説明

複層塗膜形成方法

【課題】被塗物上に、第1着色塗料、水性第2着色塗料及びクリヤー塗料を順次塗装し、得られる3層の複層塗膜を同時に加熱硬化することからなる3C1B方式による複層塗膜形成方法において、平滑性、鮮映性及び耐水性に優れた塗膜を形成することができる方法を提供すること。
【解決手段】被塗物上に、第1着色塗料(X)、水性第2着色塗料(Y)及びクリヤー塗料(Z)を順次塗装し、形成される第1着色塗膜、第2着色塗膜及びクリヤー塗膜を同時に焼付け硬化させることを含んでなり、第1着色塗料(X)が、水酸基含有樹脂(A)、硬化剤(B)及び重合体微粒子(C)を含有し、重合体微粒子(C)が、ポリエステル樹脂(a)の存在下に、重合性不飽和モノマー(b)を、ポリエステル樹脂(a)及び重合性不飽和モノマー(b)は溶解するが、重合性不飽和モノマー(b)から形成される重合体は実質的に溶解しない有機溶媒中で重合させることにより得られるものであり、ポリエステル樹脂(a)が、酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)の反応によって得られるものであり、かつ酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)が、脂環族多塩基酸(a−1−1)及び脂環族多価アルコール(a−2−1)を、合計で、酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)の合計量を基準として、少なくとも5モル%含有することを特徴とする複層塗膜形成方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被塗物上に、第1着色塗料、水性第2着色塗料及びクリヤー塗料を順次塗装し、得られる3層の複層塗膜を同時に加熱硬化することからなる3コート1ベーク方式により、優れた外観を有する複層塗膜を形成する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車車体における塗膜形成方法としては、被塗物に電着塗膜を形成した後、中塗り塗料の塗装→焼き付け硬化→ベースコート塗料の塗装→クリヤー塗料の塗装→焼き付け硬化の3コート2ベーク(3C2B)方式により複層塗膜を形成する方法が広く採用されているが、近年では、省エネルギーの観点から、中塗り塗料の塗装後の焼き付け硬化工程を省略し、被塗物に電着塗膜を形成した後、中塗り塗料の塗装→ベースコート塗料の塗装→クリヤー塗料の塗装→焼き付け硬化の3コート1ベーク(3C1B)方式により複層塗膜を形成する方法が試みられている。
【0003】
しかしながら、上記3C1B方式による塗装は、第1着色塗膜と第2着色塗膜との混層が起こりやすいため、上記3C2B方式に比べ、得られる塗膜の平滑性や鮮映性が低下しやすく、また、第2着色塗料として光輝性顔料を含有する塗料を用いた場合に、フリップフロップ性の低下やメタリックムラが生じ易く、十分な光輝感が得られにくいという問題がある。
【0004】
例えば、特許文献1には、電着塗装された素材の上に、中塗り塗料、ベース塗料及びクリヤー塗料を順次塗装する工程、ならびに形成された3層を一度に焼き付け硬化させる工程からなる塗膜形成方法において、中塗り塗料として、樹脂固形分総量に基づく固形分比で、水酸基含有樹脂10〜70質量%、水酸基と反応しうる硬化剤10〜70質量%及び非水ディスパージョン樹脂18〜50質量%からなり、さらに顔料を含有するものであって、塗装後、140℃で30分間硬化させた場合の体積収縮率が45%以下である塗料を使用することにより、優れた仕上り外観の塗膜を形成せしめることができることが開示されている。しかしながら、該塗膜形成方法により得られる塗膜は、平滑性、耐水性及びフリップフロップ性が劣ったり、メタリックムラが生じたりする場合があり、特に上記ベース塗料として水性塗料を用いた場合には、十分な平滑性、耐水性及びフリップフロップ性が得られないという問題がある。
【0005】
また、特許文献2には、水性中塗り塗料、水性ベース塗料及びクリヤー塗料を用いる3コート1ベーク方式による塗膜形成方法において、水性中塗り塗料として、アクリル樹脂エマルション、硬化剤及び有機物処理二酸化チタン顔料を含有する塗料を使用する場合に、耐チッピング性及びツヤ感に優れた複層塗膜を形成できることが開示されている。しかしながら、該塗膜形成方法により得られる塗膜は、平滑性、耐水性及びフリップフロップ性が劣ったり、メタリックムラが生じたりする等の問題がある。
【0006】
さらに、特許文献3には、有機溶剤型又は非水分散型熱硬化性塗料、熱硬化型水性メタリック塗料及び透明熱硬化性塗料を用いる3コート1ベーク方式による塗膜形成方法において、該有機溶剤型または非水分散型熱硬化性塗料として、酸価5〜100mgKOH/gを有する多価カルボン酸樹脂の中和物およびアミノ樹脂を必須成分とし、かつ塗着後の粘度が10ポイズ(20℃)以上になるように調整されたものを使用し、その塗膜上に熱硬化型水性メタリック塗料を塗装する場合に、メタリック感が均一で、光沢及び鮮映性に優れた複層塗膜を形成せしめることできることが開示されている。しかしながら、該塗膜形成方法により得られる塗膜は平滑性及び耐水性に劣る場合があるという問題がある。
【0007】
【特許文献1】特開2002−35677号公報
【特許文献2】特開2004−298836号公報
【特許文献3】特開昭61−141969号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の主たる目的は、被塗物上に、第1着色塗料、水性第2着色塗料及びクリヤー塗料を順次塗装し、得られる3層の複層塗膜を同時に加熱硬化することからなる3C1B方式による複層塗膜形成方法において、平滑性、鮮映性及び耐水性に優れた塗膜を形成することができる方法を提供すること、特に、第2着色塗料が光輝性顔料を含む場合に、フリップフロップ性が高く、メタリックムラが少ない優れた外観を有する塗膜を形成することができる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、今回、3C1B方式による複層塗膜形成方法において、第1着色塗料として、水酸基含有樹脂、硬化剤及び特定の重合体微粒子を含有する塗料を使用すると、第2着色塗料として水性塗料を用いる場合にも、平滑性、鮮映性及び耐水性に優れた複層塗膜を形成することができ、なかでも、第2着色塗料が光輝性顔料を含む場合に、フリップフロップ性が高く、メタリックムラが少ない優れた外観を有する複層塗膜を形成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
かくして、本発明は、被塗物上に、第1着色塗料(X)、水性第2着色塗料(Y)及びクリヤー塗料(Z)を順次塗装し、形成される第1着色塗膜、第2着色塗膜及びクリヤー塗膜を同時に焼付け硬化させることを含んでなり、
第1着色塗料(X)が、水酸基含有樹脂(A)、硬化剤(B)及び重合体微粒子(C)を含有し、重合体微粒子(C)が、ポリエステル樹脂(a)の存在下に、重合性不飽和モノマー(b)を、ポリエステル樹脂(a)及び重合性不飽和モノマー(b)は溶解するが、重合性不飽和モノマー(b)から形成される重合体は実質的に溶解しない有機溶媒中で重合させることにより得られるものであり、
ポリエステル樹脂(a)が、酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)の反応によって得られるものであり、かつ酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)が、脂環族多塩基酸(a−1−1)及び脂環族多価アルコール(a−2−1)を、合計で、酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)の合計量を基準として、少なくとも5モル%含有する
ことを特徴とする複層塗膜形成方法を提供するものである。
【発明の効果】
【0011】
本発明の複層塗膜形成方法によれば、第1着色塗料、水性第2着色塗料及びクリヤー塗料を順次塗装する3C1B方式において、平滑性、鮮映性及び耐水性に優れた塗膜を形成することができる。なかでも、水性第2着色塗料として光輝性顔料を含む水性塗料を用いた場合に、フリップフロップ性が高く、メタリックムラが少ない優れた外観を有する複層塗膜を形成することができる。
【0012】
以下、本発明の複層塗膜形成方法を、各工程毎に順を追ってさらに詳細に説明する。
【発明の実施の態様】
【0013】
第1着色塗料(X)の塗装
本発明の複層塗膜形成方法に従えば、まず、被塗物上に第1着色塗料(X)が塗装され
る。
【0014】
被塗物
本発明の方法を適用し得る被塗物の素材は、特に限定されるものではなく、例えば、鉄、アルミニウム、真鍮、銅、ステンレス鋼、ブリキ、亜鉛メッキ鋼、合金化亜鉛(Zn−Al、Zn−Ni、Zn−Fe等)メッキ鋼等の金属材料;ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂や各種のFRP等のプラスチック材料;ガラス、セメント、コンクリート等の無機材料;木材;繊維材料(紙、布等)等を挙げることができ、なかでも、金属材料及びプラスチック材料が好適である。
【0015】
また、本発明の方法を適用し得る被塗物としては、特に制限されず、例えば、乗用車、トラック、オートバイ、バス等の自動車車体の外板部;自動車部品;携帯電話、オーディオ機器等の家庭電気製品の外板部等を挙げることができ、なかでも、自動車車体の外板部及び自動車部品が好ましい。
【0016】
被塗物は、上記金属材料やそれから成形された車体等の金属表面に、例えば、リン酸塩処理、クロメート処理、複合酸化物処理等の表面処理が施されたものであってもよい。さらに、被塗物は、上記金属材料や車体等に、各種電着塗料等の下塗り塗膜が形成されたものであってもよく、なかでも、カチオン電着塗料によって下塗り塗膜が形成された車体が特に好適である。
【0017】
第1着色塗料(X)
上記被塗物上に適用される第1着色塗料(X)としては、水酸基含有樹脂(A)、硬化剤(B)及び重合体微粒子(C)を含有する有機溶剤型塗料又は水性塗料を使用することができる。
【0018】
水酸基含有樹脂(A)
水酸基含有樹脂(A)は、1分子中に少なくとも1個の水酸基を有する樹脂であり、得られる塗膜の耐水性等の観点から、水酸基価が一般に2〜300mgKOH/g、特に5〜250mgKOH/g、さらに特に10〜180mgKOH/gの範囲内にあるものが好適である。
【0019】
また、水酸基含有樹脂(A)は、酸基を分子内に有することができる。該酸基としては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、燐酸基等が挙げられ、なかでも、カルボキシル基を有することが好適である。水酸基含有樹脂(A)の酸価は、塗料の貯蔵安定性及び得られる塗膜の耐水性等の観点から、一般に1〜200mgKOH/g、特に2〜150mgKOH/g、さらに特に3〜100mgKOH/gの範囲内にあることが好適である。
【0020】
水酸基含有樹脂(A)の含有量は、第1着色塗料(X)中の樹脂固形分100質量部を基準として、一般に2〜95質量部、特に20〜70質量部、さらに特に30〜60質量部の範囲内にあることが好適である。ここで、第1着色塗料(X)中の樹脂固形分は、水酸基含有樹脂(A)、硬化剤(B)及び重合体微粒子(C)の合計量である。
【0021】
水酸基含有樹脂(A)としては、例えば、水酸基を有する、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂等の樹脂が挙げられ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。なかでも、水酸基含有樹脂(A)は、水酸基含有ポリエステル
樹脂(A1)及び/又は水酸基含有アクリル樹脂(A2)、特に水酸基含有ポリエステル樹脂(A1)であることが好適である。
【0022】
水酸基含有ポリエステル樹脂(A1)は、通常、酸成分(a1−1)とアルコ−ル成分(a1−2)とのエステル化反応又はエステル交換反応によって製造することができる。
【0023】
酸成分(a1−1)としては、ポリエステル樹脂の製造に際して酸成分として通常使用される化合物を使用することができ、例えば、脂肪族多塩基酸(a1−1−1)、脂環族多塩基酸(a1−1−2)、芳香族多塩基酸(a1−1−3)等を使用することができる。
【0024】
脂肪族多塩基酸(a1−1−1)は、一般に、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する脂肪族化合物、該脂肪族化合物の酸無水物及び該脂肪族化合物のエステル化物を包含し、具体的には、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシル酸、オクタデカン二酸、クエン酸等の脂肪族多価カルボン酸;該脂肪族多価カルボン酸の無水物;該脂肪族多価カルボン酸の低級アルキルエステル化物等が挙げられる。これらの脂肪族多塩基酸はそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
【0025】
また、脂環族多塩基酸(a1−1−2)は、一般に、1分子中に1個以上の脂環式構造(主として4〜6員環)と2個以上のカルボキシル基を有する化合物、該化合物の酸無水物及び該化合物のエステル化物を包含し、具体的には、例えば、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、3−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、4−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、1,3,5−シクロヘキサントリカルボン酸等の脂環族多価カルボン酸;該脂環族多価カルボン酸の無水物;該脂環族多価カルボン酸の低級アルキルエステル化物等が挙げられる。これらの脂環族多塩基酸はそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。脂環族多塩基酸(a1−1−2)としては、耐チッピング性の観点から、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物等を用いることが好ましく、なかでも、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸及び/又は1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物を用いることが特に好ましい。
【0026】
芳香族多塩基酸(a1−1−3)は、一般に、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する芳香族化合物、該芳香族化合物の酸無水物及び該芳香族化合物のエステル化物を包含し、具体的には、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸;該芳香族多価カルボン酸の無水物;該芳香族多価カルボン酸の低級アルキルエステル化物等が挙げられる。これらの芳香族多塩基酸はそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。芳香族多塩基酸(a1−1−3)としては、特に、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸を用いることが好適である。
【0027】
また、酸成分(a1−1)として、脂肪族多塩基酸(a1−1−1)、脂環族多塩基酸(a1−1−2)及び芳香族多塩基酸(a1−1−3)以外の酸を使用することもでき、そのような酸としては、特に限定されず、例えば、ヤシ油脂肪酸、綿実油脂肪酸、麻実油脂肪酸、米ぬか油脂肪酸、魚油脂肪酸、トール油脂肪酸、大豆油脂肪酸、アマニ油脂肪酸
、桐油脂肪酸、ナタネ油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸等の脂肪酸;ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸、p−tert−ブチル安息香酸、シクロヘキサン酸、10−フェニルオクタデカン酸等のモノカルボン酸;乳酸、3−ヒドロキシブタン酸、3−ヒドロキシ−4−エトキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸等が挙げられる。これらの酸成分はそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
