JPS61209070A - 塗膜の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塗膜の形成方法に関し、さらに詳しくはクエッ
トオンクエットで塗り重ね次塗膜を常温もしくは約１２
０℃以下の低温度で同時に三次元に架橋硬化せしめる新
規な塗膜形成方法を提供するものである。

従来、美粧的外観が重要視される自動車、二輪車、電気
製品などの外板は平滑性、鮮映性、耐候性などのすぐれ
次塗膜を形成する熱硬化性塗料で仕上げ塗装されており
、その塗装方式は、着色顔料および（または）メタリッ
ク顔料を配合し次熱硬化性エナメル塗料を塗装し加熱硬
化する１コ一ト１ベータ方式および該熱硬化性エナメル
塗料を塗装後、加熱することなく熱硬化性クリヤー塗料
を塗装してから（クエットオンクエット）加熱して該両
塗膜を同時に硬化せしめる２コート１べ−り方式があり
、このうち上記性能のすぐれ次塗膜を形成しゃ丁い２コ
一ト１ベーク方式が主流になっている。

しかしながら、上記２コ一ト１ベーク方式において、上
記熱硬化性塗料には多量の有機溶剤が配合されている次
めに省資源、公害発生防止などの観点から好ましくなく
、さらに塗膜を硬化するために高温（約１４０℃以上）
に加熱する必要があるので、プラスチックなどのよう外
熱変形温度の低い被塗物に適用することは極めて困難で
あり、しかも高温に加熱するための熱エネルギー費用も
莫大となるという種々の欠陥を有している。一方、常温
もしくけ低温加熱で三次元に架橋硬化する塗Ｎ　４−あ
ｈ１該塗料を塗り重ねることについても検肘し九が、層
間付着性、耐水性などが十分でなく、しかも下層塗膜内
部で凝集破壊しやすいという欠陥を有している。

そこで本発明者等はこのような状況に鑑み、クエットオ
ンクエットによる塗り重ね方式において、その一部に水
性塗料を使用して省資源ならびに公害防止をはかり、か
つ常温もしくけ低温加熱（約１２０℃以下）で各塗膜を
同時に三次元に架橋硬化させることができ、しかも平滑
性、鮮映性、耐候性などを低下させずに耐水性、層間付
着性、耐凝集破壊性のすぐｔ１次塗膜の形成方法につい
て鋭童研究を重ね次結果、本発明を完成したのである。

すなわち、本発明は、水酸基およびカルボキシル基を有
する樹脂を主成分とする水性塗料′−１念は水酸基含有
樹脂と触媒とを主成分とする水性塗料を塗装し、次いで
該塗面に、水酸基含有樹脂とポリイソシアネート化合物
とを主成分とする塗料を塗装することを特徴とする塗膜
の形成方法に関する。

本発明の特徴は、上記特定の水性塗料（以下、「ベース
コート」と略称することがある）を塗装し、次いで該塗
面に水酸基含有樹脂とポリイソシアネート化合物とを主
成分とする塗料（以下、「トップコート」と略称するこ
とがある）を塗り重ねるところにある。

本発明において、ベースコートは水性塗料であって有機
溶剤を殆どもしくは全く含んでおらず、トップコートに
おいても後述のごとく有機溶剤含有量を大巾に削減でき
るので、省資源ならびに公害発生防止が可能となり次。

また、上記両塗料を塗り重ねた塗膜において、トップコ
ート塗膜は水酸基含有樹脂とポリイソシアネート化合物
との架橋反応によって硬化し、ペースコート塗膜では樹
脂中の水酸基がトップコート塗膜から浸透するポリイン
シアネート化合物とカルボキシル基および（１！たけ）
触媒の存在下ですみやかに架橋反応して硬化するのであ
る。該両塗膜の架橋反応（硬化）は室温もしくは低温加
熱で行なわれる。し念がって、本発明の方法で形成し念
塗膜は、従来の熱硬化性塗料による２コ一ト１ベーク方
式と比べて、平滑性、鮮映性、耐候性などは同等以上で
あって、塗膜を硬化させるのに高温に加熱する必要が全
くないのでそのための設備、加熱エネルギーコスト、加
熱工程などを省略でき、かつ熱変形温度の低いプラスチ
ックなどにも塗装できるようなったなどの効果を有して
いる。そして、ペースコート塗膜け一ヒ記したごとくト
ップコート塗膜とほぼ同時に硬化するので、層間付着性
が著しく向上し、さらに凝集破１１Ｆ（ベースコート塗
膜内部で破壊し、剥離すること）も解消でき、耐水性も
改善でき次。

