JPH0770471A - ハイソリッド塗料用添加剤組成物及び塗装方法 - Google Patents

ハイソリッド塗料用添加剤組成物及び塗装方法

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JPH0770471A
JPH0770471A JP21731893A JP21731893A JPH0770471A JP H0770471 A JPH0770471 A JP H0770471A JP 21731893 A JP21731893 A JP 21731893A JP 21731893 A JP21731893 A JP 21731893A JP H0770471 A JPH0770471 A JP H0770471A
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JP
Japan
Prior art keywords
weight
viscosity
coating
parts
macromonomer
Prior art date
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Pending
Application number
JP21731893A
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English (en)
Inventor
Kazuyuki Kuwano
一幸 桑野
Takeshi Kawakami
毅 河上
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】塗布時にスプレーされた直後は高不揮発分で低
粘度であるが、塗着時には高粘度となって垂れが防止さ
れるようなハイソリッド塗料組成物及びその塗装方法を
提供する。 【構成】片末端にエチレン性二重結合を有しMwが50
0〜5000のマクロモノマーと、マクロモノマー10
0重量部に対して1〜10重量部の光重合開始剤と、か
らなる添加剤組成物を含むハイソリッド塗料を被塗物に
向けて噴霧し、飛行中の塗粒に紫外線を照射することを
特徴とする。紫外線によりマクロモノマーが重合して増
粘するため、塗着時には高粘度となって垂れが防止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高不揮発分を有しつつ
も低粘度のハイソリッド塗料に用いられる添加剤組成物
と、その添加剤組成物を含むハイソリッド塗料の塗装方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車や家電製品の塗装には、耐候性な
どの物性が優れていることから、熱硬化型のアクリル樹
脂塗料が一般に用いられている。この熱硬化型のアクリ
ル樹脂塗料は、アクリル樹脂と、メラミン樹脂やイソシ
アネート樹脂などの架橋剤と、有機溶剤とから主として
構成されている。このうちアクリル樹脂と架橋剤とは熱
などにより反応し、三次元網目構造を形成して強靱な塗
膜を形成する。一方、有機溶剤は塗料の粘度を適切な値
に調整し、スプレーなどの塗装作業を容易としている。
【0003】ところで近年、地球環境保護の観点から塗
装作業における有機溶剤排出量の低減が重要な課題とな
り、水性塗料やハイソリッド塗料の開発が活発に行われ
ている。中でも、水性塗料は排水処理が必要となるこ
と、乾燥が遅いことなどの理由から、ハイソリッド塗料
の開発が重要視されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ハイソリッド塗料と
は、低粘度でありかつ高不揮発分の塗料をいうが、溶液
型塗料においては、溶解している樹脂成分の濃度と粘度
とは比例するため、低粘度−高不揮発分という背反事象
を満足させることはなかなか困難である。つまり有機溶
剤量を減らして樹脂の濃度を高くすると、塗料の粘度は
高粘度となりスプレーなどの塗装作業が困難となる。そ
こで樹脂に低分子量のものを用いて樹脂自体の粘度を低
下させることが考えられる。ところが、樹脂自体の粘度
を低下させると、有機溶剤が揮発しても粘度の上昇が僅
かであるために、スプレー塗装時において塗粒が飛行中
に溶剤が揮発しても、それによる粘度上昇の効果が小さ
く垂れが生じるという問題がある。
【0005】例えば特開昭59-103793 号公報には、不飽
