JPH0459081A

JPH0459081A - 金属系基材への塗装方法

Info

Publication number: JPH0459081A
Application number: JP16232890A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Seto; 和夫瀬戸; Masahiro Fukiage; 吹挙　昌宏; Chiyuki Shimizu; 清水　千之; Hisayuki Nagaoka; 長岡　久幸
Original assignee: Toshiba Silicone Co Ltd; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd; Momentive Performance Materials Japan LLC
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1992-02-25
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: JPH0813349B2

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〕この発明は、金属系基材への塗料の塗装方法に関するも
ので、長期にわたり密着性のよい金属系塗装体を得るた
めの塗装方法に関するものである〔従来の技術〕金属系基材は、加工性、作業性がよい事から各種部材に
広く利用されているが、腐食するという欠点を有する。

そのため、種々の塗料を塗装して利用されている。その
なかでも、特に錆びるという欠点を基材から解決するた
め、ステンレス基材の使用あるいは鋼板にクロメート処
理をしたものが広く利用されている。しかし、これらの
基材への塗膜の密着は意外とむずかしく、各種プライマ
ー（たとえば、エポキシ系、ウレタン系等のプライマー
）が検討されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来のプライマーを用いた塗装方法では、長期
密着性という意味では十分ではない。

上記事情に鑑みて、この発明は、金属系基材、特にステ
ンレス系基材、クロメート処理された金属基材の上に長
期にわたり密着性の良い塗膜（塗装系）を形成すること
ができる塗装方法を提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この発明にかかる金属系基
材の塗装方法は、金属系暴利表面に、予め、下記＜Ａ）
から（Ｄ）までの成分からなるプライマーを塗装し、つ
いで上塗り塗料を塗装する方法である。

（Ａ＋　　分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポ
キシ化合物１００重量部。

（Ｉ３）分子中に１個以上のメルカプト基および２個以
上のアルコキシ基を有する有機ケイ素化合物１０〜５０
０重量部。

（〇　一般式Ｔｉ（ＯＲ）４（式中、Ｒは炭素数１〜６
の１価の炭化水素基）で表されるチタン酸エステル５〜
２００重量部。

■）有機溶剤。

この発明の塗装方法では、上記成分い〕と（［３）とを
あらかじめ反応させて用いるようにしてもよい。

さらに、この発明の塗装方法では、上記成分（／Ｖ）と
して、炭素数３０（１１ｉ１以下の、分子中に複数の不
飽和結合を有する炭化水素の不飽和結合をエポキシ化し
て得られる化合物を用いてもよい。

この発明で使用される上記（Ａ）のエポキシ樹脂は、分
子中に２（１１以上のエポキシ基を有していることが必
要である。エポキシ基の数が２個に満たない場合、プラ
イマーの上に塗装される各種塗料の塗膜を基材に接着さ
せる効力が発揮されないため好ましくない。これらのエ
ポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡジグリシジルエ
ーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、水添
ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ソルビトール
ジグリシジルエーテル、ポリグリセロールジグリシジル
エーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル等の他、分
子中に複数の不飽和結合を有する炭化水素の不飽和基を
過酢酸等を作用させてエポキシ化させたものが例示され
る。これらの中では、最後に例示したものが特に良好な
接着性を与えることから好ましく、その中でもそれを構
成する炭素数が４〜３０（１１ｉ１のものが同様の理由
により特に推奨される。この（Ａ）成分の主な働きは、
プライマー組成物が乾燥硬化して形成する被膜を強靭な
ものとし、また、各種塗料のプライマー被膜に対する接
着性を与えることにある。

この発明で使用される上記■）の成分の、分子中に１個
以上のメルカプト基および２個以上のアルコキシ基を含
有する有機ケイ素化合物は、ステンレス系基材、クロメ
ート処理基材などに対する接着性を得るために必須の成
分である。このような有機ケイ素化合物としては、たと
えば、ＨＳ　（Ｃ）Ｉｔ　）３　Ｓｉ　　（ＯＣＲ，）
、、ＨＳ　（ＣＨ２）　２Ｓ　ｉ　　（ＯＣ２ＨＳ　）
ｓ、ＨＳ　（ＣＨｚ　）−Ｓ　ｉ　　（ＯＣＲ−）−１
Ｈ３（ＣＨ２）　ｚ　Ｓ　１　　（ＯＣｉ　ＨＳ　）　
２、ＨＳ　（ＣＨ２）２　Ｓ　ｉ　　（ＣＨ，Ｉ）（Ｏ
ＣＪ（−）２等のシランおよびそれらの加水分解縮合物
等が挙げられる。これらは、単独で用いても、あるいは
複数種を併用してもよい。これら（Ｂ）の有機ケイ素化
合物の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して１０
〜５００重量部であることが好ましい。（Ｂ）の配合量
が１０重量部に満たないと接着性が十分に発揮されず、
逆に５００重量部を越えるとプライマー塗膜の強度が低
下して接着力が失われるため好ましくない。

