JP2001040247A - 硬化性塗料組成物及び塗膜形成法 - Google Patents
硬化性塗料組成物及び塗膜形成法Info
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Abstract
化する硬化性塗料組成物、及びこの組成物を使用した塗
膜の形成法に関し、特に、活性エネルギ−線照射が不十
分な塗膜における耐チッピング性、他の塗膜との層間付
着性、仕上り外観、平滑性、ツヤ感などを改良すること
に関する。 【構成】(A)1分子中に重合性不飽和結合及び水酸基
を有する化合物、(B)ポリイソシアネ−ト化合物及び
(C)光重合開始剤を含有する硬化性塗料組成物、被塗
物に該硬化性塗料組成物を塗装し、その塗膜面に活性エ
ネルギ−線を照射し、必要に応じて熱硬化性塗料を塗装
してから、加熱して塗膜を硬化させる塗膜形成法。
Description
照射及び加熱の両者により硬化する硬化性塗料組成物、
及びこの組成物を使用した塗膜の形成法に関し、特に、
活性エネルギ−線照射が不十分な塗膜における耐チッピ
ング性、他の塗膜との層間付着性、仕上り外観、平滑
性、ツヤ感などを改良することに関する。
含有化合物、ブロックポリイソシアネ−ト化合物(又は
メラミン樹脂)、光重合開始剤を含有する塗料を被塗物
に塗装し、塗面に活性光線を照射してから、その塗面に
熱硬化性塗料を塗装し、ついで加熱して両塗膜を硬化せ
しめる塗膜形成方法はすでに知られている。
透過性が十分でない着色塗膜や、活性光線の照射が不十
分な塗膜の内部の硬化性が十分でなく、その塗面に塗装
された熱硬化性塗料の塗面には、シワなどが発生しやす
いという欠陥を有している。さらに、かくして形成され
る塗膜の耐チッピング性、他の塗膜との層間付着性、平
滑性、ツヤ感などが低下するという欠陥も有している。
の両者により硬化せしめる塗料組成物における上記した
欠陥を解消することに関する。
成すべく鋭意研究を行なった結果、今回、重合性不飽和
結合及び水酸基を併存させた化合物を使用し、これに非
ブロックのポリイソシアネ−ト化合物及び光重合開始剤
を含有せしめた塗料組成物が、上記した欠陥を解消する
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
中に重合性不飽和結合及び水酸基を有する化合物、
(B)ポリイソシアネ−ト化合物及び(C)光重合開始
剤を含有することを特徴とする硬化性塗料組成物が提供
される。
「本組成物」という)について詳細に説明する。
及び水酸基を有する化合物 1分子中に重合性不飽和結合及び水酸基をそれぞれ1個
以上併存する化合物であって、その数平均分子量は、通
常、100〜100000、特に300〜10000の
範囲内が適している。具体的には、下記に示す化合物が
あげられる。 1)エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、ブチ
レングリコ−ルなどの炭素数が2個以上、好ましくは2
〜10個のグリコ−ル類とアクリル酸又はメタクリル酸
などの重合性不飽和モノカルボン酸とのモノエステル化
物。例えば、ヒドロキシエチルアクリレ−ト、ヒドロキ
シエチルメタクリレ−ト、ヒドロキシプロピルアクリレ
−ト、ヒドロキシプロピルメタクリレ−トなどがあげら
れる。 2)水酸基及びエポキシ基を併存する化合物のエポキシ
基に、重合性不飽和モノカルボン酸を付加せしめてなる
化合物。
は、例えば、水酸基含有不飽和化合物、エポキシ基含有
不飽和化合物、さらに必要に応じてその他の不飽和化合
物を使用して、これらを既知の方法で共重合することに
より得られる。水酸基含有不飽和化合物としては上記
1)で例示したモノエステル化物が好適に使用できる。
エポキシ基含有不飽和化合物は、1分子中にエポキシ基
及び重合性不飽和結合を併存する化合物であって、例え
ば、グリシジルアクリレ−ト、グリシジルメタクリレ−
トなどがあげられる。その他の不飽和化合物は、水酸基
やエポキシ基を有さない重合性不飽和化合物であって、
例えば、メチル(メタ)アクリレ−ト、エチル(メタ)
アクリレ−ト、プロピル(メタ)アクリレ−ト、ブチル
(メタ)アクリレ−ト、ヘキシル(メタ)アクリレ−
ト、オクチル(メタ)アクリレ−ト、ラウリル(メタ)
アクリレ−ト、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレ−
