JPH061947A

JPH061947A - 上塗り２液型耐チッピング塗料組成物

Info

Publication number: JPH061947A
Application number: JP18613592A
Authority: JP
Inventors: Yoshinao Yazawa; 由尚矢沢; Hiroshi Ito; 博志伊藤; Tetsuya Hirota; 哲也広田; Hiroaki Maruoka; 宏彰丸岡
Original assignee: Shinto Paint Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Shinto Paint Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1992-06-19
Publication date: 1994-01-11

Abstract

(57)【要約】【目的】付着不良を起こすことなく耐チッピング性に
優れた塗膜を形成する塗料組成物を提供する。【構成】ポリオール樹脂（Ａ）１００重量部、タルク
５〜１００重量部からなる主剤に、ビウレット変性ヘキ
サメチレンジイソシアネート樹脂（Ｂ）からなる硬化剤
を、ポリオール樹脂（Ａ）中のヒドロキシル基に対する
ビウレット変性ヘキサメチレンジイソシアネート樹脂
（Ｂ）の有効イソシアネート基を当量比で３００：１０
０〜１５０：１００の割合で混合し、かつ混合塗料固形
分あたりの顔料重量％濃度（ＰＷＣ）を６０〜７０に配
合してなることを特徴とする上塗り２液型耐チッピング
塗料組成物。【効果】本発明の塗料組成物に寄れば、最近社会問題
化している酸性雨による表面劣化や、洗車時のすり傷対
策を目的に開発されている上塗り塗膜に対して付着不良
を起こすことなく、耐チッピング性に優れた塗膜を得る
ことができるので、上塗り２液型耐チッピング塗料組成
物として好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車の外板、特に自動
車車体のサイドシル部、ロッカーパネル部、フェンダー
部などに石跳ね傷防止（耐チッピング）を目的で塗装さ
れる上塗り２液型耐チッピング塗料組成物に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両走行中に路面から跳ね上
がる小石、砂利などが原因で起こる車両外板の塗膜剥離
は、発錆や外観不良を引き起こすために問題になってお
り、車両外板を保護する目的で衝撃吸収性を持った塗料
が塗装されている。特に自動車車体のサイドシル部、ロ
ッカーパネル部、フェンダー部などの、石跳ねによる衝
撃の大きい部位には上塗り塗料塗装後に耐チッピング塗
料が塗装されている。このような塗装を完成車体に行う
場合には大型乾燥設備が不必要な２液型の耐チッピング
塗料が塗装されている。また塗装部位が耐候性の必要性
が少ない部位である場合には、塗装される耐チッピング
塗料はトルエンジイソシアネート樹脂系が利用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】最近社会問題化してい
る酸性雨（ｐＨ４以下）による表面劣化や、洗車時のす
り傷対策を目的とし、耐候性や機械的物性に優れた種々
の上塗り塗料の開発が近年増加している。それらの塗料
による塗膜の多くは、シリコーン系樹脂やフッソ系樹脂
を用いた複合架橋を取り入れている。たとえば、特開平
２−２４８４７７にある塗料組成物などがあげられる
が、これらは撥水性、耐溶剤性、機械的物性に優れてい
る反面、上塗り塗料塗装後に塗装する上塗り型耐チッピ
ング塗料の塗膜が付着不良を起こし、本来の性能を発揮
できないという問題が発生している。また自動車のデザ
インも多種多様化する中、耐チッピング塗料の塗装部位
にも耐候性が必要となってきた。このような現状から付
着性と耐候性に優れた上塗り２液型耐チッピング塗料の
開発が要望されている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記上塗
り塗装面において耐チッピング性はもちろんのこと、付
着性と耐候性に優れた塗膜を形成する上塗り２液型耐チ
ッピング塗料の開発を目的として研究を鋭意行った。そ
の結果、ポリオール樹脂と特定のイソシアネート樹脂を
主成分として特定量のタルクを含有する塗料であって、
ポリオール樹脂中のヒドロキシル基に対するイソシアネ
ート樹脂の有効イソシアネート基を当量比で３００：１
００〜１５０：１００の割合で配合し、かつ混合塗料固
形分あたりの顔料重量％濃度（以下ＰＷＣと略記する）
を６０〜７０に配合してなる塗料組成物を、前記上塗り
塗装がなされた自動車のサイドシル部、ロッカーパネル
部、フェンダー部などに塗装することにより耐チッピン
グ性はもちろんのこと、付着性と耐候性に優れた塗膜を
形成することを見いだし、本発明を完成した。

