JP2003181368A - Method for forming multilayer coating film - Google Patents
Method for forming multilayer coating filmInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、被塗物に着色第
1ベース塗料、着色第2ベース塗料、及びクリア塗料を
順次塗装する3C1Bの自動車用の塗膜形成において、
耐チッピング性、層間付着性、仕上がり性が良好な複層
塗膜形成方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to the formation of a 3C1B automobile coating film in which a colored first base paint, a colored second base paint, and a clear paint are sequentially applied to an object to be coated,
The present invention relates to a method for forming a multilayer coating film, which has good chipping resistance, interlayer adhesion, and finish.
【0002】[0002]
【従来技術及びその課題】 自動車ボディにおける塗膜
形成方法として、被塗物に電着塗装を施した後、着色第
1ベース塗料、着色第2ベース塗料、及びクリア塗料を
ウェットオンウェットで塗装し、3層からなる未硬化塗
膜を同時に焼き付け硬化して塗膜を形成する方法とし
て、3コート1ベーク方式(3C1B)が広く知られて
いる。(例えば、特開平10−328615号公報、1
1−10067号公報、特開平11−10081号公報
等参照)
この3コート1ベーク方式は塗膜の焼き付けが1回であ
る為、乾燥設備の省略など省エネルギー効果があり、多
くの自動車塗装ラインへの適用が期待される。しかし、
塗料を3層を塗り重ねた上に焼き付けが1回であること
から、自動車の走行中に跳ね上げられた小石などがあた
ると該塗膜の層間でチッピング剥がれ(ピーリング)が
生じ易く、特に、着色第1ベース塗料と電着塗膜との層
間剥離が見られた。2. Description of the Related Art As a method for forming a coating film on an automobile body, after electrodeposition coating is applied to an object to be coated, a colored first base paint, a colored second base paint, and a clear paint are applied by wet-on-wet. As a method for simultaneously baking and curing an uncured coating film composed of three layers to form a coating film, a 3-coat 1-bake method (3C1B) is widely known. (For example, JP-A-10-328615, 1
(See JP-A 1-10067, JP-A-11-10081, etc.) Since this 3-coat 1-bake method requires one baking of the coating film, it has an energy-saving effect such as omission of drying equipment, and is suitable for many automobile coating lines. Is expected to be applied. But,
Since three layers of paint are applied and baking is performed once, chipping peeling (peeling) is likely to occur between layers of the coating film when pebbles or the like are flipped up while the vehicle is running, and in particular, Delamination between the colored first base paint and the electrodeposition coating film was observed.
【0003】この耐チッピング性に関して向上が求めら
れていたが、これらの複層塗膜における塗膜物性として
耐チッピング性が良好である特数が把握できず、塗料配
合(基体樹脂、硬化剤、添加剤、触媒、顔料などの種類
や量)の要因検討に多くの時間を費やすことがあった。There has been a demand for improvement in the chipping resistance, but it is not possible to ascertain the specific characteristics of these multilayer coating films that have good chipping resistance, and the paint formulation (base resin, curing agent, A lot of time was spent investigating factors such as types and amounts of additives, catalysts and pigments.
【0004】そのために3C1Bの複層塗膜を適用した
ラインでは、ライン条件(例えば、焼き付け温度や時
間、直接乾燥炉か間接乾燥炉、乾燥機内の排気設備、セ
ッティング時間等)や自動車ボディの車種(熱容量の違
い、鋼板種や鋼板の厚さの違い等)によって耐チッピン
グ性に関して予想どおりの性能が得られなかったり、ま
たバラつくことがあった。このため容易に、耐チッピン
グ性が良好な複層塗膜を見い出し、該性能を有する塗料
の開発が求められていた。Therefore, in the line to which the 3C1B multi-layer coating film is applied, line conditions (for example, baking temperature and time, direct drying furnace or indirect drying furnace, exhaust equipment in dryer, setting time, etc.) and vehicle type of automobile body Due to (differences in heat capacity, types of steel plates, thicknesses of steel plates, etc.), the chipping resistance may not be as expected or may vary. Therefore, it has been demanded to easily find a multilayer coating film having good chipping resistance and develop a coating material having the performance.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】 本発明者らは、上記目
標を達成するために鋭意検討を重ねた結果、3C1Bの
塗装工程における着色第1ベース(A)において塗膜物
性値を以下の範囲とすることにより、耐チッピング性が
良好な塗膜が得られることを見い出した。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies in order to achieve the above-mentioned target, and as a result, in the coloring first base (A) in the coating process of 3C1B, the coating film physical property values are within the following ranges. It was found that a coating film having good chipping resistance can be obtained by setting the above.
【0006】即ち、本発明は、
1.着色第1ベース塗料(A)、着色第2ベース塗料
(B)を塗装し、さらにクリア塗料(C)をウェットオ
ンウェットで塗装した後、3層からなる複層塗膜を同時
に加熱して架橋硬化させる塗膜形成方法において、−2
0℃における着色第1ベース塗料(A)の硬化塗膜のヤ
ング率(a)が3000MPa以上、かつ破壊エネルギ
ー(b)が2×10−3J以上である着色第1ベース塗
料(A)を塗装する複層塗膜形成方法、
2.さらに着色第1ベース塗料(A)の塗膜物性値にお
いて、架橋間分子量(c)が300g/mol以下であ
る着色第1ベース塗料(A)を塗装する1項に記載の複
層塗膜形成方法、
3.さらに着色第1ベース塗料(A)の塗膜物性値にお
いて、着色第1ベース塗料(A)と下塗り塗膜との付着
強度(d)が13〜18Nである着色第1ベース塗料
(A)を塗装する1項又は2項に記載の複層塗膜形成方
法、
4.着色第1ベース塗料(A)における基体樹脂の酸価
が5〜100mgKOH/g、水酸基価が10〜150
mgKOH/gの範囲である着色第1ベース塗料(A)
を塗装する1項乃至3項のいずれか1項に記載の複層塗
膜形成方法、
5.着色第1ベース塗料(A)が、樹脂を構成するモノ
マー成分中に少なくとも1つ以上の2−ヒドロキシエチ
ル(メタ)アクリレートとカプロラクトンとの付加生成
物を含有する1項乃至4項のいずれか1項に記載の複層
塗膜形成方法、
6.着色第1ベース塗料(A)が、該配合中にタルクを
含有する1項乃至5項のいずれか1項に記載の複層塗膜
形成方法、に関する。That is, the present invention is as follows: The colored first base paint (A), the colored second base paint (B) are applied, and the clear paint (C) is applied wet-on-wet, and then a multilayer coating film consisting of three layers is simultaneously heated and crosslinked. In the method of forming a coating film for curing, -2
A colored first base paint (A) having a Young's modulus (a) of the cured coating film of the colored first base paint (A) at 0 ° C. of 3000 MPa or more and a breaking energy (b) of 2 × 10 −3 J or more. 1. A method for forming a multi-layer coating film for coating, Further, in the coating film physical property value of the colored first base coating material (A), the multilayered coating film formation according to item 1, wherein the colored first base coating material (A) having an inter-crosslinking molecular weight (c) of 300 g / mol or less is applied. Method, 3. Furthermore, in the coating film physical property value of the colored first base coating material (A), a colored first base coating material (A) having an adhesion strength (d) between the colored first base coating material (A) and the undercoat coating film of 13 to 18 N is used. 3. The method for forming a multilayer coating film according to item 1 or 2 for coating; The base resin in the colored first base paint (A) has an acid value of 5 to 100 mgKOH / g and a hydroxyl value of 10 to 150.
