JPH04320468A - ベースコート用塗料樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のような、美粧
性および長期の耐候性の要求される塗料組成物に関する
。更に詳しくは、メタリック粉末や着色顔料等の着色剤
を配合したベースコート塗料とクリヤー塗料とを用いて
、２コート・１ベーク方式により塗膜を形成する際の、
ベースコート塗料として使用するのに好適で、かつ、ク
リヤー塗料とのリコート密着性に優れるベースコート用
塗料樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクリル系塗料組成物は、その塗膜物性
、特に光沢性、耐候性、耐薬品性、耐汚染性に優れてい
るため、自動車ボディの塗装に採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アクリル系塗料組成物には以下の問題点があり、その改
善が望まれていた。すなわち、新車塗装時に発生する塗
膜欠陥を全面補修する際、クリヤー塗料とのリコート密
着性が悪いという問題点があった。本発明は、かかる従
来の問題点を解決すべく鋭意検討の結果、完成されたも
ので、本発明の目的は、アクリル系塗料組成物の本来の
良好なる塗膜性能を失うことなく、クリヤー塗料とのリ
コート密着性を改善されたベースコート塗料を提供する
ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、着色
剤を配合したベースコート塗料を塗装し、次いでクリヤ
ー塗料を重ね塗りした後、加熱硬化させ塗膜を得る塗装
系に用いるベースコート塗料において、該ベースコート
塗料が、水酸基価が３０〜１００ＫＯＨｍｇ／ｇであり
、かつ１級水酸基と２級水酸基の割合が、水酸基価の比
率で８０／２０〜２０／８０であり、酸価が３〜２５Ｋ
ＯＨｍｇ／ｇであるアクリル系共重合体（Ａ）５０〜９
５重量％と、硬化剤（Ｂ）５〜５０重量％とを含有して
成るベースコート用塗料樹脂組成物に関する。

【０００５】本発明のベースコート塗料組成物に使用さ
れるアクリル系共重合体（Ａ）において、水酸基を有す
るモノマーの内、１級水酸基を有するモノマーとしては
、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート
、　　３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、
４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ε−カプ
ロラクトンと２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレー
トとの付加物（プラクセルＦシリーズ；商品名ダイセル
化学工業（株）製）、エチレンオキシドとメタクリル酸
との付加物（ブレンマーＰＥシリーズ；商品名日本油脂
（株）製）が挙げられる。なお、例えば、２−ヒドロキ
シエチル（メタ）アクリレートは、２−ヒドロキシエチ
ルメタクリレートおよび２−ヒドロキシエチルアクリレ
ートを示す。２級水酸基を有するモノマーとしては、２
−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒド
ロキシブチル（メタ）アクリレート、プロピレングリコ
ールとメタクリル酸との付加物（ブレンマーＰＰシリー
ズ；商品名日本油脂（株）製）が挙げられる。なお、１
級および２級水酸基を有するモノマーは各々これらの１
種以上を用いることができる。本発明において、アクリ
ル系共重合体（ａ）に用いる酸基を有するモノマーとし
ては、好ましいものとして、アクリル酸、メタクリル酸
が例示でき、更には、マレイン酸、無水マレイン酸、イ
タコン酸及びそれらのモノエステル化物が挙げられ、こ
れらの１種以上を用いることができる。

【０００６】共重合可能なモノマーとしては、例えば、
メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレ
ート、プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メ
タ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、
ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘ
キシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アク
リレート、トリデシル（メタ）アクリレート、シクロヘ
キシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリ
レート、フェニル（メタ）アクリレート、ジメチルアモ
ノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル
（メタ）アクリレート等のアクリル酸およびメタクリル
酸のエステル類を用いることができる。その他の共重合
可能なモノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチ
ルスチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、メタ
クリルニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ア
クリルアミド、メタクリルアミド、メチロールアクリル
アミド、メチロールメタクリルアミド、塩化ビニル、プ
ロピレン、エチレン、Ｃ４　〜Ｃ２０のα−オレフィン
等が挙げられる。

