JPH10235287A - Coating and protecting method of metallic base body - Google Patents
Coating and protecting method of metallic base bodyInfo
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- JPH10235287A JPH10235287A JP3902497A JP3902497A JPH10235287A JP H10235287 A JPH10235287 A JP H10235287A JP 3902497 A JP3902497 A JP 3902497A JP 3902497 A JP3902497 A JP 3902497A JP H10235287 A JPH10235287 A JP H10235287A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、新規にして有用なる、
金属器剤の塗装保護方法に関する。さらに詳細には、本
発明は、特定の組成の、低溶剤含有量のビニル系重合体
の水性樹脂分散体から成る水性ディスパージョンをベー
スとする水性塗料を、いわゆるトップ・コートとして用
い、The present invention provides a new and useful
The present invention relates to a method of protecting the coating of metal materials. More specifically, the present invention uses, as a so-called top coat, an aqueous coating based on an aqueous dispersion of a specific composition and an aqueous resin dispersion of a vinyl solvent having a low solvent content,
【0002】主として、それぞれ、橋梁、タンク、船舶
または鉄塔の如き、各種の金属構造物や、付属部材、道
路標識、フェンスまたは車両本体や、あるいは部品類な
どのような種々の、いわゆる金属部材になどの表面に塗
装せしめるということにより、有機溶剤含有量が少な
く、塗膜の、とりわけ、耐汚染性と光沢とに優れるとい
うものであり、[0002] Primarily to various metal structures, such as bridges, tanks, ships or towers, or various so-called metal members, such as accessories, road signs, fences or vehicle bodies, or parts, respectively. By letting it be painted on the surface, etc., the organic solvent content is small, and the coating film is especially excellent in stain resistance and gloss,
【0003】その他の塗膜諸物性にも優れるというもの
であって、美観の向上化のみならず、耐汚染性の向上化
と、腐食などの基材劣化の防止機能とを、長期に亘って
維持せしめることが出来るという、極めて実用性の高
い、実に価値ある、金属基材の塗装保護方法に関する。[0003] It is also excellent in other physical properties of the coating film. It not only improves the appearance but also improves the stain resistance and the function of preventing the deterioration of the base material such as corrosion over a long period of time. The present invention relates to a method for protecting a metal base material, which is extremely practical and very valuable, which can be maintained.
【0004】[0004]
【従来の技術】これまでにも、諸金属素材類ないしは諸
金属製品類の、美装化ならびに保護化のために、各種の
塗料の研究が行なわれ、提案されて来てはいる。これら
のうちでも、溶剤系のアルキド塗料がトップ・コートと
して塗装されて来てはいるが、塗膜の、とりわけ、耐候
性や、耐薬品性ならびに耐汚染性などが劣るし、ひいて
は、頻繁に塗り替えの必要性が生じるという処から、現
在、溶剤系のアクリル系塗料が、主として、用いられて
いる。2. Description of the Related Art Various paints have been studied and proposed for improving the appearance and protection of various metal materials and various metal products. Of these, solvent-based alkyd paints have been applied as top coats, but the coatings, in particular, are inferior in weather resistance, chemical resistance and stain resistance, and are frequently Currently, solvent-based acrylic paints are mainly used because of the necessity of repainting.
【0005】ところで、近年は、環境汚染防止の対策の
一環として、塗装時の蒸散有機溶剤量の削減化が求めら
れ始める処となり、各種の水性塗料の研究が為されるよ
うになって来ている。[0005] In recent years, as a part of measures to prevent environmental pollution, it has become a place where a reduction in the amount of evaporated organic solvent at the time of coating has started to be demanded, and various aqueous paints have been studied. I have.
【0006】斯かる水性塗料は、乳化重合体をベースと
するものと、水溶性の共溶剤の存在下に、樹脂を自己乳
化分散(あるいは溶解)せしめるという形の、いわゆる
コロイダル・ディスパージョンをベースにするものとに
大別される。[0006] Such aqueous paints are based on emulsion polymers and so-called colloidal dispersions in which the resin is self-emulsified and dispersed (or dissolved) in the presence of a water-soluble co-solvent. Are roughly divided into
【0007】しかしながら、従来において用いられてい
る部類の、乳化重合体をベースとする水性塗料は、有機
溶剤含有量こそは低いものの、樹脂粒子同志が融着して
行って皮膜を形成するという過程において、塗膜表面の
平滑性などが損なわれ、ひいては、光沢が損なわれると
いう処となり、その結果として、耐汚染性などが良好な
る塗膜を得ることが、頗る、困難となるし、さらには、
含有する乳化剤の影響によって、塗料の発泡性が高くな
るし、加えて、塗膜の、とりわけ、耐水性や基材付着性
などが劣るという欠点を有していた。However, the water-based paint based on the emulsion polymer, which is conventionally used, has a low organic solvent content, but is formed by a process in which resin particles are fused together to form a film. In, the smoothness and the like of the coating film surface is impaired, and in turn, the gloss is impaired, and as a result, it is extremely difficult to obtain a coating film having good stain resistance and the like. ,
Due to the effect of the emulsifier contained, the foamability of the coating material is increased, and in addition, the coating film has, in particular, poor water resistance and poor adhesion to a substrate.
【0008】一方、コロイダル・ディスパージョンをベ
ースとする水性塗料の場合には、塗膜表面の平滑性など
こそ、乳化重合体をベースとするものよりは改善され易
いということではあるが、溶剤系樹脂をベースとする形
のものに比して、一般には、劣っているというものであ
り、それを、さらに一層、改善しようとすると、どうし
ても、水溶性溶剤含有量を増加させなければならなくな
り、環境汚染防止対策の上で、好ましくない塗料とな
る。On the other hand, in the case of an aqueous coating based on a colloidal dispersion, the smoothness of the surface of the coating film can be improved more easily than that based on an emulsion polymer. It is generally inferior to the resin-based form, and if it is to be further improved, the content of the water-soluble solvent must be increased, It is an unfavorable paint for environmental pollution prevention.
【0009】さらに、自己乳化分散性を得るべく導入さ
れたカルボキシル基などの、いわゆる極性基のために、
充分なる耐水性、耐食性ならびに耐薬品性などのような
塗膜諸物性も亦、充分なるものが得られ難かった。Further, because of a so-called polar group such as a carboxyl group introduced to obtain self-emulsifying dispersibility,
It was also difficult to obtain sufficient coating properties such as sufficient water resistance, corrosion resistance and chemical resistance.
【0010】ここにおいて、各種の塗膜諸性能のうちで
も、乾燥塗膜の平滑性なる性能は、高光沢であるべしと
いう美装の観点のみにとどまらず、塗装後の塗膜の汚染
防止の観点からも亦、重要なる性能であることは、改め
て言うまでもない。[0010] Among the various coating properties, the smoothness of the dried coating film is not limited to the high-gloss appearance, but also to prevent contamination of the coating film after coating. It is needless to say that the performance is also important from the viewpoint.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
如き従来型技術に従う限りは、およそ、金属基材の保護
化ならびに美装化にとって好適なる、低酸価で、かつ、
低溶剤含有量であって、しかも、高光沢であって、か
つ、耐水性なども良好であるし、溶剤系塗料並みの塗膜
諸物性が得られる金属基材用の水系塗料は、到底、得る
ことが出来ないものである、というのが実状であった。As described above, as long as the conventional technology as described above is followed, a low acid value, which is suitable for protection and appearance of a metal substrate, and
Water-based paint for metal substrates, which has a low solvent content, is high in gloss, has good water resistance, etc., and provides various coating properties as solvent-based paint, The reality was that it could not be obtained.
【0012】しかるに、本発明者らは、上述したような
従来型技術における種々の欠点の存在に鑑みて、上述し
たような極めて実用性の高い塗膜を与え得るような水性
塗料を求めて、鋭意、研究を開始した。However, in view of the above-mentioned various drawbacks in the conventional technology, the present inventors have sought a water-based paint capable of providing a coating film having extremely high practicality as described above. Diligently, the research has begun.
【0013】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、一にかかって、特定の組成からなる、溶剤系塗料
に匹敵する優れた塗膜諸性能を有するものであって、加
えて、低汚染性であって、かつ、高光沢であり、しか
も、有機溶剤含有量が少ないという、常温乾燥または強
制乾燥用の水性塗料を、金属基材用のトップ・コートと
して、就中、一定の膜厚で以て塗布せしめることから成
る、極めて実用性の高い、金属基材の塗装保護方法を提
供しようとするにある。[0013] Therefore, the problem to be solved by the present invention is, on the one hand, to have excellent coating properties of a specific composition, which are comparable to solvent-based paints. A water-based coating for room temperature drying or forced drying, which has high gloss and low organic solvent content, is used as a top coat for metal substrates, especially with a constant film thickness. An object of the present invention is to provide an extremely practical method for protecting a metal substrate by coating.
【0014】[0014]
【問題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
こうした従来型技術における未解決の種々の問題点を解
決するべく、鋭意、検討を重ねた結果、特定の組成のビ
ニル系重合体、就中、アクリル系重合体(アクリル系樹
脂)と、特定の種類と其の量の有機溶剤とを、必須の構
成成分として、さらには、硬化剤をも必須の構成成分と
して含有することから成る水性塗料を、一定膜厚で以
て、金属基材用のトップ・コートとして塗布せしめるこ
とによって始めて、環境汚染防止や、塗装施工時の火災
などの、いわゆる虞も少なく、簡便に施工が出来るし、
しかも、従来に類例を見ないほどの、優れた基材への保
護効果を発現することを見出すに及んで、ここに、本発
明を完成させるに到った。[Means for Solving the Problem] Accordingly, the present inventors have
As a result of intensive studies to solve various unresolved problems in the conventional technology, a vinyl polymer having a specific composition, particularly an acrylic polymer (acrylic resin), The kind and the amount of the organic solvent, as an essential component, and further, an aqueous paint comprising a curing agent also as an essential component, with a constant film thickness, for a metal substrate Only by applying it as a top coat, there is little so-called danger such as prevention of environmental pollution and fire during painting, and construction can be done easily,
In addition, the present inventors have found that they exhibit an excellent protective effect on the substrate, which is unprecedented, and completed the present invention.
【0015】すなわち、本発明は、基本的には、一つに
は、それぞれ、炭素数が4〜12なる炭化水素基を有す
る非官能性(メタ)アクリル酸エステル類(a−1)
と、あるいは此の非官能性該(メタ)アクリル酸エステ
ル類(a−1)および芳香族ビニル系単量体(a−2)
と、ポリエチレングリコール基を有する単官能性不飽和
単量体(b)と、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸
(c)とを必須の重合性不飽和単量体成分として、これ
らの、それぞれ、単量体(a−1)の単独使用の形で以
て、あるいは此の単量体(a−1)と、単量体(a−
2)との併用の形で〔以下、単量体(a−1)の単独使
用のケースと、単量体(a−1)および単量体(a−
2)の併用のケースを纏めた形で、単量体(a)ともい
う。〕、全重合性不飽和単量体中に、約65重量%以上
含み、しかも、上記した単量体(b)と上記した単量体
(c)との和が約3〜6重量%で、かつ、これらの
(b)/(c)なる重量部比が約1〜約5の範囲内にあ
る、自己水分散能を有する水性樹脂分散体(A)と、That is, the present invention basically comprises, as one part, non-functional (meth) acrylates (a-1) each having a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms.
Or the non-functional (meth) acrylates (a-1) and the aromatic vinyl monomer (a-2)
And a monofunctional unsaturated monomer (b) having a polyethylene glycol group and an α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid (c) as essential polymerizable unsaturated monomer components, Each of the monomers (a-1) is used alone or in combination with the monomer (a-1).
In the form of a combination of the monomer (a-1) and the monomer (a-
The combination of cases 2) is also referred to as monomer (a). About 65% by weight or more in all polymerizable unsaturated monomers, and the sum of the above-mentioned monomer (b) and the above-mentioned monomer (c) is about 3 to 6% by weight. And an aqueous resin dispersion (A) having a self-water dispersibility, in which the ratio by weight of (b) / (c) is in the range of about 1 to about 5,
【0016】常圧下の沸点が約130〜約220℃の範
囲内で、かつ、20℃での水の溶解度が100以上の有
機溶剤(B)とを、必須の成分として含有することから
成り、An organic solvent (B) having a boiling point in the range of about 130 to about 220 ° C. under normal pressure and a solubility of water of 100 or more at 20 ° C. as an essential component,
【0017】しかも、この有機溶剤(B)を、上記した
水性樹脂分散体(A)の固形分100重量部に対して、
約20重量%以上含有し、かつ、水性塗料中の全有機溶
剤量が約15重量%以下であることから成る、併せて、
この水性塗料を、金属基材用のトップ・コートとして、
約20〜約150マイクロ・メータないしはミクロン
(μm)の膜厚となるように塗装せしめることから成
る、金属基材の塗装保護方法を提供しようとするもので
あるし、Furthermore, this organic solvent (B) is added to the above-mentioned aqueous resin dispersion (A) in a proportion of 100 parts by weight of solids.
About 20% by weight or more, and the total amount of organic solvent in the water-based paint is about 15% by weight or less.
This water-based paint is used as a top coat for metal substrates.
It is intended to provide a method for protecting the coating of a metal substrate, which comprises applying a coating having a film thickness of about 20 to about 150 micrometers or microns (μm).
【0018】二つには、上記した、自己水分散能を有す
る、特定の水性樹脂分散体(A)と、上記した特定の有
機溶剤(B)と、硬化剤(C)とを、必須の成分として
含有することから成り、しかも、この有機溶剤(B)
を、上記した水性樹脂分散体(A)の固形分100重量
部に対して、約20重量%以上含有し、かつ、水性塗料
中の全有機溶剤量が約15重量%以下であることから成
るし、併せて、この水性塗料を、金属基材用のトップ・
コートとして、約20〜約150μmの膜厚となるよう
に塗装せしめることから成る、金属基材の塗装保護方法
を提供しようとするものである。Two, the above-mentioned specific aqueous resin dispersion (A) having self-water dispersing ability, the above-mentioned specific organic solvent (B), and the curing agent (C) are indispensable. And the organic solvent (B)
Is contained in an amount of about 20% by weight or more based on 100 parts by weight of the solid content of the aqueous resin dispersion (A), and the total amount of the organic solvent in the aqueous paint is about 15% by weight or less. At the same time, this water-based paint is
It is an object of the present invention to provide a method for protecting a metal substrate from coating, which comprises applying a coating to a film thickness of about 20 to about 150 μm.