また、従来の水性−料は常温乾燥性と熱硬化性とに分類
され、このうち前者は常温において水が蒸発し水中に分
散してい念樹脂粒子が融着して塗膜を形成するのであっ
て、その塗膜性能は前記有機溶剤系熱硬化性塗料に比べ
て著しく劣ってい次が、本発明で用いる水性塗料（ベー
スコート）は前記したごとくトップコートと共に常温で
架橋硬化するので、熱硬化性塗料と同等以上の塗膜性能
を有している。

以下に本発明に係る塗膜の形成方法について具体的に説
明する。

ベースコート：トップコートに先立って塗装する塗料で
あって、水を主次る溶媒もしくは分牧媒とし、必要に応
じ着色顔料および（’！７’ｔけ）メクリック額料を配
合してなり、具体的には次の３種類に分類することがで
きる。

■　水酸基ならびにカルボキシル基を有する樹脂を用い
九系 ■　水酸基含有樹脂と触媒とを用いた系■　上記■の樹
脂と上記■の触媒とを用いた系上記■〜■における樹脂
の基本的構造は、例えばアクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリクレタシ樹脂、塩素化ポリオレフイシ変性アク
リル樹脂、ポリカプロラクトン変性アクリル樹脂、フレ
タン変性アクリル樹脂などの変性アクリル樹脂、塩素化
ポリオレフィン変性ポリエステル樹脂、ポリカプロラク
トン変性ポリエステル樹脂、フレタン変性ポリエステル
樹脂などの変性ポリエステル樹脂などがあげられ、これ
らは単独でもしくは２種以上用いることができ、これら
の樹脂中に水酸基さらに必要ＫＦ３じてカルボキシル基
を導入せしめるのである。

まず、アクリＩしＩＨ旨はアクリｌし系モノマーおよび
水酸基含有モノマー、さら忙必要に心じてカルボキシル
基含有モノマーを併存させて常法に従って共重合せしめ
ることによって得られる。アクリル系モノ！−としては
アクリル酸もしくけメタクリル酸のアルキル（ＣＩ−１
８）エステル、アクリル酸もしくけメタクリル酸のアル
コキシアルキルエステル、グリシジルアクリレートもし
くけグリシジルメタクリレートとモノカルボン酸（０２
〜１８）との付加物、カージュラＥ（シェル石油化学社
１りとアクリル酸もしくけメタクリル酸との付加物など
があげられ、さらに、スチレン、α−メチルスチレン、
ビニルトルニジ、ビニルヒリシン、グリシジルアクリレ
ート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエ
ーテル、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミ
ド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、アクリロニト
リルなども併用できる。水酸基含有モノマーには、例え
ばヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチ　　
　−ルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、ヒドロキシプロピルメタクリレートなどのアクリル
酸又はメタクリル酸のヒドロキシアルキル（炭素数２〜
５）エステルがあげられ、カルボキシル基含有モノマー
としては例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイ〉酸
、７−ｖル酸などが使用できる。

ポリエステル樹脂は多塩基酸と多価アルコールとを反応
せしめてなるものである。多塩基酸は１分子中に２個以
上のカルボキシル基を有する化合物であって、例えば無
水７タル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、イソフタル酸
、無水マレイン酸、フマル酸、無水トリメリット酸、メ
チレジトリシクロヘキセントリカルボキシル無水物、無
水ピロメリット酸、イタコシ酸、アジビシ酸、セパシシ
酸、アゼライン酸、ヘキサヒドロ無水７タル酸、無水ハ
イミック酸、無水コハク酸、無水ヘット酸などがあげら
れ、多価アルコールは１分子中に２個以上の水酸基を有
する化合物であって、例えばエチレングリコール、ジエ
チレンクリコール、トリエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ネオペンチルグリコール、スチレングリ
コール、ヘキサンジオール、トリメチロールエタン、ト
リメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、シベン
クエリスリトール、ソルビトールなどがあげられる。さ
らに１肢ポリエステル樹脂は一塩基酸、脂肪酸、？Ｉｔ
′Ｉ成分などで変性し念ものでもさしつかえない。ま念
、該ポリエステル樹脂の水着基の導入はｆ！！！えば１
分子中に３個以上の水酸基を有する多価アルコールを、
カルボキシル基の導入は１分子に３個以上のカルボキシ
ル基を有する多塩基酸の併用もしくは二塩基酸の付加反
応（半エステル化）によって容易に行なえる。