【０００５】すなわち本発明は、ポリオール樹脂（Ａ）
１００重量部、タルク５〜１００重量部からなる主剤
に、ビウレット変性ヘキサメチレンジイソシアネート樹
脂（Ｂ）からなる硬化剤を、ポリオール樹脂（Ａ）中の
ヒドロキシル基に対するビウレット変性ヘキサメチレン
ジイソシアネート樹脂（Ｂ）の有効イソシアネート基を
当量比で３００：１００〜１５０：１００の割合で混合
し、かつ混合塗料固形分あたりの顔料重量％濃度（ＰＷ
Ｃ）を６０〜７０に配合してなることを特徴とする上塗
り２液型耐チッピング塗料組成物に関するものである。

【０００６】本発明者らは、前記上塗り塗装面において
耐チッピング性はもちろんのこと、付着性に優れた塗膜
を形成する上塗り型耐チッピング塗料を開発するに当た
り、従来の２液型耐チッピング塗料の組成について、イ
ソシアネート樹脂のＮＣＯ当量、構造、硬化触媒量など
が付着性に与える影響を研究した結果、ＮＣＯ／ＯＨ当
量比を高めて塗膜中にウレタン結合以外に適当量の尿素
結合を生成させることにより前記上塗り塗装面への付着
性が向上することを見出した。これは、塗膜中の架橋密
度を高くすると付着に寄与する官能基の数が増加し、結
果として付着性が向上されるものと推定できる。また、
過剰のＮＣＯが前記上塗り塗装表面のＯＨと架橋反応し
て付着性の向上に寄与したとも推定できる。さらにＰＷ
Ｃを高くすることも付着性の向上に寄与することが判明
した。これは、顔料の凝集破壊による耐チッピング性能
の向上と擬似架橋密度の向上によると推定できる。特に
適当量のタルク充填は凝集破壊による耐チッピング性の
向上に大きく貢献し、塗膜収縮による付着性の低下も緩
和していると考えられる。本発明は、このような知見に
基づいて、完成されたものである。

【０００７】以下に本発明の塗料組成物について詳細に
説明する。

【０００８】本発明で使用するビウレット変性ヘキサメ
チレンジイソシアネート樹脂（Ｂ）は、下記一般式で表
される。

【０００９】

【００１０】かかる樹脂の例としてはスミジュールＮ−
１００（住友バイエルウレタン株式会社製商品名）、デ
ュラネート２４Ａ−１００（旭化成工業株式会社製商品
名）などがある。

【００１１】本発明で使用するポリオール樹脂（Ａ）
は、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール
などが使用できる。また上記ポリオール樹脂を必要によ
り２種類以上併用しても差し支えない。

【００１２】本発明の塗料組成物は、ポリオール樹脂
（Ａ）中のヒドロキシル基に対するビウレット変性ヘキ
サメチレンジイソシアネート樹脂（Ｂ）の有効イソシア
ネート基を当量比で３００：１００〜１５０：１００の
割合で混合する必要がある。有効イソシアネート基の当
量比が３００：１００を上回る場合は、前記イソシアネ
ート樹脂の使用割合を増加する必要があり、結果として
コストが極端に増大するので好ましくない。また１５
０：１００を下回る場合は、付着に寄与する官能基数が
不足するために結果として付着性が向上しないので好ま
しくない。