【0019】本発明は、具体的には、それぞれ、前記し
た水性樹脂分散体(A)が、特に、ゲル・パーミエーシ
ョン・クロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレ
ン換算分子量で以て、数平均分子量が約8,000〜約
20,000で、かつ、重量平均分子量が約15,00
0〜約50,000の範囲内であり、しかも、固形分換
算の酸価が約3〜約18mgKOH/gなる範囲内のも
のであることから成る、金属基材の特定なる塗装保護方
法をも提供しようとするものであるし、Specifically, according to the present invention, each of the aqueous resin dispersions (A) described above has a number average molecular weight of about 100% in terms of polystyrene equivalent by gel permeation chromatography (GPC). 8,000 to about 20,000 and a weight average molecular weight of about 15,000
0 to about 50,000 and an acid value in terms of solid content of about 3 to about 18 mgKOH / g. To offer,
【0020】さらに、前記した水性樹脂分散体(A)
が、特に、GPCによるポリスチレン換算分子量で以
て、数平均分子量が約8,000〜約20,000で、
かつ、重量平均分子量が約15,000〜約50,00
0の範囲内のものであること、該水性樹脂分散体(A)
が、その固形分換算の水酸基価が約30〜約120mg
KOH/gなる範囲内のものであること、しかも、前記
した硬化剤(C)としては、ポリイソシアネート化合物
を用い、該ポリイソシアネート化合物が、NCO基/O
H基なる当量比で以て、約0.5〜約2の範囲内となる
ように配合されているものであることから成る、金属基
材の特定なる塗装保護方法をも提供しようとするもので
ある。Further, the above-mentioned aqueous resin dispersion (A)
In particular, the number average molecular weight is about 8,000 to about 20,000 in terms of polystyrene equivalent molecular weight by GPC,
And having a weight average molecular weight of about 15,000 to about 50,000.
0, the aqueous resin dispersion (A)
Has a hydroxyl value of about 30 to about 120 mg in terms of solid content.
KOH / g, and a polyisocyanate compound is used as the curing agent (C), and the polyisocyanate compound has an NCO group / O
An object of the present invention is to provide a method for protecting a metal substrate from coating, which is formulated so that the equivalent ratio of H groups is in the range of about 0.5 to about 2. It is.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】このように、本願は、一つには、
炭素数が4〜12なる炭化水素基を有する非官能性(メ
タ)アクリル酸エステル類(a−1)あるいは此の非官
能性(メタ)アクリル酸エステル類(a−1)および芳
香族ビニル系単量体(a−2)と、ポリエチレングリコ
ール基を有する単官能性不飽和単量体(b)と、α,β
−エチレン性不飽和カルボン酸(c)とを必須の単量体
成分として、これらの(a−1)あるいは(a−2)
を、全重合性不飽和単量体中に、約65重量%以上含
み、しかも、上記した単量体(b)と上記した単量体
(c)との和が約3〜約6重量%で、かつ、これらの
(b)/(c)なる重量部比が約1〜約5の範囲内にあ
る、自己水分散能を有する水性樹脂分散体(A)と、常
圧下の沸点が約130〜約220℃の範囲内で、かつ、
20℃での水の溶解度が100以上の有機溶剤(B)と
を必須の成分として含有することから成り、しかも、こ
の有機溶剤(B)を、上記した水性樹脂分散体(A)の
固形分100重量部に対し、約20重量%以上含み、か
つ、水性塗料中の全有機溶剤量が約15重量%以下であ
ることから成るし、併せて、この水性塗料を、金属基材
のトップ・コートとして、約20〜約200マイクロ・
メータないしはミクロン(μm)の膜厚となるように塗
装せしめることから成る、金属基材の塗装保護方法を請
求しているというものであるし、DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Thus, the present application provides, in part,
Nonfunctional (meth) acrylates (a-1) having a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms, or the nonfunctional (meth) acrylates (a-1) and aromatic vinyl A monomer (a-2), a monofunctional unsaturated monomer having a polyethylene glycol group (b),
-The ethylenically unsaturated carboxylic acid (c) as an essential monomer component, and these (a-1) or (a-2)
Is contained in the total polymerizable unsaturated monomer in an amount of about 65% by weight or more, and the sum of the monomer (b) and the monomer (c) is about 3 to about 6% by weight. And an aqueous resin dispersion (A) having a self-water dispersibility having a weight part ratio of (b) / (c) in the range of about 1 to about 5; In the range of 130 to about 220 ° C., and
An organic solvent (B) having a solubility of water of 100 or more at 20 ° C. is contained as an essential component, and the organic solvent (B) is mixed with the solid content of the aqueous resin dispersion (A). It comprises about 20% by weight or more based on 100 parts by weight, and the total amount of organic solvent in the water-based paint is about 15% by weight or less. As a coat, about 20 to about 200 micro
It claims that a method for protecting the coating of a metal substrate, which comprises applying a coating to a thickness of a meter or a micron (μm),
【0022】二つには、炭素数が4〜12なる炭化水素
基を有する非官能性(メタ)アクリル酸エステル類(a
−1)あるいは此の非官能性(メタ)アクリル酸エステ
ル類(a−1)および芳香族ビニル系単量体(a−2)
と、ポリエチレングリコール基を有する単官能性不飽和
単量体(b)と、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸
(c)とを必須の単量体成分として、これらの(a−
1)あるいは(a−2)を、全重合性不飽和単量体中
に、約65重量%以上含み、しかも、上記した単量体
(b)と上記した単量体(c)との和が約3〜約6重量
%で、かつ、これらの(b)/(c)なる重量部比が約
1〜約5の範囲内にある、自己水分散能を有する水性樹
脂分散体(A)と、常圧下の沸点が約130〜約220
℃の範囲内で、かつ、20℃での水の溶解度が100以
上の有機溶剤(B)と、硬化剤(C)とを必須の成分と
して含有することから成り、しかも、この有機溶剤
(B)を、上記した水性樹脂分散体(A)の固形分10
0重量部に対し、約20重量%以上含み、かつ、水性塗
料中の全有機溶剤量が約15重量%以下であることから
成るし、併せて、この水性塗料を、金属基材のトップ・
コートとして、約20〜約200μmの膜厚となるよう
に塗装せしめることから成る、金属基材の塗装保護方法
をも請求しているというものであるし、Second, non-functional (meth) acrylic acid esters having a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms (a)
-1) or the nonfunctional (meth) acrylates (a-1) and the aromatic vinyl monomer (a-2)
And a monofunctional unsaturated monomer (b) having a polyethylene glycol group, and an α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid (c) as essential monomer components.
1) or (a-2) is contained in the total polymerizable unsaturated monomer in an amount of about 65% by weight or more, and the sum of the above-mentioned monomer (b) and the above-mentioned monomer (c) Is about 3 to about 6% by weight, and the ratio by weight of (b) / (c) is in the range of about 1 to about 5; And the boiling point under normal pressure is about 130 to about 220
The organic solvent (B) having a solubility of water within 100 ° C. and 20 ° C. of 100 or more, and a curing agent (C) as essential components. ) Is adjusted to a solid content of 10 of the above aqueous resin dispersion (A).
0% by weight, containing about 20% by weight or more, and the total amount of organic solvent in the water-based paint is about 15% by weight or less.
As a coat, it is also claiming a method of protecting the coating of the metal base material, which comprises applying a coating having a thickness of about 20 to about 200 μm,
【0023】また、本願は、上記した水性樹脂分散体
(A)として、特に、GPCによるポリスチレン換算分
子量で以て、数平均分子量が約8,000〜約20,0
00で、かつ、重量平均分子量が約15,000〜約5
0,000の範囲内で、しかも、固形分換算の酸価が約
3〜約18mgKOH/gの範囲内のものを用いること
から成る、金属基材の特定なる塗装保護方法を請求して
いるというものであるし、In the present invention, the aqueous resin dispersion (A) has a number average molecular weight of about 8,000 to about 20,000 in terms of polystyrene-equivalent molecular weight by GPC.
00 and a weight average molecular weight of about 15,000 to about 5
It claims that a specific coating protection method for a metal substrate, which comprises using an acid value in the range of 000 and an acid value in terms of solid content of about 3 to about 18 mgKOH / g, is claimed. Is the thing,
【0024】さらに、本願は、上記した水性樹脂分散体
(A)として、特に、GPCによるポリスチレン換算分
子量で以て、数平均分子量が約8,000〜約20,0
00で、かつ、重量平均分子量が約15,000〜約5
0,000の範囲内で、しかも、固形分換算の水酸基価
が約3〜約120mgKOH/gなる範囲内のものであ
ること、しかも、前記した硬化剤(C)としては、ポリ
イソシアネート化合物を用い、該ポリイソシアネート化
合物が、該水性樹脂分散体(A)に対して、NCO基/
OH基なる当量比で以て、約0.5〜約2の範囲内とな
るように配合されているものであることから成る、金属
基材の特定なる塗装保護方法をも請求しているというも
のである。Further, the present invention relates to the aqueous resin dispersion (A) having a number average molecular weight of about 8,000 to about 20,000 in terms of polystyrene equivalent molecular weight by GPC.
00 and a weight average molecular weight of about 15,000 to about 5
Within a range of about 000, and a hydroxyl value in terms of solid content of about 3 to about 120 mgKOH / g, and a polyisocyanate compound is used as the curing agent (C). , The polyisocyanate compound has an NCO group /
Claimed is a specific method of protecting a metal substrate, which is formulated so as to have an equivalent ratio of OH groups within a range of about 0.5 to about 2. Things.
【0025】以下に、本発明を、就中、本発明の構成な
らびに効果を、一層、詳細に説明することにする。In the following, the present invention will be described in more detail, particularly the constitution and effects of the present invention.
【0026】すなわち、本発明に係る金属基材の塗装保
護方法を実施するに当たって、前記した水性樹脂分散体
(A)についての説明であるが、当該水性樹脂分散体
(A)としては、特定の重合性不飽和単量体の組成より
なることが必要である。That is, in carrying out the method for protecting a metal substrate from coating according to the present invention, the above description is of the aqueous resin dispersion (A). It is necessary that the composition be composed of a polymerizable unsaturated monomer.
【0027】まず、斯かる重合性不飽和単量体として
は、炭素数が4〜12なる炭化水素基を有する非官能性
(メタ)アクリル酸エステル類(a−1)が挙げられる
が、こうした単量体(a−1)は、それ自体、得られる
塗膜の、とりわけ、耐水性、耐薬品性ならびに耐候性な
どを向上させるためにも、必須の成分である。First, examples of the polymerizable unsaturated monomer include non-functional (meth) acrylates (a-1) having a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms. The monomer (a-1) itself is an essential component in order to improve the water resistance, chemical resistance, weather resistance, and the like of the obtained coating film.
【0028】斯かる非官能性(メタ)アクリル酸エステ
ル類(a−1)として特に代表的なもののみを例示する
にとどめれば、ノルマル(n−)ブチル(メタ)アクリ
レート、イソ(i−)ブチル(メタ)アクリレート、タ
ーシャリー(tert−)ブチル(メタ)アクリレート
もしくは2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートなど
をはじめ、さらには、シクロヘキシル(メタ)アクリレ
ートまたはベンジル(メタ)アクリレートあるいはラウ
リル(メタ)アクリレートなどであるが、これらは、1
種または2種以上の混合物として使用される。As typical examples of the nonfunctional (meth) acrylates (a-1), only typical (non-functional) (meth) acrylates (a-1) are exemplified by normal (n-) butyl (meth) acrylate and iso (i- ) Butyl (meth) acrylate, tertiary (tert-) butyl (meth) acrylate or 2-ethylhexyl (meth) acrylate, as well as cyclohexyl (meth) acrylate or benzyl (meth) acrylate or lauryl (meth) acrylate But these are 1
Used as a seed or a mixture of two or more.
【0029】炭素数が12を超えるような炭化水素基を
有する(メタ)アクリル酸エステル類の使用は、どうし
ても、得られる塗膜の、とりわけ、基材付着性などが低
下し易くなるので、こうした部類の(メタ)アクリル酸
エステル類の多用は、真に、慎むべきである。The use of (meth) acrylic esters having a hydrocarbon group having more than 12 carbon atoms inevitably reduces the adhesion of the obtained coating film, especially the adhesion to a substrate, and therefore, such The overuse of a class of (meth) acrylates is truly discouraged.
【0030】また、前記した芳香族ビニル系単量体とし
て特に代表的なるもののみを例示するにとどめるなら
ば、スチレン、ビニルトルエンまたはp−tert−ブ
チルスチレンなどであるが、該芳香族ビニル系単量体
は、特に、塗膜の耐食性ならびに耐薬品性などを向上さ
せるというために、必要に応じて、使用されるという部
類のものである。In addition, styrene, vinyltoluene, p-tert-butylstyrene, and the like may be mentioned as examples of only the above-mentioned aromatic vinyl monomers. The monomers are of a class used as necessary, particularly for improving the corrosion resistance and chemical resistance of the coating film.
【0031】これらの芳香族ビニル系単量体の使用量と
しては、得られる塗膜の諸物性のバランス化を考慮し
て、全重合性不飽和単量体中に、つまり、重合性不飽和
単量体類を基準として、約40重量%以下にするのが望
ましい。The amount of these aromatic vinyl monomers to be used in the total polymerizable unsaturated monomer, that is, the polymerizable unsaturated monomer, Desirably, it is less than about 40% by weight, based on monomers.
【0032】上述した非官能性(メタ)アクリル酸エス
テル類と、この芳香族ビニル系単量体類との合計は、全
重合性不飽和単量体中に、つまり、重合性不飽和単量体
類の総量を基準として、約65重量%以上であること
が、是非とも、必要であるし、好ましくは、70重量%
以上となるように用いるのが適切である。The total of the above-mentioned non-functional (meth) acrylic acid esters and the aromatic vinyl monomers is included in the total amount of the polymerizable unsaturated monomers, that is, the amount of the polymerizable unsaturated monomer. It is absolutely necessary, and preferably not less than about 70% by weight, based on the total amount of the body.
It is appropriate to use it in such a way.