ポリウレタン１１１脂は、ウレタン結合ならびに水酸基
、を次はさらにカルボキシル基を有せしめた樹脂であっ
て（遊離のイソシアネート基は含有していない）、例え
ば前記多価アルコールと後記のポリイソシアネート化合
物とをＯＨ／ＮＣ０（モル比）が１より多くなるように
反応せしめて水酸基基を有せし、めるか、または該モル
比を１以下にし、さらに例えばジメチロールプロピオン
酸、ジフェノール酸などのオキシ酸を併用して、水酸基
とカルボキシル基とを有せしめたものがあげられる。

塩素化ポリオレフィン変性アクリル樹脂は塩素化ポリオ
レフイ〉にアクリル系モノマーをグラフト重合せしめ次
ものである。アクリル系モノ！−２をグラフト重合せし
める塩素化ポリオレフィンは塩素化率が５０％以下、好
ましくＦｉｌ　０〜４５％、さらに好ましくｐよ２０〜
４０％のポリオレフィンである。塩素化するポリオレフ
ィンとしては、エチレン、プロピレジ、１−プテシ、３
−メチル−１−グテシ、３−メチル−１−ヘプチンなど
から選ばれ几オレフイシ類の単独重合体もしくけ共重合
体、およびＵオレフィン類と酢酸ビニル、プクジエン、
アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどとの共
重合体があげられ、これらの塩素化は常法に−より行な
われる。塩素化ポリオレフイ〉の具体例として、塩素化
ポリエチレン、塩素化ポリプロピレジ、塩素化エタン〉
−プロピレン共重合体、塩素化エチレン−酢酸ビニル共
重合体などが好適である。

塩素化ポリオレフィンにグラフト重合せしめるアクリル
糸モノマーは前記した化合物が使用でき、これらに水酸
基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー、その他
のビニル七ツマ−も併用でき、これらの全部ツマー成分
は塩素化ポリオレフィンとの合計量にもとすいて９０〜
１０重量％、特に８０〜３０重量％が好ましい。該塩素
化ポリオレフィンへの水酸基の導入はグラフト重合せし
めるアクリル系七／′マーに水酸基含有モノマーを、カ
ルボキシル基の導入はカルボキシル基含有モノマーをア
クリル糸上ツマ−と併用することによって行なわれる。

ポリカプロラクトシ変性アクリル樹脂としてはたとえば
、２−ヒドロキシエチルメタクリレートなどの水酸基含
有上ツマ−とＣ−カプロラクト〉との付加物を単独でも
しくけ他の不鉋和七ツマ−と重合させた樹脂があり、該
樹脂への水酸基およびカルボキシル基の導入は、該付加
物に水酸基金モノマーおよびカルボキシル基含有モノマ
ーを共重合せしめることによって行なわれる。

フレタン変性アクリル樹脂としては九とえばジイソシア
ネート化合物とモノアルコールとの等モルｆｆＦ物に２
−ヒドロキエチルメタクリレートなどの水酸基含有モノ
！−を付加してなる生成物を共重合せしめたアクリル樹
脂や、水酸基含有アクリル樹脂にヘキサメチレンジイソ
シアネートなどのポリイソシアネート化合物本しくはブ
チルイソシアネートなどのモノイソシアネート化合物全
反応せしめてウレタン結合を導入したアクリルｆｔ’ｔ
％などがある。

カブクラクトン変性ポリエステル樹脂としては、念とえ
ば、水酸基含有ポリエステル樹脂を適当な触媒の存在下
でＣ−カプロ２クトンと反応せしめた樹脂がある。

フレクシ変性ポリエステル樹脂としては、念とえば、比
較的低分子量のポリエステル樹脂中の水酸基にへキサメ
チレンジイソシアネートなどのポリイソシアネート化合
物を反らせしめて樹脂中にウレタン結合を導入し逢ポリ
エステル樹脂がある。

