JPH0532932A - 上塗り塗料及び塗膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 顔料を含むアクリルメラミン系硬化形塗料に
おいて、顔料が水酸基、塩基性基及び酸基を有するビニ
ル系樹脂で分散された上塗り塗料。 【効果】 得られた上塗り塗膜は外観及び性能に優れた
効果をもつ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上塗り塗料及び塗膜形
成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来、アクリルメラミン系
硬化形塗料には用途に応じて着色顔料や体質顔料などの
顔料が配合され、そして顔料配合時には、一般に顔料を
予め顔料分散樹脂で分散させた顔料ペーストが使用され
る。該顔料分散樹脂は製造時での顔料の難分散性、貯蔵
中の顔料の凝集・沈降、それから生じる塗膜の光沢低
下、色分れ、浮き、塗膜性能（耐候性、耐酸性など）の
低下などの欠陥を防止するために配合される。このよう
な分散樹脂としては、通常、非イオン性、アニオン性、
カチオン性界面活性剤あるいは脂肪族カルボン酸などが
知られている。しかしながら、これらの分散樹脂では、
例えば非イオン性、アニオン性のものを用いると塗膜の
仕上り性（光沢など）が十分でなく、また、カチオン性
のものを用いると塗膜の硬化性が低下し、硬化性及び塗
膜性能に劣るという欠点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする手段】本発明者等は上記問題
点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、従来のアク
リルメラミン系硬化形塗料において、顔料を水酸基、塩
基性基及び酸基を有するビニル系樹脂で分散した顔料ペ
ーストを用いると塗膜性能、塗膜仕上り性などに優れた
塗膜が提供できるものであることを見い出し、本発明を
完成するに至った。即ち、本発明は顔料を含むアクリル
メラミン系硬化形塗料において、顔料が水酸基、塩基性
基及び酸基を有するビニル系樹脂で分散されていること
を特徴とする上塗り塗料並びに素材に着色ベースコート
及びクリヤートップコートを順次形成させ、２コート１
ベーク方式で仕上げる塗膜形成方法において、着色ベー
スコートを形成する塗料が上記の上塗り塗料であること
を特徴とする塗膜形成方法に関する。

【０００４】まず、本発明塗料について説明する。本発
明塗料において、顔料が配合されるアクリルメラミン系
硬化形塗料は、従来から公知のアクリル系樹脂を基体樹
脂とし、メラミン系樹脂を架橋剤とする有機溶剤型、非
水分散型の塗料が使用できる。該アクリル系樹脂として
は、水酸基を必須官能基成分として含有するアクリル系
樹脂であって、必要に応じて樹脂中にカルボキシル基、
アミノ基を含有してもよい。

【０００５】顔料の分散で使用するビニル系樹脂は、水
酸基、塩基性基及び酸基を必須成分として含有するもの
である。これらの基の１種類でも欠けると塗膜の仕上り
性、塗膜性能が劣るため、本発明においてこれらの基を
含有することは重要な必須要素である。上記ビニル系樹
脂としては、例えば水酸基含有ビニル単量体、含窒素ビ
ニル単量体、酸基含有ビニル単量体及び必要に応じてそ
の他のビニル単量体をラジカル重合して得られる共重合
体が使用できる。

【０００６】水酸基含有ビニル単量体としては、例え
ば、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキ
シプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル
（メタ）アクリレート、（ポリ）アルキレングリコール
モノ（メタ）アクリレート及びこれらのものとラクトン
類（例えばε−カプロラクトンなど）との付加物などが
包含される。

【０００７】含窒素ビニル単量体としては、例えば、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、
Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチル（メタ）アクリレー
ト、ビニルピロリドン、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）ア
クリレートなどが包含される。酸基含有ビニル単量体と
しては、例えば、（メタ）アクリル酸、（無水）マレイ
ン酸、２−カルボキシエチル（メタ）アクリレートなど
が包含される。

【０００８】また、その他のビニル単量体としては、例
えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸
エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）ア
クリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ブチル（ｎ
−，ｉ−，ｔ−）、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メ
タ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル
酸オクチル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アク
リル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メ
タ）アクリル酸シクロヘキシル、スチレンなどが包含さ
れる。