【0033】次いで、前記した、ポリエチレングリコー
ル基を有する単官能性不飽和単量体類(b)について述
べることにするが、斯かる重合性不飽和単量体類として
特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、ポリエ
チレングリコールのモノ(メタ)アクリレートなどをは
じめ、さらには、それらの末端水酸基を、メトキシ基
や、エトキシ基などのような種々のアルコキシル基で以
て、常法により、封鎖せしめた形のものなどである。Next, the above-mentioned monofunctional unsaturated monomer (b) having a polyethylene glycol group will be described, but only typical examples of such polymerizable unsaturated monomers will be described below. By way of example only, mono (meth) acrylates of polyethylene glycol and the like, and further, their terminal hydroxyl groups can be formed by various alkoxyl groups such as methoxy groups and ethoxy groups by a conventional method. It is in the form of a blockade.
【0034】さらに、斯かるポリエチレングリコール基
含有単官能性不飽和単量体類(b)のうちでも、市販品
として具体的なる例示例を示すことにすれば、「ブレン
マーPME400、PME4000、AE350もしく
はPE350」[以上は、日本油脂(株)製品]または
「NKエステルM−90G」、「同M−230G」[以
上は、新中村化学(株)製品]などであるとか、あるい
は「NFバイソマーS−10W、S−20W、MPEG
350MAもしくはPEM6E」[以上は、第一工業製
薬(株)製品]などである。Further, among the polyethylene glycol group-containing monofunctional unsaturated monomers (b), specific examples of commercially available products are described as follows: "Blemmer PME400, PME4000, AE350 or PE350 "[the above products are products of Nippon Oil & Fats Co., Ltd.] or" NK Ester M-90G "," the same M-230G "[the above products are products of Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.], or" NF Visomer S " -10W, S-20W, MPEG
350MA or PEM6E [the above are products of Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.].
【0035】これらは、水性樹脂分散体(A)の親水性
などを向上させ、その水分散性をも向上せしめるという
のみならず、顔料分散性などをも向上させ、さらには、
保水性などをも向上せしめるものであるという処から
も、得られる塗膜の、とりわけ、表面乾燥性などを遅ら
せ、ひいては、高い光沢の発現化に寄与するという意味
でも、必須の重合性不飽和単量体成分である。These improve not only the hydrophilicity and the like of the aqueous resin dispersion (A), but also the water dispersibility thereof, and also improve the pigment dispersibility and the like.
From the viewpoint of improving the water retention, etc., the polymerizable unsaturated is essential in the sense that the resulting coating film, in particular, delays the surface drying property and contributes to the development of high gloss. It is a monomer component.
【0036】そして、該ポリエチレングリコール基含有
単官能性不飽和単量体類(b)中の此のポリエチレング
リコール基の分子量であるが、エチレンオキサイドの3
モル付加物以下のもの、つまり、3モル以下のエチレン
オキサイドを付加せしめた形の化合物を使用すると、前
述したような、それぞれ、親水性、顔料分散性ならびに
保水性などを向上せしめるという効果が低くなり易い
し、The molecular weight of the polyethylene glycol group in the polyethylene glycol group-containing monofunctional unsaturated monomer (b) is as follows.
When a compound having a molar addition product or less, that is, a compound obtained by adding 3 moles or less of ethylene oxide is used, the effect of improving hydrophilicity, pigment dispersibility, water retention, etc., as described above, respectively, is low. Easy to become,
【0037】一方、エチレンオキサイド50モル付加物
以上のもの、つまり、50モル以上のエチレンオキサイ
ドを付加せしめた形の化合物を使用すると、得られる塗
膜の、とりわけ、基材付着性などが低下することがある
ので、いずれの場合も、特に、注意を要する。On the other hand, when a compound having an ethylene oxide adduct of 50 mol or more, that is, a compound to which at least 50 mol of ethylene oxide has been added, is used, the obtained coating film, particularly, the adhesion to a substrate is reduced. In each case, special attention is required.
【0038】非架橋系の塗料の場合には、つまり、非架
橋系の水性塗料(以下、単に塗料ともいう。)の場合に
は、末端水酸基含有のものと、末端アルコキシル基封鎖
型のものとは、共に、差別なく、使用することが出来る
が、イソシアネート架橋系の塗料の場合には、末端水酸
基を有する形のものを使用するのが、架橋反応が速く、
より一層、好適である。In the case of a non-crosslinked type paint, that is, in the case of a non-crosslinked type water-based paint (hereinafter, also simply referred to as a paint), there are two types: one having a terminal hydroxyl group and one having a terminal alkoxyl group-blocking type. Can be used without discrimination, but in the case of an isocyanate cross-linking paint, the use of a form having a terminal hydroxyl group is faster in the cross-linking reaction,
It is even more preferred.
【0039】次いで、前記したα,β−エチレン性不飽
和カルボン酸(c)について述べることにするが、斯か
る重合性不飽和単量体は、当該水性樹脂分散体(A)に
対して、とりわけ、親水性、水分散安定性ならびに顔料
分散性などを向上せしめ、加えて、得られる塗膜の、と
りわけ、基材付着性などを付与するための必須の重合性
不飽和単量体成分であり、Next, the α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid (c) will be described. The polymerizable unsaturated monomer is used in the aqueous resin dispersion (A). In particular, hydrophilicity, water dispersion stability and pigment dispersibility are improved, and in addition, the resulting coating film, in particular, is an essential polymerizable unsaturated monomer component for imparting substrate adhesion and the like. Yes,
【0040】それらのうちでも特に代表的なもののみを
例示するにとどめれば、(メタ)アクリル酸またはクロ
トン酸の如き、各種の不飽和モノカルボン酸などをはじ
め、さらには、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸また
はシトラコン酸の如き、各種の不飽和ジカルボン酸類;
あるいは此等の不飽和ジカルボン酸の種々のモノアルコ
ール・エステル類(ハーフ・エステル類)などである
が、これらは、1種または2種以上の混合物として使用
される。Of those, only typical ones are exemplified, and various unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid and crotonic acid, and further, fumaric acid, maleic acid and the like can be used. Various unsaturated dicarboxylic acids, such as acids, itaconic acids or citraconic acids;
Alternatively, there are various monoalcohol esters (half esters) of these unsaturated dicarboxylic acids, and these are used as one kind or as a mixture of two or more kinds.
【0041】前述した、ポリエチレングリコール基を有
する単官能性不飽和単量体(b)と、上述したα,β−
エチレン性不飽和カルボン酸(c)との使用量の和は、
得られる塗膜の、とりわけ、光沢、耐水性ならびに基材
付着性などのような、種々の塗膜諸物性の兼ね合いより
決定されるべきものであり、The monofunctional unsaturated monomer (b) having a polyethylene glycol group described above and the α, β-
The sum of the amounts used with the ethylenically unsaturated carboxylic acid (c) is
The resulting coating film, among others, such as gloss, water resistance and substrate adhesion, etc., should be determined from the balance of various coating film properties,
【0042】全単量体中に占める、これらの単量体類
(b)と単量体類(c)との使用量の和が、約3〜約6
重量%の範囲内であり、しかも、これらの単量体類
(b)/単量体類(c)なる重量部比で以て、約1〜約
5の範囲内にあるのが適切である。The sum of the amounts of these monomers (b) and (c) used in the total monomers is about 3 to about 6
% By weight and the ratio by weight of these monomers (b) / monomers (c) is suitably in the range of about 1 to about 5. .
【0043】成分(b)と成分(c)との使用量の和が
約6重量%を超えて余りにも多くなると、どうしても、
得られる塗膜の、とりわけ、親水性などが高くなり、ひ
いては、耐食性ならびに耐水性などが劣るようになり易
いし、一方、この和が約3重量%未満では、樹脂それ自
体の水分散性が劣るようになるので、いずれの場合も好
ましくない。If the sum of the amounts of the components (b) and (c) is too large, exceeding about 6% by weight,
In particular, the resulting coating film has high hydrophilicity and the like, and thus tends to have poor corrosion resistance and water resistance. On the other hand, if the sum is less than about 3% by weight, the water dispersibility of the resin itself is low. Either case is not preferred because it becomes inferior.
【0044】これらの両成分における、上記した(b)
/(c)なる重量部比が約1未満の場合には、得られる
塗料の保水性が不足し、平滑性のある塗膜や、高光沢の
塗膜などが得られ難くなり易いし、一方、重量部比が約
5を超えて余りにも多くなると、どうしても、樹脂それ
自体の顔料分散性や、得られる塗料の基材付着性などが
劣るようになり易いので、いずれの場合も好ましくな
い。In both of these components, the above (b)
When the weight part ratio of / (c) is less than about 1, the obtained coating material has insufficient water retention, and it becomes easy to obtain a smooth coating film or a high gloss coating film. On the other hand, if the ratio by weight exceeds 5 and becomes too large, the pigment dispersibility of the resin itself and the adhesion of the obtained coating material to the base material tend to be deteriorated.
【0045】得られる塗膜の、とりわけ、耐水性、耐ア
ルカリ性ならびに基材付着性などの観点からも、当該水
性樹脂分散体(A)それ自体の、固形分の酸価が約3〜
約18mgKOH/gの範囲内であるのが適切である
し、好ましくは、6〜15mgKOH/gの範囲内であ
るのが適切である。The aqueous resin dispersion (A) itself has an acid value of about 3 to 3 from the viewpoint of water resistance, alkali resistance and adhesion to a substrate.
Suitably in the range of about 18 mg KOH / g, preferably in the range of 6 to 15 mg KOH / g.
【0046】そのほかにも、共重合可能なる其の他の重
合性不飽和単量体として特に代表的なもののみを例示す
るにとどめれば、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
ートもしくはi−プロピル(メタ)アクリレートの如
き、炭素数が3以下の、各種のアルキル基を有する(メ
タ)アクリル酸エステル類;In addition, only typical representative examples of other polymerizable unsaturated monomers capable of being copolymerized include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate and n. (Meth) acrylates having various alkyl groups having 3 or less carbon atoms, such as -propyl (meth) acrylate or i-propyl (meth) acrylate;
【0047】酢酸ビニル、安息香酸ビニルもしくは「ベ
オバ」(オランダ国シェル社製の、バーサチック酸ビニ
ルエステルの商品名)の如き、各種のビニルエステル
類;パーフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート
もしくはジ−パーフルオロシクロヘキシルフマレートの
如き、各種のパーフルオロアルキル基含有単量体;また
は(メタ)アクリロニトリルの如き、各種のシアノ基含
有単量体;Various vinyl esters, such as vinyl acetate, vinyl benzoate or "Veova" (trade name of vinyl versatate, Shell Co., Netherlands); perfluorocyclohexyl (meth) acrylate or di-perfluoro Various perfluoroalkyl group-containing monomers such as cyclohexyl fumarate; or various cyano group-containing monomers such as (meth) acrylonitrile;
【0048】エチレンもしくはプロピレン、塩化ビニル
もしくは塩化ビニリデンまたはフッ化ビニルの如き、各
種の(ハロゲン化)オレフィン類などをはじめ、さらに
は、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリ
ルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、
(メタ)アクリロイロキシアルキルアッシドフォスフェ
ートまたはN,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アク
リレート、Various (halogenated) olefins such as ethylene or propylene, vinyl chloride or vinylidene chloride or vinyl fluoride, as well as glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N-methylol (meth) ) Acrylamide,
(Meth) acryloyloxyalkyl acid phosphate or N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate,
【0049】メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、アルコキシ化ポリプロピレングリコール(メタ)ア
クリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリ
レート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、
2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロ
キシブチル(メタ)アクリレートまたはジ−2−ヒドロ
キシエチルフマレート、Methacryloxypropyltrimethoxysilane, alkoxylated polypropylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate,
2-hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate or di-2-hydroxyethyl fumarate,
【0050】分子量が250未満のポリエチレングリコ
ール基を有するポリエチレングリコール(メタ)アクリ
レート、シクロヘキシルジメタノールモノ(メタ)アク
リレートまたは「プラクセルFMもしくはFEモノマ
ー」[ダイセル化学(株)製の、ε−カプロラクトン付
加モノマーの商品名]などで代表されるような、種々の
官能基含有単量体などであるが、本発明は、決して、こ
れらの例示例のみに限定されるものではない。Polyethylene glycol (meth) acrylate having a polyethylene glycol group having a molecular weight of less than 250, cyclohexyl dimethanol mono (meth) acrylate or “Placcel FM or FE monomer” [ε-caprolactone-added monomer manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.] And other functional group-containing monomers, for example, as represented by the following, but the present invention is by no means limited to only these illustrative examples.
【0051】特に、上記した(メタ)アクリル酸エステ
ル類については、炭素数が12を超える炭化水素基を有
するような重合性不飽和単量体を併用することを、何
ら、妨げるものではない。このような、共重合可能なる
其の他の重合性不飽和単量体類は、得られる塗膜の、と
りわけ、硬さや顔料分散性ならびに基材付着性などの向
上化などを目的として、全単量体中に、つまり、重合性
不飽和単量体類の総量を基準として、約32重量%以内
の量で、適宜、選択して使用される。In particular, the above-mentioned (meth) acrylic esters do not at all hinder the use of a polymerizable unsaturated monomer having a hydrocarbon group having more than 12 carbon atoms. Such other copolymerizable unsaturated monomers that can be copolymerized are used for the purpose of improving the hardness, pigment dispersibility, substrate adhesion, etc. of the resulting coating film. It is appropriately selected and used in the monomer, that is, in an amount of about 32% by weight or less based on the total amount of the polymerizable unsaturated monomers.
【0052】当該水性樹脂分散体(A)の分子量は、得
られる塗膜の、とりわけ、耐久性と造膜性とのバランス
化や、当該水性樹脂分散体(A)それ自体の粘度や、塗
料の粘度などとの兼ね合いから、ゲル・パーミエーショ
ン・クロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン
換算分子量で以て、それぞれ、数平均分子量が約8,0
00〜約20,000の範囲内であり、しかも、重量平
均分子量が約15,000〜約50,000の範囲内で
あることが適切である。The molecular weight of the aqueous resin dispersion (A) depends on the balance of durability and film forming property of the resulting coating film, the viscosity of the aqueous resin dispersion (A) itself, and the paint quality. The number average molecular weight is about 8.0 in terms of polystyrene-equivalent molecular weight determined by gel permeation chromatography (GPC) in consideration of the viscosity and the like.
Suitably, the weight average molecular weight is in the range of about 15,000 to about 50,000.