Colored first base paint (A) in the range of mgKOH / g
4. The method for forming a multilayer coating film according to any one of 1 to 3 above, wherein 5. The colored first base paint (A) contains any one of the addition products of at least one or more 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and caprolactone in a monomer component constituting a resin. 5. The method for forming a multilayer coating film according to item 6. The method for forming a multilayer coating film according to any one of items 1 to 5, wherein the colored first base coating material (A) contains talc in the formulation.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】 以下、本発明について詳細に説
明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0008】本発明は、耐チッピング性が良好な3コー
ト1ベーク(3C1B)における複層塗膜において、着
色第1ベース塗料(A)の塗膜物性を以下の〜で示
される範囲とすることによって得られることを見出し
た。In the present invention, in the multi-layer coating film in 3-coat 1-bake (3C1B) having good chipping resistance, the coating physical properties of the colored first base coating material (A) should be within the ranges shown by the following. Found that can be obtained by.
【0009】.着色第1ベース塗料(A)の硬化塗膜
のヤング率(a)が3000MPa以上、かつ破断エネ
ルギー(b)が2×10−3J以上である。
.さらに好ましくは、着色第1ベース塗料(A)の硬
化塗膜の架橋間分子量(c)が300g/mol以上で
ある。
.さらに好ましくは、着色第1ベース塗料(A)と下
塗り塗膜との付着強度(d)が13〜18Nの範囲であ
る。[0009]. The Young's modulus (a) of the cured coating film of the colored first base coating material (A) is 3000 MPa or more, and the breaking energy (b) is 2 × 10 −3 J or more. . More preferably, the cured cross-linked molecular weight (c) of the colored first base coating material (A) is 300 g / mol or more. . More preferably, the adhesion strength (d) between the colored first base coating material (A) and the undercoat coating film is in the range of 13 to 18N.
【0010】3コート1ベーク(3C1B)塗膜
自動車ボディは、亜鉛メッキ鋼板や冷延鋼板をプレス成
形した後、脱脂、化成処理を施した後、防錆性や塗面平
滑性を目的として電着塗装され電着塗膜が形成され、そ
の上に、着色第1ベース塗料(A)、着色第2ベース塗
料(B)を塗装し、さらにクリア塗料(C)をウェット
オンウェットで塗装した後、焼き付け乾燥することによ
って3層からなる複層塗膜を得ることができる。この3
C1B工程は、焼き付け工程が1回で済む面からの省エ
ネルギー性、また新規な意匠性を得る面などから多くの
自動車塗装ライン工程で用いられてきている。A three-coat one-bake (3C1B) coated automobile body is formed by galvanizing a steel sheet or a cold-rolled steel sheet, press-molding it, and then degreasing and chemical-converting it. After coating and forming an electrodeposition coating film, a colored first base paint (A) and a colored second base paint (B) are applied thereon, and further a clear paint (C) is applied wet-on-wet By baking and drying, a multi-layer coating film consisting of three layers can be obtained. This 3
The C1B process has been used in many automobile coating line processes from the viewpoint of energy saving in terms of the baking process being required only once and obtaining a new design property.
【0011】またチッピングは、自動車の車輪等で跳ね
上げられた石が車体に衝突することにより、塗膜が鋼板
のメッキ面からや塗膜同志の層間で剥離する現象であ
り、メッキ面が露出することによって車体に錆を発生さ
せ腐食を進行させることがある。このチッピング性の向
上に関して、電着塗膜の上に形成される着色第1ベース
塗料(A)、着色第2ベース塗料(B)、及びクリア塗
料(C)からなる3層の塗膜は石などの衝撃を外から受
けた場合、衝撃を吸収することによるチッピング性が良
好な塗膜(衝撃吸収型)や、塗膜間で衝撃を拡散するこ
とによるチッピング性が良好な塗膜(衝撃拡散型)が挙
げられる。Further, chipping is a phenomenon in which a coating film is peeled off from a plated surface of a steel plate or between layers of the coating film when a stone thrown up by a wheel of an automobile collides with a vehicle body, and the plated surface is exposed. By doing so, rust may be generated on the vehicle body to promote corrosion. Regarding the improvement of the chipping property, a three-layer coating consisting of a colored first base coating (A), a colored second base coating (B), and a clear coating (C) formed on an electrodeposition coating is a stone. When a shock such as is received from the outside, a coating with good chipping property by absorbing the shock (shock absorption type) or a film with good chipping property by spreading the shock between the coatings (shock diffusion) Type).
【0012】耐チッピング性を向上するために鋭意検討
した結果、着色第1ベース塗料(A)の塗膜物性(塗膜
の粘弾性、付着性)を規定することによって、衝撃吸収
効果や衝撃拡散効果のある塗膜が得られることを見い出
した。As a result of earnest studies for improving the chipping resistance, the impact absorption effect and the impact diffusion are determined by defining the coating film physical properties (coating viscoelasticity, adhesion) of the colored first base coating material (A). It has been found that an effective coating film can be obtained.
【0013】塗膜物性(塗膜の粘弾性、付着性)
塗膜物性を測定することによって得られる情報は、塗膜
の持つ機械的強度はもとより、塗膜の付着性、耐食性に
関連して広範囲である。さらに近年、塗膜においても耐
チッピング性の向上が求められてきたことから、特に、
塗膜物性(塗膜の粘弾性、付着強度)の測定が重要とな
ってきた。 Physical Properties of Coating Film (Viscoelasticity and Adhesiveness of Coating Film ) Information obtained by measuring the physical properties of the coating film is related to not only the mechanical strength of the coating film but also the adhesion and corrosion resistance of the coating film. Wide range. Furthermore, in recent years, since improvement in chipping resistance has been demanded in coating films as well,
It has become important to measure physical properties of coatings (viscous elasticity and adhesive strength of coatings).
【0014】また粘弾性測定は、静的な測定法と動的な
測定法に分類され、静的測定法としてはテンシロン、オ
ートグラフなどの商品名で知られる引っ張り試験機が、
動的測定法としては商品名としてレオロジ社製のFTレ
オスペクトラーDVE−V4が挙げられる。また塗膜の
付着性を測定するものとして、サイカス法によるSAI
CAS BN−1(ダイプラ・ウィンテス株式会社製、
商品名、表面−界面物性解析装置)等が挙げられる。Viscoelasticity measurement is classified into a static measurement method and a dynamic measurement method. As a static measurement method, a tensile tester known by a trade name such as Tensilon or Autograph is used.
As a dynamic measurement method, FT Rheospectr DVE-V4 manufactured by Rheology Co., Ltd. is mentioned as a trade name. In addition, as a measure of the adhesiveness of the coating film, SAI by the circus method
CAS BN-1 (manufactured by Daipla Wintes Co., Ltd.
Product names, surface-interface physical property analyzers, etc. may be mentioned.
【0015】1.ヤング率(a)、破断エネルギー
(b)
粘弾性の静的な測定法として、オリエンテック社製のテ
ンシロンUTM−II (100g〜20kg)、島津製作
所のオートグラフAG2000Bなどが使用できる。装
置は2本の送りネジによって上下に移動するチャックと
から構成されている。2個のチャック試料塗膜を固定
し、一方の上下に移動するチャックを一定速度で移動さ
せて試料を伸長させていく。この時の応力とひずみの関
係からヤング率(a)、Young's modulu
sが求められる。 1. Young's modulus (a), breaking energy
(B) As a static viscoelasticity measuring method, Tensilon UTM-II (100 g to 20 kg) manufactured by Orientec Co., Ltd., Autograph AG2000B manufactured by Shimadzu Corporation, or the like can be used. The device consists of a chuck that moves up and down by two feed screws. The two chuck sample coatings are fixed, and one of the chucks moving up and down is moved at a constant speed to extend the sample. From the relationship between stress and strain at this time, Young's modulus (A), Young's module
s is required.
【0016】さらにひずみを大きくすると、塗膜の強度
が限界に達して破壊され、破壊応力(Tensile
strength)が求められる。その応力〜ひずみ曲
線の面積から破壊エネルギー(b)が求められる。When the strain is further increased, the strength of the coating film reaches its limit and is destroyed, resulting in a fracture stress (Tensile).
strength) is required. The fracture energy (b) is obtained from the area of the stress-strain curve.
