JP2003190868A - 水性多成分塗膜剤の塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、水性多成分塗料を含む塗膜を塗布
するにあたって、塗料成分を混合する際に動的ミキサー
のような複雑な技術を使用することなく、従来型の多成
分混合装置を使用していながら、塗膜の品質を向上させ
ることを課題とする。 【解決手段】 少なくとも２成分を含み、且つ、前記成
分と選択的に水を予備混合することにより調製し、この
混合物を高速回転噴霧器を使用して基材に塗布する水性
多成分塗料の塗布方法。ここで、高速回転噴霧器は、１
０，０００〜２５，０００ｍ／分の範囲のスプレー端周
速度で操作される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は水性多成分塗料、
特に水性２成分塗料の塗布方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】概して、水性２成分塗料は塗布する直前
に予めそれぞれ別々に保存していた成分を混合して調製
される。一般的に、水性多成分塗料は多くの困難を経て
のみ、相互に混和され、それにより、エネルギーの高入
力を必要とする機器の使用が必要となる。塗布の準備が
できた、完全に混合した水性多成分塗料は水性分散し、
ここでバインダー及び／又は硬化剤が連続水性相におい
て、１又は２以上の分散相を形成する。

【０００３】水性多成分塗料が塗布された塗膜の、技術
的及び／又は光学的性質に関係する品質は、塗布前の成
分の混合度合いに依存する。例えば、より微細な分散の
ような混合物の非常に高い同質性は、外観、平坦さ及び
光沢のような性質に関する塗膜の品質向上に対応するこ
とが一般的に知られている。良質な混合特性を達成する
ためには、例えば、親水性成分を用いる配合の点から手
段を講じなければならなかった。しかしながら、これら
の手段は、水性多成分塗料の開発者にとっては、使用す
る成分についての配合を開発する上の自由を制限するも
のとなっていた。

【０００４】概して、自動車のＯＥＭ（商標）塗装工場
に存在する２成分塗膜用の混合装置（例えば、ケニック
スミキサー（Kenics mixer）のような静的ミキサー（st
aticmixer））は、水性多成分塗料の塗布に必要な混合
品質を決まりきって提供するものではない。

【０００５】特許文献１および特許文献２は、噴霧分散
の原理に基づき操作される、水性２成分ポリウレタン塗
膜剤の調製方法を開示している。この水性２成分ポリウ
レタン塗膜剤の両成分は、微細なノズルを通して高圧圧
縮され、さらに減圧される。ここで、この混合方法は、
混合中にかなりのエネルギーの投入を必要とする動的ミ
キサー（dynamic mixer）を使用することを特徴とす
る。しかしながら、これらの方法には、例えば、非常に
大きな空間、噴射分散機器の一般的な調製作業、および
噴霧分散機器を操作するためにかなり多量のエネルギー
及び維持費が必要とされる複雑な混合技術が必要となる
というような幾つかの欠点がある。