【0053】当該分散体(A)の調製方法、重合方法は
特に制限はないものの、後述するような、いわゆる水溶
性の有機溶剤(B)の一部または全部の存在下において
溶液重合せしめ、さらに、水中に分散せしめるか、水溶
性の有機溶剤(B)と水との共存下において分散重合せ
しめるというのが、工程上、望ましい処である。The method for preparing the dispersion (A) and the method for polymerization are not particularly limited, but the solution polymerization is carried out in the presence of a part or all of a so-called water-soluble organic solvent (B) as described later. It is desirable in the process to disperse in water or carry out dispersion polymerization in the presence of water-soluble organic solvent (B) and water.
【0054】当該水性樹脂分散体(A)のガラス転移温
度(Tg)については特に制限はなく、たとえば、基
材、用途、乾燥方法ならびに塗料配合などを考慮して決
定されるというものであり、得られる塗膜の、とりわ
け、耐汚染性、耐水性ならびに靱性などの兼ね合いよ
り、まず、非架橋系塗料の場合には、理論Tgが約40
〜約80℃の範囲内であるというのが望ましいし、他
方、ポリイソシアネート併用型の架橋系塗料の場合に
は、理論Tgが約10〜約60℃の範囲内であるという
のが望ましい。The glass transition temperature (Tg) of the aqueous resin dispersion (A) is not particularly limited, and is determined in consideration of, for example, the base material, the application, the drying method, and the coating composition. First, in the case of a non-crosslinked paint, the theoretical Tg is about 40 in consideration of the balance of stain resistance, water resistance and toughness of the obtained coating film.
It is preferably in the range of from about to about 80C, while in the case of a cross-linking paint in combination with polyisocyanate, the theoretical Tg is preferably in the range of from about 10 to about 60C.
【0055】当該水性樹脂分散体(A)中のカルボキシ
ル基は、塗料の、とりわけ、安定性ならびに顔料分散性
などの観点からも、揮発性の塩基性物質で以て中和され
るのが望ましく、そのような塩基性物質として特に代表
的なもののみを例示するにとどめれば、アンモニア、ト
リエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノール
アミン、ジメチルエタノールアミンまたは2−アミノ−
2−メチル−1−プロパノールなどであるが、The carboxyl group in the aqueous resin dispersion (A) is desirably neutralized with a volatile basic substance also from the viewpoint of, for example, stability and pigment dispersibility of the paint. If only typical representative examples of such basic substances are given, ammonia, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, dimethylethanolamine or 2-amino-
Such as 2-methyl-1-propanol,
【0056】本発明は、決して、これらの例示例のみに
限定されるものではない。ただし、ポリイソシアネート
硬化剤型で以て架橋せしめるというような場合には、ア
ンモニアなどのような、分子中に反応活性なる水素原子
を有する形の塩基の使用は避ける方がよい。The present invention is by no means limited to only these illustrative examples. However, in the case of crosslinking with a polyisocyanate curing agent type, it is better to avoid using a base having a reactive hydrogen atom in the molecule, such as ammonia.
【0057】また、これらの塩基性物質というものは、
鉄系の基材に対して、直接、塗装する際に、一次防錆剤
としても有用な化合物であるが、その一方では、揮発有
機溶剤分ともなり得るし、悪臭の原因ともなり得るの
で、過度の使用こそは、真に、控えるべきである。Also, these basic substances are:
For iron-based substrates, directly, when painted, is a compound that is also useful as a primary rust inhibitor, but on the other hand, it can also be a volatile organic solvent component, it can also cause odor, Excessive use should truly be refrained.
【0058】次いで、本発明に係る、金属基材の塗装保
護方法を実施するに当たって、他の必須構成成分の一つ
である、前記した有機溶剤(B)についての説明をする
ことにする。Next, in carrying out the method for protecting the coating of a metal substrate according to the present invention, the above-mentioned organic solvent (B), which is one of the other essential components, will be described.
【0059】当該有機溶剤(B)は、主として、本発明
方法を実施するに当たって用いられる水性塗料におい
て、前述した水性樹脂分散体(A)の粒子内と水相とに
分配され、この水性樹脂分散体(A)の造膜性を向上せ
しめると共に、塗膜の乾燥時において、塗膜表面の乾燥
性を遅らせ、ひいては、塗膜の高い光沢を発現化せし
め、さらに、水と混合して得られる塗料の表面張力を下
げ、ひいては、顔料の分散性や、塗料の基材に対する濡
れなどを向上せしめ、加えて、塗装作業性ならびに基材
付着性などを向上せしめるという必須の構成成分であ
る。The organic solvent (B) is mainly distributed in the particles of the aqueous resin dispersion (A) and the aqueous phase in the aqueous paint used in carrying out the method of the present invention. It improves the film-forming properties of the body (A), and at the time of drying the coating film, delays the drying property of the coating film surface, and develops a high gloss of the coating film, and is further obtained by mixing with water. It is an essential component that lowers the surface tension of the paint, thereby improving the dispersibility of the pigment and the wettability of the paint to the base material, as well as improving the coating workability and the base material adhesion.
【0060】こうした観点より、充分なる親水性を有す
ると同時に、最適なる沸点範囲内のあるという形の溶剤
が選択されるべきであり、その際の親水性については、
20℃での水の溶解度が100以上であることが必要で
あるということである。From such a viewpoint, it is necessary to select a solvent having a sufficient hydrophilicity and at the same time having a boiling point within an optimum range.
That is, the solubility of water at 20 ° C. needs to be 100 or more.
【0061】斯かる水の溶解度が100未満の溶剤は、
一般には、樹脂粒子の膨潤効果こそは高いものの、高い
光沢の塗膜が得られ難くなり易いし、そのために、多量
の溶剤を使用しなければならず、環境汚染防止対策の上
で望ましくないということである。Such a solvent having a water solubility of less than 100 is
In general, although the swelling effect of resin particles is high, it is difficult to obtain a high gloss coating film, and therefore, a large amount of solvent must be used, which is not desirable in preventing environmental pollution. That is.
【0062】一方、沸点の方は、常圧において、約13
0〜約220℃の範囲内にあることが必要である。沸点
が約130℃未満の場合には、どういしても、塗膜の乾
燥過程で以て、主溶剤である水と共に揮散し易くなり、
ひいては、高い平滑性と光沢とを併せ有する塗膜が得ら
れ難くなり易いし、一方、沸点が約220℃を超えて余
りにも高くなる場合には、どうしても、塗膜を形成した
のちにおいても、塗膜中に溶剤が残存し易くなり、ひい
ては、塗膜の軟化に伴う塗膜汚染性や、初期耐水性の低
下などが生じ易くなるので、いずれの場合も好ましくな
い。On the other hand, the boiling point is about 13 at normal pressure.
It must be in the range of 0 to about 220 ° C. When the boiling point is less than about 130 ° C., in any case, during the drying process of the coating film, it becomes easy to volatilize with water as the main solvent,
Eventually, a coating film having both high smoothness and gloss tends to be difficult to obtain, while if the boiling point is too high beyond about 220 ° C., by any means, even after forming the coating film, Either case is not preferable because the solvent easily remains in the coating film, and as a result, the coating film contaminant accompanying the softening of the coating film and the initial water resistance tend to decrease.
【0063】本発明において使用できる当該有機溶剤
(B)として特に代表的なもののみを例示するにとどめ
れば、3−メトキシブタノール、3−メトキシ−3−メ
チルブタノール、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(n−ないしはi−)プロ
ピルエーテル、エチレングリコールモノ(n−、i−な
いしはtert−)ブチルエーテル、As the organic solvent (B) which can be used in the present invention, only typical ones are exemplified, and 3-methoxybutanol, 3-methoxy-3-methylbutanol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol Glycol mono (n- or i-) propyl ether, ethylene glycol mono (n-, i- or tert-) butyl ether,
【0064】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、プロピレングリコ
ールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ
(n−ないしはi−)プロピルエーテルもしくはプロピ
レングリコールモノ(n−、i−ないしはtert−)
ブチルエーテル、Diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono (n- or i-) propyl ether or propylene glycol mono (n-, i- or tert-)
Butyl ether,
【0065】またはジメチルホルムアミドなどである
し、あるいはN−メチルピロリドンまたはエチレングリ
コールメチルエーテルアセテートなどであるが、本発明
は、決して、これらの例示例のみに限定されるものでは
ない。Or dimethylformamide or the like, or N-methylpyrrolidone or ethylene glycol methyl ether acetate, but the present invention is by no means limited to only these examples.
【0066】これらの溶剤の使用量は、塗装(乾燥)条
件や、前述した水性樹脂分散体(A)それ自体の組成や
分子量などに基づく溶解度などを勘案して、1種または
2種以上の混合物として、適宜、選択して使用される。
その使用量としては、この水性樹脂分散体(A)の固形
分100に対して、約20重量%以上、使用するように
するのが望ましい。この使用量が約20重量%未満の場
合には、使用効果が充分でなくなるからである。The amount of these solvents to be used may be one or two or more in consideration of the coating (drying) conditions and the solubility based on the composition and molecular weight of the aqueous resin dispersion (A) itself. The mixture is appropriately selected and used.
It is desirable to use about 20% by weight or more based on 100 solids of the aqueous resin dispersion (A). If the amount used is less than about 20% by weight, the effect of use becomes insufficient.
【0067】得られる塗料の有機溶剤含有量は、塗料の
引火燃焼などの災害防止対策と、環境汚染防止対策との
観点からも、上掲したような特定の有機溶剤(B)をも
含めた形で、約15重量%以下に、好ましくは、12重
量%以下にすべきである。The content of the organic solvent in the obtained paint includes the specific organic solvent (B) as described above from the viewpoint of measures against disasters such as ignition and burning of the paint and measures against environmental pollution. In form, it should be no more than about 15% by weight, preferably no more than 12% by weight.
【0068】約15重量%を超えて余りにも多くの量を
用いるようにすると、溶剤の種類にもよるが、一般に、
塗料が引火し、燃焼し易くなり、ひいては、塗料の保管
や、塗装方法ならびに乾燥工程も大きく制約されるよう
になるし、加えて、環境汚染防止対策の上でも望ましく
ない。If too much is used in excess of about 15% by weight, depending on the type of solvent, generally,
The paint ignites and burns easily, and thus the storage of the paint, the coating method and the drying step are greatly restricted, and it is also undesirable in terms of environmental pollution prevention measures.
【0069】上掲したような特定の有機溶剤(B)以外
の有機溶剤類を、たとえば、乾燥性や、レベリング、造
膜性ならびに凍結安定性などの改良のために、上述した
ような添加量の制限内で併用することを、決して、妨げ
るものではない。ポリイソシアネート架橋を行なう際
は、非プロトン性溶剤を多用するのが好ましい。Organic solvents other than the above-mentioned specific organic solvent (B) may be added in an amount as described above in order to improve, for example, drying properties, leveling, film forming properties and freeze stability. It does not in any way prevent them from being used together within the limits of the above. When carrying out polyisocyanate crosslinking, it is preferable to use a large amount of aprotic solvent.
【0070】次いで、顔料についても説明をしておくこ
とにする。本発明に係る金属基材の塗装保護方法を実施
するに際しては、顔料を含まない形のクリアー塗料とし
ても使用できるが、主として、着色、隠ぺい性、塗膜の
硬さ、乾燥性、基材付着性、防錆性、紫外線遮断ならび
に意匠性などのような種々の機能性の付与のために、公
知慣用の種々の顔料が、必要に応じて、適宜、使用され
得る。Next, the pigment will be described. When carrying out the method for protecting the coating of a metal substrate according to the present invention, it can be used as a clear coating in the form of no pigment, but it is mainly used for coloring, concealment, hardness of a coating film, drying property, and adhesion of a substrate. For the purpose of imparting various functionalities such as properties, rust prevention, ultraviolet shielding, and design, various known and commonly used pigments can be used as needed.
【0071】それらのうちでも特に代表的なるもののみ
を例示するにとどめれば、酸化チタン、炭酸カルシウ
ム、硫酸バリウム、マイカ、シリカ、タルク、クレー、
弁柄、鉄黒、酸化亜鉛、マピコイエロー、カーボンブラ
ック、アルミ粉、メタホウ酸バリウムまたは燐酸カルシ
ウムの如き、各種の無機顔料;Of those, only typical ones are exemplified, and titanium oxide, calcium carbonate, barium sulfate, mica, silica, talc, clay,
Various inorganic pigments such as red iron oxide, iron black, zinc oxide, mapico yellow, carbon black, aluminum powder, barium metaborate or calcium phosphate;
【0072】あるいはキナクリドンレッドまたはフタロ
シアニンブルーの如き、各種の有機顔料のほかにも、こ
れらの諸顔料類を水媒体中に分散せしめた形の、市販の
水性分散顔料などを使用することが出来る。Alternatively, in addition to various organic pigments such as quinacridone red or phthalocyanine blue, commercially available aqueous dispersion pigments in which these various pigments are dispersed in an aqueous medium can be used.
【0073】当該顔料の使用量は、特に制限がないもの
の、前述した水性樹脂分散体(A)の固形分100重量
部に対して、約120重量部以下の範囲内で使用するの
が適切である。The amount of the pigment used is not particularly limited, but it is appropriate to use the pigment within a range of about 120 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the solid content of the aqueous resin dispersion (A). is there.
【0074】特に、約120重量部を超えて余りにも多
く用いると、どうしても、得られる塗膜の平滑性と光沢
とが低下し易くなるし、ひいては、塗膜外観が、特に、
目視による鮮映性が劣るようになり易いばかりか、屋外
暴露後の耐汚染性などが大きく劣るようにもなって来る
ので、好ましくない。In particular, if it is used in excess of about 120 parts by weight, the resulting coating film is liable to deteriorate in smoothness and gloss, and as a result, the appearance of the coating film, particularly,
This is not preferred because not only does the visual clarity tend to be inferior, but also the stain resistance after outdoor exposure significantly deteriorates.
【0075】ただし、特定の目的などのために、これら
の顔料などを、適宜、選択して使用し、光沢値を故意に
下げるのを、決して、妨げるものではない。However, it does not prevent the pigments and the like from being appropriately selected and used for a specific purpose or the like, and intentionally lowering the gloss value.