【0017】ここで耐チッピング性が良好な塗膜物性値
として、着色第1ベース塗料(A)の硬化塗膜を−20
℃で測定した時のヤング率(a)が3000MPa以
上、かつ破壊エネルギー(b)が2×10−3J以上で
あることを見い出した。ヤング率(a)が高い程、衝撃
を吸収し、また破壊エネルギー(b)が大きい程、衝撃
を分散する効果が大きいためチッピング性が良好と考え
る。Here, as the physical property value of the coating film having good chipping resistance, the cured coating film of the colored first base coating material (A) is -20.
It was found that the Young's modulus (a) measured at 0 ° C. was 3000 MPa or more and the breaking energy (b) was 2 × 10 −3 J or more. The higher the Young's modulus (a), the greater the impact absorption, and the larger the breaking energy (b), the greater the effect of dispersing the impact.
【0018】ヤング率(a)、及び破壊エネルギー
(b)測定は、塗料をブリキ板に硬化塗膜で30μmに
なるように塗装し、所定の条件、例えば140℃で30
分間加熱硬化した塗膜をアマルガム法によってブリキ板
から剥離し、−20℃においてオリエンテック社製のテ
ンシロンメーター、又は島津製作所のオートグラフAG
2000Bを用いて測定した。The Young's modulus (a) and the breaking energy (b) are measured by coating a paint on a tin plate to a thickness of 30 μm and then applying a predetermined condition, for example, at 140 ° C. for 30 minutes.
The coating film cured by heating for a minute was peeled off from the tin plate by an amalgam method, and at -20 ° C, a Tensilon meter manufactured by Orientec Co., Ltd. or an autograph AG manufactured by Shimadzu Corporation.
It was measured using 2000B.
【0019】2.架橋間分子量(c)
3C1Bの複層塗膜において耐チッピング性が良好な塗
膜物性として、ヤング率(a)、破断エネルギー(b)
に加え、さらに好ましくは着色第1ベース塗料(A)の
硬化塗膜の架橋間分子量(c)が300g/mol以下
であることが挙げられる。 2. Molecular weight between crosslinks (c) Young's modulus (a) and breaking energy (b) are physical properties of the coating film with good chipping resistance in a multilayer coating film of 3C1B.
In addition, it is more preferable that the cured coating film of the colored first base coating material (A) has a molecular weight (c) between crosslinks of 300 g / mol or less.
【0020】ここで塗膜粘弾性の動的な測定法として、
塗膜に周期的な微少ひずみを与え、それに対する応答を
測定することによって塗膜の持つ粘性体としての力学的
な減衰項を知ることができる。塗膜に対して周期的なひ
ずみを与えた場合、完全な弾性体であればそれに応答す
る時間的な遅れの発生はなく同位相で現れる。しかし、
粘性要素が存在すると応答に遅れを生じる。この時間的
な遅れをもったひずみと応力は複素弾性率G*として表
現され、複素平面上で実数部と虚数部に分離される。実
数部G'は試料の持つ弾性率(貯蔵弾性率)であり、虚
数部G"は粘性要素による動的な損失(損失弾性率)を
表し、その比を損失正接(Loss tangent)
といい、G*=G'+G"、tanδ=G"/G'として表さ
れる。Here, as a dynamic measuring method of coating film viscoelasticity,
It is possible to know the mechanical damping term of the coating as a viscous body by applying a periodic microstrain to the coating and measuring the response to it. When a cyclic strain is applied to the coating film, if it is a perfect elastic body, there will be no time delay in response to it, and it will appear in the same phase. But,
The presence of viscous elements delays the response. The strain and stress with the time delay are expressed as a complex elastic modulus G * , and are separated into a real part and an imaginary part on the complex plane. The real part G'is the elastic modulus (storage elastic modulus) of the sample, the imaginary part G "represents the dynamic loss (loss elastic modulus) due to the viscous element, and its ratio is the loss tangent (Loss tangent).
, G * = G '+ G "and tan δ = G" / G'.
【0021】例えば、動的粘弾性の測定ができるものと
して、レオロジ社製のFTレオスペクトラDVE−V4
が挙げられ、ひずみの周期として0.1〜999Hzを
用いることができ、温度範囲としては−150℃〜40
0℃の任意の温度幅で温度を変化させ、併せて周波数も
変化させながら測定を連続的に行うことができる。また
周波数一定(例えば、110Hz)で測定された結果
は、弾性率の温度変化として表示される。For example, as an instrument capable of measuring dynamic viscoelasticity, FT Rheospectra DVE-V4 manufactured by Rheology Co., Ltd.
The strain cycle may be 0.1 to 999 Hz, and the temperature range is −150 ° C. to 40 ° C.
The measurement can be continuously performed while changing the temperature in an arbitrary temperature range of 0 ° C. and also changing the frequency. The result measured at a constant frequency (for example, 110 Hz) is displayed as a change in elastic modulus with temperature.
【0022】塗膜中の高分子主鎖が熱的振動を開始する
ことにより貯蔵弾性率が低下し、その弾性率に対して粘
性要素である損失正接(tanδ)の極大値が得られ、そ
の測定周波数でのガラス領域からゴム領域への変極点と
して動的Tgを知ることができる。またゴム領域での貯
蔵弾性率の極小値から、ガラス転移温度(Tg)の値を
Floryなどの下記ゴム粘弾性理論式にあてはめて求
めた式(1)によって架橋間分子量(c)を求めること
ができる。
架橋間分子量(c)=3ρRT/Emin 式(1)
(ただし、R=8.13×107(evg/ Kmol)、T=
弾性率最小のときの温度(K)、ρ=試料塗膜の密度
(g/cm)で、一般に0.5、Emin=高温域での
最小弾性率(dyne/cm)である。)。When the polymer main chain in the coating film starts thermal vibration, the storage elastic modulus decreases, and the maximum value of the loss tangent (tan δ), which is a viscous element, is obtained for the elastic modulus. The dynamic Tg can be known as the inflection point from the glass region to the rubber region at the measurement frequency. Further, the molecular weight between crosslinks (c) is obtained from the minimum value of the storage elastic modulus in the rubber region by the equation (1) obtained by applying the glass transition temperature (Tg) value to the following theoretical formula of rubber viscoelasticity such as Flory. You can Molecular weight between crosslinks (c) = 3ρ RT / E min Formula (1) (where R = 8.13 × 10 7 (evg / Kmol), T =
Temperature (K) at the minimum elastic modulus, ρ = density (g / cm) of the sample coating film, generally 0.5, E min = minimum elastic modulus (dyne / cm) in the high temperature region. ).
【0023】3.付着強度(d)
付着強度(d)測定法としては、SAICAS法に従っ
て行った。(SAICAS法による被着体の付着強度評
価(1)塗装技術、34,4,123(1995)、S
AICAS法による被着体の付着強度評価(2)塗装技
術、34,5,129(1995)以上、西山 逸雄著
参照) 図1に示すように試料表面に対して水平方向・
垂直方向に変位する切刃と垂直変位計、水平力検知器か
ら構成されている。 3. Adhesive strength (d) The adhesive strength (d) was measured according to the SAICAS method. (Evaluation of adhesion strength of adherend by SAICAS method (1) Coating technology, 34, 4, 123 (1995), S
Adhesive strength evaluation of adherend by AICAS method (2) Coating technology, 34,5,129 (1995) or above, written by Itsuo Nishiyama
(See Fig. 1)
It is composed of a cutting blade that displaces in the vertical direction, a vertical displacement meter, and a horizontal force detector.