【０００９】上記ビニル単量体の配合割合は、該ビニル
単量体の総合計量で水酸基含有ビニル単量体約０．１〜
６０重量部、好ましくは約５〜３０重量部、含窒素ビニ
ル単量体約０．１〜２０重量部、好ましくは約０．５〜
１０重量部、酸基含有ビニル単量体約０．１〜２０重量
部、好ましくは約０．５〜１０重量部及びその他のビニ
ル単量体約０〜９９．７重量部、好ましくは約４０〜９
４重量部が良い。

【００１０】上記単量体のラジカル重合は、従来から公
知の方法、例えばラジカル重合開始剤（例えばアゾビス
ワレロニトリル、パーブチルオキサイドなど）の存在下
で不活性有機溶剤（例えばアルコール系、エステル系、
ケトン系、エーテル系など）中で約８０〜２２０℃の反
応温度で行なわれる。得られた共重合体は、平均分子量
が約１，０００〜１００，０００、好ましくは約３，０
００〜８０，０００の範囲をもつことができる。

【００１１】本発明塗料で用いる顔料は、通常、塗料又
はインキなどの分野で使用されている無機及び有機顔料
の着色又は透明顔料であることができ、例えば無機顔料
としては、（１）酸化物系（亜鉛華、二酸化チタン、シ
リカホワイト、ベンガラ、酸化クロム、コバルトブル
ー、鉄黒等）；（２）水酸化物系（アルミナホワイト、
黄色酸化鉄等）；（３）硫化物、セレン化物系（硫化亜
鉛、朱、カドミウムエロー、カドミウムレッド等；
（４）フタロシアン化物系（紺青等）；（５）クロム酸
塩系（黄鉛、ジンククロメート、モリブデンレッド
等）；（６）硫酸塩系（沈降性硫酸バリウム等）；
（７）炭酸塩系（沈降性炭酸カルシウム等）；（８）硅
酸塩系（含水硅酸塩、クレー、群青等）；（９）燐酸塩
系（マンガンバイオレット等）；（１０）炭素系（カー
ボンブラック等）等が挙げられ、また有機顔料として
は、（１）ニトロソ顔料系（ナフトールグリーンＢ
等）；（２）ニトロ顔料系（ナフトールエローＳ等）；
（３）アゾ顔料系（リソールレッド、レーキレッドＣ、
ファストエロー、ナフトールレッド、レッド等）；
（４）染付レーキ顔料系（アルカリブルーレーキ、ロー
ダミンレーキ等）；（５）フタロシアニン顔料系（フタ
ロシアニンブルー、ファストスカイブルー等）；（６）
縮合多環顔料系（ペリレンレッド、キナクリドンレッ
ド、ジオキサジンバイオレット、イソインドリノンエロ
ー等）などが包含される。

【００１２】本発明塗料は、予め顔料と分散用樹脂とを
混合分散し顔料有機分散液（顔料ペースト）を得たの
ち、このものをアクリルメラミン系硬化形樹脂の有機溶
液に混合させる。分散用樹脂と顔料との混合割合は顔料
の種類によってそれぞれ異なるが、顔料１００重量部に
対して分散用樹脂（固形分）、通常、約０．１〜１，０
００重量部、好ましくは約０．５〜５００重量部が望ま
しい。また、混合分散は従来から公知の方法、例えばペ
ブルミル分散、サンドミル分散、ロールミル分散、シェ
ーカー分散などの手段を用いて実施できる。本発明塗料
は、上記した以外に必要に応じて硬化触媒、紫外線吸収
剤、重合体微粒子、金属粉末、マイカ粉末、流動性調整
剤、希釈剤などを配合することができる。

【００１３】次に、本発明塗膜形成方法について説明す
る。本発明方法は、素材に着色ベースコート用塗料を塗
装して着色ベースコート塗膜を形成させ、次いで該着色
ベースコート塗膜表面にクリヤー塗料を塗装しクリヤー
トップコート塗膜を形成させ、続いて加熱して両塗膜を
同時に硬化させることにより行なえる。

【００１４】本発明方法で用いる着色ベースコートを形
成するためのベースコート用塗料は、着色顔料と金属粉
末（及び／又は）マイカ粉末とを含むアクリルメラミン
系硬化形塗料であって、該着色顔料が水酸基、塩基性基
及び酸基を有するビニル系樹脂で分散されているもので
ある。該着色顔料、金属粉末、マイカ粉末、顔料が配合
されるアクリルメラミン系硬化形塗料、ビニル系樹脂は
前記と同様のものが使用できる。