【００１３】本発明で使用するタルクは、一般式 4SiO₂ ・3MgO・H₂O で表される。かかるタルクは一般塗料用に使用されるタ
ルクであれば全て使用できる。

【００１４】本発明の塗料組成物は、ポリオール樹脂
（Ａ）が１００重量部含まれる主剤に対し前記タルクを
５〜１００重量部配合する必要がある。配合割合が５重
量部を下回るか１００重量部を上回る場合は、耐チッピ
ング性が低下するので好ましくない。

【００１５】本発明の塗料組成物は、一般塗料用に使用
される顔料を使用してＰＷＣを６０〜７０に調整する必
要がある。ＰＷＣが６０を下回る場合は、付着性が向上
しないので好ましくない。またＰＷＣが７０を上回る場
合は、塗膜がもろくなり結果として耐チッピング性が低
下するので好ましくない。

【００１６】前記顔料の主なものは体質顔料、着色顔料
などであり、体質顔料は炭酸カルシウム、シリカ、カオ
リン、バライト、クレーなどの一般塗料用に使用される
体質顔料が使用できる。着色顔料はカーボン、酸化チタ
ンなどの一般塗料用に使用される着色顔料が使用でき
る。その他、必要に応じて一般塗料用に使用される防錆
顔料が使用できる。

【００１７】本発明の塗料組成物には前述した各成分の
他に、必要により通常の溶剤系塗料組成物に使用される
その他の成分が使用できる。たとえば、反応促進剤であ
るスズ系化合物、コバルト系化合物などが使用できるが
作業性を考慮した場合、これらは塗料に対して０．０１
〜１重量％の範囲で使用するのが望ましい。界面調整剤
であるシリコーン系、非シリコーン系、フッソ系、アク
リル系共重合体などが使用できるが多量に使用すると付
着性が低下する恐れがあるので、塗料に対して０．０１
〜１重量％の範囲で使用するのが望ましい。さらに粘性
改質剤である有機系、無機系共重合体および希釈剤であ
るトルエン、キシレン、ミネラルスピリットなどの炭化
水素系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系
溶剤、メチルエチルケトンなどのケトン系溶剤、エタノ
ール、ブタノールなどのアルコール系溶剤、ブチルエー
テル、エチレングリコールモノメチルエーテルなどのエ
ーテル系溶剤などを単独または適宜併用して使用でき
る。

【００１８】本発明塗料組成物は、前記主剤と前記のイ
ソシアネート樹脂を用いてなる組成物（硬化剤）との２
液塗料組成物であり、各成分を混合分散して調整する。
塗膜の形成は、塗装直前にこの２液を所定比率にて混合
し、たとえばエアスプレー塗装、エアレススプレー塗装
（２液混合型の塗装機の使用が好ましい）などの従来使
用されている塗装機、塗装設備によって塗装することが
でき、室温で約１〜５時間乾燥して形成されるが、３０
〜５０℃で１０分程度乾燥することによりさらに短時間
で形成される。また、反応促進剤の配合量を調整するこ
とによっても任意の乾燥時間を選択することができる。

【００１９】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。文
中の部および％はいずれも重量による。

【００２０】硬化剤Ａ：ビウレット変性ヘキサメチレン
ジイソシアネート樹脂であるデュラネート２５Ａ−１０
０（旭化成工業株式会社製商品名）と酢酸イソブチルか
らなる固形分７５％、ＮＣＯ％１８のビウレット変性ヘ
キサメチレンイソシアネート樹脂液を得た。

【００２１】硬化剤Ｂ：アダクト変性トルエンジイソシ
アネート樹脂であるスミジュールＬ（住友バイエルウレ
タン株式会社製商品名）と酢酸ブチルからなる固形分７
５％、ＮＣＯ％１３のアダクト変性トルエンジイソシア
ネート樹脂液を得た。

