JPS62258782A - 複層塗膜の形成方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は複層塗膜の形成方法に関するものであり、詳し
くは三層又は四層からなる］・塗り、中塗り、上塗り各
塗膜の表面状態あるいは表面張力を変えることにより自
動車外板や各種鋼構造の仕上り外観が優れた塗膜を形成
する方法に関する。

従来技術 従来、−五層の塗膜を形成する場合には、第一層の電着
塗膜は防錆、第二層の中塗はチッピング防止と防錆、第
三層の上塗は仕上り外観向上耐候性等の機能分担をして
いるが表面張力の観点を組込んだ設計とはいえなかった
。　一方電着塗膜を研磨して仕上りを改良する特願昭５
８−２４５２６１号が提案されている。この方法は平滑
性を向上する効果が大ぎいけれども、電着塗膜を研磨゛
する工数は四層塗装系の第二層を水研ぎする工数よりや
や大きく、また研磨する場所を確保できない場合も多い
。

更にプライマーの上に塗装された、第二層塗膜を研磨し
、次いで塗装された第三層及び第四層塗膜の表面張力が
４４〜５１ｄｙｎｅ／　ｃＩｉであることを特徴とする
４コート４ベーク塗膜を形成する方法特願昭６０−２６
２２３８等が提案されている。

従来の一般的な各層塗膜の表面張力は、電着塗膜テ３４
〜４４ｄｙｎｅ／ｃＩｉ、中塗　４４〜５０ｄｙｎｅ／
ｃＭ１上’ｄｌ　　４０〜４４ｄｙｎｃ／　ｃｒＡであ
る。

これらの塗料を塗り重ねると中塗でフウンド肌となり平
滑な塗膜になりにくかった。特に垂直面で問題が多いた
めサンデングしていた。

特願昭５９−１４３２２９Ｆは３４〜４４ｄｙｎｅノ電
着塗膜を水研して表面張力が６５ｄｙｎｃ／　ｃａｒ程
度にしている。

また従来は、塗膜の表面張力の大きい塗膜から上に行く
ほど順次表面張力を１・げる塗装系がなかった。

発明の目的 本発明は３コート３ベーク又はそれ以上を塗り重ねる塗
装系に於いて、各塗膜の表面状態あるいは表面張力をそ
れぞれに調整することにより良好な仕上がり外観を得る
ことを目的としている。

特に垂直面に塗装し、垂直でセツティング焼付するよう
な自動車の塗装に有効な手法を確立することにある。

発明の構成 上層よりも上層塗膜の表面張力が順次低ドされ、又、各
工程間の表面張力の差が２６ｙｎｅ　／ｃ＝以上である
ことを特徴とする複層塗膜の形成方法であって、具体的
には上記の各層を構成する乾燥塗膜の表面張力を次の水
準に設定することである。