【0028】
水酸基含有ポリエステル樹脂(A1)としては、得られる塗膜の平滑性及び耐チッピング性の観点から、酸成分(a1−1)中の脂環族多塩基酸(a1−1−2)の含有量が、酸成分(a1−1)の合計量を基準として、少なくとも30モル%、特に50〜100モル%、さらに特に70〜100モル%の範囲内にある水酸基含有ポリエステル樹脂(A1’)を使用することが好適である。なかでも、得られる塗膜の耐チッピング性の観点から、水酸基含有ポリエステル樹脂(A1’)は、脂環族多塩基酸(a1−1−2)として1,2−シクロヘキサンジカルボン酸及び/又は1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物を使用する水酸基含有ポリエステル樹脂であることが好適である。
【0029】
水酸基含有ポリエステル樹脂(A1’)の含有量は、第1着色塗料(X)中の樹脂固形分100質量部を基準として、一般に2〜70質量部、特に10〜50質量部、さらに特に15〜40質量部の範囲内にあることが好適である。
【0030】
アルコール成分(a1−2)としては、1分子中に2個以上の水酸基を有する多価アルコールを好適に使用することができ、該多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、3−メチル−1,2−ブタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、2,3−ジメチルトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、3−メチル−2,4−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF等の2価アルコール;これらの2価アルコールにε−カプロラクトン等のラクトン類を付加したポリラクトンジオール;ビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート等のエステルジオール類;ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等のポリエーテルジオール類;グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジグリセリン、トリグリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸、ソルビトール、マンニット等の3価以上のアルコール;これらの3価以上のアルコールにε−カプロラクトン等のラクトン類を付加させたポリラクトンポリオール類等が挙げられる。
【0031】
また、アルコール成分(a1−2)としては、上記多価アルコール以外のアルコール、例えば、ステアリルアルコール、2−フェノキシエタノール等のモノアルコール;プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、「カージュラE10」(商品名、HEXION Specialty Chemicals社製、合成高分岐飽和脂肪酸のグリシジルエステル)等のモノエポキシ化合物と酸を反応させて得られたアルコール化合物等を使用することもできる。
【0032】
水酸基含有ポリエステル樹脂(A1)の製造は、特に限定されるものではなく、通常の方法に従って行なうことができ、例えば、酸成分(a1−1)とアルコール成分(a1−2)を、窒素気流中において、約150〜約250℃で5〜10時間程度加熱し、酸成分(a1−1)とアルコール成分(a1−2)のエステル化反応又はエステル交換反応を行なう方法を用いて行うことができる。
【0033】
酸成分(a1−1)及びアルコール成分(a1−2)をエステル化反応又はエステル交換反応せしめる際には、これらを一度に添加してもよく、又は数回に分けて添加してもよい。或いは、はじめに水酸基含有ポリエステル樹脂を合成した後、得られた水酸基含有ポリエステル樹脂に酸無水物を反応させてハーフエステル化させてもよく、また、はじめにカルボキシル基含有ポリエステル樹脂を合成した後、アルコール成分(a1−2)を付加させてもよい。
【0034】
前記エステル化又はエステル交換反応の際には、反応を促進させるための触媒として、例えば、ジブチル錫オキサイド、三酸化アンチモン、酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸コバルト、酢酸カルシウム、酢酸鉛、テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等のそれ自体既知の触媒を使用することができる。
【0035】
水酸基含有ポリエステル樹脂(A1)は、場合により、該樹脂の製造中又はエステル化反応後もしくはエステル交換反応後に、脂肪酸、モノエポキシ化合物、ポリイソシアネート化合物等で変性することもできる。
【0036】
上記脂肪酸としては、例えば、ヤシ油脂肪酸、綿実油脂肪酸、麻実油脂肪酸、米ぬか油脂肪酸、魚油脂肪酸、トール油脂肪酸、大豆油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、桐油脂肪酸、ナタネ油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸などが挙げられ、上記モノエポキシ化合物としては、例えば、「カージュラE10」(商品名、HEXION Specialty Chemicals社製、合成高分岐飽和脂肪酸のグリシジルエステル)を好適に用いることができる。
【0037】
上記ポリイソシアネート化合物としては、例えば、リジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類;水素添加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、メチルシクロヘキサン−2,4−ジイソシアネート、メチルシクロヘキサン−2,6−ジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,3−(イソシアナトメチル)シクロヘキサン等の脂環族ジイソシアネート類;トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類;リジントリイソシアネート等の3価以上のポリイソシアネート等の如き有機ポリイソシアネートそれ自体、またはこれらの各有機ポリイソシアネートと多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂もしくは水等との付加物、あるいは上記した如き各有機ジイソシアネート同志の環化重合体(例えば、イソシアヌレート)、ビウレット型付加物等が挙げられ、これらはそれぞれ単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
【0038】
水酸基含有ポリエステル樹脂(A1)は、一般に10〜300mgKOH/g、特に50〜250mgKOH/g、さらに特に80〜180mgKOH/gの範囲内の水酸基価う有し、そして酸価が1〜200mgKOH/g、好ましくは2〜100mgKOH/g、さらに好ましくは3〜40mgKOH/gの範囲内の酸価を有することが好適である。また、水酸基含有ポリエステル樹脂(A1)は、一般に500〜50,000、好ましくは1,000〜30,000、さらに好ましくは1,500〜20,000の範囲内の重量平均分子量を有することが好適である。
【0039】
なお、本明細書における数平均分子量及び重量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフ(東ソー社製、「HLC8120GPC」)で測定した数平均分子量又は重量平均分子量を、標準ポリスチレンの分子量を基準にして換算した値である。この測定は、カラムとして、「TSKgel G−4000HXL」、「TSKgel G−3000HXL」、「TSKgel G−2500HXL」、「TSKgel G−2000HXL」(いずれも商品名、東ソー社製)の4本を用い、移動相:テトラヒドロフラン、測定温度:40℃、流速:1mL/min、検出器:RIの条件に実施した。
【0040】
水酸基含有ポリエステル樹脂(A1)の含有量は、第1着色塗料(X)中の樹脂固形分100質量部を基準として、一般に2〜70質量部、特に10〜50質量部、さらに特に15〜40質量部の範囲内にあることが好適である。
【0041】
第1着色塗料(X)における水酸基含有アクリル樹脂(A2)は、通常、水酸基含有重合性不飽和モノマー(a2−1)及び該水酸基含有重合性不飽和モノマー(a2−1)と共重合可能な他の重合性不飽和モノマー(a2−2)を、それ自体既知の方法、例えば、有機溶媒中での溶液重合法、水中でのエマルション重合法などの方法により共重合せしめることによって製造することができる。
【0042】
水酸基含有重合性不飽和モノマー(a2−1)は、1分子中に水酸基及び重合性不飽和結合をそれぞれ1個以上有する化合物であって、具体的には、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物;該(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物のε−カプロラクトン変性体;N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド;アリルアルコール、さらに、分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
【0043】
また、水酸基含有重合性不飽和モノマー(a2−1)と共重合可能な他の重合性不飽和モノマー(a2−2)としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、「イソステアリルアクリレート」(商品名、大阪有機化学工業社製)、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、シクロドデシル(メタ)アクリレ−ト等のアルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート;イソボルニル(メタ)アクリレート等のイソボルニル基を有する重合性不飽和モノマー;アダマンチル(メタ)アクリレート等のアダマンチル基を有する重合性不飽和モノマー;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどのビニル芳香族化合物;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランなどのアルコキシシリル基を有する重合性不飽和モノマー;パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート;フルオロオレフィン等のフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー;マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー;N−ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸
ビニル、酢酸ビニル等のビニル化合物;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレートとアミン類との付加物等の含窒素重合性不飽和モノマー;アリル(メタ)アクリレ−ト、1,6−ヘキサンジオ−ルジ(メタ)アクリレ−ト等の重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー;分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート;2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム塩、スルホエチルメタクリレート及びそのナトリウム塩やアンモニウム塩等のスルホン酸基を有する重合性不飽和モノマー;2−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、2−メタクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート等のリン酸基を有する重合性不飽和モノマー;2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等の紫外線吸収性官能基を有する重合性不飽和モノマー;4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−クロトノイル−4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等の紫外線安定性重合性不飽和モノマー;アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、4〜7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン)等のカルボニル基を有する重合性不飽和モノマー化合物等が挙げられ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
【0044】
水酸基含有アクリル樹脂(A2)は、貯蔵安定性や得られる塗膜の耐水性等の観点から、一般に2〜200mgKOH/g、特に5〜150mgKOH/g、さらに特に10〜100mgKOH/gの範囲内の水酸基価を有することが好適である。また、水酸基含有アクリル樹脂(A2)は、得られる塗膜の耐水性等の観点から、一般に1〜200mgKOH/g、特に2〜100mgKOH/g、さらに特に3〜60mgKOH/gの範囲内の酸価を有することが好適である。さらに、水酸基含有アクリル樹脂(A2)は、一般に1,000〜200,000、特に2,000〜100,000、さらに特に3,000〜50,000の範囲内の重量平均分子量を有することが好適である。
【0045】
第1着色塗料(X)における水酸基含有アクリル樹脂(A2)の含有量は、第1着色塗料(X)中の樹脂固形分100質量部を基準として、一般に2〜70質量部、特に10〜
50質量部、さらに特に15〜30質量部の範囲内にあることが好適である。
【0046】
硬化剤(B)
第1着色塗料(X)に配合される硬化剤(B)としては、通常、水酸基含有樹脂(A)中の水酸基と反応し得る架橋性官能基を有する化合物を使用することができ、例えば、アミノ樹脂(B1)、ポリイソシアネート化合物(B2)、ブロック化ポリイソシアネート化合物(B3)等を好適に用いることできる。硬化剤(B)は、それぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
【0047】
アミノ樹脂(B1)としては、例えば、メラミン、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、ステログアナミン、スピログアナミン、ジシアンジアミド等のアミノ成分とアルデヒドとの反応によって得られる部分もしくは完全メチロール化アミノ樹脂が挙げられる。該アルデヒドとしては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンツアルデヒド等が挙げられる。また、該メチロール化アミノ樹脂を適当なアルコールによってメチロール基を部分的にもしくは完全にエーテル化したものも使用することができ、エーテル化に用いられるアルコールとしては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、i−ブチルアルコール、2−エチルブタノール、2−エチルヘキサノール等が挙げられる。
【0048】
