JPS63256662A - チツピング防止用中塗り塗料 - 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］ 本発明は自動車の塗装系において用いる中塗り塗料に関
し、特にチッピングを防止するための中塗り塗料に関す
る。

［従来の技！］ 自動車の美装と防食性を向上するために用いられる塗装
は、防食性を第一目的とする電Ｗ塗料、下塗りの防食性
強化と上塗りの美装性補強のために用いられる中塗り塗
料、及び美装性と耐候性を重点にした上塗り塗料の３〜
５層の塗料により構成されている。

ところで、自動車の普及に伴い冬期の高速道路等で多く
発生する塗膜のチッピング現象が重大な問題になってき
た。このチッピングは道路上の砂利や凍結防止のために
雪上に散布した岩塩等が車の走行に伴って自動車のフロ
ア下部や外板に衝突し、塗膜を損傷する現象である。

このチッピングを防止するために超微粒子の雲母を配合
して、チッピングの衝撃力を周辺の塗膜へ波及させない
チッピング防止用の中塗り塗料（特公昭５２−４３６５
７号）や、同様の観点から偏平状の硫酸バリウムを配合
した中塗り塗料（特開昭６０−１４９６７４号）やポリ
エステル樹脂をビヒクルの主成分とし、伸び率が１０〜
１００％及びＴｇ点が８〜２０℃と柔軟な塗膜からなる
耐チツピング性複合塗膜（特開昭５８−７４３４９　＠
　＞が提案されてりる。

［発明が解決しようとする問題点１ しかしながら、上記従来技術のチッピング防止用中塗り
塗膜はいずれも衝撃力を緩和することによりチッピング
を防止しようとするものであり、中塗り塗膜の変形によ
り上塗りの大規模な亀裂や剥離を生じやすく、また接着
力不足による剥離も起こりやすい。その上雲母微粒子や
偏平状！ｉｉ！！酸バリウム等の添加材を含有する中塗
り塗膜の場合、どうしても上塗り塗膜のツヤ引けを起こ
したり、上塗り塗膜の表面が不均一となる肌不良を起こ
しし７ たけ必ずしも満足な塗膜外観が傳られない。

従って、本発明の目的は従来技術の中塗り塗膜より優れ
た耐チッピング性を有するとともに、上塗り及び下塗り
との接着性が良好で、かつ上塗り外観を全く損わないよ
うな中塗り塗膜を与えるチッピング防止用中塗り塗料を
提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 以上の目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は中塗り塗
膜を衝撃力を緩和するように柔軟にしたり、凝集破壊に
よる緩和用に充填材を添加する代りに、中塗りＶ！膜を
逆に非常に硬質なものとすることにより耐ピツチング性
を著しく向上させることができ、このような中塗り塗膜
を与えるにはビスフェノールＡとエピクロルヒドリンか
らなる高分子量ポリヒドロキシエーテルを主体とするビ
ヒクルを含有する中塗り塗料を用いればよいことを発見
し、本発明に想到した。

すなわち本発明のチッピング防止用中塗り塗料は、ビス
フェノールＡとエピクロルヒドリンからなる高分子量ポ
リヒドロキシエーテル及びポリエステル樹脂を主成分と
するビヒクルと無機顔料とを含有し、前記ビスフェノー
ルＡとエピクロルヒドリンからなる高分子量ポリヒドロ
キシエーテルと前記ポリエステル樹脂との重量化が９０
／１０〜６０／４０であることを特徴とする。

本発明で用いる高分子量ポリヒドロキシエーテルとは、
ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとの付加重合物
であって、分子量が３万〜２０万（極限粘度法）である
。その性質は硬質エポキシ゛樹脂に近似しているが、エ
ポキシ樹脂に比較して分子量がはるかに大きいことが特
徴である。典型的には下記構造式を有するフェノキシ樹
脂である。

（但し、ｎは代表的には１００程度である。）次に、前
記ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンからなる高分
子量ポリヒドロキシエーテルと併用するポリエステル樹
脂とは、一般に用いられる無水フタル酸、無水マレイン
酸、無水トリメリット酸等の多塩基酸と、エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、トリメチロールプロパン等の多価アルコールから通
常の方法により合成されたものである。これらの多塩基
酸の中でも脂環式のへキサヒドロフタル酸、ヘキサヒド
ロトリメリット酸、及び３−メチル−ヘキサヒドロトリ
メリット酸若しくはその無水物等が特に好ましい。