以上は三層の系について述べるが、同様の考え方をすれ
ば四層以上を塗り重ねる場合も良好な仕上りが得られる
。

各層の表面張力は電着塗膜が５５ｄｙｎｅ／　ｃＩｉｔ
、中塗５０ｄｙｎＯ／　ｃＩｉ、上１４５ｄｙｎｃ／　
ｃｒｉ前後である。

各層の表面張力は添加剤によって調整する。

例えば ■電着塗料にはフロー剤または界面活性剤を入れないか
中塗に添加する量の１７３以Ｌ・とする。

■中塗にはフロー剤を入れるがシリコン系の添加剤を入
れる場合は上塗の１７１０以ドにする。

■上塗にはシリコン系添加剤を使用する。表面張力の高
いものの上に表面張力の低いものを塗付するほど表面に
広がり易い。

本発明に用いる各塗膜の概要は以下のとおりである。

本発明に用いられる電着塗料としてはアニオン型樹脂系
、カヂオン型樹脂系あるいは水溶性型、分散型等の従来
のものがいずれも使用できる。

樹脂系で言えば（１）乾性油またはポリブタジェンなど
の液状ゴム系、場合によりエポキシ化した樹脂を主骨格
とするもの、たとえばマレイン化部樹脂やマレイン化ポ
リブタジェン樹脂およびアミン変性エポキシ化ポリブタ
ジェン樹脂など、（２）樹脂状ポリオールの脂肪酸エス
テルを主骨格とするものおよびその変性誘導体、たとえ
ばエポキシ樹脂、エステル化樹脂など、（３）アルキド
樹脂を主骨格とするもの、（４）アクリル樹脂を主骨格
とするものなどが挙げられる。上記電着用樹脂を水に溶
解または分散させるには、酸性樹脂の場合にはアンモニ
ア、アミン、無機アルカリ舌の塩基で、塩基性樹脂の場
合には、酢酸、乳酸、硼酸、リン酸等の酸で中和すれば
よい。さらに上記成分の他にメシミン樹脂、ブロックイ
ソシアネート客の架橋剤、顔料、溶剤の常用の添加剤を
適時配合する。

ただし表面調整剤やフロー剤などの表面張力を下げる添
加剤は１＋Ｊ能なかぎり少量とする。電着塗料の塗装は
、アニオン樹脂系塗料の場合には被塗物を陽極として別
に陰極を設けて電気析出させる通常の方法によって行わ
れ、またカチオン樹脂系塗料の場合には、アニオン樹脂
系塗料を用いる場合と電極を反対にすることによって行
われる。電着塗膜は、通常焼付後の膜厚が１０〜４０μ
になるように設けられる。なお被塗物は脱脂の状態、化
成処理されていてもよい。

本発明に使用する中塗は着色顔料、体質顔料、ビヒクル
、溶剤等からなる。

まず、ビヒクル成分としては自動車塗料等に用いられる
通常のアルコール、天然油成分等と酸成分を用いたアル
キド樹脂、油成分を含まないポリエステル樹脂、アクリ
ル樹脂、メチルあるいはブチルニーデル化メシミン樹脂
等である。塗料に予め配合される顔料としては酸化チタ
ン、カーボンブラック、アルミニウム粉、酸化鉄、アゾ
系、フタロシャニン系、キナクリドン系、ペリレン系、
等の各種石は顔料等であり、酸化チタンの場合は４０〜
５０徂量％、また、その他の顔料においては１０〜２１
％以内である。更更に塗料に常用されるアルコール系、
エステル系、エーテル系、ケトン系、アミン系、ハロゲ
ン化炭化水素、脂肪！ＪＸ炭化炭化水分６族炭化水索等
の各種溶剤が使用できる。

添加剤は例えばアクリル系の添加剤エチルへキシルアク
リレート等を塗料１００部に対し、１部以小添加する。

本発明に使用するソリッド系上塗塗料は顔料、ビヒクル
、溶剤などからなり、ビヒクルとしてはポリエステル／
メラミン樹脂系が主体である。

このポリエステル樹脂とはエチレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール、グリセリン、１．６へキリンジオー
ル、トリメヂロールエタン、ペンタエリスリトール、水
素添加ビスフェノールＡ１ソルビトール等の多価アルコ
ールと７タル酸、無水フタル酸、マレイン酸、フマル酸
、イタコン酸、コハク酸及びその変性体等からなる多塩
基酸を定法により反応せしめた生成物あるいはこの生成
物に油脂または脂肪酸を３０χ程度加えて変性したもの
から構成される。

また、メラミン樹脂はｎ−ブヂル化メラミン樹脂、イソ
ブヂル化メラミン樹脂等のメラミンホルムアルデヒド、
パラホルムアルデヒド等のアルデヒドを付加または付加
縮合反応物に炭素数１〜４の一価アルコールでエーテル
化したメラミン樹脂等が用いられる。この塗料に対し、
シリコン系添加剤を０．０００１〜０．５ｘ使用する。

　またシリコン系添加剤に加えてノニオン界面活性剤・
アクリル系フロー剤を併用しても良い。

上塗メタリックベースの組成 本発明に用いられるメタリックベースコートのビヒクル
としては、加熱によりメラミン樹脂と架橋する樹脂であ
ればいずれでもよい。例えば、アクリル樹脂、アルギド
樹脂、ポリエステル樹脂等の１種以上を主成分とした塗
料があげられる。また、これらの樹脂とともに架橋反応
をしない樹脂、例えばセルロースアセテートブチレート
樹脂などを用いてもよい。また、塗料のタイプとしては
、有機溶剤を媒体どした溶剤型塗料、非水ディスパージ
ョン塗料および多液型塗料のいずれかのタイプでもよい
。ベースコートに配合するメタリック粉末および必要に
応じて配合する着色顔料は、従来の塗料に使用されてい
るものでもよい、例えば、メタリック粉末としては、ア
ルミニウム粉末、銅粉末、雲母粉末、酸化チタンをコー
ティングした雲母状粉末、）（１０（雲母状酸化鉄）な
どがあり、着色顔料としては通常の塗料用顔料が使用で
きる。