アミノ樹脂(B1)としては、メラミン樹脂が好ましく、なかでも、部分もしくは完全メチロール化メラミン樹脂のメチロール基をメチルアルコールで部分的にもしくは完全にエーテル化したメチルエーテル化メラミン樹脂(B1−1)、部分もしくは完全メチロール化メラミン樹脂のメチロール基をブチルアルコールで部分的にもしくは完全にエーテル化したブチルエーテル化メラミン樹脂(B1−2)、部分もしくは完全メチロール化メラミン樹脂のメチロール基をメチルアルコール及びブチルアルコールで部分的にもしくは完全にエーテル化したメチル−ブチル混合エーテル化メラミン樹脂(B1−3)が特に好ましい。
【0049】
上記メラミン樹脂は、一般に400〜5,000、特に600〜4,000、さらに特に1,000〜3,000の範囲内の重量平均分子量を有するものが好ましい。
【0050】
上記メラミン樹脂としては市販品を用いることができ、市販品としては、例えば、「サイメル202」、「サイメル203」、「サイメル238」、「サイメル251」、「サイメル303」、「サイメル323」、「サイメル324」、「サイメル325」、「サイメル327」、「サイメル350」、「サイメル385」、「サイメル1156」、「サイメル1158」、「サイメル1116」、「サイメル1130」(以上、日本サイテックインダストリーズ社製)、「ユーバン120」、「ユーバン20HS」、「ユーバン20SE60」、「ユーバン2021」、「ユーバン2028」、「ユーバン28−60」(以上、三井化学社製)等が挙げられる。
【0051】
上記メラミン樹脂はそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
【0052】
上記メラミン樹脂を硬化剤として使用する場合は、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸などのスルホン酸や、これらの酸とアミンとの塩などの硬化触媒を併用することができる。
【0053】
ポリイソシアネート化合物(B2)は、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する化合物であって、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレ
ンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート類及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;イソホロンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチルシクロヘキサン−2,4−ジイソシアネート、メチルシクロヘキサン−2,6−ジイソシアネート、1,3−ジ(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ジ(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,2−シクロヘキサンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネート類及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;キシリレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,4−ナフタレンジイソシアネート、4,4’−トルイジンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、ビス(4−イソシアナトフェニル)スルホン、イソプロピリデンビス(4−フェニルイソシアネート)などの芳香族ジイソシアネート化合物及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;トリフェニルメタン−4,4’,4”−トリイソシアネート、1,3,5−トリイソシアナトベンゼン、2,4,6−トリイソシアナトトルエン、4,4’−ジメチルジフェニルメタン−2,2’,5,5’−テトライソシアネートなどの1分子中に3個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート類及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブチレングリコール、ジメチロールプロピオン酸、ポリアルキレングリコール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールなどのポリオールの水酸基にイソシアネート基が過剰量となる比率でポリイソシアネート化合物を反応させてなるウレタン化付加物及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物等が挙げられる。
【0054】
ブロック化ポリイソシアネート化合物(B3)は、上記ポリイソシアネート化合物(B2)のイソシアネート基にブロック剤を付加することによって得られるものであり、加熱により該ブロック剤が解離してイソシアネート基が再生することにより、水酸基と反応することができる。該ブロック剤の解離温度は通常約60〜約140℃、好ましくは約70〜約120℃の範囲内にあることが好適である。
【0055】
上記ブロック剤としては、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、ニトロフェノール、エチルフェノール、ヒドロキシジフェニル、ブチルフェノール、イソプロピルフェノール、ノニルフェノール、オクチルフェノール、ヒドロキシ安息香酸メチル等のフェノール系;ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム、β−プロピオラクタム等のラクタム系;メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、アミルアルコール、ラウリルアルコール等の脂肪族アルコール系;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メトキシメタノール等のエーテル系;ベンジルアルコール;グリコール酸;グリコール酸メチル、グリコール酸エチル、グリコール酸ブチル等のグリコール酸エステル;乳酸;乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等の乳酸エステル;メチロール尿素、メチロールメラミン、ジアセトンアルコール、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート等のアルコール系;ホルムアミドオキシム、アセトアミドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、ジアセチルモノオキシム、ベンゾフェノンオキシム、シクロヘキサンオキシム等のオキシム系;マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸エチ
ル、アセト酢酸メチル、アセチルアセトン等の活性メチレン系;ブチルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、2−メルカプトベンゾチアゾール、チオフェノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノール等のメルカプタン系;アセトアニリド、アセトアニシジド、アセトトルイド、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸アミド、ステアリン酸アミド、ベンズアミド等の酸アミド系;コハク酸イミド、フタル酸イミド、マレイン酸イミド等のイミド系;ジフェニルアミン、フェニルナフチルアミン、キシリジン、N−フェニルキシリジン、カルバゾール、アニリン、ナフチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、ブチルフェニルアミン等アミン系;イミダゾール、2−エチルイミダゾール等のイミダゾール系;尿素、チオ尿素、エチレン尿素、エチレンチオ尿素、ジフェニル尿素等の尿素系;N−フェニルカルバミン酸フェニル等のカルバミン酸エステル系;エチレンイミン、プロピレンイミン等のイミン系;重亜硫酸ソーダ、重亜硫酸カリ等の亜硫酸塩系;3,5−ジメチルピラゾール、3−メチルピラゾール、4−ニトロ−3,5−ジメチルピラゾール、4−ブロモ−3,5−ジメチルピラゾール等のピラゾール系等が挙げられる。
【0056】
ブロック化ポリイソシアネート化合物(B3)としては、活性メチレン系ブロック剤でブロックされたポリイソシアネート化合物が好ましく、なかでも、活性メチレン系ブロック剤でブロックされたヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体を好適に使用することができる。
【0057】
また、上記ブロック剤として、少なくとも1個のヒドロキシル基と少なくとも1個のカルボキシル基を有するヒドロキシカルボン酸、例えば、ヒドロキシピバリン酸、ジメチロールプロピオン酸等も使用することができる。特に、第1着色塗料(X)が水性塗料である場合、上記ヒドロキシカルボン酸を用いてイソシアネート基をブロックした後、該ヒドロキシカルボン酸のカルボキシル基を中和して水分散性を付与したブロック化ポリイソシアネート化合物を好適に用いることができる。このような硬化剤の市販品としては、例えば、「バイヒジュールBL5140」(商品名、住化バイエルウレタン社製)が挙げられる。
【0058】
第1着色塗料(X)における硬化剤(B)の含有量は、水酸基含有樹脂(A)及び硬化剤(B)の合計固形分100質量部を基準として、一般に5〜70質量部、特に20〜60質量部、さらに特に30〜50質量部の範囲内にあることが好適である。
【0059】
重合体微粒子(C)
第1着色塗料(X)に配合される重合体微粒子(C)は、特定のポリエステル樹脂(a)の存在下に、重合性不飽和モノマー(b)を、ポリエステル樹脂(a)及び重合性不飽和モノマー(b)は溶解するが、重合性不飽和モノマー(b)から形成される重合体は実質的に溶解しない有機溶媒中で重合させることにより得られるものである。
【0060】
ポリエステル樹脂(a)
重合体微粒子(C)の製造に用いられるポリエステル樹脂(a)は、酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)の反応によって得られるものであり、かつ酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)が、脂環族多塩基酸(a−1−1)及び脂環族多価アルコール(a−2−1)を、合計で、酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)の合計量を基準として、少なくとも5モル%、好ましくは10〜70%、さらに好ましくは15〜40モル%の範囲内で含有するポリエステル樹脂である。
【0061】
上記ポリエステル樹脂(a)は、例えば、脂環族多塩基酸(a−1−1)及び/又は脂環族多価アルコール(a−2−1)、脂環族多塩基酸(a−1−1)以外の酸成分(a−1−2)及び脂環族多価アルコール(a−2−1)以外のアルコール成分(a−2−2)
のエステル化反応又はエステル交換反応によって製造することができる。
【0062】
脂環族多塩基酸(a−1−1)には、1分子中に少なくとも1個の脂環式構造(主として4〜6員環)と少なくとも2個のカルボキシル基を有する化合物、該化合物の酸無水物及び該化合物のエステル化物が包含され、具体的には、例えば、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、3−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、4−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、1,3,5−シクロヘキサントリカルボン酸等の脂環族多価カルボン酸;該脂環族多価カルボン酸の無水物;該脂環族多価カルボン酸の低級アルキルエステル化物等が挙げられ、これらの脂環族多塩基酸はそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
【0063】
脂環族多塩基酸(a−1−1)としては、例えば、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等を用いることができ、なかでも、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸及び/又は1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物を用いることが特に好ましい。
【0064】
また、脂環族多塩基酸(a−1−1)以外の酸成分(a−1−2)としては、ポリエステル樹脂の製造に際して酸成分として通常使用される、脂環族多塩基酸(a−1−1)以外の化合物を使用することができ、例えば、脂肪族多塩基酸、芳香族多塩基酸等が挙げられる。
【0065】
上記脂肪族多塩基酸には、1分子中に少なくとも2個のカルボキシル基を有する脂肪族化合物、該脂肪族化合物の酸無水物及び該脂肪族化合物のエステル化物が包含され、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシル酸、オクタデカン二酸、クエン酸等の脂肪族多価カルボン酸;該脂肪族多価カルボン酸の無水物;該脂肪族多価カルボン酸の低級アルキルエステル化物等が挙げられ、これら脂肪族多塩基酸はそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。上記脂肪族多塩基酸としては、例えば、アジピン酸、アジピン酸無水物等を好適に用いることができる。
【0066】
前記芳香族多塩基酸には、1分子中に少なくとも2個のカルボキシル基を有する芳香族化合物、該芳香族化合物の酸無水物及び該芳香族化合物のエステル化物が包含され、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸;該芳香族多価カルボン酸の無水物;該芳香族多価カルボン酸の低級アルキルエステル化物等が挙げられ、これら芳香族多塩基酸はそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。上記芳香族多塩基酸としては、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸を用いることが好適である。
【0067】
また、脂環族多塩基酸(a−1−1)以外の酸成分(a−1−2)としては、例えば、ヤシ油脂肪酸、綿実油脂肪酸、麻実油脂肪酸、米ぬか油脂肪酸、魚油脂肪酸、トール油脂肪酸、大豆油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、桐油脂肪酸、ナタネ油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸等の脂肪酸;ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸、p−tert−ブチル安息香酸、シクロヘキサン酸、10−フェニルオクタデカン酸等のモノカルボン酸;乳酸、3−ヒドロキシブタン酸、3−ヒドロキシ−4−エトキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸等を使用することができ、これらの酸成分はそれぞれ単独でもしくは2
種以上組み合わせて使用することができる。
【0068】
脂環族多価アルコール(a−2−1)には、1分子中に少なくとも1個の脂環式構造(主として4〜6員環)と少なくとも2個の水酸基とを有する化合物が包含され、例えば、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF、スピログリコール、ジヒドロキシメチルトリシクロデカン等が挙げられる。
【0069】
また、脂環族多価アルコール(a−2−1)以外のアルコール成分(a−2−2)としては、ポリエステル樹脂の製造に際してアルコール成分として通常使用される、脂環族多価アルコール(a−2−1)以外の化合物を使用することができ、例えば、脂環式構造を有さない多価アルコールを好適に使用することができる。
【0070】