悄）成分と（Ｂ）成分は、それぞれ、単独で混合しても
よく、あるいは、予めこれらを反応、すなわち（Ａ）成
分のエポキシ基に（ト））成分のメルカプト基を付加さ
せて用いてもよい。

（Ｃ１成分の一般式；　Ｔ　ｉ　　（ＯＲ）　４で表さ
れるチタン酸エステルは、ＣＢ）成分のアルコキシ基の
加水分解触媒として作用するのもので、塗装後すみやか
に強靭なプライマー被膜を形成させるためのものである
。これらチタン酸エステルの有機基Ｒは、前記触媒効果
を得る目的から、炭素数１〜６個の１価の炭化水素基で
あることが好ましく、炭素数１〜６のアルキル基である
ことがより好ましい。（ａ成分の使用量は、（Ａ）成分
１００重量部に対して５〜２００重量部であることが好
ましい。（Ｃ１成分が５重量部に満たない場合はブライ
マー被膜の硬化速度が遅くなって次の塗料を塗装するま
で長時間待たなければならないため、実用的でなく、逆
に２００重量部を越えると、プライマー被膜が脆くなっ
て接着力が低下するため好ましくない。

（Ｄ）の有機溶剤は、ブライマー組成物の塗装作業を容
易にする目的で用いられる。これら有機溶剤としては、
トルエン、キシレンのような芳香族炭化水素、酢酸エチ
ル、酢酸ブチルのようなカルボン酸エステル類、アセト
ン、メチルエチルゲトンのようなケトン類、ジエチルエ
ーテル、テトラヒドロフランのようなエーテル類等が例
示される。

これらの溶剤は、単独で用いても、複数種を併用しても
よい。（Ｄ）の使用割合は、適宜設定すればよく、特に
服定はない。

さらに、この発明におけるプライマー組成物には、メヂ
ルシリケート、エチルシリケート、メチルトリメトキシ
シラン、メチルトリエトキシジシラン、ジメチルジメト
キシシラン、ジメチルジェトキシシランのようなアルコ
キシシラン類や、酸化チタン、カーボンブランク、酸化
鉄のような顔料を添加することができる。

金属系基材としては、たとえば、ステンレス系基材、ク
ロメート処理系基材、あるいは、釘などの部材などが用
いられ、板などの形状のものが使用されるが、材質、形
状などに特に限定はない。

金属系基材は、プライマーの塗装に先立ち、必要に応じ
て脱脂処理などの前処理を施してもよいブライマーに対
する上塗り塗料は、一般に市販されているフッ素系塗料
、変性シリコーン系塗料、無機系塗料、アクリル系塗料
、ウレタン系塗料等の一般市販の塗料を塗装すればよい
が、望ましくは耐候性の優れたものがよい。ブライマー
の上に中塗り塗料を塗装してから上塗り塗料を塗装して
もよい。

〔実　施　例〕

以下に、この発明の具体的な実施例および比較例を示す
が、この発明は下記実施例に限定されない。

ブーイマー　Ｐ−１の炭素数が６〜８の不飽和結合（複数個）を有する炭化水
素を過酢酸にてエポキシ化したエポキシ化合物１００部
に、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン８０°Ｃで８時間加熱攪拌した。ついで室温まで冷却し
た後、チタン酸テトラブチル１００部およびトルエン５
００部を加え、攪拌してブライマー（Ｐ−１）を得た。

プーイマー　Ｐ−２　　の分子量が約４００のビスフェノールＡジグリシジルエー
テル１００部に、Ｔ−メルカプトプロピルトリエトキシ
シラン３００部、チタン酸テトラブチル１００部、キシ
レン１００部およびテトラメトキシシランマー（Ｐ−２）を得た。

プーイマー　Ｐ−３　　のプライマー（１”１．）を調製する際に用いたものと同
じエポキシ化合物１００部に、Ｔ−メルカプトプロピル
トリエトキシシラン１００部を加え、窒素雰囲気で８０
℃で８時間加熱攪拌した。ついで、室温まで冷却した後
、チタン酸テトラエチル７５部、ノルマルヘキサン７０
０部およびメチルトリメトキシシラン１００部を加え、
攪拌してブライマー（Ｐ−３）を得た。

一イマー　Ｐ−４　　の分子量が約６００の水添化ビスフェノールＡジグリシジ
ルエーテル１００部にγーメルカプトプロピルトリメト
キシシラン４００部、チタン酸テトラブチル１００部、
ジメチルジメトキシシラン１００部およびキシレン８０
部を加えて攪拌し、プライマー（Ｐ−４）を得た。