【００１５】上記ベースコート用塗料を塗装するための
素材としては、好ましくは化成処理した鋼板に電着塗装
を塗装し、中塗り塗料（省略する場合もある）を塗装し
た塗膜及び各種プラスチック素材に適したプライマーを
塗装し、中塗り塗料（省略する場合もある）を塗装した
塗膜などを素材として用いるのが良い。素材にベースコ
ート塗膜を形成させる方法としては、ベースコート用塗
料を、通常の塗装手段、例えば静電塗装もしくは非静電
塗装機を用いて乾燥膜厚が約１０〜５０μｍになるよう
に塗装し、続いて数分間室温で放置するか、約５０〜８
０℃で数分間予備加熱を行なうことによって実施でき
る。

【００１６】ベースコート塗膜にクリヤー塗膜を形成さ
せる方法としては、上記クリヤー塗料を前記と同様にし
て例えば静電塗装もしくは非静電塗装機を用いて乾燥膜
厚が約１５〜５０μｍになるように塗装し、必要に応じ
て室温で放置したのち約１００〜１８０℃、好ましくは
約１２０〜１６０℃で約２０〜６０分間、好ましくは約
２０〜４０分間で加熱することにより実施できる。

【００１７】上記クリヤー塗料としては、特に制限なし
に従来のものから適宜選択して使用できるが、好ましく
はアクリルメラミン系硬化形クリヤー塗料である。該ク
リヤー塗料は着色顔料を全く含まないかもしくはベース
コート塗膜を隠蔽しない程度に着色顔料を配合したもの
が使用できる。また、クリヤー塗料中に、例えば透明顔
料、紫外線吸収剤、重合体微粒子、その他各種塗料用添
加剤などを含有することができる。塗料のタイプとして
は有機溶剤形もしくは非水デスパーション形のものを用
いるのが望ましい。

【００１８】

【作用及び発明の効果】以上、述べた如く、従来、アク
リルメラミン系硬化形塗料において、顔料の分散樹脂と
して酸性もしくは塩基性のものを用いるとアクリルメラ
ミンの硬化を早めたりまた硬化を阻害したりするといっ
た悪影響があるため仕上り外観又は塗膜性能が悪くなっ
たりするといった欠点があり、また該分散樹脂自体、酸
性及び塩基性顔料に対する分散性、分散安定性などが十
分でないため外観及び性能に優れた塗膜を形成すること
は困難であったが、本発明で用いる分散樹脂は酸基、塩
基性基及び水酸基を有しているのでこれ自体各種の顔料
に対する分散性、安定性が優れしかも基体樹脂であるア
クリルメラミンの硬化に対する影響が少ないので仕上り
性及び性能に優れた塗膜が形成できたと推察される。

【００１９】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。 素材 ダル鋼板（化成処理）にエポキシ樹脂系カチオン電着塗
料を塗装し（２５μｍ）、１７０℃で３０分加熱硬化さ
せた後、中塗として、ルーガベークＡＭ（商標品、関西
ペイント（株）製、ポリエステル樹脂／メラミン樹脂系
の自動車用塗料）を乾燥膜厚が３０μｍになるように塗
装し、１４０℃で３０分間焼付けた。次いで＃４００サ
ンドペーパーで塗面を水研し、水切り乾燥し石油ベンジ
ンで塗面を拭いたものを素材として用いた。

【００２０】塗料１ アクリル系樹脂Ａ（スチレン／メチルメタクリレート／
エチルアクリレート／ｎ−ブチルアクリレート／２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート／ジメチルアミノエチルメ
タクリレート／アクリル酸＝５／４４／２０／１０／１
７／２／２“重量比”平均分子量約２０，０００）のキ
シレン５０重量％溶液１４０重量部にペリンドマルーン
Ｒ６４３４（商品名、バイエル社製品、ペリレン系顔
料）３１．５重量部を配合しサンドミル分散機で分散を
行なったのち、このものにユーバン２８−６０（商品
名、三井東圧化学社製品、メラミン樹脂）３０重量部
（固形分）配合を行なって塗料１を得た。