本発明のベースコートにおいて上記樹脂のうち、アクリ
ル樹脂、塩素化ポリオレフィン変性アクリル樹脂、ポリ
エステル樹脂を用いることが好壕しく、なかでも塩素化
ポリオレフィン変性アクリル樹脂を用いるとポリオレフ
ィン系などの非極性プラスチックとの付着性がすぐれて
いる。

これらの樹脂において、水酸基の含有量は水酸基価にも
とすいて５〜２００、好ましくけ２０〜１２０、さらに
好ましくけ２５〜１００の範囲であり、一方、カルボキ
シル基は酸価にもとすいて１〜２００．特に１５〜１０
０が好ましい。また、該樹脂の数平均分子量はｓ、ｏ　
ｏ　ｏ〜６０，０００゜特に１００００〜４００００が
好ましい。該カルボキシル基は、その一部もしくけ全部
を塩基性化合物で中和することによって、上記樹脂を水
分教化もしくは水溶化することが可能であり、この中和
したカルボキシル基も含めて後述するインシアネート基
と水酸基との架橋反応を促進させる触媒としての機能も
有している。したがって本発明のベースコートにおいて
、カルボキシル基とけ未中和のカルボキシル基および中
和され念カルボキシル基の両者を指している。

本発明において、上記■に該当するベースコート関し、
該樹脂の水分教化、水溶化け、それに含まれるカルボキ
シル基の一部又は全部を塩基性化合物で中和することに
よって水溶性もしくけ水分軟性とするか又は、中和もし
くは未中和で乳化剤の如き分散剤の存在下に該樹脂を乳
化分数させるか、あるいは、乳化重合などのような手法
を用いて水中に該樹脂を分散せしめることによって得ら
水性樹脂（ビヒクル成分）に必要に応じて水、着色頓料
、メタリック頓料、有機溶剤（若干Ｉ）、体質顔料など
を適宜配合して上記■に相当する塗料が得られる。上記
塩基性化合物（中和剤）としては例えばモノエタノール
アミン、ジェタノールアミン、ジメチルアミノエタノー
ルなどのアルカノールアミン、ジエチルアミン、トリエ
チルアミンなどのアルキルアミン、又水酸化カリウム、
水酸化ナトリウムなどの無機アルカリが使用できる。

このうち三級アミンのような化合物は、硬化触媒として
も利用することができる念め、非常に有用である。

上記■に該当するベースコートで用いるＷ脂は、カルボ
キシル基を含まないため、乳化剤のような分散剤を用い
て水中に分飲させ念り、乳化重合によって水中に分数せ
しめることが好ましい。

そして、この水分敷液に触媒を添加し、さらに必要に応
じて水、有機溶剤（若干歯）、着色顔料、体質顔料、メ
タリック顔料などを配合することによって上記＠に該当
するベースコートが得られる。

触媒はベースコートの上記樹脂中の水酸基とトップコー
トから浸透してくるポリイソシアネート化合物中のイン
シアネート基との架橋反応をすみやかに行なわしめるた
めのものであって、具体的に、ｈ、ｚｒエチルアミン、
トリエチレンジアミン、ヘキサメチレンテトラミン、メ
チ１シ Ｎ−エチルモルホリン Ｎ．Ｎ’−ジメチルピペラジン、Ｎ．Ｎ’−ジメチルベ
ンジルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルドデシルアミン、Ｎ
．Ｎ．Ｎ’．Ｎ’．−テトラメチルエチレンジアミン、
Ｎ．Ｎ．Ｎ’　、Ｎ’　、−テトラメチルへキサメチレ
ジジアミン、Ｎ．Ｎ．Ｎ’．Ｎ’−テトラメチル１．３
−ジアミノブタンのような三級アミン、リン酸、パラト
ルエンスルホ〉酸、オレイン酸カリクム、リン酸ジメチ
ル、リン酸ジ・ｎブチル、オクテン酸スズ、ジグチルス
ズジ（　２−エチルヘキソエート）、２−エチルヘキソ
エート鉛、０−フェニルソーダ、硝駿ビスマス、テトラ
（２−エチルヘキシル）チタネート、塩化スズ、塩化鉄
、２−エチルヘキソエート鉄、２−エチルヘキソエート
コバルト、ナフチネート亜鉛、アンチモニートリクロラ
イド、１．８−ジアザビシクロ（ｓ，４１　０）クンデ
カンの７エノール塩、オクチル酸塩ならびにオレイン酸
塩、ナフテン酸マンガン、シラクリル酸ジｎ−ブチルス
ズ、塩化トリｎ−ブチルスズ、テトクｎーグチルスズ、
ジオクチ〉酸ジローブチルスズ、シラクリル酸ジｎ−ブ
チルスズ、ジ酢酸ジプチルスズ、ジプチルスズオキサイ
ド、ジオクチルスズオキサイド、チタン酸２−エチルヘ
キシル、ナフテン酸銅、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッ
ケル、ナフテン酸コバルトなどがあげられ、これらは単
独で、もしくは２種以上併用することができる。このう
ち特にスズ系化合物が好ましい。

