JP2013209554A - 塗料組成物及び複層塗膜形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＳＭＣ基材に対してノンサンディングで充分な付着性及び外観を有する塗膜を形成することができるような２液反応型ウレタンプライマー及びこれを使用した複層塗膜形成方法を提供する。
【解決手段】自動車外板部材用ＳＭＣ基材に塗装するための２液反応型ウレタンプライマーであって、（Ａ）アクリルポリオール、（Ｂ）ポリエステルポリオール及び（Ｃ）扁平顔料を含み、（Ａ）と（Ｂ）の樹脂の固形分比率が９５／５〜８０／２０、（Ａ）＋（Ｂ）の固形分比率と（Ｃ）の固形分比率が７０／３０〜７５／２５であることを特徴とする２液反応型ウレタンプライマー。
【選択図】なし

Description

本発明は、自動車外板部材用Ｓｈｅｅｔ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ基材（以下、ＳＭＣ基材と記す）の塗装において使用することができる2液反応型ウレタンプライマー及びこれを使用した複層塗膜形成方法である。

ＳＭＣ基材は、マット状のガラス繊維に不飽和ポリエステル樹脂混和物を含浸させた素材であり、軽量化、寸法精度、寸法安定性の良さから自動車用外装品素材としてバックドア、トランクリッドスポイラー、フェンダーなどに利用されている。

ＳＭＣ基材を自動車外装用途に使用するために塗装を行う場合、環境負荷や光熱費の観点から比較的低温（７０〜９０℃）で塗装可能な架橋型のアクリルウレタン塗料が利用される。現在ＳＭＣ基材への塗装は上塗り塗料だけでは自動車用塗膜のスペックを満たすことができないためプライマーの使用が必須となっている。
特許文献１には、プライマーを含む複数の塗料によって複層塗膜を形成する方法が記載されている。しかし、プライマーの塗装はエネルギー線によって硬化するものであることから、熱硬化による複層塗膜形成に使用できるものではない。

特許文献２には、ＳＭＣ基材の塗装方法が記載されているが、使用されているプライマーの機能を充分に得るためには、事前のサンディング処理が必要であり、工程の簡略化が求められている。

特許文献３には、ＳＭＣ基材の塗装において使用されるプライマー塗料が記載されている。しかし、引用文献３に記載されたプライマー塗料は、エネルギー線硬化型のものであり、熱硬化型の塗料として使用できるものではない。

特開２００６−２１１９５号公報 特公平０６−１８９１０号公報 特公平０６−３４９６９号公報

本発明は、ＳＭＣ基材に対してノンサンディングで充分な付着性及び外観を有する塗膜を形成することができるような２液反応型ウレタンプライマー及びこれを使用した複層塗膜形成方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、自動車外板部材用ＳＭＣ基材に塗装するための２液反応型ウレタンプライマーであって、アクリルポリオール（Ａ）、ポリエステルポリオール（Ｂ）及び扁平顔料（Ｃ）を含み、（Ａ）と（Ｂ）の樹脂の固形分比率が９５／５〜８０／２０、（Ａ）＋（Ｂ）の固形分比率と（Ｃ）の固形分比率が７０／３０〜７５／２５であることを特徴とする２液反応型ウレタンプライマーである。

上記アクリルポリオール（Ａ）は、ガラス転移温度が５０〜６０℃であり、上記ポリエステルポリオール（Ｂ）は、ガラス転移温度が−２５〜−３５℃であることが好ましい。

本発明は、自動車外板部材用Ｓｈｅｅｔ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ基材上にプライマー塗膜層を形成する工程（１）上記工程（１）によって形成されたプライマー塗膜層上にベース層を形成する工程（２）及び上記工程（２）によって形成されたベース層上に上塗りクリヤー層を形成する工程（３）を有する複層塗膜形成方法であって、プライマー層は、上述した２液反応型ウレタンプライマーによって形成されたものであることを特徴とする複層塗膜形成方法でもある。

