JPH0812931A

JPH0812931A - 上塗り塗膜形成方法

Info

Publication number: JPH0812931A
Application number: JP14636694A
Authority: JP
Inventors: Yukio Yamaguchi; 幸男山口; Akimasa Nakahata; 顕雅中畑; Satoshi Ikushima; 聡生島; Yasumasa Okumura; 保正奥村; Akihiko Aida; 陽彦会田; Jiro Nishiguchi; 滋朗西口; Osamu Isozaki; 理磯崎
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1996-01-16

Abstract

(57)【要約】【構成】素材に着色ベースコート及びクリアートップコ
ートを順次形成させてなる上塗り塗膜形成方法におい
て、該着色ベースコート及び／又はクリアートップコー
トが、（ａ）水酸基、カルボキシル基及びエポキシ基を
同一分子中に含有する樹脂、（ｂ）１分子中に少なくと
も１個のシラノール基及び／又は珪素原子に直接結合し
た加水分解性基を有する珪素化合物及び（ｃ）有機溶剤
を必須成分として含有する硬化性塗料組成物で形成され
ていることを特徴とする上塗り塗膜形成方法。【効果】仕上り外観、耐酸性、耐擦り傷性、耐候性等に
優れた塗膜が形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規な上塗り塗膜形成
方法、更に詳しくは、仕上り性及び塗膜性能（耐酸性、
耐擦り傷性等）に優れた塗膜を形成し得る上塗り塗膜形
成方法に関する。

【０００２】

【従来技術及びその課題】近年、大気汚染が進み、森林
が枯れる等の酸性雨による被害が深刻な社会問題となっ
ているが、自動車外板等の屋外で使用される物品に塗装
された塗膜においても酸性雨によって塗膜がエッチング
されたり、塗膜に白化、シミ等が発生するという問題が
ある。従って、耐酸性の良い塗膜が強く要望されてい
る。

【０００３】また、上塗り塗膜、例えば自動車外板等に
塗装された上塗り塗膜は、走行中の砂やホコリ等との衝
突、洗浄ブラシ等による摩擦等によって、擦り傷が付き
やすく、外観低下の原因の一つになっており、特に黒、
紺、褐色等の濃彩色の塗膜において擦り傷発生が非常に
目立ち易い。従って、上塗り塗膜の耐擦り傷性の向上の
要求は非常に強い。

【０００４】現在、水酸基含有樹脂及びバインダーのア
ミノ樹脂を含有するアミノ硬化型塗料組成物を上塗り塗
膜を形成する塗料組成物として用いる上塗り塗膜形成方
法が広く行なわれているが、耐酸性及び耐擦り傷性の両
者を満足する上塗り塗膜は、得られていない。

【０００５】また、上記アミノ硬化型塗料組成物以外の
ものを用いる方法として、エポキシ基及び水酸基を有す
る樹脂に硬化剤としてメチルヘキサヒドロフタル酸無水
物等の環状酸無水物を配合した塗料組成物を上塗り塗膜
を形成する塗料組成物として用いる上塗り塗膜形成方法
が、特開昭６３−８４６７３号公報及び特開昭６３−８
４６７４号公報に記載されている。しかしながら、これ
らの方法には、塗膜の仕上り外観、耐酸性、耐擦り傷性
等が劣るという欠点がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、素材に
着色ベースコート及びクリアートップコートを順次形成
させてなる上塗り塗膜形成方法において、上塗り塗膜を
形成する硬化性塗料組成物として、水酸基、カルボキシ
ル基及びエポキシ基を同一分子中に含有する樹脂、特定
の珪素化合物及び有機溶剤を含むものを用いると、上記
従来技術の諸欠点が解消された塗膜が形成できることを
見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】即ち、本発明は、素材に着色ベースコート
及びクリアートップコートを順次形成させてなる上塗り
塗膜形成方法において、該着色ベースコート及び／又は
クリアートップコートが、（ａ）水酸基、カルボキシル
基及びエポキシ基を同一分子中に含有する樹脂、（ｂ）
１分子中に少なくとも１個のシラノール基及び／又は珪
素原子に直接結合した加水分解性基を有する珪素化合物
及び（ｃ）有機溶剤を必須成分として含有する硬化性塗
料組成物で形成されていることを特徴とする上塗り塗膜
形成方法に係る。

【０００８】本発明において、シラノール基とは珪素原
子に直接結合した水酸基を意味し、珪素原子に直接結合
した加水分解性基とは加水分解によってシラノール基を
生じる基を意味する。

【０００９】本発明において、着色ベースコートを形成
するための素材としては、例えば、各種金属、特に、鋼
板（化成処理したもの、化成処理及びプライマー電着塗
装をしたもの、化成処理、プライマー電着塗装及び中塗
り塗装をしたもの等）、各種プラスチック（必要に応じ
て、表面処理したもの、表面処理及びプライマー塗装を
したもの、表面処理、プライマー塗装及び中塗り塗装を
したもの等）、これらの組合さったもの等を挙げること
ができる。

【００１０】本発明上塗り塗膜形成方法においては、素
材上に形成される着色ベースコート及びクリアートップ
コートのいずれか一方又は両者が、（ａ）水酸基、カル
ボキシル基及びエポキシ基を同一分子中に含有する樹
脂、（ｂ）１分子中に少なくとも１個のシラノール基及
び／又は珪素原子に直接結合した加水分解性基を有する
珪素化合物及び（ｃ）有機溶剤を必須成分として含有す
る硬化性塗料組成物で形成されている。