上記■に該当するベースコートは、上記■のごとく水分
敗北もしくは水溶化した水酸基およびカルボキシル基を
有する樹脂に上記■の触媒を添加し、さらに必要に応じ
て水、有機溶剤（若干量χ着色顔料、体質顔料、メタリ
ック顔料などを配合してなる塗料である。

本発明で用いる上記■〜■にもとずくベースコートにお
いて、着色顔料およびメタリック顔料の配合量は特に制
限されず目的に応じて任意に選択でき、また、上記■，
■の塗料における触媒の添加量は樹脂固形分１００重量
部あ九り、０．０１〜１０重量部、特に０．０５〜５重
量部が好ましい。

本発明において上記ベースコートの不揮発固形分含有率
は特に制限され々いが、１０〜６０重量％が好ましい。

トップコート：これは上記ベースコート塗膜面に塗装す
る塗料であって、水酸基含有樹脂とポリインシアネート
化合物とを主成分とする有機液状塗料である。

まず、水酸基含有樹脂としては、前記ベースコートにお
いて例示し沈水酸基ま九はさらにカルボキシル基を含有
せしめ念樹脂が使用でき、そして該樹脂の数平均分子量
は約３０００〜３！５０００、特に８０００〜２５００
０の範囲が好ましい。また、水酸基含有量は水酸基価に
もとすいて３０〜１５０、特［５Ｇ−１２０が好ましい
。

ま次、ポリイソシアネート化合物は分子中に２個以上の
遊離のインシアネート基を有する化合物であって、具体
的には、トリレンジイソシアネー）、４．４’−ジフェ
ニルメタンジインシアネート、キシリジンジイソシアネ
ート、メタキシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、水素化
４．４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化
トリレシジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、トリメチルへキサメチレンジイソシアネート、ダイ
マー酸ジイソシアネート、ト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、トリレンジイソシアネートの重合体、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート（３モル）トリメチロールプロパン
（１モルＬ！４）付加物、ヘキサメチレンジイソシアネ
ートと水との反６物、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
、トリレンジイソシアネート（３モル）（！−ヘキサメ
チレンジイソシアネート（２モル）との付加物などから
選ばれ、念１種もしくＦｉ２種以上使用でき、このうち
耐候性などのすぐれたヘキサメチレンジイソシアネート
と水との反応物、キシリレンジイソシアネートとトリメ
チロールプロパンとの付加物、トリレンジイソシアネー
トとへキサメチレンジイソシアネートとの付加物、イン
ホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、リジシジイソシアネートなどの無黄変タイプが好
ましい。

ト・ノブコートにおいて、上記水酸基含有樹脂とポリイ
ソシアネート化合物との配合比は、これらに含まれてい
る水酸基／イソシアネート基（モル片１）Ｋもとすいて
０．５〜２．５、特に０．７〜２．０の範囲が好せしい
。−１次、該両成分は室温において反応し架橋硬化する
おそねがあるので、あらかじめ分離しておき使用直前に
混合することが好オし　　　−い。さらに該トー・プコ
ートには、必要に応じて着色顔料、体質顔料、メクリ・
・夕顔料、表面調整剤、硬化促進剤、ベースコートで用
いられる触媒、ハジキ防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止
剤、有機溶剤、その他の添加剤などを添加することもで
きる。