【0076】本発明において、前述した水性樹脂分散体
(A)中に、水酸基を導入せしめるということによっ
て、ポリイソシアネート系架橋剤と組み合わせた形で架
橋系塗料とすることは、得られる塗膜の、とりわけ、耐
候性、耐水性、耐汚染性ならびに耐溶剤性などを向上せ
しめるというためにも、望ましい処である。特に、将来
において、止むを得ず、溶剤系の塗料を重ね塗りすると
いう可能性がある被塗物の場合には、リフティングを防
止するためにも望ましい処である。In the present invention, by introducing a hydroxyl group into the above-mentioned aqueous resin dispersion (A), a crosslinked paint in a form combined with a polyisocyanate crosslinker can be obtained. In particular, it is a desirable place to improve weather resistance, water resistance, stain resistance and solvent resistance. In particular, in the case of an object to be coated which may be unavoidably applied with a solvent-based paint in the future, it is a desirable place to prevent lifting.
【0077】この水性樹脂分散体(A)中に水酸基を導
入化せしめるには、前述した水酸基含有の重合性単量体
を共重合せしめるというようにするのが、最も簡便であ
るので、特に推奨され得よう。In order to introduce a hydroxyl group into this aqueous resin dispersion (A), it is most convenient to copolymerize the above-mentioned hydroxyl group-containing polymerizable monomer. Could be done.
【0078】ここにおいて、ポリイソシアネート化合物
として特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、
トリレンジイソシアネートもしくはジフェニルメタンジ
イソシアネートの如き、各種の芳香族ジイソシアネート
類;ヘキサメチレンジイソシアネートもしくはトリメチ
ルヘキサンジイソシアネートの如き、各種の脂環式ジイ
ソシアネート類;Here, if only typical representative examples of the polyisocyanate compound are given,
Various aromatic diisocyanates, such as tolylene diisocyanate or diphenylmethane diisocyanate; various alicyclic diisocyanates, such as hexamethylene diisocyanate or trimethylhexane diisocyanate;
【0079】または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(ないしは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
ジイソシアネート)もしくは1,3−(イソシアネート
メチル)シクロヘキサン脂環式系イソシアネート類;Or isophorone diisocyanate, methylcyclohexane-2,4 (or 2,6) -diisocyanate, 4,4′-methylenebis (cyclohexyl diisocyanate) or 1,3- (isocyanatomethyl) cyclohexane cycloaliphatic isocyanates;
【0080】あるいは此等のジイソシアネートと、エチ
レングリコール、ポリエーテルポリオール(ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリカプロ
ラクトンポリオールなど)、トリメチロールエタンまた
はトリメチロールプロパンの如き、各種の多価アルコー
ル類などをはじめ、さらには、イソシアネート基と反応
性のある官能基を有する、いわゆる低分子ポリエステル
樹脂や、いわゆる低分子アクリル系共重合体や、水など
との付加物;Alternatively, these diisocyanates and various polyhydric alcohols such as ethylene glycol, polyether polyols (polyethylene glycol, polypropylene glycol, polycaprolactone polyol, etc.), trimethylolethane or trimethylolpropane may be further used. Is a so-called low-molecular-weight polyester resin having a functional group reactive with an isocyanate group, a so-called low-molecular-weight acrylic copolymer, or an adduct with water or the like;
【0081】あるいは亦、ビュレット体または多量体な
どであるが、それらのうちでも特に代表的なる、具体的
な形での一例を挙げることにすれば、「バーノックD−
750、D−800、DN−950もしくはDN−90
1S」[以上は、大日本インキ化学工業(株)製品]な
どである。Alternatively, a burette form or a multimer, etc., which is particularly representative of them, and a specific example of such a form may be mentioned as "Barnock D-
750, D-800, DN-950 or DN-90
1S "[the above is a product of Dainippon Ink and Chemicals, Inc.] and the like.
【0082】ここにおいて、これらの各ポリイソシアネ
ート化合物は、それらを乳化分散せしめた形で以て使用
してもよいし、あるいは水溶性ないしは水分散性のポリ
イソシアネート化合物の形で以て、たとえば、「BAY
HYDUR LS−2980もしくはLS−2032」
(以上は、バイエル社製品)または「アクアネート10
0、110、200もしくは210」[以上は、日本ポ
リウレタン工業(株)製品]の如き、各種の水性ポリイ
ソシアネート化合物の形で以て使用してもよいが、勿
論、本発明は、これらの例示例のみに限定されるもので
はない。Here, each of these polyisocyanate compounds may be used in the form of an emulsified dispersion thereof, or may be used in the form of a water-soluble or water-dispersible polyisocyanate compound, for example, "BAY
HYDUR LS-2980 or LS-2032 "
(These are Bayer products) or "Aquanate 10
0, 110, 200 or 210 "[the above products are products of Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.], and may be used in the form of various aqueous polyisocyanate compounds. It is not limited only to the illustrated example.
【0083】こうしたポリイソシアネート化合物を、い
わゆる硬化剤ないしは架橋剤として用いるという形の、
いわゆるポリイソシアネート架橋系の場合には、前述し
た水性樹脂分散体(A)の固形分当たりの水酸基価(以
下、固形分水酸基価ともいう。)としては、得られる塗
膜の諸物性の改良化のためには、約30〜約120の範
囲内にあるのが適切であるし、好ましくは、50〜10
0の範囲内にあるのが適切である。In the form of using such a polyisocyanate compound as a so-called curing agent or crosslinking agent,
In the case of a so-called polyisocyanate cross-linking system, the hydroxyl value per solid content of the aqueous resin dispersion (A) described above (hereinafter, also referred to as a solid content hydroxyl value) is an improvement in various physical properties of the obtained coating film. Is suitably in the range of about 30 to about 120, and preferably 50 to 10
Suitably, it is in the range of zero.
【0084】その際における、当該ポリイソシアネート
化合物(C)と、前述した水性樹脂分散体(A)との配
合割合としては、前者化合物(C)中のNCO基と、後
者樹脂分散体(A)中のOH基との比、つまり、NCO
基/OH基なる当量比で以て、約0.5〜約2の範囲内
が適切であるし、好ましく、0.8〜1.3の範囲内で
以て配合するのが適切である。At this time, the mixing ratio of the polyisocyanate compound (C) and the above-mentioned aqueous resin dispersion (A) is such that the NCO group in the former compound (C) and the latter resin dispersion (A) Ratio to the OH groups in the
The equivalent ratio of group / OH group is suitably in the range of about 0.5 to about 2, and is preferably compounded in the range of 0.8 to 1.3.
【0085】本発明に係る金属基材の塗装保護方法を実
施するに際して、その被塗物基材として特に代表的なも
ののみを例示するにとどめれば、鉄、鍍金鋼板、鉄系合
金、アルミニウムなどのような諸素材ないしは該素材か
らの諸製品などであるが、具体的には、橋梁や、タンク
およびその配管類;In carrying out the method for protecting the coating of a metal substrate according to the present invention, iron, a plated steel sheet, an iron-based alloy, aluminum And various products such as, for example, bridges, tanks and their piping;
【0086】船舶や鉄塔の如き、各種の金属構造物ある
いは其れらの付属部材類;自動車外装の補修用などであ
るとか、シャーシーの如き、各種の自動車部品類;ブル
ドーザーの如き、各種の産業機械類;さらには、金属フ
ェンスの如き、各種の建設部材類などであるし、その際
の乾燥硬化手段としても、常温乾燥あるいは強制乾燥な
どによるのが適切である。Various metal structures such as ships and steel towers or their attached members; various automobile parts such as for repairing automobile exteriors, chassis, etc .; various industries such as bulldozers Machinery; furthermore, various construction members such as metal fences, etc., and the drying and curing means at that time is suitably room temperature drying or forced drying.
【0087】その際の塗装方法としても亦、何らも制限
が無く、刷毛塗りなどをはじめ、さらには、スプレー塗
装またはローラー塗装などであるとか、あるいはシャワ
ー・コーターまたはカーテン・コーターなどのような、
公知慣用の種々の塗装方法ないしは手段を利用し採用す
ることが出来る。The coating method at this time is also not limited at all, and may be, for example, brush coating, spray coating or roller coating, or a shower coater or curtain coater.
Various known coating methods or means can be used.
【0088】また、塗装の目的に応じて、下塗りとし
て、防錆塗料や、プライマーなどを施すことには、何
ら、制限がないということである。その際の塗装膜厚に
ついては、本発明において用いられる水性塗料の優れた
塗膜諸物性を発現化せしめるためにも、平均乾燥膜厚で
以て、約20〜約150μmの範囲内に塗装するのが望
ましい。In addition, there is no restriction on applying a rust preventive paint or a primer as an undercoat depending on the purpose of coating. Regarding the coating thickness at that time, in order to express the excellent properties of the coating film of the water-based coating used in the present invention, the coating is applied within a range of about 20 to about 150 μm with an average dry film thickness. It is desirable.
【0089】本発明において用いられる此の水性塗料に
は、本発明の目的を逸脱しない範囲内で、また、本発明
の効果を損ねない範囲内で、公知慣用の種々の塗料用添
加剤類を使用することが出来る。The water-based paint used in the present invention may contain various known and commonly used paint additives within a range not departing from the object of the present invention and within a range not impairing the effects of the present invention. Can be used.
【0090】斯かる添加剤類として特に代表的なるもの
のみを例示するにとどめれば、消泡剤、レベリング剤、
チクソ化剤、防錆剤、乾燥調整剤、分散剤、増粘剤、紫
外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、静電防止
剤、帯電調整剤、造膜助剤、可塑剤、架橋触媒、凍結安
定剤、撥水剤あるいは湿潤剤などである。If only typical examples of such additives are given as examples, defoamers, leveling agents,
Thixants, rust inhibitors, drying regulators, dispersants, thickeners, ultraviolet absorbers, antioxidants, preservatives, fungicides, antistatic agents, charge regulators, film forming aids, plasticizers , A crosslinking catalyst, a freeze stabilizer, a water repellent or a wetting agent.
【0091】[0091]
【実施例】次に、本発明を、参考例、実施例および比較
例により、一層、具体的に説明することにするが、本発
明は、決して、これらの例示例のみに限定されるもので
はない。以下において、部および%は、特に断りの無い
限り、すべて、重量基準であるものとする。EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically with reference examples, examples and comparative examples. However, the present invention is by no means limited to only these illustrative examples. Absent. In the following, all parts and percentages are by weight unless otherwise specified.
【0092】参考例1(水性樹脂分散体の調製例1)Reference Example 1 (Preparation example 1 of aqueous resin dispersion)
【0093】還流冷却器、攪拌機および窒素導入管を取
りつけた反応容器中に、エチレングリコールモノ−n−
ブチルエーテルの330部を仕込んで、110℃にまで
昇温しつつ撹拌を開始した。In a reaction vessel equipped with a reflux condenser, a stirrer and a nitrogen inlet tube, ethylene glycol mono-n-
330 parts of butyl ether was charged, and stirring was started while the temperature was raised to 110 ° C.
【0094】窒素気流中において、同温度で、スチレン
の330部、2−エチルヘキシルメタクリレートの39
5部、メチルメタクリレートの240部、アクリル酸の
10部および「NKエステルM230G」[新中村化学
(株)製の、メトキシ化ポリエチレングリコール(23
モル)メタクリレートの商品名]の25部からなる単量
体混合物と、In a nitrogen stream, at the same temperature, 330 parts of styrene and 39 parts of 2-ethylhexyl methacrylate
5 parts, 240 parts of methyl methacrylate, 10 parts of acrylic acid and "NK ester M230G" [Methoxylated polyethylene glycol (23, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
Mol), a monomer mixture consisting of 25 parts of
【0095】tert−ブチルパーオキシ−2−エチル
ヘキサノエートの20部およびtert−ブチルパーオ
キシベンゾエートの10部からなる開始剤混合物と、エ
チレングリコールモノ−n−ブチルエーテルの30部と
を、3時間かけて、並行添加した。An initiator mixture consisting of 20 parts of tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate and 10 parts of tert-butylperoxybenzoate and 30 parts of ethylene glycol mono-n-butyl ether were added for 3 hours. And added in parallel.
【0096】その後も更に、tert−ブチルパーオキ
シベンゾエートの5部を添加し、同温度に6時間のあい
だ保持するということによって、反応を完結せしめた。
80℃にまで冷却してから、トリエチルアミンの13部
を加え、さらに、イオン交換水の1,130部をも加え
て、ホモジナイザーによって混合分散せしめた。Thereafter, the reaction was completed by further adding 5 parts of tert-butyl peroxybenzoate and maintaining the same temperature for 6 hours.
After cooling to 80 ° C., 13 parts of triethylamine was added, and 1,130 parts of ion-exchanged water was further added, followed by mixing and dispersing with a homogenizer.
【0097】かくして得られた、目的とする水性樹脂分
散体は、乳白色の液体であって、その固形分が40%
で、25℃における粘度(以下同様)が4,000mP
a・sec.で、固形分酸価が8であるし、ゲル・パー
ミエーション・クロマトグラフィー(GPC)によるポ
リスチレン換算分子量測定で以て、数平均分子量が1
1,000で、かつ、重量平均分子量が25,000で
あり、しかも、有機溶剤含有量が15%なるものであっ
た。以下、これをDS−1と略称する。The desired aqueous resin dispersion thus obtained is a milky white liquid having a solid content of 40%
And the viscosity at 25 ° C. (the same applies hereinafter) is 4,000 mP
a.sec. The acid value of the solid content is 8, and the number average molecular weight is 1 as determined by molecular weight measurement in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC).
The molecular weight was 1,000, the weight average molecular weight was 25,000, and the organic solvent content was 15%. Hereinafter, this is abbreviated as DS-1.
【0098】参考例2(水性樹脂分散体の調製例2)Reference Example 2 (Preparation example 2 of aqueous resin dispersion)
【0099】単量体混合物としては、それぞれ、2−エ
チルヘキシルメタクリレートの200部、n−ブチルメ
タクリレートの350部、シクロヘキシルメタクリレー
トの200部、メチルメタクリレートの200部、メタ
クリル酸の20部、「NK−エステルM90G」[新中
村化学(株)製の、メトキシ化ポリエチレングリコール
(9モル)メタクリレートの商品名]の15部および
「ブレンマーPME4000」[日本油脂(株)製の、
メトキシ化ポリエチレングリコール(90モル)メタク
リレート]の15部を用いるというように変更すると共
に、The monomer mixtures were respectively 200 parts of 2-ethylhexyl methacrylate, 350 parts of n-butyl methacrylate, 200 parts of cyclohexyl methacrylate, 200 parts of methyl methacrylate, 20 parts of methacrylic acid, and “NK-ester”. M90G ”(trade name of methoxylated polyethylene glycol (9 mol) methacrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and 15 parts of“ Blemmer PME4000 ”[manufactured by NOF Corporation
Methoxylated polyethylene glycol (90 mol) methacrylate].
