold, silver, copper, brass, titanium, nickel, nickel chromium, stainless steel and the like.
  • the metal oxide piece include oxides of the metal piece, such as alumina, chromium oxide, and mica.
  • the second brightening material comprises a surface treated brightening material.
  • a metal coating for example, molybdenum acid
  • bright materials such as metal pieces, metal oxide pieces and pearls include silicon dioxide, zirconium oxide, aluminum oxide, chromium oxide, polymerized synthetic resin, vanadium oxide, molybdenum oxide and / or molybdenum peroxide, phosphate and phosphite. , Borates, chromates, or mixtures or combinations thereof.
  • chromium oxide or the like when chromium oxide or the like is used, toxicity can be removed by using a chemically inactivated one.
  • the second bright material may contain a vapor-deposited metal pigment.
  • a metal thin film metal oxide thin film
  • a base film is peeled off, and then the vapor-deposited metal film is crushed into metal pieces (metal oxide pieces). Obtained by
  • the metal material to be vapor-deposited is not particularly limited, but for example, the materials described for the above-mentioned metal pieces and metal oxide pieces can be used.
  • the second bright material contains a vapor-deposited aluminum pigment, a vapor-deposited chromium pigment, a vapor-deposited alumina pigment, and a vapor-deposited chromium oxide pigment.
  • the vapor-filmed metal pigment can also have a film as described above on its surface, if desired.
  • the second bright material may be, for example, a surface-treated bright material for an aqueous coating composition.
  • the surface treatment of the aluminum bright material can suppress gassing (hydrogen gas generation due to oxidation of the aluminum surface by water) in the water-based coating composition.
  • silica treatment silica treatment
  • molybdenum treatment molybdenum acid coating
  • organic treatment refsin coating
  • the second bright material and the surface-treated second bright material may be used as the second bright material and the surface-treated second bright material.
  • METALURE registered trademark
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  • Series Liquid Black (registered trademark)
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  • the second inorganic viscous agent in the present disclosure includes a layered material having a laminated structure in which a large number of inorganic crystal layers are stacked.
  • the second inorganic viscous agent having such a layered structure swells in the second base coating composition to form a card house structure, so that the second base coating composition has an appropriate viscosity and is excellently coated. Provides film strength.
  • the second inorganic viscous agent maintains the orientation of the second bright material well.
  • the second inorganic viscous agent imparts thixotropic properties to the second base coating composition.
  • the solvent may move.
  • the second base coating composition is imparted with thixotropy by the second inorganic viscous agent, the viscosity in the low share region is small, and the orientation of the second bright material is well maintained. As a result, it is possible to form an excellent metallic coating film in which diffused reflection of light is suppressed.
  • the second base coating composition contains the second inorganic viscous agent, so that the bright material (for example, aluminum) and the second inorganic viscous agent can be used. It is considered that structuring occurs due to the interaction between the two, and the orientation disorder due to the cohesive force (structuring) of the second base coating composition is also prevented. Moreover, the stability of the second base coating composition, which has a high PWC of the bright material, can be enhanced.
  • the second inorganic viscous agent can contribute to the suppression of the mixed phase between the first base coating film and the second base coating film.
  • the phase mixture is suppressed, the deterioration of the appearance of the coating film is suppressed, and the physical characteristics of the coating film such as chipping resistance can be kept better.
  • Examples of the shape of the primary particles of the second inorganic viscous agent include a disk shape, a plate shape, a spherical shape, a granular shape, a cubic shape, a needle shape, a rod shape, an amorphous shape, and the like, and a disc shape or a plate shape is preferable.
  • the thickness of the second inorganic viscous agent is preferably 100 nm or less. As a result, the disorder of the orientation of the bright material is more likely to be prevented.
  • the thickness of the second inorganic viscous agent is more preferably 50 nm or less, further preferably 10 nm or less, and particularly preferably 5 nm or less.
  • the thickness of the second inorganic viscous agent may be, for example, 0.1 nm or more, and may be 0.3 nm or more.
  • a silicate layered compound (silicate mineral), a halogenated mineral, an oxide mineral, a carbonate mineral, a borate mineral, a sulfate mineral, a molybdenate mineral, and a tungstate
  • silicate mineral a silicate layered compound
  • a halogenated mineral an oxide mineral, a carbonate mineral, a borate mineral, a sulfate mineral, a molybdenate mineral, and a tungstate
  • minerals phosphate minerals, hydride minerals, vanadate minerals and the like.
  • the second inorganic viscous agent comprises a silicate layered compound.
  • the silicate layered compound By including the silicate layered compound, it is possible to provide the second base coating composition with an appropriate viscosity and excellent coating film strength. Further, the second base coating film formed from the second base coating composition has excellent water resistance by using the second inorganic viscous agent and the second hydrophobic association type viscous agent described later in combination. Moreover, it may also have excellent high temperature water resistance (80 ° C.).
  • silicate layered compounds include natural or synthetic smectite clay minerals such as hectorite, saponite, stibunsite, hyderite, montmorillonite, nonthrite, and bentonite, Na-type tetrasilicic fluorine mica, and Li-type tetrasiri. It contains swelling mica clay minerals such as chic fluorine mica, Na-type fluorine teniolite, Li-type fluorine teniolite, vermicularite, kaolinite, or a mixture thereof.
  • the silicate layered compound comprises at least one Smectite clay mineral selected from the group consisting of natural or synthetic hectorite, saponite, stebunsite, hyderite, montmorillonite, nonthrite and bentonite.
  • the silicate layered compound comprises at least one Smectite clay mineral selected from the group consisting of hectorite, saponite, montmorillonite and bentonite.
  • the inclusion of such minerals in the silicate layered compound should not be construed as limiting to a particular theory, but may be included in first base coating compositions such as, for example, the first inorganic brighteners described above.
  • the orientation of the second brightening material in the second base coating film can be improved, and moreover, the mixed phase that can occur between the first base coating film and the second base coating film is further effective. It is thought that it can be suppressed. As a result, the orientation of the bright pigment is improved, and an excellent metallic coating film in which diffused reflection of light is suppressed can be formed. Further, it is possible to suppress deterioration of the appearance of the coating film due to the mixed phase, and further, it is possible to maintain good coating film physical characteristics such as chipping resistance.
  • Examples of commercially available second inorganic viscous agents include Laponite XLG (Synthetic Hectorite-like substance manufactured by BYK), Laponite RD (Synthetic Hectorite-like substance manufactured by BYK), and Laponite RDS (Synthetic Hectorite-like substance manufactured by BYK).
  • Laponite XLG Synthetic Hectorite-like substance manufactured by BYK
  • Laponite RD Synthetic Hectorite-like substance manufactured by BYK
  • Laponite RDS Synthetic Hectorite-like substance manufactured by BYK
  • Laponite EP Synthetic hectorite analog manufactured by BYK
  • Optigel WX Na-substituted bentonite manufactured by BYK
  • Thermabis Synthetic hectorite analog manufactured by Henkel
  • Smecton SA-1 Korean Kogyo Co., Ltd.
  • Saponite-like substance Bengel (natural bentonite sold by Hojun Co., Ltd.), Kunivia F (natural montmorillonite sold by Kunimine Industry Co., Ltd.), bee gum (natural hectorite manufactured by Bandersent, USA), dimonite (topy) Synthetic swelling mica manufactured by Kogyo Co., Ltd.), Somasif (Synthetic swelling mica manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.), SWN (Synthetic smectite manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.), SWF (Synthetic Smectite manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.) Smectitit
  • the second base coating composition according to the present disclosure contains the second inorganic viscous agent in an amount of 1 part by mass or more and 7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the coating film-forming resin and the curing agent. Included in the amount of parts. In one embodiment, the second base coating composition according to the present disclosure contains the second inorganic viscous agent in an amount of 1 part by mass or more and 7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the coating film-forming resin and the curing agent. It is preferably contained in an amount of 2 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or more and 7 parts by mass or less, and further preferably 2 parts by mass or more and 5 parts by mass or less.
  • the second inorganic viscous agent By including the second inorganic viscous agent in such a range, it becomes easy to prevent the second bright material from settling during the formation of the second base coating film and the turbidity of the second base coating film. .. Moreover, the mixed phase that may occur between the first base coating film and the second base coating film can be more effectively suppressed. Further, since the second bright material can be uniformly oriented, a second base coating film having excellent design properties, particularly excellent metallic tone, can be obtained.
  • the second base coating composition contains a second inorganic viscous agent and a second hydrophobic association type viscous agent in a predetermined relationship.
  • the second base coating composition comprises 1 part by mass or more of the second inorganic viscous agent with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the second coating film-forming resin and the second curing agent. Included in parts by mass or less.
  • 1 part by mass or more of the second hydrophobic association type viscous agent described later is added to 100 parts by mass of the total resin solid content of the second coating film-forming resin and the second curing agent. It contains 15 parts by mass or less, and includes, for example, 1 part by mass or more and less than 15 parts by mass.
  • the second base coating composition may contain the second inorganic viscous agent in an amount of 2 parts by mass or more and 7 parts by mass or less, for example, 2 parts by mass or more and 5 parts by mass or less.
  • the second inorganic viscous agent and the second hydrophobic association type viscous agent are added to 100 parts by mass of the total resin solid content of the coating film forming resin and the curing agent as described above.
  • the second base coating has excellent water resistance and may also have excellent high temperature water resistance (80 ° C.).
  • the second base coating composition of the present disclosure has a content ratio of the second inorganic viscous agent to the second hydrophobic associative viscous agent as long as the second inorganic viscous agent and the second hydrophobic associative viscous agent are used in combination.
  • Mass ratio is not particularly limited.
  • the amount of the first inorganic brightener relative to 100 parts by mass of the total resin solid content of the first coating film forming resin and the first curing agent in the aqueous coating composition set according to the present disclosure is determined by the second coating film. It is less than the amount of the second inorganic viscous agent with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the forming resin and the second curing agent.
  • the water-based coating composition set according to the present disclosure contains the second inorganic viscous agent and the first inorganic brightener in such a relationship to form a coating film having a metallic gloss with further excellent design. It is possible to obtain a multi-layer coating film having further improved chipping resistance, water resistance, high temperature water resistance and the like, and excellent substrate transferability.
  • the second hydrophobic association type viscous agent includes a second coating film forming resin, a second curing agent, a second brightening material, and a second inorganic viscous agent contained in the second base coating composition.
  • the viscosity of the second base coating composition can be increased by the hydrophobic interaction that occurs with at least one of the hydrophobic groups of at least one composed of the group consisting of the second dispersant. it can.
  • By containing the second hydrophobic association type viscous agent it is possible to suppress coating defects such as repellents and dents on the second base coating film, and to have high smoothness between the second base coating film and the first base coating film. Can be done.
  • the second base coating composition contains the second inorganic viscous agent and the second hydrophobic association type viscous agent, the second brightening material is settled during the formation of the coating film, and the second base coating is applied. It is possible to more effectively avoid the formation of turbidity in the film. Further, since the second bright material can be uniformly oriented, a coating film having excellent design properties can be obtained. Moreover, the second base coating has excellent water resistance and may also have excellent high temperature water resistance (80 ° C.).
  • the second hydrophobic associative viscous agent are a polyacrylic acid-based viscous agent in which a hydrophobic monomer is copolymerized, a polyurethane-based viscous agent having a hydrophobic chain in the molecule, and at least a part of the main chain being hydrophobic urethane.
  • a polyacrylic acid-based viscous agent in which a hydrophobic monomer is copolymerized
  • a polyurethane-based viscous agent having a hydrophobic chain in the molecule and at least a part of the main chain being hydrophobic urethane.
  • examples thereof include a urethane-urea-based viscous agent which is a chain, an amide-urea-based viscous agent in which at least a part of the main chain is a hydrophobic amide chain, and other viscous agents.
  • the second hydrophobic association type viscous agent comprises a polyurethane-based viscous agent having a hydrophobic chain in the molecule, and a urethane-urea-based viscous agent in which at least a part of the main chain is a hydrophobic urethane chain.
  • urethane-based hydrophobic association type viscous agents such as polyurethane-based viscous agents and urethane-urea-based viscous agents have a characteristic that viscosity is likely to be developed when the share is low, and viscosity is difficult to be developed when the share is high. , Excellent in viscosity. Due to such properties, the second base coating composition of the present disclosure can be suitably used for, for example, spray coating. Further, the second base coating film formed from the second base coating composition containing such a hydrophobic association type viscous agent can have excellent water resistance and high temperature water resistance.
  • Examples of commercially available second hydrophobic association type viscous agents include BYK-425 (urea-modified urethane compound: manufactured by BYK-Chemie), BYK-420 (urethane-urea compound: manufactured by BYK-Chemie), BYK-430.
  • the second hydrophobic association type viscous agent is added in an amount of 1 part by mass or more and 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the second coating film-forming resin and the second curing agent. It is contained in the following amount, for example, 1 part by mass or more and less than 15 parts by mass. In one embodiment, the amount of the second hydrophobic association type viscous agent is 2 parts by mass or more and 15 parts by mass or less, for example, with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the second coating film-forming resin and the second curing agent.
  • the second hydrophobic associative viscous agent in such a range, it is more effective that the second brightening material is settled during the formation of the second base coating film and that the second base coating film becomes turbid. Can be avoided. Further, since the second bright material can be uniformly oriented, it is easy to obtain a coating film having excellent design properties, particularly excellent metallic tone. Moreover, by blending a predetermined second hydrophobic association type viscous agent in a predetermined amount, the second base coating film and the multi-layer coating film can have excellent water resistance and further excellent high temperature water resistance adhesion. ..
  • the second base coating composition may optionally contain a second inorganic brightener.
  • the second inorganic brightener may be the same type as the first inorganic brightener, or may be different.
  • the second inorganic brightener is one or more selected from the group consisting of silica, talc, calcium carbonate, kaolin, barium sulfate and diatomaceous earth.
  • the first inorganic brightener comprises an inorganic brightener whose surface is positively charged, including, for example, barium sulfate.
  • the second inorganic brightener those described in the above first inorganic brightener can be used. By including the second inorganic brightener, the gloss of the second base coating film can be adjusted to a desired range.
  • the second base coating composition may contain a second inorganic brightener of the same type as the first inorganic brightener. Although it should not be construed as limited to a specific theory, it may occur between the second base coating film and the first base coating film due to the same kind of the first inorganic brightener and the second inorganic brightener. Interference unevenness based on the difference in refractive index can be further reduced.
  • the second base coating composition contains 0.01 parts by mass or more and less than 10 parts by mass of the second inorganic brightener with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the second coating film-forming resin and the second curing agent. It may be contained in, for example, 0.01 part by mass or more and 5 parts by mass or less. In some embodiments, the second inorganic brightener may be contained in an amount of less than 0.1 parts by mass, for example, 0.01 parts by mass or more and less than 0.1 parts by mass, based on 100 parts by mass of the resin solid content. By including the second inorganic brightener in such a range, an excellent metallic coating film can be formed.
  • the blending amount of the second inorganic brightener can be selected according to the type (for example, size, thickness) of the bright material contained in the second base coating composition, further improving the design. Can be improved.
  • the second base coating composition may comprise a second inorganic brightener.
  • the first base coating material is based on 100 parts by mass of the total resin solid content of the first coating film-forming resin and the first curing agent.
  • the amount of the first inorganic brightener contained in the composition is (Am1)
  • the total resin solid content of the second coating film-forming resin and the second curing agent is 100 parts by mass, and the second base coating composition is used.
  • the ratio (Am1) / (Am2) of the amount of (Am1) to the amount of (Am2) is preferably 2.0 or more.
  • the second base coating composition of the present disclosure contains a second dispersant. By including the second dispersant, the dispersion stability of various components contained in the second base coating composition is improved.
  • the second dispersant has a substituent that provides dispersion stability in the metal or metal oxide.
  • the second dispersant can effectively coat the second brightening material, and further, depending on the size of the molecular weight of the second dispersant, the second brightening agent can be used. Since the steric hindrance of the material can be increased, the aggregation of the second bright material can be suppressed. In addition, such a second dispersant can enhance the dispersibility of the second bright material.
  • the second dispersant may have a highly hydrophobic side chain. Since the second dispersant has a highly hydrophobic side chain, the second dispersant is also soluble in solvents such as 2-ethylhexyl alcohol (2EHOH) and monoethylene glycol mono2-ethylhexyl ether (EHG). it can.
  • solvents such as 2-ethylhexyl alcohol (2EHOH) and monoethylene glycol mono2-ethylhexyl ether (EHG). it can.
  • the second dispersant may be either a polymer-type dispersant or a low-molecular-weight surfactant-type dispersant.
  • a polymer-type dispersant is preferable from the viewpoint of preventing the aggregation of the second bright material.
  • the polymer-type dispersant is preferably a polymer-type dispersant having at least one selected from an anionic group, a cationic group or a nonionic group, and more preferably has a highly hydrophobic side chain. At least one selected from a polymer-type dispersant having an anionic group, a polymer-type dispersant having a nonionic group, and a mixture thereof.
  • anionic groups include phosphoric acid groups and carboxylic acid groups.
  • nonionic groups include polyoxyalkylene groups. However, it is not limited to these groups.
  • the polymer type dispersant known dispersants such as anionic, cationic and nonionic acrylic copolymers and block copolymers can be used.
  • a polymer having anionic or nonionic properties is preferable, and an acrylic copolymer or a block copolymer is preferable.
  • the polymer-type dispersant a known dispersant can be used, and for example, a commercially available product described in the first dispersant may be included.
  • the amount of the second dispersant may be 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the second coating film-forming resin and the second curing agent. In one embodiment, the amount of the second dispersant is 1 part by mass or more and 12 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total resin solid content of the second coating film forming resin and the second curing agent, for example. It is 3 parts by mass or more and 12 parts by mass or less.
  • the amount of the second dispersant is in such a range, the dispersion stability of various components contained in the second base coating composition is enhanced, and the aggregation of each component is increased in the process of forming the second base coating film. Can be suppressed. Further, it is possible to more effectively prevent the aggregation of the second bright material and enhance the dispersibility of the second bright material.
  • At least one of the first base coating composition and the second base coating composition according to the present disclosure may contain an organic solvent.
  • an alcohol-based organic solvent having a solubility in water of 0.01% by mass or more and 5.0% by mass or less and a boiling point of 160 ° C. or more and 200 ° C. or less, and if necessary, a solubility in water of 0.01.
  • a glycol ether-based organic solvent having a mass% or more and 5.0% by mass or less and a boiling point of 205 ° C. or more and 240 ° C. or less may be contained.
