JPH04367766A - 塗装方法 - 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、カラーステンレス、カ
ラーアルマイトおよびクロムメッキなどの金属光沢を有
する光輝性基材の表面を、これらの光輝性を何ら損なう
ことなしに保護するための塗装法に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】上記光輝性基材は、例えば自
動車のデザインニーズによりフロントピラー、センター
ピラー、ヘッドランプカバー、フロントグリルおよびモ
ールなどに使用されている。これまで、これらの光輝性
基材には、アクリル樹脂およびメラミン樹脂（またはポ
リイソシアネート化合物）を主成分とするクリアー塗料
が用いられていた。しかしながら、耐スリキズ性、付着
性、耐水性および耐候性などが不十分であり、その改良
が強く望まれている。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は上記欠陥
を解消するところにあり、特定組成のクリアープライマ
ーおよび上塗りクリアー塗料を塗り重ねる、いわゆる２
コート方式により目的を達成できることを見い出し本発
明を完成した。

【０００４】すなわち、本発明は、光輝性基材に（Ａ）
重量平均分子量５０００〜４００００、水酸基価１０〜
１２０およびガラス転移温度−２０〜１００℃であるア
クリル樹脂、（Ｂ）ポリイソシアネート化合物、（Ｃ）
シランカップリング剤および（Ｄ）セルロースアセテー
トブチレートおよび／または水添エポキシ樹脂を主成分
とするクリヤープライマーを塗装し、次いで上塗りクリ
ヤー塗料を塗装することを特徴とする塗装方法に関する
。

【０００５】本発明の方法（本方法）によって塗装され
た光輝性基材は該基材が有している光輝性を何ら低下さ
せることなく、しかも耐スリキズ性、耐水性および耐候
性などが著しく向上し、さらに表面平滑性、光沢および
耐衝撃性なども改良できた。さらに、これらの塗装した
塗膜は付着性および層間付着性などもすぐれている。

【０００６】以下に詳細に説明する。クリアープライマ
ーは上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）成分を必
須成分とする塗料であって、形成される塗膜は透明であ
って、光輝性基材が有している光輝性を損なうことは全
くない。

【０００７】（Ａ）成分：重量平均分子量５０００〜４
００００、水酸基価１０〜１２０およびガラス転移温度
−２０〜１００℃であるアクリル樹脂。該アクリル樹脂
は、水酸基含有重合性モノマーを必須成分とし、さらに
必要に応じてカルボキシル基含有重合性モノマーやこれ
らの官能基を持っていないその他の重合性モノマーなど
を重合することによって得られる。

【０００８】水酸基含有重合性モノマーとしては、１分
子中に水酸基および重合性二重結合をそれぞれ少なくと
も１個有する化合物であって、具体的には、例えば２−
ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートおよびヒドロキ
シプロピル（メタ）アクリレートなどがあげられ、さら
に炭素数２〜８の２価アルコールと（メタ）アクリル酸
との等モル付加物も使用できる。

【０００９】カルボキシル基含有重合性モノマーは１分
子中にカルボキシル基および重合性二重結合を少なくと
もそれぞれ１個ずつ有する化合物であって、たとえば、
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸およ
びイタコン酸などが用いられる。

【００１０】また、上記以外のその他の重合性モノマー
は上記官能基（水酸基およびカルボキシル基）を含まず
しかも重合性二重結合を１分子中に１個以上有する化合
物であって、たとえば、（メタ）アクリル酸と炭素数１
〜２０の１価アルコールとの等モルアルキルエステル化
合物またはシクロアルキルエステル、グリシジル（メタ
）アクリレート、（メタ）アクリル酸の炭素数２〜１８
のアルコキシアルキルエステル、ビニルエーテル類、ビ
ニルエステル、ビニル芳香族化合物、含窒素重合性モノ
マーおよびアルコキシシランなどがあげられ、これらは
単独または複数で用いられる。

【００１１】上記モノマー成分の比率は、少なくとも水
酸基価およびガラス転移温度が特定した範囲内に含まれ
るように選択すれば良い。これらのモノマーの重合は通
常の方法で行うことができる。