上記複層塗膜形成方法においては、上記工程（１）、工程（２）及び工程（３）における各層の形成は、ウェットオンウェットにて行われ、透明クリヤー層を形成した後に７０〜１００℃×３０〜６０分の強制乾燥にて塗料を硬化させて塗膜を形成するものであることが好ましい。

本発明の塗料組成物は、ＳＭＣ基材の塗装に使用した場合、プライマー塗装後の強制乾燥が不要でノンサンディングで使用することができ、付着性と外観の両立をすることができる。

以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の２液反応型ウレタンプライマーは、自動車外板部材用ＳＭＣ基材の塗装に使用するものである。すなわち、自動車のバックドア、トランクリッドスポイラー、フェンダー等の用途に使用するＳＭＣ基材の塗装に使用されるものである。

本発明の塗装基材として使用されるＳＭＣ基材としては特に限定されず、自動車外板部材用のものであれば、任意の物に対して本発明の塗料の塗装を行うことができる。更に、ＳＭＣ基材の表面をサンディングせずに塗装しても、充分な密着性や外観を得ることができるというものである。

本発明の２液反応型ウレタンプライマーは、アクリルポリオール（Ａ）、ポリエステルポリオール（Ｂ）及び扁平顔料（Ｃ）を含有するものである。このようなプライマーは、樹脂の主成分であるアクリルポリオール（Ａ）によって平滑性を得ることができ、副成分のポリエステルポリオール（Ｂ）は、内部応力緩和、フロー性向上等の効果を得ることができる。更に、扁平顔料（Ｃ）によって、衝撃吸収という効果を得ることもできる。よって、これらによって１種類の塗料によって種々の機能を兼ね備えたプライマー層を形成することができる。

上記アクリルポリオール（Ａ）は、より具体的にはアクリル系単量体を主成分とした共重合体であることが好ましい。上記アクリルポリオール（Ａ）の重合に使用する単量体としては特に限定されず、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等のエチレン系不飽和カルボン酸単量体；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸−２−エチルヘキシル等のエチレン系不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ノルボニル等のエチレン系不飽和カルボン酸の脂環式エステル類；マレイン酸エチル、マレイン酸ブチル、イタコン酸エチル、イタコン酸ブチル等のエチレン系不飽和ジカルボン酸のモノエステル単量体；（メタ）アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、アクリル酸−４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸−２−ヒドロキシエチルとε−カプロラクトンとの反応物等の１級水酸基含有単量体である水酸基含有エチレン系不飽和カルボン酸エステル単量体；（メタ）アクリル酸−２−ヒドロキシプロピル等の２級水酸基含有単量体である水酸基含有エチレン系不飽和カルボン酸エステル単量体；アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル等の不飽和脂肪酸グリシジルエステル単量体；（メタ）アクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル等のシアン化ビニル系単量体；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の飽和脂肪族カルボン酸ビニルエステル単量体；スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン系単量体等を挙げることができる。上記単量体混合物は、上記単量体を単独で使用するものであっても、２以上の成分を併用して使用するものであってもよい。

上記アクリルポリオール（Ａ）を得るための重合方法は特に限定されるものではなく、溶液重合、高圧重合、連続重合等の公知の方法を使用することができる。

上記アクリルポリオール（Ａ）のガラス転移温度（Ｔｇ）は、５０〜６０℃であることが好ましい。５０℃未満の場合は塗膜の強度が低下して塗膜破壊を生じるおそれがある。６０℃を超えると、熱履歴に対する内部応力が大きくなり温度の変化により塗膜が剥離するという点で好ましくない。
ガラス転移温度は、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）等によって実測することができる。

上記アクリルポリオール（Ａ）の数平均分子量（Ｍｎ）は、7,000〜18,000であることが好ましい。7,000未満では、プライマー層に要求される膜性能を発揮できず、18,000を超えると、塗料粘度が高くなり、このような高粘度の状態では塗装作業が困難となり、塗膜の外観が悪くなってしまう。揮発性有機溶剤を用いて塗料中の不揮発分の割合を少なくすることで、粘度を低くすることも可能であるが、その場合、有機溶剤による環境汚染という問題が生じる。なお、本明細書において数平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ）で測定したポリスチレン換算の数平均分子量である。