【0024】測定は、図1のように切刃を塗面の表面に
所定の荷重で押し付けた状態で移動すると、切刃は塗面
の表面から内部に切り込む。切刃が界面近傍に到達した
時点で切刃をロックするかバランス荷重に調整して塗膜
を基材から分離する。測定で得られるグラフは、切刃の
水平力(FH:切削力あるいは剥離力)と垂直変位(D
v)データから図2のようなFHのパターンが得られ
る。図2における切り込みの段階ではせん断強度が求め
られ、塗膜分離段階では付着強度(d)が求められる。In the measurement, as shown in FIG. 1, when the cutting blade is moved while being pressed against the surface of the coated surface with a predetermined load, the cutting blade cuts inward from the surface of the coated surface. When the cutting edge reaches the vicinity of the interface, the cutting edge is locked or the balance load is adjusted to separate the coating film from the substrate. The graph obtained by the measurement shows the horizontal force (F H : cutting force or peeling force) and vertical displacement (D H ) of the cutting edge.
v) From the data, the F H pattern shown in FIG. 2 is obtained. Shear strength is obtained at the cutting step in FIG. 2, and adhesion strength (d) is obtained at the coating film separating step.
【0025】本発明においては、耐チッピング性が良好
な塗膜物性として、ヤング率(a)、破断エネルギー
(b)に加え、さらに好ましくは着色第1ベース塗料
(A)の剥離強度(P)の値を付着強度(d)が13〜
18N範囲であることが挙げられる。In the present invention, in addition to Young's modulus (a) and breaking energy (b), the peel strength (P) of the colored first base paint (A) is more preferable as the physical properties of the coating film having good chipping resistance. The adhesion strength (d) is 13 to
The range is 18N.
【0026】なおSAICAS法による剥離強度は、刃
幅当たりの塗膜の分離(剥離)に要する力であり、式
(2)のように表される。
P=FH/w 式(2)
(P:剥離強度(N/m)、FH:水平力(N)、w:
刃幅(m))
本発明の測定には、サイカス BN−1(ダイプラ・ウ
ィンテス社製、商品名、表面−界面物性解析装置)を用
い、エレクロンGT−10LFの20μmの電着塗膜の
上に、着色第1ベース塗料(A)を30μm塗装し、1
40℃−20分間焼き付けたものを測定した。次に、複
層塗膜を形成する各塗料、特に、本発明の特徴である着
色第1ベース塗料について述べる。The peel strength by the SAICAS method is a force required for separating (peeling) the coating film per blade width, and is represented by the formula (2). P = F H / w Formula (2) (P: Peel strength (N / m), F H : Horizontal force (N), w:
Blade Width (m)) Saicus BN-1 (manufactured by Daipla Wintes Co., trade name, surface-interface physical property analyzer) was used for the measurement of the present invention, on an Electron GT-10LF electrodeposition coating film of 20 μm. Then, apply the colored first base paint (A) to 30 μm and
What was baked at 40 ° C. for 20 minutes was measured. Next, each coating material for forming a multilayer coating film, particularly the colored first base coating material, which is a feature of the present invention, will be described.
【0027】着色第1ベース塗料(A)
着色第1ベース塗料(A)は3層からなる複層塗膜で、
電着面の上に塗装される着色塗料で有機溶剤型、水性の
いずれでも用いることができ、樹脂成分、硬化成分、顔
料、及び有機溶剤や水を成分とする既知の熱硬化性塗料
が適用できる。樹脂成分としては、架橋性官能基(例え
ば水酸基、エポキシ基、カルボキシル基、アルコキシシ
ラン基など)を有するアクリル樹脂、ビニル樹脂、ポリ
エステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂などから選
ばれた1種以上の基体樹脂で、基体樹脂が酸価が5〜1
00mgKOH/g、好ましくは20〜80mgKOH
/gの範囲、水酸基価10〜120mgKOH/g、好
ましくは30〜90mgKOH/gの範囲が耐チッピン
グ性の面から好ましい。 Colored First Base Paint (A) The colored first base paint (A) is a multi-layer coating film consisting of three layers.
It is a colored paint that is applied on the electrodeposition surface and can be used in either organic solvent type or water-based, and known thermosetting paints containing resin component, curing component, pigment and organic solvent or water are applied. it can. As the resin component, at least one substrate selected from acrylic resin, vinyl resin, polyester resin, alkyd resin, urethane resin, etc., having a crosslinkable functional group (eg, hydroxyl group, epoxy group, carboxyl group, alkoxysilane group, etc.) Resin, the base resin has an acid value of 5 to 1
00 mgKOH / g, preferably 20-80 mgKOH
/ G, a hydroxyl value of 10 to 120 mgKOH / g, preferably 30 to 90 mgKOH / g in terms of chipping resistance.
【0028】樹脂を構成するモノマーとして、水酸基含
有不飽和モノマーは、例えば、ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレートな
どのアクリル酸またはメタクリル酸と炭素数2〜10の
グリコール類とのモノエステル類などが挙げられ、これ
らは1種または2種以上が使用できる。カルボキシル基
含有不飽和モノマーは、例えばアクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、
及びこのうちジカルボン酸のハーフモノアルキル(炭素
数1〜10が適している)エステル化物などが挙げら
れ、これらは1種または2種以上が使用できる。As the monomer constituting the resin, a hydroxyl group-containing unsaturated monomer is, for example, a monoester of acrylic acid or methacrylic acid such as hydroxyethyl (meth) acrylate or hydroxypropyl acrylate and glycols having 2 to 10 carbon atoms. And the like. These can be used alone or in combination of two or more. The carboxyl group-containing unsaturated monomer is, for example, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid,
Further, among these, half monoalkyl (suitably having 1 to 10 carbon atoms) ester of dicarboxylic acid and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more.
【0029】その他の不飽和モノマーとしては、上記モ
ノマーと共重合できるものであれば特に制限なく用いる
ことが出来る。具体的には、2−ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレートとカプロラクトンとの付加生成物、
(例えば、ダイセル化学工業株式会社製の商品名とし
て、プラクセルFA、プラクセルFM2、プラクセルF
M3等のFMシリーズ)などを含有することが塗膜物性
の向上、即ち、耐チッピング性の向上に好ましい。Other unsaturated monomers can be used without particular limitation as long as they can be copolymerized with the above monomers. Specifically, an addition product of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and caprolactone,
(For example, as trade names of Daicel Chemical Industries, Ltd., Praxel FA, Praxel FM2, Praxel F
It is preferable to include FM series such as M3) for improving the physical properties of the coating film, that is, for improving the chipping resistance.
【0030】ここでFMシリーズのモノマーを樹脂中に
含有することによって形成した塗膜の架橋密度や素地と
の付着性の向上に寄与するものと思われる。他に、メチ
ルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリ
レート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレー
ト、プロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブ
チルメタクリレート、ペンチルアクリレート、ペンチル
メタクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘキシルメタ
クリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エ
チルヘキシルメタクリレート、ラウリルアクリレートお
よびラウリルメタクリレートなどのアクリル酸またはメ
タクリル酸の炭素数1〜24のモノアルコール類とのモ
ノエステル類、グリシジルアクリレートおよびグリシジ
ル基を含有するラジカル重合性不飽和モノマー、アクリ
ロニトリル、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミ
ド、N−メチロールアクリルアミド、N−ブトキシメチ
ルアクリルアミドおよびジメチルアミノエチルメタクリ
レートなどの含窒素ラジカル重合性不飽和モノマー、ス
チレン、フェニルエチル(メタ)アクリレート、酢酸ビ
ニル、塩化ビニル、などが挙げられ。これらは単独、も
しくは2種以上の組み合わせで使用することができる。
他にアリルメタクリレート、1,6−ヘキサンジオール
ジアクリレート等の架橋性モノマーと重合してもよい。
硬化成分としては、アルキルエ−テル化したメラミン樹
脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、ブロックしてもよいポ
リイソシアネ−ト化合物、エポキシ化合物、カルボキシ
ル基含有化合物などから選ばれた1種以上の架橋剤成分
とからなり、該両成分の合計重量を基準に樹脂成分は5
0〜90%、硬化成分は50〜10%の比率で併用する
ことが好ましい。It is considered that the inclusion of the FM series monomer in the resin contributes to the improvement of the crosslink density of the coating film formed and the adhesion to the substrate. In addition, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, pentyl acrylate, pentyl methacrylate, hexyl acrylate, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl Monoesters of acrylic acid or methacrylic acid such as acrylate and lauryl methacrylate with monoalcohols having 1 to 24 carbon atoms, glycidyl acrylate and radically polymerizable unsaturated monomer containing glycidyl group, acrylonitrile, acrylamide, N-methylacrylamide , N-methylol acrylamide, N-butoxymethyl acryl And dimethyl aminoethyl nitrogen-containing radical-polymerizable unsaturated monomers such as methacrylate, styrene, phenyl ethyl (meth) acrylate, vinyl acetate, vinyl chloride, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
Alternatively, it may be polymerized with a crosslinkable monomer such as allyl methacrylate or 1,6-hexanediol diacrylate.