  • a known solvent may be used in combination, or may be used alone.
  • the solubility is the mass of the organic solvent dissolved in 100 parts by mass of water at 20 ° C. as a percentage.
  • the first base coating composition and the second base coating composition may contain the same kind of organic solvent.
  • the solubility of the alcohol-based organic solvent in water is preferably 0.05% by mass or more and 3.0% by mass or less.
  • the boiling point of the alcohol-based organic solvent is preferably 170 ° C. or higher and 190 ° C. or lower.
  • the alcohol-based organic solvents are heptanol (0.5% by mass, 168 ° C.), 2-ethylhexyl alcohol (0.1% by mass, 184 ° C.) and cyclohexanol (4.0% by mass, 161 ° C.).
  • heptanol 0.5% by mass, 168 ° C.
  • 2-ethylhexyl alcohol 0.1% by mass, 184 ° C.
  • cyclohexanol 4.0% by mass, 161 ° C.
  • the content of the alcohol-based organic solvent in the water-based coating composition is, for example, 10 parts by mass or more and 150 parts by mass or less, preferably 50 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total resin solid content of the coating film-forming resin and the curing agent. It is not less than a part by mass and not more than 100 parts by mass.
  • the above content is in such a range, the effect of preventing the scaly pigment from agglutinating is likely to be enhanced, and the coating workability such as armpit property is likely to be improved.
  • the total amount of each organic solvent can be adjusted to be within the above range.
  • the alcohol-based organic solvent When the alcohol-based organic solvent is added to the aqueous coating composition, atomization during coating is improved, so that the scaly pigment can be significantly prevented from agglutinating.
  • a glycol ether-based organic solvent having a solubility in water of 0.01% by mass or more and 5.0% by mass or less and a boiling point of 205 ° C. or more and 240 ° C. or less is added to the aqueous coating composition of the present disclosure. You may.
  • solubility of the glycol ether-based organic solvent in water is 0.01% by mass or more and 5.0% by mass or less, it is easy to adjust the viscosity of the aqueous coating composition to a viscosity suitable for coating.
  • the solubility of the glycol ether-based organic solvent in water is preferably 0.05% by mass or more and 3.0% by mass or less.
  • the coating workability, particularly the armpit property and the sagging property, are likely to be improved.
  • the boiling point of the glycol ether-based organic solvent is preferably 210 ° C. or higher and 230 ° C. or lower.
  • the glycol ether-based organic solvent includes ethylene glycol monohexyl ether (hexyl glycol, 1.0% by mass, 208 ° C.), ethylene glycol mono2-ethylhexyl ether (2-ethylhexyl glycol (EHG), 0. Selected from the group consisting of 2% by mass, 225 ° C.) and dipropylene glycol monobutyl ether (5.0% by mass, 215 ° C.), from the viewpoint of stability (particle size) of acrylic emulsion resin and hydrophobic melamine resin aqueous dispersion. Therefore, ethylene glycol mono2-ethylhexyl ether (EHG) is preferable.
  • the content of the glycol ether-based organic solvent in the aqueous coating composition is, for example, 10 parts by mass or more and 150 parts by mass or less, preferably 50 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total resin solid content of the coating film-forming resin and the curing agent. It is not less than a part by mass and not more than 100 parts by mass.
  • the above content is in such a range, the effect of preventing the scaly pigment from agglutinating is likely to be enhanced, and the coating workability such as armpit property is likely to be improved.
  • the total amount of each organic solvent can be adjusted to be within the above range.
  • the mass ratio of the alcohol-based organic solvent / glycol ether-based organic solvent is preferably 1/1 to 3/1.
  • the mass ratio is in this range, an excessive decrease in the viscosity of the coating material is suppressed, the coating workability is improved, and the stability of the coating composition over time is likely to be improved.
  • glycol ether-based organic solvent may be added alone to the aqueous coating composition.
  • At least one of the first base coating composition and the second base coating composition according to the present disclosure contains water, a defoaming agent, a coloring pigment, an extender pigment, an ultraviolet absorber, a hindered amine light stabilizer, and an oxidation. It may contain an inhibitor, crosslinked resin particles, a surface conditioner, a film-forming auxiliary, a rust preventive pigment, a rust preventive agent and the like.
  • the method for producing the first and second base coating compositions is not particularly limited as long as the above components can be uniformly dispersed.
  • the first and second base coating compositions can be prepared using a method known to those skilled in the art, for example, a kneader, a mill, a roll mill, or the like.
  • a first coating film can be formed from the first base coating composition according to the present disclosure
  • a second base coating film can be formed from the second base coating composition according to the present disclosure. Since the multi-layer coating film having such a first base coating film and a second base coating film has a high orientation of the bright material, it has an excellent metallic feeling in which diffused reflection of light is suppressed. Moreover, the multi-layer coating film has excellent physical properties such as chipping resistance, water resistance and high temperature water resistance, and workability. Therefore, the multi-layer coating film formed from the aqueous coating composition set for forming the multi-layer coating film according to the present disclosure has an excellent metallic feeling and good coating film physical characteristics.
  • the film thickness (t1) of the first base coating film is 1 ⁇ m or more and 35 ⁇ m or less, for example, 1 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, and 1 ⁇ m or more and 16 ⁇ m or less. Further, it may be 2 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less. In another embodiment, the film thickness of the first base coating film is 2.5 ⁇ m or more and 11 ⁇ m or less. When the film thickness of the first base coating film is within such a range, it is possible to form a multi-layer coating film which is particularly excellent in chipping resistance, substrate transferability, and designability.
  • the above film thickness is a heat-cured film thickness.
  • the film thickness (t2) of the second base coating film is 1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, for example, 2 ⁇ m or more and less than 15 ⁇ m. In another embodiment, the film thickness of the second base coating film is 3 ⁇ m or more and 7 ⁇ m or less. When the film thickness of the second base coating film is within such a range, it is possible to form a multi-layer coating film having excellent sagging prevention property and excellent design property.
  • the above film thickness is a heat-cured film thickness.
  • the film thickness (t1) of the first base coating film formed from the first base coating composition and heat-cured and the film thickness (t1) of the second base coating film formed from the second base coating composition and heat-cured. It has a relationship of (t1) ⁇ (t2) with t2).
  • a multi-layer coating film having a more excellent metallic feeling can be formed, and moreover, physical properties such as chipping resistance and coating workability can be obtained without impairing the excellent metallic feeling. It is possible to form a multi-layer coating film having excellent substrate transferability. Further, a multi-layer coating film having excellent water resistance and high temperature water resistance can be formed.
  • the present disclosure is a method for forming a multi-layer coating film using an aqueous coating composition set containing the first base coating composition and the second base coating composition according to the present disclosure.
  • a step of coating a clear coating composition for forming a clear coating film on an uncured second base coating film to form an uncured clear coating film, and A step of simultaneously baking and curing an uncured first base coating film, an uncured second base coating film, and an uncured clear coating film to form a multi-layer coating film is included. It is a method of forming a multi-layer coating film, The film thickness of the first base coating film formed from the first base coating composition and cured by heating is 1 ⁇ m or more and 35 ⁇ m or less. Provided is a method for forming a multi-layer coating film, wherein the thickness of the second base coating film formed from the second base coating composition and cured by heating is 1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • a process of applying a water-based intermediate coating composition on an object to be coated to form an uncured intermediate coating film A step of coating a first base coating composition on an uncured intermediate coating film to form an uncured first base coating film.
  • the film thickness of the first base coating film formed from the first base coating composition and cured by heating is 1 ⁇ m or more and 35 ⁇ m or less.
  • a method for forming a multi-layer coating film wherein the thickness of the second base coating film formed from the second base coating composition and cured by heating is 1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m.
  • An intermediate coating film may be formed on the object to be coated before the water-based coating composition according to the present disclosure is applied.
  • the intermediate coating film can be formed to further improve the hiding property of the surface of the object to be coated, the adhesion to the object to be coated, and the chipping resistance.
  • the film thickness of the intermediate coating film is, for example, 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less in terms of dry film thickness.
  • the intermediate coating composition used for forming the intermediate coating contains a coating forming component, for example, a hydroxyl group-containing polyester resin and / or a hydroxyl group-containing acrylic resin, a melamine resin and / or a blocked poly. Known materials such as those containing isocyanate can be used.
  • the first base coating composition according to the present disclosure can be coated by so-called wet-on-wet coating without curing the intermediate coating film.
  • the object to be coated according to the present disclosure is not particularly limited, and for example, iron, copper, aluminum, tin, zinc and alloys containing these metals, and plated or vapor-deposited products made of these metals, plastics, foams and the like. Can be mentioned.
  • a cured electrodeposition coating film may be formed on the surface of the object to be coated.
  • the cured electrodeposition coating film is formed by electrodeposition coating an electrodeposition coating material on an object to be coated and heat curing.
  • the electrodeposition coating material is not particularly limited, and known cationic electrodeposition coating materials or anion electrodeposition coating materials can be used.
  • the electrodeposition coating method and the heat curing of the electrodeposition-coated coating film can be performed by the methods and conditions usually used for electrodeposition coating of an automobile body.
  • the method for forming a multi-layer coating film (a brilliant multi-layer coating film) according to the present disclosure is preferably applied to, for example, a molded product composed of these metals, for example, an outer panel of an automobile body.
  • a coating composition known as a clear coating composition for an automobile body can be used.
  • a clear coating composition include those containing a clear coating film-forming resin and, if necessary, a curing agent and other additives in a state of being dispersed or dissolved in a medium.
  • the clear coating film-forming resin include acrylic resin, polyester resin, epoxy resin, and urethane resin. These can be used in combination with a curing agent such as an amino resin and / or an isocyanate resin.
  • the clear coating composition contains a predetermined amount of an ultraviolet absorber and a light stabilizer together with the above resin component, the adhesion to the anticorrosion coating film is improved. Further, it is preferable to use such a clear coating composition because it can prevent corrosion even when used in an area susceptible to salt damage.
  • the film thickness (t1) of the first base coating film may be 1 ⁇ m or more and 35 ⁇ m or less, for example, 1 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, or 1 ⁇ m or more and 16 ⁇ m or less. Further, the film thickness (t1) of the first base coating film may be 2 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less. In another embodiment, the film thickness of the first base coating film is 2.5 ⁇ m or more and 11 ⁇ m or less. When the film thickness of the first base coating film is within such a range, it is possible to form a multi-layer coating film which is particularly excellent in chipping resistance, substrate transferability, and designability.
  • the above film thickness is a heat-cured film thickness.
  • the film thickness of the second base coating film is 1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, for example, 2 ⁇ m or more and less than 15 ⁇ m. In another embodiment, the film thickness of the second base coating film is 3 ⁇ m or more and 7 ⁇ m or less. When the film thickness of the second base coating film is within such a range, it is possible to form a multi-layer coating film having excellent sagging prevention property and excellent design property.
  • the above film thickness is a heat-cured film thickness.
  • the film thickness (t1) of the first base coating film formed from the first base coating composition and heat-cured and the film thickness (t1) of the second base coating film formed from the second base coating composition and heat-cured. It has a relationship of (t1) ⁇ (t2) with t2). By having such a relationship, it is possible to form a multi-layer coating film having a more excellent metallic feeling, and in addition, a multi-layer coating film having excellent physical properties such as chipping resistance and base transferability as coating workability. A film can be formed. Further, a multi-layer coating film having excellent water resistance and high temperature water resistance can be formed.
  • the obtained thin film is a metallic coating film having excellent gloss and high flip-flop property (so-called FF property) and satisfying a dense feeling without showing a grainy feeling (glare), and is also good. It also has a hiding power.
  • the means for applying the base coating composition of the present disclosure is not particularly limited, and is generally used, for example, dipping, brushing, rollers, roll coaters, air sprays, airless sprays, curtain flow coaters, roller curtain coaters, die coaters and the like.
  • Examples of painting methods are available. These can be appropriately selected depending on the object to be coated.
  • the water-based coating composition may be coated by an electrostatic coating machine.
  • conditions such as the discharge amount of the coating film can be appropriately set according to the required film thickness of the coating film and the like.
  • the base coating composition After coating the base coating composition, it is preferable to carry out a step of volatilizing water at 40 ° C. or higher and 100 ° C. or lower for 1 minute or more and 10 minutes or less.
  • a step of volatilizing water By setting the curing temperature after clear coating to 80 ° C. or higher and 180 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or higher and 160 ° C. or lower, a cured coating film having a high degree of cross-linking can be obtained.
  • the curing temperature is in this range, the obtained coating film is sufficiently cured, while the excessive effect is suppressed.
  • the curing time varies depending on the curing temperature, but 10 minutes or more and 30 minutes or less at 120 ° C. or higher and 160 ° C. or lower is suitable.
  • a resin composition 1 (main component) contained in the first and second base coating compositions was prepared. Specifically, the following were used.
  • Acrylic emulsion resin manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. (average particle size 150 nm, non-volatile content 20%, solid content acid value 20 mgKOH / g, hydroxyl value 40 mgKOH / g) 236 parts
  • Dimethylethanolamine 10% by mass aqueous solution 10 parts ( 3) Water-soluble acrylic resin manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.
  • Non-volatile content (NV1) [(Amount of first base paint composition substance after drying) / (Amount of first base paint composition substance before drying)] x 100 (%)
  • Mass concentration of the first bright material (total mass of the first bright material) / [(total mass of the resin solid content of the first coating film forming resin and the resin solid content of the first curing agent) + (first Total mass of bright material)] x 100 (%)
  • the mass concentration (PWC) of the first inorganic brightener was also calculated by replacing the first bright material in the (PWC) calculation formula of the first bright material with the first inorganic bright agent.
  • BYK-425 (Urea-modified urethane compound: manufactured by BYK-Chemie, 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of solid content of the main resin)
  • non-volatile content (NV2), the PWC of the second brightening material and the PWC of the second inorganic brightener were calculated in the same manner as described in the preparation of the first base coating composition.
  • (2nd bright material) SB10 (Asahi Kasei Chemicals, aluminum pigment, thickness 0.06 ⁇ m, average aspect ratio 170) FD-508H (Asahi Kasei Chemicals, aluminum pigment, thickness 0.08 ⁇ m, average aspect ratio 96) FD-5090 (Asahi Kasei Chemicals, aluminum pigment, thickness 0.11 ⁇ m, average aspect ratio 80) WM2068 (manufactured by Toyo Aluminum K.K., aluminum pigment, thickness 0.15 ⁇ m, average aspect ratio 110) WA3180 (Asahi Kasei Chemicals, aluminum pigment, thickness 0.25 ⁇ m, average aspect ratio 55) WS-3001 (manufactured by Ekart, aluminum pigment, thickness 0.03 ⁇ m, average aspect ratio 500)
  • Barium Sulfate Varifine BF-20 (Sakai Chemical Industry Co., Ltd., average particle size 30 nm)
  • Laponite RD (BYK synthetic heparinoid, thickness: 0.9 nm to 1.0 nm)
  • Laponite EP (BYK synthetic heparinoid, thickness: 0.9 nm to 1.0 nm)
  • Optigel WX (BYK Na-substituted bentonite)
  • Lapo means Laponite
  • Opte means Optigel.
  • BYK-425 (Urea-modified urethane compound: manufactured by BYK-Chemie)
  • Adecanol UH550 (Urethane compound: manufactured by ADEKA CORPORATION)
  • Disparon AQ021 (urethane compound: manufactured by Kusumoto Kasei Kogyo Co., Ltd.)
  • "425" means BYK-425
  • "UH550” means Adecanol UH550
  • AQ021 means Disparon AQ021.
  • DISPERBYK-192 (manufactured by BYK-Chemie) SURFYNOL-465 (manufactured by EVONIK) SURFYNOL-440 (manufactured by EVONIK)
  • SURFYNOL-440 (manufactured by EVONIK)
  • DISPERBYK-192 is an anion-based dispersant
  • SURFYNOL is a nonionic-based (polyether adduct of an acetylenediol-based compound).
  • Cationic electrodeposition paint "Power Top U-50" (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) is applied to an SPCC-SD steel sheet (dull steel sheet) with a thickness of 0.8 mm and a size of 70 x 150 mm treated with zinc phosphate, and the dry coating film is 20 ⁇ m. It was electrodeposited so as to be, and baked at 160 ° C. for 30 minutes. Furthermore, the gray intermediate coating paint "Olga P-30" (Nippon Paint Co., Ltd. polyester) was pre-diluted so that the coating plate had a viscosity of 25 seconds (measured at 20 ° C using a No. 4 Ford cup). The melamine-based paint) was electrostatically coated so that the dry film thickness was 35 ⁇ m, and baked at 140 ° C. for 30 minutes to prepare a base material.
  • the first base coating composition in each Example and Comparative Example was coated with a cartridge bell (rotary atomizing coating machine manufactured by ABB) so as to have a dry film thickness shown in Table 1. .. Then, after preheating at 80 ° C. for 3 minutes, the second base coating composition was coated with a cartridge bell (rotary atomizing coating machine manufactured by ABB) so as to have a dry film thickness shown in Table 1. Next, preheat at 80 ° C. for 3 minutes, and apply the clear paint "McFlo O-1820 Clear” (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., epoxy-curable acrylic resin-based paint) wet-on-wet so that the dry film thickness is 35 ⁇ m. It was painted with a rotary atomization type electrostatic coating machine. After coating, it was baked at 140 ° C. for 30 minutes to obtain a multi-layer coating film according to each Example and Comparative Example.
  • a cartridge bell rotary atomizing coating machine manufactured by ABB
  • the second base coating composition was placed in a 50 mL sample can and allowed to stand at room temperature for 10 days, and the degree of sedimentation was evaluated based on the following criteria. ⁇ : Pigment etc. did not settle and no separation was seen ⁇ : Pigment etc. settled slightly and the supernatant liquid became turbid ⁇ : Pigment etc. settled and the supernatant liquid became transparent
  • the first base coating composition and the second base coating composition obtained are as follows for a coating plate having an electrodeposition coating film and an intermediate coating film (formed from Olga P-30) having a hole having a diameter of 5 mm. Paint with a cartridge bell (Rotary atomization coating machine manufactured by ABB) so that the dry film thickness is as shown in the table above, preheat at 80 ° C for 3 minutes, heat cure at 140 ° C for 30 minutes, and sag at the bottom of the hole. The length was measured.
  • ( ⁇ ) means the case where the sagging property is good and the case where the sagging property is NG even if the same coating composition is used.