上記アクリルポリオール（Ａ）の水酸基価は塗膜性能上３０〜６５ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。

なお、上記アクリルポリオール（Ａ）は２種以上を混合して使用するものであってもよい。その場合、上述したアクリルポリオール（Ａ）の特数値は、使用したアクリルポリオール（Ａ）の加重平均によって算出した値を意味する。

上記ポリエステルポリオール（Ｂ）のガラス転移温度は、−２５〜−３５℃であることが好ましい。上記ガラス転移温度が−３５℃未満である場合、得られる塗膜の硬度が低下するおそれがあり、−２５℃を超える場合、ＳＭＣ基材との付着性低下という問題を生じるおそれがある。

上記ポリエステルポリオール（Ｂ）の数平均分子量（Ｍｎ）は、１，０００〜３，０００であることが好ましい。より好ましくは1,500〜2,500である。Ｍｎが1,000未満であるとプライマー層に要求される膜性能を発揮できず、また3,000を超えると樹脂の粘度が上がるため、塗料にした場合の固形分濃度が下がり、塗装作業性が低下するおそれがある。

上記ポリエステルポリオール（Ｂ）の水酸基価は、１２０〜１６０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。

上記ポリエステルポリオール（Ｂ）を構成する多価アルコール成分の例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、１，９−ノナンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，２，４−トリメチルペンタンジオール、水素化ビスフェノールＡ等のジオール類、及びトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、グリセリン、ペンタエリスリトール等の三価以上のポリオール成分、並びに、２，２−ジメチロールプロピオン酸、２，２−ジメチロールブタン酸、２，２−ジメチロールペンタン酸、２，２−ジメチロールヘキサン酸、２，２−ジメチロールオクタン酸等のヒドロキシカルボン酸成分を挙げることができる。

上記ポリエステルポリオール（Ｂ）を構成する多塩基酸成分の例としては、例えば、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、無水トリメリット酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸及び酸無水物；ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、１，４−及び１，３−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族多価カルボン酸及び無水物；無水マレイン酸、フマル酸、無水コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸等の脂肪族多価カルボン酸及び無水物等の多塩基酸成分及びそれらの無水物等を挙げることができる。必要に応じて安息香酸やｔ−ブチル安息香酸などの一塩基酸を併用してもよい。

上記ポリエステルポリオール（Ｂ）を調製する際には、反応成分として、更に、カージュラＥ（商品名：シエル化学製）などのモノエポキサイド化合物、及びラクトン類（β−プロピオラクトン、ジメチルプロピオラクトン、ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−カプリロラクトン、クロトラクトン、δ−バレロラクトン、δ−カプロラクトンなど）を併用してもよい。特にラクトン類は、多価カルボン酸及び多価アルコールのポリエステル鎖へ開環付加してそれ自身ポリエステル鎖を形成し、さらにはカラーベース塗料組成物の耐チッピング性を向上するのに役立つ。これらは、全反応成分の合計質量の５％以下、好ましくは３％以下で含有されてよい。

なお、上記ポリエステルポリオール（Ｂ）は２種以上を混合して使用するものであってもよい。その場合、上述したポリエステルポリオール（Ｂ）の特数値は、使用したポリエステルポリオール（Ｂ）の加重平均によって算出した値を意味する。

本発明の塗料組成物においては、（Ａ）と（Ｂ）の樹脂の固形分比率（（Ａ）／（Ｂ））が９５／５〜８０／２０である。上述した範囲外であると、いずれか一方の成分の含有量が少なすぎるために、すべての効果を得ることが困難となる場合がある。

本発明の塗料組成物においては、更に扁平顔料（Ｃ）を含有する。本発明において扁平顔料（Ｃ）は、板状の結晶を有する無機顔料を意味するものである。扁平顔料（Ｃ）は、このような形状を有するものであることから、衝撃を受けた際にその衝撃を分散させる機能を有する。これによって、耐衝撃性の効果を得ることができる。上記扁平顔料（Ｃ）としては特に限定されず、市販の通常のものを使用することができる。上記扁平顔料（Ｃ）の粒子径は、２〜６μｍであることが好ましい。なお、粒子径はレーザー解析法によって測定された値である。

