JPH0280471A - ２コート１ベーク型塗装方法 - 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】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、被塗物表面に塗料をウェット−オンウェット
で塗装した後、焼付けて硬化塗膜を形成し仕上がり外Ｉ
！（特にワキの発生を抑ｔ１１１シた）に優れたＦＩ！
膜を形成する塗装方法に関する。本発明の塗装方法は、
自動車、車両、産業用機器、家庭用電気製品等の美装性
、耐久性の付与を目的に塗装される被塗物に適用できる
。

［従来の技術］ 近年ｒＩｉ装ラインのスピードアップ、省資源、省エネ
ルギー化の観点から２コート１ベークによる塗装方法が
種々検討されて実施されている。しかしながら、２コー
ト１ベーク型塗装方法では、セツティング、焼付は時の
昇温条件や、塗装時の環境条件などの変動により塗膜に
ワキが発生しやすいという問題があった。

このワキは、低沸点の溶剤の使用に基づくもの、あるい
は焼付は時に生成する揮発性生成物に基づくものである
と考えられている。

そこで、この問題を解決するために、特開昭５５−１１
０２８号公報には、焼付は時に発生する揮発性生成物の
階が塗料固形分重量に対して１７重量％以下の下塗り塗
Ｉｔ（第１塗料）を用いる旨の開示がある。すなわら、
この方法では、揮発性生成物のＲ１ｍを少なくしワキの
発生を抑えるために、揮発性生成物が発生しやすいメラ
ミン樹脂の使用量を少な（したり、揮発性生成物が発生
しない付加タイプのイソシアネートを用いているがワキ
限界膜厚を高めるにはまだ不十分である。

特開昭５５−１２９４６２号公報には、下塗り塗ＦＩ（
第１塗籾ンが（ＩＩＩＪ　＃に水酸基を持つアクリル系
樹脂とブロックされたイソシアネート・を配合してワキ
の発生を抑制する旨の開示がある。しかしこの場合解離
したイソシアネートのブロック部が必ずしも揮発性でな
く塗膜中に残存するため塗膜に悪影響を与える問題を有
し、かつこのブロックイソシアネートはメラミン樹脂よ
りも高価である。

特開昭５５−１１５４６５号公報には、グリシジル基と
カルボキシル基を側鎖にもち、ガラス転移温度が２０〜
−４０℃のアクリル系樹脂を主成分とする下塗りｔａｎ
＜第１塗Ｆｌ）を用いてワキの発生を防ぐ旨の開示があ
る。しかしエポキシ基とカルボキシル基との反応は比較
的遅く高温焼付け、ないしは長時間の焼付けが必要とな
るＩＩ′１題点を有する。

特開昭５６−２４０７４号公報には、メタリック被覆方
法において、下塗り着色メタリック液体塗料（第１塗料
）の樹脂のＳＰ値（溶解性パラメータ）が上塗り透明粉
体塗料（第２塗料）の樹脂のＳＰ値より大である塗料を
用いてワキの発生を防ぐ旨の開示がある。しかしこの方
法では、塗膜のメタリック感は充分改良されるが、ワキ
発生を１１Ｊ　ｔｉｌｌするのには不十分である。

［発明が解決しようとする課題１ 本発明は、アクリル−メラミン樹脂系塗料の２コート１
ベーク塗装方法におけるワキ発生を抑制するために、第
１塗膜と第２塗膜とに使用するアクリル−メラミン樹脂
系の共重合用モノ７−とじてε−カプロラクトン変性ビ
ニル単量体を用いることにより、塗膜を焼付ける時に発
生するワキを抑制することを技術的１題とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の２コート１ベーク型塗装方法は、アクリル−メ
ラミン樹脂系の第１塗料を被塗物表面上に塗布して第１
塗膜を形成する第１塗装工桿と、第１塗料と同系のアク
リル−メラミン樹脂系塗料よりなる第２塗料を第１塗膜
表面上にウェット−オン−ウェットで塗装して第２塗膜
を形成する第２塗装工程と、 第１塗ｌＩおよび第２塗膜を焼付けて一体的に硬化させ
る焼付は工程と、よりなる２コート１べ≠り型塗装方法
において、 第１塗料には、下記の一般式で表わされるεカプロラク
トン変性ビニルｕ４ω体１０〜５０φ聞％含有づるアク
リル樹脂を含み、第２塗料には、下記の一般式で表わさ
れるε−カプロラクトン変性ビニル単量体を５〜３０　
ｆｆｉ　ｆｆｉ、％含有５るアクリル樹脂を含み、前記
一般式中のｎの差が第１塗料が第２塗料より１以上大き
いことを特徴とする。