【０００７】水酸基を有するモノマーは、アクリル系共
重合体（ａ）の水酸基価が、３０〜１００ＫＯＨｍｇ／
ｇの範囲になるように使用量を調製する。水酸基価が３
０ＫＯＨｍｇ／ｇより少ないと、硬化性が不足し、耐溶
剤性が劣り、また酸価が１００ＫＯＨｍｇ／ｇを越える
と、塗膜の耐水性が低下する。なお、水酸基価は樹脂１
ｇを中和するのに要するＫＯＨのｍｇ数で表わされ、単
位はＫＯＨｍｇ／ｇである。また、水酸基を有するモノ
マーにおいて、１級水酸基を有するモノマーと２級水酸
基を有するモノマーとの使用の割合を、水酸基価の比率
で、８０／２０〜２０／８０の範囲になるように使用量
を調製する。１級水酸基の水酸基価比率が８０を越える
と、クリヤー塗料とのリコート密着性が劣り、同比率が
２０より少ないと硬化性が不足し耐溶剤性が劣る。酸基
を有するモノマーは、アクリル系共重合体（ａ）の酸価
が３〜２５ＫＯＨｍｇ／ｇの範囲になるように使用量を
調製する。酸価が３ＫＯＨｍｇ／ｇ未満の時は、硬化性
が不足し耐溶剤性が劣り、また酸価が２５ＫＯＨｍｇ／
ｇを越えて大きいと、塗膜の耐水性が低下する。

【０００８】アクリル系共重合体（ａ）は常法により合
成することができ、例えば、溶液重合法、懸濁重合法、
塊状重合法、乳化重合法等の公知の何れの重合法にても
製造することができる。その際、重合開始剤としては、
例えばアゾビスイソブチロニトリル、４，４’−アゾビ
ス（４−シアノペンタ酸）、ベンゾイルパーオキサイド
、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、
クメンハイドロパーオキサイド、カリウムパーサルフェ
ート、過酸化水素、２，２’−アゾビス〔２−メチル−
Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオアミド〕等を用
いることができ、また必要に応じて連鎖移動剤として、
ドデシルメルカプタン、メルカプトエタノール、α−メ
チルスチレンダイマー等を用いることができる。本発明
において、アクリル系共重合体（ａ）の数平均分子量は
　５，０００〜２０，０００の範囲であることが望まし
く、ガラス転移温度の範囲は−２０℃〜５０℃であるこ
とが望ましい。本発明のベースコート塗料は、本発明の
主たる用途である自動車用塗料等に於ける前記品質性能
を満足させるため、硬化剤（Ｂ）を含有する。

【０００９】硬化剤（Ｂ）としては、例えば、アミノ樹
脂、イソシアネートプレポリマー、ブロックトポリイソ
シアネート、シランカップリング剤、アルミニウムキレ
ート系硬化剤が使用できる。硬化剤（Ｂ）の使用量は、
５〜５０重量％である。硬化剤の使用量が５重量％未満
では塗膜の耐候性、耐溶剤性、耐水性等が不十分であり
、５０重量％を越えると塗膜の光沢性、メタリック感を
始め、物理性能、化学性能全般に劣り、好ましくない。 アミノ樹脂としては、メラミン、尿素、ベンゾグアナミ
ン、グリコールウリル等の少なくとも１種とホルムアル
デヒドから合成される樹脂であって、例えば、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブ
タノール、イソブタノール等の低級アルコールによって
メチロール基の１部または全部をアルキルエーテル化し
たものが用いられる。アミノ樹脂を硬化剤として使用す
る場合には、ベース塗料組成物にパラトルエンスルホン
酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン
酸またはそれらのアミン中和物等で代表される外部触媒
を添加することができる。