トなどのアクリル酸又はメタクリル酸と炭素数1〜22
の1価アルコ−ルとのモノエステル化物;エチレングリ
コ−ル、プロピレングリコ−ル、ブチレングリコ−ルな
どの炭素数2〜10のグリコ−ルとアクリル酸又はメタ
クリル酸とのジエステル化物;(メタ)アクリル酸メト
キシブチル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メ
タ)アクリル酸エトキシブチルなどのアクリル酸又はメ
タクリル酸の炭素数2〜18のアルコキシアルキルエス
テル;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエ
ン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニルなどの
ビニル化合物などがあげられる。また、この共重合体の
エポキシ基に付加せしめる重合性不飽和モノカルボン酸
としては、アクリル酸又はメタクリル酸などが好適に使
用できる。
化合物に含まれるカルボキシル基に、エポキシ基含有不
飽和化合物を付加せしめてなる化合物。
は、例えば、水酸基含有不飽和化合物、カルボキシル基
含有不飽和化合物、さらに必要に応じてその他の不飽和
化合物を使用して、これらを既知の方法で共重合するこ
とにより得られる。これらの水酸基含有不飽和化合物、
カルボキシル基含有不飽和化合物、エポキシ基含有不飽
和化合物、その他の不飽和化合物としては、上記1)、
2)で例示したものが使用できる。さらに、水酸基及び
カルボキシル基を併存するポリエステル樹脂も使用でき
る。
水酸基は含んでいない)に、カルボキシル基含有不飽和
化合物を付加せしめてなる化合物。
のエポキシ基含有不飽和化合物、必要に応じてその他の
不飽和化合物を使用してなる重合体;ビスフェノ−ルの
グリシジルエ−テル類;グリシジルエステル類;脂環式
エポキシ樹脂などがあげられる。カルボキシル基含有不
飽和化合物としては上記したものが使用できる。この付
加反応は、エポキシ基とカルボキシル基との開環エステ
ル化反応であって、この反応により、水酸基(2級)と
重合性不飽和結合が同時に導入できる。
ジイソシアネ−ト化合物と水酸基含有不飽和化合物との
等モル付加物を付加せしめた化合物。
基含有不飽和化合物、さらに必要に応じてその他の不飽
和化合物を使用してなる重合体;水酸基を有せしめたポ
リエステル樹脂;水酸基を有するポリエ−テル樹脂など
があげられる。エチレングリコ−ル、プロピレングリコ
−ル、トリメチロ−ルプロパンなどの低分子量多価アル
コ−ルなども水酸基含有化合物として使用できる。さら
に、この低分子量多価アルコ−ルの水酸基にε−カプロ
ラクトンのような環状エステルを開環付加反応させてそ
の末端に水酸基を有せしめたものも水酸基含有化合物と
して包含される。
個のイソシアネ−ト基を有する化合物であり、例えば、
トリレンジイソシアネ−ト、ジフェニルメタンジイソシ
アネ−ト、キシリレンジイソシアネ−ト、ナフタレンジ
イソシアネ−トなどの芳香族ジイソシアネ−ト;テトラ
メチレンジイソシアネ−ト、ヘキサメチレンジイソシア
ネ−ト、ダイマ−酸ジイソシアネ−ト、リジンジイソシ
アネ−トなどの脂肪族ジイソシアネ−ト;メチレンビス
(シクロヘキシルイソシアネ−ト)、イソホロンジイソ
シアネ−ト、メチルシクロヘキサンジイソシアネ−ト、
シクロヘキサンジイソシアネ−ト及びシクロペンタンジ
イソシアネ−トなどの脂環族ジイソシアネ−トなどがあ
げられる。水酸基含有不飽和化合物としては上記した化
合物が使用できる。
和化合物との等モル付加物は、この両化合物を等モル比
でウレタン化反応させることにより得られ、その1分子
中にはイソシアネ−ト基と重合性不飽和結合とが1個ず
つ併存している。つぎにこの付加物のイソシアネ−ト基
を、水酸基含有化合物の水酸基の一部とウレタン化反応
させることにより、水酸基及び重合性不飽和結合を併存
する(A)成分が得られる。また、1分子中にイソシア
ネ−ト基及び重合性不飽和結合を併存する化合物とし
て、例えば、イソシアネ−トエチルメタクリレ−ト、ジ
メチルメタイソイソプロペニルベンジルイソシアネ−ト
(通称、TMI)なども使用できる。
不飽和結合及び水酸基をれぞれ1個以上併存する化合物
であって、その数平均分子量は、通常、100〜100
000、特に300〜10000の範囲内が適してお
り、重合性不飽和結合は1分子中に1以上、水酸基価は
10〜500mgKOH/g、特に20〜250mgK