As the curing component, one or more crosslinking agent components selected from alkyl etherified melamine resin, urea resin, guanamine resin, polyisocyanate compound which may be blocked, epoxy compound, carboxyl group-containing compound and the like are used. And the resin component is 5 based on the total weight of both components.
It is preferable to use 0 to 90% and the curing component together in a ratio of 50 to 10%.
【0031】顔料としては、通常の塗料顔料が使用で
き、例えば、酸化チタン、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無機
もしくは有機系のソリッドカラ−顔料;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
状酸化鉄などのメタリック顔料;などが包含される。As the pigment, usual paint pigments can be used, for example, titanium oxide, zinc white, carbon black,
Cadmium red, molybdenum red, chrome yellow,
Inorganic or organic solid color pigments such as chromium oxide, Prussian bull, cobalt bull, azo pigment, phthalocyanine pigment, quinacridone pigment, isoindoline pigment, slene pigment, and perylene pigment; scaly aluminum, mica, Metallic pigments such as mica and mica-like iron oxide surface-coated with metal oxides;
【0032】ここで顔料成分中にタルク(Mg3Si4
O10(OH)2 )を含有することによって、耐チッ
ピング性向上に効果があることがわかった。塗膜物性も
上記記載の1〜3の耐チッピング性向上に効果あるとさ
れる範囲内に入ることを見出せた。その理由として、タ
ルクの形状がりん片状であるため衝撃の吸収や、衝撃の
分散効果があるものと思われる。In the pigment component, talc (Mg 3 Si 4
It was found that the inclusion of O 10 (OH) 2 was effective in improving the chipping resistance. It has been found that the physical properties of the coating film also fall within the range described above as being effective for improving the chipping resistance of 1-3. The reason for this is that talc has a flaky shape, which is thought to have an effect of absorbing impact and dispersing impact.
【0033】着色第1ベース塗料におけるタルクの添加
量としては、樹脂固形分に対して0.1〜20部の範囲
が好ましく、20部を越えると形成した塗膜が硬くなる
ことから耐チッピング性を低下させることもあり好まし
くない。The addition amount of talc in the colored first base coating material is preferably in the range of 0.1 to 20 parts with respect to the resin solid content, and when it exceeds 20 parts, the coating film formed becomes hard, so that chipping resistance is obtained. May decrease, which is not preferable.
【0034】さらに着色第1ベース塗料(A)必要に応
じて、光干渉性顔料、体質顔料、分散剤、沈降防止剤、
有機溶剤、ウレタン化反応促進用触媒(例えば有機スズ
化合物など)、消泡剤、増粘剤、防錆剤、紫外線吸収
剤、表面調整剤、架橋反応を促進するのに硬化触媒とし
て、具体的には、オクチル酸錫、ジブチル錫ジ(2−エ
チルヘキサノエート)、ジオクチル錫ジ(2−エチルヘ
キサノート)、ジオクチル錫ジアセテート、ジブチル錫
ジラウレート、ジブチル錫オキサイド、モノブチル錫ト
リオクテート、2−エチルヘキン酸鉛、オクチル酸亜鉛
などの有機金属化合物などを適宜に配合することができ
る。これらの硬化触媒の使用量は任意に選択できるが、
樹脂成分、硬化成分の固形分合計あたり0.005〜5
重量%、特に0.01〜3重量%の範囲が適している。Further, the colored first base coating material (A), if necessary, a light interference pigment, an extender pigment, a dispersant, an anti-settling agent,
Specific examples of organic solvents, catalysts for urethanization reaction (such as organotin compounds), defoamers, thickeners, rust preventives, UV absorbers, surface conditioners, and curing catalysts for promoting crosslinking reactions Examples include tin octylate, dibutyltin di (2-ethylhexanoate), dioctyltin di (2-ethylhexanoate), dioctyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin oxide, monobutyltin trioctate, 2-ethylhexyne. Organometallic compounds such as lead acid and zinc octylate can be appropriately blended. The amount of these curing catalysts used can be arbitrarily selected,
0.005 to 5 per total solid content of resin component and curing component
A range by weight, especially 0.01 to 3% by weight, is suitable.
【0035】着色第1ベース塗料(A)の塗装には、着
色第1ベース塗料(A)の粘度を13〜16秒(フォ−
ドカップ#4/20℃)、固形分を20〜40重量%に
調整し、これをエアレススプレ−、エアスプレ−、静電
塗装などで、硬化塗膜で約10〜約20μmになるよう
に、自動車用の金属製もしくはプラスチック製の被塗物
に直接、又はカチオン電着塗料などの下塗塗料を塗装
し、硬化した被塗面などに塗装し、必要に応じて室温〜
100℃で数分間放置、又は未硬化の状態で、さらに第
2着色塗膜を形成するために着色第2ベース塗料(B)
を塗装する。To apply the colored first base paint (A), the viscosity of the colored first base paint (A) is 13 to 16 seconds (for
(Dup cup # 4/20 ° C), the solid content is adjusted to 20 to 40% by weight, and the solid content is adjusted by airless spray, air spray, electrostatic coating, etc. Directly or undercoat paint such as cationic electrodeposition paint on the metal or plastic object to be coated, and then on the cured surface to be coated.
Colored second base paint (B) for further forming a second colored coating film in a state of standing at 100 ° C. for several minutes or in an uncured state
To paint.
【0036】着色第2ベース塗料(B)
着色第2ベース塗料(B)の着色塗膜として、ソリッド
カラ−塗膜およびメタリック塗膜などがあげられ、いず
れも該塗膜を透して着色第1ベース塗膜のソリッドカラ
−、又はメタリック塗膜面を視認できる程度の透明感を
有する着色透明塗膜である。[0036] As colored coating of the colored second base paint (B) colored second base paint (B), solid color - coating and the like metallic coating film and the like, coloring either it through coating film No. (1) A colored transparent coating film having a transparency such that the solid color of the base coating film or the metallic coating film surface can be visually recognized.
【0037】第2着色塗膜を形成させるための着色第2
ベース塗料(B)は、樹脂成分、着色顔料および溶剤を
主成分とする既知の熱硬化性塗料が適用できる。これら
の樹脂成分、着色顔料および溶剤としては、上記着色第
1ベース塗料(A)で例示したものが好適に使用でき
る。Second colored film for forming a second colored coating film
As the base paint (B), a known thermosetting paint containing a resin component, a color pigment and a solvent as main components can be applied. As these resin components, color pigments and solvents, those exemplified in the above-mentioned colored first base coating material (A) can be preferably used.