【０００６】動的ミキサーによる複雑な混合技術より
は、単純で慣用化されている静的ミキサーを用いる方法
を使用することが産業上は望まれている。

【０００７】

【特許文献１】欧州特許出願公開第0685544号明細書

【０００８】

【特許文献２】国際公開第01/05860号パンフレット

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、成分を混合する際に動的ミキサー（例えば、ノズル
噴霧分散機）のような複雑な技術を使用せずに塗膜の品
質を向上させて、産業規模の製造ラインでの塗装、例え
ば、自動車の製造ラインでの塗装のため、塗装工場に現
存する慣例の多成分混合装置を使用できるようにする、
水性多成分塗料を含む塗膜を塗布する方法を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】（１）本発明は、少なく
とも２成分を含む、水性多成分塗料を基材に塗布する方
法に関するものである。更に詳しくいうと、本発明の方
法は： （ａ）少なくとも２成分を含む、水性多成分塗料の予備
混合物を調製する工程と、（ｂ）それぞれ１つのスプレ
ー端を持ち、それぞれのスプレー端が１０，０００〜２
５，０００ｍ／分の範囲の周速度を有し、少なくとも１
つの高速回転噴霧器を用いて前記予備混合物を高速回転
で噴霧する工程と、（ｃ）噴霧化された予備混合物を基
材に塗布する工程と、を具えることを特徴とする。本発
明の好ましい態様においては、前記水性２成分塗料の予
備混合物は２成分を含み、必要に応じて水を含む。ま
た、本発明の好ましい態様としては以下のものが挙げら
れる。 （２）（１）に記載の方法において、静的ミキサーによ
り前記工程（ａ）の予備混合を調製する。 （３）（１）又は（２）に記載の方法において、前記ス
プレー端は１２，０００〜２０，０００ｍ／分の範囲の
周速度を有する。 （４）（１）、（２）又は（３）に記載の方法におい
て、前記少なくとも２つの成分は、少なくとも１つの水
性成分と、少なくとも１つの非水性成分を含む。 （５）（１）〜（４）の何れか一つに記載の方法おい
て、前記水性多成分塗料は２成分塗料である。 （６）（５）に記載の方法において、前記２成分塗料は
ヒドロキシ官能成分とポリイソシアナート成分から調製
された２成分ポリウレタン塗料である。 （７）（６）に記載の方法において、前記ヒドロキシ官
能成分は水性成分であり、ポリイソシアナート成分は非
水性成分である。 （８）（１）〜（７）の何れか一つに記載の方法におい
て、前記水性多成分塗料は色及び／又は特殊効果を付与
する塗料及び、透明塗料からなる群から選択される水性
多成分塗料である。 （９）（１）〜（８）に記載の方法において、前記基材
は自動車の車体及び自動車の車体部品からなる群から選
択される。 （１０）（１）〜（９）の何れかに記載の方法を使用し
て色及び／又は特殊効果を付与する塗膜層又透明塗膜層
を調製する方法。 （１１）（１）〜（１０）の何れかに記載の方法を使用
して自動車生産ラインの塗装を行う方法。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の方法は、水性多成分塗料
（塗膜組成物）、特に水性２成分塗料の基材への塗布に
関するものである。これらの塗料は当初それぞれ別々に
貯蔵しておいた、少なくとも２成分を特定の比率で予備
混合することにより、その塗布直前に調製する。これら
の成分は適切な水性多成分塗料を得るために、架橋反応
の化学量論により定められた比率で予備混合してもよ
い。これらの成分、すなわちバインダー及び架橋剤は、
時期尚早な架橋反応を予防するためにそれぞれ別々に保
存する。

【００１２】更に詳細には、本発明の方法は： （ａ）少なくとも２つの成分を含む水性２成分塗料の予
備混合物を調製する工程と、（ｂ）それぞれ１つのスプ
レー端を持つ、少なくとも１つの高速回転噴霧器を用い
て前記予備混合物を、それぞれのスプレー端が１０，０
００〜２５，０００ｍ／分の範囲の周速度を有するよう
に高速回転で噴霧する工程と、（ｃ）基材に噴霧化され
た予備混合物を塗布する工程とを、具えることを特徴と
する。

【００１３】ここで使用している「予備混合」という用
語は、それが回転噴霧器に供給されるときに、均一の程
度が比較的低いようにして水性多成分塗料の成分の、直
ちに塗布できる混合物を呼ぶ。この用語は、回転噴霧器
に供給される混合物のみに用いられるべきであり、回転
噴霧器のベル皿（bell dish）に挿入された後の同じ混
合物を意味するものではない。

【００１４】この予備混合物の基材への塗布は、高速回
転噴霧器、好ましくは静電気的に支持された高速回転噴
霧器を使用して行われる。静電気的な支持の場合、水性
多成分塗料は高速回転式ベルにより又は外部充電により
直接帯電させることができる。予備混合した水性多成分
塗料は、例えば、自動車の車体や車体部品のようないか
なる基材に対しても１回又は２回以上スプレーが通過す
ることにより塗布することができる。この高速回転噴霧
器は、塗装するべき基材の表面にわたって、自動的に制
御された機械又は塗装ロボットによって通過させること
ができる。