上記ポリエステル樹脂の分子量は１　、０００〜４，０
００（数平均）であり、好ましくは１　、０００〜２．
５００である。

ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンからなる高分子
量ポリヒドロキシエーテルとポリエステル樹脂の混合割
合は重量圧で９０／１０〜６０／４０であり、好ましく
は７０／３０〜６５／３５である。ビスフェノールＡと
エピクロルヒドリンからなる高分子量ポリヒドロキシエ
ーテルが６０重量部未満であると抗張力の点で十分な効
果が得られず、９０重置部を越えると塗料粘度が高くな
りすぎ、塗装時の塗料固形分が低下してｌｌ！厚が薄く
なるので好ましくない。一方、ポリエステル樹脂が１０
重全部未満であると密着性が充分でなく、４０重量部を
越えると相溶性が低下し、塗料の貯蔵安定性が低下する
と同時に、抗張力が低下する。

これらのビヒクル主成分に対して少量の変性樹脂や架橋
樹脂を添加する。その例を挙げれば、従来から塗料の架
橋剤として使用されているアミノ樹脂をポリエステル樹
脂１００重量部に対して約５〜５０重量部の範囲で用い
る。

アミノ樹脂としては、例えばｎ−ブチル化メラミン樹脂
、イソブチル化メラミン樹脂等のメラミン樹脂や、ベン
ゾグアナミン樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は通
常メラミン、ベンゾグアナミン等のアミン化合物に、ホ
ルムアルデヒド、バラホルムアルデヒド等のアルデヒド
を付加反応または付加重合反応させて得られたものに、
炭素数１〜４の１価アルコールでエーテル化して得られ
る。

上記の樹脂は従来の中塗り塗料のビヒクル成分であるポ
リエステル樹脂よりも比較的延び率が小さいにも拘らず
下塗りとなる電着塗料との密着性が優れていることから
チッピング防止に効果があるものと考えられる。

次に、本発明の中塗り塗料に配合される無機顔料類等と
しては二酸化チタンが最も好ましい。二酸化チタンが最
も好ましい理由は粒子が比較的球形に近いため、チッピ
ングによる塗膜の損傷が周辺へ波及しにくいからである
。このほかにチタンと同様の効果を発揮する無機顔料と
して、例えば炭酸カルシウム、タルク、シリカ、［！バ
リウム、雲母、エロジル、石英などが挙げられる。更に
、二酸化チタンに対して超微粒子状又は偏平状のタルク
や雲母を２０重□□□％の範囲で併用することができる
。二酸化チタンが５全農％未満であるとヤング率が低く
なって、石等を跳ね返す力が不足し、６０重塁％を越え
ると塗膜が脆くなり、広い面積にチッごングが波及する
ので好ましくない。

本発明の中塗り塗料により得られる塗膜は５００ｋｑ／
　ａｉ以上の抗張力を有し、石を跳ね返す力が充分にあ
る。しかし、７００　ｋ　Ｑ　／　ｃｄを越えると塗膜
が脆くなる傾向がある。

また上記塗膜は０．５〜１０％の伸び率を有する。

伸び率が０．５Ｘ未満であると塗膜が脆くなり、１０％
を越えると塗膜が柔らかすぎて、塗膜強度に悪影響がで
る。

これらの抗張力と伸び率の調整は、ビスフェノールＡと
エピクロルヒドリンからなる高分子量ポリヒドロキシエ
ーテルの種類、高分子量ポリヒトＯキシエーテル／ポリ
エステル樹脂の比率、及び顔料分の配合量を変えること
によって行われる。。

なお本発明のチッピング防止用中塗り塗料は一般の塗料
と同様の方法で塗料化することができる。

また本発明のチッピング防止用中塗り塗料は従来の中塗
り塗料と同様の方法により塗布する。すなわち、ます化
成処理された自動車等の鋼板に電着塗料によるプライマ
ーコートを形成し、焼付は後本中塗り塗料を塗布し、そ
の上に二次中塗り塗料を形成した上でメタリックあるい
はソリッドカラーの上塗り塗料を塗布し、必要に応じて
クリヤーコートを積層することにより、所望の積層塗膜
を形成する。