【0038】着色第2ベース塗料(B)の塗装は、着色
第2ベース塗料(B)の粘度を13〜16秒(フォ−ド
カップ#4/20℃)、固形分含有率を20〜40重量
%に調整し、これをエアレススプレ−、エアスプレ−、
静電塗装などで膜厚が硬化塗膜で約10〜約20μmに
なるように、未硬化の着色第1ベース塗膜面に塗装し、
必要に応じて室温〜100℃で数分間放置したのち、又
は未硬化の状態で、クリア塗膜を形成させるためのクリ
ア塗料(C)を塗装する。The coating of the colored second base coating material (B) has a viscosity of the colored second base coating material (B) of 13 to 16 seconds (Food cup # 4/20 ° C.) and a solid content of 20 to 40 weight. % To the airless spray, air spray,
It is applied to the uncured colored first base coating film surface so that the thickness of the cured coating film is about 10 to about 20 μm by electrostatic coating,
After leaving for several minutes at room temperature to 100 ° C. as necessary, or in an uncured state, a clear paint (C) for forming a clear coating film is applied.
【0039】クリア塗料(C):クリア塗料は、実質的
に着色顔料を含まない塗料であって、該塗膜を透して着
色第1塗膜、及び着色第2塗膜のソリッドカラ−、又は
メタリック塗膜面を視認できる程度の透明感を有する無
色透明塗膜である。 Clear paint (C) : The clear paint is a paint which does not substantially contain a coloring pigment, and a solid color of a colored first coating film and a colored second coating film through the coating film. Alternatively, it is a colorless transparent coating film having a transparency that allows the metallic coating film surface to be visually recognized.
【0040】クリア塗膜を形成させるためのクリア塗料
(C)は、樹脂成分および溶剤を主成分とする既知の熱
硬化性クリア塗料が適用できるが、特に、耐酸性、耐汚
染性、耐スリキズ性などのすぐれた塗料を使用すること
が好ましい。これらの樹脂成分、及び溶剤として、上記
着色第1ベース塗料(A)で示したものが好適に使用で
きる。As the clear coating material (C) for forming a clear coating film, known thermosetting clear coating materials containing a resin component and a solvent as main components can be applied, but in particular, acid resistance, stain resistance, and scratch resistance. It is preferable to use a paint having excellent properties. As the resin component and the solvent, those shown in the colored first base coating material (A) can be preferably used.
【0041】クリア塗料(C)の粘度を20〜40秒
(フォ−ドカップ#4/20℃)、固形分含有率を40
〜60重量%に調整し、これをエアレススプレ−、エア
スプレ−、静電塗装などで膜厚が硬化塗膜で約30〜約
60μmになるように、未硬化の第2着色塗膜面に塗装
し、必要に応じて室温〜100℃で数分間放置したの
ち、約100〜約180℃、好ましくは約120〜約1
60℃で約10〜約40分加熱して、着色第1塗膜、着
色第2塗膜およびクリア塗膜を同時に架橋硬化(3C1
B)させることによって3層からなる複層塗膜が形成さ
れる。The clear paint (C) has a viscosity of 20 to 40 seconds (fod cup # 4/20 ° C.) and a solid content of 40.
-60% by weight, and apply it to the uncured second colored coating film surface by airless spray, air spray, electrostatic coating, etc. so that the thickness of the cured coating film is about 30 to about 60 μm. Then, after leaving at room temperature to 100 ° C for several minutes, if necessary, about 100 to about 180 ° C, preferably about 120 to about 1
By heating at 60 ° C. for about 10 to about 40 minutes, the colored first coating film, the colored second coating film and the clear coating film are simultaneously cross-linked and cured (3C1).
By carrying out B), a multilayer coating film consisting of three layers is formed.
【0042】塗装後の塗膜の焼き付け条件としては、約
80〜約170℃、好ましくは約120〜約160℃の
温度で約20〜約40分間加熱し硬化することができ、
加熱方法としては、通常用いられる方法、例えば、熱風
加熱、赤外線加熱、高周波加熱等を用いる。The baking condition of the coating film after coating is that it can be heated and cured at a temperature of about 80 to about 170 ° C., preferably about 120 to about 160 ° C. for about 20 to about 40 minutes,
As a heating method, a commonly used method, for example, hot air heating, infrared heating, high frequency heating or the like is used.
【0043】[0043]
【発明の効果】 第1着色ベース塗料(A)、第2着色
ベース塗料(B)、及びクリア塗料(C)をウェットオ
ンウェットで塗装してなる3C1Bの複層塗膜におい
て、耐チッピング性が良好な条件として第1着色ベース
塗料(A)の塗膜物性が、以下〜であることを見出
した。
.−20℃における着色第1ベース塗料(A)の硬化
塗膜のヤング率(a)が3000MPa以上、かつ破壊
エネルギー(b)が2×10−3J以上。
.さらに架橋間分子量(c)が300g/mol以
下。
.さらに着色第1ベース塗料(A)と下塗り塗膜との
付着強度(d)が13〜18Nの範囲。
これらの塗膜物性値を満足することは、自動車塗膜に小
石などの外力が加わった時に衝撃を吸収したり、衝撃を
拡散する能力が塗膜に備わっていることの証明であっ
て、そのことから耐チッピング性が良好であると考え
る。EFFECTS OF THE INVENTION In a 3C1B multilayer coating film obtained by applying the first colored base coating material (A), the second colored base coating material (B), and the clear coating material (C) wet-on-wet, chipping resistance is improved. As a good condition, it was found that the coating properties of the first colored base coating material (A) are as follows. . Young's modulus (a) of the cured coating film of the colored first base coating material (A) at −20 ° C. is 3000 MPa or more, and breaking energy (b) is 2 × 10 −3 J or more. . Further, the molecular weight (c) between crosslinks is 300 g / mol or less. . Further, the adhesion strength (d) between the colored first base coating material (A) and the undercoat coating film is in the range of 13 to 18N. Satisfying these coating film physical property values is proof that the coating film has the ability to absorb impact when an external force such as pebbles is applied to the automobile coating film, or to diffuse the impact. Therefore, it is considered that the chipping resistance is good.
【0044】[0044]
【実施例】 以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明する。本発明はこれによって限定されるものでは
ない。尚、「部」及び「%」は「重量部」及び「重量
%」を示す。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited to this. "Parts" and "%" mean "parts by weight" and "% by weight".
【0045】アクリル樹脂溶液No.1の製造例
120℃に加熱したブチルセロソルブ60部に、モノマ
ー成分1を3時間を要して加え共重合させて、酸価40
mgKOH/g、水酸基価52mgKOH/g及び数平
均分子量約10000である固形分70%のアクリル樹
脂溶液No.1を得た。
「モノマー成分1」
メタクリル酸メチル 30部
メタクリル酸エチル 23部
メタクリル酸ブチル 30部
メタクリル酸ヒドロキシエチル 12部
メタクリル酸 5部
FM−3(注1) 15部
α,α'−アゾビスイソブチロニトリル 2部
(注1)FM−3(ダイセル化学株式会社製、商品名、
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとカプロラ
クトンとの付加生成物)。 Acrylic resin solution No. Production Example 1 of Example 1 To 60 parts of butyl cellosolve heated to 120 ° C., the monomer component 1 was added for 3 hours and copolymerized to give an acid value of 40.
mgKOH / g, hydroxyl value 52 mgKOH / g, and number-average molecular weight about 10,000, acrylic resin solution No. 70 having a solid content of 70%. Got 1. "Monomer component 1" Methyl methacrylate 30 parts Ethyl methacrylate 23 parts Butyl methacrylate 30 parts Hydroxyethyl methacrylate 12 parts Methacrylic acid 5 parts FM-3 (Note 1) 15 parts α, α'-azobisisobutyronitrile 2 parts (Note 1) FM-3 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., trade name,
Addition product of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and caprolactone).