【００１２】そして、得られるアクリル樹脂（Ａ成分）
は、重量平均分子量が５０００〜４００００、好ましく
は１５０００〜３００００、水酸基価が１０〜１２０、
好ましくは１５〜４０およびガラス転移温度が−２０〜
１００℃、好ましくは−５〜８０℃の範囲内にそれぞれ
含まれていることが必要である。重量平均分子量が５０
００より小さくなると形成塗膜の撓み性が低下し、一方
４００００より大きくなると塗料粘度が高くなって仕上
がり塗膜の平滑性などの外観が劣化するので、いずれも
好ましくない。水酸基価が１０より小さくなると硬化反
応性が劣り、一方１２０より大きくなると硬化反応性が
高すぎるので、いずれも好ましくない。また、ガラス転
移温度が−２０℃より低くなると塗膜が軟質化し、必要
な塗膜硬度が得られず、一方１００℃より高くなると塗
膜の撓み性が低下するので、いずれも好ましくない。さ
らに、該アクリル樹脂は酸価は１０以下であることが特
に好ましい。

【００１３】（Ｂ）成分：ポリイソシアネート化合物１
分子中に２個以上のイソシアネート基を有する化合物で
あって、このイソシアネート基をブロックしてなるブロ
ックオポリイソシアネート化合物も含まれる。具体的に
は、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチレンジ
イソシアネート、１、４−テトラメチレンジイソシアネ
ート、１、２−プロピレンシイソシアネート、トリメチ
ルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシア
ネートなどの脂肪族系ジイソシアネート；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）、シクロヘキサンジイソシアネー
トなどの脂環式系ジイソシアネート；キシレンジイソシ
アネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、
トリレンジイソシアネート、４、４′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ト
ルイジンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネー
ト；などかあげられるが、これらのみに限定されない。 また（Ｂ）成分として上記ポリイソシアネート化合物の
イソシアネート基の一部または全部をブロック剤でキャ
ップしたものも使用できる。

【００１４】このうち、耐候性を向上させるためには脂
肪族系や脂環族系のポリイソシアネート化合物を用いる
ことが好ましい。

【００１５】ブロック剤としては、フェノール類、オキ
シム類、ラクタム類およびアルコール類などが特に好適
である。

【００１６】（Ｃ）成分；シランカップリング剤これは
、一般式Ｘ・・・・・・・　Ｓｉ（ＯＲ）３　（式中、
Ｘは有機質と反応する官能基で、たとえばアミノ基、ビ
ニル基、エポキシし、メルカプト基、クロル基を示し、
Ｒは加水分解可能なメトキシ基、エトキシ基などのアル
コキシ基を示す）で示される化合物が好適に用いられる
。

【００１７】具体的には、例えば、γ−（２−アミノエ
チル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−
アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン
、アミノシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン−塩酸塩
、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメ
トキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−クロ
ロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザ
ン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニル
トリメトキシシラン、オクタデシルジメチル〔３−（ト
リメトキシシリル）プロピル〕アンモニウムクロライド
、トリメチルクロロシランなどがあげられる。

【００１８】（Ｄ）成分；セルロースアセテートブチレ
ート（ＣＡＢ）および（または）水添エポキシ樹脂まず
、ＣＡＢはセルロースの部分アセチル化物をさらにブチ
ルエーテル化して得られるセルロース誘導体であり、本
方法において好適に用いられるＣＡＢとしては、アセチ
ル化度が一般に１〜３４重量％、好ましくは１〜７重量
％；ブチル基含量が一般に１６〜６０重量％、好ましく
は４０〜６０重量％；ＡＳＴＭ−Ｄ−１３４３１５４に
記載された測定法による粘度が一般に０．００５〜５秒
、好ましくは０．００５〜１秒の範囲内に入るものがあ
げられる。具体的には米国イーストマンコダック社製品
、例えば商品名（前者の数字の２桁目まではブチル基含
量（重量％）を、また同じく３桁目は水酸基含量を示し
、そして後者の数字は粘度（秒）を示す）で、ＥＡＢ−
１７１−２、ＥＡＢ−３８１−２、ＥＡＢ−５３１−１
、ＥＡＢ−５５１−０２、ＥＡＢ−５５−０．０１など
が有利に使用でき、なかでも、溶解性、相溶性、粘度な
どの観点から、ブチル基含量が多く且つ低粘度のＥＡＢ
−５５１−０．２およびＥＡＢ−５５１−０．００１が
好適である。

【００１９】水添エポキシ樹脂は１分子中にエポキシ基
を２個以上持ち、且つ脂環式骨格を有する化合物である
。これらの市販品としては、たとえばセロキサイド２０
２１（ダイセル化学工業（株）製、商品名、注１）、サ
ントートＳＴ−３００（東都化成（株）製、商品名、注
２）などがあげられる。