和二重結合を有するモノマーと、そのモノマーに溶解す
る熱可塑性樹脂と、光重合開始剤とからなる紫外線硬化
型塗料組成物が開示されている。この塗料組成物は不揮
発分が100%であって、ハイソリッド塗料としては最
も好ましいものであるが、粘度が低く垂直面に塗装する
と垂れが生じるという不具合がある。また、塗膜に紫外
線を照射して硬化させる関係上、被塗物の形状に制約が
生じる。
【0006】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、塗布時にスプレーされた直後は高不揮発分
で低粘度であるが、塗着時には高粘度となって垂れが防
止されるようなハイソリッド塗料組成物及びその塗装方
法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のハイソリッド塗料用添加剤組成物は、片末端にエチ
レン性二重結合を有し重量平均分子量(以下Mwとい
う)が500〜5000のマクロモノマーと、該マクロ
モノマー100重量部に対して1〜10重量部の光重合
開始剤と、からなることを特徴とする。
【0008】マクロモノマーとしては、片末端にエチレ
ン性二重結合を有し、Mwが500〜5000のものが
用いられる。Mwが500より小さいと塗着時に高粘度
となることが困難であり、垂れが生じるようになる。ま
たMwが5000よりも大きくなると、塗料の粘度が高
くなりハイソリッド化が困難となる。特に好ましいMw
は1000〜3000である。また、二重結合を複数も
つものでは、塗粒の飛行中にゲル化するため塗膜表面の
平滑性が損なわれる。
【0009】このマクロモノマーは、ハイソリッド塗料
中に30〜80重量%添加される。マクロモノマーの添
加量が30重量%より少ないと塗着時の粘度上昇が小さ
く垂れが生じる。また80重量%より多くなると塗料中
の樹脂成分の量が相対的に少なくなり、塗膜物性面で問
題が生じる。特に好ましい範囲は30〜50重量%であ
る。
【0010】マクロモノマーは、例えば、分子内にチオ
ール基と反応性基を有するメルカプタン化合物の存在下
に少なくとも一種のエチレン性不飽和モノマを重合させ
て重合体とし、この重合体の片末端に結合した反応性基
を、これと反応し得る結合性の基とエチレン性不飽和結
合をもつモノマと反応させることで製造することができ
る。
【0011】このマクロモノマーを種々選択することに
より、塗膜物性を種々調整することができる。また、マ
クロモノマーはハイソリッド塗料中の架橋剤と反応する
官能基をもつことも望ましい。このようにすれば、マク
ロモノマーは塗膜の焼き付け時に架橋剤と反応して一体
化するため、塗膜物性が一層向上する。光重合開始剤
は、紫外線の照射によりラジカルを発生してマクロモノ
マーの片末端のエチレン性二重結合を攻撃し重合を開始
させるものであり、市販の光重合開始剤を使用できる。
【0012】この光重合開始剤の使用量は、マクロモノ
マー100重量部に対して1〜10重量部である。光重
合開始剤の使用量が1重量部より少ないと、反応開始点
が少ないために塗着時に高粘度となることが困難であり
垂れが生じるようになる。また10重量部を超えて添加
しても、逆に反応開始点が多過ぎて塗着時に高粘度とな
ることが困難となる。
【0013】上記マクロモノマーと光重合開始剤とから
なる本発明の添加剤組成物を含むハイソリッド塗料は、
基体樹脂としては特に制限されないが一般のアクリル樹
脂などが用いられる。また架橋剤としては、その基体樹
脂と反応して架橋するメラミン樹脂、イソシアネート樹
脂などを用いることができる。そしてこれらを所定粘度
とするために、従来と同様に有機溶剤が用いられる。
【0014】こうして製造されたハイソリッド塗料を塗
装するための第2発明の塗装方法は、上記ハイソリッド
塗料を被塗物に向けて噴霧する塗装方法であって、飛行
中の塗粒に紫外線を照射することを特徴とする。紫外線
の照射量としては、50〜200mJ/cm2 の範囲が
望ましい。照射量が50mJ/cm2 より少ないとマク
ロモノマーどうしの反応が充分でなく、塗着時に高粘度
となることが困難であり垂れが生じるようになる。また
200mJ/cm2 を超えると塗着時の粘度が高くなり
過ぎ、塗膜の平滑性が損なわれるようになる。なお、マ
クロモノマー量を例えば10重量%などと少なくすれ
ば、200mJ/cm2 以上の照射量で適当な増粘度が