  • the obtained second base coating composition was coated on a black-and-white concealment test paper with a cartridge bell (ABB, rotary atomizing coating machine) so as to have a dry film thickness shown in the table below. After preheating at 80 ° C. for 3 minutes, heat curing was performed at 140 ° C. for 30 minutes. The degree of concealment of the obtained sample was visually evaluated. Those that can be completely concealed are marked with ( ⁇ ), and those with a transparent base are marked with ( ⁇ ).
  • the concealment property ( ⁇ ) means that the concealment property is higher. Further, the concealing property ( ⁇ ) means that even if the same coating composition is used, the concealing property is ( ⁇ ) and the concealing property is ( ⁇ ) in a small part.
  • FI value is 20 or more and G value is 3.0 or less ⁇ : FI value is 20 or more and G value is 3.5 or less ⁇ : FI value is 15 or more and G value is 4.0 or less ⁇ : FI value is Less than 15 or G value is 4.0 or more
  • Adhesion test Make 10 vertical and horizontal cuts in the coating film of the test piece at 1 mm intervals with a cutter , attach cellophane tape (registered trademark) (manufactured by Nichiban Co., Ltd.) on it, and then peel it off to make out of 100 squares. , The number of peeled squares was counted (also called a grid test). By this test, the presence or absence of peeling of the coating film was confirmed. For example, when the result of the grid test is 100/100, it means that the peeled area of the coating film is 100%, which means that the coating film has peeled off.
  • the water-based coating composition set for forming a multi-layer coating film according to the present disclosure improves the orientation of the bright pigment. Therefore, it is possible to form an excellent metallic coating film that can suppress diffused reflection of light and has sufficient highlight brightness.
  • the multi-layer coating film formed from the composition set of the present disclosure is also excellent in weather resistance.
  • the water-based coating composition set for forming a multi-layer coating film according to the present disclosure has good physical properties such as chipping resistance, water resistance and high-temperature water resistance, and substrate transferability as coating workability. Can form an excellent coating film.
  • the water-based coating composition set for forming a multi-layer coating film according to the present disclosure has a metallic multi-layer coating film having excellent design properties, particularly excellent metallic feeling, and good coating film physical properties. Can be formed. Further, since a multi-layer coating film can be formed by using wet-on-wet coating, the number of coating film forming steps can be reduced and the environmental load can be reduced.
  • Comparative Example 1 does not contain the second inorganic viscous agent according to the present disclosure, the second coating composition is inferior in sedimentation property and dispersion stability is also lowered. Moreover, both the water resistance (40 ° C.) and the high temperature water resistance (80 ° C.) of the obtained coating film were insufficient. Since Comparative Example 2 does not contain the second hydrophobic association type viscous agent according to the present disclosure, the second coating composition is inferior in sedimentation property and dispersion stability is also lowered. Further, the metallic feeling did not satisfy the reference value in both the FI value and the G value. Comparative Example 3 was a multi-layer coating film having a G value not satisfying the reference value and having a poor metallic feeling because it did not contain the first inorganic brightener.
  • the water-based coating composition set for forming a multi-layer coating film according to the present disclosure improves the orientation of the bright pigment. Therefore, it is possible to form an excellent metallic coating film that can suppress diffused reflection of light and has sufficient highlight brightness. Moreover, the water-based coating composition set for forming a multi-layer coating film according to the present disclosure can form a coating film having excellent physical properties such as good chipping resistance and base transferability as coating workability. ..

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Abstract

高い意匠性を有する金属調塗膜を形成でき、その上、良好な塗膜物性を示す塗膜を形成できる水性塗料組成物の提供。第1ベース塗膜を形成する第1ベース塗料組成物と、第2ベース塗膜を形成する第2ベース塗料組成物とを含み、前記第1ベース塗料組成物は、第1塗膜形成樹脂と、第1硬化剤と、第1無機光沢剤と、第1疎水会合型粘性剤とを含み、前記第1無機光沢剤は、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、カオリン、硫酸バリウム及び珪藻土からなる群から選択される1種又はそれ以上であり、前記第2ベース塗料組成物は、第2塗膜形成樹脂と、第2硬化剤と、第2光輝材と、第2無機系粘性剤と、第2疎水会合型粘性剤と、第2分散剤と、を含み、前記第2無機系粘性剤は、無機結晶層が多数積み重なった積層構造を有する層状物を含む、複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。

Description

水性塗料組成物セット及びそれを用いた複層塗膜の形成方法
 本開示は、水性塗料組成物セット及びそれを用いた複層塗膜の形成方法に関する。
 例えば、自動車塗装の塗膜外観において、金属調光沢を有する塗膜が注目されている。このような塗膜には、高いフリップフロップ性(いわゆる、FF性)が要求されている。フリップフロップ性をより高くするには、顔料が一定の配向を持って塗料中に存在する必要がある。また、金属調光沢を有する塗膜は、粒子感(ぎらつき)を示さず、緻密感を満たすことが好ましい。
 特開2006-95522(特許文献1)は、金属調であり、高意匠性の塗膜を形成することを目的とし、塗料中の固形分が20~40重量%になるように調整された水性ベースコート塗料(A1)を乾燥膜厚で1~15μmとなるように被塗物に塗装した後、未硬化の塗膜の上に、塗料中の固形分が2~15重量%になるように調整された水性ベースコート塗料(A2)を、乾燥膜厚で0.1~5μmとなるように塗装する方法を開示する。
特開2006-95522号公報
 しかし、特許文献1に示される水性ベースコート塗料(A1)と水性ベースコート塗料(A2)とを用いると、光輝性顔料の配向が不十分となる傾向があり、塗膜外観にムラが生じるおそれがある。更に、光輝性顔料の配向が不十分になると、光の乱反射が生じやすくなるため、意匠性が低下するおそれがある。
 最近、自動車などの工業製品には、曲面を多く取り入れたデザインが採用されている。そのため、複雑な形状の被塗物であっても容易に塗装でき、美しい金属調光沢を有する塗膜が必要とされている。
 また、自動車用塗料組成物には、塗膜の耐チッピング性、耐水性等の物理的特性を向上できることが、要求されている。
 自動車外板の塗装ラインにおいて、焼付硬化した下地塗膜にゴミブツや塗膜欠陥などの不具合がある場合、当該箇所を研磨して修正した後に、上塗り塗料(ベース塗料およびクリヤー塗料)を塗装する工程を行うことがある。その際、当該研磨の研ぎ跡(サンドペーパー等で研いだ個所にできる筋目)が上塗りの塗装後の塗膜に浮き上がってくる現象(下地転写)が起こる場合がある。この下地転写は、特に上塗り塗料に光輝材が含有される場合に生じやすい。そのため、特にメタリックやマイカ系の塗色では、塗装作業性の課題として、当該下地転写が生じにくい塗膜であること(下地転写性)が求められている。
 しかし、特許文献1に示される金属調塗膜を形成する塗料組成物においては、意匠性の向上のみが着目されており、上述したような塗膜物性の担保は、別の塗膜に委ねられている。このため、例えば、塗膜物性を確保する塗膜と、金属調の意匠性を示す塗膜との関係を考慮して、塗料組成物を調製しなければならない。その結果、優れた金属調塗膜を得られない場合がある。また、複層塗膜の形成工程も複雑化する。
 このような問題を解決するために、高い意匠性を有する金属調塗膜を形成でき、その上、良好な塗膜物性を示す塗膜を形成できる塗料組成物が必要である。
 上記現状に鑑み、本開示は、意匠性に優れた、金属調光沢を有する塗膜を形成でき、その上、耐チッピング性等が向上した塗膜物性、下地転写性を備える、複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットを提供する。また、本開示の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットは、優れた耐水性を有する複層塗膜を形成できる。
 更に、本開示は、水性塗料組成物セットを用いる複層塗膜の形成方法を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するため、本開示は下記態様を提供する。
 [1]本開示は、
 第1ベース塗膜及び第2ベース塗膜を有する複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットであって、
 前記水性塗料組成物セットは、第1ベース塗膜を形成する第1ベース塗料組成物と、第2ベース塗膜を形成する第2ベース塗料組成物とを含み、
 前記第1ベース塗料組成物は、第1塗膜形成樹脂と、第1硬化剤と、第1無機光沢剤と、第1疎水会合型粘性剤とを含み、
 前記第1無機光沢剤は、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、カオリン、硫酸バリウム及び珪藻土からなる群から選択される1種又はそれ以上を含み、
 前記第2ベース塗料組成物は、第2塗膜形成樹脂と、第2硬化剤と、第2光輝材と、第2無機系粘性剤と、第2疎水会合型粘性剤と、第2分散剤とを含み、
 前記第2無機系粘性剤は、無機結晶層の積層構造を有する層状物を含む。
 [2]一実施態様において、第2光輝材は、表面処理された光輝材を含む。
 [3]一実施態様において、第2光輝材は、鱗片状の形状を有し、アスペクト比が5~2000である光輝材を含む。
 [4]一実施態様において、第2ベース塗料組成物は、第2無機系粘性剤を、第2塗膜形成樹脂と第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、1質量部以上7質量部以下で含み、 
 第2疎水会合型粘性剤を、第2塗膜形成樹脂と第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、1質量部以上15質量部以下で含む。
 [5]一実施態様において、第2ベース塗料組成物は、更に第2無機光沢剤を含み、
 第1塗膜形成樹脂と第1硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、第1ベース塗料組成物に含まれる第1無機光沢剤の量を(Am1)とし、
 第2塗膜形成樹脂と第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して第2ベース塗料組成物に含まれる第2無機光沢剤の量を(Am2)とした場合、
 (Am1)と(Am2)との比(Am1)/(Am2)が2.0以上であってよい。
 [6]一実施態様において、第1ベース塗料組成物における不揮発分含量(NV1)は、10%以上45%以下である。
 [7]一実施態様において、第2ベース塗料組成物における不揮発分含量(NV2)は、3%以上18%以下である。
 [8]一実施態様において、第1ベース塗料組成物は、更に、第1光輝材及び第1無機系粘性剤の少なくとも1つを含む。
 [9]一実施態様において、第2塗膜形成樹脂は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂及びポリエステル系樹脂から選択される少なくとも1つを含む。
 [10]一実施態様において、第2無機系粘性剤は、珪酸塩層状化合物である。
 [11]一実施態様において、第1疎水会合型粘性剤及び第2疎水会合型粘性剤の少なくとも1つは、ウレタン系疎水会合型粘性剤を含む。
 [12]一実施態様において、第1ベース塗料組成物は、第1分散剤を更に含み、
 第1分散剤及び第2分散剤の少なくとも1つは、アニオン性基、カチオン性基及びノニオン性基から選択される少なくとも1種を有するポリマー型分散剤を含む。
 [13]一実施態様において、第1無機光沢剤は、表面が正に帯電した無機光沢剤を含む。
 [14]一実施態様において、第2無機光沢剤は、表面が正に帯電した無機光沢剤を含む。
 [15]一実施態様において、第1無機系粘性剤の厚さが100nm以下である。
 [16]一実施態様において、第2無機系粘性剤の厚さが100nm以下である。
 [17]別の実施態様において、本開示は、複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットを用いる複層塗膜の形成方法であって、
 複層塗膜の形成方法は、
 被塗物上に、第1ベース塗料組成物を塗装し、未硬化の第1ベース塗膜を形成する工程、
 未硬化の第1ベース塗膜上に、第2ベース塗料組成物を塗装し、未硬化の第2ベース塗膜を形成する工程、
 未硬化の第2ベース塗膜上に、クリヤー塗膜を形成するクリヤー塗料組成物を塗装し、未硬化のクリヤー塗膜を形成する工程、並びに、
 未硬化の第1ベース塗膜と、未硬化の第2ベース塗膜と、未硬化のクリヤー塗膜とを、同時に焼き付け硬化させ、複層塗膜を形成する工程を含み、
第1ベース塗料組成物から形成される、加熱硬化した第1ベース塗膜の膜厚(t1)は1μm以上35μm以下であり、
第2ベース塗料組成物から形成される、加熱硬化した第2ベース塗膜の膜厚(t2)は1μm以上20μm以下である。
 [18]一実施態様において、加熱硬化した第1ベース塗膜の膜厚(t1)と、加熱硬化した第2ベース塗膜の膜厚(t2)とは、(t1)≧(t2)の関係を有する。
 本開示の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットは、金属調の意匠性に優れた塗膜を形成でき、その上、耐チッピング性及び耐水性等の良好な塗膜物性を有する塗膜を形成できる。