上記脂環式構造を有さない多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、3−メチル−1,2−ブタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、2,3−ジメチルトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、3−メチル−4,3−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等の2価アルコール;これらの2価アルコールにε−カプロラクトンなどのラクトン類を付加したポリラクトンジオール;ビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート等のエステルジオール類;ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等のポリエーテルジオール類;グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ジグリセリン、トリグリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸、ソルビトール、マンニット等の3価以上のアルコール;これらの3価以上のアルコールにε−カプロラクトン等のラクトン類を付加させたポリラクトンポリオール類等が挙げられる。
【0071】
また、上記脂環式構造を有さない多価アルコール以外のアルコール成分(a−2−2)としては、例えば、ステアリルアルコール、2−フェノキシエタノール等のモノアルコール;プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、「カージュラE10」(商品名、HEXION Specialty Chemicals社製、合成高分岐飽和脂肪酸のグリシジルエステル)等のモノエポキシ化合物と酸を反応させて得られたアルコール化合物等が挙げられる。
【0072】
酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)をエステル化反応又はエステル交換反応せしめる際には、これらを一度に添加してもよいし、数回に分けて添加してもよい。或いははじめに水酸基含有ポリエステル樹脂を合成した後、得られた水酸基含有ポリエステル樹脂に酸無水物を反応させてハーフエステル化させてもよく、また、はじめにカルボキシル基含有ポリエステル樹脂を合成した後、上記アルコール成分(a−2)を付加させてもよい。
【0073】
前記エステル化又はエステル交換反応の際には、反応を促進させるための触媒として、ジブチル錫オキサイド、三酸化アンチモン、酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸コバルト、酢酸カルシウム、酢酸鉛、テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等のそ
れ自体既知の触媒を使用することもできる。
【0074】
ポリエステル樹脂(a)は、ラジカル重合性不飽和基を有することが好ましく、なかでも、ポリエステル樹脂(a)1分子当たり0.3〜1.5個、特に0.8〜1.2個、さらに特に約1個のラジカル重合性不飽和基を有することが好適である。ポリエステル樹脂(a)へのラジカル重合性不飽和基の導入は、例えば、ポリエステル樹脂(a)中の水酸基に、モノイソシアネート基含有重合性不飽和モノマーを反応させることによって行なうことができる。上記モノイソシアネート基含有重合性不飽和モノマーとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等のジイソシアネート化合物とヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとの等モル付加物等が挙げられる。
【0075】
また、ポリエステル樹脂(a)は、該樹脂の調製中又はエステル化反応後もしくはエステル交換反応後に、脂肪酸、モノエポキシ化合物、ポリイソシアネート化合物等で変性することができる。
【0076】
上記脂肪酸としては、例えば、ヤシ油脂肪酸、綿実油脂肪酸、麻実油脂肪酸、米ぬか油脂肪酸、魚油脂肪酸、トール油脂肪酸、大豆油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、桐油脂肪酸、ナタネ油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸などが挙げられ、モノエポキシ化合物としては、例えば、「カージュラE10」(商品名、HEXION Specialty Chemicals社製、合成高分岐飽和脂肪酸のグリシジルエステル)を好適に用いることができる。
【0077】
なかでも、得られる塗膜の平滑性の観点から、ポリエステル樹脂(a)は脂肪酸変性ポリエステル樹脂(a’)であることが好ましい。なお、脂肪酸変性ポリエステル樹脂(a’)には、上記脂肪酸で変性されたポリエステル樹脂に加え、「カージュラE10」等の脂肪酸から誘導された化合物を用いて変性されたポリエステル樹脂も包含される。該脂肪酸変性ポリエステル樹脂(a’)としては、ヤシ油脂肪酸、トール油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸及び上記「カージュラE10」からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物で変性されたポリエステル樹脂であることが好ましく、なかでも、ヤシ油脂肪酸及び/又は「カージュラE10」で変性されたポリエステル樹脂であることが好適である。
【0078】
また、重合体微粒子(C)の製造において、重合性不飽和モノマー(b)を共重合させる際の、ポリエステル樹脂(a)の存在量は、重合性不飽和モノマー(b)100質量部を基準として、一般に5〜200質量部、特に10〜100質量部、さらに特に25〜70質量部の範囲内にあることが好適である。
【0079】
ポリエステル樹脂(a)は一般に500〜100,000、好ましくは1,000〜50,000、さらに好ましくは1,500〜30,000の範囲内の重量平均分子量、一般に5〜200mgKOH/g、好ましくは20〜160mgKOH/g、さらに好ましくは50〜120mgKOH/gの範囲内の水酸基価、及び一般に1〜70mgKOH/g、好ましくは2〜50mgKOH/g、さらに好ましくは3〜30mgKOH/gの範囲内の酸価を有することができる。
【0080】
重合性不飽和モノマー(b)
重合体微粒子(C)の製造に用いられる重合性不飽和モノマー(b)としては、特に制限はなく、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)ア
クリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、「イソステアリルアクリレート」(商品名、大阪有機化学工業社製)、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、シクロドデシル(メタ)アクリレ−ト等のアルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート;イソボルニル(メタ)アクリレート等のイソボルニル基を有する重合性不飽和モノマー;アダマンチル(メタ)アクリレート等のアダマンチル基を有する重合性不飽和モノマー;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のビニル芳香族化合物;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物、該(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物のε−カプロラクトン変性体、アリルアルコ−ル、分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等の水酸基含有重合性不飽和モノマー;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等のアルコキシシリル基を有する重合性不飽和モノマー;パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート;フルオロオレフィン等のフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー;マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー;N−ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル等のビニル化合物;(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレートとアミン類との付加物等の含窒素重合性不飽和モノマー;アリル(メタ)アクリレ−ト、1,6−ヘキサンジオ−ルジ(メタ)アクリレ−ト等の重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー;分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート;2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム塩、スルホエチルメタクリレート及びそのナトリウム塩やアンモニウム塩等のスルホン酸基を有する重合性不飽和モノマー;2−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、2−メタクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート等のリン酸基を有する重合性不飽和モノマー;2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等の紫外線吸収性官能基を有する重合性不飽和モノマー;4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ
−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−クロトノイル−4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等の紫外線安定性重合性不飽和モノマー;アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、4〜7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン)等のカルボニル基を有する重合性不飽和モノマー化合物等が挙げられ、これらは単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
【0081】
重合体微粒子(C)を製造する際に分散媒として用いられる有機溶媒は、生成する分散重合体粒子は実質的に溶解しないが、ポリエステル樹脂(a)及び重合性不飽和モノマー(b)に対しては良溶媒となり、実質的に水と混和しない有機溶媒であることが好ましい。かかる有機溶媒の好適な具体例としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ミネラルスピリツト、トルエン、キシレン、酢酸ブチル等が挙げられ、これらはそれぞれ単独で又は2種以上混合して用いることができる。この場合、重合体微粒子(C)は、ポリエステル樹脂(a)、有機溶媒及び重合体微粒子(C)との混合液として、第1着色塗料(X)に配合せしめることが好適である。
【0082】
ポリエステル樹脂(a)の存在下における上記有機溶媒中での重合性不飽和モノマー(b)の重合は、それ自体既知の方法(例えば、特開昭57−177068号公報に記載の方法)を用いて行なうことができ、ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド等の有機過酸化物系重合開始剤;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)等のアゾ系重合開始剤等が挙げられ、重合時の反応温度としては、一般に約60〜約160℃の範囲内の温度を用いることができ、通常4〜8時間程度で反応を終らせることができる。重合体微粒子(C)は架橋もしくは未架橋のいずれであっても構わないが、好ましくは架橋したものが望ましい。
【0083】
重合体微粒子(C)は、一般に160〜450nm、特に180〜400nm、さらに特に200〜350nmの範囲内の平均粒子径を有することが好適である。平均粒子径の調整は、それ自体公知の方法で行うことができ、例えば、ポリエステル樹脂(a)の量を調整することにより行うことができる。
【0084】
なお、本明細書において、重合体微粒子の平均粒子径は、ベックマン・コールター社製のサブミクロン粒子アナライザーを用いて、光散乱法により測定される値である。
【0085】
重合体微粒子(C)としては、得られる複層塗膜の平滑性及び鮮映性の観点から、ポリエステル樹脂(a)及び共重合体(c)の存在下に、重合性不飽和モノマー(b)を、ポリエステル樹脂(a)、共重合体(c)及び重合性不飽和モノマー(b)は溶解するが、重合性不飽和モノマー(b)から形成される重合体は実質的に溶解しない有機溶媒中で重合させることにより得られる重合体微粒子(C’)を好適に使用することができる。
【0086】
第1着色塗料(X)における重合体微粒子(C)の含有量は、第1着色塗料(X)中の樹脂固形分100質量部を基準として、一般に2〜50質量部、特に3〜35質量部、さらに特に5〜25質量部の範囲内にあることが好適である。
【0087】
共重合体(c)
重合体微粒子(C’)の製造に際して用いられる共重合体(c)としては、水酸基含有脂肪酸の自己縮合ポリエステル鎖を有する重合性不飽和モノマー(c−1)とその他の重合性不飽和モノマー(c−2)を共重合することによって得られるものが挙げられる。
【0088】
水酸基含有脂肪酸の自己縮合ポリエステル鎖を有する重合性不飽和モノマー(c−1)は、例えば、12−ヒドロキシヘキサデカン酸、12−ヒドロキシオクタデカン酸等の水酸基含有脂肪酸の自己縮合ポリエステルのカルボキシル基にエポキシ基含有不飽和モノマーを付加反応せしめて、ラジカル重合性不飽和基を導入することによって得ることができる。なかでも、重合性不飽和モノマー(c−1)は、12−ヒドロキシオクタデカン酸の自己縮合ポリエステルのカルボキシル基に、エポキシ基含有不飽和モノマー、好ましくはグリシジル(メタ)アクリレートを付加反応させることにより得られる重合性不飽和モノマーであることが好適である。
【0089】
その他の重合性不飽和モノマー(c−2)としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、「イソステアリルアクリレート」(商品名、大阪有機化学工業社製)、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、シクロドデシル(メタ)アクリレ−ト等のアルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物、該(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物のε−カプロラクトン変性体、アリルアルコール、分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等の水酸基含有重合性不飽和モノマー;イソボルニル(メタ)アクリレート等のイソボルニル基を有する重合性不飽和モノマー;アダマンチル(メタ)アクリレート等のアダマンチル基を有する重合性不飽和モノマー;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のビニル芳香族化合物;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等のアルコキシシリル基を有する重合性不飽和モノマー;パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート;フルオロオレフィン等のフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー;マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー;N−ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル等のビニル化合物;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレートとアミン類との付加物等の含窒素重合性不飽和モノマー;アリル(メタ)アクリレ−ト、1,6−ヘキサンジオ−ルジ(メタ)アクリレ−ト等の重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー;分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート;2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム塩、スルホエチルメタクリレート及びそのナトリウム塩やアンモニウム塩等のスルホン酸基を有する重合性