OH/gの範囲内が適している。
有する化合物であって、例えば、トリレンジイソシアネ
−ト、ジフェニルメタンジイソシアネ−ト、キシリレン
ジイソシアネ−ト、ナフタレンジイソシアネ−トなどの
芳香族ジイソシアネ−ト;トリメチレンジイソシアネ−
ト、テトラメチレンジイソシアネ−ト、ヘキサメチレン
ジイソシアネ−ト、ダイマ−酸ジイソシアネ−ト、リジ
ンジイソシアネ−トなどの脂肪族ジイソシアネ−ト;メ
チレンビス(シクロヘキシルイソシアネ−ト)、イソホ
ロンジイソシアネ−ト、メチルシクロヘキサンジイソシ
アネ−ト、シクロヘキサンジイソシアネ−ト、シクロペ
ンタンジイソシアネ−トなどの脂環族ジイソシアネ−
ト;該ポリイソシアネ−トのビユ−レットタイプ付加
物、イソシアヌル環タイプ付加物、リジントリイソシア
ネ−ト;これらのポリイソシアネ−トと低分子量もしく
は高分子量のポリ−ル類とをイソシアネ−ト基過剰で反
応させてなる遊離イソシアネ−ト基含有ウレタン化プレ
ポリマ−などがあげられる。このポリイソシアネ−ト化
合物は、イソシアネ−ト基がブロックされておらず、遊
離の状態で存在するものを使用する。かかるポリイソシ
アネ−ト化合物は、一般に200〜10000の数平均
分子量を有していることが好ましい。
特に制限されないが、例えば、(A)成分中の水酸基と
(B)成分中のイソシアネ−ト基のモル比に基づき、水
酸基/イソシアネ−ト基=0.5〜1.5/1、特に
0.7〜1.2/1の範囲内が適している。
結合による架橋(重合)反応を促進させるためのもので
あり、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエ−テ
ル、ベンゾインエチルエ−テル、2−メチルベンゾイ
ン、ベンジル、ベンジルジメチルケタ−ル、ジフェニル
スルフィド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、
ジアセチル、エオシン、チオニン、ミヒラ−ケトン、ア
ントラセン、アントラキノン、アセトフェノン、α−ヒ
ドロキシイソブチルフェノン、p−イソプロピルαヒド
ロキシイソブチルフェノン、α・α´ジクロル−4−フ
ェノキシアセトフェノン、1−ヒドロキシ−1−シクロ
ヘキシルアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フ
ェニルアセトフェノン、メチルベンゾイルフォルメイ
ト、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]
・2・モルフォリノ−プロペン、チオキサントン、ベン
ゾフェノン、2,2−ジメトキシ−1、2−ジフェニル
エタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−
フェニル−ケトン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−
フェニル−ケトン、ベンゾフェノン、2−メチル−1−
[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モンフォリノプ
ロパノン1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−
(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン1、2−ヒド
ロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オ
ン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニル−フ
ォスフィンオキサイド、1−[4−(2−ヒドロキシエ
トキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−
1−プロパン−1オン、ビス(シクロペンタジエニル)
−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(ピル−イル)チタ
ニウム)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル
プロパン−1−オン、ビスアシルフォスフィンオキサイ
ド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニ
