JP2019524475A

JP2019524475A - ３ｃ１ｂコーティング、それを塗布する方法およびそれを用いてコーティングされた基材

Info

Publication number: JP2019524475A
Application number: JP2018563509A
Authority: JP
Inventors: シンボニウ，; ジアンカオ，; ゲホンジャン，; ホントン，; リウ，　ヤン; ヤンリウ，
Original assignee: ピーピージーコーティングス（ティエンジン）カンパニー，リミテッド
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2017-05-27
Publication date: 2019-09-05
Also published as: KR20190003976A; TWI645003B; TW201811935A; EP3463689A4; CA3025947A1; BR112018074812A2; WO2017206817A1; EP3463689A1; AU2017273936A1; CN106076780B; MX2018014824A; US20190153243A1; CN106076780A

Abstract

第１のコーティング組成物と、第２のコーティング組成物と、第３のコーティング組成物とを含む多層コーティング系であって、第１のコーティング組成物がポリエステル樹脂およびアミノ樹脂を含み、第２のコーティング組成物がニトロ修飾アクリル樹脂および電気めっきしたアルミニウム粉末を含み、第３のコーティング組成物がアクリル樹脂および垂れ防止樹脂を含む、多層コーティング系が提供される。基材を多層コーティング系でコーティングする方法およびこれを用いてコーティングされた基材も提供される。

Description

発明の分野
本発明は、３Ｃ１Ｂ多層コーティング系、３Ｃ１Ｂコーティング系を塗布する方法およびこれを用いてコーティングされた基材、特に電気めっきしたシルバーコートを含む３Ｃ１Ｂ多層コーティング系、３Ｃ１Ｂコーティング系を塗布する方法およびこれを用いてコーティングされた基材に関する。

発明の背景
多層コーティングを自動車のボディーまたはパーツに塗布するための３コート１ベーク（３Ｃ１Ｂ）プロセスは普通、エネルギーの節約および生産効率の増加のために工業用ペイントの用途に使用される。このプロセスは、コーティングの第１の層を塗布し、周辺温度でコーティングの第１の層をフラッシュ乾燥するステップと、次いで、コーティングの第２の層を塗布し、周辺温度でコーティングの第２の層をフラッシュ乾燥するステップと、コーティングの第３の層を塗布するステップとを含み、コーティングの３つの層がウェットオンウェットオンウェット方式で塗布される。このようなプロセスは、生産時間を短縮し、最終製品のオフアセンブリー時間を減少させ、生産効率を増加させ、エネルギー使用量を低減し、コストを節約することができる。

３Ｃ１Ｂコーティング系は、ベースコート、カラーコート、およびクリアコートを含む。アルミニウム（Ａｌ）ホイールハブを基材として使用した場合、Ａｌホイールハブは、最初に黒色または灰色粉末でコーティングし、ベークして乾固させ、その上にベースコート、カラーコート、およびクリアコートをウェットオンウェットオンウェット方式で逐次的に塗布し、次いで高温でベークして乾固させる。

典型的な３Ｃ１Ｂプロセスでは、共通のアルミニウム粉末ペイントをカラーコートとして使用し、フィルムの厚さは一般的に１５〜２５μｍの範囲である。アルミニウム粉末は、粗い表面と共に、約２５０〜４００ｎｍの厚さおよび約８〜４０μｍの粒径を有する。カラーコートにおいて、溶媒は低い溶解度を有し、約４０〜５０重量％のより少ない量で存在する。よって、カラーコートにマッチするベースコートおよびクリアコートは、これらがカラーコートへ侵入するのを防ぐためのわずかな抗腐食性能が必要とされるだけである。さらに、カラーコート中のアルミニウム粉末は、その中の樹脂およびＣＡＢの方向づけ作用によって均一な配置を達成することができ、たとえ層間侵入が存在したとしても、色にはあまり影響を与えない。

電気めっきしたシルバーコートは、外観において強いきらめき効果を提示する。電気めっきしたシルバーコーティングを塗布した後、アルミニウム粉末は基材上に平坦に拡散し、フレークの形態のアルミニウム粉末の大部分は、光を反射した場合、鏡面反射を達成することが可能である。電気めっきしたシルバーカラーコートを含む３Ｃ１Ｂ系に関しては、電気めっきしたシルバーカラーコートは厚さがかなり薄いため、ベースコートおよびトップコート（クリアコート）は、カラーコートへの侵食およびブレンドを起こしやすく、これは、アルミニウム粉末の配置の平滑化にかなり影響を与える。その結果、コートは、塗布した時点でミラー効果を失うことになり、強いきらめき効果の不具合につながる。このようなコートは、電気めっきしたシルバーコートの機能を果たさない。したがって、電気めっきしたシルバーカラーコートについては、電気めっきしたシルバーカラーコートの下および上にあるコートがそれを腐食するのを減少させる必要がある。さらに、ベースコートおよびトップコート（クリアコート）は、超高度な平滑化特性および光沢を保有すべきである。