【００１１】上記硬化性塗料組成物における樹脂（ａ）
は、水酸基、カルボキシル基及びエポキシ基を同一分子
中に含有する基体樹脂である。

【００１２】該樹脂（ａ）中のカルボキシル基は、本発
明において重要な構成要件の１つである。即ち、該カル
ボキシル基は、樹脂（ａ）中の水酸基と珪素化合物
（ｂ）中のシラノール基（珪素原子に直接結合した加水
分解性基が加水分解して生成するシラノール基も含
む。）との反応及びシラノール基同志の反応を促進させ
る働きが認められ、これによって低温硬化性が向上する
といった効果が得られ、かつこのカルボキシル基がエポ
キシ基と反応し、耐酸性等の性能に優れた硬化膜を形成
すると共に、カルボキシル基がエポキシ基との反応で消
費され、塗膜中に該カルボキシル基が残らないか又は少
量しか残らないので、塗膜の耐水性、耐酸性、耐スリキ
ズ性、耐候性等が良くなるといった効果がある。

【００１３】樹脂（ａ）中の水酸基は、水酸基価で約１
０〜３００、好ましくは約２０〜２００の範囲となる量
が良い。該水酸基価が約１０を下回ると塗膜の低温硬化
性、耐久性等が低下し、一方、水酸基価が約３００を越
えると塗膜中に未反応で残る水酸基が多くなるため塗膜
の耐水性等が低下するので好ましくない。

【００１４】樹脂（ａ）中のカルボキシル基は、酸価で
約３〜１５０、好ましくは約５〜８０の範囲となる量が
良い。該酸価が約３を下回ると低温硬化性等が低下し、
一方、酸価が約１５０を越えると塗膜の耐水性、耐候性
等が低下してくるので好ましくない。

【００１５】樹脂（ａ）中のエポキシ基は、エポキシ価
で約０．１〜４．０、好ましくは約０．２〜３．０の範
囲となる量が良い。該エポキシ価が約０．１を下回ると
低温硬化性等が低下し、一方、エポキシ価が約４．０を
越えると塗膜の耐酸性、耐候性等が低下してくるので好
ましくない。

【００１６】また、樹脂（ａ）は、数平均分子量約３０
００〜２０００００、好ましくは約５０００〜８０００
０の範囲のものが良い。数平均分子量が約３０００を下
回ると塗膜の耐久性等が低下し、一方、数平均分子量が
約２０００００を越えると希釈に必要な有機溶剤（ｃ）
量が多くなるため塗料の固形分が低くなるといった欠点
があるので好ましくない。

【００１７】樹脂（ａ）の種類としては、特に限定され
ず従来から公知のものを適宜選択して使用することがで
きるが、塗膜の耐候性及び耐久性等の点からアクリル系
樹脂が好ましい。

【００１８】アクリル系樹脂の具体例としては、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）エチレングリコールモノ
（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコール
モノ（メタ）アクリレート、及びこれらのものとカプロ
ラクトン（ε−カプロラクトン等）との付加物等の水酸
基含有アクリル系モノマー類；（メタ）アクリル酸、
（無水）マレイン酸等のカルボキシル基含有エチレン性
不飽和モノマー類；グリシジル（メタ）アクリレート、
メチルグリシジル（メタ）アクリレート、アリルグリシ
ジルエーテル等のグリシジル基含有モノマー、３，４−
エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート等
の脂環式エポキシ基含有モノマー等のラジカル重合性エ
ポキシ基含有モノマーを必須モノマー成分とし、且つ必
要に応じてその他のラジカル重合性不飽和モノマー類、
例えばメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）ア
クリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル
（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレー
ト、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ステア
リル（メタ）アクリレート及びシクロヘキシル（メタ）
アクリレート等のＣ_1-24のアルキル（メタ）アクリレー
ト又はシクロアルキル（メタ）アクリレート類；スチレ
ン、ビニルトルエン等の芳香族ビニルモノマー類；（メ
タ）アクリロニトリル等のニトリル化合物類；（メタ）
アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミ
ド等のアミド化合物類等のその他のエチレン性不飽和モ
ノマー類を共重合反応させて得られるものが包含され
る。

【００１９】さらに樹脂（ａ）の合成法として、前記水
酸基含有アクリル系モノマー、前記ラジカル重合性エポ
キシ基含有モノマー、且つ必要に応じてその他のラジカ
ル重合性不飽和モノマー類を共重合反応させて得られ
る、水酸基、エポキシ基含有樹脂（Ａ−１）の該水酸基
に環状酸無水物（Ａ−２）を開環ハーフエステル化反応
させる方法も挙げられる。その際に用いられる環状酸無
水物（Ａ−２）は、１分子中に１個以上のカルボン酸環
状酸無水基を有する化合物であって、例えば、無水フタ
ル酸、無水コハク酸、テトラヒドロ無水フタル酸、テト
ラブロム無水フタル酸、テトラクロル無水フタル酸、無
水ヘット酸、無水ハイミック酸、無水マレイン酸、無水
トリメリット酸、無水ピロメリット酸などがあげられ、
これらはそれぞれ単独で使用することができ又は２種以
上併用することもできる。