【００２１】塗料２ 塗料１において、ペリンドマルーンＲ６４３４の３１．
５重量部に代えてパロマブルーＢ−４８０６（商品名、
バイエル社製品、銅フタロシアニン系顔料）を２４．５
重量部用いた以外は塗料１と同様にして製造を行なって
塗料２を作成した。

【００２２】塗料３ 塗料１において、アクリル系樹脂Ａに代えてアクリル系
樹脂Ｂ（スチレン／メチルメタクリレート／エチルアク
リレート／ｎ−ブチルアクリレート／２−ヒドロキシエ
チルアクリレート／ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト＝５／４６／２０／１０／１７／２“重量比”平均分
子量約２０，０００）を用いた以外は塗料１と同様にし
て塗料３を得た。

【００２３】塗料４ 塗料３においてペリンドマルーンＲ６４３４の３１．５
重量部に代えてパロマブルーＢ−４８０６を２４．５重
量部用いた以外は塗料３と同様にして製造を行なって塗
料４を得た。

【００２４】塗料５ 塗料１において、アクリル系樹脂Ａに代えてアクリル系
樹脂Ｃ（スチレン／メチルメタクリレート／エチルアク
リレート／ｎ−ブチルアクリレート／２−ヒドロキシエ
チルアクリレート／アクリル酸＝５／４６／２０／１０
／１７／２“重量比”平均分子量約２０，０００）を用
いた以外は塗料１と同様にして製造を行なって塗料５を
得た。

【００２５】塗料６ 塗料５においてペリンドマルーンＲ６４３４の３１．５
重量部に代えてパロマブルーＢ−４８０６を２４．５重
量部用いた以外は塗料５と同様にして製造を行なって塗
料６を得た。

【００２６】塗料７ 塗料１において、アクリル系樹脂Ａに代えてアクリル系
樹脂Ｄ（スチレン／メチルメタクリレート／エチルアク
リレート／ｎ−ブチルアクリレート／２−ヒドロキシエ
チルアクリレート＝５／４６／２０／１０／１７“重量
比”平均分子量約２０，０００）を用いた以外は塗料１
と同様にして製造を行なって塗料７を得た。

【００２７】塗料８ 塗料７において、ペリンドマルーンＲ６４３４の３１．
５重量部に代えてパロマブルーＢ−４８０６を２４．５
重量部用いた以外は塗料５と同様にして製造を行なって
塗料８を得た。

【００２８】実施例１及び２ 塗料１及び２をスプレー粘度まで希釈し、前記素材に乾
燥膜厚が約４０μｍになるようにスプレー塗装し、約１
４０℃で３０分間焼付けて塗膜を作成した。 比較例１〜６ 塗料３〜８を実施例１と同様にして塗膜を作成した。

【００２９】実施例３ 塗料１にアルミペースト、アルミペースト７６８０ＮＳ
（商品名、東洋アルミニウム社製）７重量部配合分散し
たベースコート塗料をスプレー粘度まで希釈し、前記素
材に乾燥膜厚が約４０μｍになるようにスプレー塗装
し、次いでマジクロンＴＣ−７１（商品名、関西ペイン
ト（株）社製、アクリル／メラミン樹脂系の自動車用ク
リヤー塗料）を塗装し、１４０℃で３０分間焼付けて２
コート１ベーク方法による塗膜を作成した。

【００３０】実施例及び比較例の塗膜試験結果を表１に
まとめて示した。

【表１】

【００３１】塗膜試験方法 塗面平滑性：塗膜表面の平滑性（ユズ層、チリ層など）
を目視で観察した。評価は次の基準に基づいて行なっ
た。 ○は良好、○^- は若干劣る、△は劣る、×は著しく劣る 塗面光沢 ：６０度鏡面反射率を測定した。 加工性 ：ＪＩＳ５４００エリクセン試験を用いて試
験を行なった。数値は塗膜のワレ、ハガレの限界押し出
しｍｍ数を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顔料を含むアクリルメラミン系硬化形塗
   料において、顔料が水酸基、塩基性基及び酸基を有する
   ビニル系樹脂で分散されていることを特徴とする上塗り
   塗料。
2. 【請求項２】 素材に着色ベースコート及びクリヤート
   ップコートを順次形成させ、２コート１ベーク方式で仕
   上げる塗膜形成方法において、着色ベースコートを形成
   する塗料が請求項１に記載の上塗り塗料であることを特
   徴とする塗膜形成方法。