【００１５】高速回転噴霧器の具体例としては、例え
ば、アルミニウム、チタン又は精錬鋼のような金属から
できていて、噴霧器の円形スプレー端が、例えば、５ｃ
ｍ〜１２ｃｍの直径を有している、液体塗料の塗布に適
した慣例の回転ベルを含む。そのような回転式ベルの例
としては、ECO-Mベル（ドイツ国、Bietigheim Bissinge
nのDURR GmbHにより製造）又はG1噴霧器（ドイツ国、Fr
iedbergのABBフレッキシブル・オートメーションにより
製造）が含まれる。回転式ベルのスプレー端にはギザギ
ザがなくても良いが、しかし、好ましくはギザギザがあ
り、更に好ましくは、真直ぐな、十字な、又は斜めなギ
ザギザがあることが好ましい。

【００１６】スプレー端の周速度は、１０，０００〜２
５，０００ｍ／分の範囲にある。従って、これは、例え
ば、スプレー端が６．５ｃｍの直径を有する場合、回転
速度（分当たりの回転数として測定）は５０，０００〜
１２０，０００／分の範囲に入る。スプレー端の直径が
より低い値の範囲になる場合は、回転速度は高い値の範
囲に入り、例えば、スプレー端が５ｃｍの直径の場合、
その回転速度は６５，０００〜１５６，０００／分の範
囲に入り、その逆も同様である。それぞれの場合、スプ
レー端の周速度が１０，０００〜２５，０００ｍ／分の
範囲の場合には、水性多成分塗料の回転式噴霧塗布に対
する当技術で用いられているよりも１０〜１５０％は早
い。本発明によるスプレー端の周速度はより高いので、
水性多成分塗料は実施例で示されるように、例えば、動
的ミキサーのような複雑な混合技術を用いずに予備混合
したにも拘わらず、満足のいく外観、満足のいく平坦
さ、および高い水準の光沢を提供する。

【００１７】本発明において、塗料の流出速度は、高速
回転噴霧器当たりの水性多成分塗料の慣例の範囲、５０
〜５００ｍｌ／分にある。

【００１８】更に、高速回転噴霧器当たり、例えば、１
００〜３５０ｌ／分という多量の空気で高速回転噴霧器
で通常使用される、造形用の空気を操作するのが有効で
ある。

【００１９】理論により拘束されることを望むものでは
はく、塗布前に複雑な装置を用いずに予備混合し、特に
水性分散系として存在する水性多成分塗料は、高速回転
噴霧器に供給され、実際の噴霧処理中及び／又は塗装さ
れる基材表面への経路中及び／又は基材表面と接触する
時に、例えば、既に混合した水性多成分塗料中の一種、
数種、又は全ての分散した形態の成分が更にもっと微細
に分散する処理によって、ベル皿上及び／又はスプレー
端において非常に効果的に均一化される。これが、本発
明方法によって得られた塗膜の技術的及び、特に光学的
な表面の品質の双方に関して、良好な塗膜が得られる理
由と考えられる。

【００２０】本発明による塗布方法は、例えば、ハイド
ロサーフェ−サー（hydrosurfacer）、色及び／又は特
殊効果を付与する水浮遊性ベース塗膜（waterborne bas
e coat）、又は特に水浮遊性トップ塗膜、又は水浮遊性
透明塗膜層のような自動車ＯＥＭ塗装分野における塗膜
の調製に特に適している。

【００２１】水性多成分ベース塗膜組成物（塗料）は乾
燥した膜厚が約１０〜５０μｍとなるように塗布する。
この技術分野では公知事項であるが、ここで、厚さは所
望する色調に依存する。（例えば、隠蔽力の小さい色調
は厚みを必要とする。その逆もまた同じ。）一方、水性
多成分透明塗膜組成物またはトップ塗膜組成物は乾燥し
た膜厚が約３０〜６０μｍとなるように塗布する。この
水性多成分塗料を塗布した塗膜層は、乾燥させ、又は１
６０℃までの温度、好ましくは６０〜１６０℃の範囲の
温度で焼付けすることができる。

【００２２】自動車製造ラインの塗装の場合、例えば、
水性多成分塗料を含む水性多成分ベース塗膜層は、電着
プライマー及び選択的にサーフェイサー層を備えた下塗
りした自動車の車体に塗布され、塗布後でしかも透明塗
膜により膜を保護する前に乾燥させ、又は焼付けするこ
とができる。塗布は、２０〜８０℃で、公知のウェット
・イン・ウエット処理（すなわち、蒸発分離段階の後）
で行うのが好ましく、水浮遊性のベース塗膜層は、例え
ば、乾燥厚が３０〜６０μｍとなる透明塗膜で保護さ
れ、前記透明塗膜と共に、例えば、６０〜１６０℃の温
度で一緒に焼付けされる。