又使用するアクリル系フロー剤又はノニオン界面活性剤
は塗料中１％以下とする。

シリコン系添加剤の楢はクリヤーに使用するシリコンｍ
の１７３以下とする。

ベースコート上に塗付するクリヤーはアクリル／メラミ
ン系かアクリル−イソシアネート系のものであって、シ
リコン系添加剤をｏ、ｏｏｏｉ〜０．５％使用する。又
シリコン系添加剤に加えてノニオン界面活性剤・アクリ
ル系フロー剤を併用してもよい。

塗装方法 リン酸亜鉛処理を施した冷間圧延鋼板に垂直で塗装２８
℃、塗装霧ｊ土２５０ｖで２０μ電着し、垂直で１７５
℃　２０分間焼付する。

中塗塗料はセ［１ソルブアセテ一ド０部、ツルペッツ１
５０（エクソン社製　芳香族系混合溶剤）９０部を含む
シンナーで＃４フォードカップ／２０℃で２３秒に希釈
して垂直で塗装し、垂直で１４０℃２０分間焼付し３５
μの乾燥膜厚とする。

上塗はキジロール／ツルペッツ１００（エクソン社製　
芳香族系混合溶剤）＝１／１で＃４フォードカップ／２
０℃で２３秒に希釈して垂直で塗装し、垂直で１４０℃
２０分間焼付し３５μの乾燥膜厚とする。

各塗料を塗り重ねる場合に表面張力が高い被塗物の上に
表面張力の低いものを塗り重ねると塗膜表面がより平滑
になることが判明した。この効果は垂直塗面において顕
著であった。各工程間の乾燥膜厚表面張力の差は２ｄｙ
ｎＯ／　ｃｒＡ以上とし、差が２ｄｙｎＯ／　＝未満で
あると効果が見られず、逆転して下層塗膜の表面張力が
上層より小さい場合（；１垂直塗膜の平潰さが失われフ
ウンド肌となる。

実施例 電着塗料［Ｉ］の調整 反応容器に仕込んだトルエンジイソシアネート（２，４
−トルエンジイソシアネート／２．６−トルエンジイソ
シアネートの８０／２０混合物）　　１７４ｉ１’Ｊ部
（以上同様に重量部）にエチレングリコールモノブチル
エーテル１１８部を、反応温度を外部冷却により５０℃
以トに保ちながら、徐々に滴ドしてハーフブロックトル
エンジイソシアネートを得た。

次いで、トリメチロールプロパ２４５部およびジブチル
錫ジラウレート０．０５部を加え、１２０℃で９０分間
反応させた。得られた反応生成物をエチレングリ］−ル
モノエヂルエーテル１１４部で希釈した。

これを成分へとする。一方、ビスフェノールへのジグリ
シジエーテル、（エポキシ当ｆＭ　’ＪＩＯ）　１００
０部を撹拌下に７０℃に保ちながらエチレングリコール
モノエチルエーテル４６３部に溶解させ、さらにジエチ
ルアミン８０．３部を加え１００℃で２時間反応させて
アミン−エポキシ付加物（成分Ｂ）を調整した。

成分Ｂｉｏｏｏ部および成分Ａ４００部から成る混合物
を木酢ｖｉ３０部で中和した後、脱イオン水５７０部を
用いて希釈し、不揮発分５０重ω％の樹脂ビヒクルＣを
調整した。

