丙烯酸氨基甲酸酯复合树脂粒子水分散体、水性涂料组合物、涂膜和多层涂膜的形成方法与流程

本发明涉及一种丙烯酸氨基甲酸酯复合树脂粒子水分散体、水性涂料组合物、涂膜形成方法以及多层涂膜形成方法。

背景技术：

1、在汽车涂装中，通过如下三涂两烘(3c2b)方式形成多层涂膜的方法已被广泛使用，该三涂两烘(3c2b)方式是在将电沉积涂料施于被涂物之后，进行中涂涂料的涂装→烘烤固化→水性基底涂料的涂装→预热(预加热)→透明涂料的涂装→烘烤固化，但近年来，从节能的观点考虑，正在推广如下三涂一烘(3c1b)方式，即，省略中涂涂料的涂装后的烘烤固化工序，在将电沉积涂料施于被涂物之后，进行水性中涂涂料的涂装→根据需要进行的预热(预加热)→水性基底涂料的涂装→预热(预加热)→透明涂料的涂装→烘烤固化。

2、最近，为了进一步削减所使用的能量，要求使上述烘烤固化工序中的加热温度更低。

3、但是，在上述加热温度低的情况下，有时针对由于石子碰撞汽车车体外板的涂装面而涂膜剥离的石击碎裂现象的耐石击碎裂性、针对施加于玻璃与涂膜的粘接部的负荷的耐受性即玻璃粘接性是不充分的。

4、此外，作为汽车车体的涂装部位，在对外观要求不高的部位中进行了谋求进一步削减涂装工时的研究。例如，研究了将电沉积涂料施于被涂物后，进行水性基底涂料的涂装→预热(预加热)→烘烤固化的一涂一烘(1c1b)方式。在该情况下，最上层的涂膜为由水性基底涂料形成的基底涂膜，因此对该基底涂膜要求耐磨耗性等高涂膜性能。

5、但是，即使在加热温度较低的情况下也具有高涂膜性能的涂料组合物通常反应性高，有时储存稳定性不充分。

6、专利文献1中记载了一种水性涂料组合物，其特征在于，包含(a)水性树脂、(b)密胺树脂、以及(c)弱酸催化剂，该(a)水性树脂具有以树脂固体成分换算为80mgkoh/g～200mgkoh/g的羟值，该(b)密胺树脂的每一个密胺核的平均亚氨基量为1.0个以上，且平均羟甲基量为0.5个以上，该水性涂料组合物中，(a)水性树脂与(b)密胺树脂的质量比以固体成分换算为90/10～60/40，若将(a)水性树脂和(b)密胺树脂合计设为100质量份，则(c)弱酸催化剂的含量为0.1质量份～10.0质量份，所述水性涂料组合物与现有涂料相比低温固化性优异，并且储存稳定性优异。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：日本特开2015-174958号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、在专利文献1所记载的技术中，虽然所得到的水性涂料组合物的低温固化性和储存稳定性优异，但有时形成的涂膜的耐磨耗性、耐石击碎裂性以及玻璃粘接性是不充分的。

3、本发明的目的在于，提供一种丙烯酸氨基甲酸酯复合树脂粒子水分散体，其在用作水性涂料组合物的构成成分的情况下，该水性涂料组合物的储存稳定性优异，即使在较低温下使该水性涂料组合物固化的情况下，也能形成耐磨耗性、耐石击碎裂性以及玻璃粘接性优异的涂膜。

4、技术方案

5、本发明人等为了实现上述目的而反复进行了深入研究，结果发现，根据如下丙烯酸氨基甲酸酯复合树脂(ab)粒子水分散体能实现上述目的，所述丙烯酸氨基甲酸酯复合树脂(ab)粒子水分散体的特征在于，包含：氨基甲酸酯树脂部分(a)，由包含具有仲氨基和烷氧基甲硅烷基的化合物(a1)、以及含异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物(a2)的构成成分得到；以及丙烯酸系树脂部分(b)，由包含具有聚合性不饱和基团且不具有羟基或具有一个羟基的化合物(b)的构成成分得到，该具有仲氨基和烷氧基甲硅烷基的化合物(a1)由包含含有伯氨基和烷氧基甲硅烷基的化合物(a11)、以及含聚合性不饱和基团的化合物(a12)的构成成分得到，该含异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物(a2)由包含多异氰酸酯成分(a21)、以及多元醇成分(a22)的构成成分得到。

6、即，本发明涉及下述<1>～<13>。

7、<1>

8、一种丙烯酸氨基甲酸酯复合树脂(ab)粒子水分散体，其特征在于，包含：氨基甲酸酯树脂部分(a)，由包含具有仲氨基和烷氧基甲硅烷基的化合物(a1)、以及含异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物(a2)的构成成分得到；以及丙烯酸系树脂部分(b)，由包含具有聚合性不饱和基团且不具有羟基或具有一个羟基的化合物(b)的构成成分得到，所述具有仲氨基和烷氧基甲硅烷基的化合物(a1)由包含含有伯氨基和烷氧基甲硅烷基的化合物(a11)、以及含聚合性不饱和基团的化合物(a12)的构成成分得到，所述含异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物(a2)由包含多异氰酸酯成分(a21)、以及多元醇成分(a22)的构成成分得到。