特に有機溶剤は、主として該トップコートを塗装適性粘
度に調整する念めに使用するのであるから、前記水酸基
含有樹脂とポリイソシアネート化合物との混合物の粘度
および塗装方法などによって異なるが、有機溶剤の配合
量はできるだけ少ないことが好ましい。

塗膜の形成方法：本発明において上記ベースコートおよ
びトップコートを塗り重ねてなる両櫓膜は常温もしくけ
約１２０℃以下の温度で硬化することができるので約１
２０℃以上に加熱すると変形、変質するようなプラスチ
ック製品（例えば、ポリエチレンならびにポリプロピレ
ジなどのようなポリオレン系、アクリロニトリル−ブタ
ジェン−スチレン系共重合体、ポリカーボネート、ナイ
ロン、繊維強化プラスチック、ポリウレタン樹脂々ど）
に塗装することもでき、これら以外に、１２０℃以上の
温度で硬化せ１．める熱硬化型塗料を塗装するのが一般
的である金属製被塗物に上記両コートを塗装すると高温
に加熱する必要がないのでエネルギー削減が可能となる
効果があり、さらに木、ガラス、無機材料などにも適用
できるのである。さらに、金鴎々プラスチックとを連結
合体１７てなる製品（例えば自動車外板など）にも単一
の両コートで塗装できる。

まず、ベースコートは上記の被塗物に直接塗装するか、
ｉ次は例えばプラスチックは、トリクロルエタン蒸気脱
脂もしくけトルエン脱脂などによる前処理を、金属はリ
ン酸塩などによる表面処理−電着塗料などによるプライ
マー塗装−中塗り塗装をそわぞれあらかじめ行々−た後
に該ベースコートを塗装してもさしつかえない。

ベースコートの塗装方法は特に制限されず、例オはハケ
塗り、浸漬塗装、噴霧塗装（静電塗装も含む）、ロール
塗装、アニオン電着塗装などがあげられる。このうち、
噴霧塗装する６合には該ベースコートの粘度を１０〜２
０秒（７オ一ドカヴプナ４／２０℃）に調整しておくこ
とが好ましい。

塗装膜厚は乾燥塗膜にもとすいて１０〜２５μ、特に１
５〜２０μが適している。

トップコートの塗装方法も制限されず、前記の塗装法で
行かえる。このうち、噴ｇｌ；塗装する場合には該トッ
プコートの粘度を１０〜３０秒（フォードカッブー＃４
　／　２０℃）に調整しておくことが降ましい。塗装膜
Ｗ、＃′、を乾燥塗膜にもとすいて２５〜５０μ、特に
３０〜４０μが適している。

ポリイソシアネート化合物は水と反応して発泡すること
もあるが、本発明においてベースコートを上記膜厚に調
整すると水の影響は殆どなくなり、ペースコート塗面へ
のトップコートの塗装は任意の時点で行なうことができ
、特にペースコート塗膜を、例λば室温では１分以上、
特に３〜３０分、５０〜１２０℃では３０秒以上、特に
２〜５分放置（セツティング）させた後にトップコート
を塗装することが好ましい。トップコート塗装後、室温
ないし１２０℃以下の温度で放置すると、トップコート
塗膜は水酸基含有樹脂とポリイソシアネート化合物との
架橋反応により、ペースコート塗膜は樹脂中の水酸基と
トップコート塗膜から浸透してき次ポリイソシアネート
化合物のインシアネート基とが触媒（カルボキシル基も
含む）の存在下で架橋反応し架橋硬化するのである。そ
の結果、耐水性、層間付着性、附凝集破壊性などが著し
く改良さｔまた常温もしくは低温硬化による水性塗料を
ベースコートとする２コ一トｌベーク方式の塗膜が形成
でき九のである。

本発明に関する実施例および此較例を示す。

なお、部、％は重量部、重量％である。

■　試料 （υ　被塗物 （Ａニトリクロルエタンで蒸気脱脂し食ポリプロピレン
（大きさ７．５　Ｘ　１５　Ｘ　Ｏ，：ｌ’ｍ　）。

（Ｂ：ボシデライトナ３０３０（日本パー力うイジ〉グ
■製、りん酸亜鉛系）で表面処理し次鋼板（大きさ？、
５　ｘ　１５　ｘ　Ｏ，２倒）Ｋ１ニレクロン４９２０
０（関西ペイント■製、エポキシ系カチオン電着塗料）
およびアミラックＮ−２シーラー（関西ペイント■製ア
ミノポリエステル樹脂系中塗り塗料）を塗装し次もの。