ルホスフィンオキサイド、(η5 −2,4−シクロペン
タジエン−1−イル)[(1,2,3,4,5,6−
η)−(1−メチルエチル)ベンゼン]−アイアン(1
+)−ヘキサフルオロフォスフェイト(1−)などがあ
げられる。(C)成分の比率は、(A)成分100重量
部(固形分)あたり、0.1〜10重量部、特に0.5
〜5重量部が適している。
(C)成分に加え、さらに顔料、熱重合開始剤、ウレタ
ン化触媒、水酸基含有化合物、有機溶剤などを必要に応
じて含有せしめることができる。
華、カ−ボンブラック、カドミウムレッド、モリブデン
レッド、クロムエロ−、酸化クロム、プルシアンブル
−、コバルトブル−、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、
キナクリドン顔料、イソインドリン顔料、スレン系顔
料、ペリレン顔料などの着色顔料;タルク、クレ−、カ
オリン、バリタ、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カ
ルシウム、シリカ、アルミナホワイトなどの体質顔料;
アルミニウム粉末、雲母粉末、酸化チタンで被覆した雲
母粉末などのメタリック顔料などを使用することができ
る。顔料の比率は、(A)成分と(B)成分との合計固
形分100重量部あたり、250重量部以下、特に1〜
150重量部が適している。
されなかった部分や照射が不十分な部分の塗膜に含まれ
る(A)成分の加熱による架橋(重合)反応を促進させ
るものであり、例えば、過酸化ベンゾイル、ジt−ブチ
ルハイドロパ−オキサイド、t−ブチルハイドロパ−オ
キサイド、クミルパ−オキサイド、クメンハイドロパ−
オキサイド、ジイソプロピルベンザンハイドロパ−オキ
サイド、t−ブチルパ−オキシベンゾエ−ト、ラウリル
パ−オキサイド、アセチルパ−オキサイド、t−ブチル
パ−オキシ−2−エチルヘキサノエ−トなどの過酸化
物;α・α´−アゾビスイソブチルニトリル、アゾビス
ジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカル
ボニトリルなどのアゾ化合物などがあげられる。熱重合
開始剤の配合量は、(A)成分100重量部あたり、一
般に0.1〜10重量部、特に0.5〜5重量部の範囲
内が適している。
分とのウレタン化反応による塗膜架橋硬化を促進するた
めのものであって、例えば、トリエチルアミン、テトラ
メチルエチレンジアミン、ピペラジン、ジメチルイミダ
ゾ−ル、スタナスオクトエ−ト、ジブチル錫ジアセテ−
ト、ジブチル錫ジラウレ−ト、ジブチル錫チオカルボキ
シレ−ト、ジブチル錫ジマレエ−ト、ジオクチル錫マ−
カプチド、ジオクチル錫、オレイン酸錫などの既知の触
媒が使用できる。ウレタン化触媒の配合量は、(A)成
分と(B)成分との合計固形分100重量部あたり、
0.01〜10重量部、特に0.05〜5重量部の範囲
内が適している。
好ましくは2個以上の水酸基を有しており、原則として
エポキシ基、カルボキル基、重合性不飽和結合などの官
能基は有していない。具体的には、水酸基を含有するポ
リエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂、ポリウレ
タン樹脂などが使用できる。
常、多塩基酸と多価アルコ−ルとを水酸基過剰の比率で
エステル化反応させることにより製造される。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
であり、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル
酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘ
ット酸、トリメリット酸およびこれらの無水物などが、
多価アルコ−ルは1分子中に2個以上の水酸基を有する
化合物であり、例えばエチレングリコ−ル、プロピレン
グリコ−ル、ブチレングリコ−ル、ヘキサンジオ−ル、
ジエチレングリコ−ル、ジプロピレングリコ−ル、ネオ
ペンチルグリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、グリセ
リン、トリメチロ−ルエタン、トリメチロ−ルプロパン
およびペンタエリスリト−ルなどがあげられる。ポリエ
ステル樹脂の水酸基価は50〜150mgKOH/g、
特に65〜120mgKOH/g、酸価は0〜30mg