得られるが、スプレー作業時に200mJ/cm2 以上
の紫外線を照射することは実用上困難である。
【0015】
【作用】本発明の添加剤組成物は、片末端にエチレン性
二重結合を有するマクロモノマーと、光重合開始剤とか
ら構成されている。このうちの主成分であるマクロモノ
マーは、塗料中のアクリル樹脂やメラミン樹脂などと比
べて分子量が小さく、それ自体の粘度が低い。
【0016】したがってこの添加剤組成物を塗料中に所
定量添加することにより、アクリル樹脂や架橋剤が少な
くなる分低粘度となり、かつ有機溶剤量が低減されるこ
とにより高不揮発分となったハイソリッド塗料となる。
得られたハイソリッド塗料は、低粘度であるためスプレ
ー塗装性に優れ、微粒化した塗粒が得られる。そして飛
行中の塗粒に紫外線が照射されると、塗粒中の光重合開
始剤が活性化しマクロモノマーの片末端二重結合どうし
が反応する。
【0017】この重合反応によるマクロモノマーの高分
子化と、飛行中の塗粒からの有機溶剤の揮発とにより塗
粒の粘度が上昇し、被塗物に塗着したときには垂れの生
じにくい粘度となっている。しかも塗粒の粒径は飛行中
に増大することは無いため、塗着時にも微粒子状であ
り、塗膜表面の平滑性にも優れている。このように形成
されたウェット塗膜は、含まれる架橋剤の架橋温度に加
熱され焼き付けられて塗装が終了する。
【0018】
【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。 (実施例1)Mw=2600で、片末端にメタクロイル
基をもつマクロモノマー(モノマー組成MMA/HEM
A=80/20(重量比))80重量部と、光重合開始
剤としての「ダロキュアー1173」(日本チバガイギ
ー(株)製)4重量部とをキシレン20重量部に溶解
し、本実施例の添加剤組成物とした。
【0019】この添加剤組成物の粘度は、25℃で25
0cpであった。次にこの添加剤組成物をアルミ皿中に
入れ、80W/cmの紫外線ランプを用いて紫外線を照
射した。そして照射時間を変えながら粘度を測定し、粘
度測定時までの紫外線照射量と粘度を表1に示す。 (実施例2)実施例1と同様のマクロモノマー50重量
部と、実施例1と同様の光重合開始剤2重量部をキシレ
ン20重量部に混合し、本実施例の添加剤組成物とし
た。そしてMw=2600のアクリル樹脂(モノマー組
成MMA/HEMA=80/20(重量比))30重量
部に対してこの添加剤組成物を72重量部混合してハイ
ソリッド塗料とした。
【0020】このハイソリッド塗料の粘度は、25℃で
230cpであった。次にこのハイソリッド塗料に実施
例1と同様に紫外線を照射し、経時の粘度変化を測定し
た結果を表1に示す。 (実施例3)実施例1と同様のマクロモノマー30重量
部と、実施例1と同様の光重合開始剤1.5重量部をキ
シレン20重量部に混合し、本実施例の添加剤組成物と
した。そして実施例2と同様のアクリル樹脂100重量
部に対してこの添加剤組成物を103重量部混合してハ
イソリッド塗料とした。
【0021】このハイソリッド塗料の粘度は、25℃で
220cpであった。次にこのハイソリッド塗料に実施
例1と同様に紫外線を照射し、経時の粘度変化を測定し
た結果を表1に示す。 (比較例1)実施例1と同様のマクロモノマー20重量
部と、実施例1と同様の光重合開始剤1重量部をキシレ
ン20重量部に混合し、比較例1の添加剤組成物とし
た。そして実施例2と同様のアクリル樹脂60重量部に
対してこの添加剤組成物を41重量部混合してハイソリ
ッド塗料とした。
【0022】このハイソリッド塗料の粘度は、25℃で
200cpであった。次にこのハイソリッド塗料に実施
例1と同様に紫外線を照射し、経時の粘度変化を測定し
た結果を表1に示す。 (比較例2)マクロモノマーの代わりにn−ドデシルメ
タクリレートモノマ40重量部と、実施例1と同様の光
重合開始剤2重量部をキシレン20重量部に混合し、比
較例2の添加剤組成物とした。そして実施例2と同様の
アクリル樹脂40重量部に対してこの添加剤組成物を6
2重量部混合してハイソリッド塗料とした。
【0023】このハイソリッド塗料の粘度は、25℃で
100cpであった。次にこのハイソリッド塗料に実施
例1と同様に紫外線を照射し、経時の粘度変化を測定し
た結果を表1に示す。 (比較例3)マクロモノマーの代わりにn−ドデシルメ