上記扁平顔料（Ｃ）としては、例えば、タルク、カオリン、ノンリーフィング型アルミニウムフレーク、鱗片状雲母、板状酸化鉄、ガラスフレーク、チタンコートグラファイト、金属チタンフレーク等が挙げられる。中でも、タルクが好ましく用いられる。

本発明の塗料組成物においては、（Ａ）＋（Ｂ）の固形分比率と（Ｃ）の固形分比率（［（Ａ）＋（Ｂ）］／（Ｃ））が７０／３０〜７５／２５である。上記範囲内とすることで、扁平顔料による衝撃緩和の効果を最も効率的に得ることができる。

本発明の２液反応型ウレタンプライマーは、主剤溶液と硬化剤とを調整し、これらを使用して塗装を行う塗料である。硬化剤としてはポリイソシアネートを使用することができる。

上記主剤溶液は、上記アクリルポリオール（Ａ）及びポリエステルポリオール（Ｂ）のほかに、必要に応じて溶媒を配合することが好ましい。さらに、着色顔料、体質顔料を含有させることができる。さらに、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤、酸化防止剤、架橋樹脂粒子、表面調整剤等を配合しても良い。

上記着色顔料としては、例えば、アルミ顔料、マイカ顔料、二酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、クロム酸鉛、カーボンブラックなどの無機顔料；アゾレーキ系顔料、不溶性アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、インジゴ系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、ジオキサジン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、金属錯体顔料などの有機顔料などが挙げられ、また、上記体質顔料としては、例えば、タルク、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム、シリカなどが挙げられる。これらを、１種のみ、又は、２種以上を併用してもよい。

上記ポリイソシアネートとしては、イソシアネート基を２個以上有する化合物であれば特に限定されず、例えば、トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート等の芳香族のもの；ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族のもの；イソホロンジイソシアネート等の脂環族のもの；その単量体及びそのビュレットタイプ、ヌレートタイプ、アダクトタイプ等の多量体等を挙げることができる。

上記ポリイソシアネートの市販品としては、デュラネート２４Ａ−９０ＰＸ（ＮＣＯ：２３．６％、商品名、旭化成社製）、スミジュールＮ−３２００−９０Ｍ（商品名、住友バイエルウレタン社製）、タケネートＤ１６５Ｎ−９０Ｘ（商品名、三井武田ケミカル社製）、スミジュールＮ−３３００、スミジュールＮ−３５００（いずれも商品名、住友バイエルウレタン社製）、デュラネートＴＨＡ−１００（商品名、旭化成社製）等を挙げることができる。また、必要に応じてこれらをブロックしたブロックイソシアネートを使用することもできる。

上記塗料組成物において、上記硬化剤中のＮＣＯ基と上記アクリルポリオール（Ａ）中のＯＨ基の合計の当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）は、０．８／１〜１．５／１であることが好ましい。０．８／１未満であると、塗膜強度が不充分となるおそれがある。１．５／１を超えると、耐候性や硬度が不充分になるおそれがある。上記当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）は、０．９／１〜１．１／１であることがより好ましい。

上記２液反応型ウレタンプライマーは、扁平顔料（Ｃ）を主剤（（Ａ）＋（Ｂ））中に添加しても硬化剤中に添加しても良いが、主剤中に添加することがより好ましい。

上記２液反応型ウレタンプライマーによる塗装は通常の方法によって行うことができる。また、上記２液反応型ウレタンプライマーによる塗装前に、自動車外板部材用ＳＭＣ基材に対して必要な表面処理を施すものであっても良い。このような表面処理としては、例えば、スプレーパテ後にサンディングして表面を平滑にする等を挙げることができる。

本発明の２液反応型ウレタンプライマーは、基材に対するサンディング処理を行わなくても良好な性能を得ることができることから、塗装前のサンディング処理は行っても行わなくても良い。