不飽和モノマー;2−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、2−メタクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート等のリン酸基を有する重合性不飽和モノマー;2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等の紫外線吸収性官能基を有する重合性不飽和モノマー;4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−クロトノイル−4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等の紫外線安定性重合性不飽和モノマー;アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、4〜7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン)等のカルボニル基を有する重合性不飽和モノマー化合物等が挙げられ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
【0090】
また、共重合体(c)は、ラジカル重合性不飽和基を含有することが好ましく、なかでも、共重合体(c)1分子当たり0.3〜1.5個、好ましくは0.8〜1.2個、さらに好ましくは約1個のラジカル重合性不飽和基を有することが好適である。共重合体(c)へのラジカル重合性不飽和基の導入は、例えば、共重合体(c)中に水酸基を導入しておき、該水酸基に前記モノイソシアネート基含有重合性不飽和モノマーを反応させる方法;共重合体(c)中にカルボキシル基を導入しておき、該カルボキシル基にエポキシ基含有重合性不飽和モノマーを反応させる方法;共重合体(c)中にエポキシ基を導入しておき、該エポキシ基にカルボキシル基含有重合性不飽和モノマーを反応させる方法等によって行なうことができる。上記エポキシ基含有重合性不飽和モノマーとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられ、上記カルボキシル基含有重合性不飽和モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸等が挙げられる。
【0091】
共重合体(c)は一般に1,000〜200,000、特に2,000〜100,000、さらに特に3,000〜50,000の範囲内の重量平均分子量を有することが好適である。
【0092】
重合体微粒子(C’)の製造において、重合性不飽和モノマー(b)を重合させる際の、ポリエステル樹脂(a)及び共重合体(c)の存在量は、重合性不飽和モノマー(b)100質量部を基準として、ポリエステル樹脂(a)が一般に1〜70質量部、特に10〜50質量部、さらに特に20〜40質量部の範囲内にあり、そして共重合体(c)が一般に1〜70質量部、特に5〜50質量部、さらに特に8〜30質量部の範囲内にあることが好適である。
【0093】
また、得られる複層塗膜の平滑性、鮮映性、フリップフリップ性及びメタリックムラの観点から、重合性不飽和モノマー(b)を重合させる際の、ポリエステル樹脂(a)及び
共重合体(c)の存在比率は、ポリエステル樹脂(a)/共重合体(c)の樹脂固形分質量比で、10/90〜90/10、特に50/50〜85/15、さらに特に60/40〜80/20の範囲内にあることが好適である。
【0094】
第1着色塗料(X)は、水酸基含有樹脂(A)の他に、水酸基を有さない、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂等の改質用樹脂をさらに含むことができる。なかでも、得られる塗膜の耐チッピング性、耐水性等の観点から、ポリウレタン樹脂を含むことが好ましい。上記改質用樹脂は、それぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。第1着色塗料(X)が上記改質用樹脂を含む場合、該改質用樹脂の含有量は、第1着色塗料(X)中の樹脂固形分100質量部を基準として、50質量部以下であることが好適である。
【0095】
また、第1着色塗料(X)は、水酸基含有樹脂(A)及び/又は改質用樹脂が、カルボキシル基、エポキシ基などの架橋性官能基を有する場合には、硬化剤(B)として、該官能基と反応し得る架橋性官能基を有する硬化剤を含有することができる。そのような硬化剤としては、上記架橋性官能基と反応し得る、エポキシ基含有化合物、カルボキシル基含有化合物、カルボジイミド基含有化合物等が挙げられ、なかでも、カルボジイミド基含有化合物を好適に用いることができる。
【0096】
上記カルボジイミド基含有化合物としては、例えば、前述のポリイソシアネート化合物(B2)のイソシアネート基同士を脱二酸化炭素反応せしめたものを使用することができる。該カルボジイミド基含有化合物の市販品としては、例えば、「カルボジライトV−02」、「カルボジライトV−02−L2」、「カルボジライトV−04」、「カルボジライトE−01」、「カルボジライトE−02」(商品名、いずれも日清紡社製)等を挙げることができる。
【0097】
なお、本発明において、第1着色塗料(X)中の樹脂固形分には、水酸基含有樹脂(A)、アミノ樹脂(B1)、改質用樹脂等の樹脂固形分に加え、これらの樹脂と架橋するポリイソシアネート化合物(B2)、ブロック化ポリイソシアネート化合物(B3)、上記エポキシ基含有化合物、カルボキシル基含有化合物、カルボジイミド基含有化合物等の硬化剤の固形分も含むものとする。
【0098】
第1着色塗料(X)は、さらに、重合体微粒子(D)を含有することができる。
【0099】
重合体微粒子(D)
重合体微粒子(D)は、例えば、共重合体(c)の存在下に、重合性不飽和モノマー(b)を、共重合体(c)及び重合性不飽和モノマー(b)は溶解するが、重合性不飽和モノマー(b)から形成される重合体は実質的に溶解しない有機溶媒中で重合させて得ることができる、重合体微粒子(C’)以外の重合体微粒子である。
【0100】
重合体微粒子(D)の製造において、重合性不飽和モノマー(b)を重合させる際の共重合体(c)の存在量は、重合性不飽和モノマー(b)100質量部を基準として、一般に5〜200質量部、特に10〜100質量部、さらに特に25〜70質量部の範囲内にあることが好適である。
【0101】
また、重合体微粒子(D)は、一般に160〜450nm、特に180〜400nm、さらに特に200〜350nmの範囲内の平均粒子径を有することが好適である。
【0102】
第1着色塗料(X)が、重合体微粒子(D)を含有する場合、重合体微粒子(D)の含有量は、第1着色塗料(X)中の樹脂固形分100質量部を基準として、一般に2〜50
質量部、好ましくは3〜35質量部、さらに好ましくは5〜25質量部の範囲内とすることができる。
【0103】
第1着色塗料(X)は、得られる塗膜の平滑性、鮮映性、フリップフロップ性及びメタリックムラの観点から、さらに、架橋重合体微粒子(E)を含有することが好ましい。
【0104】
架橋重合体微粒子(E)
架橋重合体微粒子(E)には、分子内に少なくとも2個のラジカル重合可能な不飽和基を有する重合性モノマー(e−1)及びその他の重合性不飽和モノマー(e−2)を、乳化重合せしめることにより得られる架橋重合体微粒子が包含され、なかでも、分子内に少なくとも2個のラジカル重合可能な不飽和基を有する重合性モノマー及びその他の重合性不飽和モノマーを、分子内にアリル基を含有する反応性乳化剤の存在下で乳化重合せしめることにより得られる架橋重合体微粒子(例えば、特開平3−66770号公報参照)を好適に使用することができる。
【0105】
架橋重合体微粒子(E)の製造に用いられる分子内に少なくとも2個のラジカル重合可能な不飽和基を有する重合性モノマー(e−1)としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート等が挙げられ、その他のラジカル重合性不飽和モノマー(e−2)としては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、水酸基含有モノマー、スチレン等のそれ自体既知の重合性不飽和モノマ−が挙げられる。また、乳化重合時に、重合開始剤として水溶性アゾアミド化合物等を用いることができる。
【0106】
上記乳化重合により得られる架橋重合体微粒子(E)エマルションは、水の蒸発もしくは共沸又は重合体(粒子)の沈澱もしくは凝集等の物理的ないしは化学的手段によって、固形物の形で分離せしめることができ、或いはこうした物理的ないしは化学的手段によって、目的とする架橋重合体微粒子エマルションの媒体を水から他の樹脂や有機溶剤等に置き換えることもできる。
【0107】
架橋重合体微粒子(E)は、一般に40〜200nm、好ましくは50〜150nm、さらに好ましくは70〜100nmの範囲内の平均粒子径を有することができる。平均粒子径の調整は、それ自体既知の方法で行うことができ、例えば、反応性乳化剤の種類や量を調整することにより行うことができる。
【0108】
第1着色塗料(X)が架橋重合体微粒子(E)を含有する場合、架橋重合体微粒子(E)の含有量は、第1着色塗料(X)中の樹脂固形分100質量部を基準として、一般に2〜30質量部、特に3〜20質量部、さらに特に5〜15質量部の範囲内にあることが好適である。
【0109】
得られる塗膜の鮮映性、フリップフロップ性及びメタリックムラの観点から、第1着色塗料(X)は、平均粒子径が160〜450nmの範囲内にある重合体微粒子(C)及び平均粒子径が40〜200nmの範囲内にある架橋重合体微粒子(E)の両者を含有し、そして重合体微粒子(C)の平均粒子径と架橋重合体微粒子(E)の平均粒子径の比:[重合体微粒子(C)の平均粒子径]/[架橋重合体微粒子(E)の平均粒子径]が一般に1.2/1〜10/1、特に1.5/1〜5/1、さらに特に2/1〜4/1の範囲内にあることが好適である。このような場合に、鮮映性、フリップフロップ性及びメタリックムラに優れた塗膜が得られる理由は明確ではないが、平均粒子径の異なる2種類の重合体微粒子を併用することにより、第1着色塗膜内において、平均粒子径が比較的大きい重合体微粒子(C)のすき間に、平均粒子径が比較的小さい架橋重合体微粒子(E)が存在する状態が形成されるため、第1着色塗膜上に水性第2着色塗料(Y)を塗装した際の、水
性第2着色塗料(Y)から第1着色塗膜への水の浸透が抑えられ、第1着色塗膜と第2着色塗膜間における混層が抑制されることが推察される。
【0110】
第1着色塗料(X)は、さらに、顔料(F)を含有することが好ましい。顔料(F)としては、例えば、着色顔料(F1)、体質顔料(F2)、光輝性顔料(F3)等を挙げることができ、これらの顔料はそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
【0111】
第1着色塗料(X)が、顔料(F)を含有する場合、顔料(F)の含有量は、第1着色塗料(X)中の樹脂固形分100質量部を基準として、一般に1〜200質量部、特に20〜150質量部の範囲内にあることが好適である。
【0112】
着色顔料(F1)としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラック、モリブデンレッド、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリン顔料、スレン系顔料、ペリレン顔料等が挙げられ、なかでも、酸化チタン、カーボンブラックを好適に使用することができる。
【0113】
第1着色塗料(X)が、着色顔料(F1)を含有する場合、着色顔料(F1)の含有量は、第1着色塗料(X)中の樹脂固形分100質量部を基準として、一般に1〜120質量部、特に10〜100質量部、さらに特に15〜50質量部の範囲内にあることが好適である。
【0114】
また、体質顔料(F2)としては、例えば、クレー、カオリン、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミナホワイト等が挙げられ、なかでも硫酸バリウム及び/又はタルクを使用することが好ましい。
【0115】
第1着色塗料(X)は、体質顔料(F2)として、特に、平均一次粒子径が1μm以下の硫酸バリウム、さらに好ましくは平均一次粒子径が0.01〜0.8μmの範囲内にある硫酸バリウムを含有することが、平滑性及び耐水性に優れ、フリップフロップ性が高く、メタリックムラの少ない優れた外観を有する複層塗膜を得られるため、好適である。
【0116】
なお、本明細書において、硫酸バリウムの平均一次粒子径は、硫酸バリウムを走査型電子顕微鏡で観察し、電子顕微鏡写真上に無作為に引いた直線上にある硫酸バリウム20個の最大径を平均した値である。
【0117】
第1着色塗料(X)が、体質顔料(F2)を含有する場合、体質顔料(F2)の含有量は、第1着色塗料中の樹脂固形分100質量部を基準として、一般に1〜100質量部、特に11〜60質量部、さらに特に16〜40質量部の範囲内にあることが好適である。第1着色塗料(X)が、平均一次粒子径が1μm以下の硫酸バリウムを含有する場合、平均一次粒子径が1μm以下の硫酸バリウムの含有量は、第1着色塗料(X)中の樹脂固形分100質量部を基準として、一般に1〜100質量部、特に11〜60質量部、さらに特に16〜40質量部の範囲内にあることが好適である。
【0118】
第1着色塗料(X)は、着色顔料(F1)及び体質顔料(F2)を含有する着色塗料組成物であることが好ましく、第1着色塗料(X)中の樹脂固形分100質量部を基準として、着色顔料(F1)を通常1〜120質量部、特に10〜100質量部、さらに特に15〜50質量部含有し、かつ体質顔料(F2)を通常1〜100質量部、特に11〜60質量部、さらに特に16〜40質量部含有することが好適である。
【0119】
光輝性顔料(F3)は、塗膜にキラキラとした光輝感や光干渉性模様を付与するための
顔料であり、具体的には、例えば、ノンリーフィング型もしくはリーフィング型アルミニウム(蒸着アルミニウムも含む)、銅、亜鉛、真ちゅう、ニッケル、酸化アルミニウム、雲母、酸化チタンや酸化鉄で被覆された酸化アルミニウム、酸化チタンや酸化鉄で被覆された雲母等を使用することができる。光輝性顔料(F3)はりん片状であることが好ましい。また、光輝性顔料(F3)としては、長手方向寸法が1〜100μm、特に5〜40μmの範囲内、そして厚さが0.0001〜5μm、特に0.001〜2μmの範囲内にあるものが適している。
【0120】
第1着色塗料(X)は、さらに必要に応じて、硬化触媒、増粘剤、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、防錆剤、可塑剤、有機溶剤、表面調整剤、沈降防止剤等の通常の塗料用添加剤をそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて含有することができる。
【0121】
第1着色塗料(X)は、有機溶剤型塗料及び水性塗料のいずれであってもよいが、貯蔵安定性などの観点から、有機溶剤型塗料であることが好適である。なお、本明細書において、水性塗料は溶媒の主成分が水である塗料であり、有機溶剤型塗料は溶媒として実質的に水を含有しない塗料である。
【0122】
塗装