（２）　　ベースコート用水性樹脂の製造（Ａ）ニアク
リル樹脂水溶液ｗ−ｉ スチレシ１５部、メチルメタクリレート２０部、エチル
アクリレート２５部、ブチルアクリレート２０部、ヒド
ロキシエチルアクリレート１５部及びアクリル酸５部を
重合開始剤α、α′−７ゾビスイソプチロニトリルを用
いてブチルセロソルブ中で重合させ、樹脂分７０％のア
クリル樹脂（該樹脂の水酸基価Ｖｉ７２．酸価け３９で
あっ念）溶液を得意。斯くして得られ次アクリル樹脂溶
液１００部に対し４．３部のジメチルアミノエタノール
を加え次後、水を加えて５５％濃度の水溶性アクリル樹
脂水溶液Ｗ−１を得意。

（Ｔ３ニアクリル樹脂水分教液Ｗ−２，Ｗ−３反応容器
に、脱イオン水６８．０部、過硫酸アシモニクム０．２
部及びＴｒｉｔｏｎ　Ｘ−２００■１，５部を加え９５
℃に加熱する。ついで、下記アクリルモノマー成分の水
性乳化液を上記９５℃に加熱した水溶液中に、３時間か
けて滴下する。その間温度は９５℃に維持される。モノ
啼−の添加が完了し次後、反応混合物は攪拌下で９５℃
に約２時間保持し、ついで３５℃に放冷し、ジメチルエ
タノールアミン０．５部と脱イオン水４部を添加する。

かくして安定な固形分４５％の水分散型アクリル樹脂の
乳白色分数液Ｗ−２およびＷ−３を得念。

（注）■　Ｒｏｈｍ　　＆　　Ｈａａｓ社製　アニオン
性界面活性剤 ■　花王アトラス社製　ノニオン性界面活性剤 （０：　塩素化ポリオレフィン変性アクリル樹脂の水分
散液Ｗ−４ 塩素化ポリプロピレン樹脂のアクリル系モノマーのグラ
フト共重合体（数平均分子量３２０００、水酸基価２０
．酸価５０）をトリエチルアミンで中和し、水中に分数
せしめて固形分濃度５０％の水分散液を得た。

（３）　　ペースコートの製造 （Ａ）：水性メタリック塗料Ｍ−１ アクリル樹脂水溶液Ｗ−１１００部 アクリル樹脂水分教液Ｗ−２４５部 上記各成分を混合し、さらに下記のアルミペースト分散
液 アルミペーストＡ　　　　　　　　１０部（東洋アルミ
ニクム■製品アルミ ペースト−４４９１９） アルミペーストＢ　　　　　　　　　２０部（東洋アル
ミニクム■製品アルミ ペースト＋５５−５１９） イソプロピルアルコール　　　　　３０部を混合した水
で、粘度１６秒（フォードカップ扁４　／　２部０℃）
に調整した。

（Ｂ）　：水性メタリック塗料Ｍ　−２アクリル樹脂水
分散液Ｗ−３１００部 アルミペーストＡ　　　　　　　　　５部アルミペース
トＢ　　　　　　　　　１０部１０％ジ酢酸ジプチルス
ズの ブチルセロソルブ溶液　　　　　　１゜５部プチルセロ
ンルプ　　　　　　　　２５部を混合し、水で粘度１６
秒（７オ一ドカツプ扁４／２０℃）に調整し次。

（○：水性メタリック塗料Ｍ−３ アクリル樹脂水溶液Ｗ−１１００部 アクリル樹脂水分教液Ｗ−２４５部 アルミペーストＡ　　　　　　　　　１０部アルミペー
ストＢ　　　　　　　　　２０部イソプロピルアルコー
ル　　　　　　３０部１０％ジ酢酸ジブチルスズイソプ
ロ ピルアルコール溶液　　　　　　　　　２部を混合し、
水で粘度１６秒（フォードカップ扁４／２０℃）に調整
し念。