【００２０】樹脂（Ａ−１）の水酸基と環状酸無水物
（Ａ−２）との開環ハーフエステル化反応は、モデル的
には、水酸基１モルに環状酸無水物（Ａ−２）１モルが
反応して、該環状酸無水基が開環して遊離のカルボキシ
ル基１モルが生成する反応である。この開環ハーフエス
テル化反応は、それ自体既知の方法で行うことができ、
例えば、有機溶媒中で約４０〜約１００℃の温度で行う
ことができる。その際、反応を促進するために、有機ス
ズ化合物、有機チタン化合物、有機ジルコニウム化合物
等の触媒を使用することができる。

【００２１】本発明で用いる前記硬化性塗料組成物にお
ける珪素化合物（ｂ）は、１分子中に少なくとも１個の
シラノール基及び／又は珪素原子に直接結合した加水分
解性基を有するものであり、樹脂（ａ）の架橋剤成分で
ある。

【００２２】該加水分解性基は、水の存在下で加水分解
してシラノール基を生成する残基であり、例えば、メト
キシ、エトキシ、プロポキシ等のＣ_1-3のアルコキシル
基、アセトキシ、プロピオニルオキシ等のアシロキシ基
等が包含される。

【００２３】珪素化合物（ｂ）としては、例えばビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニ
ルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、γ−（メ
タ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、
β−（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメトキシシ
ラン等のラジカル重合性不飽和基含有珪素化合物を、必
要に応じて、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）エチレン
グリコールモノ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピ
レングリコールモノ（メタ）アクリレート、及びこれら
のものとカプロラクトン（ε−カプロラクトン等）との
付加物等の水酸基含有アクリル系モノマー類、（メタ）
アクリル酸、（無水）マレイン酸等のカルボキシル基含
有エチレン性不飽和モノマー類、グリシジル（メタ）ア
クリレート、メチルグリシジル（メタ）アクリレート、
アリルグリシジルエーテル等のグリシジル基含有モノマ
ー、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）ア
クリレート等の脂環式エポキシ基含有モノマー等のラジ
カル重合性エポキシモノマー、メチル（メタ）アクリレ
ート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）
アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、オクチル
（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）ア
クリレート、ステアリル（メタ）アクリレート及びシク
ロヘキシル（メタ）アクリレート等のＣ_1-24のアルキル
（メタ）アクリレート又はシクロアルキル（メタ）アク
リレート類、スチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニ
ルモノマー類、（メタ）アクリロニトリル等のニトリル
化合物類、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール
（メタ）アクリルアミド等のアミド化合物類等のその他
のエチレン性不飽和モノマーとラジカル重合反応させて
得られる重合体で、好ましくは平均分子量約３０００〜
約２０００００の範囲のもの；一般式Ｓｉ（ＯＲ）₄ （Ｉ）（式中、Ｒは、同一又は異なって、水素原子又はＣ_1-3
のアルキル基を示す。）で表わされる珪素モノマー；該
珪素モノマーの低縮合物；該珪素モノマーの低縮合物で
あって、且つ、低縮合物中のＲの一部がＣ_4-24（好まし
くはＣ_4-8）の１価の炭化水素基（このものはエーテル
結合及び／又はエステル結合を含んでもよい）で置換さ
れた変性珪素縮合物；該珪素モノマーの低縮合物及び／
又は該変性珪素縮合物と、１分子中に１個のエチレン性
不飽和基及びＳｉＯＲ基（Ｒは前記に同じ。）と反応す
る官能基を含有するエチレン性不飽和モノマーとを反応
させて得られるエチレン性不飽和基含有珪素縮合物を、
必要に応じて上記その他のエチレン性不飽和モノマーと
共に、ラジカル重合反応させて得られる重合体で、好ま
しくは平均分子量約３０００〜２０００００の範囲のも
の等が包含される。

【００２４】上記珪素化合物（ｂ）において、珪素モノ
マーの低縮合物及び変性珪素縮合物は、高固型分、低コ
ストでかつ各種性能に優れた塗膜を形成し得るので、有
利に使用できる。また、珪素化合物（ｂ）として変性珪
素縮合物を又はこれを用いた重合体を使用すると、得ら
れる塗膜が、特に、仕上り性、耐酸性等に優れる点で有
利である。

【００２５】上記珪素モノマーの低縮合物としては、前
記珪素モノマー同士を縮合反応させて得られる約２〜１
００量体のもの、好ましくは約２〜１０量体のものが好
適である。該珪素モノマーの低縮合物としては、例えば
「コルコートＥＳ４０」（コルコート社製、商品名、以
下同様、テトラエチルシリケートの１〜１０量体、平均
約５量体）、「コルコートＭＳ５１」（テトラメチルシ
リケートの１〜１０量体、平均約４量体）等が挙げられ
る。これらのコルコート社製の低縮合物は一般的には

【００２６】

【化１】

【００２７】（ｎは１〜１０）の構造を有するものと考
えられる。

【００２８】前記変性珪素縮合物におけるＣ_4-24の１価
の炭化水素基としては、例えばブチル、ペンチル、ヘキ
シル、ヘプチル、オクチル、デシル、ステアリル、シク
ロアルキル等の環状又は直鎖状の分枝していてもよいア
ルキル基、フェニル、トルイル、キシリル等のアリール
基やベンジル等のアラルキル基（アリール基で置換され
たアルキル基）等が包含される。