本発明の中塗り塗料は乾燥嘆厚で５μｍ以上が必要であ
り、好ましくは１５〜３０μｍである。

５μｍ未満ではチッピング防止効果が充分でなく、また
３０μｍをこえると二次中塗り塗料とのウェットオンウ
ェット塗装作業性等の点で好ましくない。

本中塗り塗料の塗装は自動車塗装において一般的な塗装
機を用いて行うことができるが、例えばエアレス静電ｉ
１８機としては日本ランスバーブ社製ＲＥＡ・ミニベル
、デビルビス社製ＲＭＥ・サメスペルなどがあり、また
エアースプレー塗装機としては岩田塗装機工業社製Ｗ−
７７−２などが挙げられる。

［実施例］ 本発明を以下の実施例により更に詳細に説明するが、本
発明は以下の例示に限定されるものではない。

友３３４ヱユ サイズが３００Ｉ１ｍ　ｘ　３００ｍｍ　ｘ　０．８ｍ
１１の梨地鋼板（ＳＰＣ−１！１ｍ板）をリン酸亜鉛処
理し、電着塗料（″パワートップｕ−ｓｏｏ″日本ペイ
ント株式会社製）により２５０ボルトで３分間電着塗装
し、水洗、水切り、乾燥後１７０℃で３０分間焼付けを
行い、膜厚２０μｍの電肴塗朦を形成した。

中塗り積層体として用いるチッピングブライマーは下記
の表１に示す配合割合でＦｌ製した。

チッピングブライマーの粘度を＃４フォードカップで２
４秒に調整し、日本ランスバーブ社製のＲＥＡ・ガンを
用いて下記の条件でチッピングブライマーの塗装を行っ
た。

霧化圧：　　　　　　　　　　　２．５ｋ（］／ｃｍ吐
出ｆ！Ｌ：　　　　　　　　　　　４００ｃｃ／分被塗
物とガンとの距離：　　　　３０ｃｍ塗装ガンの往復速
度：　　　　　０．７＋ｇ／秒レシプロケータストロー
ク：１５１往復／分昇降ストローク：　　　　　　　１
．２ｍ上記条件で塗装俊、直ちに中塗り塗料（”Ｏ８−
９０シーラー”日本ペイント株式会社製）をウェットオ
ンウェット方式で塗装した後、１４０℃で３０分間焼き
付けを行なった。得られた中塗り積層体の膜厚は５０μ
ｍであった。表３に中塗り積層体の物性値を示す。

次に上塗り塗料として（Ｓ　Ｐ　−８２６メタリツク／
５ＰＯ−７０クリヤー”日本ペイント株式会社製）をウ
ェットオンウェット方式で塗装した後、乾燥膜厚が５０
μｍとなるように１４０℃で３０分間焼き付けを行なっ
た。

得られた各試料についての試験結果を表４に示す。

１屡１ｕＪ　１ニユ 実施例１〜３において使用したビスフェノールＡとエピ
クロルヒドリンからなる高分子量ポリヒドロキシエーテ
ルを用いない配合例を表２に示す。

実施例１〜３と同様の方法により、試験片を作成し、同
一のテストを行った。各試料についての物性値を表３に
、また試験結果を表４にそれぞれ示す。

表４に示す結果から、本発明のチッピング防止用中塗り
塗料は上塗り外観を損なわず、耐チッピング性に優れて
いることがわかる。

表１　　　塗料配合（重量％） 注：（１）大日本インキ社製高分子堡ポリヒトＯキシエ
ーテル（ソリッド２５％） （２）日本ペイント株式会社製ポリエステル樹脂（ソリ
ッド７０％） （３住友化学社製メラミン樹脂 （ソリッド８０％） （４）三井東圧社製メラミン樹脂 （ソリッド６０％） （５）補水化成社製沈澱防止剤 （６）平均粒径０．３〜０．５μｍ （７）村上粘土工業社製雲母 （８）高分子量ポリヒドロキシエーテル／ポリエステル
樹脂の比率 （９）チタン／その他の無ｔＩ顔料の比率表２　　　塗
料配合（重量％） 注：（１）日本ペイント社製ポリエステル樹脂（ソリッ
ド７０％） （２）エクソン化学社製溶剤 （３）三菱モンサント社製アクリルオリゴマー（４）平
均粒径０．３〜０．５μｍ （５）　　　Ｉｔ　　　　Ｏ，２μｍ （６）　　　ｌＪｏ、２　　μｍ 表３ 表４ 注：（１）チッピングによる （２電着塗膜／中塗り界面の剥離 （３）ウェットオンウェット作業性 評価方法 １、評価基準 （１）素地キズ＝　７　ｃｌｌｘ　ｔ５ｃｍのチッピン
グブライマーの中に素地に達するキズの個数。