【００２３】この水性多成分塗料は、多層塗膜の外側透
明塗膜層の調製に使用するのが好ましい。水性多成分塗
料を含む水浮遊性透明塗膜層は、色および／又は特殊効
果を付与する１層又は多層の下塗とともに基材に塗布さ
れ、その後焼付けされる。例えば、水浮遊性の透明塗膜
層は、ウェット・イン・ウエット処理において、水性多
成分塗料から、好ましくは、例えば、２０〜８０℃で蒸
発分離した水浮遊性ベース塗膜層に塗布され、そして、
２つの塗膜層は一緒に焼付けされる。この２つの層を結
合させるための焼付けは、例えば、自動車製造ラインの
塗装における焼付けシステムとして使用、６０〜１６０
℃、好ましくは、もし可能であれば８０〜１６０℃の温
度で行うことができる。

【００２４】水性多成分塗料は、成分の初期における個
別貯蔵物により特徴づけられ、かかる水性多成分塗料
は、以下の多種類の系の一つを具えることができる： （ａ）少なくとも１つの水性成分と、少なくとも１つの
非水性成分がある。 （ｂ）少なくとも２つの水性成分があり、非水性成分は
ない。 （ｃ）少なくとも２つの非水性成分と水があり、水性成
分はない。

【００２５】しかしながら、系（ａ）が好ましい。
（ａ）及び（ｂ）の場合における水性多成分塗料の調製
中、例えば、特定の固体含有量や粘度を得るために、所
望により水を加えることができる。しかしながら、
（ａ）及び（ｂ）の場合には、加えられる水は水性多成
分塗料の成分の１つと見なすべきではない。（ａ）、
（ｂ）及び（ｃ）の３つの場合すべてにおいて、加えら
れる水は水性成分と混同するべきではない。

【００２６】（ａ）及び（ｂ）で記載した成分を含む水
性多成分塗料では、水性成分は可溶性でもよく、及び／
または乳化剤により外部から分散されてもよく、及び／
または適切な親水性基を含有する結果として自己分散し
てもよい。そのような親水基の例には、ポリオキシアル
キレン基（例えば、ポリエチレン・オキシド及び／又は
ポリプロピレン・オキシド基）のような非イオン性の親
水基、または、陽イオン性又は陰イオン性基のようなイ
オン性の親水基が含まれる。しかしながら、陰イオン性
基が好ましい。陽イオン性基の具体例としては、第４級
アンモニウム基、または、ギ酸、酢酸、乳酸のような酸
の添加により中和されたアミノ基のような塩基性の基が
ある。陰イオン性基の具体例としては、例えば、塩基、
特にアミンまたはアミノアルコールの添加により中和さ
れたカルボキシル基のような酸基がある。

【００２７】水性多成分塗料は、水又は水に分散した形
態（上記の段落中で述べた原理に基づいて分散）で溶解
したバインダー（例えば、陽イオン的に安定化されたバ
インダー及び／又は陰イオン的に安定化されたバインダ
ー）を含む。陽イオン的に安定化された好適なバインダ
ーは、例えば、固形樹脂１００ｇに対して、８〜４５０
ミリ当量の陽イオン基または陽イオン基に転換すること
ができる基を含む。陰イオン的に安定化された好適なバ
インダーは、例えば、固形樹脂１００ｇに対して、５〜
４００ミリ当量の陰イオン基または陰イオン基に転換す
ることができる基を含み、例えば、この値は５〜２００
ｍｇＫＯＨ／ｇのカルボキシル基から生じる酸価に対応
する。