【００１０】本発明にいうイソシアネートプレポリマー
とは、１分子中に遊離またはブロックされたイソシアネ
ート基を２個以上含有する化合物であり、具体的には、
テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート等
の脂肪族イソシアネート類、イソホロンジイソシアネー
ト、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシア
ネート）等の脂環族系ジイソシアネート類、キシレンジ
イソシアネート、トリレンジイソシアネート等の芳香族
ジイソシアネート類、その他イソシアネートへのエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグ
リコール、トリメチロールプロパン等の多価アルコール
付加物や、イソシアネート基と反応する官能基を有する
低分子量のポリエステル樹脂または水等の付加物または
ビュレット体、ジイソシアネート同志の重合体、更に低
級１価アルコール、メチルエチルケトオキシム等公知の
ブロック化剤でこれら化合物のイソシアネート基をブロ
ックしたもの等が挙げられる。イソシアネートプレポリ
マーを使用する場合についても、例えば、ジブチルチン
ジラウレート、トリエチルアミン等の外部触媒を添加す
ることができる。本発明のベース塗料組成物は、基本的
には、上記アクリル系共重合体（Ａ）と硬化剤（Ｂ）と
からなるが、これら以外に、本発明の目的とするクリヤ
ー塗料とのリコート密着性を損なわない範囲で、ポリエ
ステル系樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂等のアク
リル系以外の樹脂を含有させることができる。ベースコ
ート塗料に使用される金属顔料および着色顔料としては
、例えば、アルミニウムフレーク、銅ブロンズフレーク
、及びマイカが挙げられる。着色顔料としては、例えば
、無機顔料、特に二酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、
クロム酸鉛及びカーボンブラックが挙げられ、有機顔料
としては、例えば、フタロシアニンブルー及びフタロシ
アニングリーンが挙げられる。また、ベースコート塗料
組成物は、更に界面活性剤、フローコントロール剤、チ
クソトロピー剤、ミクロゲル、紫外線吸収剤、触媒等の
通常の添加剤を用いることができる。

【００１１】本発明のベースコート塗料樹脂組成物は、
前記した各成分を一般的な配合方法により配合して製造
される。ベース塗料として使用するに際しては、各種の
希釈溶剤を用いて、フオードカップＮｏ．４による、２
０℃における粘度が１０〜２０秒の範囲内となるように
調整して、これを基材に対して、乾燥膜厚が１０〜３０
μｍとなるように直接塗装するか、あるいは、予め基材
上にプライマー塗膜を形成させた所へ、乾燥膜厚が１０
〜３０μｍとなるように塗装する。次いで、常温下に数
分間放置した後、例えば、アクリル系樹脂／アミノ樹脂
系やアクリル系樹脂／イソシアネートプレポリマーをビ
ヒクルとし、必要に応じて、紫外線吸収剤、光安定剤、
垂れ防止剤等の補助的添加剤を配合してなるクリヤー塗
料を、希釈溶剤で、フォードカップＮｏ．４による２０
℃の粘度が、１３〜４０秒の範囲内となるように調整し
、これをベース用塗膜の上に、乾燥膜厚が、２０〜５０
μｍになるよう重ね塗りし、常温下に数分間放置する。 しかる後に、硬化剤としてアミノ樹脂を用いた場合には
、６０℃〜１８０℃なる温度範囲で、またイソシアネー
トプレポリマーを用いた場合には、常温〜１４０℃の温
度範囲で１０〜４０分間で硬化させる。ベースコート塗
料及びクリヤー塗料を塗布する方法は、通常の方法、例
えば、ハケ塗り塗装、スプレー塗装、浸漬塗装又は、塗
れ塗装等を用いてもよいが、スプレー塗装は優れた塗膜
外観を付与するために好ましい方法である。スプレー塗
装法としては、例えば、エアー霧化方式、ベル霧化方式
等が挙げられる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を、更に具体的に説明するため
、実施例及び比較例をあげて説明するが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではない。なお、説明中「
部」及び「％」はことわりのない限り重量によるもので
ある。

