JPH0753262B2 - 塗装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアミン透過性硬化塗装法に関するものであり、
さらに詳しくは塗膜物性特に可とう性と引張り強度のバ
ランスのとれた塗膜が得られるポリウレタン樹脂塗料を
用いるアミン透過性硬化塗装法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来塗装対象物をウレタン樹脂塗料で塗装し、次いで気
相状態にあるアミン雰囲気中で塗膜を硬化させる塗装方
法は知られており、多孔質素材としてのSMC、BMCなどに
塗装し、その発泡抑制のために用いられることも知られ
ている特開昭60−31533、58−5345）又RIMへの塗装とし
ては特開昭58−78737が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら従来のアミン透過性硬化法は、ポリウレタ
ン樹脂塗料をアミン触媒によって急速硬化せしめること
で塗膜を得る為、得られた塗膜は一般のポリウレタン塗
膜の特性と同等なものであり、塗膜の抗張力と伸び率の
関係をみると伸び率を大きくすると抗張力が低下し、抗
張力を大きくすると伸び率が低下する久点を有してい
た。

その為、SMCなど多孔質素材の中でも比較的大きな穴が
あいている材に塗装すると伸び率不足又は抗張力不足で
発泡抑制が不十分であったり、Ｒ−RIMなどガラス繊維
で強化されているRIM材などに塗装した場合、抗張力が
大であると鮮映性は良くなるが、伸び率不足により低温
物性が著しく劣り、実用性に欠ける問題点を有してい
た。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らはこれら膜強度をバランスさせることを目的
として鋭意研究を重ねた結果、アミン気相状態で硬化可
能をポリウレタン樹脂塗料にウイスカーあるいはガラス
繊維を配合することにより、塗装後アミン気相中で硬化
させれば従来の問題点を解決できることを見出したもの
である。

本発明は塗装対象物をウレタン樹脂塗料で塗装し、次い
で気相状態にあるアミン雰囲気中で塗膜を硬化させる塗
装方法であって、該ウレタン樹脂塗料が樹脂成分100重
量部に対して長さが２〜30μで直径が長さの1/3以下で
あるウイスカーあるいはガラス繊維を５〜70重量部含有
することを特徴とする塗装方法である。

本発明は室温で短時間硬化させることが可能であるうえ
に、得られた塗膜はウイスカーあるいはガラス繊維の補
強効果により、抗張力と伸び率のバランスのとれた塗膜
となる為、SMCなどの比較的大きな多孔質素材の発泡抑
制、あるいはＲ−RIMなど熱による外観低下を生じる素
材の熱変動抑制に大きな効果を発揮するものである。こ
のことは従来のアミン透過性硬化塗装法が適用される分
野は勿論応用できることを意味しており、対象素材が大
巾に広がることにより、より低温短時間硬化の利点が生
かせるものである。

本発明において用いられるアミン気相状態で硬化可能な
ウレタン樹脂塗料はポリオールとしてアクリル、ポリエ
ステル、アルキド、ポリオレフィン、ポリエーテルなど
のポリオールが用いられ、又これら二種以上のポリオー
ルの組合せ樹脂系も使用できる。

又、本発明で使用に適したポリイソシアネートはトルイ
レンジイソシアネート（TDI）ジフェニルメタンジイソ
シアネート（MDI）、メチレンジイソシアネート、キシ
レリンジイソシアネート（XDI）、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート（HMDI）、イソホロンジイソシアネート
（IPDI）、トリフェニルメタントリイソシアネート、フ
ェニレンジイソシアネート、リミンジイソシアネート、
及び上記のメチロール付加物、又は３〜５量体など更に
はこれらの混合物である。

本発明において用いられるアミン気相状態として使用す
るアミンは、第３アミンが好ましく例えばトリメチルア
ミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブ
チルアミン、トリアミルアミンなどの脂肪族第３アミ
ン、ジメチルアニリン、ジエチルトリアミン、トリベン
ジルアミン、などの芳香族アミン、Ｎ−メチルモルホリ
ン、Ｎ−エチルモリホリン、あるいはトリエタノールア
ミン、メチルジエタノールアミン、ジメチルエタノール
アミン、ジエチルエタノールアミン、ジブチルエタノー
ルアミン、ジ（２−エチルヘキシル）エタノールアミ
ン、エチルジエタノールアミン、トリイソプロパノール
アミン、ジブチルイソプロパノールアミン、トリイソプ
ロパノールアミン、ジブチルイソプロパノールアミンな
どのアルカノールアミンが使用でき中でもジメチルエタ
ノールアミン、トリエチルアミンが好ましい。