【００２２】主剤Ａ：ポリエステルポリエーテルポリオ
ール樹脂（ＯＨ価１６５）であるディスモヘン１１５０
（住友バイエルウレタン株式会社製商品名）１００部、
炭酸カルシウム３１０部、カーボン５部、タルク５０
部、アミン変性ベントナイト５部、ジブチルスズジラウ
レート０．１部、変性ポリシロキサン０．１部、酢酸イ
ソブチル４２部の混合物を６０分高速撹拌し分散させ、
塗料組成物を得た。

【００２３】主剤Ｂ：ポリエステルポリエーテルポリオ
ール樹脂（ＯＨ価１６５）であるディスモヘン１１５０
（住友バイエルウレタン株式会社製商品名）１００部、
炭酸カルシウム１８０部、カーボン１５部、アミン変性
ベントナイト５部、ジブチルスズジラウレート０．７
部、酢酸イソブチル５６部、トルエン１５部の混合物を
６０分高速撹拌し分散させ、塗料組成物を得た。

【００２４】主剤Ｃ：ポリエステルポリエーテルポリオ
ール樹脂（ＯＨ価１６５）であるディスモヘン１１５０
（住友バイエルウレタン株式会社製商品名）１００部、
炭酸カルシウム３５８部、カーボン５部、タルク２部、
アミン変性ベントナイト５部、ジブチルスズジラウレー
ト０．１部、変性ポリシロキサン０．１部、酢酸イソブ
チル４２部の混合物を６０分高速撹拌し分散させ、塗料
組成物を得た。

【００２５】主剤Ｄ：ポリエステルポリエーテルポリオ
ール樹脂（ＯＨ価１６５）であるディスモヘン１１５０
（住友バイエルウレタン株式会社製商品名）１００部、
炭酸カルシウム２００部、カーボン５部、タルク１６０
部、アミン変性ベントナイト５部、ジブチルスズジラウ
レート０．１部、変性ポリシロキサン０．１部、酢酸イ
ソブチル４２部の混合物を６０分高速撹拌し分散させ、
塗料組成物を得た。

【００２６】実施例１：主剤Ａ５１２．２部、硬化剤
Ａ１７４．８部からなり、ポリオール樹脂中のヒドロキ
シル基に対するイソシアネート樹脂中のイソシアネート
基を当量比で２５４：１００、ＰＷＣ６１．６の塗料組
成物を得た。

【００２７】実施例２：主剤Ａ５１２．２部、硬化剤
Ａ１３１．３部からなり、ポリオール樹脂中のヒドロキ
シル基に対するイソシアネート樹脂中のイソシアネート
基を当量比で１９２：１００、ＰＷＣ６５．１の塗料組
成物を得た。

【００２８】実施例３：主剤Ａ５１２．２部、硬化剤
Ａ１０５．４部からなり、ポリオール樹脂中のヒドロキ
シル基に対するイソシアネート樹脂中のイソシアネート
基を当量比で１５３：１００、ＰＷＣ６７．４の塗料組
成物を得た。

【００２９】比較例１：主剤Ａ５１２．２部、硬化剤
Ａ２２４．６部からなり、ポリオール樹脂中のヒドロキ
シル基に対するイソシアネート樹脂中のイソシアネート
基を当量比で３２７：１００、ＰＷＣ５８．０の塗料組
成物を得た。

【００３０】比較例２：主剤Ａ５１２．２部、硬化剤
Ａ７２．０部からなり、ポリオール樹脂中のヒドロキシ
ル基に対するイソシアネート樹脂中のイソシアネート基
を当量比で１０５：１００、ＰＷＣ７０．６の塗料組成
物を得た。

【００３１】比較例３：主剤Ｂ３７１．７部、硬化剤
Ｂ１２３．９部からなり、ポリオール樹脂中のヒドロキ
シル基に対するイソシアネート樹脂中のイソシアネート
基を当量比で１３０：１００、ＰＷＣ５０．９の塗料組
成物を得た。