本発明の２液反応型ウレタンプライマーは、通常の塗装方法によって塗装することができる。塗装後に強制乾燥によって硬化させる方法、そのままウェットオンウェットにて複層塗膜を形成する方法のいずれに対しても適用することができるが、ウェットオンウェットで複層塗膜を形成する方法に適用することが好ましい。

本発明の２液反応型ウレタンプライマーは、乾燥膜厚で２０〜４０μｍとなるように塗装して使用することが好ましい。２０μｍ未満では耐衝撃性や密着性の効果が不充分となりやすく、４０μｍを超えるとワキやタレが発生し易くなるおそれがある。上記乾燥膜厚は、より好ましくは２５〜３０μｍである。上記乾燥膜厚は、ＳＡＮＫＯ社製ＳＤＭ−ｍｉｎｉＲを用いて測定することができる。

本発明の２液反応型ウレタンプライマーは、自動車外板部材用Ｓｈｅｅｔ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ基材上にプライマー塗膜層を形成する工程（１）上記工程（１）によって形成されたプライマー塗膜層上にベース層を形成する工程（２）及び上記工程（２）によって形成されたベース層上に上塗りクリヤー層を形成する工程（３）を有する複層塗膜形成方法におけるプライマー層形成に特に好適に使用することができる。このような複層塗膜形成方法も本発明の一つである。このような複層塗膜形成方法について、以下に詳述する。

上記本発明の複層塗膜形成方法においては、上述した工程（１）、工程（２）、工程（３）における各層の形成は、ウェットオンウェットにて塗布し、透明クリヤー層を形成した後に７０〜１００℃×３０〜６０分の強制乾燥にて塗料を硬化させて塗膜を形成することが好ましい。本発明の２液反応型ウレタンプライマーは、塗装後の強制乾燥を行わずにウェットオンウェットでの塗装を行うことができるものである。よって、ウェットオンウェットでの塗装を行うことで、工程の簡略化を行うことができるという利点も有する。

（ベース塗料組成物）
上記複層塗膜形成方法の工程（２）におけるベース層の形成に使用するベース塗料としては特に限定されないが、溶剤ベース塗料組成物であることが好ましい。
上記ベース塗料としては、ベース用樹脂、着色顔料、体質顔料等を含む公知の塗料組成物を用いることができる。上記ベース用樹脂の分子量、組成物中における固形物の割合、粘性剤の種類、配合量等を調整することによって、所望の物性を有する塗料を得ることができる。

上記ベース用樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ビニル樹脂、繊維素樹脂などが挙げられ、１種のみ、又は、２種以上を併用してもよい。また、硬化剤をさらに含むものであってもよい。なかでも、アクリル−ウレタン系もしくはアクリル系の塗料であることが好ましい。

上記着色顔料としては、例えば、アルミ顔料、マイカ顔料、二酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、クロム酸鉛、カーボンブラックなどの無機顔料；アゾレーキ系顔料、不溶性アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、インジゴ系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、ジオキサジン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、金属錯体顔料などの有機顔料などが挙げられ、また、上記体質顔料としては、例えば、タルク、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム、シリカなどが挙げられる。これらを、１種のみ、又は、２種以上を併用してもよい。

ベース塗膜は、乾燥膜厚が１０〜３０μｍであることが好ましく、１５〜２５μｍであることがより好ましい。乾燥膜厚が１０μｍ以上であることにより、成形品表面に、色鮮やかな外観を与えることができる。３０μｍを超えると、タレ、ワキ等の不具合が発生するため好ましくない。

上記ベース層の配合のうち、ベース層単独で下地（プライマー）を完全に隠ぺいさせない程度に顔料を含有させ、下地の色を活かして発色させることにより、意匠性・デザイン性に優れた塗膜を得ることができる。特にマイカ顔料を含有する塗膜はより意匠性・デザイン性に優れた真珠調光沢塗膜を得ることが可能となる。このように下地を完全に隠ぺいさせることなく、下地の色を活かして発色させる塗料の中でもマイカ顔料を含有しているベース塗料をマイカベースと呼ぶ。マイカベースに使用されるマイカ顔料としては、特に制限はなく、市販品では例えばメルク社製「イリオジン」等が挙げられる。その含有量は、塗料中の全固形分（樹脂固形分及び顔料などその他の固形分）中１〜２０質量％であることが好ましい。