【0046】アクリル樹脂溶液No.2の製造例
120℃に加熱したスワゾール#1000(丸善石油株
式会社製、商品名、有機溶剤)50部に、「モノマー成
分2」を3時間を要して加え共重合させて、酸価40m
gKOH/g、水酸基価130mgKOH/g、及び数
平均分子量約6000である固形分70%のアクリル樹
脂溶液No.2を得た。
「モノマー成分2」
スチレン 30部
アクリル酸ブチル 35部
メタクリル酸2−エチルヘキシル 10部
アクリル酸2−ヒドロキシエチル 25部
α,α'−アゾビスイソブチロニトリル 4部 Acrylic resin solution No. Production Example 2 of 2 To 50 parts of Swazol # 1000 (manufactured by Maruzen Petroleum Co., Ltd., trade name, organic solvent) heated to 120 ° C., “monomer component 2” was added for 3 hours and copolymerized to give an acid value of 40 m.
gKOH / g, hydroxyl value 130 mgKOH / g, and number-average molecular weight about 6000, solid content 70% acrylic resin solution No. Got 2. "Monomer component 2" Styrene 30 parts Butyl acrylate 35 parts 2-Ethylhexyl methacrylate 10 parts 2-Hydroxyethyl acrylate 25 parts α, α'-azobisisobutyronitrile 4 parts
【0047】[0047]
【表1】 [Table 1]
【0048】(注6)サイメル325:三井サイテック
社製、商品名、イミノ基含有メラミン樹脂)
(注7)デュラネートMF−K60X:旭化成工業株式
会社、商品名、60%ウレタン樹脂
(注8)レオコン剤:アクリル樹脂マイクロゲル、粒径
80nm程度
(注9)CR−95:石原産業株式会社製、商品名、チ
タン白
MICRO ACE S−3:日本タルク社製、商品名、
タルク
(注11)カーボンMA−100:三菱化学社製、商品
名、カーボンブラック。(Note 6) Cymel 325: Mitsui Cytec Co., Ltd., trade name, imino group-containing melamine resin) (Note 7) Duranate MF-K60X: Asahi Kasei Corporation, trade name, 60% urethane resin (Note 8) Leocon Agent: Acrylic resin microgel, particle size of about 80 nm (Note 9) CR-95: Ishihara Sangyo Co., Ltd., trade name, Titanium White MICRO ACE S-3: Nippon Talc Co., Ltd., trade name,
Talc (Note 11) Carbon MA-100: trade name, carbon black manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
【0049】着色第2ベース塗料の製造例
水酸基含有アクリル樹脂(水酸基価70、酸価14、数
平均分子量30000)75部(固形分)、メチル・ブ
チル化混合エ−テルメラミン樹脂25部(固形分)、C
AB30部(固形分)、りん酸基含有化合物で被覆され
た薄片状りん片状アルミニウム(注12)10部(固形
分)をトルエン/キシレン(等重量混合液)中に混合分
散して、粘度を10秒(フォ−ドカップ#4/20
℃)、固形分含有率を5〜8%に調整して有機溶剤型の
着色第2ベース塗料を得た。
(注12):厚さ0.03〜0.1μm、アスペクト比
150〜250、長手方向の寸法10〜20μmの薄片
状りん片状アルミニウム100部に、りん酸基含有化合
物。 Production Example of Colored Second Base Paint 75 parts (solid content) of hydroxyl group-containing acrylic resin (hydroxyl value 70, acid value 14, number average molecular weight 30000), 25 parts of methyl-butylated mixed ether melamine resin (solid) Min), C
30 parts of AB (solid content) and 10 parts of flaky aluminum flakes coated with a phosphoric acid group-containing compound (Note 12) (solid content) are mixed and dispersed in toluene / xylene (equal weight mixture) to obtain a viscosity. For 10 seconds (Forward cup # 4/20
C.) and the solid content was adjusted to 5 to 8% to obtain an organic solvent type colored second base paint. (Note 12): Phosphate group-containing compound in 100 parts of flaky aluminum flakes having a thickness of 0.03 to 0.1 μm, an aspect ratio of 150 to 250, and a longitudinal dimension of 10 to 20 μm.
【0050】クリア塗料(C)について
マジクロンMG#7100クリア(関西ペイント社製、
商品名、アクリル樹脂−メラミン硬化型有機溶剤型のク
リア塗料 )を用い、着色第1ベース塗料、着色第2ベ
ース塗料の上に塗り重ねた。 Clear paint (C) Magiclon MG # 7100 clear (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.,
A commercial product, acrylic resin-melamine-curable organic solvent type clear paint) was used and applied over the colored first base paint and the colored second base paint.
【0051】実施例及び比較例
実施例1
単離膜の作成:製造例にて作成した着色第1ベース塗料
No.1を膜厚が30μmになるように塗装し、140
℃で30分間焼き付け乾燥を行った。塗膜は水銀アマル
ガム法によりブリキ板から剥離し、塗膜物性用の塗膜と
した。
複層塗膜の作成:パルボンド#3020(日本パーカラ
イジング社製、商品名、りん酸亜鉛化成処理)を施した
冷延鋼板を用いて、エレクロンGT−10LFグレー
(関西ペイント社製、商品名、カチオン電着塗料)を用
いて膜厚20μmになるように電着塗装を行い、170
℃で20分加熱して架橋硬化させて被塗物とした。その
上に製造例にて作成した着色第1ベース塗料No.1を
30μm塗装した。さらに塗板を室温で3分間放置して
から、着色第2ベース塗料No.1を20μm施した。
次ぎにマジクロンMG#7100を膜厚が40μmにな
るように塗装して、さらに140℃で30分間焼き付け
乾燥を行い3層からなる複層塗膜を作成した。 Examples and Comparative Examples Example 1 Preparation of isolated film: No. 1 colored base paint prepared in Production Example. 1 to coat the film thickness to 30μm, 140
It was baked and dried at 30 ° C. for 30 minutes. The coating film was peeled from the tin plate by the mercury amalgam method to obtain a coating film for physical properties of the coating film. Preparation of multi-layer coating film: Electron GT-10LF gray (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., trade name, cation) using cold-rolled steel plate that has been subjected to Palbond # 3020 (trade name, manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd., zinc phosphate chemical conversion treatment) Electrodeposition coating) is applied to a film thickness of 20 μm, and 170
It was heated at 0 ° C. for 20 minutes to be crosslinked and cured to obtain a coating object. On top of that, the colored first base paint No. 1 was applied to 30 μm. Further, after leaving the coated plate at room temperature for 3 minutes, the colored second base paint No. 1 was applied to 20 μm.
Next, MagiClone MG # 7100 was applied to a film thickness of 40 μm, and baked and dried at 140 ° C. for 30 minutes to form a multi-layer coating film consisting of three layers.
【0052】比較例1〜4
実施例1と同様にして表2に示すような組み合わせで塗
膜物性用の単離膜、複層塗膜を作成した。試験結果も併
せて示す。Comparative Examples 1 to 4 In the same manner as in Example 1, the combinations shown in Table 2 were used to prepare isolated films for coating film physical properties and multilayer coating films. The test results are also shown.
【0053】[0053]
【表2】 [Table 2]
【0054】(注13)テンシロン(ヤング率、破壊エ
ネルギー):着色第1ベース塗料の単離膜を短冊状
(0.5×2cm)にして、テンシロンUTM−II(オ
リエンテック社製、商品名、引っ張り試験機)を用い3
9.2N(4kgf)の荷重をかけて塗膜を引っ張り、
ヤング率、及び破壊エネルギーを測定した。(Note 13) Tensilon (Young's modulus, breaking energy): Tensilon UTM-II (manufactured by Orientec Co., trade name , Tensile tester) 3
Apply a load of 9.2 N (4 kgf) to pull the coating film,
Young's modulus and breaking energy were measured.