【化１】

【００２０】（Ｄ）成分は、ＣＡＢおよび水添エポキシ
樹脂のいずれかもしくは両方を同時に用いることができ
る。

【００２１】クリアープライマーにおける上記成分の構
成比率は目的に応じて任意に選択できる。たとえば、（
Ａ）成分と（Ｂ）成分とは、（Ａ）成分中の−ＯＨと（
Ｂ）成分中の−ＮＣＯとのモル比、つまり、−ＮＣＯ／
−ＯＨにもとずいて、０．６〜１．２、特に０．７〜０
．９の範囲が好ましい。（Ｃ）成分は、（Ａ）成分１０
０重量部あたり５〜２０重量部、特に６〜１０重量部が
好ましい。（Ｄ）成分は（Ａ）成分１００重量部あたり
３〜１５、特に５〜１０重量部が好適である。

【００２２】さらに該クリアープライマーは、必要に応
じて通常塗料に用いられている有機溶剤（活性水素を有
していないことが好ましい）、はじき防止剤、平滑剤、
顔料および染料などを本方法の目的を阻害しない範囲内
で配合することができる。

【００２３】上塗りクリアー塗料は、クリアープライマ
ーの塗面に塗装する塗料であって、従来自動車用上塗り
塗料として一般に用いられている熱硬化性塗料が好まし
いが、本方法においては下記塗料が特に良好であった。

【００２４】（Ｔ−１）：イ）末端に重合性不飽和結合
を有するマクロモノマー３〜３０重量％、ロ）スチレン
１０〜５０重量％およびハ）その地のエチレン性不飽和
単量体２０〜８７重量％共重合させてなる水酸基価６０
〜１２０の水酸基含有グラフト樹脂（Ｉ）およびポリイ
ソシアネート化合物（ＩＩ）を主成分とする塗料。（詳
細は特開平１−３０８４６３号公報参照）

【００２５】
（Ｔ−２）：イ）水酸基含有アクリル系モノマーにラク
トン類を反応させてなるラクトン変性モノマーを５〜６
０重量％含有し、かつ水酸基価が１００〜２５０のアク
リル系樹脂およびロ）ポリイソシアネート化合物（ブロ
ック化物も含む）を主成分とする塗料。 （詳細は特開平２−３０５８７３号公報参照）

【００２
６】（Ｔ−３）：イ）重量平均分子量４００〜２０００
未満、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）
との比Ｍｗ／Ｍｎが１．６以下である分子量分布を有し
、かつ水酸基価が１５０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇである
低分子量ポリオール成分、ロ）高分子分散安定剤および
有機溶剤の存在下で少なくとも１種のビニルモノマーを
分散重合させてなる非水デイスパージョン型アクリル樹
脂、ハ）重量平均分子量が５０００〜５００００でかつ
水酸基価が５０〜１８０ｍｇＫＯＨ／ｇである溶液型ア
クリルポリオール樹脂およびニ）アルコキシモノメリッ
クメラミンを配合してなり、イ）〜ニ）成分の合計重量
にもとずいてイ）が１５〜５０重量％、ロ）成分が１０
〜６０重量％、ハ）成分が５〜５５重量％およびニ）成
分が２０〜５０重量％である塗料。（詳細は特開昭６４
−４３３７４号公報参照）

【００２７】これらの上塗りクリヤー塗料はすべて本出
願人によって提案され既知である。これらの詳細は特開
平１−３０８４６３号公報、特開平２−３０５８７３号
公報および特開昭６４−４３３７４号公報に記載されて
いるので、本明細書での上記（Ｔ−１）、（Ｔ−２）お
よび（Ｔ−３）に関する具体的な説明は該公報記載を参
照していただき、本明細書での説明は省略する。したが
って、該両公報における（Ｔ−１）〜（Ｔ−３）に関す
る記載はすべて本方法の上塗りクリアー塗料にあてはめ
ることができ、本方法に包含されるものである。

【００２８】本方法において適用できる光輝性基材は、
キラキラとして金属光沢を有するもの、またはそれに加
えてさらに光の干渉現象などによって鮮やかに発色する
（たとえば赤から緑）ものも含まれる。具体的には、樹
脂表面にクロムメッキしたもの、酸化被膜によって光の
干渉現象を示すカラーステンレスやカラーアルマイトな
どがあげられる。また、これらの酸化被膜の摩耗性を改
良するためにクロム酸とりん酸との混合液などで陰極電
解処理（硬膜処理）したものも適用できる。これらは自
動車のピラー（フロント、センター、リアー）、ヘッド
ランプカバー、ルーバー類、フロントグリル、ミラーケ
ースおよびモールなどに用いられている。

【００２９】本方法は光輝性基材の表面（あらかじめ有
機溶剤やアルカリ成分などで脱脂、清浄しておくことが
好ましい）に、まずクリアープライマーを塗装する。塗
装方法はとくに制限されず、スプレー塗装、浸漬塗装な
どが好適である。塗装膜厚は硬化塗膜に基いて１０〜３
０μが適している。該塗膜は室温でも硬化するが、８０
〜１５０℃に加熱して硬化させるのが好ましい。