（マイカベース塗料組成物）
上記工程（２）におけるベース層のうち、マイカベース層の形成に使用するベース塗料組成物としては、塗膜形成樹脂及びマイカ顔料を含有するものであれば特に限定されないが、溶剤ベース塗料組成物であることが好ましい。上記塗膜形成樹脂としては特に限定されず、上述したベース塗料組成物と同様のものを挙げることができる。特にアクリル−ウレタン系もしくはアクリル系の塗料であることが好ましい。

マイカベース塗膜は、乾燥膜厚を５〜２５μｍとすることが好ましく、１３〜２０μｍであることがより好ましい。乾燥膜厚が５μｍ未満であると目的の色が発現しないおそれがある。また、２５μｍを超えると、タレ、ワキ等の不具合が発生する場合がある。

（クリヤー塗料組成物）
本発明の複層塗膜形成方法は、さらに、工程（３）において透明クリヤー層の形成を行う。上記透明クリヤー層の形成に使用するクリヤー塗料組成物は、複層塗膜のトップ層（最上層）を形成させるのに用いられる塗料であり、優れた耐候性や耐溶剤性などの物性を硬化塗膜に付与する。

上記クリヤー塗料組成物としては特に限定されず、従来公知のものを用いればよいが、例えば、主剤として水酸基を含有するポリオール樹脂を使用し、硬化剤がイソシアネートである２液クリアー塗料（例えば、２液硬化型ウレタン塗料）が好ましい。得られるクリヤー塗膜の外観が良好で、耐酸性にも優れたものとなるからである。上記主剤として使用されるポリオール樹脂は、特に限定されないが、例えば、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオール等を使用することができる。

上記硬化剤として用いるイソシアネートとしては、分子中に２つ以上のイソシアネート基を有する無黄変タイプの化合物（例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートやイソホロンジイソシアネートなどのアダクト体、ヌレート体、ビューレット体など）などを挙げることができる。市販の硬化剤としては、例えば、住化バイエル社製のディスモジュール３６００やスミジュール３３００、日本ポリウレタン社製のコロネートＨＸ、三井武田ケミカル社製のタケネートＤ−１４０ＮＬ、Ｄ−１７０Ｎ、旭化成社製のデュラネート２４Ａ−９０ＰＸ、ＴＨＡ−１００などを挙げることができる。
市販のクリヤー塗料としては、例えば、２液硬化型ウレタン塗料である日本ビー・ケミカル社製のＲ２４９−１０３などを挙げることができる。

さらに硬化促進剤、消泡剤、レオロジーコントロール剤、潤滑剤、ＵＶ吸収剤等従来公知の添加剤や有機溶剤を必要に応じて使用される。

上記クリヤー塗料組成物の塗布方法としては特に限定されず、たとえば、エアースプレー塗装、エアレススプレー塗装やベル塗装等を採用することができる。

クリヤー塗膜の乾燥膜厚は、２０〜５０μｍであることが好ましい。上記範囲外であると、肌荒れなどの外観低下やタレ、ワキなどの作業性不良が発生するおそれがある。

本発明の複層塗膜の形成方法は、上述したように、基材の表面に複数の塗膜層をウェットオンウェットにて形成し、各塗料成分からなる未硬化膜を形成し、焼き付け工程を行うものであってもよい。
各塗料組成物の選択に当たっては、焼き付け工程で十分に硬化乾燥できる塗料を選択する必要がある。乾燥が不充分で水又は溶剤が硬化塗膜内部に残存すると、硬化塗膜において、耐水性及び耐溶剤性などの性能が低下し易くなる。

上記強制乾燥は、迅速な硬化とプラスチック成型品の変形防止との兼ね合いから、例えば、７０〜１００℃×３０〜６０分とすることが好ましい。なお、この焼付け時間は、基材表面が実際に目的の焼き付け温度を保持しつづけている時間を意味し、より具体的には、目的の焼き付け温度に達するまでの時間は考慮せず、目的の温度に達してから該温度を保持しつづけているときの時間を意味する。