【００２８】この水性多成分塗料は、反応基を含むバイ
ンダーに加えて、バインダーの反応基に相補的な反応基
を含む架橋剤を含んでもよい。そのようなバインダー及
び架橋剤成分の組合わせの例には、エポキシ官能成分と
１級アミノ基及び／又は２級アミノ基とを含む成分の組
合わせ、エポキシ官能成分とカルボキシル基を含む成分
との組合わせ、ヒドロキシ官能成分とポリイソシアネー
ト成分との組合わせが含まれる。ヒドロキシ官能バイン
ダー成分、好ましくはヒドロキシ官能バインダーを含む
ベース成分と、ポリイソシアネート架橋剤成分、好まし
くは、非水性ポリイソシアネート硬化剤成分を混合する
ことにより調製した水性２成分ポリウレタン塗膜組成物
が好ましい。もちろん、それぞれの場合においていずれ
成分がバインダー成分と見なされるか、そして、いずれ
が架橋剤成分と見なされるかは単に定義上のことであ
る。一般的に、より多い量の成分はバインダーと見なさ
れ、少ない量の成分は架橋剤と見なされる。

【００２９】適当な架橋剤成分には、好ましくは疎水性
のものが含まれる。しかしながら、いずれの慣用されて
いる架橋剤も使用することができる。遊離型のイソシア
ネート基を含む架橋成分は、例えば、イオン化した基の
混和により又はポリイソシアネート分子中にポリエチレ
ン・オキシド単位を混和することにより、疎水性にする
ことができる。しかしながら、ポリイソシアネート架橋
剤成分は、好ましくは疎水性のポリイソシアネート架橋
剤である。例えば、自動車のＯＥＭ塗装において調製さ
れる塗膜についての特に厳格な条件下で塗布される水性
２成分ポリウレタン塗料に、硬化剤として疎水性のポリ
イソシアネートを使用することが有効である。

【００３０】水性２成分ポリウレタン塗料のバインダー
固形分は、例えば、１０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ま
しくは２０〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、更に好ましくは、
５０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲のヒドロキシル価を
有する。遊離型のポリイソシアネートは、水性２成分塗
料中に、バインダー固形分から生じたヒドロキシル基数
に対する遊離型のポリイソシアネート数の比率が０．
５：１より大きくで且つ５：１より小さく、好ましくは
０．７：１〜２．５：１、更に好ましくは、０．８：１
〜２．０：１となるような範囲で含まれる。このバイン
ダーの樹脂の基準は、原則なんら制限を受けない。これ
らは、好ましくは数平均分子量（Ｍｎ）が５００〜５０
０，０００の範囲のものである。

【００３１】好適なバインダーの例には、（メタ）アク
リル酸コポリマー、ポリエステル樹脂、ウレタン化ポリ
エステル、ポリウレタン、ポリ尿素及び／又はポリウレ
タン尿素が含まれる。１つのバインダーを使用すること
もできるし、バインダーを組合わせて使用してもよい。
前記の種類のバインダーに由来するバインダーを混ぜて
使用することも可能である。これらは２又は３種類以上
のバインダーが共有結合で結合し、または、相互に浸透
する樹脂分子の形態で存在するポリマーハイブリッドで
ある。

【００３２】好適な疎水性で遊離型のポリイソシアネー
トの例は、脂肪族、環状脂肪族、アラリファティカリー
（araliphatically ： 芳香族と脂肪族の構造単位が
相互に直接結合した有機炭化水素構造）、及び／又は芳
香族-結合イソシアネート基を有する、有機の、ジ−及
び／又はポリイソシアネートの何れをも含む。それら
は、周囲の温度では液体であり、又は有機溶媒を加える
ことにより液化し、又は溶解した状態で存在し、一般的
に２３℃において、０．５〜２０００ｍＰａ.ｓ、好ま
しくは１〜１０００ｍＰａ.ｓ、更に好ましくは、２０
０ｍＰａ.ｓより小さい粘度を有する。好ましいポリイ
ソシアネートの例には、ノナントリイソシアネート並び
に、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレン
ジイソシアネート、イソフロロンジイソシアネート、ジ
シクロヘキシルメチレンジイソシアネート、シクロヘキ
サンジイソシアネート及びそれらの組合わせのようなジ
イソシアネートが含まれる。疎水性の遊離型のポリイソ
シアネートには、イソシアネート基にラジカル結合した
ヘテロ原子を含むポリイソシアネートをも含むようにし
てもよい。例としては、カルボジイミド基、アロファネ
ート基、イソシアヌル酸基、ウレタン基及び／又はビウ
レット基を含むポリイソシアネートが含まれる。このポ
リイソシアネートは、好ましくは、例えば、上記ジイソ
シアネートの２量体及び／又は３量体によって調製した
ウレチジオン（uretidione ： ２つの炭素原子及び２
つの窒素原子並びにそれらの炭素原子に結合した２つの
エキソ環状酸素原子を有する４員環）又はイソシアヌル
酸の種類のポリイソシアネートのように、２より大きい
イソシアネート官能価を有する。更なる例には、上記の
ジイソシアネートを水と反応させて調製したビウレット
基を含むポリイソシアネート、又はポリオールと反応さ
せることにより調製したウレタン基を含むポリイソシア
ネートが含まれる。ヘキサメチレンジイソシアネート、
イソホンジイソシアネート及び／又はジシクロヘキシル
メチレンジイソシアネートから得られた慣例のポリイソ
シアネート・ペイント、特にヘキサメチレンジイソシア
ネートのみにから得られたものがきわめて好適である。