【００３２】比較例４：主剤Ｃ５１２．２部、硬化剤
Ａ１３１．３部からなり、ポリオール樹脂中のヒドロキ
シル基に対するイソシアネート樹脂中のイソシアネート
基を当量比で１９２：１００、ＰＷＣ６５．１の塗料組
成物を得た。

【００３３】比較例５：主剤Ｄ５１２．２部、硬化剤
Ａ１３１．３部からなり、ポリオール樹脂中のヒドロキ
シル基に対するイソシアネート樹脂中のイソシアネート
基を当量比で１９２：１００、ＰＷＣ６５．１の塗料組
成物を得た。

【００３４】試験例１：リン酸亜鉛処理軟綱板状に電
着塗膜、中塗り塗膜、上塗り塗膜、および特開平２−２
４８４７７にもとづくクリヤー塗膜であるＵＣＸ−３０
０Ｋ（関西ペイント株式会社製商品名）を１４０℃にて
形成した工程塗装板上に、上記各実施例１〜３および比
較例１〜５の塗料組成物を乾燥膜厚２００μとなるよう
に塗装し、５０℃で１０分間乾燥したのちに室温で５日
間放置した。得られた塗膜の付着性を確認するために付
着性試験を実施した。また、耐チッピング性を確認する
ためにグラベロ試験を実施した。それらの試験結果を表
１に示す。

【００３５】

【００３６】付着性試験評価：ます目間隔２ｍｍの碁盤
目１００個を素地に到達するように刃を入れた後にセロ
テープにて剥離させた。評価は剥離個数にて行った。

【００３７】グラベロ試験評価：スガ試験機株式会社製
ＪＡ−４００ＬＡ型飛石試験機を使用し、以下の試験条
件にて実施した。飛石種類：玄武岩（標準ふるいＪＩＳＺ８８０１−１
９６５による７．９３〜１１．１ｍｍのもの）飛石量：１Ｋｇ空気圧力：５Ｋｇｆ／ｃｍ² 吹付距離：３００ｍｍ試料温度：室温（２０℃）試料保持角：吹付方向に対して垂直試験板面積：１４０ｍｍ×７０ｍｍ５は素地に到達するキズがなく、剥離がないもの。４は
素地に到達するキズがなく、０．５ｍｍ角以上の剥離が
ないもの。３は素地に到達するキズがなく、１ｍｍ角以
上の剥離がないもの。２は素地に到達するキズがなく、
２ｍｍ角以上の剥離がないもの。１は前記以外のもの、
素地に到達するキズや剥離の著しいもの。

【００３８】

【発明の効果】本発明の塗料組成物に寄れば、最近社会
問題化している酸性雨による表面劣化や、洗車時のすり
傷対策を目的に開発されている上塗り塗膜に対して付着
不良を起こすことなく、耐チッピング性に優れた塗膜を
得ることができるので、上塗り２液型耐チッピング塗料
組成物として好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者広田哲也兵庫県尼崎市南塚口町６丁目10番73号神東塗料株式会社内 (72)発明者丸岡宏彰兵庫県尼崎市南塚口町６丁目10番73号神東塗料株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオール樹脂（Ａ）１００重量部、タ
ルク５〜１００重量部からなる主剤に、ビウレット変性
ヘキサメチレンジイソシアネート樹脂（Ｂ）からなる硬
化剤を、ポリオール樹脂（Ａ）中のヒドロキシル基に対
するビウレット変性ヘキサメチレンジイソシアネート樹
脂（Ｂ）の有効イソシアネート基を当量比で３００：１
００〜１５０：１００の割合で混合し、かつ混合塗料固
形分あたりの顔料重量％濃度を６０〜７０に配合してな
ることを特徴とする上塗り２液型耐チッピング塗料組成
物。