以上に述べた第1着色塗料(X)は、前記の被塗物上に、それ自体既知の方法、例えば、エアスプレー、エアレススプレー、回転霧化塗装機などにより塗装することができ、塗装の際、静電印加を行ってもよい。塗装膜厚は、硬化膜厚で通常10〜100μm、好ましくは10〜50μm、さらに好ましくは15〜35μmの範囲内とすることができる。
【0123】
塗装された第1着色塗料(X)の塗膜は、水性第2着色塗料(Y)を塗装する前に、例えば、予備加熱(プレヒート)、エアブロー等の手段により、塗膜の固形分含有率を調整することができる。
【0124】
上記プレヒートは、通常、塗装された被塗物を乾燥炉内で、約50〜約110℃、好ましくは約60〜約90℃の温度で1〜30分間程度直接的又は間接的に加熱することにより行うことができ、また、上記エアブローは、通常、被塗物の塗装面に常温又は約25℃〜約80℃の温度に加熱された空気を吹き付けることにより行なうことができる。
【0125】
第1着色塗料(X)として有機溶剤型塗料を使用する場合には、省エネルギーの観点から、予備加熱を行なわないことが好適である。すなわち、本発明の塗膜形成方法において、第1着色塗料(X)として有機溶剤型塗料を使用し、かつ該第1着色塗料(X)塗装後の予備加熱を行なわないことが、エネルギー消費量を抑制し、かつ平滑性、鮮映性、耐水性及びフリップフロップ性に優れ、メタリックムラの少ない複層塗膜を形成することができるため、好適である。
【0126】
水性第2着色塗料(Y)の塗装
上記の如くして形成される第1着色塗膜上には、次いで、水性第2着色塗料(Y)が塗装される。
【0127】
水性第2着色塗料(Y)
水性第2着色塗料(Y)は、一般に、被塗物に優れた外観を付与することを目的として塗装されるものであって、水性第2着色塗料(Y)としては、例えば、自動車車体の塗装において通常使用されるそれ自体既知のものを使用することができる。具体的には、例えば、カルボキシル基、水酸基等の架橋性官能基を有する、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などの基体樹脂と、ブロックされていてもよいポリイソシアネート化合物、メラミン樹脂、尿素樹脂等の硬化剤からなる樹脂成分
を、顔料、その他の添加剤と共に水に溶解ないし分散させて塗料化することにより調製されるものを使用することができる。なかでも、前述の水酸基含有樹脂(A)及びメラミン樹脂を含有する熱硬化型水性塗料を好適に使用することができる。
【0128】
また、上記顔料としては、前述の着色顔料(F1)、体質顔料(F2)、光輝性顔料(F3)等を使用することができる。なかでも、水性第2着色塗料(Y)が、光輝性顔料(F3)を含有することが、平滑性、鮮映性及び耐水性に優れ、かつフリップフロップ性が高く、メタリックムラの少ない優れた外観を有する複層塗膜を形成できるため、特に好適である。
【0129】
光輝性顔料(F3)としては、例えば、第1着色塗料(X)の説明において例示した、ノンリーフィング型もしくはリーフィング型アルミニウム(蒸着アルミニウムも含む)、銅、亜鉛、真ちゅう、ニッケル、酸化アルミニウム、雲母、酸化チタンや酸化鉄で被覆された酸化アルミニウム、酸化チタンや酸化鉄で被覆された雲母等を挙げることができる。なかでも、アルミニウム、酸化アルミニウム、雲母、酸化チタンや酸化鉄で被覆された酸化アルミニウム、酸化チタンや酸化鉄で被覆された雲母を用いることが好ましく、アルミニウムを用いることが特に好ましい。これらの光輝性顔料はそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。光輝性顔料(F3)はりん片状であることが好ましい。また、該光輝性顔料(F3)としては、長手方向寸法が1〜100μm、特に5〜40μmの範囲内、そして厚さが0.0001〜5μm、特に0.001〜2μmの範囲内にあるものが適している。
【0130】
水性第2着色塗料(Y)が、光輝性顔料(F3)を含有する場合、光輝性顔料(F3)の含有量は、水性第2着色塗料(Y)中の固形分100質量部を基準として、一般に1〜40質量部、特に3〜30質量部、さらに特に5〜20質量部の範囲内にあることが好適である。
【0131】
水性第2着色塗料(Y)は、さらに、疎水性溶媒(G)を含有することが好ましい。疎水性溶媒(G)は、20℃において、100gの水に溶解する質量が10g以下、好ましくは5g以下、さらに好ましくは1g以下の有機溶媒であって、具体的には、例えば、ゴム揮発油、ミネラルスピリット、トルオール、キシロール、ソルベントナフサ等の炭化水素系溶媒;n−ヘキサノール、n−オクタノール、2−オクタノール、2−エチルヘキサノール、n−デカノール、ベンジルアルコール、エチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノn−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノn−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル等のアルコール系溶媒;酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソアミル、酢酸メチルアミル、酢酸エチレングリコールモノブチルエーテル等のエステル系溶媒;メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルn−アミルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン系溶媒を挙げることができ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
【0132】
疎水性溶媒(G)としては、得られる複層塗膜の平滑性の観点から、アルコール系疎水性溶媒を用いることが好ましい。なかでも、炭素数7〜14のアルコール系溶媒、例えば、n−オクタノール、2−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、エチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノn−ブチルエーテルが特に好適である。
【0133】
水性第2着色塗料(Y)が疎水性溶媒(G)を含有する場合、疎水性溶媒(G)の含有量は、水性第2着色塗料(Y)中の樹脂固形分100質量部を基準として、一般に2〜7
0質量部、特に11〜60質量部、さらに特に16〜55質量部の範囲内にあることが好適である。なお、水性第2着色塗料(Y)中の樹脂固形分は、前記の基体樹脂と硬化剤の合計である。
【0134】
水性第2着色塗料(Y)は、さらに必要に応じて、例えば、硬化触媒、増粘剤、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、防錆剤、可塑剤、有機溶剤、表面調整剤、沈降防止剤等の通常の塗料用添加剤をそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて含有することができる。
【0135】
塗装
水性第2着色塗料(Y)の塗装は、それ自体既知の方法、例えば、エアスプレー、エアレススプレー、回転霧化塗装機などにより塗装することができ、塗装の際、静電印加を行ってもよい。塗装膜厚は、硬化膜厚で通常5〜40μm、好ましくは10〜30μm、さらに好ましくは12〜20μmの範囲内とすることができる。
【0136】
塗装された水性第2着色塗料(Y)の塗膜は、例えば、プレヒート、エアブロー等により、約50〜約110℃、好ましくは約60〜約90℃の温度で1〜60分間程度加熱することにより乾燥することができる。
【0137】
クリヤー塗料(Z)の塗装
上記の如くして形成される水性第2着色塗料(Y)の未硬化塗膜上には、さらに、クリヤー塗料(Z)が塗装される。
【0138】
クリヤー塗料(Z)
クリヤー塗料(Z)としては、例えば、自動車車体の塗装において通常使用されるそれ自体既知のものを使用することができる。具体的には、例えば、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、シラノール基等の架橋性官能基を有する、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂等の基体樹脂と、メラミン樹脂、尿素樹脂、ブロックされてもよいポリイソシアネート化合物、カルボキシル基含有化合物もしくは樹脂、エポキシ基含有化合物もしくは樹脂等の架橋剤を樹脂成分として含有する、有機溶剤系熱硬化型塗料、水性熱硬化型塗料、熱硬化型粉体塗料等を使用することができる。なかでも、水酸基含有アクリル樹脂及びメラミン樹脂を含んでなる熱硬化型塗料、水酸基含有アクリル樹脂及びブロックされていてもよいポリイソシアネート化合物を含んでなる熱硬化型塗料又はカルボキシル基含有樹脂及びエポキシ基含有樹脂を含んでなる熱硬化型塗料が特に好ましい。
【0139】
クリヤー塗料(Z)は、一液型塗料の形態であってもよく、また、二液型ウレタン樹脂塗料等の二液型塗料の形態であってもよい。
【0140】
クリヤー塗料(Z)には、必要に応じて、透明性を阻害しない程度に、前述の着色顔料(F1)、光輝性顔料(F3)、染料等を含有させることができ、さらに、体質顔料(F2)、硬化触媒、増粘剤、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、防錆剤、可塑剤、有機溶剤、表面調整剤、沈降防止剤等を適宜含有せしめることができる。
【0141】
塗装
クリヤー塗料(Z)は、水性第2着色塗料(Y)の塗膜面に、それ自体既知の方法、例えば、エアレススプレー、エアスプレー、回転霧化塗装機などにより塗装することができ、塗装の際、静電印加を行ってもよい。クリヤー塗料(Z)は、通常、乾燥膜厚で10〜60μm、好ましくは25〜50μmの範囲内になるように塗装することができる。
【0142】
クリヤー塗料(Z)の塗装後は、必要に応じて、室温で1〜60分間、好ましくは3〜20分間のインターバルをおいたり、約40〜80℃程度で1〜60分間予備加熱することができる。
【0143】
焼付け
以上に述べた如くして形成される第1着色塗膜、第2着色塗膜及びクリヤー塗膜の3層の塗膜からなる複層塗膜は、通常の塗膜の焼付け手段により、例えば、熱風加熱、赤外線加熱、高周波加熱等により、約80〜約170℃、好ましくは約120〜約160℃の温度で約15〜約40分間程度加熱して同時に硬化させることができる。
【実施例】
【0144】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。なお、「部」及び「%」は「質量部」及び「質量%」を示す。
【0145】
水酸基含有ポリエステル樹脂溶液(A1)の製造
製造例1
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器及び水分離器を備えた反応容器に、ネオペンチルグリコール89部、トリメチロールプロパン20部、イソフタル酸83部、アジピン酸44部及び1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物23部を仕込み、160℃から230℃まで3時間かけて昇温させた後、生成した縮合水を水分離器により留去させながら230℃で保持し、酸価が3mgKOH/gとなるまで反応を行い、キシレン/スワゾール1000(商品名、コスモ石油社製、石油系芳香族炭化水素系溶剤)=50/50(質量比)の混合溶剤で固形分60%となるよう希釈し、水酸基含有ポリエステル樹脂溶液(A1−1)を得た。得られた水酸基含有ポリエステル樹脂の酸成分(a1−1)中の脂環族多塩基酸(a1−1−2)の含有量は、酸成分(a1−1)の合計量を基準として16モル%であり、酸価は3mgKOH/g、水酸基価は67mgKOH/g、重量平均分子量は10,500であった。
【0146】
製造例2
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器及び水分離器を備えた反応容器に、ネオペンチルグリコール89部、トリメチロールプロパン20部、無水フタル酸8.9部、アジピン酸29部及び1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物108部を仕込み、160℃から230℃まで3時間かけて昇温させた後、生成した縮合水を水分離器により留去させながら230℃で保持し、酸価が3mgKOH/gとなるまで反応を行い、キシレン/スワゾール1000(商品名、コスモ石油社製、石油系芳香族炭化水素系溶剤)=50/50(質量比)の混合溶剤で固形分60%となるよう希釈し、水酸基含有ポリエステル樹脂溶液(A1−2)を得た。得られた水酸基含有ポリエステル樹脂の酸成分(a1−1)中の脂環族多塩基酸(a1−1−2)の含有量は、該酸成分(a1−1)の合計量を基準として73モル%であり、酸価は3mgKOH/g、水酸基価は61mgKOH/g、重量平均分子量は12,600であった。
【0147】
水酸基含有アクリル樹脂溶液(A2)の製造
製造例3
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に、キシレン72部及びn−ブタノール8部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら100℃で攪拌し、この中にスチレン3部、メチルメタクリレート50部、エチルアクリレート20部、n−ブチルアクリレート8.5部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート15部、アクリル酸1.5部及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル1部の混合物を3時間かけて均一速度で滴下し、さらに同温度で2時間熟成した。その後、さらにキシレン10部及び
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5部の混合物を1時間かけて反応容器に滴下し、滴下終了後1時間熟成させ、固形分55%の水酸基含有アクリル樹脂溶液(A2−1)を得た。得られた水酸基含有アクリル樹脂の酸価は3mgKOH/g、水酸基価は65mgKOH/g、重量平均分子量は35,000であった。
【0148】
ポリエステル樹脂溶液(a)の製造
製造例4
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器及び水分離器を備えた反応容器に、ネオペンチルグリコール89部、トリメチロールプロパン20部、アジピン酸15部、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物129部及びモノブチル錫ハイドロオキサイド0.002部を仕込み、内容物を攪拌しながら4時間かけて230℃まで加熱した。さらに230℃で2時間加熱した後、エステル化反応で副生する縮合水の除去を促進するため全仕込み量に対して5%のキシレンを加えて230℃の温度を維持し、樹脂酸価が3mgKOH/gになるまで加熱を続けた。樹脂酸価が3mgKOH/gになったら加熱をやめ、加熱残分が60%になるようにキシレンで希釈し、ポリエステル樹脂溶液を得た。次いで、得られたポリエステル樹脂溶液153部中に、キシレン5部、公知の方法で合成したイソホロンジイソシアネートと2−ヒドロキシエチルアクリレートの1対1(モル比)付加物2.28部及び4−tert−ブチルカテコール0.02部を加えて90℃で3時間反応させ、重合性不飽和基が導入した後、n−ブタノールで希釈し、固形分58%のポリエステル樹脂溶液(a−1)を得た。得られたポリエステル樹脂の脂環族多塩基酸(a−1−1)及び脂環族多価アルコール(a−2−1)の合計含有量は、該酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)の合計量を基準として、43モル%であり、酸価は3mgKOH/g、水酸基価は64mgKOH/g、重量平均分子量は12,800であった。
【0149】
製造例5