KOH/g、特に1〜10mgKOH/g、数平均分子
量が3000〜20000、特に5000〜13000
が好ましい。
は、水酸基含有不飽和化合物、これ以外の上記した重合
性不飽和化合物とを共重合することにより得られ、水酸
基価は50〜150mgKOH/g、特に65〜120
mgKOH/g、酸価は0〜30mgKOH/g、特に
1〜10mgKOH/g、数平均分子量が3000〜5
0000、特に5000〜30000にあることが好ま
しい。
水酸基を含有するアクリル樹脂、ポリエ−テル樹脂、ポ
リエステル樹脂などの高分子量ポリオ−ル成分、水酸基
含有低分子量ポリオ−ル成分(鎖延長剤)及びポリイソ
シアネ−ト化合物を水酸基過剰にしてウレタン化反応せ
しめることにより得られ、その水酸基価は50〜150
mgKOH/g、特に65〜120mgKOH/g、酸
価は0〜30mgKOH/g、特に1〜10mgKOH
/g、数平均分子量が3000〜50000、特に50
00〜30000の範囲内にあることが好ましい。
グリコ−ル、トリメチロ−ルプロパンなどの低分子量多
価アルコ−ルなども水酸基含有化合物として使用でき
る。この水酸基含有化合物の配合量は、(A)成分と
(B)成分との合計固形分100重量部あたり、50重
量部以下、特に1〜30重量部の範囲内が適している。
成分、(C)成分、さらに必要に応じて、顔料、熱重合
開始剤、ウレタン化触媒、水酸基含有化合物を、有機溶
剤(例えば、炭化水素系、エステル系、エ−テル系、ケ
トン系などの活性水素基を含有していない塗料用有機溶
剤)に混合分散せしめることにより調製することができ
る。
分とは室温で容易に反応しゲル化することがあるので、
この2成分はあらかじめ分離しておき、使用(塗装)直
前に混合することが好ましい。これ以外の成分は、
(A)成分と(B)成分のいずれか又は両者にあらかじ
め混合しておくことはさしつかえない。
の塗膜面に活性エネルギ−線を照射し、ついで、加熱し
て硬化させることを特徴する塗膜形成法を包含してい
る。被塗物としては、金属製、プラスチック製の自動車
や電気製品などの外板部及び内板部が好適にあげられ、
これらは、本組成物の塗装に先立ってカチオン電着塗料
などの下塗り塗料や、さらに中塗り塗料などをあらかじ
め塗装しておくことが好ましい。
フォ−ドカップ#4/20℃になるように有機溶剤を加
えて調整し、被塗物に、静電塗装、エアレススプレ−、
エアスプレ−などにより塗装することができる。その塗
装膜厚は硬化塗膜で10〜60μm、特に15〜40μ
mの範囲内が好ましい。
要により室温又は60℃以下の温度で乾燥して有機溶剤
などを揮散除去したのち、その塗面に活性エネルギ−線
を照射せしめる。活性エネルギ−線としては、例えば、
紫外線、レ−ザ−線、エックス線、電子線、イオンビ−
ム線などがあげられる。このうち紫外線などの活性光線
を使用することが好ましい。
プ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンラン
プ、カ−ボンア−ク、メタルハライド、ガリウムラン
プ、ケミカルランプ、無電極ランプなどがあげられる。
活性光線(紫外線)の照射量は特に制限されないが、通
常、約10〜3000mj/cm2 の範囲内が好まし
い。これらの照射時間は、1秒〜1分間、特に2〜15
秒程度が適している。
に、一般に使用される活性光線)による硬化性は、この
塗膜自体の活性光線の透過性、活性光線の照射量などに
よって異なることがある。例えば、透明塗膜は光線の透
過性は良好であるが、濃色塗膜では透過性は劣る。ま
た、本組成物が塗装された被塗物の外側に位置する部分
は活性光線を十分に照射することは容易であるが、反対
側や陰部分では照射量が必然的に少なくなる。
に十分に照射すると、活性光線によるラジカル重合と、
この照射による温度上昇(約50〜80℃)などによっ
て、その塗膜は速やかに架橋硬化する。その塗膜にはポ
リイソシアネ−ト化合物が含まれており、温度が上昇す
ると、それが同時に併存する水酸基との反応性が容易に
進行するためと思われる。また、活性光線の照射量は十
分であるが、光線を透過しにくい濃色塗膜などでは、そ
の表面部は速やかに硬化するが、塗膜内部ではラジカル
重合反応は殆ど進行しないが、活性光線の照射による塗
膜温度上昇が透明塗膜よりも強く起こり、その結果、ポ
リイソシアネ−ト化合物による反応が促進され、塗膜内
部の架橋硬化が円滑に進行する。さらに、活性光線の照