【0100】トリエチルアミンの添加量を、23部とす
るというように変更した以外は、参考例1と同様にし
て、目的とする水性樹脂分散体を得た。ここに得られた
水性樹脂分散体は、乳白色のものであって、その固形分
が40%で、粘度が5,000mPa・sec.で、固
形分酸価が13であるし、GPCによるポリスチレン換
算分子量測定で以て、数平均分子量が12,000で、
かつ、重量平均分子量が27,000であり、しかも、
有機溶剤含有量が16%なるものであった。以下、これ
をDS−2と略称する。A desired aqueous resin dispersion was obtained in the same manner as in Reference Example 1, except that the addition amount of triethylamine was changed to 23 parts. The aqueous resin dispersion obtained here was milky white and had a solid content of 40% and a viscosity of 5,000 mPa · sec. And the acid value of the solid content was 13, and the number average molecular weight was 12,000 as determined by GPC based on polystyrene-equivalent molecular weight.
And the weight average molecular weight is 27,000, and
The organic solvent content was 16%. Hereinafter, this is abbreviated as DS-2.
【0101】参考例3(水性樹脂分散体の調製例3)Reference Example 3 (Preparation example 3 of aqueous resin dispersion)
【0102】初期仕込み溶剤としては、エチレングリコ
ールモノ−i−プロピルエーテルの150部と、エチレ
ングリコールメチルエーテルアセテートの180部とを
用いるように変更すると共に、単量体混合物としては、
それぞれ、スチレンの300部、n−ブチルメタクリレ
ートの400部、メチルメタクリレートの100部、β
−ヒドロキシエチルメタクリレートの150部、アクリ
ル酸の10部、「NK−エステルM230G」の10部
および「NF−バイソマーPME6E」[第一工業製薬
(株)製の、ポリエチレングリコール(6モル)モノメ
タクリレートの商品名]の30部を用いるというように
変更した以外は、参考例1と同様にして、水性樹脂分散
体を得た。As the initially charged solvent, 150 parts of ethylene glycol mono-i-propyl ether and 180 parts of ethylene glycol methyl ether acetate were changed to be used, and as a monomer mixture,
In each case, 300 parts of styrene, 400 parts of n-butyl methacrylate, 100 parts of methyl methacrylate, β
-150 parts of hydroxyethyl methacrylate, 10 parts of acrylic acid, 10 parts of "NK-ester M230G" and "NF-Visomer PME6E" [polyethylene glycol (6 mol) monomethacrylate manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.] An aqueous resin dispersion was obtained in the same manner as in Reference Example 1, except that 30 parts of [Product Name] was changed to use.
【0103】かくして得られた、目的とする水性樹脂分
散体は、乳白色のものであって、その固形分が40%
で、粘度が5,000mPa・sec.で、固形分酸価
が8で、固形分水酸基価が70であるし、GPCによる
ポリスチレン換算分子量測定で以て、数平均分子量が1
1,000で、かつ、重量平均分子量が27,000で
あり、しかも、有機溶剤含有量が15%なるものであっ
た。以下、これをDS−3と略称する。The target aqueous resin dispersion thus obtained was milky white and had a solid content of 40%
And the viscosity is 5,000 mPa · sec. The acid value of the solid content is 8, the hydroxyl value of the solid content is 70, and the number average molecular weight is 1
It was 1,000, the weight average molecular weight was 27,000, and the organic solvent content was 15%. Hereinafter, this is abbreviated as DS-3.
【0104】参考例4(水性樹脂分散体の調製例4)Reference Example 4 (Preparation example 4 of aqueous resin dispersion)
【0105】還流冷却器、攪拌機および窒素導入管を取
りつけた反応容器中に、エチレングリコールモノ−i−
プロピルエーテルの200部と、N−メチルピロリドン
の70部とを仕込んで、110℃にまで昇温しつつ撹拌
を開始した。In a reaction vessel equipped with a reflux condenser, a stirrer and a nitrogen inlet tube, ethylene glycol mono-i-
200 parts of propyl ether and 70 parts of N-methylpyrrolidone were charged, and stirring was started while heating to 110 ° C.
【0106】窒素気流下に、n−ブチルメタクリレート
の505部、i−ブチルメタクリレートの200部、メ
チルメタクリレートの90部、β−ヒドロキシエチルメ
タクリレートの155部、アクリル酸の20部、「NK
−エステルM230G」10部、「NF−バイソマーP
ME6E」[第一工業製薬(株)製の、ポリエチレング
リコール(6モル)モノメタクリレートの商品名]の2
0部からなる単量体混合物と、Under a nitrogen stream, 505 parts of n-butyl methacrylate, 200 parts of i-butyl methacrylate, 90 parts of methyl methacrylate, 155 parts of β-hydroxyethyl methacrylate, 20 parts of acrylic acid, “NK
—Ester M230G ”, 10 parts,“ NF-Visomer P ”
ME6E "[trade name of polyethylene glycol (6 mol) monomethacrylate manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.]
A monomer mixture consisting of 0 parts,
【0107】tert−ブチルパーオキシ−2−エチル
ヘキサノエートの25部を30部のN−メチルピロリド
ンに溶解せしめた形の開始剤混合物との、それぞれ、6
0%ずつを、同温度に保持しつつ、2時間かけて添加し
た。Tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate (25 parts) dissolved in 30 parts of N-methylpyrrolidone with an initiator mixture in the form of 6 parts each
0% was added over 2 hours while maintaining the same temperature.
【0108】その後も、同温度に、1時間のあいだ保持
してから、イオン交換水の1,170部と、トリエチル
アミンの13部とを添加しつつ、反応容器の内部を95
℃にまで降温した。Thereafter, the temperature was maintained at the same temperature for one hour, and then, while adding 1,170 parts of ion-exchanged water and 13 parts of triethylamine, the inside of the reaction vessel was heated to 95%.
The temperature was lowered to ° C.
【0109】さらに、単量体混合物と開始剤混合物との
残りを、同温度で、1時間かけて添加し、さらに亦、t
ert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート
の5部をも添加し、同温度に、2時間のあいだ保持する
ということによって、重合反応を継続せしめた。Further, the remainder of the monomer mixture and the initiator mixture are added at the same temperature over 1 hour.
The polymerization reaction was continued by adding 5 parts of tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate and maintaining the same temperature for 2 hours.
【0110】80℃にまで冷却してから、ここへ、トリ
エチルアミンの13部を加えた。次いで、それを、ホモ
ジナイザーで以て処理せしめるということによって、目
的とする水性樹脂分散体を得た。After cooling to 80 ° C., 13 parts of triethylamine were added thereto. Then, it was treated with a homogenizer to obtain an intended aqueous resin dispersion.
【0111】ここに得られた水性樹脂分散体は、乳白色
のものであって、その固形分が40%で、粘度が2,5
00mPa・sec.で、固形分酸価が15で、かつ、
固形分水酸基価が70であったし、GPCによるポリス
チレン換算分子量測定で以て、数平均分子量13,00
0で、かつ、重量平均分子量が45,000であり、し
かも、有機溶剤含有量が13%なるものであった。以
下、これをDS−4と略称する。The aqueous resin dispersion obtained here was milky white and had a solid content of 40% and a viscosity of 2,5.
00 mPa · sec. And the solid content acid value is 15, and
The hydroxyl value of the solid content was 70, and the number average molecular weight was 13,00 as determined by molecular weight measurement in terms of polystyrene by GPC.
0, the weight average molecular weight was 45,000, and the organic solvent content was 13%. Hereinafter, this is abbreviated as DS-4.
【0112】参考例5(水性樹脂分散体の調製例5)Reference Example 5 (Preparation example 5 of aqueous resin dispersion)
【0113】単量体混合物としては、2−エチルヘキシ
ルメタクリレートの200部、n−ブチルメタクリレー
トの350部、シクロヘキシルメタクリレートの200
部、メチルメタクリレートの200部およびメタクリル
酸の50部を用いるというように変更すると共に、トリ
エチルアミンの添加量を、59部とするように変更した
以外は、参考例1と同様にして、対照用の水性樹脂分散
体を得た。As the monomer mixture, 200 parts of 2-ethylhexyl methacrylate, 350 parts of n-butyl methacrylate, and 200 parts of cyclohexyl methacrylate were used.
Parts, 200 parts of methyl methacrylate and 50 parts of methacrylic acid, and the control was carried out in the same manner as in Reference Example 1 except that the addition amount of triethylamine was changed to 59 parts. An aqueous resin dispersion was obtained.
【0114】かくして得られた水性樹脂分散体は、乳白
色のものであって、その固形分が40%で、粘度が5,
000mPa・sec.で、固形分酸価が32であった
し、GPCによるポリスチレン換算分子量測定で以て、
数平均分子量が11,000で、かつ、重量平均分子量
が24,000であり、しかも、有機溶剤含有量が17
%なるものであった。以下、これをDS−5’と略称す
る。The aqueous resin dispersion thus obtained is milky white and has a solid content of 40% and a viscosity of 5,
000 mPa · sec. The acid value of the solid content was 32, and the polystyrene-equivalent molecular weight measured by GPC was:
The number average molecular weight is 11,000, the weight average molecular weight is 24,000, and the organic solvent content is 17
%. Hereinafter, this is abbreviated as DS-5 '.
【0115】参考例6(水性樹脂分散体の調製例6)Reference Example 6 (Preparation example 6 of aqueous resin dispersion)
【0116】エチレングリコールモノ−n−ブチルエー
テルの600部を仕込んで、110℃にまで昇温しつつ
撹拌を開始した。窒素気流中において、同温度で、スチ
レンの300部、2−エチルヘキシルメタクリレートの
400部、メチルメタクリレートの280部およびアク
リル酸の20部からなる単量体混合物と、tert−ブ
チルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートの15部お
よびtert−ブチルパーオキシベンゾエートの10部
からなる開始剤混合物と、エチレングリコールモノ−n
−ブチルエーテル30部とを、4時間かけて、並行添加
した。600 parts of ethylene glycol mono-n-butyl ether was charged, and stirring was started while the temperature was raised to 110 ° C. In a nitrogen stream, at the same temperature, a monomer mixture consisting of 300 parts of styrene, 400 parts of 2-ethylhexyl methacrylate, 280 parts of methyl methacrylate and 20 parts of acrylic acid, and tert-butyl peroxy-2-ethyl An initiator mixture consisting of 15 parts of hexanoate and 10 parts of tert-butyl peroxybenzoate, ethylene glycol mono-n
30 parts of butyl ether were added in parallel over 4 hours.
【0117】その後も更に、tert−ブチルパーオキ
シベンゾエートの5部を添加し、同温度に、8時間のあ
いだ保持するということによって、反応を完結せしめ
た。80℃にまで冷却してから、トリエチルアミンの2
6部を加え、さらに、イオン交換水の860部をも加え
て、ホモジナイザーによって混合分散せしめた。Thereafter, 5 parts of tert-butyl peroxybenzoate was further added, and the temperature was maintained at the same temperature for 8 hours to complete the reaction. After cooling to 80 ° C, triethylamine 2
6 parts and 860 parts of ion-exchanged water were further added and mixed and dispersed by a homogenizer.
【0118】ここに得られた得られた、対照用の水性樹
脂分散体は、半透明の液体であって、その固形分が40
%で、粘度が6,000mPa・sec.で、固形分酸
価が13であるし、GPCによるポリスチレン換算分子
量測定で以て、数平均分子量が11,000で、かつ、
重量平均分子量が23,000であり、しかも、有機溶
剤含有量が27%なるものであった。以下、これをDS
−6’と略称する。The obtained aqueous resin dispersion for control was a translucent liquid having a solid content of 40%.
% And a viscosity of 6,000 mPa · sec. And the acid number of the solid content is 13, the number average molecular weight is 11,000, and the number average molecular weight is 11,000,
The weight average molecular weight was 23,000, and the organic solvent content was 27%. Hereafter, this is DS
Abbreviated as -6 '.
【0119】参考例7(水性樹脂分散体の調製例7)Reference Example 7 (Preparation example 7 of aqueous resin dispersion)
【0120】単量体混合物としては、それぞれ、エチル
アクリレートの400部、メチルメタクリレートの55
0部、メタクリル酸の20部、「NK−エステルM90
G」の15部および「ブレンマーPME4000」の1
5部を用いるというように変更すると共に、トリエチル
アミンの添加量を、23部とするように変更した以外
は、参考例1と同様にして、対照用の水性樹脂分散体を
得た。As the monomer mixture, 400 parts of ethyl acrylate and 55 parts of methyl methacrylate were used, respectively.
0 parts, 20 parts of methacrylic acid, "NK-ester M90
G "and 15 parts of" Blemmer PME4000 "
A control aqueous resin dispersion was obtained in the same manner as in Reference Example 1, except that 5 parts were used and the addition amount of triethylamine was changed to 23 parts.
【0121】かくして得られた水性樹脂分散体は、乳白
色のものであって、その固形分が40%で、粘度が6,
000mPa・sec.で、固形分酸価が13である
し、GPCによるポリスチレン換算分子量測定で以て、
数平均分子量が12,000で、重量平均分子量が2
6,000であり、しかも、有機溶剤含有量16%なる
ものであった。以下、これをDS−7’と略称する。The aqueous resin dispersion thus obtained was milky white and had a solid content of 40% and a viscosity of 6,
000 mPa · sec. The acid value of the solid content is 13, and the polystyrene-equivalent molecular weight is measured by GPC.
Number average molecular weight is 12,000 and weight average molecular weight is 2
6,000, and the organic solvent content was 16%. Hereinafter, this is abbreviated as DS-7 '.
【0122】参考例8(水性樹脂分散体の調製例8)Reference Example 8 (Preparation example 8 of aqueous resin dispersion)
【0123】単量体混合物としては、それぞれ、スチレ
ンの300部、2−エチルヘキシルメタクリレートの3
50部、メチルメタクリレートの280部、「NKエス
テルM230G」の50部および「ブレンマーPME4
000」20部を用いるというように変更した以外は、
参考例1と同様にして、対照用の水性樹脂分散体を得
た。As the monomer mixture, 300 parts of styrene and 3 parts of 2-ethylhexyl methacrylate were used, respectively.