【００３３】「前記ジイソシアネートから得られた慣例
のポリイソシアネート・ペイント」という句は、ビウレ
ット、ウレタン、ウレチジオン及び／又はイソシアヌル
酸基を含む前記ジイシアネートの公知の誘導体を意味す
るものである。

【００３４】疎水性の、遊離型のポリイソシアネート
は、それだけを水性塗料の調製中に加えることができ
る。この疎水性の、遊離型のポリイソシアネートは、予
め有機溶媒又は溶媒混合物により希釈しておくことが有
効なこともある。

【００３５】水とバインダー及び好ましくは架橋剤に加
えて、水性多成分塗料は、反応希釈剤、ペースト状の樹
脂、有機溶媒、色及び／又は特殊効果を付与する顔料、
充填剤及び／又は慣例のペイント添加物を選択的に含め
ることもできる。

【００３６】好適な有機溶媒の例は、非水相溶性又は部
分的な及び／又は完全な水相溶性の有機溶媒を、塗布直
前の完全に混合した塗料を基準として約０〜２０重量％
未満の量だけ含む。好ましい溶媒の例には、例えば、プ
ロパノール、ブタノール、ヘキサノールのような１価ま
たは多価アルコール；例えば、それぞれ、Ｃ１〜Ｃ６の
アルキル、エトキシプロパノール、ブチルグリコールを
含む、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、ジプ
ロピレングリコールジアルキルエーテルのようなグリコ
ールのエーテル又はエステル；例えば、プロピレングリ
コール及びそれらのオリゴマーのようなグリコール；例
えば、エチルグリコールアセテート、ブチルグリコール
アセテート、３−メトキシ−ｎ−ブチルアセテート、ブ
チルジグリコールアセテート、メトキシプロピルアセテ
ートのようなグリコールエーテルエステル；Ｎ−メチル
ピロリドン及びメチルエチルケトン、アセトン、シクロ
ヘキサノンのようなケトン；ブチルアセテート、イソブ
チルアセテート、アミルアセテートのようなエステル；
例えば、トルエン、キシレン又は、直鎖または分岐状の
脂肪族Ｃ６〜Ｃ１２炭化水素のような芳香族又は脂肪族
炭化水素がある。

【００３７】好適な色及び／又は特殊効果を付与する顔
料、色を付与する吸着顔料及び／又は充填剤の例には、
カーボンブラック、二酸化チタン、酸化鉄顔料、アゾ顔
料、ペリレン顔料、フタロシアニン顔料、アルミニウム
顔料、マイカ顔料、タルク、カオリンを含む。これらの
顔料は、水性多成分塗料中に水性ベース成分の組成とし
て導入することが好ましい。

【００３８】慣例のペイント添加物の量は、例えば、５
重量％まで存在してもよい。好適なペイント添加物に
は、透明顔料、中和剤、均染剤、染料、光安定化剤、抗
酸化剤、流動性制御剤、坑沈殿剤、坑発泡剤、接着促進
材料、触媒、有機スルホン酸のアミン塩及びそれらの組
合わせが含まれる。これらの添加剤は、それぞれの成
分、特に、水性ベース成分の組成として、水性多成分塗
膜剤に導入することができる。