上記アミン類による雰囲気としては、気相中のアミン濃
度が約10〜3000ppm好ましくは、300〜1200ppmが適して
おり、温度は０〜80℃好ましくは20〜40℃が適してい
る。アミン気相中の通過時間は樹脂組成、膜厚、アミン
の種類、温度および濃度などによって異るが、一般的に
は１〜10分間、好ましくは２〜４分間である。

なお、塗装後のアミン気相中での処理後、必要であれば
更に100℃以下の温度で３〜20分間加熱しても良い。

本発明に用いられるウイスカーあるいはガラス繊維は、
大きさをあまり限定しなくても本発明の目的とする効果
は得られるものであるがより効果を生じる為、長さ２〜
30μの範囲でかつ直径が長さの1/3以下であり、好まし
くは長さが５〜20μ、直径が長さの1/3以下であるもの
が使用される。ここで言うライスカーはひげ状の結晶性
化合物であり、例えば炭化ケイ素、窒化ケイ素、チタン
酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、硫酸カルシウムなど
があげられる。

ここで長さが30μをこえると塗膜外観が悪くなり、２μ
以下では抗張力と伸び率のバランスがくずれて、効果が
半減し、更に直径が長さの1/3より大きくなると本発明
の効果を悪くする傾向となり長さ及び直径の範囲を限定
する方がより一層の効果を生じるものである。

ウレタン樹脂塗料中の樹脂成分に対するウイスカーある
いはガラス繊維の配合量は樹脂成分100重量部に対して
５〜70重量部であり好ましくは８〜50重量部である。

ウイスカーあるいはガラス繊維の配合量が5PHR（PHRは
樹脂100重量部に対する重量部量を示す）より少ない場
合は、得られた塗膜として抗張力−伸び率のバランスの
良い塗膜が得られず、又70PHRより多くなると塗膜外観
が劣り、塗料のコストも高くなるので好ましくない。

本発明に用いられるアミン気相中硬化のウレタン樹脂塗
料には勿論、公知の種々の着色顔料（体質顔料）などの
顔料類、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤などの添加
剤、エステル、ケトン、脂肪族または芳香族の炭化水素
系溶剤などを含有できる。

本発明方法によるウレタン樹脂塗料で塗装し、次いでア
ミン雰囲気中で塗膜を硬化させると、この時形成される
塗膜はアミン気相中で完全に硬化しない状態であって
も、その後高温にさらしても何ら異状を生じないことが
判明した。

又本発明に用いるアミン気相硬化のウレタン樹脂塗料を
塗装する方法はエアースプレー、エアレススプレー、静
電スプレーなど公知の塗装法が適用される。

更に本発明にて形成されたウレタン塗膜の上に更に熱硬
化性樹脂塗料あるいは、ウレタン樹脂塗料を塗装するこ
とも可能である。

〔実 施 例〕

以下実施例を挙げて本発明を説明する。

実施例１ アミン気相硬化用ウレタン樹脂塗料（神東塗料製アクリ
ル系ベポン＃30:S顔料分／樹脂分（以下P/Bと示す）＝
0.7/1固型分58％）−比較塗料No.1とする−100重量部に
テイスモＤ（大塚化学製チタン酸カリウムウイスカー）
8.3重量部（20PHR）を添加して塗料を得、この塗料108.
3重量部に対して硬化剤としてタケネートＤ−1110N（武
田薬品社製キシリレンジイソシアネート）を10重量部用
いた。

SMCをIPAで脱脂した後、上記塗料を35μの膜厚になる様
にスプレー塗装し、２分/20℃でセッティングの後ジメ
チルエタノールアミン600ppmの気相中で風速0.8m/secに
し２分間/30℃放置した。その後30℃×10分乾燥後硬化
塗膜を得た 実施例２ 実施例１で得た硬化塗膜の上にメラミンアルキド塗料
（神東塗料製グリミン＃100）白を塗装し、140℃×40分
焼付て計65μの塗装系塗膜を得た。