【００１３】参考例１ 〔アクリル系共重合体（ａ−１〜ａ−１１）の調整〕攪
拌機、温度計、還流コンデンサー及び窒素導入管を備え
た４つ口フラスコに窒素をパージした後、フラスコにキ
シレン８５部、ｎ−ブタノール１５部を仕込み、１００
℃に加熱昇温した。ここに、表−１に示す原料を、５時
間にわたり滴下して、さらに、その後は１００℃で６時
間保持して、固形分約５０重量％の、酸基を有するアク
リル系共重合体（ａ−１）〜（ａ−１１）を得た。

【００１４】

【表１】

【００１５】参考例２ 〔ベースコート塗料の調整〕 （２−１．メタリックベースコート塗料の調整）表−１
で得られたアクリル樹脂１８０部、ユーバン２０ＳＥ−
６０（ブチル化メラミン樹脂、三井東圧化学社製、固形
分６０％）３７．５部、アルミペースト７１６０Ｎ（東
洋アルミニウム社製）１６．８部を攪拌機にて攪拌混合
した。上記で得たベースコート塗料組成物を下記混合溶
剤に希釈しフォード　　カップ＃４にて、１３秒／２５
℃に粘度調整し、メタリックベースコート塗料を得た。 　　　　酢酸エチル　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１
５部　　　　トルエン　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　４０部　　　　ソルベッソ＃１００（エッソ社製）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　３５部　　　　
セルソルブアセテート　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　１０部（２−２．ソリ
ッドカラーベースコート塗料の調整）ソリッドカラーベ
ースコート塗料を下記の様に配合した。 表−１で合成した 　　　　　　アクリル樹脂（固形分５０％）　　　　　
　　　　　　　　　　　６０．７部　　　　　　酸化チ
タン　　ＣＲ−９０（石原産業社製）　　　　　　　　
　　５２部上記配合にて、ペイントシェーカーにより、
１時間顔料を分散した。更に、ユーバン２０ＳＥ−６０
を２１．７部加え、下記混合溶剤にて希釈し、フォード
カップ＃４にて、１３秒／２５℃に粘度調整し、ソリッ
ドカラーベースコート塗料を得た。 　　　　トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
６０部　　　　ソルベッソ＃１００（エッソ社製）　　
　　　　　　　　　　　　　　　　３０部　　　　ｎ−
ブタノール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　１０部

【００１６】
参考例３ （クリヤーコート塗料の調整）攪拌機、温度計、還流コ
ンデンサー及び窒素導入管を備えた４つ口フラスコに窒
素をパージした後、フラスコにソルベッソ＃１００（エ
ッソ社製、芳香族炭化水素、沸点１５０〜１７７℃）８
５部、ｎ−ブタノール１５部を仕込み１００℃に加熱昇
温した。ここに、スチレン３０部、ｎ−ブチルメタクリ
レート２４部、２−エチルヘキシルメタクリレート７部
、２−エチルヘキシルアクリレート１５部、２−ヒドロ
キシエチルメタクリレート２１部、メタクリル酸３部及
び重合開始剤アゾビスイソブチロニトリル３部を５時間
にわたり滴下して、さらに、その後は１００℃で６時間
保持して、固形分約５０重量％のアクリル樹脂を得た。 このアクリル樹脂１４０部、ユーバン２０ＳＥ−６０（
ブチル化メラミン樹脂；三井東圧化学社製、固形分６０
％）５０部、更に樹脂固形分に対し０．２重量％のレジ
ミックスＲＬ−４（レベリング剤、三井東圧化学社製）
を加え、攪拌機にて攪拌し、ソルベッソ＃１００、５０
部、ソルベッソ＃１５０、５０部（エッソ社製）よりな
る混合溶剤にて希釈し、フオード　　カップ＃４にて３
０秒／２５℃に粘度調整しクリヤーコート塗料を得た。