【００２９】また、エーテル結合を含む炭化水素基とし
ては、例えば

【００３０】

【化２】

【００３１】（式中、ｍは１、２又は３を、ｐは１又は
２を、及びＲ′はＣ_1-8のアルキル基を、夫々示
す。）、

【００３２】

【化３】

【００３３】（式中、ｍは前記と同様の意味を示す。）
等が包含される。具体的には、

【００３４】

【化４】

【００３５】等が挙げられる。

【００３６】また、エステル結合を含む炭化水素基とし
ては、例えば

【００３７】

【化５】

【００３８】（式中、Ｒ″はＣ_1-8の環状又は直鎖状の
分枝していてもよいアルキル基、アリール基又はアラル
キル基を示し、また、ｍは前記と同様の意味を示す。）
等が包含される。具体的には、

【００３９】

【化６】

【００４０】等が挙げられる。

【００４１】更に、エーテル結合及びエステル結合の両
方の結合を含む炭化水素基としては、例えば

【００４２】

【化７】

【００４３】（式中、ｑは２以上の整数、好ましくは２
〜１０の整数を示し、また、ｍ及びＲ″は前記と同様の
意味を示す。）等が包含される。具体的には、

【００４４】

【化８】

【００４５】等が挙げられる。

【００４６】前記変性珪素縮合物は、例えば前記珪素モ
ノマーにおいてＲの一部がＣ_4-24の１価の炭化水素基で
置換されたモノマーを出発原料とし、このものを縮合反
応させることにより、又は前記珪素モノマーの低縮合物
とＣ_4-24のアルコール（エーテル結合及び／又はエステ
ル結合を含んでもよい）とを脱アルコール反応させ低縮
合物のＲの一部をＣ_4-24の炭化水素基で置換させること
により製造できる。

【００４７】前記エチレン性不飽和基含有珪素縮合物の
重合体は、前記珪素モノマーの低縮合物や変性珪素縮合
物に含まれるＳｉＯＲ基と反応できる官能基（例えば、
水酸基のような活性水素基）を１分子中に１個以上、及
びエチレン性不飽和基を１分子中に１個有するエチレン
性不飽和モノマーを、珪素モノマーの低縮合物及び／又
は変性珪素縮合物と脱アルコール反応させ、該ＳｉＯＲ
基のＲの一部をエチレン性不飽和モノマーで置換させて
１分子中に平均約１個のエチレン性不飽和基を含有する
エチレン性不飽和基含有珪素縮合物を製造した後、これ
を単独で又はこれと前記その他のエチレン性不飽和モノ
マーとをラジカル重合反応させることによって得られ
る。

【００４８】上記ＳｉＯＲ基と反応する官能基及びエチ
レン性不飽和基を有するエチレン性不飽和モノマーとし
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）エチレング
リコールモノ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレ
ングリコール（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル
ビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル、
ヒドロキシブチルビニルエーテル、（ポリ）エチレング
リコールモノアリルエーテル、及びこれらのものとカプ
ロラクトンとの付加物等の水酸基含有エチレン性不飽和
モノマーを、好ましいものとして挙げられる。

【００４９】上記珪素化合物（ｂ）として重合体を用い
る場合、その平均分子量が約３０００を下回ると耐酸性
等の塗膜性能が低下する傾向にあり、一方約２００００
０を上回ると塗料組成物の固型分が低下したり、塗膜の
仕上り外観等が低下したりする傾向にあるので好ましく
ない。

【００５０】上記した（ａ）及び（ｂ）成分は、下記し
た割合になるように配合することが好ましい。なお、割
合は（ａ）及び（ｂ）成分の総合計量に基づく値であ
る。

【００５１】（ａ）成分：約３０〜９８重量％、好まし
くは約５０〜９５重量％の範囲であり、約３０重量％を
下回ると組成物中の基体樹脂成分が少なくなるので塗膜
の仕上り外観、性能が低下し、一方約９８重量％を上回
ると樹脂組成物の固形分が低下したり硬化性が低下した
りするので好ましくない。

【００５２】（ｂ）成分：約２〜７０重量％、好ましく
は約５〜５０重量％の範囲であり、該範囲を外れると硬
化性が低下するので好ましくない。

【００５３】本発明で用いる前記硬化性塗料組成物にお
ける有機溶剤（ｃ）は、前記（ａ）及び（ｂ）成分を溶
解又は分散する成分である。該有機溶剤（ｃ）として
は、前記（ａ）及び（ｂ）成分を溶解又は分散するもの
であれば特に制限なしに従来の有機溶剤から適宜選択し
て使用することができる。

【００５４】有機溶剤（ｃ）の具体例としては、例えば
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系、アセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケト
ン系、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエス
テル系、エチレングリコールモノブチルエーテル等のア
ルコール系等が挙げられる。

【００５５】該有機溶剤（ｃ）は、樹脂組成物の固形分
が通常約１０〜７０重量％の範囲になるように配合され
る。

【００５６】本発明で用いる硬化性塗料組成物には、上
記した（ａ）〜（ｃ）成分以外に、必要に応じて硬化触
媒、体質顔料、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、流動性調
整剤及びその他の塗料用添加剤等が配合できる。