実施例３ ポリオレフィン系アミン気相硬化用ウレタン樹脂塗料
（神東塗料製ベポン＃2012:P/B＝0.8/1固型分57％）−
比較塗料No.2とする−100重量部にデントールWK−100
（大塚化学製チタン酸カリウムウイスカー）4.4重量部
（10PHR）の添加して、塗料を得、この塗料104.4重量部
に対して、硬化剤としてタケネートＤ−110Nを16重量部
用いた。

素材としてＲ−RIMを用いた以外は実施例１と同様な手
法にて硬化塗膜を得た。

実施例４ 実施例３で得た硬化塗膜の上にポリウレタン樹脂塗料
（神東塗料製ポリン＃１）白を塗装し80℃×30分乾燥
し、計65μの塗装系塗膜を得た。

実施例５ 実施例１でテイスモＤの代わりに長さ20μ、直径３μの
ガラス繊維を24.9重量部（60PHR）用いる以外は実施例
１と同様な手法にて硬化塗膜を得た。

実施例６ 実施例５で得た硬化塗膜の上にグリミン＃100白を塗装
し、140℃×40分焼付、計65μの塗装系塗膜を得た。

実施例７〜10 比較塗料No.1に表−３で示す割合のガラス繊維を添加し
た以外は実施例５と同様な手法で35μの塗膜を得た。

比較例１ 比較塗料No.1を100重量部タケネートＤ−110Nを16重量
部硬化剤として用い実施例１と同様な硬化条件で硬化さ
せ、35μの硬化塗膜を得た。

比較例２ 比較例１で得た硬化塗膜を用いてこの上にグリミン白を
塗装し、140℃×80分焼付、計65μの塗装系塗膜を得
た。

比較例３ 比較塗料No.2を100重量部、タケネートＤ−110Nを16重
量部硬化剤として用い素材としてＲ−RIMを使用し実施
例１と同様な硬化条件で35μの硬化塗膜を得た。

比較例４ 比較例３で得た硬化塗膜の上にポリン＃１白を塗装し、
80℃×30分乾燥し計65μの塗装系塗膜を得た。

比較例５ ティスモＤを1.6重量部（4PHR）用いた以外は実施例１
と同様な手法にて35μの硬化塗膜を得た。

比較例６ 比較例５で得た硬化塗膜の上にグリミン＃100白を塗装
し、180℃×80分焼付、計65μと塗装系塗膜を得た。

比較例７ テイスモＤを31.1重量部（75PHR）用いた以外は実施例
１と同様な手法で55μの硬化塗膜を得た。

比較例８ 比較例７で得た硬化塗膜の上にグリミン＃100白を塗装
し、140℃×40分焼付、計65μの塗装系塗膜を得た。

実施例１〜10、比較例１〜８について塗装性能試験を行
った結果を表１〜２にまた使用したガラス繊維及びウイ
スカーにつき表３〜４に示す。

テスト方法 抗張力−塗膜を20m/mの長さに切りテンシヨン引張り試
験機でテストする。

伸び率−同上 塗膜外観−目視チェック ピンホール性−目視チェック 鮮映性−PGDにて測定 ○−良好 △−やや不良 ×−不良 〔発明の効果〕 本発明の方法に従うとウレタン樹脂塗料がウイスカーあ
るいはガラス繊維で強化されている為、抗張力−伸び率
のバランスのとれた塗膜が、室温一速硬化にて形成され
る効果がある為、熱硬化性プラスチックの発泡抑制、外
観向上の効果が著しく大となる強じんでかつ柔軟性のあ
る新しいタイプの塗膜となり、広く他の素材にも応用が
可能となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塗装対象物をウレタン樹脂塗料で塗装し、
   次いで気相状態にあるアミン雰囲気中で塗膜を硬化させ
   る塗装方法であって、該ウレタン樹脂塗料が樹脂成分10
   0重量部に対して長さが２〜30μで直径が長さの1/3以下
   であるウイスカーあるいはガラス繊維を５〜70重量部含
   有することを特徴とする塗装方法。