電気めっきしたシルバーカラーコートは通常、２〜５μｍのフィルム厚さを有する。カラーコート中の溶媒は高い溶解度を有するケトンおよびエステルであり、約８５〜９５重量％の多い量で存在する。さらに、アルミニウム粉末の方向づけに関与する樹脂はより少ない量で存在し、平滑化の間にアルミニウム粉末を再び方向づけることはできない。したがって、それによって、電気めっきしたシルバーカラーコートとマッチするベースコートに対してより多くの必要条件が課されることとなり、それによって、ベースコートとして使用されるコーティングの開発における困難が大幅に増加している。本発明は、上に記載されているような問題を解決し、電気めっきしたシルバーコートにより提示されるミラー効果を示すことができる３Ｃ１Ｂコーティング系を提供することを目標とする。

発明の概要
本発明に従い、第１のコーティング組成物と、第２のコーティング組成物と、第３のコーティング組成物とを含む多層コーティング系であって、第１のコーティング組成物がポリエステル樹脂およびアミノ樹脂を含み、第２のコーティング組成物がニトロ修飾アクリル樹脂および電気めっきしたアルミニウム粉末を含み、第３のコーティング組成物がアクリル樹脂および垂れ防止樹脂を含む、多層コーティング系が提供される。

さらに本発明に従い、基材上に多層コーティング系を形成するためのプロセスであって、該プロセスが、
（１）第１のコーティング組成物を基材の少なくとも一部分に塗布して、ベースコートを形成し、ベースコートをフラッシュ乾燥するステップと、
（２）第２のコーティング組成物をベースコートの少なくとも一部分に塗布して、カラーコートを形成し、カラーコートをフラッシュ乾燥するステップと、
（３）第３のコーティング組成物をカラーコートの少なくとも一部分に塗布して、クリアコートを形成し、クリアコートをフラッシュ乾燥するステップと、
（４）３つのコートを１４０〜１５０℃で１５〜３０分間ベークして乾固させ、多層コーティング系を形成するステップと含み、第１のコーティング組成物がポリエステル樹脂およびアミノ樹脂を含み、第２のコーティング組成物がニトロ修飾アクリル樹脂および電気めっきしたアルミニウム粉末を含み、第３のコーティング組成物がアクリル樹脂および垂れ防止樹脂を含む、プロセスが提供される。

さらに本発明に従い、
（ｉ）基材と、
（ｉｉ）基材の少なくとも一部分上に堆積させた多層コーティング系とを含むコーティングされた基材であって、
多層コーティング系が、ポリエステル樹脂およびアミノ樹脂を含む第１のコーティング組成物と、ニトロ修飾アクリル樹脂および電気めっきしたアルミニウム粉末を含む第２のコーティング組成物と、アクリル樹脂および垂れ防止樹脂を含む第３のコーティング組成物とを含む、コーティングされた基材が提供される。

発明の説明
以下の詳細な記載の目的上、本発明は、様々な代替の変化形およびステップの順序を、それとは反対であると明示的に特定されている場合を除き、想定し得ることを理解されたい。さらに、任意の作業例を除いて、または他に示されていない限り、例えば、明細書および特許請求の範囲に使用されている成分の量を表現しているすべての数は、すべての事例において「約」という用語で修飾されていると理解されたい。したがって、それとは反対の指示がない限り、以下の明細書および付随する特許請求の範囲に示された数値的パラメーターは、本発明により得ることになる所望の特性に応じて変わり得る近似値である。少なくとも、特許請求の範囲への均等論の適用を限定しようとする試みとしてではなく、各数値的パラメーターは少なくとも、報告された有効桁数を考慮し、通常の丸めの技法を適用することによって、解釈されるべきである。

本発明の広範な範囲を示す数値的範囲およびパラメーターは近似値であるが、具体例に示された数値はできるだけ正確に報告されている。しかし、いかなる数値も、これらのそれぞれの試験測定において見出される標準偏差から必ず生じるある特定の誤差を本来含有する。