塗料の未硬化膜を同時に焼き付けるのに用いる加熱装置としては、例えば、熱風、電気、ガス、赤外線などの加熱源を利用した乾燥炉などが挙げられ、また、これら加熱源を２種以上併用した乾燥炉を用いると、乾燥時間が短縮されるため好ましい。

以下本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。また実施例中、「部」、「％」は特に断りのない限り「重量部」、「重量％」を意味する。

＜プライマーの製造＞
＜プライマー１の製造＞
アクリルポリオール（イ）（アロタン２０５４（株式会社日本触媒製））４１．８部、酸化チタン（ＣＲ−９５（石原産業株式会社製））５０．０部、トルエン４．２部、エチル−３−エトキシプロピオーネ（以下ＥＥＰ）４部をサンドミル分散機にて二次凝集粒子が１０μｍ以下になるよう分散し、ホワイト顔料分散ベースを得た。
アクリルポリオール（イ）８２．６５部、カーボンブラック（モナーク１３００（キャボットジャパン株式会社製））３．９２部、トルエン１３．４３部をサンドミル分散機にて二次凝集粒子が１０μｍ以下になるよう分散し、ブラック顔料分散ベースを得た。
容器に上記で作成した「ホワイト顔料分散ベース」２４．０５部、「ブラック顔料分散ベース」０．９６部を仕込み、よく撹拌しながらアクリルポリオール（イ）11.67部、アクリルポリオール（ロ）（アクリディック ４４−１２７（ＤＩＣ株式会社製））３８．１６部、ポリエステルポリオール（デスモーフェン６７０（住化バイエルウレタン株式会社製）７．４４部、扁平顔料（タルク；ミクロエースＰ−４（日本タルク株式会社製））１３．５２部、酢酸ブチル３．６４部、表面調整剤（ＢＹＫ−３１０（ビックケミー株式会社製））０．５６部を順次仕込み均一になるまで撹拌してプライマー１を製造した。

＜プライマー２〜プライマー４の製造＞
上記プライマー１の製造と同様の方法により、プライマー２〜プライマー４を製造した。各プライマーの配合は表１に示した。更に、この時の樹脂、扁平顔料の比率及び樹脂特数値を表２に示した。プライマーの樹脂特数値はプライマーに使用しているそれぞれの樹脂の特数値の加重平均値とした。

＜複層塗膜形成方法＞（実施例１）
石油ベンジンで脱脂したSMC素材（ダイキョーニシカワ株式会社製；不飽和ポリエステル樹脂２０％、ガラスファイバー２８％、充填剤として炭酸カルシウム４５％、低収縮剤５％、安定剤・触媒・増粘剤等の添加剤２％を使用して得られたものである）の表面に２５℃・６０％ＲＨの条件下で、上記＜プライマーの製造＞で作成したプライマー1を１００部、ポリイソシアネート硬化剤（Ｒ−２５５；日本ビー・ケミカル社製）１０部、Ｔ−５０６ＹＫシンナー（日本ビー・ケミカル社製）６０部を容器に入れ、十分に撹拌した調合済みのプライマーをスプレー塗装機（ワイダー１００（アネスト岩田株式会社製））にて乾燥塗膜が２５〜３０μmになるようスプレー塗装した。
２５℃・６０％の条件下で１０分間セッティングした後、同条件でベース塗料（Ｒ−１６０ＨＳ Ａ３Ｆ（日本ビー・ケミカル社製）又はＲ−２４１ＭＢ Ａ３Ｆ（日本ビー・ケミカル社製））をスプレー塗装し、５分間セッティングした。さらにクリヤー塗料（Ｒ−２４９−１０３ＳＤクリヤー（日本ビー・ケミカル社製））を塗装して１０分間セッティングした後、８０度×４５分間強制乾燥を行って複層塗膜を形成し、最終塗板を得た。なお、上記複層塗膜形成方法において、塗装前に基材のサンディング処理は行っていない。