 まず、本開示に至る過程を説明する。
 一般に、金属調光沢を有する単層塗膜を形成する水性塗料組成物において、塗料組成物の固形分(不揮発分(NonVolatile=NV)含量ともいう)は高く設定されている(例えば、NV量=25%)。NV量を高くすると、塗料粘度を高くできるため、塗料組成物の流動を防ぐことができ、その上、光輝材の沈降を防ぐこともできる。
 しかし、NV量が高い水性塗料組成物は、粘度も高いので、光輝材が均等に配向しにくいといった問題が生じている。例えば、NV量が25%程度の水性塗料組成物を用いて塗膜を形成すると、光輝材の配向は一定にならず、塗膜には粒子感(ぎらつき)が生じ、さらに、下地の隠蔽力も低下してしまうおそれがある。
 このような問題を解決するために、NV量が高い水性塗料組成物から形成される薄膜を、複数層重ねることが提案されている。これにより、光輝材の配向性が向上することが期待される。しかし、上述のように、依然として、光輝材の配向性は向上しておらず、良好な金属調塗膜は得られていない。
 また、水性塗料組成物を用いて、例えば、ウェットオンウェット塗装により複層塗膜を形成すると、層の界面付近で混相が生じ得る。しかし、混相の抑制を試みると、意匠性の低下、塗膜物性の低下が生じるおそれがあった。このため、本開示者等は、高い意匠性と塗膜物性とをバランスよく有する塗膜を形成できる塗料組成物について鋭意検討し、本開示を完成させた。
 このような課題を全て解決する本開示の水性塗料組成物セットは、
 第1ベース塗膜及び第2ベース塗膜を有する複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットであって、
 前記水性塗料組成物セットは、前記第1ベース塗膜を形成する第1ベース塗料組成物と、前記第2ベース塗膜を形成する第2ベース塗料組成物とを含み、
 前記第1ベース塗料組成物は、第1塗膜形成樹脂と、第1硬化剤と、第1無機光沢剤と、第1疎水会合型粘性剤とを含み、
 前記第1無機光沢剤は、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、カオリン、硫酸バリウム及び珪藻土からなる群から選択される1種又はそれ以上を含み、
 前記第2ベース塗料組成物は、第2塗膜形成樹脂と、第2硬化剤と、第2光輝材と、第2無機系粘性剤と、第2疎水会合型粘性剤と、第2分散剤とを含み、
 前記第2無機系粘性剤は、無機結晶層が多数積み重なった積層構造を有する層状物を含む。
 本開示に係る複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットであれば、光輝材(光輝性顔料)の配向性が向上する。そのため、光の乱反射を抑制でき、かつ、十分なハイライト明度を有する、優れた金属調塗膜を形成できる。さらに、本開示に係る複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットによれば、複雑な形状の被塗物であっても容易に塗装でき、美しい金属調光沢を有する塗膜を形成できる。
 その上、本開示に係る複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットであれば、良好な耐チッピング性、耐候性、耐水性及び高温耐水性等、優れた塗膜物性を有する塗膜が形成される。さらに、塗膜は、優れた下地転写性を備えるとともに、下地隠ぺい性にも優れている。
 特定の理論に限定して解釈すべきではないが、本開示においては、特定の第1ベース塗料組成物と、特定の第2塗料ベース組成物との組み合わせにより、光線透過が制御される。このことが、複層塗膜の優れた耐候性に寄与しているものと推測される。
 更に、特定の理論に限定して解釈されるべきではないが、本開示に係る複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットは、各塗料組成物が所定の構成を有することにより、本開示に係る所定の第1ベース塗料組成物と、所定の第2ベース塗料組成物との層間で生じ得る混相を大きく抑制できる。そのため、例えば、ウェットオンウェット塗装を用いて複層塗膜を形成できる。よって、塗膜形成のための工程数を低減できるため、環境負荷が低減される。
 その上、第2無機系粘性剤は、無機結晶層の積層構造を有する層状物を含むので、特定の理論に限定して解釈すべきではないが、第2光輝材と、第2無機系粘性剤との相互作用による構造化(凝集力)が生じて、第2ベース塗膜における第2光輝材の配向乱れが防止されて、優れた金属調塗膜が形成される。更に、得られる塗膜は、耐水性に優れる。
 一実施態様において、第2ベース塗料組成物に含まれる第2光輝材の濃度(PWC:Pigment weight concentration)が高い場合であっても、本開示に係る第2無機系粘性剤を、本明細書に記載の範囲内で含むことにより、第2ベース塗料組成物の安定性を容易に保持できる。更に、第2ベース塗膜の凝集力がさらに向上し、優れた意匠性、塗膜物性及び耐水性を有する塗膜を容易に形成できる。
 以下、本開示に係る水性塗料組成物セット及びそれを用いた複層塗膜の形成方法について、詳細に説明する。
 <第1ベース塗料組成物>
 本開示における第1ベース塗料組成物は、第1塗膜形成樹脂と、第1硬化剤と、第1無機光沢剤と、第1疎水会合型粘性剤とを含む。第1ベース塗料組成物がこのような組成を有し、更に後述する所定の第2ベース塗料組成物を含む、本開示に係る水性塗料組成物セットであれば、優れた下地隠ぺい性、耐チッピング性などに加えて、美しい金属感を有する複層塗膜(光輝性の複層塗膜)を形成できる。
 ある態様において、第1ベース塗料組成物は、更に、第1光輝材及び第1無機系粘性剤の少なくとも1つを含む。例えば、第1ベース塗料組成物は、第1光輝材を含むことにより、下地隠ぺい性を更に向上できる。その上、第2ベース塗膜と共に、更に奥行きのある金属感を呈する複層塗膜を形成できる。
 第1ベース塗料組成物は、第1光輝材を含む態様において、第1無機系粘性剤を含み得る。第1ベース塗料組成物において、第1光輝材と第1無機系粘性剤とを併用することで、塗膜の形成中に第1光輝材が沈降すること、及び塗膜に濁りが生じることを回避できる。また、第1光輝材がより均一に配向するため、さらに優れた意匠性を有する第1ベース塗膜および、この第1ベース塗膜を有する複層塗膜が得られる。
 ある態様において、第1ベース塗料組成物における不揮発分含量(NV1)は、10%以上45%以下であり、例えば、(NV1)は、10%以上35%以下である。ある態様において、(NV1)は、10%以上30%以下であり、例えば、15%以上25%以下である。
 不揮発分含量(NV1)は、[(乾燥後の第1ベース塗料組成物質量)/(乾燥前の第1ベース塗料組成物質量)]×100(%)により算出される値である。不揮発分含量は、塗料組成物中の溶剤の量を調節することにより制御できる。
 不揮発分含量(NV1)が上記範囲内であることにより、本開示に係る第1ベース塗膜及び第2ベース塗膜の体積収縮率を十分な範囲に保持でき、良好な金属調光沢を有する複層塗膜を形成できる。
 また、良好な塗膜性状を得ることができ、例えば、第1ベース塗料組成物のタレ性を良好にでき、更に、塗装作業性を良好にできる。
 なお、不揮発分は、JISK5601-1-2(加熱残分)の手法にて測定できる。
 形成される第1ベース塗膜の乾燥膜厚(t1)は、1μm以上35μm以下であり、例えば、1μm以上30μm以下である。別の態様において、第1ベース塗膜の膜厚は、1μm以上16μm以下である。また、本開示に係る第1ベース塗料組成物は、塗料組成物が垂れる現象、及び必要に応じて添加される第1光輝材の沈降を防ぐことができる。その上、曲面を多く取り入れた複雑な形状の被塗物であっても、ムラのない美しい金属調光沢を有する塗膜を形成できる。
 (第1塗膜形成樹脂)
 本開示における第1塗膜形成樹脂は、ある態様において、数平均分子量が5000以上30000以下、例えば、7000以上25000以下の樹脂である。数平均分子量がこのような範囲内であることにより、良好な作業性を有することができ、さらに、本開示に係る複層塗膜に適した硬化性を有することができる。
 なお、本明細書では、分子量はスチレンポリマーを標準とするGPC法により決定される。
 ある態様において、第1塗膜形成樹脂は、20以上180以下の水酸基価を有し、例えば、30以上160以下の水酸基価を有する。第1塗膜形成樹脂の水酸基価がこのような範囲内であることにより、第1ベース塗膜は、十分な耐水性、例えば優れた高温耐水性(80℃)を有し得る。また、良好な塗膜硬化性を有する。
 ある態様において、第1塗膜形成樹脂は、10mgKOH/g以上80mgKOH/g以下の酸価を有し、例えば、15mgKOH/g以上70mgKOH/g以下の酸価を有する。第1塗膜形成樹脂の酸価がこのような範囲内であることにより、第1ベース塗膜は、十分な耐水性、例えば優れた高温耐水性(80℃)を有し得る。また、良好な塗膜硬化性を有する。
 第1塗膜形成樹脂として、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂及びメラミン系樹脂等の塗膜形成樹脂を例示できる。これらの樹脂を単独で含んでもよく、2種以上を組合せて含んでもよい。
 例えば、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂及びこれらの混合物から選択される第1塗膜形成樹脂を用いることが、塗膜強度、耐候性及び耐水性等の観点において好ましい。例えば、第1塗膜形成樹脂は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂及びポリエステル系樹脂から選択される少なくとも1つを含む。
 一態様において、アクリル系樹脂とウレタン系樹脂とを併用してもよい。この場合、第1塗膜形成樹脂と第1硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、アクリル系樹脂を固形分量で40質量部以上60質量部以下で含み、ウレタン系樹脂を固形分量で1質量部以上20質量部以下の範囲で含み得る。
 複数種のアクリル系樹脂を用いる場合、各アクリル系樹脂の質量部の合計が上記範囲内に含まれ、同様に複数種のウレタン系樹脂を用いる場合、各ウレタン系樹脂の質量部の合計が上記範囲内に含まれるように、適宜調整できる。
 本開示においては、第1塗膜形成樹脂と、第1塗膜硬化剤とを合わせて「第1メイン樹脂」と称する場合がある。また、「第1メイン樹脂の樹脂固形分質量」は、第1塗膜形成樹脂と、第1硬化剤との固形分総量を意味する。例えば、「第1メイン樹脂」の樹脂固形分100質量部は、第1塗膜形成樹脂と第1硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に相当する。
 (第1硬化剤)
 本開示に係る第1ベース塗料組成物は、第1塗膜形成樹脂の有する硬化性官能基の種類に適宜対応した、第1硬化剤を含む。
 第1硬化剤は、公知のものを使用でき、例えば、アミノ樹脂、ブロックイソシアネート樹脂、エポキシ化合物、アジリジン化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物等を含む。得られた塗膜の諸性能、コストの点からアミノ樹脂及び/又はブロックイソシアネート樹脂が好ましい。
 第1硬化剤に含むアミノ樹脂は、特に限定されず、水溶性メラミン樹脂及び/又は非水溶性メラミン樹脂を用いることができる。
 ブロックイソシアネート樹脂は、トリ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、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどのポリイソシアネートに、活性水素を有するブロック剤を付加させることによって、調製することができる。このようなブロックイソシアネート樹脂は、加熱によりブロック剤が解離してイソシアネート基が発生し、上記樹脂成分中の官能基と反応して硬化する。
 第1硬化剤の配合量は、例えば、第1メイン樹脂(第1塗膜形成樹脂および第1硬化剤)の樹脂固形分100質量部に対して、5質量部以上50質量部以下であり、例えば、5質量部以上40質量部以下である。第1硬化剤の配合量がこのような範囲内であることにより、十分な塗膜硬化性が得られる。
 (第1無機光沢剤)
 第1無機光沢剤は、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、カオリン、硫酸バリウム及び珪藻土からなる群から選択される1種又はそれ以上である。第1ベース塗料組成物は、第1無機光沢剤を含むことにより、複層塗膜全体の光沢を向上させることができ、優れた意匠性、例えば、金属感に優れた複層塗膜を形成できる。
 特定の理論に限定して解釈すべきではないが、第1ベース塗料組成物によって形成される塗膜(第1ベース塗膜)上に、第2ベース塗料組成物が塗装されると、第1無機光沢剤は、第2ベース塗料組成物に含まれる溶剤を吸着しようとする。この溶剤の移動に伴って、第2光輝材が動くため、その配向性が高まる。さらに、第2ベース塗料組成物の粘度が上昇するため、第2光輝材の配向は維持され易くなる。その結果、第2ベース塗膜における第2光輝材の配向性が向上する。光輝性顔料の配向性が向上することにより、光の乱反射が抑制された、優れた金属調塗膜を形成できる。
 更に、第1無機光沢剤は、第1ベース塗膜と第2ベース塗膜との間の混相の抑制に寄与できる。混相が抑制されると、塗膜の外観低下が抑制されて、耐チッピング性などの塗膜物性をより良好に保つことができる。
 ある態様において、第1無機光沢剤は、表面が正に帯電した無機光沢剤を含む。これにより、例えば、上記効果に加えて、第1ベース塗料組成物に含まれる第1光輝材の配向性をさらに向上させることができる。
 さらに、第1無機光沢剤は、第1ベース塗料組成物が第1光輝材を含む態様において、第1光輝材が均一に分散することを促進し、第1光輝材の局在化を抑制できる。更に、第1無機光沢剤は、第1ベース塗膜のムラを抑制できる。
 また、第1無機光沢剤は、本開示に係る第1ベース塗膜に対して、衝撃応力の分散能を付与し得る。このため、例えば、所定の組成を有する第1ベース塗料組成物から形成される第1ベース塗膜は、良好な耐チッピング性を有することができる。
 ある態様において、第1無機光沢剤は、表面が正に帯電した無機光沢剤を含み、例えば、第1無機光沢剤は、硫酸バリウムを含む。
 例えば、第1無機光沢剤が硫酸バリウムを含むことにより、第2ベース塗料組成物との混相をより効果的に抑制できる。また、混相を抑制された第2ベース塗料組成物は、本開示に係る特定の第2無機系粘性剤を含むので、第2ベース塗膜に凝集力(構造化)が生じて、第2光輝材の配向乱れが更に効果的に防止される。
 このように、一実施態様において、第1無機光沢剤が硫酸バリウムを含むことにより、第1ベース塗膜と第2ベース塗膜との混相防止効果がより高まって、第2ベース塗膜における第2光輝材の配向乱れがより効果的に防止される。
 ある態様において、第1無機光沢剤の平均一次粒子径は、1μm以下であり、例えば、0.01μm以上0.8μm以下であり、例えば、0.05μm以上0.5μm以下である。平均一次粒子径の測定は、既知の方法に従い測定できる。
 第1無機光沢剤の量は、例えば、第1塗膜形成樹脂と第1硬化剤との樹脂固形分100質量部に対して、1質量部以上40質量部以下であり、例えば、5質量部以上40質量部以下である。ある態様において、第1無機光沢剤の量は、上記樹脂固形分100質量部に対して、7質量部以上35質量部以下である。第1無機光沢剤の量がこのような範囲内であることにより、混相がさらに抑制され易くなって、良好な光沢を有する塗膜を容易に形成できる。
 (第1疎水会合型粘性剤)
 本開示に係る第1疎水会合型粘性剤は、第1ベース塗料組成物に含まれる、第1塗膜形成樹脂と、第1硬化剤と、第1無機光沢剤からなる群から構成される少なくとも1種が有する疎水性基のうち、少なくとも1つとの間で生じる疎水性相互作用により、第1ベース塗料組成物の粘度を上昇させることができる。第1ベース塗料組成物は、第1疎水会合型粘性剤を含むことにより、第1ベース塗膜のハジキ、ヘコミなどの塗装欠陥を抑制でき、第1ベース塗膜の第2ベース塗膜との界面の平滑性を高めることができる。
 また、上記界面近傍における第1光輝材の配向乱れを抑制でき、優れた金属感を有する光輝性の複層塗膜を形成できる。
 第1疎水会合型粘性剤として、例えば、疎水性モノマーを共重合したポリアクリル酸系粘性剤、疎水性鎖を分子中に持つポリウレタン系粘性剤、主鎖の少なくとも一部が疎水性ウレタン鎖であるウレタン-ウレア系粘性剤、主鎖の少なくとも一部が疎水性アミド鎖であるアミド-ウレア系粘性剤および他の粘性剤などを挙げることができる。
 ある態様において、第1疎水会合型粘性剤は、疎水性鎖を分子中に持つポリウレタン系粘性剤、主鎖の少なくとも一部が疎水性ウレタン鎖であるウレタン-ウレア系粘性剤を含む。このような疎水会合型粘性剤を含むことにより、上記効果に加えて、第1ベース塗料組成物など、水系材料を含む系において、優れた沈降防止性及びタレ性をより効果的に示すことができる。
 例えば、ポリウレタン系粘性剤、ウレタン-ウレア系粘性剤などの、ウレタン系疎水会合型粘性剤は、低シェア時には粘度が発現しやすく、高シェア時には、粘度が発現し難いという特性を有しており、チキソ性に優れている。このような特性により、本開示の第1ベース塗料組成物は、例えば、スプレー塗装などに好適に使用できる。さらに、このような疎水会合型粘性剤を含む第1ベース塗料組成物から形成される第1ベース塗膜は、優れた耐水性、及び高温耐水性を有し得る。
 第1疎水会合型粘性剤の市販品の例には、BYK-425(ウレア変性ウレタン化合物:BYK-Chemie社製)、BYK-420(ウレタン-ウレア化合物:BYK-Chemie社製)、BYK-430(アミド-ウレア化合物:BYK-Chemie社製)、PU 1250(ポリウレタンポリマー、BASF社製)、 SNシックナー-660T、SNシックナー-665T(ウレタン系:サンノプコ社製)、RHEOLATE216(ウレタン-ウレア化合物:ELEMENTIS社製)、プライマルRM-12W,プライマルRM-895(ウレタン系:ダウケミカル社製)、ディスパロンAQ-021(楠本化成)などが挙げられる。
 本開示の第1ベース塗料組成物は、第1疎水会合型粘性剤を、第1塗膜形成樹脂と第1硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、0.1質量部以上5.0質量部以下で含み、例えば、0.1質量部以上4.0質量部以下で含む。
 好ましくは、第1疎水会合型粘性剤を、第1塗膜形成樹脂と第1硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、0.2質量部以上3.5質量部以下、例えば、0.2質量部以上3.0質量部以下の量で含む。
 このような範囲で第1疎水会合型粘性剤を含むことにより、第1ベース塗膜の形成中に第1無機光沢剤、及び所望により添加される第1光輝材が沈降すること、並びに第1ベース塗膜に濁りが生じることを回避し易くなる。
 また、所望により添加される第1光輝材をより均一に配向できるので、優れた意匠性、特に優れた金属調を有する第1ベース塗膜および複層塗膜が得られ易い。その上、第1ベース塗膜は、優れた耐水性、さらには優れた高温耐水付着性を有し得るので、複層塗膜全体の耐水性及び高温耐水性をさらに向上できる。
 (第1分散剤)
 本開示の第1ベース塗料組成物は、第1分散剤を含んでもよい。第1分散剤を含むことにより、第1ベース塗料組成物に含まれる種々の成分の分散安定性が向上する。