【００３９】水性多成分塗料を、例えば、色及び／又は
特殊効果を付与する塗膜層の調製に水浮遊性ベース塗膜
として使用する場合、それぞれの場合において固形重量
を基準として、それらの固形含有量は、好ましくは、１
０〜５０重量％、更に好ましくは、１５〜４０重量％で
あり、顔料の固形樹脂に対する比率は、好ましくは、
０．０３：１〜２．５：１、更に好ましくは、０．０
６：１〜２：１である。水浮遊性の透明塗膜を使用する
場合、固形含有量は、好ましくは４０〜６０重量％であ
る。

【００４０】これらの成分は塗布の直前に一緒に混合す
ることが好ましい。この予備混合は連続または非連続の
何れの形態で行ってもよいが、産業規模の製造ラインの
塗装では、連続して予備混合することが好ましい。予備
混合は、例えば、自動車製造ラインの塗装で典型的に使
用されているケニックス（Ｋenics）ミキサーのような
慣例の静的ミキサーのような、多成分混合装置、特に２
成分混合措置のような慣用手段を使用して行われる。予
備混合後、水性多成分塗料は、一般的に、水性分散液の
形態で得られる。ここで、バインダー及び／又は硬化剤
は、連続水性相中で１または２以上の分散相を形成す
る。

【００４１】本発明の方法は、水性多成分塗料の調製中
に複雑な混合技術を必要としない一方、水性多成分塗料
を使用して、光学的および技術的に高品質の塗膜の調製
を可能にする。むしろ、本発明方法は、水性多成分塗料
の調製において、慣用され、単純であり、場合によって
は既存の多成分混合装置を使用するものである。本発明
が、ジェット分散を用いる技術で典型的に見られる組成
物と同一の水性多成分塗料を同一の成分比率で用いる場
合、本発明の方法により得られた塗膜層は、従来方法に
より得られた塗膜層と比較して同等か又は優れた品質を
有している。例えば、少なくと、ひとつの高速回転噴霧
器のスプレー端が１０，０００〜２５，０００ｍ／分の
範囲の周速度を有する場合、１０，０００ｍ／ｍｉｎよ
り低い周速度を用いた方法により得られた塗膜と比較し
たときに、優れた品質の塗膜を提供する。

【００４２】本発明の実施態様は、以下の実施例により
更に限界される。これらの実施例は、本発明の好適な態
様及び最も好ましい態様を示しているが、単なる例示に
すぎない。上記の説明及びこれらの実施例から、当業者
は、本発明の必須の特徴を確認することができ、そし
て、本発明の精神及びその範囲から逸脱することなし
に、本発明を種々の用途及び条件に適合するように調製
して、本発明に種々の変形や変更を加えることができ
る。したがって、ここに示し、そして記載したことに加
えて、本願発明の種々の変更は、先の記載から当業者に
とっては明らかである。本発明は材料及び実施の態様に
ついて言及しているが、本発明は、特に開示されている
事項に限定されるものではないし、特許範囲の範囲内の
全ての均等物にまで及ぶ。

【００４３】（実施例）実施例により得られた結果は、
塗膜表面を肉眼により観察して判断した。塗膜表面の品
質は、周囲の環境の鏡像を提供する性能に基づいて評価
し、ここで、実施例および比較例の塗膜表面から得られ
た鏡像の間での乱れの度合（degree ofdisturbances）
を観察者が比較した。

【００４４】（比較例１）ケニックス（Kenics）ミキサ
ーを用い、水性ベースおよび非水性ポリイソシアネート
硬化剤（重量比100:45）(Herberts Aqua Clear 2K、ベ
ースR 40821及び硬化剤R 40906、それぞれの場合、DuPo
nt Performance Coatings GmbH & Co. KG,Wuppertalに
より製造）から水性２成分ポリウレタン透明塗膜を調製
した。ケニックスミキサーから出てくる、予備混合した
水性２成分ポリウレタン透明塗膜は、高速回転噴霧器
（噴霧器：DURR社製N 16010033 ECOベル）に直接供給
した。塗布中、直径５．５ｃｍのスプレー端は回転速度
４５、０００／分（参照：周速度７７７２ｍ／分）であ
った。この透明塗膜は、蒸発分離銀色の水浮遊性ベース
塗膜をクサビとして、乾燥膜厚が１０〜６０μｍになる
ように塗膜されたテストパネルに塗られ、４０℃で１０
分間蒸発分離され、１４０℃で２０分間焼付られた。