本明細書で使用される場合、ポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は、ポリスチレン標準などの適当な標準を使用してゲル浸透クロマトグラフィーにより決定する。

本明細書で使用される場合、「酸価」（または「中和価」または「酸性度指数」または「酸性度」）という用語は、１グラムの試料中の遊離酸を中和するために必要とされる水酸化カリウム（ＫＯＨ）の質量（単位：ミリグラム）であり、ｍｇＫＯＨ／ｇという単位で表現される。

本明細書で使用される場合、「ヒドロキシル価」という用語は、１グラムの試料中のヒドロキシル基と当量である水酸化カリウム（ＫＯＨ）の質量（単位：ミリグラム）であり、ｍｇＫＯＨ／ｇという単位で表現される。

本明細書で使用される場合、「エポキシ当量の重量」という用語は、１当量のエポキシド基を含有するエポキシ樹脂のグラムを指し、ｇ／当量という単位で表現される。

本明細書で使用される場合、「フラッシュ乾燥する（フラッシュ乾燥）」という用語は、塗布したコーティングを、周囲の環境に約１〜２０分間曝露させることを意味する。

本発明は、電気めっきしたシルバーアルミニウム粉末を含有する電気めっきしたシルバーカラーコートを含む３Ｃ１Ｂ多層コーティング系を提供することを対象とする。アルミニウム粉末を処理するためのいくつかの方法、例えば、ボール粉砕法、噴霧法、不活性ガス噴霧法、および圧力水噴霧法などが存在することは当技術分野で周知である。電気めっきしたシルバーアルミニウム粉末とは、電気めっきプロセスにより加工されたアルミニウム粉末を指す。特に、上記プロセスは、アルミニウム金属を、真空めっきによりかなり薄いフィルムへと加工し、薄いフィルムから、特別な微粉砕プロセスによって７〜２５μｍの粒径を有するフレークを形成することを含む。本プロセスにより加工されたアルミニウム粉末は、従来のアルミニウム粉末と比べて、２０〜５０ｎｍのより薄い厚さおよびより平滑な表面を有する。従来のアルミニウム粉末と比較して、電気めっきしたシルバーアルミニウム粉末は、強いミラー効果および光沢を提供する。このようなアルミニウム粉末により形成されるコートフィルムは、電気めっきしたコーティングと同様の光沢および金属的外観を有する。したがって、電気めっきしたシルバーアルミニウム粉末を組み込んでいるカラーコートは、一部の装飾用の事例において人気のある、電気めっきしたフィルムと同様の強いきらめき効果を達成することができる。

本発明による３Ｃ１Ｂ多層コーティング系は、第１のコーティング組成物をベースコートとして、第２のコーティング組成物を電気めっきしたシルバーカラーコートとして、および第３のコーティング組成物をクリアコートとして含む。

ベースコートとしての第１のコーティング組成物は、ウェットオンウェットスプレープロセス中、他のコートにより腐食されにくいように、優れた抗腐食特性を保有すべきである。このような目的で、超高分子量および高いガラス転移温度を有するポリエステル樹脂が、第１のコーティング組成物に対する主要樹脂として選択される。

通常、ポリエステル樹脂は、３，０００〜６，０００の範囲の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。本発明による第１のコーティング組成物に使用されるポリエステル樹脂は、２０，０００までのＭｗを有する。好ましくは、ポリエステル樹脂は、１２，０００〜２０，０００の範囲のＭｗを有する。超高分子量は、コートの流動度を低減し、それによって、腐食される危険性を減少させることができる。

ポリエステル樹脂は、好ましくは８５〜１２５℃の範囲のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。高いＴｇは、コートが常温で急速な表面乾燥を達成することを確実にすることができる。本明細書では、第１のコーティング組成物から形成されたコートは、常温で４〜５分間フラッシュ乾燥した後、半硬化乾燥（dry-to-touch）を達成することができる。コートの急速な乾燥性能は、ウェットオンウェットプロセス中にこのコートが他のコートにより腐食されるのを防ぐことができる。

使用したポリエステル樹脂構成成分は、脂肪族ポリ酸および脂肪族ポリオールにより調製される。特に、このようなポリエステル樹脂は芳香族炭化水素溶媒にのみ溶解する。他の種類の溶媒はポリエステル樹脂を溶解することができず、これは結果として得られるコートの抗腐食性能をさらに強化し、作業窓を拡大する。ポリエステル樹脂は、プライマーへの良好な接着性を示し、高い光沢を有し、優れたミラー効果を上側の電気めっきした層に付与することができる。