−故人 ％式％（ ただし式中Ｒは水素またはメチル基を、ｎは５以下の整
数を表わず。

このアクリル−メラミン樹脂系の塗料に用いられるアク
リル樹脂は、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エ
ステルを主成分とする樹脂でアクリル酸、アクリル１ｌ
ｌ−ｎ−ブチル、ε−カプロラクトン変性ビニルＬＪｔ
ｔ体、スチレン等の共用合体である。そして本発明の最
大の特徴は、第１塗料に一般式で表されるε−カプロラ
クトン変性ピ二ルｔ１１１３１体のｎが第２塗料に使用
づるものより高いものを用いることにある。

第１塗料中の一般式で表されるε−カプロラクトン変性
ビニル単品体のｎを第２塗料中のそれよりも高くするこ
とにより、アクリル樹脂の側鎖の水ｌ！１基の反応性が
高まり、第１塗膜の方が第２塗膜よりも早く硬化してワ
キの発生の原因になる揮発性物質が素早く飛散し、焼付
は時の後半になって硬化表面に揮発性物質のにじみ出し
によるワキの発生が抑１ＩＩＩされる。前記ｎの差△ｎ
は大きい程第１塗膜がより速く硬化するため好ましいが
、ｎの差が△ｎ≧１であれば充分である。

ε−ノツプロラクトン変変性ビニル量吊体共重合したア
クリル系樹脂におけるｎの差△ｎが１以上であることで
末端に水酸基を有するメチレン基鎖が主鎖より外側に向
かって良く伸びかつフレキシビリティが大きくなり、メ
ラミン樹脂との反応性が高まるためと考えられる。

また、ε−カプロラクトン変性ビニル単品体のｎが５以
下であることがモノマーの取扱上好ましい。

この塗装方法はまず第１塗装工程でエアスプレ、エアレ
ススプレー、静電塗装法により被塗物表面に第１塗料か
ら第１塗膜を形成する。なお、被塗物として（ま鋼板に
直接あるいは鋼板に、ｍＷ塗膜等の下塗り塗膜が被覆さ
れたものなど特に制限されない。

第２塗装工程は、第１塗膜の表面にウェット−オン−ウ
ェットで例えばエアスプレー、エアレススプレー、静電
塗装法で第２ｉｔ料から第２！４膜を形成する。

焼付は工程は、ウェット−Ａンーウエットで塗装して形
成した第１塗膜と第２塗膜とを一体的な硬化塗膜と４−
るために、加熱乾燥をおこなう工程である。なお、第１
塗料の塗装は、膜厚が１５〜２５μｍの範囲に塗装する
のが好ましく、また第２塗料は、膜厚が２０〜４０μｍ
の範囲に塗装づるのがワキ発生を抑υ１するために好ま
しい。

［発明の作用および効果］ 本発明の２コート１ベーク型塗装方法では、第１塗料と
第２塗料とに使用プる前記−故人で表されるε−カプロ
ラクトン変性ビニル単品体のｎを第１４料では大きくし
、第２ｄＡ料では第１塗料のｎより小さ（することによ
り、第１塗膜の硬化反応性を、第２塗料よりも大きくし
ている。したがって、第１塗料においては、カブロラク
トンの綜合ににリアクリル樹脂の幹部分より外側に向か
って長く伸びた水Ｍ基が存在するのでメラミン樹脂との
反応性が高まる。一方第２塗料では、外側に向かって伸
びるカプロラクトン部分が第１塗料より短いので、メラ
ミン樹脂との反応による塗膜の硬化が遅くなる。そこで
第２塗膜が硬化する前に第１塗膜の硬化時に形成される
揮発性物質を塗膜外に放出することができ、塗膜のワキ
限界膜厚の向上を図ることができる。

［実施例１ 以下、実施例により具体的に説明する。

［試験例１］ アクリル樹脂ワニスの製造 反応槽、撹拌機、モノマー滴下槽、加熱冷却装置などを
備えたアクリル樹脂ワニス製造装置を用い、キシレン５
０重１部、ｎ−ブチルアルコール２０重重部、イソブチ
ルアルコール３０重は部を反応１ｆ’ｌに仕込み窒素ガ
ス雰囲気下に撹拌しながら１０５℃に昇温させる。