射量が不十分な塗膜では、活性光線によるラジカル重合
反応や温度上昇は期待できず、上記のように架橋硬化さ
せることは困難であるが、ポリイソシアネ−ト化合物に
よる反応によって比較的短時間で硬化させることができ
る。
組成物の塗膜を、さらに加熱することによって、未硬化
部分の塗膜を完全に硬化させることができる。加熱によ
る硬化は、約60〜約180℃の温度で、約10〜約4
0分加熱することにより行われる。この加熱により、活
性光線が全く照射されなかった部分の塗膜もほぼ完全に
硬化させることができる。
装し、その塗膜面に活性エネルギ−線を照射した後、さ
らに熱硬化性塗料を塗装し、加熱して硬化させることを
特徴する塗膜形成法を包含している。
分とのウレタン化反応は、活性光線が照射された部分で
はその際の温度上昇によりある程度進行するが、十分と
は言えず、また、活性光線非照射部分ではこの反応はす
みやかにしないので、上塗り塗装後の加熱によって、上
塗り塗膜と同時に本組成物の塗膜の架橋反応が進行し、
両塗膜が完全に硬化した複層塗膜を形成することができ
る。
本組成物の塗膜のうち活性光線が照射された部分はラジ
カル重合、さらにはウレタン化反応などによってほぼ硬
化が完了しているために、その塗面に熱硬化性塗料を塗
装し加熱しても塗面にシワなどが発生することがなく、
仕上り外観のすぐれた塗膜が形成される。
−塗料、メタリック塗料、クリヤ塗料などを使用するこ
とができ、これらを適宜組み合わせ用いることによりソ
リッドカラ−仕上げ又はメタリック仕上げの上塗り塗膜
が形成される。
剤、ソリッドカラ−顔料及び有機溶剤を含有する熱硬化
性塗料が使用できる。基体樹脂としては、例えば、水酸
基、カルボキシル基、シラノ−ル基、エポキシ基などの
架橋性官能基を含有する、アクリル樹脂、ポリエステル
樹脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、シリ
コン含有樹脂などがあげられ、また、架橋剤としては、
これらの官能基と反応しうるメラミン樹脂、尿素樹脂、
(ブロック)ポリイソシアネ−ト化合物、エポキシ化合
物または樹脂、カルボキシル基含有化合物または樹脂、
酸無水物、アルコキシシラン基含有化合物または樹脂な
どがあげられる。
チタン、亜鉛華、カ−ボンブラック、カドミウムレッ
ド、モリブデンレッド、クロムエロ−、酸化クロム、プ
ルシアンブル−、コバルトブル−、アゾ顔料、フタロシ
アニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリン顔料、
スレン系顔料、ペリレン顔料などの通常の塗料用顔料が
あげられ、これらの配合量は塗膜に望まれる色調等に応
じて任意に選択することができる。また、有機溶剤とし
ては、炭化水素系、エステル系、エ−テル系、アルコ−
ル系、ケトン系溶剤などの通常の塗料用溶剤を使用する
ことができる。ソリッドカラ−塗料は、これらの成分を
混合分散せしめることにより調製することができ、その
塗装時の固形分濃度を約40〜約70重量%、塗装時粘
度15〜25秒/フォ−ドカップ#4/20℃の範囲内
が適している。
タリック顔料及び有機溶剤を含有する熱硬化性塗料であ
り、このうち基体樹脂、架橋剤及び有機溶剤としては、
ソリッドカラ−塗料について例示したものが使用でき
る。また、メタリック顔料としては、例えば、りん片状
のアルミニウム、雲母、金属酸化物で表面被覆した雲
母、雲母状酸化鉄などが包含される。メタリック塗料の
塗装時の固形分濃度は約15〜約30重量%、粘度は1
0〜15秒/フォ−ドカップ#4/20℃の範囲内にあ
ることが好ましい。
て述べたと同様の基体樹脂、架橋剤及び有機溶剤を含有
し、さらに必要に応じて着色顔料やメタリック顔料を透
明性を阻害しない程度に配合してなる熱硬化性塗料であ
る。クリヤ塗料の塗装時の固形分濃度は約40〜約70
重量%、粘度は15〜25秒/フォ−ドカップ#4/2
0℃の範囲内にあることが好ましい。
性上塗り塗料を、本組成物が塗装された自動車車体(被
塗物)の主として外板部に塗装し、必要に応じて内板部
にも塗装し、ついで加熱硬化せしめることにより達成さ
れる。
クリヤ塗料を用いて上塗り塗膜を形成するための具体的
方法としては、例えば、次のような方法があげられる。
の塗膜面に、ソリッドカラ−塗料、さらに必要に応じて
クリヤ塗料を塗装した後、加熱して、本組成物の塗膜及
びこれらの上塗り塗膜を同時に硬化させて複層塗膜を形