ポリエステル樹脂は、第１のコーティング組成物の重量に対して、約２０〜５０重量％の量で第１のコーティング組成物中に存在することができる。このようなポリエステル樹脂は市販のものであってよく、その例は、これに限定されないが、ＧＡＬＳＴＡＦＦから入手可能な２０５を含むことができる。

本発明による第１のコーティング組成物は、コートを形成するためのポリエステル樹脂と架橋可能である硬化剤（アミノ樹脂）をさらに含む。使用される硬化剤は、良好な相容性および急速な反応などの利点を有する。好ましくは、アミノ樹脂は、上に記載されているポリエステル樹脂と優れた相容性および急速な反応を示すｎ−ブチル化ベンゾグアナミン樹脂である。

アミノ樹脂は、第１のコーティング組成物の重量に対して、約１０〜３０重量％の量で第１のコーティング組成物中に存在することができる。このようなアミノ樹脂は市販のものであってよく、その例は、これに限定されないが、Ａｌｌｎｅから入手可能なＣＹＭＥＬ−６１５を含むことができる。

本発明による第１のコーティング組成物は、平滑化剤、好ましくはアクリル系平滑化剤をさらに含む。このような平滑化剤は、光沢および重塗り適合性（recoatbility）の特性に影響を与えることなく、系と十分に相容性である。当業者であれば、明細書を読んだ上で、第１のコーティング組成物に導入することができる平滑化剤の適量を容易に決定する。

本発明による第１のコーティング組成物は溶媒をさらに含む。溶媒は、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、およびテトラメチルベンゼンからなる群から選択される１種または複数種であってよい。溶媒は、第１のコーティング組成物の重量に対して、約１０〜６０重量％の量で第１のコーティング組成物中に存在することができる。

本発明による第１のコーティング組成物は、コーティング組成物に使用するのに適した他の物質、例えば、着色剤、接着促進剤、および他の添加物などをさらに含む。これらの物質の種類は当業者には周知であり、コーティング組成物に使用するためのその量は、実際の用途により要求される通り、当業者により容易に決定される。

電気めっきしたシルバーカラーコートとしての第２のコーティング組成物はアルミニウム粉末を方向づけるための優れた特性を保有すべきである。スプレーされた後、アルミニウム粉末はすばやく方向づけられ、フィルムの形態で強い金属組織および良好な層間接着性を示すことができる。このような目的で、第２のコーティング組成物には、主要樹脂としてニトロ修飾アクリル樹脂を選択する。樹脂はその外観を悪化させることなく、アルミニウム粉末に対する優れた方向づけを示し、優れたミラー効果を付与することができる。

好ましくは、第２のコーティング組成物中のニトロ修飾アクリル樹脂は、８，０００〜１５，０００の範囲のＭｗおよび１１０〜１３５℃の範囲のＴｇを有する。

ニトロ修飾アクリル樹脂は、第２のコーティング組成物の重量に対して、約３〜１５重量％の量で第２のコーティング組成物中に存在することができる。このようなニトロ修飾アクリル樹脂は市販のものであってよく、その例は、これに限定されないが、ＦＩＮＥＣｈｅｍｉｃａｌから入手可能なＡＭＯＲＳＯ−７８２を含むことができる。

第２のコーティング組成物は、厚さが極めて薄くかつ粒径が小さい電気めっきしたシルバーアルミニウム粉末をさらに含む。好ましくは、電気めっきしたシルバーアルミニウム粉末は、２０〜５０ｎｍの範囲の厚さおよび７〜２５μｍの範囲の粒径を有する。このようなアルミニウム粉末は高光沢のアルミニウム粉末であり、優れたミラー効果および電気めっきしたシルバー光沢を提供することができる。さらに、粒径が小さいアルミニウム粉末は、電気めっきしたシルバーカラーコートの隠蔽性効果を確実にすることができ、その結果、それは３〜５μｍの厚さで完全な隠蔽性を達成することができる。

電気めっきしたシルバーアルミニウム粉末は、第２のコーティング組成物の重量に対して、約１〜９重量％の量で第２のコーティング組成物中に存在することができる。このような電気めっきしたシルバーアルミニウム粉末は市販のものであってよく、その例は、これに限定されないが、ＥＣＫＡＲＴから入手可能なＬ５５７００を含むことができる。