【００５７】本発明で用いる前記硬化性塗料組成物は、
上記した（ａ）〜（ｃ）成分以外に、更に着色顔料を配
合することによって、着色ベースコート用塗料組成物と
して使用される。

【００５８】着色顔料としては、例えば、キナクリドン
レッド等のキナクリドン系、ピグメントレッド等のアゾ
系、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等
のフタロシアニン系等の有機顔料；酸化チタン、カーボ
ンブラック等の無機粉末顔料；アルミニウムフレーク、
ニッケルフレーク、銅フレーク、真鍮フレーク、クロム
フレーク、パールマイカ、着色パールマイカ等の無機フ
レーク顔料等を挙げることができる。

【００５９】また、本発明で用いる前記硬化性塗料組成
物は、そのままで、クリアートップコート用塗料組成物
として使用することができる。また、このクリアートッ
プコート用塗料組成物には、必要に応じて、先に施され
ている着色ベースコートが完全には隠蔽されない程度ま
で、上記着色顔料を配合することもできる。

【００６０】本発明方法は、素材に着色ベースコート及
びクリアートップコートを順次形成させてなる上塗り塗
膜形成方法であって、該着色ベースコート及びクリアー
トップコートのいずれか一方又は両者が、上塗り塗料組
成物として使用される前記硬化性塗料組成物で形成され
るものである。

【００６１】特に、前記硬化性塗料組成物は、耐酸性、
耐擦り傷性等に優れた塗膜を形成できることから、クリ
アートップコート用として用いることが好ましい。ま
た、該組成物は、低温硬化性に優れる。

【００６２】本発明方法は、特に、自動車用、家電製品
用等の上塗り塗膜の形成方法として好適である。

【００６３】本発明の上塗り塗膜形成方法としては、自
動車工業、家電製品工業等の分野で公知の塗装系、例え
ば、着色ベースコート／トップクリアーコートを２コー
ト１ベーク方式又は２コート２ベーク方式等で仕上げる
方法、着色ベースコート／トップクリアーコート／トッ
プクリアーコートを３コート１ベーク方式又は３コート
２ベーク方式等で仕上げる方法等が適用できる。

【００６４】これらの方法のうち、特に２コート１ベー
ク方式で仕上げる方法が好ましい。以下、代表的な具体
例として、前記硬化性塗料組成物をクリアートップコー
ト用として用いる２コート１ベーク方式による塗装方法
について説明する。

【００６５】まず、前記素材上に、着色ベースコート用
塗料組成物を、通常スプレー塗装により塗装する。

【００６６】着色ベースコート用塗料組成物としては、
前記硬化性塗料組成物に着色顔料を配合した組成物又は
自動車用等としてそれ自体公知の着色ベースコート用塗
料組成物を使用する。

【００６７】該公知の着色ベースコート用塗料組成物と
しては、例えば、アクリル樹脂／アミノ樹脂系、アルキ
ド樹脂／アミノ樹脂系、ポリエステル樹脂／アミノ樹脂
系、アクリル樹脂／ポリイソシアネート系、アルキド樹
脂／ポリイソシアネート系、ポリエステル樹脂／ポリイ
ソシアネート系等の硬化性組成物に着色顔料を配合した
塗料組成物を挙げることができる。ここで、アミノ樹脂
としては、特に、メラミン樹脂等を用いるのが好まし
い。

【００６８】該公知の着色ベースコート用塗料組成物の
形態としては、特に制限されず、例えば有機溶剤溶液
型、非水分散液型、水溶液型、水分散液型、ハイソリッ
ド型等の任意の形態のものが使用できる。

【００６９】また、スプレー塗装に用いられる機器とし
ては、通常のエアースプレーガン、エアレススプレーガ
ン、エアースプレー方式静電塗装機、エアレススプレー
方式静電塗装機、回転霧化式静電塗装機等を用いること
ができる。

【００７０】着色ベースコート用塗料組成物の膜厚は、
硬化後で、約１０〜３０μｍ程度の範囲とするのが好ま
しい。

【００７１】着色ベースコート用塗料組成物を塗装した
後、数分間室温に放置するか、又は約５０〜８０℃程度
の範囲の温度で数分間強制乾燥した後、前記硬化性塗料
組成物であるクリアートップコート用塗料組成物を塗装
する。

【００７２】また、クリアートップコート用塗料組成物
の塗装方法及び塗装機器は、着色ベースコート用塗料組
成物の場合と同様で良い。

【００７３】クリアートップコート用塗料組成物の膜厚
は、硬化後で、約２０〜８０μｍ程度の範囲とするのが
好ましい。

【００７４】次いで、着色ベースコート及びクリアート
ップコートの両者を、同時に加熱硬化させる。加熱条件
は、通常、１００〜１８０℃程度で１０分〜２時間程度
とするのが適当である。

【００７５】

【発明の効果】本発明上塗り塗膜形成方法によれば、特
定の硬化性塗料組成物を上塗り塗料組成物として用いた
ことにより、特に、仕上り外観、耐酸性、耐擦り傷性、
耐候性、等に優れた塗膜が形成できる。