成する。
の塗膜面に、メタリック塗料及びクリヤ塗料を塗装した
後、加熱して、本組成物の塗膜及びこれらの上塗り塗膜
を同時に硬化させて複層塗膜を形成する。
ッドカラ−塗料を静電塗装、エアレススプレ−又はエア
スプレ−などで、硬化塗膜に基く膜厚が5〜50μm、
好ましくは10〜30μm程度になるように塗装し、さ
らに必要に応じてクリヤ塗料を同様にして硬化塗膜に基
く膜厚が10〜80μm、好ましくは20〜50μm程
度になるように塗装したのち、約60〜約180℃で約
10〜約40分加熱して、塗膜を硬化させることにより
複層塗膜を形成する。
リック塗料を静電塗装、エアレススプレ−またはエアス
プレ−などで、硬化塗膜に基く膜厚が10〜50μm、
好ましくは15〜35μm程度になるように塗装し、つ
いでクリヤ塗料を同様にして硬化塗膜に基く膜厚が10
〜80μm、好ましくは20〜50μm程度になるよう
に塗装したのち、約60〜約180℃で約10〜約40
分加熱して、塗膜を硬化させることにより複層塗膜を形
成する。
及び水酸基を有する化合物、ポリイソシアネ−ト化合物
及び光重合開始剤を含有することを特徴とする硬化性塗
料組成物(本組成物);本組成物を塗装し、その塗膜面
に活性エネルギ−線を照射し、ついで加熱して硬化せし
める塗膜形成方法;本組成物を塗装し、その塗膜面に活
性エネルギ−線を照射した後、熱硬化性上塗り塗料を塗
装し、加熱して硬化させることを特徴する塗膜形成法で
あって、かくして得られる塗膜は、耐チッピング性、隣
接する他の塗膜との層間付着性、平滑性、ツヤ感などを
改良することができた。
性エネルギ−線を照射した後、熱硬化性上塗り塗料を塗
装し、加熱して硬化させる塗膜形成法において、熱硬化
性上塗り塗料を塗装する時点で、本組成物の塗膜は活性
光線の照射によりほぼ硬化されているので、その塗面に
塗装された熱硬化性塗料の塗面にシワなどの発生は認め
られず、仕上り外観のすぐれた塗膜が形成される。
明する。なお、部及び%はいずれも重量基準である。塗
膜の膜厚は硬化塗膜を基準にしている。
mのダル鋼板上に熱硬化性エポキシ樹脂系カチオン電着
塗料(「エレクロン#9600」関西ペイント社製、商
品名)を硬化膜厚が約20μになるように電着塗装し、
170℃で30分加熱し硬化させて被塗物とした。
(注1)とポリイソシアネ−ト化合物(注2)を、水酸
基/イソシアネ−ト基=1/1(モル比)の割合で混合
し、さらに化合物(注1)100重量部(固形分)あた
り光重合開始剤(注3)を1重量部、化合物(注1)と
化合物(注2)との合計100重量部(固形分)あた
り、チタン白顔料を80重量部、水酸基含有樹脂(注
4)を15重量部の比率で配合し、有機溶剤(キシレ
ン)の存在下で均一に混合分散して、粘度を15〜25
秒/フォ−ドカップ#4/20℃になるように有機溶剤
を配合して調整した。
存する化合物:水酸基含有化合物(「TONE30
1」、UCC社製、商品名、数平均分子量約600のポ
リオ−ル)中の水酸基の半分に、イソホロンジイソシア
ネ−トとヒドロキシエチルアクリレ−トとの等モル反応
生成物を反応させてなる、重合性不飽和結合及び水酸基
を併存する化合物。
サメチレンジイソシアネ−トのヌレ−トタイプのポリイ
ソシアネ−ト化合物(住友バイエルウレタン社製、「N
−3300」、商品名) (注3)光重合開始剤:「イルガキュア819」(チバ
スペシャリティケミカルズ製、商品名、ビス(2,4,
6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサ
イド) (注4)水酸基含有樹脂:水酸基含有ポリエステル樹脂
(水酸基価120mgKOH/g、酸価10mgKOH
/g、数平均分子量約7000) (b):重合性不飽和結合及び水酸基を併存する化合物
(注5)とポリイソシアネ−ト化合物(注2)を、水酸
基/イソシアネ−ト基=1/1(モル比)の割合で混合
し、さらに化合物(注5)100重量部(固形分)あた
り光重合開始剤(注3)を1重量部、化合物(注5)と
化合物(注2)との合計100重量部(固形分)あた
り、チタン白顔料を80重量部、水酸基含有樹脂(注
4)を15重量部の比率で配合し、有機溶剤(キシレ
ン)の存在下で均一に混合分散して、粘度を15〜25
秒/フォ−ドカップ#4/20℃になるように有機溶剤
を配合して調整した。
存する化合物:水酸基含有化合物(「TONE30
1」、UCC社製、商品名、数平均分子量約600のポ