50 parts, 280 parts of methyl methacrylate, 50 parts of “NK ester M230G” and “Blemmer PME4
000 ", except for using 20 parts
A control aqueous resin dispersion was obtained in the same manner as in Reference Example 1.
【0124】ここに得られた水性樹脂分散体は、乳白色
のものであって、その固形分が40%で、粘度が3,0
00mPa・sec.で、固形分酸価が0であるし、G
PCによるポリスチレン換算分子量測定で以て、数平均
分子量が12,000で、かつ、重量平均分子量が2
8,000であり、しかも、有機溶剤含有量15%であ
った。以下、これをDS−8’と略称する。The aqueous resin dispersion obtained here was milky white and had a solid content of 40% and a viscosity of 3.0%.
00 mPa · sec. And the solid content acid value is 0, and G
The number average molecular weight was 12,000, and the weight average molecular weight was 2
It was 8,000, and the organic solvent content was 15%. Hereinafter, this is abbreviated as DS-8 '.
【0125】実施例1〜8ならびに参考例1〜10Examples 1 to 8 and Reference Examples 1 to 10
【0126】以上において得られた、それぞれの水性樹
脂分散体を、下記するような要領によって塗料化せしめ
た形のものと、さらに、比較対照品として、それぞれ、
溶剤系塗料と、アクリル系エマルジョン光沢塗料とを、
各別に、各種の基材に塗布せしめ、乾燥硬化せしめた。
それぞれの塗膜についての諸性能の評価判定試験を行な
った。Each of the aqueous resin dispersions obtained above was formed into a paint by the following procedure, and further, as a comparative product,
Solvent paint and acrylic emulsion gloss paint
Each was applied to various substrates and dried and cured.
Evaluation tests for various properties of each coating film were performed.
【0127】それらの結果は、まとめて、第1、2およ
び3表に示すが、第1表は、非架橋系塗料の塗装時の物
性(常温乾燥)についてのものであり、第2表は、イソ
シアネート架橋系塗料の塗装時の物性(常温乾燥)につ
いてのものであり、そして、第3表は、架橋系・非架橋
系塗料の塗装時の物性(強制乾燥)についてのものであ
る。The results are collectively shown in Tables 1, 2 and 3. Table 1 shows the physical properties of the non-crosslinked paint at the time of coating (drying at room temperature), and Table 2 shows the results. Table 3 shows the physical properties of the isocyanate crosslinked paint at the time of application (normal temperature drying), and Table 3 shows the physical properties of the crosslinked and non-crosslinked paint at the time of application (forced drying).
【0128】非架橋系の水性塗料の配合例1 Formulation Example 1 of non-crosslinked water-based paint
【0129】 水性樹脂分散体(固形分=40%) 125 部 「タイペークR930」[石原産業(株)製の、 酸化チタンの商品名] 82 部 「ノプコ8034」[サンノプコ(株)製の、消 泡剤の商品名] 0.2 部 イオン交換水 0〜10部 ───────── サンドミル分散、1時間 ──────────── Aqueous resin dispersion (solid content = 40%) 125 parts “Typek R930” [trade name of titanium oxide manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.] 82 parts “Nopco 8034” [manufactured by San Nopco Co., Ltd.] Product name of foaming agent] 0.2 parts Ion-exchanged water 0 to 10 parts サ ン ド Sand mill dispersion, 1 hour ────────────
【0130】(レットダウン処方)(Let down prescription)
【0131】 水性樹脂分散体 125 部 イオン交換水 0〜20 部Aqueous resin dispersion 125 parts Deionized water 0 to 20 parts
【0132】 塗料固形分 52〜54% 顔料重量濃度(PWC) 45 % 塗料粘度 配合割合表中のイオン交換水によって、 70〜76KU(ストマー粘度計;以下 同様)に調整している。Paint solids 52-54% Pigment weight concentration (PWC) 45% Paint viscosity Adjusted to 70-76 KU (Stomer viscometer; the same applies hereinafter) by ion-exchanged water in the mixing ratio table.
【0133】 使用樹脂 DS1および2ならびにDS5’、6’ 、7’および8’Resins used DS1 and 2 and DS5 ', 6', 7 'and 8'
【0134】非架橋系の溶剤系塗料の配合例2 Formulation Example 2 of non-crosslinked solvent-based paint
【0135】「アクリディックA181X」[大日本イ
ンキ化学工業(株)製の、ラッカー用アクリル・スチレ
ン系樹脂の商品名;固形分=45%、キシレン溶剤]を
用いて、上記した、非架橋系の水性塗料の配合例1に準
じて(ただし、希釈溶剤をキシレンに変更してい
る。)、固形分が40%で、かつ、PWCが45%なる
目的塗料を調製した。Using “Acrydic A181X” [trade name of acrylic-styrene resin for lacquer, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Ltd .; solid content = 45%, xylene solvent] A target paint having a solid content of 40% and a PWC of 45% was prepared according to Formulation Example 1 of the aqueous paint (where the diluting solvent was changed to xylene).
【0136】架橋系の水性塗料の配合例3 Formulation Example 3 of Crosslinked Water-based Paint
【0137】 水性樹脂分散体(固形分=40%) 125 部 「タイペークR930」 100 部 「ノプコ8034」 0.2部 イオン交換水 10 部 ───────── サンドミル分散、1時間 ────────────Aqueous resin dispersion (solid content = 40%) 125 parts “Taipec R930” 100 parts “Nopco 8034” 0.2 parts Ion exchange water 10 parts {Sand mill dispersion, 1 hour} ───────────
【0138】(レットダウン処方)(Let down prescription)
【0139】 水性樹脂分散体 125 部 イオン交換水 10〜30 部 ───────── 硬化剤配合 ──────────── 「アクアネート210」/水=1/1 50〜74 部Aqueous resin dispersion 125 parts Ion-exchanged water 10 to 30 parts 配合 Hardener compound ──────────── “Aquanate 210” / water = 1 / 150 to 74 parts
【0140】 塗料固形分 52〜55 % PWC 42〜44 % NCO/OH当量比 0.8〜1.2 塗料粘度 配合割合表中のイオン交換水によって、 70〜76KUに調製している。Paint solids 52-55% PWC 42-44% NCO / OH equivalent ratio 0.8-1.2 Paint viscosity Adjusted to 70-76 KU by ion-exchanged water in the mixing ratio table.
【0141】 使用樹脂 DS3および4Resin used DS3 and 4
【0142】 「アクアネート210」………日本ポリウレタン工業(株)製の、水分散性ポ リイソシアネート化合物の商品名;遊離イソシ アネート基含有率(NCO=17%)"Aquanate 210": trade name of water-dispersible polyisocyanate compound manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd .; free isocyanate group content (NCO = 17%)
【0143】架橋系の溶剤系塗料の配合例4 Formulation Example 4 of Crosslinking Solvent-Based Paint
【0144】「アクリディックA801」[大日本イン
キ化学工業(株)製の、アクリル系ポリオールの商品
名;固形分=50%、固形分水酸基価=100、トルエ
ン/酢酸n−ブチル溶剤)と、片や、「バーノックDN
−950」(同上社製の、ポリイソシアネート化合物;
固形分=75%、酢酸エチル溶剤、NCO=12%)と
を用いて、固形分が44%で、PWCが43%で、しか
も、NCO/OH当量比が1(希釈溶剤が酢酸n−ブチ
ル)なる目的塗料を調製した。"Acrydic A801" (trade name of acrylic polyol manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc .; solid content = 50%, solid content hydroxyl value = 100, toluene / n-butyl acetate solvent) One piece, "Barnock DN
-950 "(a polyisocyanate compound manufactured by the same company;
Using solid content = 75%, ethyl acetate solvent, NCO = 12%), the solid content is 44%, the PWC is 43%, and the NCO / OH equivalent ratio is 1 (the diluent solvent is n-butyl acetate). ) Was prepared.
【0145】エマルジョン塗料の配合例5 Formulation Example 5 of Emulsion Paint
【0146】「ボンコートEC889」[大日本インキ
化学工業(株)製の、光沢塗料用アクリル・スチレン系
エマルジョンの商品名;固形分=50%]を用いて、下
記するような配合割合によって、目的とする光沢塗料を
調製した。Using “Boncoat EC889” [trade name of acrylic / styrene-based emulsion for glossy paint manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc .; solids content = 50%], the following compounding ratio was used. Was prepared.
【0147】 イオン交換水 42 部 10%トリポリ燐酸ソーダ水溶液 1.6部 「デモールNL」[花王(株)製の、分散剤] 1.2部 エチレングリコール 5.2部 「ベストサイドFX」[大日本インキ(株)製の、 防腐剤の商品名] 0.3部 「SNディフォーマー373」[サンノプコ(株) 製の、消泡剤の商 品名] 0.2部 「タイペークR930」 81 部 ───────── ディスパー分散、2時間 ──────────── 「ボンコートEC889」 200 部 「テキサノール」 (造膜助剤) 15 部 3%「セロサイズQP4400H」水溶液 (増粘剤) 5 部 28%アンモニア水 0.3部 15%「UH438」 (増粘剤) 6 部 「SNディフォーマー373」 0.7部 イオン交換水 22 部 ───────────── 攪拌 ────────────Ion-exchanged water 42 parts 10% aqueous solution of sodium tripolyphosphate 1.6 parts "Demol NL" [dispersant manufactured by Kao Corporation] 1.2 parts Ethylene glycol 5.2 parts "Best Side FX" [Large] Nippon Ink Co., Ltd., trade name of preservative] 0.3 parts "SN Deformer 373" [San Nopco Co., Ltd., defoamer trade name] 0.2 parts "Typek R930" 81 parts分散 Dispersing dispersion, 2 hours ──────────── “Boncoat EC889” 200 parts “Texanol” (film-forming aid) 15 parts 3% “cellosize QP4400H” aqueous solution (Thickener) 5 parts 28% ammonia water 0.3 part 15% "UH438" (thickener) 6 parts "SN deformer 373" 0.7 parts Ion exchange water 22 parts ─────── ──── ─ stirring ────────────
【0148】 塗料固形分 48 % PWC 45 % 塗料粘度 73 KUPaint solids 48% PWC 45% Paint viscosity 73 KU
【0149】 「テキサノール」…………………………アメリカ国イーストマン・コダック社 製の、造膜助剤用溶剤の商品名“Texanol”: trade name of a solvent for a film-forming aid manufactured by Eastman Kodak Company, USA
【0150】 「セロサイズQP4400H」…………アメリカ国ユニオン・カーバイド社製 の、ヒドロキシエチルセルロースの商 品名[0150] "Cellosize QP4400H" ... A brand name of hydroxyethylcellulose manufactured by Union Carbide, USA
【0151】 「UH438」……………………………旭電化(株)製の、増粘剤の商品名"UH438": trade name of a thickener manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.
【0152】水系の防錆下塗り塗料の配合例6 Formulation Example 6 of water-based rust-proof undercoat
【0153】「ウォーターゾールCD−550LA」
[大日本インキ化学工業(株)製の、水性のビニル変性
エポキシエステル樹脂の商品名;固形分=40%、固形
分酸価=25、溶剤=水/エチレングリコールモノi−
プロピルエーテル]を用いて、PWCが40%〔弁柄/
炭酸カルシウム=1/1(重量部比)〕なる目的下塗り
塗料を調製した。"Watersol CD-550LA"
[Product name of aqueous vinyl-modified epoxy ester resin manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc .; solid content = 40%, solid content acid value = 25, solvent = water / ethylene glycol mono i-
Propyl ether] and the PWC is 40%
Calcium carbonate = 1/1 (parts by weight)].
【0154】(応用試験条件)(Application Test Conditions)
【0155】・基 材 調 製:Preparation of base material:
【0156】○ 磨き軟鋼板[日本テストパネル(株)
製の、150×70×0.6mmなるサイズのもの]で
あるが、以下、これを、基材Iと略称する。○ Polished mild steel sheet [Japan Test Panel Co., Ltd.]
And a size of 150 × 70 × 0.6 mm], which is hereinafter abbreviated as a substrate I.
【0157】○ 下塗り磨き軟鋼板 上記した磨き軟鋼板なる基材上に、上記した、水系の防
錆下塗り塗料の配合例6の通りの下塗り塗料を、乾燥膜
厚が60μmとなるように塗装せしめてから、1週間の
あいだ、室温に放置して、乾燥せしめるということによ
って調製したものであるが、以下、これを基材IIと略
称する。Undercoated polished mild steel sheet The above-mentioned polished mild steel sheet was coated with the above-mentioned undercoating composition as in the water-based rust-preventive undercoating composition example 6 so as to have a dry film thickness of 60 μm. After that, it was prepared by leaving it at room temperature for one week and drying it. Hereinafter, this is abbreviated as substrate II.
【0158】○ アルミ板[日本テストパネル(株)製
の、150×70×0.6mmなるサイズのもの]であ
るが、以下、これを基材IIIと略称する。ア ル ミ An aluminum plate [having a size of 150 × 70 × 0.6 mm, manufactured by Japan Test Panel Co., Ltd.], which is hereinafter abbreviated as substrate III.
【0159】・塗 装:それぞれの基材上に、
乾燥膜厚が60μmとなるように、バーコーターによっ
て塗装せしめてから、所定条件で以て乾燥せしめたのち
に、ポリエステル粘着フィルム[日本テストパネル
(株)製品]で、塗面以外をシールせしめるというよう
にしている。Coating: On each substrate,
After coating with a bar coater so that the dry film thickness becomes 60 μm, the coating is dried under predetermined conditions, and then the polyester adhesive film (product of Nippon Test Panel Co., Ltd.) is used to seal the area other than the coating. Like that.
【0160】・常 温 乾 燥:塗装後において、温度
が20℃で、かつ、相対湿度が65%なる条件下に、1
週間のあいだ放置して乾燥せしめるというようにした。Drying at room temperature: After coating, under the conditions of a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65%,
They were allowed to dry for weeks.
【0161】・強 制 乾 燥:塗装後において、80
℃で、10分間のあいだ乾燥せしめてから、さらに、温
度が20℃で、かつ、相対湿度が65%なる条件下に、
1週間のあいだ放置して乾燥せしめるというようにし
た。Forced drying: 80% after painting.
After drying at ℃ for 10 minutes, further under the condition that the temperature is 20 ℃ and the relative humidity is 65%,
They were allowed to dry for a week.