（実施例２、３及び比較例１〜５）
上記複層塗膜形成方法と同様の方法でプライマー２〜プライマー７及び市販のプライマー塗料（Ｒ−２４１−１０１ ライトグレープライマー（日本ビー・ケミカル株式会社製））を使用して複層塗膜を形成した最終塗板を作成した。

得られた最終塗板について２０℃・５０％の環境下で２４時間養生後、下記評価を実施した。
・外観
外観の目視の観察と６０°鏡面光沢度の測定を実施した。外観は素地露出、はじき、タレ、わき、ピンホール、割れ、透け、膨れ、ムラ、なじみのないものを合格とし、光沢度は９０グロス以上のものを合格とし、外観と鏡面光沢度の両方が合格のものを外観評価合格とした。
・付着性評価
塗膜にカッターナイフで２ｍｍ間隔に素地まで達する格子状の切り傷を付け、セロハンテープ（ニチバン株式会社製）を貼り付ける。指を用いて２Ｋｇｆの力で３回こすり付け、０．５ｍ／ｓの速さで直角に引きはがす。
さらに新しいテープを使用して直行する方向に同様にテープを貼り付け、引きはがし操作を実施し、剥がれの程度を確認する。
評価基準として、碁盤目が完全にはく離していないもの、かつ剥離面積が格子全体の5%以下のものを合格とした。
・耐熱性評価
８０℃の恒温漕で２４０時間放置後取り出し、２０℃・５０％の環境下で1時間静置し、塗膜の外観の観察および上記の付着性評価を実施した。評価基準について、外観は著しい変化のないもの、付着性は上記付着性評価と同等のものを合格とし、外観と付着性の基準を満たすものを耐熱性評価合格とした。
・耐水性評価
４０℃の脱イオン水もしくは蒸留水に240時間浸漬させ、２０℃・５０％の環境下で１時間静置し、塗膜の外観の観察と上記の付着性評価を実施した。
評価基準について、外観は著しい変化のないもの、付着性は碁盤目が完全に剥離していないもの、かつ剥離面積が格子全体の面積の１５％以下のものを合格とし、外観と付着性の基準を満たすものを耐水性評価合格とした。
結果を表３に示す。

表３の結果から、本発明の２液反応型ウレタンプライマーを使用した複層塗膜は、自動車用外装塗膜に必要な優れた物性を有するが、比較例のプライマーを使用した場合は、このような優れた物性を得ることはできなかった。

本発明の２液反応型ウレタンプライマーは、自動車外板部材用ＳＭＣ基材の塗装に使用することができる。

Claims (4)

1. 自動車外板部材用Ｓｈｅｅｔ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ基材に塗装するための２液反応型ウレタンプライマーであって、
   （Ａ）アクリルポリオール、（Ｂ）ポリエステルポリオール及び（Ｃ）扁平顔料を含み、
   （Ａ）と（Ｂ）の樹脂の固形分比率が９５／５〜８０／２０、
   （Ａ）＋（Ｂ）の固形分比率と（Ｃ）の固形分比率が７０／３０〜７５／２５
   であることを特徴とする２液反応型ウレタンプライマー。
2. （Ａ）アクリルポリオールは、ガラス転移温度が５０〜６０℃であり、
   （Ｂ）ポリエステルポリオールは、ガラス転移温度が−２５〜−３５℃である
   請求項1記載の２液反応型ウレタンプライマー。
3. 自動車外板部材用Ｓｈｅｅｔ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ基材上にプライマー塗膜層を形成する工程（１）
   上記工程（１）によって形成されたプライマー塗膜層上にベース層を形成する工程（２）及び
   上記工程（２）によって形成されたベース層に上塗りクリヤー層を形成する工程（３）を有する複層塗膜形成方法であって、
   プライマー層は、請求項1又は２に記載された２液反応型ウレタンプライマーによって形成されたものであることを特徴とする複層塗膜形成方法。
4. 上記工程（１）、工程（２）及び工程（３）における各層の形成は、ウェットオンウェットにて行われ、
   透明クリヤー層を形成した後に７０〜１００℃×３０〜６０分の強制乾燥にて塗料を硬化させて塗膜を形成する請求項３記載の複層塗膜形成方法。