実施例１〜１６第１表に示すプライマーを同表に示す基材にスプレーで
塗装し、セツティングを常温で５分間おいた後、６０°
Ｃで１０分間処理した。つぎに、第１表に示す上塗り塗
料を用いて塗装した。上塗り塗料として、無機系塗料は
富士防火化学社製のケイ素アルコキシド系無機塗料を、
フッ素塗料は東亜ペイント社製ニューガーメソトをそれ
ぞれ使用した。無機塗料の場合、顔料入り、クリヤーと
もスプレーで塗装し、常温で５分のセツティングをおい
た後、１５０℃で３０分間処理した。また、フッ素塗料
は顔料入りを使用してスプレーで塗装し、常温で１０分
間のセツティングをおいた後、６０℃で３０分間処理し
た。これらの処理により、金属系基材の表面に塗装系を
形成した。

比較例１実施例１〜４において、プライマー塗装を行わなかった
こと以外は実施例１〜４と同様に行って金属系基材の表
面に塗装系を形成した。

比較例２実施例１〜４において、東亜ペイント社のフン素塗料用
エポキシ系プライマーを用いたこと以外は実施例１〜４
と同様に行って金属系基材の表面に塗装系を形成した。

比較例３実施例１３〜１６において、プライマー塗装を行わなか
ったこと以外は実施例１３〜１６と同様に行って金属系
基材の表面に塗装系を形成した。

比較例４実施例１３〜１６において、東亜ペイント社のフン素塗
料用エポキシ系プライマーを用いたこと以外は実施例１
３〜１６と同様に行って金属系基材の表面に塗装系を形
成した。

実施例１〜１６および比較例１〜４において、プライマ
ーの膜厚は約５ミクロン（比較例１および３はゼロ）、
無機塗料の塗装は、顔料入りのものを１５ミクロン塗装
後、クリヤーを７ミクロン塗装して行い、また、フッ素
塗料の塗装は、顔料入りのものを２０ミクロン塗装して
行った。

使用した基材は、市販の５ＵＳ３０４基材とクロメート
処理鋼板である。塗装前の基材の脱脂処理は、トリクレ
ン（トリクロロエチレン）で行った。

上記実施例および比較例の塗装板について各種試験を行
った。

各１１鴇しチ汰 ■　温水浸漬試験６０°Ｃの温水に１０日間浸漬した後、粘着テープ（セ
ロハンテープ）で密着性を評価した。

■　塩水噴霧試験塩水噴霧試験をＪＩＳに従って行い、１０００時間後、
腐食、塗膜状態を観察した。なお、塗装板の端部はシー
ルしておいた。

結果を第１表に併せて示した。

第１表にみるように、プライマーを塗装せずに上塗り塗
料を塗装した場合、温水浸漬試験で全面剥離を起こし、
塩水噴霧試験で全面剥離および変色を起こすが、この発
明の実施例によれば、温水浸漬試験結果が密着性良好で
、塩水噴霧試験結果が腐食および剥離なしである。しか
も、これらの実施例の試験結果は、従来のプライマーを
塗装して上塗り塗料を塗装した場合に比べて、優れてい
る。

〔発明の効果〕

この発明にかかる金属系基材の塗装方法は、以上に述べ
たように、特定の組成を持つプライマーを予め塗装して
おいて上塗り塗料を塗装するようにしているので、金属
系基材、特にステンレス系、クロメート処理基材、ある
いは、釘等の部材などに対して長期にわたり塗膜が密着
した塗装金属材を製造することができる。

代理人　弁理士　　松　本　武　彦

Claims

【特許請求の範囲】１　金属系基材表面に、予め、下記（Ａ）から（Ｄ）ま
での成分からなるプライマーを塗装し、ついで上塗り塗
料を塗装する金属系表面への塗装方法。（Ａ）分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ
化合物１００重量部。（Ｂ）分子中に１個以上のメルカプト基および２個以上
のアルコキシ基を有する有機ケイ素化合物１０〜５００
重量部。（Ｃ）一般式Ｔｉ（ＯＲ）＿４（式中、Ｒは炭素数１〜
６の１価の炭化水素基）で表されるチタン酸エステル５
〜２００重量部。（Ｄ）有機溶剤。２　成分（Ａ）と成分（Ｂ）とをあらかじめ反応させて
用いる請求項１記載の金属系基材への塗装方法。３　成分（Ａ）が、炭素数３０個以下の、分子中に複数
の不飽和結合を有する炭化水素の不飽和結合をエポキシ
化して得られる化合物である請求項１または２記載の金
属系基材への塗装方法。