【００７６】

【実施例】以下、本発明を製造例、実施例及び比較例を
挙げて、更に具体的に説明する。

【００７７】製造例１水酸基、カルボキシル基及びエポキシ基含有樹脂（イ）の製造２−ヒドロキシエチルメタクリレート１３０ｇアクリル酸３６ｇグリシジルメタクリレート１４２ｇイソブチルメタクリレート４９２ｇスチレン２００ｇアゾビスジメチルバレロニトリル７０ｇの混合物を８０℃のキシレン１０００ｇ中に滴下し、５
時間反応させて、数平均分子量８０００のアクリルポリ
オール（水酸基価＝５６、酸価＝２５、エポキシ価＝
０．９５）を得た。

【００７８】製造例２水酸基、カルボキシル基及びエ
ポキシ基含有樹脂（ロ）の製造２−ヒドロキシエチルメタクリレート２６０ｇ、グリシ
ジルメタクリレート２８４ｇ、スチレン２００ｇ及びｎ
−ブチルメタクリレート２５６ｇからなるアクリルポリ
オール（数平均分子量８５００）のキシロール５０％溶
液２０００ｇに無水フタル酸１４８ｇ及びブチルチンラ
ウレート０．５ｇを配合し、５０℃で６時間にわたって
酸無水基の開環反応を行って、数平均分子量１００００
のアクリルポリオール（水酸基価＝４９、酸価＝４８、
エポキシ価＝１．７２）を得た。

【００７９】製造例３水酸基、カルボキシル基及びエ
ポキシ基含有樹脂（ハ）の製造２−ヒドロキシエチルアクリレート２９０ｇ、３，４−
エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート２９４ｇ
及びｎ−ブチルメタクリレート４１６ｇからなるアクリ
ルポリオール（数平均分子量９０００）のキシロール５
０％溶液２０００ｇに無水コハク酸１００ｇ及びブチル
チンラウレート０．５ｇを配合し、５０℃で６時間にわ
たって酸無水基の開環反応を行って、数平均分子量１０
０００のアクリルポリオール（水酸基価＝１５８、酸価
＝５０、エポキシ価＝１．３５）を得た。

【００８０】製造例４水酸基及びカルボキシル基含有樹脂（ニ）の製造アクリル酸１０８ｇ２−ヒドロキシエチルアクリレート２３２ｇスチレン３００ｇｎ−ブチルアクリレート３６０ｇアゾビスイソブチロニトリル２０ｇの混合物を１１０℃のキシレン１０００ｇ中に滴下し、
８時間反応させて、数平均分子量２００００のアクリル
ポリオール（水酸基価＝１１２、酸価＝８４）を得た。

【００８１】製造例５水酸基及びエポキシ基含有樹脂（ホ）の製造２−ヒドロキシエチルアクリレート２３２ｇグリシジルメタクリレート２８４ｇスチレン２００ｇ２−エチルヘキシルメタクリレート２８４ｇアゾビスイソブチロニトリル２０ｇの混合物を１１０℃のキシレン１０００ｇ中に滴下し、
８時間反応させて、数平均分子量２００００のアクリル
ポリオール（水酸基価＝１１２、エポキシ価＝２．０）
を得た。

【００８２】製造例６珪素化合物の製造 γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン３７５ｇｎ−ブチルアクリレート６２５ｇアゾビスイソブチロニトリル２０ｇの混合物を１１０℃のキシレン１０００ｇ中に滴下し、
８時間反応させて、数平均分子量２００００のアクリル
樹脂（１分子中にアルコキシシラン基平均３０個）であ
る珪素化合物を得た。

【００８３】製造例７珪素化合物の製造「コルコートＥＳ４０」８５０ｇ２−ヒドロキシエチルメタクリレート１５０ｇトリス（アセチルアセトナト）アルミニウム０．１ｇハイドロキノン１ｇの混合物を１２０℃、３時間で５３ｇ脱エタノール反応
を行い、１分子中に平均１個の不飽和結合を有する珪素
含有モノマーを得た。

【００８４】次に、上記珪素含有モノマー３００ｇヒドロキシエチルアクリレート２３２ｇｎ−ブチルメタクリレート４６８ｇアゾビスイソブチロニトリル３０ｇの混合物を１００℃のキシレン１０００ｇ中に滴下し８
時間反応させ、数平均分子量１５０００のアクリル樹脂
である珪素化合物を得た。

【００８５】製造例８珪素化合物の製造「コルコートＥＳ４０」５３０ｇベンジルアルコール４７０ｇトリス（アセチルアセトナト）アルミニウム０．１ｇの混合物を１６０℃、６時間で２００ｇ脱エタノール反
応を行い、珪素化合物を得た。このものは、１分子中
平均約１２個のエトキシ基のうち６個が

【００８６】

【化９】

【００８７】で置換されている。

【００８８】製造例９珪素化合物の製造「コルコートＥＳ４０」７０５ｇヒドロキシエチルアセテート２９５ｇトリス（アセチルアセトナト）アルミニウム０．１ｇの混合物を１６０℃、６時間で４４ｇ脱エタノール反応
を行い、珪素化合物を得た。このものは、１分子中平
均約１２個のエトキシ基のうち３個が

【００８９】

【化１０】

【００９０】で置換されている。

【００９１】製造例１０クリアートップコート用塗料
組成物の製造表１に記載した配合割合に基づいて、クリアートップコ
ート用塗料組成物（ａ−１）〜（ａ−１８）を製造し
た。これらの塗料組成物のうち、（ａ−１）〜（ａ−１
２）は本発明方法用のものであり、（ａ−１３）〜（ａ
−１８）は比較用のものである。