リオ−ル)中の水酸基の半分に、ヘキサメチレンジイソ
シアネ−トとヒドロキシエチルメタクリレ−トとの等モ
ル反応生成物を反応させてなる、重合性不飽和結合及び
水酸基を併存する化合物。 (c):水酸基含有樹脂(注4)とポリイソシアネ−ト
化合物(注2)を、水酸基/イソシアネ−ト基=1/1
(モル比)の割合で混合し、さらにこの両成分100重
量部あたり、重合性不飽和結合含有化合物(注6)を1
5重量部を加え、化合物(注6)100重量部(固形
分)あたり光重合開始剤(注3)を1重量部、そして水
酸基含有樹脂(注4)と化合物(注2)と化合物(注
6)との合計100重量部(固形分)あたり、チタン白
顔料を80重量部の比率で配合し、有機溶剤(キシレ
ン)の存在下で均一に混合分散して、粘度を15〜25
秒/フォ−ドカップ#4/20℃になるように有機溶剤
を配合して調整した。
酸基含有化合物(「TONE301」、UCC社製、商
品名、数平均分子量約600のポリオ−ル)中のすべて
水酸基に、イソホロンジイソシアネ−トとヒドロキシエ
チルアクリレ−トとの等モル反応生成物を反応させてな
る、重合性不飽和結合を含有する化合物。
5μmになるように塗装し、室温で5分乾燥した後、本
組成物(a)の塗面の約半分に、メタルハライドランプ
で紫外線を2000mj/cm2 を照射した(照射時間
は約10秒間)。ついで、この紫外線の照射部分と非照
射部分の両塗面に、「アミラック黒」(関西ペイント社
製、商品名、ポリエステル樹脂・メラミン樹脂系上塗り
塗料:黒色)を30μmの膜厚に塗装した後、140℃
で30分加熱してこれらの塗膜を硬化させた。
5μmになるように塗装し、室温で5分乾燥した後、本
組成物の塗面の約半分に、メタルハライドランプで紫外
線を2000mj/cm2 を照射した(照射時間は約1
0秒間)。ついで、この紫外線の照射部分と非照射部分
の両塗面に、「アミラック黒」(関西ペイント社製、商
品名、ポリエステル樹脂・メラミン樹脂系上塗り塗料:
黒色)を30μmの膜厚に塗装した後、140℃で30
分加熱してこれらの塗膜を硬化させた。
5μmになるように塗装し、室温で5分乾燥した後、本
組成物の塗面の約半分に、メタルハライドランプで紫外
線を2000mj/cm2 を照射した(照射時間は約1
0秒間)。ついで、この紫外線の照射部分と非照射部分
の両塗面に、「アミラック黒」(関西ペイント社製、商
品名、ポリエステル樹脂・メラミン樹脂系上塗り塗料:
黒色)を30μmの膜厚に塗装した後、140℃で30
分加熱してこれらの塗膜を硬化させた。
能試験を行なった。その結果を表1に示した。
る。
線を照射した部分、「非」は本組成物の塗面に紫外線を
照射しなかった部分である。
(Qパネル社製)を使用し、7号砕石500gを塗面に
対して45゜の角度で、20℃においてエア−圧0.3
MPaで吹付けて塗膜に衝撃を与える。ついで、その塗
面に粘着テ−プを貼付し、それを急激に剥離した後の衝
撃によるキズの周囲の塗膜剥離状態を調べた。
殆ど認められない。△はキズ周辺部に塗膜剥離が明確に
認められる。
れる。
膜をカットし、1mm×1mmのゴバン目を100個作
り、その表面に粘着テ−プを貼付し、それを急激に剥離
した後のゴバン目塗膜の残存数を調べた。
存。×は94個以下残存。
た結果である。○はツヤ感良好、△はツヤ感が少し劣
る、×はツヤ感が非常に劣るを示す。
Claims (3)
- 【請求項1】(A)1分子中に重合性不飽和結合及び水
酸基を有する化合物、(B)ポリイソシアネ−ト化合物
及び(C)光重合開始剤を含有することを特徴とする硬
化性塗料組成物。 - 【請求項2】被塗物に請求項1に記載の硬化性塗料組成
物を塗装し、その塗膜面に活性エネルギ−線を照射し、
ついで、加熱して硬化させることを特徴する塗膜形成
法。 - 【請求項3】被塗物に請求項1に記載の硬化性塗料組成
物を塗装し、その塗膜面に活性エネルギ−線を照射した
後、熱硬化性塗料を塗装し、加熱して硬化させることを
特徴する塗膜形成法。
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- 1999-07-30 JP JP21612999A patent/JP4545846B2/ja not_active Expired - Fee Related
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