次いで第１表に示す七ツマー組成の混合物１００重吊置
部対し、開始剤の２，２′−アゾビスイソブチロニトリ
ル１．２小出部を混合溶解させた混合液を均一速度で２
時間か（ブて滴下した。滴下終了後さらに１時間同一温
度で攪拌した後、前記開始剤の２．２−−アゾビスイソ
ブチロニトリル０．６重量部を１０分間隔でその１／２
４φずつ４時間かけて添加した。さらに１時間１０５℃
に保って攪拌をつづけた後冷却した。（りられた樹脂液
Ａは、固形分が５０％のアクリル樹脂ワニスでＴＯ＜ガ
ラス転移温度）１９℃、酸価が１５，６、水ｌ１ｌ１１
基価が３５．７であった。

なお、第１表のプラクセルＦＭ−３は、−故人で表され
るε−カプロラクトン変性ビニル単品体でＲがメチル基
でｎが３のものである（ダイセル化学工業＠Ｊ％ｌの商
品名である）。またプラクセルＦＭ−１は、ε−カプロ
ラクトン変性ビニル単椿体でＲがメチル基でｎが１であ
る（ダイセル化学工業ｔ４＠製の商品名である）。

同様な方法で、第１表に示す七ツマー組成でアクリル樹
脂ワニスＢ１Ｃ，Ｄを作製した。得られた樹脂の特性値
を第１表に示す。なお、樹脂液りは、一般式で表される
ε−カプロラクトン変性ビニル中ω体を共重合せずに作
製したものである。

塗料の配合 前記の各アクリル樹脂ワニスＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄそれぞれ１
００１１１部に対しニーパン２０ＳＥ−６０（三井東圧
化学■製、メラミン樹ｇＢ）２０重間部とキシレン４重
量部配合して不揮発分を５０重酪％の原液を調製した後
、混合溶媒Ｍ（１−ルエン／キシレン／Ｓ−１０００（
丸善石油化学（株）装面品名）／イブゾールー１５０（
出光石油化学■装面品名）＝３０／１０／４０／２０）
を加えて粘度が２７秒（フォードカップＮ０．４　２０
℃）になるように希釈して塗料■、■、■、ＩＶとした
。

第２表にその塗料の配合組成を示した。

塗料の評価 軟鋼板（１００ｘ２５ｘ１．６ｍｍ）に第１塗籾として
塗料■を膜厚２０〜２５μｍになるように均一に嗜布し
、３０秒のフラッシュタイムの後、第２塗料として塗料
■を、膜厚が全体で５０〜９ｏ！ｉｎ＋まで１０μｍ間
隔になるように、５枚の被塗板に塗装しセツティング時
間３分後１４０℃雰囲気の熱」循環式の乾燥炉にて３０
分間焼付けをおこなって硬化塗膜を形成した。

この膜厚を異にした塗膜を形成した５枚の塗板について
、ワキの発生状況を目視により１１２１した。

結果を第３表の実施例１に示す。なお、第１塗料と第２
塗料を第３表に示すＪ：うに組合せて、それぞれ前記と
同様に塗装焼付けた結果を第３表の実施例２〜３、比較
例１〜３に示す。

塗料丁（第１塗料）　Ｇｅｔ一般式で表されるε−力プ
ロラクトン変性ビニル単ｍ体におけるｎが３であり、塗
料■、田、■は一般式で表されるε−力プロラクトン変
性ビニル単聞体におけるｎが１である。したがって、実
施例１〜３では一般式で表されるε−カブＯラクトン変
性ビニル単ｍ体におけるｎの差が２室あり、中膜のｇ！
厚が９０μ≠以上の厚膜でもワキの発生Ｇ、ｔ　認めら
れなかった。

Δ　ワキがわずかに発生 ×　ワキ全体に発生 （以下余白） 一方比較例１は一般式で表されるε−カプロラクトン変
性ビニル０１　ｆＪ％体におけるｎが３の塗料を第１塗
料および第２塗料として塗り重ねたもので、膜厚が６０
μ巾まではワキは認められない。しかし膜厚が６０〜８
０μｍではワキがわずかに認められ、Ｐ！厚が８０μｍ
以上ではワキが全体に発生していた。比較例２は、実施
例２の第１塗料工と第２塗料■とを逆にしたもので、第
２塗料工の方が一般式で表されるε−カプロラクトン変
性ビニルｔｔｌｆｆｉ体におけるｎが３で第１塗料の一
般式で表されるε−カプロラクトン変変性ビニル単体体
おけるｎが１でｔが−２であり、第２塗料の方が硬化が
速いためワキ防止効果は全く認められず、すべての１ｉ
ｌｕでワキが発生していた。比較例３は本発明の一般式
に示す共゛重合上ツマ−を含まず、代りにアクリル酸−
２−ヒト［１キシエチルを用いたアクリル−メラミン樹
脂系塗料を塗り重ねた例で、塗膜の膜厚が６０μｌまで
はワキの発生はないが６０〜７０μｍでワキがわずかに
発生し７０μｍを超えると全体にワキが発生した。した
がって、第１塗料の一般式で表されるε−カプロラクト
ン変変性ビニル単体体ｎと第２塗料の一般式で表される
ε−カプロラクトン変変性ビニル量吊体ｎとの差が、１
以上大きい第１塗料を使用した場合は、ワキ限界膜厚を
厚くづることができた。