9、<2>

10、根据<1>所述的丙烯酸氨基甲酸酯复合树脂(ab)粒子水分散体，其中，所述含有伯氨基和烷氧基甲硅烷基的化合物(a11)包含含有伯氨基、仲氨基以及烷氧基甲硅烷基的化合物(a11-1)。

11、<3>

12、根据<1>或<2>所述的丙烯酸氨基甲酸酯复合树脂(ab)粒子水分散体，其中，所述含聚合性不饱和基团的化合物(a12)包含(甲基)丙烯酸酯。

13、<4>

14、根据<1>～<3>中任一项所述的丙烯酸氨基甲酸酯复合树脂(ab)粒子水分散体，其中，多异氰酸酯成分(a21)包含脂环族多异氰酸酯化合物(a21-1)。

15、<5>

16、根据<1>～<4>中任一项所述的丙烯酸氨基甲酸酯复合树脂(ab)粒子水分散体，其中，所述多元醇成分(a22)包含选自聚碳酸酯多元醇(a22-1)和聚醚多元醇(a22-2)中的至少一种。

17、<6>

18、根据<1>～<5>中任一项所述的丙烯酸氨基甲酸酯复合树脂(ab)粒子水分散体，其中，所述丙烯酸氨基甲酸酯复合树脂(ab)粒子水分散体具有由基于所述氨基甲酸酯树脂部分(a)的壳部和基于所述丙烯酸系树脂部分(b)的核部形成的核壳结构。

19、<7>

20、一种水性涂料组合物，其含有如<1>～<6>中任一项所述的丙烯酸氨基甲酸酯复合树脂(ab)粒子水分散体。

21、<8>

22、根据<7>所述的水性涂料组合物，其中，以水性涂料组合物中的合计树脂固体成分100质量份为基准，在10质量份～70质量份的范围内含有所述丙烯酸氨基甲酸酯复合树脂(ab)粒子。

23、<9>

24、根据<7>或<8>所述的水性涂料组合物，其中，所述水性涂料组合物还含有选自丙烯酸系树脂(c)和聚酯树脂(d)中的至少一种树脂。

25、<10>

26、根据<7>～<9>中任一项所述的水性涂料组合物，其中，所述水性涂料组合物还含有固化剂(e)。

27、<11>

28、一种涂膜形成方法，其包括如下工序，工序(i-1)：在被涂物上涂装根据<7>～<10>中任一项所述的水性涂料组合物，形成未固化的着色涂膜的工序；以及工序(i-2)：对所述工序(i-1)中形成的未固化的着色涂膜进行加热固化的工序。

29、<12>

30、一种多层涂膜形成方法，其包括如下工序，工序(ii-1)：在被涂物上涂装根据<7>～<10>中任一项所述的水性涂料组合物，形成未固化的中涂涂膜的工序；工序(ii-2)：在所述工序(ii-1)中形成的未固化的中涂涂膜上涂装基底涂层涂料组合物，形成未固化的基底涂层涂膜的工序；工序(ii-3)：在所述工序(ii-2)中形成的未固化的基底涂层涂膜上涂装透明涂层涂料组合物，形成未固化的透明涂层涂膜的工序；以及工序(ii-4)：对所述工序(ii-1)中形成的未固化的中涂涂膜、所述工序(ii-2)中形成的未固化的基底涂层涂膜以及所述工序(ii-3)中形成的未固化的透明涂层涂膜一起进行加热固化的工序。

31、<13>

32、一种多层涂膜形成方法，其包括如下工序，工序(iv-1)：在被涂物上涂装根据<7>～<10>中任一项所述的水性涂料组合物，形成未固化的中涂涂膜的工序；工序(iv-2)：在所述工序(iv-1)中形成的未固化的中涂涂膜上涂装根据<7>～<10>中任一项所述的水性涂料组合物，形成未固化的基底涂层涂膜的工序；工序(iv-3)：在所述工序(iv-2)中形成的未固化的基底涂层涂膜上涂装透明涂层涂料组合物，形成未固化的透明涂层涂膜的工序；以及工序(iv-4)：对所述工序(iv-1)中形成的未固化的中涂涂膜、所述工序(iv-2)中形成的未固化的基底涂层涂膜以及所述工序(iv-3)中形成的未固化的透明涂层涂膜一起进行加热固化的工序。

33、有益效果

34、根据本发明的丙烯酸氨基甲酸酯复合树脂(ab)粒子水分散体，在用作水性涂料组合物的构成成分的情况下，该水性涂料组合物的储存稳定性优异，即使在较低温下使该水性涂料组合物固化的情况下，也能形成耐磨耗性、耐石击碎裂性以及玻璃粘接性优异的涂膜。