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器及び水分離器を備えた反応容器に、トリメチロールプロパン137部、イソフタル酸69部、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物75部及びモノブチル錫ハイドロオキサイド0.002部を仕込み、内容物を攪拌しながら3時間かけて230℃まで加熱した。さらに230℃で1.5時間加熱した後、ヤシ油脂肪酸105部添加し、さらにエステル化反応で副生する縮合水の除去を促進するため全仕込み量に対して5%のキシレンを加えて230℃の温度を維持し、樹脂酸価が3mgKOH/gになるまで加熱を続けた。樹脂酸価が3mgKOH/gになったら加熱をやめ、加熱残分が60%になるようにキシレンで希釈し、ポリエステル樹脂溶液を得た。次いで、得られたポリエステル樹脂溶液153部中に、キシレン5部、公知の方法で合成したイソホロンジイソシアネートと2−ヒドロキシエチルアクリレートの1対1(モル比)付加物2.28部及び4−tert−ブチルカテコール0.02部を加えて90℃で3時間反応させ、重合性不飽和基が導入した後、n−ブタノールで希釈し、固形分58%のポリエステル樹脂溶液(a−2)を得た。得られたポリエステル樹脂の脂環族多塩基酸(a−1−1)及び脂環族多価アルコール(a−2−1)の合計含有量は、酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)の合計量を基準として、20モル%であり、酸価は3mgKOH/g、水酸基価は111mgKOH/g、重量平均分子量は13,500であった。
【0150】
製造例6
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器及び水分離器を備えた反応容器に、トリメチロールプロパン41部、ネオペンチルグリコール53部、エチレングリコール12.4部、無水フタル酸126部、ヤシ油脂肪酸32部及びモノブチル錫ハイドロオキサイド0.002部を仕込み、内容物を攪拌しながら4時間かけて230℃まで加熱した。さらに230℃で2時間加熱した後、エステル化反応で副生する縮合水の除去を促進するため全仕込み量に対して5%のキシレンを加えて230℃の温度を維持し、酸価が3mgK
OH/gになるまで加熱を続けた。酸価が3mgKOH/gになったら加熱をやめ、加熱残分が60%になるようにキシレンで希釈し、ポリエステル樹脂溶液を得た。次いで、得られたポリエステル樹脂溶液153部中に、キシレン5部、公知の方法で合成したイソホロンジイソシアネートと2−ヒドロキシエチルアクリレートの1対1(モル比)付加物2.28部及び4−tert−ブチルカテコール0.02部を加えて90℃で3時間反応させ、重合性不飽和基が導入した後、n−ブタノールで希釈し、固形分58%のポリエステル樹脂溶液(a−3)を得た。得られたポリエステル樹脂の脂環族多塩基酸(a−1−1)及び脂環族多価アルコール(a−2−1)の合計含有量は、酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)の合計量を基準として、0モル%であり、酸価は3mgKOH/g、水酸基価は103mgKOH/g、重量平均分子量は7,500であった。
【0151】
水酸基含有脂肪酸の自己縮合ポリエステル鎖を有する重合性不飽和モノマー(c−1)の製造
製造例7
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器及び水分離器を備えた反応容器に、12−ヒドロキシステアリン酸740部及びトルエン132部を仕込んで140℃に加熱し、12−ヒドロキシステアリン酸が完全に溶解した後、メタンスルホン酸1.5部を加えて、約8時間、脱水縮合反応を続け、樹脂酸価30mgKOH/g、数平均分子量1,800である12−ヒドロキシステアリン酸の自己縮合ポリエステルを得た。この樹脂溶液に、4−tert−ブチルカテコール0.7部、グリシジルメタクリレート89.5部、N,N−ジメチル−n−ドデシルアミン3部を加えて、140℃で約8時間加熱を続け、樹脂酸価が0.3以下となるまで反応を行なった。反応生成物を冷却後、トルエンで希釈し、固形分濃度70%である水酸基含有脂肪酸の自己縮合ポリエステル鎖を有する重合性不飽和モノマー溶液(c−1−1)を得た。
【0152】
共重合体(c)の製造
製造例8
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に、酢酸ブチル174部を仕込み100℃に昇温後、製造例7で得た重合性不飽和モノマー溶液(c−1−1)297部、メチルメタクリレート196部、グリシジルメタクリレート19部、キシレン163部及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル9.6部の混合物を3時間かけて反応容器に滴下し、滴下終了後4時間熟成した。その後さらに4−tert−ブチルカテコール0.05部、メタクリル酸3.8部及び2−(ジメチルアミノ)エタノール0.5部の混合物を加えて、樹脂酸価が0.5になるまで、140℃で約5時間反応を続けた後、酢酸ブチルを加え、固形分45%、重量平均分子量25,000の共重合体(c−1)溶液を得た。
【0153】
製造例9
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に、酢酸ブチル90部を仕込み、次いで、メタクリル酸メチル38.9部、ステアリルメタクリレート38.8部、2−ヒドロキシエチルアクリレート22.3部及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル5部からなる混合溶液のうち20部を加え、攪拌しながら加熱し、温度を上昇させた。110℃で上記混合溶液の残り85部を3時間で滴下し、次いでアゾイソブチロニトリル0.5部と酢酸ブチル10部からなる溶液を30分間で滴下した。反応溶液をさらに2時間攪拌還流させて樹脂への変化率を上昇させた後、反応を終了させ、固形分50%の共重合体(c−2)溶液を得た。
【0154】
重合体微粒子(C)の製造
製造例10
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に、キ
シレン77部、ヘプタン63部を仕込み100℃に昇温後、製造例4で得たポリエステル樹脂(a−1)69部(固形分40部)、メチルアクリレート50部、メチルメタクリレート10部、アクリロニトリル20部、2−ヒドロキシエチルアクリレート14部、グリシジルメタクリレート4部、アクリル酸2部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル2部及び2−(ジメチルアミノ)エタノール1部の混合物1を3時間かけて反応容器に滴下し、滴下終了後4時間熟成した後、キシレンを添加し、固形分濃度40%の重合体微粒子分散液(C−1)を得た。得られた重合体微粒子の平均粒子径は330nm(ベックマン・コールター社製、「COULTER N4型」で測定)であった。
【0155】
製造例11〜18
製造例10において、混合物1を下記表1に示す配合とする以外、製造例10と同様にして合成し、重合体微粒子分散液(C−2)〜(C−9)を得た。製造例10と併せて、得られた重合体微粒子分散液(C−2)〜(C−9)の固形分濃度及び平均粒子径を下記表1に示す。なお、表1に示す各混合物の配合は各成分の固形分質量比である。
【0156】
【表1】

【0157】
重合体微粒子(D)の製造
製造例19
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に、キシレン77部、ヘプタン63部を仕込み100℃に昇温後、製造例8で得た共重合体(c−1)89部(固形分40部)、メチルアクリレート10部、メチルメタクリレート50部、アクリロニトリル20部、2−ヒドロキシエチルアクリレート14部、グリシジルメタクリレート4部、アクリル酸2部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル2部及び2−(ジメチルアミノ)エタノール1部の混合物1を3時間かけて反応容器に滴下し、滴下終了後4時間熟成した後、キシレンを添加し、固形分濃度40%の重合体微粒子分散液(D−1)を得た。得られた重合体微粒子の平均粒子径は190nmであった。
【0158】
製造例20
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に、キシレン77部、ヘプタン63部を仕込み100℃に昇温後、製造例9で得た共重合体(c−2)80部(固形分40部)、メチルアクリレート10部、メチルメタクリレート50
部、アクリロニトリル20部、2−ヒドロキシエチルアクリレート14部、グリシジルメタクリレート4部、アクリル酸2部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル2部及び2−(ジメチルアミノ)エタノール1部の混合物1を3時間かけて反応容器に滴下し、滴下終了後4時間熟成した後、キシレンを添加し、固形分濃度40%の重合体微粒子分散液(D−2)を得た。得られた重合体微粒子の平均粒子径は260nmであった。
【0159】
架橋重合体微粒子(E)の製造
製造例21
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に、脱イオン水355部及び「ラテムルS−120A」(商品名、花王社製、スルホコハク酸系アリル基含有アニオン性反応性乳化剤、50%水溶液)2部を仕込み、撹拌しながら90℃まで昇温した。これに、水溶性アゾアミド重合開始剤である「VA−086」(商品名、和光純薬工業(株)製、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド])1.25部を脱イオン水50部に溶解した水溶液の20%を加えた。15分後にスチレン30部、メチルメタクリレート40部、n−ブチルアクリレート15部、2−ヒドロキシエチルアクリレート5部及び1,6−ヘキサンジオールジアクリレート10部からなるモノマー混合物の5%を加えた。ついで、さらに30分間撹拌した後、残りのモノマー混合物及び重合開始剤水溶液の滴下を開始した。モノマー混合物の滴下は3時間で、重合開始剤水溶液の滴下は3.5時間かけてそれぞれ行ない、その間重合温度は90℃に保った。重合開始剤水溶液の滴下終了後も30分間加熱して90℃に保った後室温に冷却し、濾布を用いて取り出し、固形分20%の架橋重合体微粒子水分散液を得た。
【0160】
この水分散液をステンレスバット上で60℃の電気熱風式乾燥機中で乾燥させ、固形樹脂として取り出した。しかる後、60℃に加熱したキシレン/n−ブチルアルコール=50/50(質量比)の混合溶剤中に分散させて固形分濃度15%の架橋重合体微粒子分散液(E−1)を得た。得られた重合体微粒子の平均粒子径は90nmであった。
【0161】
製造例22
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に、脱イオン水355部及び「ラテムルS−120A」(商品名、花王社製、スルホコハク酸系アリル基含有アニオン性反応性乳化剤、50%水溶液)20部を仕込み、撹拌しながら90℃まで昇温した。これに、水溶性アゾアミド重合開始剤である「VA−086」(商品名、和光純薬工業(株)製、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド])1.25部を脱イオン水50部に溶解した水溶液の20%を加えた。15分後にスチレン30部、メチルメタクリレート40部、n−ブチルアクリレート15部、2−ヒドロキシエチルアクリレート5部及び1,6−ヘキサンジオールジアクリレート10部からなるモノマー混合物の5%を加えた。ついで、さらに30分間撹拌した後、残りのモノマー混合物及び重合開始剤水溶液の滴下を開始した。モノマー混合物の滴下は3時間で、重合開始剤水溶液の滴下は3.5時間かけてそれぞれ行ない、その間重合温度は90℃に保った。重合開始剤水溶液の滴下終了後も30分間加熱して90℃に保った後室温に冷却し、濾布を用いて取り出し、固形分20%の架橋重合体微粒子水分散液を得た。
【0162】
この水分散液をステンレスバット上で60℃の電気熱風式乾燥機中で乾燥させ、固形樹脂として取り出した。しかる後、60℃に加熱したキシレン/n−ブチルアルコール=50/50(質量比)の混合溶剤中に分散させて固形分濃度15%の架橋重合体微粒子分散液(E−2)を得た。得られた重合体微粒子の平均粒子径は50nmであった。
【0163】
製造例23
温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に脱イオン水130部及び「ラテムルS−120A」(商品名、花王社製、スルホコハク酸系アリル基含有アニオン性反応性乳化剤、50%水溶液)1部を仕込み、撹拌しながら80℃まで昇温した。次いで下記のモノマー乳化物(1)の全量の1%量及び6%過硫酸アンモニウム水溶液5.3部とを反応容器内に導入し80℃で15分間保持した。その後、残りのモノマー乳化物(1)を3時間かけて、同温度に保持した反応容器内に滴下し、滴下終了後1時間熟成を行なった後、濾布を用いて取り出し、固形分20%の架橋重合体微粒子水分散液を得た。
【0164】
この水分散液をステンレスバット上で60℃の電気熱風式乾燥機中で乾燥させ、固形樹脂として取り出した。しかる後、60℃に加熱したキシレン/n−ブチルアルコール=50/50(質量比)の混合溶剤中に分散させて固形分濃度15%の架橋重合体微粒子分散液(E−3)を得た。得られた重合体微粒子の平均粒子径は230nmであった。
【0165】
モノマー乳化物(1): 脱イオン水65部、「ラテムルS−120A」2部、スチレン30部、メチルメタクリレート40部、n−ブチルアクリレート15部、2−ヒドロキシエチルアクリレート5部及び1,6−ヘキサンジオールジアクリレート10部を混合攪拌して、モノマー乳化物(1)を得た。
【0166】
第1着色塗料(X)の製造
製造例24〜41
上記製造例1及び2で得られた水酸基含有ポリエステル樹脂溶液(A1−1)〜(A1−2)、製造例3で得られた水酸基含有アクリル樹脂溶液(A2−1)、メラミン樹脂(B1−3−1)(メチル−ブチル混合エーテル化メラミン樹脂、固形分60%、重量平均分子量2,000)、ブロック化イソシアネート化合物(B3−1)(ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体のマロン酸ジエチルブロック化物、固形分60%)、製造例10〜18で得られた重合体微粒子(C−1)〜(C−9)、製造例19〜20で得られた重合体微粒子(D−1)〜(D−2)、製造例21〜23で得られた重合体微粒子(E−1)〜(E−3)、JR−806(商品名、テイカ社製、ルチル型二酸化チタン)、カーボンMA−100(商品名、三菱化学社製、カーボンブラック)、バリエースB−34(商品名、堺化学工業社製、硫酸バリウム粉末、平均一次粒子径0.3μm)、MICRO ACE S−3(商品名、日本タルク社製、タルク粉末、平均一次粒子径4.8μm)を下記表2に示す配合にてディスパーを用いて攪拌混合して塗料化を行い、第1着色塗料(X−1)〜(X−18)を得た。なお、表2に示す第1着色塗料の配合は各成分の固形分質量比である。また、顔料成分の配合にあたっては、第1着色塗料中の水酸基含有ポリエステル樹脂溶液42部(樹脂固形分25部)及び表中に示す量の顔料にキシレン7部を加えて混合し、ペイントシェーカーで30分間分散して顔料分散ペーストとし、他成分との攪拌混合に供した。第1着色塗料は、さらにキシレン/スワゾール1000(商品名、コスモ石油社製、石油系芳香族炭化水素系溶剤)=50/50(質量比)の混合溶剤を添加することにより、フォードカップNo.4を用いて20℃で20秒の粘度になるように調整を行なった。
【0167】
【表2】

【0168】
【表3】

【0169】
水性第2着色塗料(Y)用アクリルエマルションの製造例
製造例42
温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に脱イオン水130部、アクアロンKH−10(注1)0.52部を仕込み、窒素気流中で撹拌混合し、80℃に昇温した。次いで下記のモノマー乳化物1のうちの全量の1%量及び6%過硫酸アンモニウム水溶液5.3部とを反応容器内に導入し80℃で15分間保持した。その後、残りのモノマー乳化物(1)を3時間かけて、同温度に保持した反応容器内に滴下し、滴下終了後1時間熟成を行なった。その後、下記のモノマー乳化物(2)を1時間かけて滴下し、1時間熟成した後、5%ジメチルエタノールアミン水溶液40部を反応容器に徐々に加えながら30℃まで冷却し、100メッシュのナイロンクロスで濾過しながら排出し、平均粒子径100nm(サブミクロン粒度分布測定装置「COULTER N4型」(ベックマン・コールター社製)を用いて、脱イオン水で希釈し20℃で測定した。)、固形分濃度30%、酸価33mgKOH/g、水酸基価25mgKOH/gのアクリルエマルションを得た。