 ある態様において、第1分散剤は、金属または金属酸化物に分散安定性をもたらす置換基を有する。第1分散剤がこのような置換基を有することにより、第1分散剤は、例えば、第1無機光沢剤、所望により添加され得る第1光輝材を効果的に被覆でき、さらに、第1分散剤の分子量の大きさに応じて、第1無機光沢剤、第1光輝材の立体障害を大きくすることができるので、これらの凝集を抑制できる。また、このような第1分散剤は、第1無機光沢剤、第1光輝材の分散性を高めることができる。
 ある態様において、第1分散剤は、疎水性の高い側鎖を有し得る。この場合、第1分散剤を、例えば、水に対する溶解度が0.01質量%以上5.0質量%以下である有機溶剤、例えばアルコール系有機溶剤、グリコールエーテル系有機溶剤など、に溶解させることができる。
 第1分散剤は、ポリマー型分散剤、低分子の界面活性剤型分散剤のいずれでもよい。例えば、第1光輝材の凝集を妨げる観点において、ポリマー型分散剤が好ましい。ポリマー型分散剤は、好ましくは、アニオン性基、カチオン性基またはノニオン性基から選択される少なくとも1種を有するポリマー型分散剤であり、より好ましくは、疎水性の高い側鎖を有し、アニオン性基を有するポリマー型分散剤、ノニオン性基を有するポリマー型分散剤及びこれらの混合物から選択される少なくとも1種である。アニオン性基の例として、リン酸基、カルボン酸基などが挙げられる。ノニオン性基の例としてポリオキシアルキレン基を挙げることができる。ただし、これらの基に限定されない。
 上述の通り、ポリマー型分散剤は、アニオン性、カチオン性、ノニオン性のアクリル共重合体、ブロック共重合体など、公知の分散剤を用いることが出来る。一態様において、分散安定性の観点から、アニオン性又はノニオン性を有するポリマーが好ましく、アクリル共重合体又はブロック共重合体が好ましい。
 ポリマー型分散剤としては、公知の分散剤を用いることができ、市販品を使用してもよい。例えば、BYK-Chemie社製、DISPERBYKシリーズ、例えば、DISPERBYK、DISPERBYK-194、DISPERBYK-194N、DISPERBYK-192;ルーブリゾール社製、Solsperse41000、Solsperse43000、Solsperse44000、Solsperse47000などが挙げられる。DISPERBYK-192、DISPERBYK-194N、DISPERBYKを好ましく用いることができる。
 第1分散剤の量は、第1塗膜形成樹脂と第1硬化剤との樹脂固形分100質量部に対して、1質量部以上5質量部以下であり得る。このような範囲であることにより、第1ベース塗料組成物に含まれる種々の成分の分散安定性がさらに高まり、第1ベース塗膜の形成工程において、各成分の凝集を効果的に抑制できる。ある態様において、効果的に、第1光輝材の凝集を妨げ、第1光輝材の分散性を高めることができる。
 (第1光輝材)
 ある態様において、第1ベース塗料組成物は、第1光輝材及び第1無機系粘性剤の少なくとも1つを含む。要求される金属感に応じて、第1ベース塗料組成物は、第1光輝材を含んでもよい。
 本開示における第1光輝材は、塗膜に金属調の光沢をもたらす顔料である。第1ベース塗料組成物は、1種類の第1光輝材を単独で用いてもよく、複数種の第1光輝材を組合せて用いてもよい。
 第1ベース塗料組成物における、第1光輝材の質量濃度(PWC)(%)は下記式:
PWC=(第1光輝材の合計質量)/[(第1塗膜形成樹脂の樹脂固形分と第1硬化剤の樹脂固形分との合計質量)+(第1光輝材の合計質量)]×100  
で示される。
 この場合、PWCの範囲は、0%以上30%以下であってよく、例えば、1%以上30%以下であり、ある態様において、5%以上20%以下であり、例えば、5%以上15%以下である。第1光輝材の質量濃度が上記範囲であることによって、塗膜形成後に、第1光輝材がより均一に配向するので、優れた光輝性を有し、意匠性に優れる塗膜を容易に形成できる。更に、得られる塗膜は、良好な下地隠ぺい性を有することができる。
 第1光輝材は、後述の第2光輝材と同一の光輝材であってもよい。この態様において、第1光輝材の特性などの詳細な説明は、後述する第2光輝材に関する記載を援用できる。
 また、第1光輝材は、表面処理された光輝材であってもよく、例えば、水性塗料組成物用に表面処理された光輝材であってもよい。
 一態様において、アルミ光輝材に対する表面処理により、水性塗料組成物でのガッシング(アルミ表面の水による酸化で水素ガス発生)を抑止できる利点がある。表面処理としては、例えば、シリカ処理(シランカップリング剤コート)、モリブデン処理(モリブデン酸コート)、有機処理(樹脂コート)、などが挙げられる。
 第1光輝材及び表面処理された第1光輝材として市販の光輝材を使用してもよく、例えば、エカルト社製のMETALURE(登録商標)シリーズ、SILVERSHINE(登録商標)シリーズ、HYDROSHINE(登録商標)シリーズ、Liquid Black(登録商標)、PLISMATIC(登録商標)シリーズ、旭化成ケミカルズ社製のFDシリーズ、GXシリーズBSシリーズ及びWAシリーズ、東洋アルミニウム社製の46シリーズ、63シリーズ、WLシリーズ、WMシリーズ、EMERALシリーズなどが挙げられる。
 (第1無機系粘性剤)
 本開示に係る第1無機系粘性剤は、無機結晶層が多数積み重なった積層構造を有する層状物であることが好ましい。このように層状構造を有する第1無機系粘性剤は、第1ベース塗料組成物中で膨潤し、カードハウス構造を形成するので、第1ベース塗料組成物に適度な粘度をもたらし、優れた塗膜強度をもたらす。
 第1無機系粘性剤の一次粒子の形状としては、円盤状、板状、球状、粒状、立方状、針状、棒状及び無定形等が挙げられ、円盤状又は板状のものが好ましい。
 第1無機系粘性剤の厚さは、100nm以下が好ましい。これにより、第1ベース塗料組成物の粘度が適切な範囲に制御され易い。第1無機系粘性剤の厚さは、50nm以下がより好ましく、10nm以下がさらに好ましく、5nm以下が特に好ましい。第1無機系粘性剤の厚さは、例えば、0.1nm以上であってよく、0.3nm以上であってよい。
 円盤状又は板状以外の第1無機系粘性剤の厚さは、一次粒子の平均径と同義である。平均径は、レーザ回折・散乱法により得られた体積基準の粒度分布における50%平均粒子径(D50)である。円盤状又は板状の第1無機系粘性剤の厚さは、その主面と垂直な方向における第1無機系粘性剤の長さである。第2無機系粘性剤の厚さも同様である。
 本開示に係る無機系粘性剤は、珪酸塩層状化合物(ケイ酸塩鉱物)、ハロゲン化鉱物、酸化鉱物、炭酸塩鉱物、ホウ酸塩鉱物、硫酸塩鉱物、モリブデン酸塩鉱物、タングステン酸塩鉱物、リン酸塩鉱物、ヒ酸塩鉱物、バナジン酸塩鉱物等が含まれる。このような無機系粘性剤は、第1ベース塗料組成物に適度な粘度及び優れた塗膜強度をもたらす。
 例えば、無機系粘性剤と第1疎水会合型粘性剤との併用で、第1ベース塗膜に優れた耐水性、高温耐水性をもたらすことができ、複層塗膜全体の耐水性、高温耐水性を良好に保持できる。
 ある態様において、第1無機系粘性剤は、珪酸塩層状化合物を含む。
 珪酸塩層状化合物の具体例には、天然又は合成の、ヘクトライト、サポナイト、スチブンサイト、ハイデライト、モンモリロナイト、ノントライト、ベントナイト等のスメクタイト属粘土鉱物、Na型テトラシリシックフッ素雲母、Li型テトラシリシックフッ素雲母、Na型フッ素テニオライト、Li型フッ素テニオライト等の膨潤性雲母属粘土鉱物、及びバーミキュラライトやカオリナイト、又はこれらの混合物が含まれる。
 無機系粘性剤の市販品の例には、ラポナイトXLG(BYK社製合成ヘクトライト類似物質)、ラポナイトRD(BYK社製合成ヘクトライト類似物質)、ラポナイトEP(BYK社製合成ヘクトライト類似物質)、ラポナイトRDS(BYK社製合成ヘクトライト類似物質)、オプティゲルWX(BYK社製Na置換型ベントナイト)、サーマビス(ヘンケル社製合成ヘクトライト類似物質)、スメクトンSA-1(クニミネ工業(株)製サポナイト類似物質)、ベンゲル(ホージュン(株)販売の天然ベントナイト)、クニビアF(クニミネ工業(株)販売の天然モンモリロナイト)、ビーガム(米国、バンダービルト社製の天然ヘクトライト)、ダイモナイト(トピー工業(株)製の合成膨潤性雲母)、ソマシフ(コープケミカル(株)製の合成膨潤性雲母)、SWN(コープケミカル(株)製の合成スメクタイト)、SWF(コープケミカル(株)製の合成スメクタイト)等が含まれる。
 ある態様において、本開示の第1ベース塗料組成物は、第1無機系粘性剤を、第1塗膜形成樹脂と第1硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して(第1塗膜形成樹脂と第1硬化剤との樹脂固形分の合計100質量部に対して)、0質量部以上10質量部以下の量で含み、例えば、0.5質量部以上10質量部以下で含む。ある態様において、本開示の第1ベース塗料組成物は、第1無機系粘性剤を、第1塗膜形成樹脂と第1硬化剤との樹脂固形分の合計100質量部に対して、0質量部以上10質量部以下で含む。
 このような量で含むことにより、良好な耐水性を有する塗膜を形成できる。
 このような範囲で第1無機系粘性剤を含むことにより、第1ベース塗膜の形成中に、必要に応じて添加される第1光輝材が沈降することが回避され易くなって、優れた意匠性、特に優れた金属調を有する塗膜が容易に得られる。
 <第2ベース塗料組成物>
 本開示における第2ベース塗料組成物は、第2塗膜形成樹脂と、第2硬化剤と、第2光輝材と、第2無機系粘性剤と、第2疎水会合型粘性剤と、第2分散剤とを含む。
 更に、第2無機系粘性剤は、無機結晶層の積層構造を有する層状物を含む。なお、本明細書において、「第2無機系粘性剤は、無機結晶層が多数積み重なった積層構造を有する層状物を含む」という記載は、「第2無機系粘性剤は、無機結晶層の積層構造を有する層状物を含む」と同義である。
 このような所定の組成を有する第2ベース塗料組成物と、上述した所定の第1ベース塗料組成物とを含む、本開示に係る水性塗料組成物セットであれば、光輝材の配向性が向上し、光の乱反射が抑制された、優れた金属調塗膜を形成できる。さらに、複雑な形状の被塗物であっても容易に塗装でき、美しい金属調光沢を有する塗膜を形成できる。その上、本開示に係る複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットであれば、良好な耐チッピング性、耐水性、高温耐水性等の物理的特性を有する塗膜を形成できる。さらに、優れた下地転写性を備える利点がある。
 したがって、本開示に係る複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットは、優れた意匠性を有すると共に、良好な塗膜物性を有する、金属調の複層塗膜(光輝性の複層塗膜)を形成できる。
 ある態様において、第2ベース塗料組成物における不揮発分含量(NV2)は、3%以上18%以下であり、例えば、(NV2)は、4%以上17%以下である。ある態様において、(NV2)は、5%以上15%以下である。
 不揮発分含量(NV2)は、[(乾燥後の第2ベース塗料組成物質量)/(乾燥前の第2ベース塗料組成物質量)]×100(%)により算出される値である。不揮発分含量は、第2ベース塗料組成物中の溶剤の量を調節することにより制御できる。
 不揮発分含量(NV2)が上記範囲内であることにより、本開示に係る第2ベース塗膜の体積収縮率を十分な範囲に保持でき、良好な金属調光沢を有する複層塗膜を容易に形成できる。
 また、良好な塗膜性状を得ることができ、例えば、第2ベース塗料組成物のタレ性を良好にでき、更に、塗装作業性を良好にできる。
 不揮発分は、JISK5601-1-2(加熱残分)の手法にて測定できる。
 本開示に係る第2ベース塗料組成物は、不揮発分含量(NV2)が低いにもかかわらず、第2光輝材の沈降及び塗料組成物の流動を防ぐことができる。また、本開示の第2ベース塗料組成物は、薄膜を形成できるので、第2光輝材をより均一に配向できる。よって、優れた金属調塗膜が容易に得られる。
 さらに、本開示に係る第2ベース塗料組成物は、被塗物の形状が複雑であっても、タレを生じることなく塗装できる。その上、本開示に係る第2ベース塗料組成物は水性であるので、環境及び作業者への負荷が少ない。
 本開示に係る第2ベース塗料組成物は、上述のように、低い不揮発分含量(NV2)を示すので、塗膜の膜厚を薄く均一にできる。ある態様において、第2ベース塗膜の膜厚(t2)は、1μm以上20μm以下であり、例えば、2μm以上15μm未満である。別の態様において、第2ベース塗膜の膜厚は、3μm以上7μm以下である。また、低NV量の第2ベース塗料組成物から塗膜を形成すると、塗装後の第2ベース塗料組成物の体積収縮により、第2光輝材をより均一に配向でき、高いフリップフロップ性を有することができる。
 すなわち、本開示に係る第2ベース塗料組成物は、NV量が高い(例えば、NV量=25%)従来の水性塗料組成物とは異なり、均一な膜厚を有する薄膜を自在に形成でき、高いフリップフロップ性を有する塗膜を形成できる。
 その上、本開示の水性塗料組成物セットであれば、本開示に係る所定の第1ベース塗料組成物と第2ベース塗料組成物との組合せにより奏される相互作用と、第2ベース塗料組成物が有する低い不揮発分含量(NV2)によって、第2光輝材をより均一に配向でき、より高いフリップフロップ性、より低いG値(粒子感)を有することができる。
 また、本開示に係る第2ベース塗料組成物は、このような低いNV量を有しているにもかかわらず、第2ベース塗料組成物が垂れる現象、及び第2光輝材の沈降を防ぐことができる。その上、曲面を多く取り入れた複雑な形状の被塗物であっても、ムラのない美しい金属調光沢を有する第2ベース塗膜及び複層塗膜を形成できる。
 (第2塗膜形成樹脂)
 本開示における第2塗膜形成樹脂は、上述した第1塗膜形成樹脂と同一種の樹脂を含んでよく、異なる種類の樹脂を含んでよく、これらの混合物であってもよい。例えば、第2塗膜形成樹脂は、第1塗膜形成樹脂と同一種の樹脂を含む。
 ある態様において、第2塗膜形成樹脂は、数平均分子量は5000以上30000以下、例えば、7000以上25000以下の樹脂である。数平均分子量がこのような範囲内であることにより、良好な作業性を有することができ、さらに、本開示に係る複層塗膜に適した硬化性を有することができる。
 ある態様において、第2塗膜形成樹脂は、20以上180以下の水酸基価を有し、例えば、30以上160以下の水酸基価を有する。
 ある態様において、第2塗膜形成樹脂は、10mgKOH/g以上80mgKOH/g以下の酸価を有し、例えば、15mgKOH/g以上70mgKOH/g以下の酸価を有する。
 第2塗膜形成樹脂の水酸基価及び/または酸価がこのような範囲内であることにより、第2ベース塗膜は、十分な耐水性、例えば優れた高温耐水性(80℃)を有し得る。また、第2ベース塗膜は、良好な塗膜硬化性を有する。
 第2塗膜形成樹脂として、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂及びメラミン系樹脂等の塗膜形成樹脂を例示できる。これらの樹脂を単独で含んでもよく、2種以上を組合せて含んでもよい。
 例えば、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂及びこれらの混合物から選択される第1塗膜形成樹脂を用いることが、塗膜強度、耐候性及び耐水性等の観点において好ましい。例えば、第2塗膜形成樹脂は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂及びポリエステル系樹脂から選択される少なくとも1つを含む。
 ある態様において、アクリル系樹脂とウレタン系樹脂とを併用してもよい。この場合、第2塗膜形成樹脂と第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、アクリル系樹脂を、固形分量で40質量部以上60質量部以下の量で含み、ウレタン系樹脂を固形分量で1質量部以上20質量部以下の範囲で含み得る。
 複数種のアクリル系樹脂を用いる場合、各アクリル系樹脂の質量部の合計が上記範囲内に含まれ、同様に複数種のウレタン系樹脂を用いる場合、各ウレタン系樹脂の質量部の合計が上記範囲内に含まれるように、適宜調整できる。
 例えば、「第2メイン樹脂の樹脂固形分質量」は、第2塗膜形成樹脂と第2硬化剤との固形分総量を意味する。例えば、「第2メイン樹脂」の樹脂固形分100質量部は、第2塗膜形成樹脂と第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に相当する。
 (第2硬化剤)
 本開示に係る第2ベース塗料組成物は、第2塗膜形成樹脂の有する硬化性官能基の種類に適宜対応した、硬化剤を含む。第2ベース塗料組成物は、上述した第1硬化剤と同一種の樹脂を含んでよく、異なる種類の硬化剤を含んでよく、これらの混合物であってもよい。例えば、第2ベース塗料組成物は、第1硬化剤と同一種の硬化剤を含む。
 第2硬化剤の種類、配合量等は、上述した第1硬化剤に関する記載を援用でき、その化合物、配合量等を適宜選択できる。
 (第2光輝材)
 本開示に係る第2ベース塗料組成物は、第2光輝材を含む。本開示における第2光輝材は、塗膜に金属調の光沢をもたらす顔料である。本開示に係る第2ベース塗料組成物は、1種類の第2光輝材を単独で用いてもよく、複数種の第2光輝材を組合せて用いてもよい。
 本開示に係る第2ベース塗料組成物においては、第2ベース塗料組成物中の、前記第2光輝材の質量濃度(PWC)(%)は、下記式:
PWC=(第2光輝材の合計質量)/[(第2塗膜形成樹脂の樹脂固形分と第2硬化剤の樹脂固形分の合計質量)+(第2光輝材の合計質量)]×100  
で示される。
 この場合、前記PWCの範囲は5%以上40%以下、例えば、PWCの範囲は10%以上40%以下である。ある態様において、PWCの範囲は、15%以上40%以下であり、例えば、20%以上40%以下である。
 第2光輝材の質量濃度が上記範囲であることによって、光輝性顔料の配向性が向上し易くなって、優れた金属調塗膜を容易に形成できる。特に、本開示は、本開示に係る所定の第1ベース塗料組成物と所定の第2ベース塗料組成物とを含む水性塗料組成物セットであるので、所定の第1ベース塗料組成物と所定の第2ベース塗料組成物とが相互作用し得て、第2光輝材がより均一に配向し易くなる。これにより、光の乱反射が抑制された、優れた金属調塗膜を形成できる。
 本開示における第2光輝材は、例えば、平均粒径(D50)が3μm以上25μm以下である。別の態様において、平均粒径は3μm以上20μm以下、例えば、5μm以上18μm以下であってよい。平均粒径は、通常、湿式フロー式粒子径形状分析装置を用いて測定でき、例えば、FPIA-3000S(SYSMEX社製)を用いて測定できる。
 本開示における第2光輝材は、平均厚さが3μm以下であってよく、例えば、1μm以下である。ある態様において、第2光輝材は、厚さが500nm以下であり、例えば、250nm以下であり、ある態様において100nm以下である。
 好ましくは、第2光輝材は、平均厚さが10nm以上であり、例えば、20nm以上である。ここで、光輝材の平均厚さは、JIS K5906の水面拡散(被覆)面積から算出できる。
 第2光輝材は、厚さがこのような範囲内であり、かつ、本開示に係る第2ベース塗料組成物に含まれることにより、第2光輝材は、塗装後の第2ベース塗料組成物の体積収縮に伴い、さらに均一に配向しやすくなる。そのため、金属調光沢に優れる、高いフリップフロップ性を示す塗膜を容易に形成することが可能である。
 また、第2光輝材は、厚さが上記範囲内であることにより、光輝材の重なり部の光輝材端面による可視光領域における光の散乱が起きにくいため、粒子感が低く緻密な意匠(スムースな意匠)を実現できるとともに、高い金属感を得ることができる。
 よって、第2ベース塗膜及び複層塗膜は、低いgraininess値を示し、粒子感が低く緻密な意匠を有する。