【００４５】得られた塗膜は膜厚が３０〜４０μｍの範
囲の透明塗膜層であり、外観を評価したところ、トップ
コート（外側塗膜）の外観は、満足なものではなく、平
坦さは劣り、微細構造があった。

【００４６】（比較例２）水性２成分ポリウレタン透明
塗膜を比較例１と同様にして調製した。しかし、異なる
高速回転噴霧器、すなわち、DURR社製ECO-Mベルを使用
した。この比較例では、スプレー端の直径は６．５ｃｍ
であり、塗布中の回転速度は４５、０００／分（参照：
周速度９１８５ｍ／分）であった。その結果、トップコ
ートの外観は満足なものではなく、平坦さは比較例１の
塗膜に比べて多少良かったが、微細構造があった。

【００４７】（実施例１） （本発明による実施例）比較例２と同様の水性２成分ポ
リウレタン透明塗膜を調製し、同様の高速回転噴霧器を
使用した。しかしながら、ここでは、高速回転噴霧器を
回転速度、７０，０００／分で操作した。（比較例２で
は回転速度は４５、０００／分）。従って、スプレー端
の周速度は１４，２８７ｍ／分であった。その結果、ト
ップコートの外観は満足なものであり、平坦さも満足の
なものであり、光沢もすぐれていた。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、水性多成分塗料を含む
塗膜を塗布するにあたって、塗料成分を混合する際に動
的ミキサーのような複雑な技術を使用することなく、従
来型の多成分混合装置を使用していながら、塗膜の品質
を向上させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バーギット ラーク ドイツ デーエー 42119 ウッペルター ル プリンゼンシュトラーセ ５ Ｆターム(参考） 4D075 AA13 AA53 AA85 BB16X CB04 CB06 CB11 DA06 DA23 DB01 DC12 DC13 EA06 EA07 EA13 EA27 EA43 EB22 EB32 EB35 EB38 EB45 EC11

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水性多成分塗料の塗布方法であって、
   （ａ）少なくとも２つの成分を含む水性２成分塗料の予
   備混合物を調製する工程と、（ｂ）それぞれ１つのスプ
   レー端を持つ、少なくとも１つの高速回転噴霧器を用い
   て前記予備混合物を、それぞれのスプレー端が１０，０
   ００〜２５，０００ｍ／分の範囲の周速度を有するよう
   に高速回転で噴霧する工程と、（ｃ）基材に噴霧化され
   た予備混合物を塗布する工程とを具えることを特徴とす
   る方法。
2. 【請求項２】 静的ミキサーにより前記工程（ａ）の予
   備混合を調製することを特徴とする請求項１に記載の方
   法。
3. 【請求項３】 前記スプレー端が１２，０００〜２０，
   ０００ｍ／分の範囲の周速度を有することを特徴とする
   請求項１又は２に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記少なくとも２つの成分は、少なくと
   も１つの水性成分と、少なくとも１つの非水性成分を含
   むことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記水性多成分塗料は2成分塗料である
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の方
   法。
6. 【請求項６】 前記２成分塗料はヒドロキシ官能成分と
   ポリイソシアナート成分から調製された２成分ポリウレ
   タン塗料であることを特徴とする請求項５に記載の方
   法。
7. 【請求項７】 前記ヒドロキシ官能成分は水性成分であ
   り、ポリイソシアナート成分は非水性成分であることを
   特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 前記水性多成分塗料は色及び／又は特殊
   効果を付与する塗料及び、透明塗料からなる群から選択
   されることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記
   載の方法。
9. 【請求項９】 前記基材は自動車の車体及び自動車の車
   体部品からなる群から選択されることを特徴とする請求
   項１〜８の何れか一項に記載の方法。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９の何れか一項に記載の方
    法を使用して、色及び／又は特殊効果を付与する塗膜層
    又は透明塗膜層を調製することを特徴とする方法。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０の何れか一項に記載の
    方法を使用して、自動車生産ラインの塗装を行うことを
    特徴とする方法。