タクリレートモノマ20重量部と、実施例1と同様の光
重合開始剤1重量部をキシレン20重量部に混合し、比
較例3の添加剤組成物とした。そして実施例2と同様の
アクリル樹脂60重量部に対してこの添加剤組成物を4
1重量部混合してハイソリッド塗料とした。
【0024】このハイソリッド塗料の粘度は、25℃で
150cpであった。次にこのハイソリッド塗料に実施
例1と同様に紫外線を照射し、経時の粘度変化を測定し
た結果を表1に示す。
【0025】
【表1】
【0026】表1より、実施例のものは最大でも200
mJ/cm2 の紫外線照射量で粘度が1000cp以上
となっているのに対し、比較例では520mJ/cm2
照射しても到底1000cpには達しないことがわか
る。200mJ/cm2 の紫外線照射量となるまでの照
射時間は0.3秒であり、これはスプレー塗装における
スプレーガンから吐出して被塗物に塗着するまでの時間
より短い。
【0027】したがって本実施例の添加剤組成物を所定
量含むハイソリッド塗料をスプレー塗装すると、塗装時
には約200cpの低粘度であるのでスプレーガンから
は微細な塗粒が噴出する。そしてスプレーガンから出て
から被塗物に塗着するまでの僅かな時間の間に塗粒に紫
外線を照射すれば、飛行中の塗粒の粘度は一挙に約10
00cp以上に上昇するので、被塗物に塗着して形成さ
れた塗膜に垂れが生じるのが防止される。
【0028】また被塗物に塗着した塗粒は、マクロモノ
マーが線状に重合して粘度が上昇したものであり、三次
元架橋は生じていない。したがって隣接する微細な塗粒
どうしが融合しあって、極めて平滑な表面の塗膜が形成
される。
【0029】
【発明の効果】すなわち本発明の添加剤組成物によれ
ば、既存の塗料に添加するだけでハイソリッド塗料とす
ることができる。そして得られたハイソリッド塗料を本
発明の塗装方法で塗装することにより、塗装時には低粘
度であり塗粒は飛行中に増粘して塗着時に高粘度となる
ため、従来のハイソリッド塗料でみられた垂れの不具合
が防止される。したがって従来に比べて厚膜に塗装する
ことが可能となり、塗装品質が向上する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 5/00 PPS

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 片末端にエチレン性二重結合を有し重量
    平均分子量が500〜5000のマクロモノマーと、該
    マクロモノマー100重量部に対して1〜10重量部の
    光重合開始剤と、からなることを特徴とするハイソリッ
    ド塗料用添加剤組成物。
  2. 【請求項2】 片末端にエチレン性二重結合を有し重量
    平均分子量が500〜5000のマクロモノマー30〜
    80重量%と、該マクロモノマー100重量部に対して
    1〜10重量部の光重合開始剤とを含むハイソリッド塗
    料を被塗物に向けて噴霧する塗装方法であって、飛行中
    の塗粒に紫外線を照射することを特徴とする塗装方法。
JP21731893A 1993-09-01 1993-09-01 ハイソリッド塗料用添加剤組成物及び塗装方法 Pending JPH0770471A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997020642A1 (fr) * 1995-12-06 1997-06-12 Kansai Paint Co., Ltd. Procede de formation d'un film de peinture
JP2009131849A (ja) * 2009-03-09 2009-06-18 Optnics Precision Co Ltd 球状超微粒子の製造方法
JP2024524825A (ja) * 2021-05-18 2024-07-09 インク インベント アイピー ビー.ブイ. 工業用噴霧のための有機溶媒系再帰反射性組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009131849A (ja) * 2009-03-09 2009-06-18 Optnics Precision Co Ltd 球状超微粒子の製造方法
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