［試験例２１ アクリル樹脂Ａのモノマー組成１００重吊部に対し開始
剤の２．２”−アゾビスイソブチロニトリルの串を０．
５重量部にしたこと以外は試験例１と同様に重合してア
クリル樹脂Ｅを製造した。

続いてこのアクリル樹脂Ｅ１００手出部に対してニーパ
ン２０８Ｅ６０を２０重間部と、ヒルロースアセテート
ブチレート樹脂（イーストマンコダック社製ＣＡＢ５５
１−０．２）１０重開部、アルペースト７７９ＯＮ　（
東洋アルミ＠Ｊ製アルミ粉末）１０重開部を配合し、酢
酸エチル／トルエン／イブゾール１５０（出光石油化学
制）製）＝７５／１５／１０の混合溶媒を用いて粘度を
１５秒（フォードカップ　Ｎｏ、４　２０℃）に希釈し
てメタリック塗料Ｖを作製した。

塗装Ｊ３よび評価 リン酸亜鉛処理を施した５ＰＣ−Ｄ鋼板（０゜８×１０
０１００Ｘ３００にカチオン電着塗膜を形成した塗膜上
に前記メタリック塗料Ｖをスプレガンにて２５〜２７℃
、相対湿度６０％の条件下で乾燥膜厚が２０μ−になる
ように塗装した。

このユ躾を２５℃で２分間フラッシュした後、第２塗料
の！ヘツブコート用クリヤー塗料として塗料工、■、■
、ＩＶを１枚の塗板に連続的に膜厚を変化さけて塗装し
３分間セツティングした後、１５０℃の熱圧循環式の乾
燥炉に保持して３０分間焼付けをおこなった。（ｑられ
た塗板について、ワキ発生箇所で最も低い膜厚をワキ限
界膜厚として評価した。その結果を第４表に示す。

（以下余白） （以下余白） 試験条件が試験例１と異なるためワ４：の発生レベル（
よ賃なるが、第１塗料と第２塗料とがほぼ同じ反応速度
を有している比較例４ではワキ限界膜厚が平均値で５２
．３であるのに比べて第２塗料の反応性を遅くした実施
例４〜６ではワキ限界膜厚の平均１＋ｆｆが夫々７７．
７．７２．０．７１．７と比較例４より２０〜２５μｍ
向上している。したがって、メタリック系苧料にＪ５い
てもワキの発生を１ｆｔｌ　Ｌｌ＋する２１＋宋を有し
ている。

特許出願人　　　ア・イシン化工株式会社代理人　　　
　　弁理士　　大川　宏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクリル−メラミン樹脂系の第１塗料を被塗物表
   面上に塗布して第１塗膜を形成する第１塗装工程と、 該第１塗料と同系のアクリル−メラミン樹脂系塗料より
   なる第２塗料を前記第１塗膜表面上にウェット−オン−
   ウェットで塗装して第２塗膜を形成する第２塗装工程と
   、 前記第１塗膜および前記第２塗膜を焼付けて一体的に硬
   化させる焼付け工程と、よりなる２コート１ベーク型塗
   装方法において、 前記第１塗料には、下記の一般式で表わされるε−カプ
   ロラクトン変性ビニル単量体を１０〜５０重量％共重合
   したアクリル樹脂を含み、前記第２塗料には、下記の一
   般式で表わされるε−カプロラクトン変性ビニル単量体
   を５〜３０重量％共重合したアクリル樹脂を含み、前記
   一般式中のｎの差が第１塗料では第２塗料より１以上大
   きいε−カプロラクトン変性ビニル単量体を用いること
   を特徴とする２コート１ベーク型塗装方法。 一般式 ＣＨ＝Ｃ（Ｒ）ＣＯＯＣ＿２Ｈ＿４Ｏ（ＣＯ−（ＣＨ＿
   ２）＿５Ｏ）ｎＨ ただし式中Ｒは水素またはメチル基を、ｎは５以下の整
   数を表わす。