JPS592541B2 - 塗装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉体塗料と非水系分散塗料とを重ね塗りして
優れた性能の塗膜を得るための塗装方法に関するもので
ある。

塗装は種々の目的を達するために施工されるのであるが
、１種の塗料では全てを満足させることができないため
、２種以上の塗料を重ね塗りするのが実態である。

そこで１同型りにより５０ミクロン以上の膜厚で防蝕性
、化学的物理的性能に優れた塗膜を形成する粉体塗料を
、優れた塗膜外観、メタリック適性のある非水系分散塗
料と組合わせて重ね塗りすることが考えられる。しかし
ながら粉体塗料を通常の焼付処理した塗膜上に、非水系
分散塗料を重ね塗りすると、生成塗膜は物理的化学的性
能に全て劣つているため実用に供せられるものではない
。この点につき種々検討したところ、その原因が重ね塗
り塗膜間の密着性不良に基因することが判明した。そこ
で粉体塗料の塗膜表面をサンデイングしてから、非水系
分散塗料を上塗りするとかなり改善されることが判つた
が、未だ満足できるものではないし、また著るしく人手
を要する欠点がある。かゝる欠点につき更に研究したと
ころ、下塗りである粉体塗料塗膜のゲル分率が９０％以
下の状態で非水系分散塗料を上塗りすることにより極め
て優れた重ね塗り塗膜が得られることを見い出し本発明
に到つたのである。

こゝでいう「ゲル分率」とは、塗膜試験片をその１００
重量倍のアセトンに２５℃で２４時間浸漬後、塗膜試験
片を取り出し、常圧４０℃にて２４時間乾燥後の重量を
初期重量で除した値のことであり、粉体塗料を通常の焼
付状態にした塗膜のゲル分率は９５％を大きく上回つて
いる。本発明は、被塗物表面に塗着した熱硬化性粉体塗
料を、加熱によりゲル分率９０％以下の連続塗膜を形成
させ、その上面に非水系分散塗料を塗付して焼付けする
塗装方法にある。

下塗りの粉体塗料としては、熱硬化性のものであつて、
周知の熱硬化性塗料をいずれも使用できる。

それらの樹脂分は例えば、エポキシ基含有樹脂（グリシ
ジルポリエーテル、エポキシ基含有ポリエステル、同コ
ポリマー）とカルボキシル基含有化合物（カルボキシル
基含有ポリエステル、同コポリマーを含む）、エポキシ
基含有樹脂とアミノ基含有化合物、水酸基含有樹脂（水
酸基含有ポリエステル、同コポリマー）とアミノ樹脂、
水酸基含有樹脂とブロックイソシアネート化合物、カル
ボキシル基含有樹脂（カルボキシル基含有ポリエステル
、同コポリマー）とエポキシ基含有化合物（上記エポキ
シ基含有樹脂を含む）等から成るものである。これら熱
硬化性粉体塗料を静電吹付法、流動浸漬法等の方法によ
り被塗物上に塗着してから加熱する。

この加熱は、通常の焼付と相違して、連続塗膜を形成さ
せるが、そのゲル分率が９０％以下好ましくはゲル分率
２０〜７０％になるようにするためであるから、その加
熱温度及びまたは加熱時間は通常の焼付条件よりゆるや
かである。その際粉体塗料の連続塗膜のゲル分率が９０
％を越すと、下塗りと上塗りとの層間密着性が低下する
傾向があるので満足な性能の重ね塗り塗膜が得られない
し、一方ゲル分率が２０％未満であると、上塗りする非
水系分散塗料中の有機溶剤により下塗り塗膜が湿潤して
塗膜欠陥を生じる傾向があるし、それを避けるにはセツ
テイング等の対策が必要となり作業が繁雑になる欠点が
ある。一方塗着した粉体塗料を全く加熱しなかつたり、
或いは加熱しても連続塗膜が形成していない状態で、非
水系分散塗料を塗布焼付すると、得られる塗膜は外観が
著しく劣るので、不適等である。かくして得られる粉体
塗料の塗膜上に非水系分散塗料を塗布する。

塗布方法については特に制限はないが、吹付法が適当で
ある。塗布後必要に応じてセツテイングしてから塗膜を
焼付する。この焼付においては、下塗りの粉体塗料塗膜
層を充分に硬化させると共に、上塗りした非水系分散塗
料から優れた上塗り塗膜を形成させるために行うもので
ある。その焼付条件は、下塗り塗料の種類、ゲル分率の
程度、上塗り塗料の種類等により種々異なるが、通常は
１６０〜２００℃で５〜３０分間が適当である。上塗り
の非水系分散塗料とは、例えば１９７２年６月発行の［
高分子加工」第３３１〜３３６頁に記載されている如く
、特殊な分散安定剤により樹脂分が非水系溶剤中に分散
している分散型塗料のことである。