次ぎに樹脂ビヒクルＣ１５０部、氷酢酸０．８部、酸化
チタン１００部、塩基性珪酸鉛２０部、カーボンブラッ
ク３０部および脱イオン水１５０部を用いて顔料ペース
トＤを調整した。　樹脂ビヒクルＣ５００部、ジブチル
錫ラウレート６部、顔料ペーストＤ３００部および脱イ
オン水１１６９部を用いて常温で撹拌しながら、樹脂ビ
ヒクルＣにジブチル錫ラウレート、分散液、顔料ペース
トＤおよび脱イオン水を徐々に加えてカチオン型電着塗
料［Ｉ］を調整した。

電着塗料［Ｉ［］の調整 反応容器に仕込んだエビクロロヒドリンとビスフェノー
ル八との縮合生成物（エポギシ当担９５０平均分子聞１
９００）　１８５０部とトール油脂肪酸１４２５部をキ
シレン３５部の存在ドに、２５０℃で４．５時間反応さ
せて、約６０部の水を補集し、酸価的５の反応混合物を
得た。次ぎに窒素ガスでキシレンを除去し１５０℃に冷
却後、前もって無水マレイン酸７８４部とトール油脂肪
酸２２８０部を２２５℃で２時間とさらに２６０℃で４
時間反応させて得たマレイン化トール油付加物５７４．
５部を加え、１４５℃で１時間反応させた後、４−メト
キシ−４−メチルペンタノン−２の４２０重最で希釈し
、樹脂ビヒクルＧを得た。

一方、分散剤（ノニルフェノールポリエチレンエトキシ
−・ホスフェートエステル）１２．０部、珪酸アルミニ
ウム１６０部、弁柄２２０部、クロム酸ストロンヂウム
２０部および脱イオン水１８９部を用いて顔料ペースト
ド１を調整−した。　テトラキスメトキシメチルベンゾ
グアナミン１１．５部、４−メチル−４−メトキシペン
タノーン−２の２９部、樹脂ビヒクルＧ２２５部、クレ
ジル酸２．３部を加えて均一になるまで撹拌した後、顔
料ペースト１１４０部、トリエチルアミ２２０部および
脱イオン水２６６４部を徐々に加えて、アニオン型電着
塗料［ＩＩ］を調整した。

電着塗料［Ｉ［１］ 電着１１［ｎ］にポリエチレンオキサイドノニルフェノ
ールエーテル系ノニオン界面活性剤を０．０１％添加。

電着塗料［ＩＶ］ −パワートップｌｌ−３０［日本ペイント（株〉製］中
塗塗料（１） オルガ５−９３シーシー［１本ペイント（株）製コ中塗
塗料（２） オルガ５−９３シーシーに：！；モダフロー０．２％添
加＊［モノサンド社製１ 中塗塗料（３） オルガ５−９３シーシーに＊＊にＦ６９　０．００３％
添加＊＊［信越化学工業（株）製シリコン系添加剤］ 塗塗料（１） オルガＧ−６５ボワイト［日本ペイント（株）製］上塗
塗料（２） スーパーラックドア０シルバー　［臼木ペイントスーパ
ーフックＨ−７０クリヤー　　　　（株）製１上塗塗料
（３） オルガＧ−６５ホワイトにに「６９を０．１％添加以１
・余白 表１ 表２ 以下余白 表３ 表４ ＊［表中の数字刈０−２．単位Ｒａμｍ］評価方法 ＰＤＧ：携帯用鮮明度光沢度Ｋｌ　（財団法人日本色彩
研究所）数値は大きい方が塗装外観が平滑で良好である
ことを示す。

表面張力（ｄｙｎｅ）は水とヨウ化メチレンの被覆表面
での接触角を求め下記の計粋式に従って、梓出した。

測定方法（ＳＯＵＩＩＥＮＧ　ＷＵ、　Ｊ、　Ｐｏ１ｙ
、　Ｓｃｉ、　、　ＰＡＱＴＣ。

ｄ ４γ１　γ２ ４γ１ｐγ２ｐ ｐ γ１　＋γ２ 以１・余白 発明の効果 本発明は、各層の表面張力を調整することにより、従来
困難であった平滑性に優れた仕上りを得ることが出来る
。この結果、塗り直し等もなく省資源などの点で有用な
発明である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 下層よりも上層塗膜の表面張力が順次低下され、又、各
   工程間の表面張力の差が２ｄｙｎｅ／ｃｍ＾２以上であ
   ることを特徴とする複層塗膜の形成方法。