【００３０】ついで、該プライマー塗面に上塗りクリア
ーを塗装する。この塗装は上記と同様に行える。塗装膜
厚は、硬化塗膜を基準に２０〜６０μが適している。ま
た、該上塗りクリヤー塗料として前記（Ｔ−１）および
（Ｔ−２）を用いると室温で硬化するが、６０−１００
℃に加熱して硬化させることが好ましい。また前記（Ｔ
−３）では通常１００〜１６０℃に加熱することが好ま
しい。本方法ではプライマー塗膜を硬化させてからクリ
ヤ塗料を塗装し硬化させる２コート２ベイク方式または
プライマー塗膜を硬化させることなく、その塗面に上塗
りクリアーを塗装した後、加熱して両塗膜を同時に硬化
させる２コート１ベイク方式のいずれも適用できる。

【００３１】本方法に用いる上記クリアープライマーは
硬化性にすぐれており速やかに三次元に硬化する。しか
も、塗装作業性、仕上がり外観、密着性、透明性、耐候
性、平滑性、鮮映性、物理的性能なども良好である。

【００３２】

【実施例】本方法を実施例にもとずいてさらに具体的に
説明する。 １．試料 １）光輝性基材 ａ：酸化被膜および硬膜処理（クロム酸とりん酸との混
合液を使用）行ったカラーステンレス板（厚さ０．３ｍ
ｍ）。 ｂ：樹脂クロムメッキ板（素材ＡＢＳ、厚さ３ｍｍ）

【
００３３】２）クリアープライマーの成分（Ａ）成分 （Ａ−１）：タケラックＵＡ−９０５（武田薬品工業（
株）製、商品名）重量平均分子量２７０００、水酸基価
４０、ガラス転移温度２１℃、酸価１以下。 （Ａ−２）：タケラックＵＡ−９０６（武田薬品工業（
株）製、商品名）重量平均分子量２８０００、水酸基価
４０、ガラス転移温度３６℃、酸価１。 （Ｂ）成分 （Ｂ−１）： ヘキサメチレンジイソシアネート （Ｂ−２）： イソホロンジイソシアネート （Ｃ）成分 （Ｃ−１）： γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（Ｃ−２
）： γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（Ｄ）成分 （Ｄ−１）： セロキサイド２０２１（ダイセル（株）製、商品名、環
状脂肪族エポキシ樹脂） （Ｄ−２）： ＣＡＢ−５５１−０．２（ＥＡＳＴＭＡＮＮ　ＣＨＥＭ
ＩＣＡＬ　ＰＲＯＤＵＣＴＳ　ＩＮＣ　製、セルロース
アセテートブチレート）

【００３４】３）クリアープラ
イマーの配合上記成分を用いて表１の組成に配合してク
リアープライマーを製造した。

【００３５】

【表１】 表１において、 （Ａ）および（Ｄ）成分の配合量はいずれも固形分量で
示した。 （Ｂ）成分は、（Ｂ）成分中ＮＣＯ／（Ａ）成分中ＯＨ
（モル比）。 （Ｃ）成分の配合量は原液重量で示した。

【００３６】２．実施例 上記クリヤープライマーを用いて本方法に従って塗装し
た。塗装工程および塗膜性能試験結果を表２に示した。

【００３７】

【表２】

【００３８】上塗りクリヤーの名称に記載のものはいず
れも関西ペイント（株）製の商品名である。 初期光沢：６０度鏡面反射率 初期付着：カッターナイフで大きさ１×１ｍｍの升目１
００個を塗面に基材表面に達するようにつくり、その塗
面に粘着テープを張り付け、それを急激に剥がした後の
残存ゴバン目の数を調べた。 耐衝撃性：５００ｇの重りを１／２インチの撃心に落下
して塗面に異常が発生しない最大落下距離を測定した。 耐水性：４０℃、２４時間浸漬後の塗面状態を見た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光輝性基材に、（Ａ）重量平均分子量
   ５０００〜４００００、水酸基価１０〜１２０およびガ
   ラス転移温度−２０〜１００℃であるアクリル樹脂、（
   Ｂ）ポリイソシアネート化合物、（Ｃ）シランカップリ
   ング剤および（Ｄ）セルロースアセテートブチレートお
   よび（または）水添エポキシ樹脂を主成分とするクリヤ
   ープライマーを塗装し、次いで上塗りクリヤー塗料を塗
   装することを特徴とする塗装方法。