 ある態様において、第2光輝材は、鱗片状の形状を有する。例えば、第2光輝材のアスペクト比は、5以上2000以下であり、10以上2000以下であってよい。
 別の態様において、第2光輝材のアスペクト比は、10以上1000以下、例えば、10以上800以下である。
 このような形状を有する第2光輝材を含むことにより、第2光輝材は、塗装後の第2ベース塗料組成物の体積収縮に伴い均一に配向しやすくなる。よって、金属調光沢に優れ、高いフリップフロップ性を示す塗膜を容易に形成することが可能である。また、被塗物と塗膜との付着性に悪影響が生じ難い。
 特に、本開示は、所定の第1ベース塗料組成物と所定の第2ベース塗料組成物とを含む水性塗料組成物セットであるので、所定の第1ベース塗料組成物と所定の第2ベース塗料組成物との相互作用により、第2光輝材の配向をより均一にすることができる。よって、光の乱反射が抑制された、優れた金属調光沢を有する塗膜を容易に形成できる。
 なお、第2光輝材として市販品を用いる場合、アスペクト比は平均アスペクト比で示される場合がある。第2光輝材の平均アスペクト比が上記範囲に含まれればよい。
 ある態様において、第2光輝材は、厚さ10nm以上250nm以下であり、かつ、アスペクト比が10以上1000以下である。別の態様において、第2光輝材は、厚さ10nm以上150nm以下であり、かつ、アスペクト比が10以上1000以下である。
 更に別の態様において、第2光輝材は、厚さ10nm以上150nm未満であり、かつ、アスペクト比が10以上800以下である。
 第2光輝材がこのような形状を有することにより、金属調光沢に優れ、高いフリップフロップ性を示す第2ベース塗膜及び複層塗膜を容易に形成することが可能である。更に、可視光の散乱を抑制でき、第2ベース塗膜及び複層塗膜の高い金属感を得ることができる。また、低いgraininess値を示し、粒子感が低く緻密な意匠(スムースな意匠)を有する第2ベース塗膜及び複層塗膜を容易に形成できる。
 第2光輝材は、例えば、金属片、金属酸化物片、パール顔料及びこれらの混合物から選択される顔料を含むことができる。金属片としては、例えば、アルミニウム、クロム、金、銀、銅、真鍮、チタン、ニッケル、ニッケルクロム、ステンレス等が挙げられる。また、金属酸化物片としては、上記金属片の酸化物、例えば、アルミナ、酸化クロム、マイカ等が挙げられる。
 ある態様において、第2光輝材は、表面処理された光輝材を含む。
 例えば、金属片、金属酸化物片及びパール顔料等と水とが反応しガスが発生することを防ぐことを目的として、金属片、金属酸化物片及びパール顔料に金属被膜、例えば、モリブデン酸、クロム酸、イットリウム及び希土類金属などの金属化合物の被膜、又は有機高分子被膜、例えば、重合性モノマーなどを用いて調製される有機高分子の被膜を形成してもよい。
 例えば、金属片、金属酸化物片及びパール等の光輝材は、二酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化クロム、重合化合成樹脂、酸化バナジウム、酸化モリブデン及び/もしくは過酸化モリブデン、ホスフェート、ホスファイト、ボレート、クロメート、又はそれらの混合物もしくは組合せを含む被膜を有してもよい。
 なお、例えば、酸化クロム等を用いる場合、化学的に不活性化させたものを用いることにより、毒性を除去できる。
 第2光輝材は、蒸着金属顔料を含んでもよい。このような第2光輝材は、一般にベースフィルム上に金属薄膜(金属酸化物薄膜)を蒸着させ、ベースフィルムを剥離した後、蒸着金属膜を粉砕して金属片(金属酸化物片)とすることにより得られる。
 蒸着する金属材料としては、特に限定されないが、例えば、上記金属片、金属酸化物片について記載した材料を用いることができる。好ましくは、第2光輝材は、蒸着アルミニウム顔料、蒸着クロム顔料、蒸着アルミナ顔料、蒸着酸化クロム顔料を含む。蒸着金属顔料についても、所望により、その表面に上述したような被膜を有することができる。
 また、第2光輝材は、例えば、水性塗料組成物用に表面処理された光輝材であってもよい。
 一態様において、アルミ光輝材に対する表面処理により、水性塗料組成物でのガッシング(アルミ表面の水による酸化で水素ガス発生)を抑止できる。例えば、シリカ処理(シランカップリング剤コート)、モリブデン処理(モリブデン酸コート)、有機処理(樹脂コート)、などが挙げられる。
 第2光輝材及び表面処理された第2光輝材として市販の光輝材を使用してもよく、例えば、エカルト社製のMETALURE(登録商標)シリーズ、SILVERSHINE(登録商標)シリーズ、HYDROSHINE(登録商標)シリーズ、Liquid Black(登録商標)、PLISMATIC(登録商標)シリーズ、旭化成ケミカルズ社製のFDシリーズ、GXシリーズBSシリーズ及びWAシリーズ、東洋アルミニウム社製の46シリーズ、63シリーズ、WLシリーズ、WMシリーズ、EMERALシリーズなどが挙げられる。
 (第2無機系粘性剤)
 本開示における第2無機系粘性剤は、無機結晶層が多数積み重なった積層構造を有する層状物を含む。このような層状構造を有する第2無機系粘性剤は、第2ベース塗料組成物中で膨潤し、カードハウス構造を形成するので、第2ベース塗料組成物に適度な粘度をもたらし、優れた塗膜強度をもたらす。
 さらに、第2無機系粘性剤は、第2光輝材の配向を良好に維持する。特定の理論に限定して解釈すべきではないが、第2無機系粘性剤は、第2ベース塗料組成物にチクソトロピー性を付与する。上記の通り、第1ベース塗膜上に第2ベース塗料組成物が塗装される際、溶剤の移動が生じ得る。しかし、第2ベース塗料組成物は、第2無機系粘性剤によってチクソトロピー性が付与されているため、低シェア領域における粘度は小さく、第2光輝材の配向はよく維持される。その結果、光の乱反射が抑制された、優れた金属調塗膜を形成できる。
 加えて、特定の理論に限定して解釈すべきではないが、第2ベース塗料組成物が第2無機系粘性剤を含むことにより、光輝材(例えばアルミ)と第2無機系粘性剤との間で相互作用による構造化が生じ、第2ベース塗料組成物の凝集力(構造化)による配向乱れも防止されるものと考えられる。その上、光輝材のPWCが高い第2ベースの塗料組成物の安定性を、高めることができる。
 また、第2無機系粘性剤は、第1ベース塗膜と第2ベース塗膜との間の混相の抑制に寄与できる。混相が抑制されると、塗膜の外観低下が抑制されて、耐チッピング性などの塗膜物性をより良好に保つことができる。
 第2無機系粘性剤の一次粒子の形状としては、円盤状、板状、球状、粒状、立方状、針状、棒状及び無定形等が挙げられ、円盤状又は板状のものが好ましい。
 第2無機系粘性剤の厚さは、100nm以下が好ましい。これにより、光輝材の配向の乱れはより防止され易い。第2無機系粘性剤の厚さは、50nm以下がより好ましく、10nm以下がさらに好ましく、5nm以下が特に好ましい。第2無機系粘性剤の厚さは、例えば、0.1nm以上であってよく、0.3nm以上であってよい。
 本開示における第2無機系粘性剤として、珪酸塩層状化合物(ケイ酸塩鉱物)、ハロゲン化鉱物、酸化鉱物、炭酸塩鉱物、ホウ酸塩鉱物、硫酸塩鉱物、モリブデン酸塩鉱物、タングステン酸塩鉱物、リン酸塩鉱物、ヒ酸塩鉱物、バナジン酸塩鉱物等が含まれる。
 ある態様において、第2無機系粘性剤は、珪酸塩層状化合物を含む。珪酸塩層状化合物を含むことにより、第2ベース塗料組成物に適度な粘度及び優れた塗膜強度をもたらすことができる。また、第2ベース塗料組成物から形成される第2ベース塗膜は、第2無機系粘性剤と後述する第2疎水会合型粘性剤とを併用することで、優れた耐水性を有し、その上、優れた高温耐水性(80℃)も有し得る。
 珪酸塩層状化合物の具体例には、天然又は合成の、ヘクトライト、サポナイト、スチブンサイト、ハイデライト、モンモリロナイト、ノントライト、ベントナイト等のスメクタイト属粘土鉱物や、Na型テトラシリシックフッ素雲母、Li型テトラシリシックフッ素雲母、Na型フッ素テニオライト、Li型フッ素テニオライト等の膨潤性雲母属粘土鉱物及びバーミキュラライトやカオリナイト、又はこれらの混合物が含まれる。
 ある態様において、珪酸塩層状化合物は、天然又は合成の、ヘクトライト、サポナイト、スチブンサイト、ハイデライト、モンモリロナイト、ノントライト及びベントナイトからなる群から選択される、少なくとも1種のスメクタイト属粘土鉱物を含む。
 別の態様にておいて、珪酸塩層状化合物は、ヘクトライト、サポナイト、モンモリロナイト及びベントナイトからなる群から選択される、少なくとも1種のスメクタイト属粘土鉱物を含む。
 珪酸塩層状化合物が、このような鉱物を含むことにより、特定の理論に限定して解釈すべきではないが、例えば、上述した第1無機光沢剤等の第1ベース塗料組成物に含まれる所定の成分との相乗効果によって、第2ベース塗膜における第2光輝材の配向を良好にでき、その上、第1ベース塗膜と第2ベース塗膜との間に生じ得る混相を、更に効果的に抑制できると考えられる。
 その結果、光輝性顔料の配向性が向上し、光の乱反射が抑制された、優れた金属調塗膜を形成できる。また、混相による塗膜の外観低下を抑制でき、更に、耐チッピング性などの塗膜物性を良好に保つことができる。
 第2無機系粘性剤の市販品の例には、ラポナイトXLG(BYK社製合成ヘクトライト類似物質)、ラポナイトRD(BYK社製合成ヘクトライト類似物質)、ラポナイトRDS(BYK社製合成ヘクトライト類似物質)、ラポナイトEP(BYK社製合成ヘクトライト類似物質)、オプティゲルWX(BYK社製Na置換型ベントナイト)、サーマビス(ヘンケル社製合成ヘクトライト類似物質)、スメクトンSA-1(クニミネ工業(株)製サポナイト類似物質)、ベンゲル(ホージュン(株)販売の天然ベントナイト)、クニビアF(クニミネ工業(株)販売の天然モンモリロナイト)、ビーガム(米国、バンダービルト社製の天然ヘクトライト)、ダイモナイト(トピー工業(株)製の合成膨潤性雲母)、ソマシフ(コープケミカル(株)製の合成膨潤性雲母)、SWN(コープケミカル(株)製の合成スメクタイト)、SWF(コープケミカル(株)製の合成スメクタイト)等が含まれる。
 ある態様において、本開示に係る第2ベース塗料組成物は、第2無機系粘性剤を、塗膜形成樹脂と硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して1質量部以上7質量部の量で含む。
 ある態様において、本開示に係る第2ベース塗料組成物は、第2無機系粘性剤を、塗膜形成樹脂と硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して1質量部以上7質量部以下で含むのが好ましく、例えば、2質量部以上7質量部以下で含むのがより好ましく、2質量部以上5質量部以下の量で含むのがさらに好ましい。
 このような範囲で第2無機系粘性剤を含むことにより、第2ベース塗膜の形成中に第2光輝材が沈降すること、及び第2ベース塗膜に濁りが生じることが回避され易くなる。その上、第1ベース塗膜と第2ベース塗膜との間に生じ得る混相を、更に効果的に抑制できる。
 また、第2光輝材を均一に配向できるので、優れた意匠性、特に優れた金属調を有する第2ベース塗膜が得られる。
 例えば、第2ベース塗料組成物は、第2無機系粘性剤と第2疎水会合型粘性剤とを、所定の関係で含む。
 ある態様において、第2ベース塗料組成物は、第2無機系粘性剤を、第2塗膜形成樹脂と第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、1質量部以上7質量部以下で含む。更に、第2ベース塗料組成物は、後述する第2疎水会合型粘性剤を、第2塗膜形成樹脂と第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、1質量部以上15質量部以下で含み、例えば、1質量部以上15質量部未満含む。
 なお、第2ベース塗料組成物は、第2無機系粘性剤を、2質量部以上7質量部以下で含んでよく、例えば、2質量部以上5質量部以下の量で含んでよい。
 本開示の第2ベース塗料組成物は、第2無機系粘性剤及び第2疎水会合型粘性剤を、上述のように、塗膜形成樹脂と硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対してそれぞれ所定の質量部で含むことにより、塗膜の形成中に第2光輝材が沈降すること、及び第2ベース塗膜に濁りが生じることを効果的に回避できる。また、第2光輝材の配向を均一にできるので、優れた意匠性を有する塗膜が得られ易い。その上、第2ベース塗膜は優れた耐水性を有し、その上、優れた高温耐水性(80℃)も有し得る。
 本開示の第2ベース塗料組成物は、第2無機系粘性剤と第2疎水会合型粘性剤とを併用する限り、第2無機系粘性剤と第2疎水会合型粘性剤との含有量比(質量比)は特に限定されない。例えば、第2無機系粘性剤と第2疎水会合型粘性剤との含有量比(質量比)は、第2無機系粘性剤/第2疎水会合型粘性剤=1/1~5/1であってもよく、別の態様においては、第2無機系粘性剤/第2疎水会合型粘性剤=1/1~1/5であってもよい。
 ある態様において、本開示に係る水性塗料組成物セットにおける、第1塗膜形成樹脂と第1硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対する第1無機光沢剤の量は、第2塗膜形成樹脂と第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対する第2無機系粘性剤の量よりも少ない。
 本開示に係る水性塗料組成物セットが、第2無機系粘性剤と第1無機光沢剤とをこのような関係で含むことにより、更に意匠性に優れた、金属調光沢を有する塗膜を形成でき、その上、更に耐チッピング性、耐水性及び高温耐水性等が向上した塗膜物性、および優れた下地転写性を備える、複層塗膜を得ることができる。
 (第2疎水会合型粘性剤)
 本開示に係る第2疎水会合型粘性剤は、第2ベース塗料組成物に含まれる、第2塗膜形成樹脂と、第2硬化剤と、第2光輝材と、第2無機系粘性剤と、第2分散剤とからなる群から構成される少なくとも1種が有する疎水性基のうち、少なくとも1つとの間で生じる疎水性相互作用により、第2ベース塗料組成物の粘度を上昇させることができる。
 第2疎水会合型粘性剤を含むことにより、第2ベース塗膜のハジキ、ヘコミなどの塗装欠陥を抑制でき、第2ベース塗膜と第1ベース塗膜との間に高い平滑性を有することができる。
 また、第2ベース塗料組成物は、第2無機系粘性剤と、第2疎水会合型粘性剤とを含むので、塗膜の形成中に第2光輝材が沈降すること、及び第2ベース塗膜に濁りが生じることを、より効果的に回避できる。さらに、第2光輝材を均一に配向できるので、優れた意匠性を有する塗膜が得られる。その上、第2ベース塗膜は優れた耐水性を有し、優れた高温耐水性(80℃)も有し得る。
 第2疎水会合型粘性剤として特に好ましいのは、疎水性モノマーを共重合したポリアクリル酸系粘性剤、疎水性鎖を分子中に持つポリウレタン系粘性剤、主鎖の少なくとも一部が疎水性ウレタン鎖であるウレタン-ウレア系粘性剤、主鎖の少なくとも一部が疎水性アミド鎖であるアミド-ウレア系粘性剤および他の粘性剤などを挙げることができる。
 ある態様において、第2疎水会合型粘性剤は、疎水性鎖を分子中に持つポリウレタン系粘性剤、主鎖の少なくとも一部が疎水性ウレタン鎖であるウレタン-ウレア系粘性剤を含む。このような第2疎水会合型粘性剤を含むことにより、上記効果に加えて、第2ベース塗料組成物など、水系材料を含む系において、優れた沈降防止性及びタレ性をより効果的に示すことができる。
 例えば、ポリウレタン系粘性剤、ウレタン-ウレア系粘性剤などの、ウレタン系疎水会合型粘性剤は、低シェア時には粘度が発現しやすく、高シェア時には、粘度が発現し難いという特性を有しており、チキソ性に優れている。このような特性により、本開示の第2ベース塗料組成物は、例えば、スプレー塗装などに好適に使用できる。さらに、このような疎水会合型粘性剤を含む第2ベース塗料組成物から形成される第2ベース塗膜は、優れた耐水性、及び高温耐水性を有し得る。
 第2疎水会合型粘性剤の市販品の例には、BYK-425(ウレア変性ウレタン化合物:BYK-Chemie社製)、BYK-420(ウレタン-ウレア化合物:BYK-Chemie社製)、BYK-430(アミド-ウレア化合物:BYK-Chemie社製)、PU 1250(ポリウレタンポリマー、BASF社製)、 SNシックナー-660T、SNシックナー-665T(ウレタン系:サンノプコ社製)、RHEOLATE216(ウレタン-ウレア化合物:ELEMENTIS社製)、プライマルRM-12W,プライマルRM-895(ウレタン系:ダウケミカル社製)、ディスパロンAQ-021(楠本化成)などが挙げられる。
 本開示の水性塗料組成物は、第2疎水会合型粘性剤を、第2塗膜形成樹脂と第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、1質量部以上15質量部以下の量で含み、例えば、1質量部以上15質量部未満含む。ある態様において、第2疎水会合型粘性剤を、第2塗膜形成樹脂と第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、2質量部以上15質量部以下の量、例えば、2質量部以上15質量部未満、ある態様では、2質量部以上10質量部以下、別の態様では2質量部以上5質量部以下の量で含む。
 このような範囲で第2疎水会合型粘性剤を含むことにより、第2ベース塗膜の形成中に第2光輝材が沈降すること、及び第2ベース塗膜に濁りが生じることをより効果的に回避できる。また、第2光輝材を均一に配向できるので、優れた意匠性、特に優れた金属調を有する塗膜が得られ易い。その上、所定の第2疎水会合型粘性剤を所定量で配合することで、第2ベース塗膜及び複層塗膜は、優れた耐水性、さらに、優れた高温耐水付着性を有し得る。
 (第2無機光沢剤)
 第2ベース塗料組成物は、必要に応じて、第2無機光沢剤を含み得る。第2無機光沢剤は、上記第1無機光沢剤と同一種であってよく、異なってもよい。
 例えば、第2無機光沢剤は、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、カオリン、硫酸バリウム及び珪藻土からなる群から選択される1種又はそれ以上である。
 ある態様において、第1無機光沢剤は、表面が正に帯電した無機光沢剤を含み、例えば、硫酸バリウムを含む。第2無機光沢剤は、上記第1無機光沢剤に記載のものを援用できる。第2無機光沢剤を含むことにより、第2ベース塗膜の光沢を所望の範囲に調整できる。
 ある態様において、第2ベース塗料組成物は、第1無機光沢剤と同種の第2無機光沢剤を含んでもよい。特定の理論に限定して解釈すべきではないが、第1無機光沢剤と第2無機光沢剤が同種であることにより、第2ベース塗膜と、第1ベース塗膜との間に生じ得る屈折率差に基づく干渉ムラを、より低減できる。
 第2ベース塗料組成物は、第2塗膜形成樹脂と第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、第2無機光沢剤を、0.01質量部以上10質量部未満で含んでよく、例えば、0.01質量部以上5質量部以下で含んでよい。ある態様において、第2無機光沢剤を、上記樹脂固形分100質量部に対して、0.1質量部未満で含み、例えば、0.01質量部以上0.1質量部未満で含んでよい。このような範囲で第2無機光沢剤を含むことにより、優れた金属調塗膜を形成できる。
 ここで、本開示においては、第2ベース塗料組成物に含まれる光輝材の種類(例えば、大きさ、厚さ)に応じて、第2無機光沢剤の配合量を選択でき、意匠性を更に向上させることができる。
 一実施態様において、第2ベース塗料組成物は、第2無機光沢剤を含み得る。