【0170】
(注1)アクアロンKH−10: ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩エステルアンモニウム塩:第一工業製薬社製、有効成分97%。
モノマー乳化物(1): 脱イオン水42部、アクアロンKH−10 0.72部、メチレンビスアクリルアミド2.1部、スチレン2.8部、メチルメタクリレート16.1部、エチルアクリレート28部及びn−ブチルアクリレート21部を混合攪拌して、モノマー乳化物(1)を得た。
モノマー乳化物(2): 脱イオン水18部、アクアロンKH−10 0.31部、過硫酸アンモニウム0.03部、メタクリル酸5.1部、2−ヒドロキシエチルアクリレート5.1部、スチレン3部、メチルメタクリレート6部、エチルアクリレート1.8部及びn−ブチルアクリレート9部を混合攪拌して、モノマー乳化物(2)を得た。
【0171】
水性第2着色塗料(Y)用ポリエステル樹脂溶液の製造
製造例43
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器及び水分離器を備えた反応容器に、トリメチロールプロパン109部、1,6−ヘキサンジオール141部、ヘキサヒドロ無水フタル酸126部及びアジピン酸120部を仕込み、160℃〜230℃の間を3時間かけて昇温させた後、230℃で4時間縮合反応させた。次いで、得られた縮合反応生成物にカルボキシル基を付加するために、さらに無水トリメリット酸38.3部を加え、170℃で30分間反応させた後、2−エチル−1−ヘキサノール(20℃において100gの水に溶解する質量:0.1g)で希釈し、酸価が46mgKOH/g、水酸基価が150mgKOH/g、固形分濃度70%、重量平均分子量が6,400であるポリエステル樹脂溶液(PE1)を得た。
【0172】
製造例44
希釈溶剤の2−エチル−1−ヘキサノールを、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル(20℃において100gの水に溶解する質量:無限)に変更する以外は、製造例43と同様にして、ポリエステル樹脂溶液(PE2)を得た。
【0173】
光輝性顔料濃厚液の製造例
製造例45
攪拌混合容器内において、アルミニウム顔料ペースト「GX−180A」(旭化成メタルズ社製、金属含有量74%)19部、2−エチル−1−ヘキサノール35部、リン酸基含有樹脂溶液(注2)8部及び2−(ジメチルアミノ)エタノール0.2部を均一に混合して、光輝性顔料濃厚液(P1)を得た。
【0174】
(注2)リン酸基含有樹脂溶液: 温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器にメトキシプロパノール27.5部、イソブタノール27.5部の混合溶剤を入れ、110℃に加熱し、スチレン25部、n−ブチルメタクリレート27.5部、「イソステアリルアクリレート」(商品名、大阪有機化学工業社製、分岐高級アルキルアクリレート)20部、4−ヒドロキシブチルアクリレート7.5部、リン酸基含有重合性モノマー(注3)15部、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート12.5部、イソブタノール10部、t−ブチルパーオキシオクタノエート4部からなる混合物121.5部を4時間かけて上記混合溶剤に加え、さらにt−ブチルパーオキシオクタノエート0.5部とイソプロパノール20部からなる混合物を1時間滴下した。その後、1時間攪拌熟成して固形分濃度50%のリン酸基含有樹脂溶液を得た。本樹脂のリン酸基による酸価は83mgKOH/g、4−ヒドロキシブチルアクリレートに由来する水酸基価は29mgKOH/g、重量平均分子量は10,000であった。
【0175】
(注3)リン酸基含有重合性モノマー: 温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却
器及び滴下装置を備えた反応容器にモノブチルリン酸57.5部及びイソブタノール41部を入れ、90℃に昇温後、グリシジルメタクリレート42.5部を2時間かけて滴下した後、さらに1時間攪拌熟成した。その後、イソプロパノ−ル59部を加えて、固形分濃度50%のリン酸基含有重合性モノマー溶液を得た。得られたモノマーのリン酸基による酸価は285mgKOH/gであった。
【0176】
製造例46
2−エチル−1−ヘキサノール35部を、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル35部に変更する以外は、製造例45と同様にして、光輝性顔料濃厚液(P2)を得た。
【0177】
水性第2着色塗料(Y)の製造
製造例47
製造例42で得たアクリルエマルション100部、製造例43で得たポリエステル樹脂溶液(PE1)57部、製造例45で得た光輝性顔料濃厚液(P1)62部及び「サイメル325」(商品名、日本サイテックインダストリーズ社製、メラミン樹脂、固形分80%)37.5部を均一に混合し、更に、脱イオン水及び2−(ジメチルアミノ)エタノールを加えてpH8.0、固形分濃度23%の水性第2着色塗料(Y−1)を得た。
【0178】
製造例48
製造例42で得たアクリルエマルション100部、製造例44で得たポリエステル樹脂溶液(PE2)57部、製造例46で得た光輝性顔料濃厚液(P2)62部及び「サイメル325」(商品名、日本サイテックインダストリーズ社製、メラミン樹脂、固形分80%)37.5部を均一に混合し、更に、脱イオン水及び2−(ジメチルアミノ)エタノールを加えてpH8.0、固形分濃度23%の水性第2着色塗料(Y−2)を得た。
【0179】
塗膜形成方法
前記製造例24〜41で得た第1着色塗料(X−1)〜(X−18)及び上記製造例47〜48で得た水性第2着色塗料(Y−1)及び(Y−2)について、以下のようにしてそれぞれ試験板を作製し、評価試験を行なった。
【0180】
(試験用被塗物の作製)
リン酸亜鉛化成処理を施した冷延鋼板に、エレクロンGT−10(商品名、関西ペイント社製、カチオン電着塗料)を硬化膜厚20μmとなるように電着塗装し、170℃で30分間加熱して硬化させて試験用被塗物とした。
【0181】
実施例1
温度23℃、湿度75%の塗装環境において、上記試験用被塗物に上記製造例24で得た第1着色塗料(X−1)を、回転霧化型塗装機を用いて、硬化膜厚20μmとなるように塗装し、10分間放置した。次いで、該第1着色塗膜上に、製造例47で得た水性第2着色塗料(Y−1)を、回転霧化型塗装機を用いて、硬化膜厚15μmとなるように塗装し、80℃で3分間プレヒートを行なった。次いで、該第2着色塗膜上にマジクロンKINO−1210(商品名、関西ペイント社製、アクリル樹脂系溶剤型上塗りクリヤー塗料、以下「クリヤー塗料(Z−1)」ということがある)を硬化膜厚35μmとなるように塗装し、7分間放置した後、140℃で30分間加熱して、上記第1着色塗膜、第2着色塗膜及びクリヤー塗膜を同時に硬化させ、試験板を作製した。
【0182】
実施例2〜14、比較例1〜5
実施例1において、製造例24で得た第1着色塗料(X−1)を、表3に示した第1着色塗料(X−2)〜(X−23)のいずれかとし、製造例47で得た水性第2着色塗料(Y−1)を表3に示した水性第2着色塗料(Y−1)又は(Y−2)とする以外は、実施例1と同様にして試験板を作製した。
【0183】
上記実施例1〜14及び比較例1〜5で得られた各試験板について、下記の試験方法により評価を行なった。評価結果を表3に示す。
【0184】
(試験方法)
平滑性: Wave Scan(商品名、BYK Gardner社製)によって測定されるLong Wave(LW)値を用いて評価した。Long Wave(LW)値は、1.2〜12mm程度の波長の表面粗度の振幅の指標であり、測定値が小さいほど塗面の平滑性が高いことを示す。
【0185】
鮮映性: Wave Scan(商品名、BYK Gardner社製)によって測定されるShort Wave(SW)値を用いて評価した。Short Wave(SW)値は、0.3〜1.2mm程度の波長の表面粗度の振幅の指標であり、測定値が小さいほど塗面の鮮映性が高いことを示す。
【0186】
耐水性: 試験板を40℃の温水に240時間浸漬し、引き上げ、20℃で12時間乾燥した後、試験板の複層塗膜を素地に達するようにカッターで格子状に切り込み、大きさ2mm×2mmのゴバン目を100個作る。続いて、その表面に粘着セロハンテープを貼着し、20℃においてそのテープを急激に剥離した後のゴバン目塗膜の残存数を調べた。
◎: ゴバン目塗膜が100個残存し、カッターの切り込みの縁において塗膜の小さな
フチカケが生じていない。
○: ゴバン目塗膜が100個残存するが、カッターの切り込みの縁において塗膜の小
さなフチカケが生じている。
△: ゴバン目塗膜が90〜99個残存する。
×: ゴバン目塗膜の残存数が89個以下である。
【0187】
フリップフロップ性: 角度を変えて各試験板を目視し、下記基準でフリップフロップ性を評価した。
◎: 目視の角度によるメタリック感の変化が顕著であり、極めて優れたフリップフロ
ップ性を有する。
○: 目視の角度によるメタリック感の変化が大きく、フリップフロップ性に優れる。
△: 目視の角度によるメタリック感の変化がやや小さく、フリップフロップ性がやや
劣る。
×: 目視の角度によるメタリック感の変化が小さく、フリップフロップ性が劣る。
【0188】
メタリックムラ: 各試験板を目視にて観察し、メタリックムラの発生程度を下記基準で評価した。
◎: メタリックムラがほとんど認められず、極めて優れた塗膜外観を有する。
○: メタリックムラがわずかに認められるが、優れた塗膜外観を有する。
△: メタリックムラが認められ、塗膜外観がやや劣る。
×: メタリックムラが多く認められ、塗膜外観が劣る。
【0189】
耐チッピング性: スガ試験機社製の飛石試験機JA−400型(チッピング試験装置)の試片保持台に試験板を設置し、−20℃において、0.392MPa(4kgf/cm)の圧縮空気により、粒度7号の花崗岩砕石50gを塗面に吹き付け、これによる塗膜のキズの発生程度などを目視で観察し評価した。
◎: キズの大きさが極めて小さく、電着面や素地の鋼板が露出していない。
○: キズの大きさが小さく、電着面や素地の鋼板が露出していない。
△: キズの大きさは小さいが、電着面や素地の鋼板が露出している。
×: キズの大きさはかなり大きく、素地の鋼板も大きく露出している。
【0190】
【表4】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
被塗物上に、第1着色塗料(X)、水性第2着色塗料(Y)及びクリヤー塗料(Z)を順次塗装し、形成される第1着色塗膜、第2着色塗膜及びクリヤー塗膜を同時に焼付け硬化させることを含んでなり、
第1着色塗料(X)が、水酸基含有樹脂(A)、硬化剤(B)及び重合体微粒子(C)を含有し、重合体微粒子(C)が、ポリエステル樹脂(a)の存在下に、重合性不飽和モノマー(b)を、ポリエステル樹脂(a)及び重合性不飽和モノマー(b)は溶解するが、重合性不飽和モノマー(b)から形成される重合体は実質的に溶解しない有機溶媒中で重合させることにより得られるものであり、
ポリエステル樹脂(a)が、酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)の反応によって得られるものであり、かつ酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)が、脂環族多塩基酸(a−1−1)及び脂環族多価アルコール(a−2−1)を、合計で、酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)の合計量を基準として、少なくとも5モル%含有する
ことを特徴とする複層塗膜形成方法。
【請求項2】
水酸基含有樹脂(A)が水酸基含有ポリエステル樹脂(A1)及び/又は水酸基含有アクリル樹脂(A2)である請求項1に記載の複層塗膜形成方法。
【請求項3】
硬化剤(B)がアミノ樹脂(B1)、ポリイソシアネート化合物(B2)又はブロック化ポリイソシアネート化合物(B3)である請求項1又は2に記載の複層塗膜形成方法。
【請求項4】
重合体微粒子(C)が、ポリエステル樹脂(a)、及び水酸基含有脂肪酸の自己縮合ポリエステル鎖を有する重合性不飽和モノマー(c−1)とその他の重合性不飽和モノマー(c−2)との共重合体(c)の存在下に、重合性不飽和モノマー(b)を、ポリエステル樹脂(a)、共重合体(c)及び重合性不飽和モノマー(b)は溶解するが、重合性不飽和モノマー(b)から形成される重合体は実質的に溶解しない有機溶媒中で重合させて得られる重合体微粒子(C’)である請求項1〜3のいずれかに記載の複層塗膜形成方法。
【請求項5】
第1着色塗料(X)が、水酸基含有脂肪酸の自己縮合ポリエステル鎖を有する重合性不飽和モノマー(c−1)とその他の重合性不飽和モノマー(c−2)との共重合体(c)の存在下に、重合性不飽和モノマー(b)を、重合性不飽和モノマー(b)及び共重合体(c)は溶解するが、重合性不飽和モノマー(b)から形成される重合体は実質的に溶解しない有機溶媒中で重合させて得られる重合体微粒子(D)をさらに含有する請求項1〜4のいずれかに記載の複層塗膜形成方法。
【請求項6】
ポリエステル樹脂(a)が脂肪酸変性ポリエステル樹脂(a’)である請求項1〜5のいずれかに記載の複層塗膜形成方法。
【請求項7】
ポリエステル樹脂(a)が、酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)の反応によって得られるものであり、かつ酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)が、脂環族多塩基酸(a−1−1)及び脂環族多価アルコール(a−2−1)を、合計で、酸成分(a−1)及びアルコール成分(a−2)の合計量を基準として、10〜70モル%含有する請求項1〜6のいずれかに記載の複層塗膜形成方法。
【請求項8】
重合体微粒子(C)が160〜450nmの範囲内の平均粒子径を有する請求項1〜7のいずれかに記載の複層塗膜形成方法。
【請求項9】
第1着色塗料(X)が、分子内に少なくとも2個のラジカル重合可能な不飽和基を有する重合性モノマー(e−1)及びその他のラジカル重合性不飽和モノマー(e−2)を乳化重合せしめることにより得られる架橋重合体微粒子(E)をさらに含有する請求項1〜8のいずれかに記載の複層塗膜形成方法。
【請求項10】
架橋重合体微粒子(E)が40〜200nmの範囲内の平均粒子径を有する請求項9に記載の複層塗膜形成方法。
【請求項11】
第1着色塗料(X)が、平均粒子径が160〜450nmの範囲内にある重合体微粒子(C)及び平均粒子径が40〜200nmの範囲内にある架橋重合体微粒子(E)の両者を含有し、そして重合体微粒子(C)の平均粒子径と架橋重合体微粒子(E)の平均粒子径の比:[重合体微粒子(C)の平均粒子径]/[架橋重合体微粒子(E)の平均粒子径]が1.2/1〜10/1の範囲内にある請求項9に記載の複層塗膜形成方法。
【請求項12】
第1着色塗料(X)が顔料(F)をさらに含有する請求項1〜11のいずれかに記載の複層塗膜形成方法。
【請求項13】
被塗物が電着塗料によって下塗り塗膜が形成された車体である請求項1〜12のいずれかに記載の複層塗膜形成方法。
【請求項14】
請求項1〜13のいずれかに記載の複層塗膜形成方法により塗装された物品。

【公開番号】特開2008−178867(P2008−178867A)
【公開日】平成20年8月7日(2008.8.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−328551(P2007−328551)
【出願日】平成19年12月20日(2007.12.20)
【出願人】(000001409)関西ペイント株式会社 (815)
【Fターム(参考)】