０３１１Ｍ１以内 Ｑ１０個以内 （２Ｊ剥離而積＝キズの１つの大きさ。

◎直径ｌｌ１ｍ未満 Ｏ直径１〜３ＩＩＩ１未満 ×直径３ｎｎ以上 （３）界面剥離面積＝電着塗膜と中塗り又は中塗りと上
塗りとの界面の剥離の大きさ。

◎直径０．５１ｍ１未満 Ｏ直径０．５〜１．５ｍ１ｍ未満 ×直径１．５ｍｎ＋以上 （４）ウェットオンウェット作業性＝チッピングブライ
マーと二次中塗り塗料とのウェットオンウェット塗装作
業性 ◎光沢低下、ワキ、タレが発生しない。

Ｏやや光沢が劣るがワキ、タレが発生しない。

×まざり込みによる光沢低下があり、ワキ、タレが発生
する。

（５）上塗り外観＝電Ｗ塗膜＋チッピングブライマー／
中塗り塗料＋上塗り塗料の系で上塗り塗面にチヂミ、吸
込み、艶引けがないもの ◎グロス９５以上 Ｏグロス９０以上 ２）試験機器 （１）耐チッピング性（グラベロメーター法）ＳＡＥ　
Ｊ　４００　（Ｔｅｓｔ　ｆｏｒ　Ｒｅ５ｉｓｔａｎｃ
ｅ　ｏｆ　５ｕｒｆａｃｅ　Ｃｏａｔｉｎａｓ）の規定
に準拠した。グラベロメーター試験機にてショツト材が
９０°の角度で当たるようにグラベロメーター試験機の
所定の位置に試験片をセットし、ショツト材として７号
砕石（３〜５ｍｍ）５０ｇをエアー圧４に！１１／　ｃ
ｉＩで１回吹き付けた。

（２）上塗り塗膜の外観（光沢） ＪＩＳに５４００−６．７　　６０°鏡面光沢度［発明
の効果］ 以上に詳細に説明したように、本発明により従来のチッ
ピング防止用中塗り塗料の問題点であった塗躾内の凝集
破壊、界面ハクリ面積の拡大化を解消し、高い耐チッピ
ング性を有するとともに、上塗り外観を阻害しない中塗
り塗料が僻られた。

これにより自動車産業分野の究極目的でもある高防銅及
び高外観とりう効果が得られる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンからなる
   高分子量ポリヒドロキシエーテル及びポリエステル樹脂
   を主成分とするビヒクルと無機顔料とを含有し、前記高
   分子ポリヒドロキシエーテルと前記ポリエステル樹脂と
   の重量比が９０／１０〜６０／４０であることを特徴と
   するチッピング防止用中塗り塗料
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載のチッピング防止用
   中塗り塗料において、前記ビスフェノールＡとエピクロ
   ルヒドリンからなる高分子量ポリヒドロキシエーテルは
   下記一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ により表わされる繰返し単位を有することを特徴とする
   チッピング防止用中塗り塗料。
3. （３）特許請求の範囲第２項に記載のチッピング防止用
   中塗り塗料において、前記ビスフェノールＡとエピクロ
   ルヒドリンからなる高分子量ポリヒドロキシエーテルの
   分子量（極限粘度法）は３万乃至２０万であることを特
   徴とするチッピング防止用中塗り塗料。
4. （４）特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記
   載のチッピング防止用中塗り塗料において、前記無機顔
   料の含有量が５〜６０重量％であることを特徴とするチ
   ッピング防止用中塗り塗料。
5. （５）特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記
   載のチッピング防止用中塗り塗料において、得られる塗
   膜の抗張力が５００ｋｇ／ｃｍ＾２以上、伸び率が０．
   ５〜１０％であることを特徴とするチッピング防止用中
   塗り塗料。
6. （６）特許請求の範囲第５項に記載のチッピング防止用
   中塗り塗料において、前記塗膜の抗張力が５００〜７０
   ０ｋｇ／ｃｍ＾２であることを特徴とするチッピング防
   止用中塗り塗料。