そして熱可塑性或いは熱硬化性の周知の非水系分散塗料
をいずれも上塗りに使用できるが、下塗り塗膜と上塗り
塗膜とが相互に反応していると、極めて優れた重ね塗り
塗膜が得られることから、非水系分散塗料の樹脂分は、
粉体塗料の樹脂分の官能基と相互反応性の官能基を含有
しているのが好ましい。例えば粉体塗料の官能基が水酸
基である場合は、非水系分散塗料の官能基がアルコキシ
メチロール基、メチロール基等であり、またカルボキシ
ル基の場合はエポキシ基、水酸基等であり、エポキシ基
の場合はカルボキシル基、アミノ基、アミド基等である
。かくして得られる重ね塗り塗膜は、下塗りの粉体塗料
による塗膜と上塗りの非水系分散塗料による塗膜との相
互向上効果により優れた特性を有しているため、極めて
有用である。

以下に本発明を実施例に従つて説明する。

文中の部、％は重量部、重量％を示す。実施例 １ メチルメタクリレート３０％、スチレン３０（？ｌ）、
ブチルアクリレート１５％、グリシジルアクリレート１
０（ｆｌ）、及びβ−メチルグリシジルメタクリレート
１５０！）から成る数平均分子量７０００、環球法軟化
点１１２℃の重合物８５部に、デカンニ酸１５部、エピ
クロン１０５０（大日本インキ化学工業制、エポキシ当
量５００のビスフエノール型エポキシ樹脂）７部、酸化
チタン３５部を加え混練してから粉砕した。

得られた粉体塗料をリン酸亜鉛処理鉄板に静電吹付法に
て塗着後、１５０℃で１０分間加熱することにより、ゲ
ル分率５５％の連続塗膜を得た。，この連続塗膜の上に
、下記の非水系分散塗料を吹付塗布後１５０℃で１０分
間そして１７０℃で２０分間焼付けた。

得られた重ね塗り塗膜は光沢、平滑性、鮮映性、物理的
化学的性能がいずれも良好で、層間密着性に優れていた
。脂肪族炭化水素９００部、トルエン１００部、メチル
メタクリレート４０部、メチルグリシジルメタクリレー
ト５部、メタクリル酸５部、アゾビスイソブチロニトリ
ル５部、分散安定剤溶液（１２−ヒドロキシステアリン
酸の自己縮合体（５〜６量体）の末端カルボキシル基に
グリシジルメタクリレートを反応させて末端不飽和結合
を導入してから、メチルメタクリレートをグラフトした
ものの５０％酢酸ブチル溶液）５部を窒素ガス気流中で
７５℃で３０分間加熱還流したのち、メチルメタクリレ
ート５００部、エチルメタクリレート２６０部、メチル
グリシジルメタクリレート９５部、メタクリル酸９５部
、アゾビスイソブチロニトリル５部、ラウリルメルカプ
タン３部、既述の分散安定剤溶液９５部を還流下４時間
にわたつて滴下してから、更に同温度に３０分間保つた
。

得られた乳白色、不揮発分約５０％、粘度Ａ３の分散液
１５０部に、既述の１２−ヒドロキシステアリン酸自己
縮合体のメタクリレート付加体で練肉処理した酸化チタ
ン２５部を加えて非水系分散塗料を得た。比較例 １ 実施例１において、粉体塗料を１７０℃で３０分間焼付
け（ゲル分率９８％）、その上面に非水系分散塗料を塗
布し、１５０℃で３０分間焼付けた。

得られた塗膜は層間密着性が全く悪く、物理的性能に劣
つていたし、また沸水に浸漬すると白化した。実施例
２ スチレン４０％、β−ヒドロキシエチルメタクリレート
２０％、ブチルメタクリレート４０％から成る数平均分
子量９０００、軟化点１０９℃の重合物７０部に、キシ
リレンジイソシアネート３モルとトリメチロールプロパ
ン１モルとの付加物をε一カプロラクタムでプロツクし
たプロツクイソシアネート３０部、ジブチルチンジアセ
テート２部、カーボン１部、酸化チタン４０部を加え混
練してから粉砕した。

得られた粉体塗料をリン酸亜鉛処理鉄板に塗着し、１７
０℃で１０分間加熱してゲル分率４５％の連続塗膜を得
た。この連続塗膜の上に、下記非水系分散液にアルミペ
ースト（金属アルミニウム分は３％）を混合した塗料を
吹付け１４０℃で２０分間、１８００Ｃで１０分間焼付
けた。