本発明による第２のコーティング組成物は溶媒をさらに含む。溶媒は、トリメチルベンゼン（Ｓｏｌｖｅｓｓｏ１００）、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、およびエチレングリコールモノブチルエーテルからなる群から選択される１種または複数種を含む。溶媒は、カラーコート中のベース材料を十分に溶解することができるが、ベースコートとは逆にわずかな相容性であること、または相容性がないことを示す。さらに、溶媒はすばやく蒸発し、それによって、ベースコートに対する腐食および溶融を減少させることができる。

溶媒は、第２のコーティング組成物の重量に対して、約７０〜９５重量％の量で第２のコーティング組成物中に存在することができる。

本発明による第２のコーティング組成物は、必要に応じて、カラーコートに使用するのに適した他の添加物、例えば、接着促進剤をさらに含む。当業者であれば、本明細書を読んだ上で必要に応じて適切な添加物およびその量を容易に決定する。

クリアコートとして使用される第３のコーティング組成物は、優れた平滑化および像鮮明度（ＤＯＩ）、高光沢、および優れた光沢の保持を保有すべきである。この目的上、コーティング組成物は、コートが垂れる危険性を減少させる垂れ防止樹脂と組み合わせて主要樹脂としてアクリル樹脂を使用する。

第３のコーティング組成物に使用されるアクリル樹脂は、好ましくは、３，０００〜６，０００の範囲のＭｗ、５０〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲のヒドロキシル価、および５〜２０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲の酸価を有する。

アクリル樹脂は、第３のコーティング組成物の重量に対して約１５〜５０重量％の量で第３のコーティング組成物中に存在することができる。このようなアクリル樹脂は市販のものであってよく、その例は、これに限定されないが、ＰＰＧＫＯＲＥＡから入手可能な７７０１２６アクリル樹脂を含むことができる。

垂れ防止樹脂は好ましくはアクリル樹脂である。このような垂れ防止アクリル樹脂は、４，５００〜９，０００の範囲のＭｗ、１０〜２０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲の酸価、および２５，０００〜４０，０００の範囲のエポキシ当量を有する。

垂れ防止樹脂は、第３のコーティング組成物の重量に対して約１５〜３５重量％の量で第３のコーティング組成物中に存在することができる。このような垂れ防止樹脂は市販のものであってよく、その例は、これに限定されないが、ＰＰＧＫＯＲＥＡから入手可能な７７０１２３アクリル樹脂を含むことができる。

本発明による第３のコーティング組成物は硬化剤をさらに含む。好ましい実施形態では、硬化剤はアミノ樹脂である。ヒドロキシル基、カルボキシル基、およびカルバメート官能基を含む材料に対して、フェノール系プラスチックを含むアミノプラスト樹脂を硬化剤として使用することは当技術分野で周知である。適切なアミノプラスト樹脂は当業者に周知である。アミノ樹脂は、ホルムアルデヒドとアミンまたはアミドとの縮合反応により調製することができる。アミンまたはアミドの非限定的な例は、メラミン、ウレア、およびベンゾグアナミンを含む。他のアミンまたはアミドとの縮合物、例えば、グリコールウリル由来の縮合物を使用することができる。ホルムアルデヒドが通常使用されるものの、他のアルデヒド、例えば、アセトアルデヒド、クロトンアルデヒド、およびベンズアルデヒド（benzaidehyde）が使用されてもよい。

アミノ樹脂の非限定的な例はメラミン−ホルムアルデヒド、ウレア−ホルムアルデヒド、またはベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド縮合物を含む。適切なアミノ樹脂の非限定的な例は、ＣＹＭＥＬ（登録商標）という商標でＣｙｔｅｃＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されている製品、およびＲＥＳＩＭＥＮＥ（登録商標）という商標でＳｏｌｕｔｉａ，Ｉｎｃ．から市販されている製品を含む。

本発明による第３のコーティング組成物は溶媒をさらに含む。溶媒は、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、ｎ−ブタノール、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、およびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートからなる群から選択される１種または複数種を含む。溶媒は、クリアコート系を十分に溶解することができるが、カラーコートとは逆にわずかな相容性であること、または相容性がないことを示し、それによって、下にあるコートを不適切に溶解および腐食することが回避される。