 第2ベース塗料組成物が、第2無機光沢剤を含む態様においては、例えば、第1塗膜形成樹脂と第1硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、第1ベース塗料組成物に含まれる第1無機光沢剤の量を(Am1)とし、第2塗膜形成樹脂と第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、第2ベース塗料組成物に含まれる第2無機光沢剤の量を(Am2)とした場合、(Am1)の量と(Am2)の量との比(Am1)/(Am2)が、2.0以上であるのが好ましい。
 このような関係を有することにより、第2ベース塗膜と、第1ベース塗膜との間に生じ得る屈折率差に基づく干渉ムラを、より低減できる。
 (第2分散剤)
 本開示の第2ベース塗料組成物は、第2分散剤を含む。
 第2分散剤を含むことにより、第2ベース塗料組成物に含まれる種々の成分の分散安定性が向上する。
 ある態様において、第2分散剤は、金属または金属酸化物に分散安定性をもたらす置換基を有する。第2分散剤がこのような置換基を有することにより、第2分散剤は、第2光輝材を効果的に被覆でき、さらに、第2分散剤の分子量の大きさに応じて、第2光輝材の立体障害を大きくすることができるので、第2光輝材の凝集を抑制できる。また、このような第2分散剤は、第2光輝材の分散性を高めることができる。
 ある態様において、第2分散剤は、疎水性の高い側鎖を有し得る。第2分散剤が、疎水性の高い側鎖を有することにより、第2分散剤は、例えば、2-エチルヘキシルアルコール(2EHOH)、モノエチレングリコールモノ2-エチルヘキシルエーテル(EHG)などの溶剤にも溶解できる。
 第2分散剤は、ポリマー型分散剤、低分子の界面活性剤型分散剤のいずれでもよい。例えば、第2光輝材の凝集を妨げる観点において、ポリマー型分散剤が好ましい。ポリマー型分散剤は、好ましくは、アニオン性基、カチオン性基またはノニオン性基から選択される少なくとも1種を有するポリマー型分散剤であり、より好ましくは、疎水性の高い側鎖を有し、アニオン性基を有するポリマー型分散剤、ノニオン性基を有するポリマー型分散剤及びこれらの混合物から選択される少なくとも1種である。アニオン性基の例として、リン酸基、カルボン酸基などが挙げられる。ノニオン性基の例としてポリオキシアルキレン基を挙げることができる。ただし、これらの基に限定されない。
 上述の通り、ポリマー型分散剤は、アニオン性、カチオン性、ノニオン性のアクリル共重合体、ブロック共重合体など、公知の分散剤を用いることが出来る。一態様において、分散安定性の観点から、アニオン性又はノニオン性を有するポリマーが好ましく、アクリル共重合体又はブロック共重合体が好ましい。
 ポリマー型分散剤としては、公知の分散剤を用いることができ、例えば、第1分散剤で記載した市販品を含んでよい。
 第2分散剤の量は、第2塗膜形成樹脂と第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、1質量部以上15質量部以下であり得る。ある態様において、第2分散剤の量は、第2塗膜形成樹脂と第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、1質量部以上12質量部以下であり、例えば、3質量部以上12質量部以下である。
 第2分散剤の量がこのような範囲であることにより、第2ベース塗料組成物に含まれる種々の成分の分散安定性が高まり、第2ベース塗膜の形成工程において、各成分の凝集を抑制できる。また、より効果的に、第2光輝材の凝集を妨げ、第2光輝材の分散性を高めることができる。
 <有機溶剤>
 本開示に係る第1ベース塗料組成物及び第2ベース塗料組成物の少なくとも一方は、有機溶剤を含んでもよい。例えば、水に対する溶解度が0.01質量%以上5.0質量%以下であり、沸点が160℃以上200℃以下であるアルコール系有機溶剤、必要に応じて、さらに、水に対する溶解度が0.01質量%以上5.0質量%以下であり、沸点が205℃以上240℃以下であるグリコールエーテル系有機溶剤を含んでもよい。また、公知の溶剤を組み合わせて用いてもよく、単独で用いてもよい。なお、上記溶解度とは、20℃において水100質量部に溶解する有機溶剤の質量を百分率で示したものである。
 更に、第1ベース塗料組成物及び第2ベース塗料組成物は、同種類の有機溶剤を含んでもよい。
 アルコール系有機溶剤の水に対する溶解度が上記範囲内であることによって、塗料粘度および塗装作業性をより良好に調整することができるなどの利点がある。アルコール系有機溶剤の水に対する溶解度は、好ましくは0.05質量%以上3.0質量%以下である。
 アルコール系有機溶剤の沸点が上記範囲内であることによって、塗装作業性、特に、ワキ性、タレ性などを、より良好な範囲で確保することができる利点がある。アルコール系有機溶剤の沸点は、好ましくは170℃以上190℃以下である。
 上記アルコール系有機溶剤(溶解度、沸点)は、ヘプタノール(0.5質量%、168℃)、2-エチルヘキシルアルコール(0.1質量%、184℃)及びシクロヘキサノール(4.0質量%、161℃)からなる群から選択され、樹脂水分散体の安定性(粒径)の観点から、2-エチルヘキシルアルコール(2EHOH)が好ましい。
 水性塗料組成物におけるアルコール系有機溶剤の含有量は、塗膜形成樹脂と硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、例えば10質量部以上150質量部以下であり、好ましくは50質量部以上100質量部以下である。上記の含有量がこのような範囲であると、鱗片状顔料が凝集することを防止する効果が高まり易くなるとともに、ワキ性等の塗装作業性が向上し易い。
 なお、複数種の有機溶剤を用いる場合、各有機溶剤の合計量が上記範囲内となるように調整できる。
 上記アルコール系有機溶剤を水性塗料組成物に添加すると、塗装時の微粒化が向上するので、鱗片状顔料が凝集することを有意に防止できる。
 必要に応じて、本開示の水性塗料組成物に、水に対する溶解度が0.01質量%以上5.0質量%以下であり、沸点が205℃以上240℃以下であるグリコールエーテル系有機溶剤を添加してもよい。
 グリコールエーテル系有機溶剤の水に対する溶解度が0.01質量%以上5.0質量%以下であると、水性塗料組成物を塗装に適した粘度に調整し易い。グリコールエーテル系有機溶剤の水に対する溶解度は、好ましくは0.05質量%以上3.0質量%以下である。
 グリコールエーテル系有機溶剤の沸点が205℃以上240℃以下であると、塗装作業性、特に、ワキ性およびタレ性が向上し易い。グリコールエーテル系有機溶剤の沸点は、好ましくは210℃以上230℃以下である。
 上記グリコールエーテル系有機溶剤(溶解度、沸点)は、エチレングリコール モノヘキシルエーテル(ヘキシルグリコール、1.0質量%、208℃)、エチレングリコール モノ2-エチルヘキシルエーテル(2-エチルヘキシルグリコール(EHG)、0.2質量%、225℃)及びジプロピレングリコール モノブチルエーテル(5.0質量%、215℃)からなる群から選択され、アクリルエマルション樹脂、疎水性メラミン樹脂水分散体の安定性(粒径)の観点から、エチレングリコール モノ2-エチルヘキシルエーテル(EHG)が好ましい。
 水性塗料組成物におけるグリコールエーテル系有機溶剤の含有量は、塗膜形成樹脂と硬化剤の合計の樹脂固形分100質量部に対して、例えば10質量部以上150質量部以下であり、好ましくは50質量部以上100質量部以下である。上記の含有量がこのような範囲であると、鱗片状顔料が凝集することを防止する効果が高まり易くなるとともに、ワキ性等の塗装作業性が向上し易い。
 なお、複数種の有機溶剤を用いる場合、各有機溶剤の合計量が上記範囲内となるように調整できる。
 本開示の水性塗料組成物がアルコール系有機溶剤及びグリコールエーテル系有機溶剤を含む場合、アルコール系有機溶剤/グリコールエーテル系有機溶剤の質量比は、1/1から3/1が好ましい。質量比がこの範囲であると、塗料粘性の過度な低下が抑制されて、塗装作業性が向上するとともに、経時での塗料組成物の安定性も向上し易い。
 また、水性塗料組成物にグリコールエーテル系有機溶剤を単独で添加してもよい。
 <他の成分>
 本開示に係る第1ベース塗料組成物及び第2ベース塗料組成物の少なくとも一方は、上記成分に加えて、水、消泡剤、着色顔料、体質顔料、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤、酸化防止剤、架橋樹脂粒子、表面調整剤、造膜助剤、防錆顔料、防錆剤等を含んでもよい。
<ベース塗料組成物の製造方法>
 第1及び第2ベース塗料組成物の製造方法は、上記成分を均一に分散できれば特に限定されない。第1及び第2ベース塗料組成物は、当業者に公知の方法、例えば、ニーダー、ミル又はロールミル等を用いて調製できる。
 <第1塗膜及び第2塗膜>
 本開示に係る第1ベース塗料組成物から第1塗膜を形成でき、本開示に係る第2ベース塗料組成物から第2ベース塗膜を形成できる。このような第1ベース塗膜と第2ベース塗膜とを有する複層塗膜は、光輝材の配向性が高いため、光の乱反射が抑制された、優れた金属感を有する。その上、複層塗膜は、優れた耐チッピング性、耐水性及び高温耐水性等の物理的特性、および作業性を有する。
 したがって、本開示に係る複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットから形成される複層塗膜は、優れた金属感を有すると共に、良好な塗膜物性を有する。
 ある態様において、第1ベース塗膜の膜厚(t1)は、1μm以上35μm以下であり、例えば、1μm以上30μm以下であってよく、1μm以上16μm以下であってもよい。また、2μm以上15μm以下であってもよい。別の態様において、第1ベース塗膜の膜厚は、2.5μm以上11μm以下である。
 第1ベース塗膜の膜厚がこのような範囲内であることにより、特に、耐チッピング性、下地転写性に優れ、意匠性に優れた複層塗膜を形成できる。なお、上記膜厚は、加熱硬化した膜厚である。
 ある態様において、第2ベース塗膜の膜厚(t2)は、1μm以上20μm以下であり、例えば、2μm以上15μm未満である。別の態様において、第2ベース塗膜の膜厚は、3μm以上7μm以下である。
 第2ベース塗膜の膜厚がこのような範囲内であることにより、タレ防止性に優れ、意匠性に優れた複層塗膜を形成できる。なお、上記膜厚は、加熱硬化した膜厚である。
 例えば、第1ベース塗料組成物から形成され、加熱硬化した第1ベース塗膜の膜厚(t1)と、第2ベース塗料組成物から形成され、加熱硬化した第2ベース塗膜の膜厚(t2)とは、(t1)≧(t2)の関係を有する。このような関係を有することにより、より優れた金属感を有する複層塗膜を形成でき、その上、優れた金属感を損なうことなく、耐チッピング性等の物理的特性、および塗装作業性としての下地転写性に優れる複層塗膜を形成できる。さらに、耐水性及び高温耐水性にも優れた複層塗膜を形成できる。
<複層塗膜の形成方法>
 本開示は、さらに、本開示に係る第1ベース塗料組成物及び第2ベース塗料組成物を含む水性塗料組成物セット用いる複層塗膜の形成方法であって、
 被塗物上に、第1ベース塗料組成物を塗装し、未硬化の第1ベース塗膜を形成する工程、
 未硬化の第1ベース塗膜上に、第2ベース塗料組成物を塗装し、未硬化の第2ベース塗膜を形成する工程、
 未硬化の第2ベース塗膜上に、クリヤー塗膜を形成するクリヤー塗料組成物を塗装し、未硬化のクリヤー塗膜を形成する工程、並びに、
 未硬化の第1ベース塗膜と、未硬化の第2ベース塗膜と、未硬化のクリヤー塗膜とを、同時に焼き付け硬化させ、複層塗膜を形成する工程を含む、
複層塗膜の形成方法であり、
 第1ベース塗料組成物から形成され、加熱硬化した第1ベース塗膜の膜厚は1μm以上35μm以下であり、
 第2ベース塗料組成物から形成され、加熱硬化した第2ベース塗膜の膜厚は1μm以上20μm以下である、複層塗膜の形成方法を提供する。
 別の態様において、本開示は、
 被塗物上に、水性中塗り塗料組成物を塗装し、未硬化の中塗り塗膜を形成する工程、
 未硬化の中塗り塗膜上に、第1ベース塗料組成物を塗装し、未硬化の第1ベース塗膜を形成する工程、
 未硬化の第1ベース塗膜上に、第2ベース塗料組成物を塗装し、未硬化の第2ベース塗膜を形成する工程、
 未硬化の第2ベース塗膜上に、クリヤー塗膜を形成するクリヤー塗料組成物を塗装し、未硬化のクリヤー塗膜を形成する工程、並びに、
 未硬化の中塗り塗膜と、未硬化の第1ベース塗膜と、未硬化の第2ベース塗膜と、未硬化のクリヤー塗膜とを、同時に焼き付け硬化させ、複層塗膜を形成する工程を含む、
複層塗膜の形成方法であり、
 第1ベース塗料組成物から形成され、加熱硬化した第1ベース塗膜の膜厚は1μm以上35μm以下であり、
 第2ベース塗料組成物から形成され、加熱硬化した第2ベース塗膜の膜厚は1μm以上20μmである、複層塗膜の形成方法を提供する。
 被塗物上に、本開示に係る水性塗料組成物を塗装する前に、中塗り塗膜を形成してもよい。中塗り塗膜は、被塗物の表面の隠蔽性、被塗物との付着性、さらに耐チッピング性を、より向上させるために形成され得る。
 中塗り塗膜の膜厚は、例えば、乾燥膜厚で10μm以上50μm以下である。中塗り塗膜を形成するために用いられる中塗り塗料組成物は、塗膜形成成分を含んでおり、例えば、水酸基含有ポリエステル樹脂及び/又は水酸基含有アクリル樹脂と、メラミン樹脂及び/又はブロック化ポリイソシアネートとを含んだもの等、既知のものを使用できる。
 これらは、用いる中塗り塗料組成物の形態に応じて、塗装された後、常温又は加熱することによって、乾燥又は硬化される。なお、中塗り塗膜を硬化させずに、いわゆるウェットオンウェット塗装によって、本開示に係る第1ベース塗料組成物を塗装できる。
 本開示に係る被塗物は、特に限定されず、例えば、鉄、銅、アルミニウム、スズ、亜鉛及びこれらの金属を含む合金、並びに、これらの金属によるメッキ又は蒸着製品、プラスチック、発泡体などを挙げることができる。被塗物は、表面に硬化電着塗膜が形成されていてもよい。硬化電着塗膜は、被塗物に対して電着塗料を電着塗装し、加熱硬化することによって形成される。電着塗料は、特に限定されるものではなく公知のカチオン電着塗料又はアニオン電着塗料を使用することができる。また、電着塗装方法及び電着塗装された塗膜の加熱硬化は、自動車車体を電着塗装するのに通常用いられる方法及び条件で行うことができる。
 本開示に係る複層塗膜(光輝性の複層塗膜)の形成方法は、例えば、これらの金属により構成される成型物、例えば、自動車車体の外板等に好ましく適用される。
 本開示で用いるクリヤー塗料組成物として、自動車車体用クリヤー塗料組成物として既知の塗料組成物を用いることができる。このようなクリヤー塗料組成物として、例えば、媒体中に分散又は溶解された状態で、クリヤー塗膜形成樹脂、そして必要に応じた硬化剤及びその他の添加剤を含むものを挙げることができる。クリヤー塗膜形成樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。これらはアミノ樹脂及び/又はイソシアネート樹脂などの硬化剤と組み合わせて用いることができる。透明性又は耐酸エッチング性などの点から、アクリル樹脂及び/もしくはポリエステル樹脂とアミノ樹脂との組み合わせ、又は、カルボン酸・エポキシ硬化系を有するアクリル樹脂及び/もしくはポリエステル樹脂などを用いることが好ましい。例えば、クリヤー塗料組成物が、上記樹脂成分とともに、紫外線吸収剤及び光安定剤を所定量含むことにより、防食塗膜との付着性が良好となる。また、このようなクリヤー塗料組成物を用いることは、塩害を受けやすい地域での使用においても、腐食を防ぐことができる点で好ましい。
 第1ベース塗膜の膜厚(t1)は、1μm以上35μm以下であり、例えば、1μm以上30μm以下であってよく、1μm以上16μm以下であってもよい。また、第1ベース塗膜の膜厚(t1)は、2μm以上15μm以下であってもよい。別の態様において、第1ベース塗膜の膜厚は、2.5μm以上11μm以下である。
 第1ベース塗膜の膜厚がこのような範囲内であることにより、特に、耐チッピング性、下地転写性に優れ、意匠性に優れた複層塗膜を形成できる。なお、上記膜厚は、加熱硬化した膜厚である。
 第2ベース塗膜の膜厚は、1μm以上20μm以下であり、例えば、2μm以上15μm未満である。別の態様において、第2ベース塗膜の膜厚は、3μm以上7μm以下である。
 第2ベース塗膜の膜厚がこのような範囲内であることにより、タレ防止性に優れ、意匠性に優れた複層塗膜を形成できる。なお、上記膜厚は、加熱硬化した膜厚である。
 例えば、第1ベース塗料組成物から形成され、加熱硬化した第1ベース塗膜の膜厚(t1)と、第2ベース塗料組成物から形成され、加熱硬化した第2ベース塗膜の膜厚(t2)とは、(t1)≧(t2)の関係を有する。このような関係を有することにより、より優れた金属感を有する複層塗膜を形成でき、その上、耐チッピング性等の物理的特性、および塗装作業性としての下地転写性に優れる複層塗膜を形成できる。さらに、耐水性及び高温耐水性にも優れた複層塗膜を形成できる。
 得られた薄膜は、優れた光沢及び高いフリップフロップ性(いわゆる、FF性)を有し、粒子感(ぎらつき)を示さない緻密感を満たす金属調の塗膜であり、その上、良好な隠蔽力も有している。
 本開示のベース塗料組成物を塗装する手段は特に限定されず、例えば、浸漬、刷毛、ローラー、ロールコーター、エアースプレー、エアレススプレー、カーテンフローコーター、ローラーカーテンコーター、ダイコーター等の一般に用いられている塗装方法等を挙げることができる。これらは被塗物に応じて適宜選択することができる。例えば、水性塗料組成物の塗装を、静電塗装機により行ってもよい。また、塗膜の吐出量などの条件は、必要とされる塗膜の膜厚などに応じて適宜設定できる。
 ベース塗料組成物の塗装後に40℃以上100℃以下で1分以上10分以下、水分を揮散させる工程を行うことが好ましい。クリヤー塗装後の硬化温度を、80℃以上180℃以下、好ましくは120℃以上160℃以下に設定することで、高い架橋度の硬化塗膜が得られる。硬化温度がこの範囲であると、得られる塗膜は十分に硬化される一方、過度な効果が抑制される。硬化時間は硬化温度により変化するが、120℃以上160℃以下で10分以上30分以下が適当である。
 以下の実施例により本開示をさらに具体的に説明するが、本開示はこれらに限定されない。実施例中「部」及び「%」は、ことわりのない限り質量基準による。
 (実施例1~37、比較例1~3)
 <樹脂組成物1の調製>
 第1及び第2ベース塗料組成物に含まれる、樹脂組成物1(主成分)を調製した。具体的には、以下のものを用いた。
(1)日本ペイント社製アクリルエマルション樹脂(平均粒子径150nm、不揮発分20%、固形分酸価20mgKOH/g、水酸基価40mgKOH/g) 236部
(2)ジメチルエタノールアミン10質量%水溶液 10部
(3)日本ペイント社製水溶性アクリル樹脂(不揮発分30%、固形分酸価40mgKOH/g、水酸基価50mgKOH/g) 28.3部
(4)三洋化成工業社製「プライムポールPX-1000」(2官能ポリエーテルポリオール、数平均分子量400、水酸基価278mgKOH/g、1級/2級水酸基価比=63/37、不揮発分100%) 8.6部
(5)三井化学社製「サイメル204」(混合アルキル化型メラミン樹脂、不揮発分100%) 21.5部
(6)アビシア社製「ネオレッツR-9603」(ポリカーボネート系ウレタンエマルション樹脂、不揮発分33%) 26部
(7)ラウリルアシッドフォスフェート 0.2部
(8)2-エチルヘキサノール 60部
(9)モノ2-エチルヘキシルエーテル 30部
 樹脂組成物における、塗膜形成樹脂の固形分質量と硬化剤の固形分質量との合計(メイン樹脂の固形分量)は100質量部であった。
 <第1ベース塗料組成物の調製>
 上記樹脂組成物1に対し、以下に示す各成分を表1に示すように配合し、水で希釈して、第1ベース水性塗料組成物を得た。