得られた重ね塗り塗膜は、層間密着性に優れており、塗
膜特性も良好であつた。ブチルホルムアルデヒド（ホル
ムアルデヒド：水：ｎ−ブタノールニ４０゜１０：５０
）５０４部、メラミン１４４部、ｎ−ブタノール１１２
部、キシレン４０部、無水フタル酸０．２４部、ギ酸１
．３６部を１００℃に３時間加熱し、その間留出液を除
去して、ブチル化メラミン樹脂（不揮発分約７０％、粘
度約９０ポイズ、１９につき５０ＣＣのミネラルスピリ
ツトトレランス、１．５ＣＣのメタノールトレランス）
を得た、一方キシロール７５部、ｎ−ブタノール１５部
を１１０℃に加熱しておき、そこへメタクリル酸メチル
３０部、アクリル酸ｎブチル３８部、メタクリル酸イソ
ブチル１０部、メタクリル酸２ヒドロキシエチル２０部
、アクリル酸２部、キシロール１０部、ジｔブチルパー
オキサイド１部、アゾビスイソブチロニトリル１．５部
を３時間で滴下し、更に１１０℃に５時間保つて、不揮
発分約５０％、粘度Ｍ−Ｎの重合体を得た。

この重合体２０２．５部に、前記ブチルヒメラミン樹脂
１４２．９部、ｐトルエンスルホン酸０．１部、脂肪族
炭化水素５７．１部を加え、１００℃で２時間３０分加
熱して粘度Ｑ−Ｒの生成物を得た。この生成物４０２，
６部に、脂肪族炭化水素２００部を加え、８０℃にて、
メタクリル酸メチル９０部、アクリル酸ｎブチル１１７
部、メタクリル酸イソブチル６０部、メタクリル酸２ヒ
ドロキシプロピル３０部、アクリル酸３部、脂肪族炭化
水素１００部、過酸化ベンゾイル７．５部を５時間で滴
下し、更に３時間８０℃に保つて、乳白色で不揮発分約
５０％、粘度Ｘ−Ｙの非水系分散液を得た。比較例 ２ 実施例２において、粉体塗料を１８０℃で２０分間焼付
け（ゲル分率９８％）、その上面に非水系分散塗料を塗
布し、１５０℃で３０分間焼付けた。

得られた塗膜は層間密着性が悪く、物理的性能に劣つて
いた。実施例 ３ ジメチルテレフタレート３８４部、ネオペンチルグリコ
ール４４０部、イソフタル酸２９８部、ドデシニル無水
コハク酸９６部より成る酸価３２、水酸基価１２、数平
均分子量２６００のポリエステル９４．８部に、ネオペ
ンチルグリコール５．２部を反応させて、酸価１１．５
、数平均分子量４８００１軟化点１０８℃のポリエステ
ルを得た。

このポリエステル１００部に、ヘキサメトキシメチルメ
ラミン１０部、シアニンブルー２部、２エチルヘキシル
アクリレート重合体１部を加え混練してから粉砕した。
この粉体塗料をリン酸亜鉛処理鉄板に塗着し１５０℃で
１０分間加熱してゲル分率６５％の連続塗膜を得た。そ
の上面に、実施例２で使用した非水系分散メタリツク塗
料を塗布し１５０℃で１０分間、１７０℃で３０分間焼
付けて、層間密着性、塗膜特性に優れた塗膜を得た。

実施例 ４ イソフタル酸４７．０当量％、ビスフエノールＡのエチ
レンオキサイド付加物３４．９当量％、２工チル１，３
ヘキサンジオール１３．０当量％、グリセリン５．１当
量％から成る水酸基価５３、軟化点９２℃、数平均分子
量２０００のポリエステル８０部に、ヘキサメチレンジ
イソシアネート３モルとトリメチロールプロパン１モル
との付加物をε力プロラクタムでプロツタしたプロツク
イソシアネート２０部、エピクロン４０５０（大日本イ
ンキ化学工業株式会社製、エポキシ当量１０００のビス
フエノール型エポキシ樹脂）７部、ジブチルチンジラウ
レート１部、シアニンプル−２部を加え、混練してから
粉砕した。

得られた粉体塗料をリン酸亜鉛処理鉄板に塗着し、１７
０℃で３０分間加熱してゲル分率６５％の連続塗膜を得
た。その上面に、実施例２で使用した非水系分散メタリ
ツク塗料を塗布し、以下実施例２と同様に焼付けた。得
られた塗膜は層間密着性、塗膜特性に優れていた。実施
例 ５ 実施例４において、粉体塗料の塗膜を形成したのち、そ
の上面に下記の非水系分散塗料を塗布し、以下実施例４
と同様に焼付けて、層間密着性、塗膜特性に優れた塗膜
を得た。

大豆油６５部、ペンタエリスリトール１３部、フタル酸
２２部から成る数平均分子量４０００のアルキツド樹脂
をミネラルスピリツト２００部に溶解した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被塗物表面に塗着した熱硬化性粉体塗料を加熱して
   ゲル分率９０％以下の連続塗膜を形成させ、その上面に
   非水系分散塗料を塗付して焼付けすることを特徴とする
   塗装方法。