■＝水性メタリック塗料Ｍ−４ 塩素化ポリオレフィン変性アクリル樹脂の水分散液Ｗ−
４２００部、ジククリン酸ジｎ−ブチルスズ０．１部お
よびアルミニタムペーストＡ２０部からなる混合物を水
で粘度１６秒（フォードカップ崖４／２０℃）Ｋｌｌ整
した。

（Ｑ：水性メタリック塗料Ｍ−５ 上記本性メタリック塗料Ｍ−２の組成のうち、１０％ジ
酢酸ジプチルスズのブチルセロソルブ溶液１．５部を削
除した塗料。

（４）トップコートの製造 （Ａ）：）ツブコートＴ−１ トップコート用アクリル樹脂の製造 メチルアクリレート２５部　エチルアクリレート２５部
　ｎブチルアクリレ−）　３６．５部　２ヒドロキシ工
チルアクリレート１２部　アクリル酸１．５部と重合開
始剤α、α′アゾビスイソブチロニトリルを用いてキシ
レジ中で重合し、樹脂固形分６０％のアクリルｌＩｔ脂
溶液を得意。樹脂の水酸基価５８、酸価１２であっ次。

本樹脂とデュラネー）２４Ａ（旭化成工業■製、ヘキサ
メチレンジイソシアネートの水アダクト体）ｔ！−ヲ−
０）１／ＮＣ０＝　１／１．１　（モル比）になるよう
に混合し、有機溶剤（トルエン／キシレン＝２／８（重
量比））で粘度を１８秒（フォードカップ扁４／２０℃
）に調整してトップコー）Ｔ−１を得た０ （Ｂ：）ツブコートＴ−２ 上記トップコートＴ−１のアクリル樹脂の組成において
、アクリル酸１．５部を削除し、ｎ−ブチルアクリレ−
）　３６．５部をｎ−ブチルアクリレート３８部に代え
た以外はトップコートＴ−１と同様に作成した。

■　性能試験結果 上記のごとく塗装して得た試験板を用いて各種の塗膜性
能試験を行ない、その結果を第２表に示し次。

試験方法は次のとおりである。

（※１）耐水性：４０℃の水に３６０時間浸漬後の塗面
状態を目視により判定（◎：全く異常が駆められない、
△：フクレの発生が少し認められる、×：７クレが著し
く発生）。

（※２）層間付着性：素地に達するようにカブターナイ
フで、試験片のほぼ中央に、直交する縦横１１木ずつの
平行線を１ｍの間隔で引いて１創２の中Ｋ１００個のま
す目ができるようにゴパン目状に切りキズをつけ、その
塗面に粘着セロハンテープを貼着し、それを急激に剥し
九後のゴパン目塗面を評価し次（◎：塗膜の剥離が全く
駆められない、Ｏ：ベースコート塗膜とトップコート塗
膜との層間で剥ｌ＃、がわずか駆められた、×：層間剥
離多く諺められ九）。

（＊３）凝集破壊性：上記（※２）と同様に実施し、塗
り重ねた各塗膜層の破壊の有無を調ぺ之（◎：破壊が全
く凄められない、Ｏ：破壊が若干認められた、×：ベー
スコートもしくはトップコートの塗膜内で破壊の発生が
多く認められ次）。

（※４）メタ゛リウク外観：目視判定（◎：メタリッ９
Ｎｍ好、ｘ　：メタリックムラ発生）。

（※５）平滑性二目搗判定（◎：良好、△：劣る）。

（※６）光　沢：６０度鏡面反射率 （※７）ペースコートの可使時間：ペースフート（Ｂ−
１）〜（Ｂ−６）を２０℃で貯蔵しく密閉）、粘度が２
０秒（もとは１５秒／フォード力、ブナ４）に−ヒ昇す
る壕での時間を製ぺ次（単位：時間）。

（※８）ゲル分率：溶剤（アセトン／メタノール＝１／
１）中に試料（遊離塗膜）を浸漬し、沸点で３時間押出
し、次の式から儂−出する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水酸基およびカルボキシル基を有する樹脂を主成分とす
   る水性塗料または水酸基含有樹脂と触媒とを主成分とす
   る水性塗料を塗装し、次いで該塗面に、水酸基含有樹脂
   とポリイソシアネート化合物とを主成分とする塗料を塗
   装することを特徴とする塗膜の形成方法。