【0162】・引火点測定 :クリープランド開放式
引火点測定機を用いて測定を行なった。Flash point measurement: Measurement was performed using a creepland open type flash point measuring device.
【0163】・初 期 光 沢:基材Iの塗板を、所定
条件で以て乾燥せしめてから、反射光沢計で、それぞ
れ、20度鏡面反射率ならびに60度鏡面反射率なる、
両の光沢値の測定を行なった。Initial light spot: After the coated plate of the base material I was dried under predetermined conditions, the specular reflectivity became 20 ° and 60 °, respectively, with a reflection gloss meter.
Both gloss values were measured.
【0164】・耐実曝汚染性 :大阪府高石市高砂1−
3に所在の、大日本インキ化学工業(株)堺工場内にお
いて、6ヶ月間に及ぶ暴露後の、塗板の外観の汚染状態
を、目視により判定した。-Actual exposure contamination resistance: 1-Takasago, Takaishi-shi, Osaka
In the Sakai Plant of Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd., the contamination state of the appearance of the coated plate after six months of exposure was visually determined.
【0165】・促進耐候性 :サンシャイン・ウェザ
ーメーターを用いて、それぞれの塗板を、1,000時
間に亘ってのテストを行ない、60度鏡面反射率なる光
沢値を測定し、テスト後の光沢値と、その初期光沢値と
の比を以て、グロス・リテンション(GR%)として表
示した。Accelerated weathering resistance: Each coated plate was subjected to a test for 1,000 hours using a sunshine weather meter, and a gloss value at 60 ° specular reflectance was measured. The gloss value after the test was measured. And its initial gloss value, and was expressed as gloss retention (GR%).
【0166】・耐 水 性:それぞれの塗板を、2
0℃の水道水中に、30日間のあいだ浸漬せしめたのち
の、塗膜の状態変化を、目視により判定した。Water resistance: Each coated plate was
After immersion in tap water at 0 ° C. for 30 days, a change in the state of the coating film was visually determined.
【0167】・耐アルカリ性 :それぞれの塗板を、2
0℃の、2%NaOH、飽和Ca(OH)2 水溶液中
に、30日間のあいだ浸漬せしめたのちの、塗膜の状態
変化を、目視により判定した。Alkali resistance: each coated plate
After immersion in a 2% NaOH, saturated Ca (OH) 2 aqueous solution at 0 ° C. for 30 days, a change in the state of the coating film was visually determined.
【0168】・耐 酸 性:それぞれの塗板を、1
%硫酸水溶液中に、30日間のあいだ浸漬せしめたのち
の、塗膜の状態変化を、目視により判定した。Oxidation resistance: Each coated plate was treated with 1
After being immersed in a 30% aqueous sulfuric acid solution for 30 days, the state change of the coating film was visually determined.
【0169】・耐 溶 剤 性:ガラス塗板における塗
膜を、キシレンを含ませたガーゼで以て、20回のラビ
ングを行なったのちの、塗膜の状態変化を、目視により
判定した。Solvent resistance: The coating on the glass coated plate was rubbed 20 times with gauze containing xylene, and the state change of the coating was visually determined.
【0170】・耐 食 性:それぞれの塗膜を、カ
ッター・ナイフにより、基材に達するまで、クロス・カ
ットせしめてから、ソルト・スプレー試験機(5%食塩
水を、温度が35℃なる条件下で以て噴霧せしめるとい
う要領で用いている。)を用いて、所定の時間のあいだ
試験を行なったのち、水洗せしめ、2時間のあいだ乾燥
せしめ、次いで、セロファン・テープで以て、クロス・
カット部に対しての剥離試験を行ない、その際の剥離片
幅(mm)の測定を行なった。Corrosion resistance: Each coating film was cross-cut with a cutter knife until it reached the substrate, and then subjected to a salt spray tester (5% saline solution at a temperature of 35 ° C.). The test is carried out for a predetermined period of time, followed by rinsing with water, drying for 2 hours, and then using cellophane tape to cross-
A peeling test was performed on the cut portion, and the width (mm) of the peeled piece at that time was measured.
【0171】[0171]
【表1】 [Table 1]
【0172】《第1表の脚注》 評価判定基準 : ○…良 好 △…やや不良 ×…
不 良<< Footnotes in Table 1 >> Evaluation criteria: ○: good △: slightly poor ×:
Bad
【0173】[0173]
【表2】 [Table 2]
【0174】[0174]
【表3】 [Table 3]
【0175】[0175]
【表4】 [Table 4]
【0176】《第2表の脚注》 評価判定基準 : ○…良 好 △…やや不良 ×…
不 良<< Footnotes in Table 2 >> Evaluation criteria: ○: good △: slightly poor ×:
Bad
【0177】[0177]
【表5】 [Table 5]
【0178】[0178]
【表6】 [Table 6]
【0179】《第3表の脚注》 評価判定基準 : ○…良 好 △…やや不良 ×…
不 良<< Footnotes in Table 3 >> Evaluation criteria:…: good △: slightly poor
Bad
【0180】[0180]
【表7】 [Table 7]
【0181】[0181]
【発明の効果】第1、2および3表からも明らかなよう
に、本発明において用いられる水性塗料は、金属基材に
塗装せしめた場合には、溶剤系塗料に匹敵するか、ある
いは該溶剤系塗料を凌駕するというほどに優れた、従来
においては類例を見ないというほどの、とりわけ、優れ
た基材の保護効果と、優れた塗膜外観とを併せ有し、As is clear from Tables 1, 2 and 3, the water-based paint used in the present invention, when applied to a metal substrate, is comparable to a solvent-based paint, Outstanding than conventional paints, unprecedented in the past, especially, with excellent protection effect of the substrate and excellent coating appearance,
【0182】しかも、有機溶剤含有量が低く、したがっ
て、引火の危険性も、燃焼の危険性も、共に少ないし、
施工も亦、簡便であるし、さらには、環境汚染防止対策
ならびに省資源などの観点からも、極めて実用性の高い
ものであることが、無理なく、知り得よう。In addition, the organic solvent content is low, so that the risk of ignition and the risk of combustion are both low,
It is easy to understand that the construction is simple and that it is extremely practical in terms of environmental pollution prevention measures and resource saving.
【0183】このように、本発明は、とりわけ、金属基
材への塗装保護方法として、極めて実用性の高いという
ものであるし、画期的なるものであるということが、無
理なく、知り得よう。As described above, the present invention can be easily and easily found to be extremely practicable and innovative as a method for protecting a metal substrate from being coated. Like.
Claims (4)
る非官能性(メタ)アクリル酸エステル類(a−1)あ
るいは此の非官能性(メタ)アクリル酸エステル類(a
−1)および芳香族ビニル系単量体(a−2)と、ポリ
エチレングリコール基を有する単官能性不飽和単量体
(b)と、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸(c)
とを必須の単量体成分として、これらの(a−1)ある
いは(a−2)を、全重合性不飽和単量体中に、約65
重量%以上含み、しかも、上記した単量体(b)と上記
した単量体(c)との和が約3〜約6重量%で、かつ、
これらの(b)/(c)なる重量部比が約1〜約5の範
囲内にある、自己水分散能を有する水性樹脂分散体
(A)と、常圧下の沸点が約130〜約220℃の範囲
内で、かつ、20℃での水の溶解度が100以上の有機
溶剤(B)とを必須の成分として含有することから成
り、しかも、この有機溶剤(B)を、上記した水性樹脂
分散体(A)の固形分100重量部に対して、約20重
量%以上含み、かつ、水性塗料中の全有機溶剤量が約1
5重量%以下であることを特徴とし、併せて、この水性
塗料を、金属基材のトップ・コートとして、約20〜約
200マイクロ・メータないしはミクロン(μm)の膜
厚となるように塗装せしめることを特徴とする、金属基
材の塗装保護方法。1. A non-functional (meth) acrylate (a-1) having a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms or a non-functional (meth) acrylate (a)
-1) and an aromatic vinyl monomer (a-2), a monofunctional unsaturated monomer having a polyethylene glycol group (b), and an α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid (c)
And (a-1) or (a-2) in the total polymerizable unsaturated monomer in an amount of about 65%.
% By weight, and the sum of the monomer (b) and the monomer (c) is about 3 to about 6% by weight; and
An aqueous resin dispersion (A) having a self-water dispersibility having a weight part ratio of (b) / (c) in the range of about 1 to about 5; and a boiling point at normal pressure of about 130 to about 220. And an organic solvent (B) having a solubility of water of 100 or more at 20 ° C. in the range of 100 ° C. and an organic solvent (B). About 20% by weight or more based on 100 parts by weight of the solid content of the dispersion (A), and the total amount of the organic solvent in the aqueous paint is about 1%
The water-based paint is characterized in that the water-based paint has a thickness of about 20 to about 200 micrometers or micron (μm). A coating protection method for a metal substrate, characterized in that:
る非官能性(メタ)アクリル酸エステル類(a−1)あ
るいは此の非官能性(メタ)アクリル酸エステル類(a
−1)および芳香族ビニル系単量体(a−2)と、ポリ
エチレングリコール基を有する単官能性不飽和単量体
(b)と、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸(c)
とを必須の単量体成分として、これらの(a−1)ある
いは(a−2)を、全重合性不飽和単量体中に、約65
重量%以上含み、しかも、上記した単量体(b)と上記
した単量体(c)との和が約3〜約6重量%で、かつ、
これらの(b)/(c)なる重量部比が約1〜約5の範
囲内にある、自己水分散能を有する水性樹脂分散体
(A)と、常圧下の沸点が約130〜約220℃の範囲
内で、かつ、20℃での水の溶解度が100以上の有機
溶剤(B)と、硬化剤(C)とを必須の成分として含有
することから成り、しかも、この有機溶剤(B)を、上
記した水性樹脂分散体(A)の固形分100重量部に対
して、約20重量%以上含み、かつ、水性塗料中の全有
機溶剤量が約15重量%以下であることを特徴とし、併
せて、この水性塗料を、金属基材のトップ・コートとし
て、約20〜約200マイクロ・メータないしはミクロ
ン(μm)の膜厚となるように塗装せしめることを特徴
とする、金属基材の塗装保護方法。2. A non-functional (meth) acrylate (a-1) having a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms or a non-functional (meth) acrylate (a)
-1) and an aromatic vinyl monomer (a-2), a monofunctional unsaturated monomer having a polyethylene glycol group (b), and an α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid (c)
And (a-1) or (a-2) in the total polymerizable unsaturated monomer in an amount of about 65%.
% By weight, and the sum of the monomer (b) and the monomer (c) is about 3 to about 6% by weight; and
An aqueous resin dispersion (A) having a self-water dispersibility having a weight part ratio of (b) / (c) in the range of about 1 to about 5; and a boiling point at normal pressure of about 130 to about 220. The organic solvent (B) having a solubility of water within 100 ° C. and 20 ° C. of 100 or more, and a curing agent (C) as essential components. ) Based on 100 parts by weight of the solid content of the aqueous resin dispersion (A) described above, and the total amount of the organic solvent in the aqueous paint is about 15% by weight or less. In addition, the water-based paint is applied as a top coat of the metal base material so as to have a thickness of about 20 to about 200 micrometers or micron (μm). Paint protection method.
・パーミエーション・クロマトグラフィーによるポリス
チレン換算分子量で以て、数平均分子量が約8,000
〜約20,000で、かつ、重量平均分子量が約15,
000〜約50,000の範囲内であり、しかも、固形
分換算の酸価が約3〜約18mgKOH/gの範囲内に
あるものである、請求項1に記載の方法。3. The water-based resin dispersion (A) has a number average molecular weight of about 8,000 as determined by gel permeation chromatography in terms of polystyrene equivalent molecular weight.
About 20,000 and a weight average molecular weight of about 15,
The method according to claim 1, wherein the acid value is in the range of 000 to about 50,000, and the acid value in terms of solid content is in the range of about 3 to about 18 mgKOH / g.
て、前記した水性樹脂分散体(A)が、ゲル・パーミエ
ーション・クロマトグラフィーによるポリスチレン換算
分子量で以て、数平均分子量が約8,000〜約20,
000で、かつ、重量平均分子量が約15,000〜約
50,000の範囲内であること、該水性樹脂分散体
(A)が、その固形分換算の水酸基価として、約30〜
約120mgKOH/gの範囲内にあること、しかも、
前記した硬化剤(C)が、ポリイソシアネート化合物で
あって、該ポリイソシアネート化合物が、NCO基/O
H基なる当量比で以て、約0.5〜約2の範囲内となる
ように配合されているものであることを特徴とする、金
属基材の塗装保護方法。4. The method according to claim 1, wherein the aqueous resin dispersion (A) has a number average molecular weight of about 8,000 as determined by gel permeation chromatography in terms of polystyrene. ~ About 20,
000 and the weight average molecular weight is in the range of about 15,000 to about 50,000, and the aqueous resin dispersion (A) has a hydroxyl value of about 30 to
Within the range of about 120 mgKOH / g, and
The curing agent (C) is a polyisocyanate compound, and the polyisocyanate compound has an NCO group / O
A coating protection method for a metal substrate, characterized in that it is blended so as to have an equivalent ratio of H group within a range of about 0.5 to about 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03902497A JP3985286B2 (en) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | Coating protection method for metal substrates |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10235287A true JPH10235287A (en) | 1998-09-08 |
JP3985286B2 JP3985286B2 (en) | 2007-10-03 |
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ID=12541551
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP03902497A Expired - Lifetime JP3985286B2 (en) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | Coating protection method for metal substrates |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3985286B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000327989A (en) * | 1999-05-18 | 2000-11-28 | Kawasaki Steel Corp | Coating composition and lubrication-treated metallic plate |
JP2010505009A (en) * | 2006-09-26 | 2010-02-18 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Curable composition and biofilm resistant coating made therefrom |
JP2013001835A (en) * | 2011-06-17 | 2013-01-07 | Mitsui Chemicals Inc | Primer composition |
-
1997
- 1997-02-24 JP JP03902497A patent/JP3985286B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000327989A (en) * | 1999-05-18 | 2000-11-28 | Kawasaki Steel Corp | Coating composition and lubrication-treated metallic plate |
JP2010505009A (en) * | 2006-09-26 | 2010-02-18 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Curable composition and biofilm resistant coating made therefrom |
JP2013001835A (en) * | 2011-06-17 | 2013-01-07 | Mitsui Chemicals Inc | Primer composition |
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Publication number | Publication date |
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JP3985286B2 (en) | 2007-10-03 |
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