【００９２】製造例１１着色ベースコート用塗料組成
物（ｂ−１）〜（ｂ−５）の製造表１に記載した配合割合に基づいて、着色ベースコート
用塗料組成物（ｂ−１）〜（ｂ−４）を製造した。

【００９３】

【表１】

【００９４】上記表１において、配合割合は全てｇ（固
形分）を示す。また、アルミニウムペーストは「アルペ
ースト４９１９」（商標名、東洋アルミニウム（株）
製、アルミニウムフレーク、固形分６５重量％）を、示
す。

【００９５】また、製造例２で得た樹脂（ロ）７５ｇ
（固形分）、「ユーバン２０ＳＥ」（商標名、三井東圧
（株）製、ブチル化メラミン樹脂、固形分６０重量％）
２５ｇ（固形分）及び「アルペースト４９１９」８ｇ
（固形分）を、混合して、着色ベースコート用塗料組成
物（ｂ−５）を製造した。

【００９６】製造例１２素材の調製ダル鋼板（化成処理済）に、「エレクロン No.９４０
０」（商標名、関西ペイント（株）製、エポキシ樹脂系
カチオン電着塗料）を硬化膜厚が２５μｍになるように
塗装し、１７０℃で３０分間加熱硬化させた後、中塗り
として「ＥＳプライマーサーフェーサーＴＰ−３７」
（商標名、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中塗り塗料）を硬化膜厚が３
０μｍになるように塗装し、１４０℃で３０分間加熱硬
化させた。次いで、＃４００サンドペーパーで塗膜を水
研し、水切り乾燥し石油ベンジンで塗面を拭いたものを
素材とした。

【００９７】実施例１以下の工程により、２コート１ベーク方式による塗装を
行なった。

【００９８】着色ベースコート用塗料組成物（ｂ−５）
をキシロールで塗料粘度１４秒（フォードカップ No.
４、２０℃、以下同様の意味を示す）に調整した塗料
を、製造例１２で調製した素材に、硬化膜厚が約１５μ
ｍになるようにスプレー塗装して、素材に着色ベースコ
ートを形成した。

【００９９】次に、該着色ベースコートを３分間放置し
た後、クリアートップコート用塗料組成物（ａ−１）を
キシロールで塗料粘度２５秒に調整した塗料を、硬化膜
厚が約４０μｍになるようにスプレー塗装して、上記着
色ベースコート上にクリアートップコートを形成した。

【０１００】次いで、上記着色ベースコート及びクリア
ートップコートの両塗膜を、同時に、１２０℃で３０分
間加熱硬化して、上塗り塗膜を形成した。

【０１０１】実施例２〜１７及び比較例１〜６表２に記載した着色ベースコート用塗料組成物及びクリ
アートップコート用塗料組成物を用いて、実施例１と同
様にして２コート１ベーク方式による塗装を行ない、上
塗り塗膜を形成した。

【０１０２】次に、上記実施例及び比較例で形成した上
塗り塗膜について、下記方法により、仕上り性（外観、
光沢、鮮映性）及び塗膜性能試験を行なった。

【０１０３】外観：表面状態の異常（ツヤボケ、チヂ
ミ、ワレ、ハガレ、不透明性（ニゴリ））の有無を調べ
た。

【０１０４】光沢：６０゜鏡面反射率（％）を測定し
た。

【０１０５】鮮映性：「ＰＧＤ−ＩＶ型計」（日本色彩
研究所製、鮮映性測定器）を用いて、測定した。値が大
きいほど、鮮映性が良好であることを示す。

【０１０６】耐溶剤性：キシロールをしみこませたガー
ゼで塗面を１０回払拭した後、塗面を観察し、次の基準
に基づき、評価した。

【０１０７】○は全く変化のないことを、△は塗面にキ
ズが目立つことを、×は塗面が膨潤し、白化傾向にある
ことを、夫々示す。

【０１０８】付着性：塗面にナイフを用いて約１．５ｍ
ｍの幅で縦、横夫々１１本の切目をゴバン目状に入れ
る。次に、２４ｍｍ幅のセロハン粘着テープを密着さ
せ、強く剥離した時の残存した付着ゴバン目の数を調べ
た。評価基準は、次の通りである。

【０１０９】○は残存数が１００個を、△は残存数が９
９〜９５個を、×は残存数が９４個以下を、夫々示す。

【０１１０】耐擦り傷性：染色物摩擦堅牢度試験機（大
栄化学精器製作所製）を用いて調べた。磨き粉（ダルマ
・クレンザー）を水で固練りして塗面に置き、その上を
試験機端子で押さえて、０．５ｋｇの荷重をかけ、２５
往復摩擦し、次の基準に基づき、評価した。

【０１１１】◎は初期光沢と比較して全く変化のないこ
とを、○は初期光沢と比較してわずかにツヤびけを生じ
たことを、△は初期光沢と比較してツヤびけを生じたこ
とを、×は初期光沢と比較して著しくツヤびけを生じた
ことを、夫々示す。