【００１７】実施例１ アクリル系共重合体（ａ−１）を用い、参考例２−１の
手法によりメタリックベースコート塗料を調整した。自
動車車体用鋼板にカチオン電着、中塗塗料を施し、サン
ディングをした被塗物に、上記メタリックベースコート
塗料を、エアースプレーにて、塗装後３分間のセッティ
ング後、参考例３のクリヤーコート塗料をウエット・オ
ン・ウエット塗装し、１０分間セッティング後、１４０
℃で２０分間加熱しテスト板を得た。塗膜性能は表−２
に示す。

【００１８】実施例２ アクリル系共重合体（ａ−２）を用い、参考例２−２の
手法により、ソリッドカラーベースコート塗料を調整し
た。以下、実施例１と同様な手法によりテスト板を得た
。塗膜性能は表−２に示す。

【００１９】実施例３、４、比較例１〜６アクリル系共
重合体を（ａ−３）、（ａ−４）、（ａ−６）、（ａ−
１１）に各々変えた以外は、実施例１と同様の方法でテ
スト板を得た。塗膜性能は表−２に示す。

【００２０】実施例５、比較例７ アクリル系共重合体を（ａ−５）及び（ａ−８）に変え
た以外は、実施例２と同様の方法でテスト板を得た。塗
膜性能は表−２に示す。

【００２１】なお、性能評価は次のようにして行った。 １）目視外観 塗膜外観の秀れているものを◎、劣るものを×とした。 ２）耐溶剤性 キシロールを含浸させたガーゼで塗膜表面を往復５０回
擦った後、観察した。痕跡の全くないものを◎、少し痕
跡のあるものを○、痕跡がついているものを×で評価し
た。 ３）耐水性 ５０℃の温水に４８時間塗膜を浸漬した後、塗膜を観察
した。異常のないものを◎、わずかに白化しているもの
を○、白化、ブリスターの著しいものを×で評価した。 ４）リコート密着性 ベースコート塗料とクリヤー塗料をウエット・オン・ウ
エット塗装し、１０分間セッティング後、１４０℃で２
０分間加熱硬化させた塗膜上に、再度、同じベースコー
ト塗料とクリヤーコート塗料を、同様な方法で塗装し加
熱硬化させた。その後、１ｍｍ間隔のゴバン目を１００
個カッターでカット後、セロテープでテープ剥離を行い
層間の密着性を評価した。テープ剥離後の密着している
ゴバン目の数を表示した。

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】

【発明の効果】本発明のベースコート塗料樹脂組成物を
用いて、２コート１ベイク方式で形成される塗膜は、目
視外観、耐溶剤性、耐水性及びリコート密着性に優れて
いることは、表−２から明らかである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　着色剤を配合したベースコート塗料を
   塗装し、次いでクリヤー塗料を重ね塗りした後、加熱硬
   化させ塗膜を得る塗装系に用いるベースコート塗料にお
   いて、該ベースコート塗料が、水酸基価が３０〜１００
   ＫＯＨｍｇ／ｇであり、かつ、１級水酸基と２級水酸基
   の割合が、水酸基価の比率で８０／２０〜２０／８０で
   あり、酸価が３〜２５ＫＯＨｍｇ／ｇであるアクリル系
   共重合体（Ａ）５０〜９５重量％と、硬化剤　　（Ｂ）
   ５〜５０重量％とを含有して成るベースコート用塗料樹
   脂組成物。
2. 【請求項２】　　アクリル系共重合体（Ａ）の数平均分
   子量が　５，０００〜２０，０００の範囲であることを
   特徴とする請求項１記載のベースコート用塗料樹脂組成
   物。
3. 【請求項３】　　アクリル系共重合体（Ａ）のガラス転
   移温度が、−２０℃〜５０℃の範囲であることを特徴と
   する請求項１記載のベースコート用塗料樹脂組成物。
4. 【請求項４】　　硬化剤（Ｂ）が、アミノ樹脂、イソシ
   アネートプレポリマー、ブロックトポリイソシアネート
   、シランカップリング剤、アルミニウムキレート系硬化
   剤である請求項１記載のベースコート用塗料樹脂組成物
   。