 表中、不揮発分含量(NV1)、第1光輝材のPWC及び第1無機光沢剤のPWCは、以下の式により算出した。
不揮発分含量(NV1)=[(乾燥後の第1ベース塗料組成物質量)/(乾燥前の第1ベース塗料組成物質量)]×100(%)
 第1光輝材の質量濃度(PWC)=(第1光輝材の合計質量)/[(第1塗膜形成樹脂の樹脂固形分と第1硬化剤の樹脂固形分の合計質量)+(第1光輝材の合計質量)]×100(%)
 第1無機光沢剤の質量濃度(PWC)も、上記第1光輝材の(PWC)算出式における第1光輝材を、第1無機光沢剤に置換え、算出した。
  (第1光輝材)
 CP-315(旭化成ケミカルズ社製 アルミニウム顔料  厚み0.17μm、アスペクト比88)
  (第1無機光沢剤)
 硫酸バリウム(堺化学工業社製 平均粒径:30nm)
  (第1疎水会合型粘性剤)
 BYK-425(ウレア変性ウレタン化合物:BYK-Chemie社製、メイン樹脂の固形分量100質量部に対し1質量部)
 <第2ベース塗料組成物の調製>
 上記樹脂組成物1に対し、以下に示す各成分を表1に示すように配合し、水で希釈して、第2ベース水性塗料組成物を得た。
 表中、不揮発分含量(NV2)、第2光輝材のPWC及び第2無機光沢剤のPWCは、上記第1ベース塗料組成物の調製の記載と同様にして算出した。
  (第2光輝材)
SB10(旭化成ケミカルズ社製、アルミニウム顔料、厚み0.06μm、平均アスペクト比170)
FD-508H(旭化成ケミカルズ社製、アルミニウム顔料、厚み0.08μm、平均アスペクト比96)
FD-5090(旭化成ケミカルズ社製、アルミニウム顔料、厚み0.11μm、平均アスペクト比80)
WM2068(東洋アルミニウム社製、アルミニウム顔料、厚み0.15μm、平均アスペクト比110)
WA3180(旭化成ケミカルズ社製、アルミニウム顔料、厚み0.25μm、平均アスペクト比55)
WS-3001(エカルト社製、アルミニウム顔料、厚み0.03μm、平均アスペクト比500)
  (第2無機光沢剤)
硫酸バリウム:バリファインBF-20(堺化学工業社製 平均粒径30nm)
  (第2無機系粘性剤)
ラポナイトRD(BYK社製合成ヘクトライト類似物質、厚さ:0.9nmから1.0nm)
ラポナイトEP(BYK社製合成ヘクトライト類似物質、厚さ:0.9nmから1.0nm)
オプティゲルWX(BYK社製Na置換型ベントナイト)
 表中「ラポ」は、ラポナイトを意味し、「オプテ」はオプティゲルを意味する。
  (第2疎水会合型粘性剤)
BYK-425(ウレア変性ウレタン化合物:BYK-Chemie社製)
アデカノールUH550(ウレタン化合物:アデカ社製)
ディスパロンAQ021(ウレタン化合物:楠本化成工業社製)
 表中、「425」は、BYK-425を意味し、「UH550」は、アデカノールUH550を意味し、「AQ021」は、ディスパロンAQ021を意味する。
  (第2分散剤)
DISPERBYK-192(BYK-Chemie社製)
SURFYNOL-465(EVONIK社製)
SURFYNOL-440(EVONIK社製)
 表中「192」はDISPERBYK-192を意味し、「465」はSURFYNOL-465を意味し、「440」はSURFYNOL-440を意味する。
 DISPERBYK-192は、アニオン系の分散剤であり、SURFYNOLはノニオン系(アセチレンジオール系化合物のポリエーテル付加物)である。
 <塗膜の製造例>
 リン酸亜鉛処理した厚さ0.8mm、70×150mmサイズのSPCC-SD鋼板(ダル鋼板)に、カチオン電着塗料「パワートップU-50」(日本ペイント社製)を、乾燥塗膜が20μmとなるように電着塗装し、160℃で30分間焼き付けた。更にその塗板に、粘度が25秒(No.4フォードカップを使用し、20℃で測定)となるように予め希釈された、グレー中塗り塗料「オルガP-30」(日本ペイント社製ポリエステル・メラミン系塗料)を、乾燥膜厚が35μmとなるように静電塗装し、140℃で30分間焼き付け、基材を作成した。
 得られた基材上に、各実施例および比較例における第1ベース塗料組成物を、表1に示す乾燥膜厚になるように、カートリッジベル(ABB社製回転霧化塗装機)により塗装した。
 次いで、80℃で3分間プレヒートした後、第2ベース塗料組成物を、表1に示す乾燥膜厚になるように、カートリッジベル(ABB社製回転霧化塗装機)により塗装した。
 次いで、80℃で3分間プレヒートし、ウェットオンウェットでクリヤー塗料「マックフローO-1820クリヤー」(日本ペイント社製、エポキシ硬化型アクリル樹脂系塗料)を、乾燥膜厚が35μmとなるように、回転霧化型静電塗装機により塗装した。
 塗装後、140℃で30分間焼き付けることで、各実施例及び比較例に係る複層塗膜を得た。
 <評価>
 複層塗膜、第1ベース塗料組成物及び第2ベース塗料組成物に関する物性を、以下の基準に基づいて評価した。結果を表1に示す。
(沈降性)
 第2ベース塗料組成物を50mLのサンプル缶に入れ、室温で10日間静置した時の沈降具合を、以下の基準に基づいて評価した。
○:顔料などが沈降しておらず、全く分離が見られない
△:顔料などが若干沈降し、上澄み液が濁っている
×:顔料などが沈降し、上澄み液が透明になっている
(分散安定性)
 500mLのビーカーに、得られた第2ベース塗料組成物を250mL入れ、30℃で7日間撹拌後、200メッシュのフィルターでろ過し、第2光輝材の凝集具合を評価した。
○:第2光輝材が凝集していない
×:第2光輝材が凝集している
(タレ性)
 直径5mmの穴を開けた、電着塗膜及び中塗り塗膜(オルガP-30から形成)を有する塗板に対して、得られた第1ベース塗料組成物及び第2ベース塗料組成物を以下の表に示す乾燥膜厚になるようにカートリッジベル(ABB社製回転霧化塗装機)により塗装し、80℃で3分プレヒートした後、140℃で30分加熱硬化を行い、穴下部のタレ長さを測定した。
 これらの数値は小さい程タレ性が良好である事を示し、5mm以下のものをタレ性良好(○)とし、5mmより長いものをタレ性NG(×)とした。
 なお、(△)は、同じ塗料組成物を用いても、タレ性が良好の場合と、タレ性がNGの場合が生じた場合を意味する。
(第2ベース塗料組成物の隠蔽性)
 白黒隠蔽試験紙上に、得られた第2ベース塗料組成物を以下の表に示す乾燥膜厚になるようにカートリッジベル(ABB社製、回転霧化塗装機)により塗装した。80℃で3分プレヒートした後、140℃で30分加熱硬化を行った。得られたサンプルの隠蔽具合を目視で評価した。
 完全に隠蔽できているものを(○)とし、下地が透けているものを(×)とした。
 なお、隠蔽性が(◎)は、更に高い隠蔽性を示すことを意味する。
 また、隠蔽性が(△)は、同じ塗料組成物を用いても、隠蔽性が(○)の場合と、ごく一部の箇所で(×)場合が生じた場合を意味する。
 (下地転写性)
 基材上に、中塗り塗膜を形成し(オルガP-30から形成した)、得られた塗板の中塗り塗膜を、#800の水研用サンドペーパーで60度の光沢が50%になるまで水研ぎした。次いで、上記した塗膜の製造例と同様の手順に基づき、第1ベース塗膜、第2ベース塗膜及びクリヤー塗膜を形成し、複合塗膜を形成した。その後、研ぎ跡の転写の有無を目視で確認した。
 評価基準は、以下のとおりである。
○:研ぎ跡なし
△:僅かに研ぎ跡が観察された
×:全面に研ぎ跡が観察された
 (金属感)
 基材上に、電着塗膜、中塗り塗膜を形成した。更にその上に、第1ベース塗膜と第2ベース塗膜及びクリヤー塗膜とを有する複層塗膜を作成した。得られた複層塗膜について、「BYK-mac」(BYK-Gardner社製)により、FI値(フリップフロップ性)、G値(粒子感)を測定し、意匠性の評価とした。フリップフロップ性が高く、粒子感が緻密であるほど金属感が良好であるとした。
◎:FI値が20以上 かつ G値が3.0以下
○:FI値が20以上 かつ G値が3.5以下
△:FI値が15以上 かつ G値が4.0以下
×:FI値が15未満 又は G値が4.0以上
(耐水付着性)
 基材上に、電着塗膜、中塗り塗膜を形成した。更にその上に、第1ベース塗膜と第2ベース塗膜及びクリヤー塗膜とを有する複層塗膜を作成した。得られた試験片を、40℃の水中に240時間浸漬した後、塗膜の外観を目視で観察し、後述の付着性試験を実施した。評価基準は以下のとおりである。
(高温耐水付着性)
 基材上に、電着塗膜、中塗り塗膜を形成した。更にその上に、第1ベース塗膜と第2ベース塗膜及びクリヤー塗膜とを有する複層塗膜を作成した。得られた試験片を、80℃の水中に120時間浸漬した後、塗膜の外観を目視で観察し、後述の付着性試験を実施した。評価基準は以下のとおりである。
  (付着性試験)
 試験片の塗膜に、カッターにより1mmの間隔で縦横10本ずつの切れ目を入れ、その上にセロテープ(登録商標)(ニチバン社製)を貼付した後、はがして、100個のマス目のうち、剥離したマス目の数をカウントした(碁盤目試験とも称される)。この試験により、塗膜の剥離の有無を確認した。
 なお、例えば、碁盤目試験の結果が100/100である場合、塗膜の剥離面積は100%であることを意味し、塗膜が剥離したことになる。
 (耐チッピング性評価)
 基材上に、電着塗膜、中塗り塗膜を形成した。更にその上に、各実施例および比較例のベース塗料組成物から形成した第1ベース塗膜と第2ベース塗膜、クリヤー塗膜とを有する複層塗膜を作成した。得られた試験板に対し、グラロベ試験機KSS-1(スガ試験機社製)を用い、以下の条件下で飛石試験を行った(自動車のフード想定した)。
<試験方法>
石の種類:玄武岩7号
石の大きさ:3~4mm
石の量:100g
距離:35cm
ショット圧:0.3MPa
ショット角度:30°
試験温度:-20℃
 飛石試験後の試験板を、下記基準により評価した。
○:最大ハガレ部直径が1.0mm以下
△:最大ハガレ部直径が1.0mm超3.0mm以下
×:最大ハガレ部直径が3.0mm超過
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 本開示に係る複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットであれば、光輝性顔料の配向性が向上する。そのため、光の乱反射を抑制でき、かつ、十分なハイライト明度を有する、優れた金属調塗膜を形成できる。
 また、本開示の組成物セットから形成した複層塗膜は耐候性にも優れる。
 その上、本開示に係る複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットであれば、良好な耐チッピング性、耐水性及び高温耐水性等の物理的特性、および塗装作業性としての下地転写性に優れる塗膜を形成できる。
 したがって、本開示に係る複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットは、優れた意匠性、特に優れた金属感を有すると共に、良好な塗膜物性を有する、金属調の複層塗膜を形成できる。
 更に、ウェットオンウェット塗装を用いて複層塗膜を形成できるので、塗膜形成工程の工程数を低減でき、環境負荷を低減できる。
 一方、比較例1は、本開示に係る第2無機系粘性剤を含まないため、第2塗料組成物の沈降性に劣り、分散安定性も低下している。その上、得られた塗膜の耐水性(40℃)及び高温耐水性(80℃)は共に不十分であった。
 比較例2は、本開示に係る第2疎水会合型粘性剤を含まないため、第2塗料組成物の沈降性に劣り、分散安定性も低下している。更に、金属感は、FI値及びG値共に基準値を満たさなかった。
 比較例3は、第1無機光沢剤を含まないため、G値が基準値を満たさず、金属感に乏しい複層塗膜であった。
 本開示に係る複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットであれば、光輝性顔料の配向性が向上する。そのため、光の乱反射を抑制でき、かつ、十分なハイライト明度を有する、優れた金属調塗膜を形成できる。その上、本開示に係る複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットであれば、良好な耐チッピング性等の物理的特性、および塗装作業性としての下地転写性に優れる塗膜を形成できる。
 本願は、2019年12月24日付けで日本国にて出願された特願2019-232918に基づく優先権を主張し、その記載内容の全てが、参照することにより本明細書に援用される。

Claims (18)

  1.  第1ベース塗膜及び第2ベース塗膜を有する複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットであって、
     前記水性塗料組成物セットは、前記第1ベース塗膜を形成する第1ベース塗料組成物と、前記第2ベース塗膜を形成する第2ベース塗料組成物とを含み、
     前記第1ベース塗料組成物は、第1塗膜形成樹脂と、第1硬化剤と、第1無機光沢剤と、第1疎水会合型粘性剤とを含み、
     前記第1無機光沢剤は、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、カオリン、硫酸バリウム及び珪藻土からなる群から選択される1種又はそれ以上を含み、
     前記第2ベース塗料組成物は、第2塗膜形成樹脂と、第2硬化剤と、第2光輝材と、第2無機系粘性剤と、第2疎水会合型粘性剤と、第2分散剤とを含み、
     前記第2無機系粘性剤は、無機結晶層の積層構造を有する層状物を含む、
     複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  2.  前記第2光輝材は、表面処理された光輝材を含む、請求項1記載の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  3.  前記第2光輝材は、鱗片状の形状を有し、アスペクト比が5~2000である光輝材を含む、請求項1又は2に記載の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  4.  前記第2ベース塗料組成物は、前記第2無機系粘性剤を、前記第2塗膜形成樹脂と前記第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、1質量部以上7質量部以下で含み、 
     前記第2疎水会合型粘性剤を、前記第2塗膜形成樹脂と前記第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、1質量部以上15質量部以下で含む、請求項1から3のいずれかに記載の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  5.  前記第2ベース塗料組成物は、更に第2無機光沢剤を含み、
     前記第1塗膜形成樹脂と第1硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、前記第1ベース塗料組成物に含まれる前記第1無機光沢剤の量をAm1とし、
     前記第2塗膜形成樹脂と前記第2硬化剤との合計の樹脂固形分100質量部に対して、前記第2ベース塗料組成物に含まれる前記第2無機光沢剤の量をAm2とした場合、
     前記Am1と前記Am2との比(Am1)/(Am2)が2.0以上である、請求項1から4のいずれかに記載の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  6.  前記第1ベース塗料組成物における不揮発分含量NV1は、10%以上45%以下である、請求項1から5のいずれかに記載の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  7.  前記第2ベース塗料組成物における不揮発分含量NV2は、3%以上18%以下である、請求項1から6のいずれかに記載の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  8.  前記第1ベース塗料組成物は、更に、第1光輝材及び第1無機系粘性剤の少なくとも1つを含む、請求項1から7のいずれかに記載の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  9.  前記第2塗膜形成樹脂は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂及びポリエステル系樹脂から選択される少なくとも1つを含む、請求項1から8のいずれかに記載の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  10.  前記第2無機系粘性剤は、珪酸塩層状化合物を含む、請求項1から9のいずれか1項に記載の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  11.  前記第1疎水会合型粘性剤及び前記第2疎水会合型粘性剤の少なくとも1つは、ウレタン系疎水会合型粘性剤を含む、請求項1から10のいずれか1項に記載の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  12.  前記第1ベース塗料組成物は、第1分散剤を更に含み、
     前記第1分散剤及び前記第2分散剤の少なくとも1つは、アニオン性基、カチオン性基及びノニオン性基から選択される少なくとも1種を有するポリマー型分散剤を含む、請求項1から11のいずれか1項に記載の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  13.  前記第1無機光沢剤は、表面が正に帯電した無機光沢剤を含む、請求項1から12のいずれか1項に記載の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  14.  前記第2無機光沢剤は、表面が正に帯電した無機光沢剤を含む、請求項5に記載の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  15.  前記第1無機系粘性剤の厚さが100nm以下である、請求項8に記載の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  16.  前記第2無機系粘性剤の厚さが100nm以下である、請求項1から15のいずれか1項に記載の複層塗膜形成用の水性塗料組成物セット。
  17.  請求項1から16のいずれかに記載の、複層塗膜形成用の水性塗料組成物セットを用いる複層塗膜の形成方法であって、
     前記複層塗膜の形成方法は、
     被塗物上に、前記第1ベース塗料組成物を塗装し、未硬化の第1ベース塗膜を形成する工程、
     前記未硬化の第1ベース塗膜上に、前記第2ベース塗料組成物を塗装し、未硬化の第2ベース塗膜を形成する工程、
     前記未硬化の第2ベース塗膜上に、クリヤー塗膜を形成するクリヤー塗料組成物を塗装し、未硬化のクリヤー塗膜を形成する工程、並びに、
     前記未硬化の第1ベース塗膜と、前記未硬化の第2ベース塗膜と、前記未硬化のクリヤー塗膜とを、同時に焼き付け硬化させ、複層塗膜を形成する工程を含み、
     前記第1ベース塗料組成物から形成される、加熱硬化した第1ベース塗膜の膜厚t1は1μm以上35μm以下であり、
     前記第2ベース塗料組成物から形成される、加熱硬化した第2ベース塗膜の膜厚t2は1μm以上20μm以下である、
    複層塗膜の形成方法。
  18.  前記加熱硬化した第1ベース塗膜の膜厚t1と、前記加熱硬化した第2ベース塗膜の膜厚t2とは、(t1)≧(t2)の関係を有する、請求項17に記載の複層塗膜の形成方法。
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