【０１１２】耐酸性：４０重量％硫酸水０．４ｃｃを塗
面に滴下し、７５℃で１５分間乾燥した後水洗を行い、
滴下した硫酸跡（エッチング）の深さ（μｍ）を測定し
た。

【０１１３】耐候性：ザＱパネル社製のＱＵＶ式ウェザ
ーメーター（紫外線蛍光ランプ「No. ＱＦＳ−４０、Ｕ
Ｖ−Ｂ」、波長域３２０〜２８０ｎｍ）を用いて、温度
４０〜７０℃で照射（１５分）と結露（１５分）という
サイクルを２０００時間繰返した後の塗膜劣化の程度を
観察した。

【０１１４】試験結果を表２に示す。

【０１１５】

【表２】

【０１１６】

【表３】

【０１１７】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者奥村保正神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号関西ペイント株式会社内 (72)発明者会田陽彦神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号関西ペイント株式会社内 (72)発明者西口滋朗神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号関西ペイント株式会社内 (72)発明者磯崎理神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号関西ペイント株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】素材に着色ベースコート及びクリアートッ
プコートを順次形成させてなる上塗り塗膜形成方法にお
いて、該着色ベースコート及び／又はクリアートップコ
ートが、（ａ）水酸基、カルボキシル基及びエポキシ基
を同一分子中に含有する樹脂、（ｂ）１分子中に少なく
とも１個のシラノール基及び／又は珪素原子に直接結合
した加水分解性基を有する珪素化合物及び（ｃ）有機溶
剤を必須成分として含有する硬化性塗料組成物で形成さ
れていることを特徴とする上塗り塗膜形成方法。
【請求項２】上塗り塗膜形成方法が、素材に着色ベース
コートを形成させた後、硬化させることなく、該ベース
コート面にクリアートップコートを形成させ、次いで両
塗膜を加熱硬化させてなる２コート１ベーク方式である
ことを特徴とする請求項１記載の上塗り塗膜形成方法。
【請求項３】着色ベースコート及びクリアートップコー
トが、いずれも前記硬化性塗料組成物であることを特徴
とする請求項１又は２記載の上塗り塗膜形成方法。
【請求項４】着色ベースコートが、アクリル樹脂／アミ
ノ樹脂系硬化性組成物に着色顔料を配合した塗料組成物
であることを特徴とする請求項１又は２記載の上塗り塗
膜形成方法。
【請求項５】樹脂（ａ）が、水酸基価１０〜３００、酸
価３〜１５０、エポキシ価０．１〜４．０であることを
特徴とする請求項１記載の上塗り塗膜形成方法。
【請求項６】樹脂（ａ）が、水酸基及びエポキシ基を同
一分子中に含有する樹脂の該水酸基に環状酸無水物を開
環ハーフエステル化反応させて得られるものであること
を特徴とする請求項１又は５記載の上塗り塗膜形成方
法。
【請求項７】珪素化合物（ｂ）が、一般式Ｓｉ（ＯＲ）₄ （Ｉ）（式中、Ｒは水素原子又はＣ_1-3のアルキル基を示
す。）で表わされる珪素モノマー及び／又はその低縮合
物であることを特徴とする請求項１記載の上塗り塗膜形
成方法。
【請求項８】珪素化合物（ｂ）が、一般式Ｓｉ（ＯＲ）₄ （Ｉ）（式中、Ｒは水素原子又はＣ_1-3のアルキル基を示
す。）で表わされる珪素モノマーの低縮合物であって、
且つ、低縮合物中のＲの一部がＣ_4-24の１価の炭化水素
基（このものはエーテル結合及び／又はエステル結合を
含んでもよい。）で置換された変性珪素縮合物であるこ
とを特徴とする請求項１記載の上塗り塗膜形成方法。
【請求項９】珪素化合物（ｂ）が、一般式Ｓｉ（ＯＲ）₄ （Ｉ）（式中、Ｒは水素原子又はＣ_1-3のアルキル基を示
す。）で表わされる珪素モノマーの低縮合物と１分子中
に１個のエチレン性不飽和基及びＳｉＯＲ基（Ｒは前記
と同じ。）と反応する官能基を含有するエチレン性不飽
和モノマーとを反応させて得られるエチレン性不飽和基
含有珪素縮合物を、モノマー成分として含有するラジカ
ル重合体であることを特徴とする請求項１記載の上塗り
塗膜形成方法。
【請求項１０】珪素化合物（ｂ）が、一般式Ｓｉ（ＯＲ）₄ （Ｉ）（式中、Ｒは水素原子又はＣ_1-3のアルキル基を示
す。）で表わされる珪素モノマーの低縮合物であって、
且つ、低縮合物中のＲの一部がＣ_4-24の１価の炭化水素
基（このものはエーテル結合及び／又はエステル結合を
含んでもよい。）で置換された変性珪素縮合物と１分子
中に１個のエチレン性不飽和基及びＳｉＯＲ基（Ｒは前
記と同じ。）と反応する官能基を含有するエチレン性不
飽和モノマーとを反応させて得られるエチレン性不飽和
基含有珪素縮合物を、モノマー成分として含有するラジ
カル重合体であることを特徴とする請求項１記載の上塗
り塗膜形成方法。
【請求項１１】エチレン性不飽和モノマーが、水酸基含
有エチレン性不飽和モノマーであることを特徴とする請
求項９又は１０記載の上塗り塗膜形成方法。