【0055】(注14)架橋間分子量:FTレオスペク
トラDVE−V4(レオロジ株式会社製、商品名、動的
粘弾性測定装置)を用いて、ひずみの周期として110
Hz、温度範囲を20℃〜200℃で変化させ、ガラス
転移温度(Tg)の値をFloryのゴム粘弾性理論式
にあてはめて求めた、式(1)によって架橋間分子量を
求めた。
架橋間分子量(c)=3ρRT/Emin 式(1)。(Note 14) Molecular weight between crosslinks: FT Rheospectra DVE-V4 (trade name, dynamic viscoelasticity measuring device, manufactured by Rheology Co., Ltd.) was used, and the strain cycle was 110.
The cross-linking molecular weight was determined by the equation (1) obtained by applying the value of the glass transition temperature (Tg) to Flory's theoretical theory of rubber viscoelasticity while changing the Hz and the temperature range from 20 ° C. to 200 ° C. Molecular weight between crosslinks (c) = 3ρRT / E min Formula (1).
【0056】(注15)付着強度:サイカス法により、
SAICAS BN−1(ダイプラ・ウィンテス株式会
社製、商品名、表面−界面物性解析装置)を用いて測定
した剥離強度(FH)を付着強度とした。(Note 15) Adhesion strength:
The peel strength (F H ) measured using SAICAS BN-1 (manufactured by Daipla Wintes Co., Ltd., trade name, surface-interface physical property analyzer) was taken as the adhesion strength.
【0057】(注16)仕上がり性:目視で評価した。
光沢及び平滑性がすぐれているものを○、これらが劣る
ものを△とした。(Note 16) Finishability: Evaluated visually.
The case where the gloss and smoothness were excellent was evaluated as ◯, and the case where these were inferior was evaluated as Δ.
【0058】(注17)耐チッピング性:米国のQ−P
ANEL社製、Q−G−Rグラベロメーター(チッピン
グ試験装置)の試片保持台に試験板を設置し、−20℃
において0.392MPa(4kgf/cm2)の圧縮
空気により粒度7号の花崗岩砕石100gを塗面に吹き
付け、これによる塗膜のキズの発生程度などを目視で観
察し評価した
○:キズの大きさは小さく、着色第1ベース塗料の塗膜
が露出している程度
△:キズの大きさは小さいが、素地の鋼板が露出してい
る
×:キズの大きさはかなり大きく素地の鋼板も大きく露
出している。(Note 17) Chipping resistance: US QP
ANEL Co., Q-G-R Gravelometer (chipping test device) with a test plate installed on the sample holder, -20 ℃
In this case, 100 g of crushed granite stone with a grain size of 7 was sprayed on the coated surface with compressed air of 0.392 MPa (4 kgf / cm 2 ) and the degree of occurrence of scratches on the coating film due to this was visually observed and evaluated. Is small, and the coating film of the colored first base paint is exposed. △: The size of the scratch is small, but the base steel plate is exposed. ×: The size of the scratch is considerably large and the base steel plate is also exposed. is doing.
【0059】(注18)耐衝撃性:Du Pont衝撃
試験機を用いて、500gの荷重、1/2インチ(約1
2.7mm)の撃心にて試験を行った。その時の塗膜に
ワレを生じるまでの落下高を測定した。(Note 18) Impact resistance: Using a Du Pont impact tester, load of 500 g, 1/2 inch (about 1
The test was carried out with a hitting point of 2.7 mm). The drop height at which the coating film was cracked at that time was measured.
【0060】[0060]
【図1】サイカス測定機器のモデル図[Figure 1] Model diagram of Saikas measurement equipment
【図2】サイカス測定チャート[Fig. 2] Circus measurement chart
1.垂直変位計 2.水平力(FH) 3.垂直変位(Dv) 4.塗膜1 5.塗膜2 6.切削方向 7.剥離力 8.切り込み段階 9.塗膜分離段階1. Vertical displacement meter 2. Horizontal force (F H ) 3. Vertical displacement (Dv) 4. Coating film 1 5. Coating film 2 6. Cutting direction 7. Peeling force 8. Cutting step 9. Paint film separation stage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D075 AE12 BB26Z BB91Z CA03 CA04 CA13 CA33 CB06 DA06 DC12 EA43 EB14 EB15 EB19 EB20 EB22 EB32 EB33 EB35 EB38 EB45 EB55 EC01 EC11 4J038 CD001 CG001 CG142 CH122 CH162 DD001 DG001 GA03 GA06 HA536 NA11 PA19 PB03 PB07 PC02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 4D075 AE12 BB26Z BB91Z CA03 CA04 CA13 CA33 CB06 DA06 DC12 EA43 EB14 EB15 EB19 EB20 EB22 EB32 EB33 EB35 EB38 EB45 EB55 EC01 EC11 4J038 CD001 CG001 CG142 CH122 CH162 DD001 DG001 GA03 GA06 HA536 NA11 PA19 PB03 PB07 PC02
Claims (6)
ース塗料(B)を塗装し、さらにクリア塗料(C)をウ
ェットオンウェットで塗装した後、3層からなる複層塗
膜を同時に加熱して架橋硬化させる塗膜形成方法におい
て、−20℃における着色第1ベース塗料(A)の硬化
塗膜のヤング率(a)が3000MPa以上、かつ破壊
エネルギー(b)が2×10−3J以上である着色第1
ベース塗料(A)を塗装する複層塗膜形成方法。1. A colored first base paint (A), a colored second base paint (B) are applied, and a clear paint (C) is applied wet-on-wet. In the coating film forming method of simultaneously heating and crosslinking curing, Young's modulus (a) of the cured coating film of the colored first base coating material (A) at −20 ° C. is 3000 MPa or more, and breaking energy (b) is 2 × 10 −. Coloring 1 that is 3 J or more
A method for forming a multilayer coating film, which comprises coating a base coating material (A).
物性値において、架橋間分子量(c)が300g/mo
l以下である着色第1ベース塗料(A)を塗装する請求
項1に記載の複層塗膜形成方法。2. In the coating film physical properties of the colored first base coating material (A), the molecular weight between crosslinks (c) is 300 g / mo.
The method for forming a multilayer coating film according to claim 1, wherein the colored first base coating material (A) having a ratio of 1 or less is applied.
物性値において、着色第1ベース塗料(A)と下塗り塗
膜との付着強度(d)が13〜18Nである着色第1ベ
ース塗料(A)を塗装する請求項1又は2に記載の複層
塗膜形成方法。3. The colored first base, wherein the adhesion strength (d) between the colored first base paint (A) and the undercoat is 13 to 18 N in the coating film physical property value of the colored first base paint (A). The method for forming a multilayer coating film according to claim 1 or 2, wherein the coating material (A) is applied.
樹脂の酸価が5〜100mgKOH/g、水酸基価が1
0〜150mgKOH/gの範囲である着色第1ベース
塗料(A)を塗装する請求項1項乃至3のいずれか1項
に記載の複層塗膜形成方法。4. The acid value of the base resin in the colored first base coating material (A) is 5 to 100 mgKOH / g, and the hydroxyl value is 1.
The method for forming a multilayer coating film according to any one of claims 1 to 3, wherein the colored first base coating material (A) in the range of 0 to 150 mgKOH / g is applied.
成するモノマー成分中に少なくとも1つ以上の2−ヒド
ロキシエチル(メタ)アクリレートとカプロラクトンと
の付加生成物を含有する請求項1乃至4のいずれか1項
に記載の複層塗膜形成方法。5. The colored first base coating composition (A) contains an addition product of at least one or more 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and caprolactone in a monomer component constituting a resin. 5. The method for forming a multilayer coating film according to any one of 4 above.
にタルクを含有する請求項1乃至5のいずれか1項に記
載の複層塗膜形成方法。6. The method for forming a multilayer coating film according to claim 1, wherein the colored first base coating material (A) contains talc in the composition.
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