溶媒は、第３のコーティング組成物の重量に対して約１５〜６０重量％の量で第３のコーティング組成物中に存在することができる。

本発明による第３のコーティング組成物は、ＵＶ吸収剤、平滑化剤、触媒、接着促進剤、消泡剤、耐性改質剤、および本発明の第３のコーティング組成物に使用することができる当技術分野で公知の任意の添加物のうちの１種または複数種から選択される他のアジュバント構成成分をさらに含む。これらのアジュバント構成成分は、存在する場合、第３のコーティング組成物の総重量に対して、１５重量％までの量である。

本発明は、各コートの基本的必要条件を考慮に入れながら、各コートに対してキーとなる樹脂系を特異的に選択することによって、相対的に上側のコート（樹脂および溶媒系を含む）のそれぞれがその下にあるコートを溶解してそれに侵入することがなく、それによって、コート間での層間浸透を減少させ、コートフィルムの平坦さを維持し、電気めっきしたコートのミラー効果を実現するという目的を達成する。

本発明は、基材上に多層コートを形成するためのプロセスをさらに提供する。コートを形成するための従来のプロセスは、ベースコートをスプレーし、これに続いて、フラッシュ乾燥し、ベークして乾固させるステップと、カラーコートおよびクリアコートをスプレーし、これに続いて、フラッシュ乾燥し、ベークして乾固させるステップとを含み（これは、３コート２ベーク（３Ｃ２Ｂ）プロセスとして公知である）、またはコートのそれぞれをスプレーした後、各コートをフラッシュ乾燥し、ベークして乾固させるステップを含む（これは、３コート３ベーク（３Ｃ３Ｂ）プロセスとして公知である）。従来のプロセスとは異なり、本発明による、基材上に多層コートを形成するためのプロセスは、３コート１ベーク（３Ｃ１Ｂ）プロセスであり、これは、各コートをスプレーし、フラッシュ乾燥するが、３種のコートすべてがスプレーされるまでベークされないことを意味する。前記プロセスは、生産時間を短縮し、最終製品のオフアセンブリー時間を減少させ、生産効率を増加させ、エネルギー使用量を低減し、コストを節約することができる。

特に、本発明に従い基材上に多層コートを形成するためのプロセスは、（１）第１のコーティング組成物を基材の少なくとも一部分に塗布して、ベースコートを形成し、ベースコートをフラッシュ乾燥するステップと、（２）第２のコーティング組成物をベースコートの少なくとも一部分に塗布して、カラーコートを形成し、カラーコートをフラッシュ乾燥するステップと、（３）第３のコーティング組成物をカラーコートの少なくとも一部分に塗布して、クリアコートを形成し、クリアコートをフラッシュ乾燥するステップと、（４）３種のコートを１４０〜１５０℃で１５〜３０分間ベークして乾固させて、多層コート系を形成するステップとを含み、第１のコーティング組成物がポリエステル樹脂およびアミノ樹脂を含み、第２のコーティング組成物がニトロ修飾アクリル樹脂および電気めっきしたシルバーアルミニウム粉末を含み、第３のコーティング組成物がアクリル樹脂および垂れ防止樹脂を含む。

具体的には、第１のコーティング組成物を、３０μｍ〜５０μｍの範囲の湿潤フィルム厚さでベースコートとしてスプレーする。結果として得られたベースコートを室温で５〜１５分間フラッシュ乾燥する。次に、第２のコーティング組成物を、２０μｍ〜６０μｍの範囲の湿潤フィルム厚さで電気めっきしたシルバーカラーコートとしてスプレーする。結果として得られるカラーコートを室温で２〜１０分間フラッシュ乾燥する。第３のコーティング組成物を、６５μｍ〜８０μｍの範囲の湿潤フィルムの厚さでクリアコートとしてスプレーする。結果として得られるクリアコートを室温で５〜１５分間フラッシュ乾燥する。結果として得られる３コーティング系を１４０〜１５０℃の温度で１５〜３０分間ベークし、ここで、ベースコートは１０μｍ〜２０μｍの範囲の乾燥フィルム厚さが測定され、電気めっきしたシルバーカラーコートは２μｍ〜５μｍの範囲の乾燥フィルム厚さが測定され、クリアコートは４０μｍ〜４５μｍの範囲の乾燥フィルム厚さが測定される。

さらに本発明に従い、（ｉ）基材と、（ｉｉ）基材の少なくとも一部分上に堆積させた多層コーティング系とを含むコーティングされた基材であって、多層コーティング系が、ポリエステル樹脂およびアミノ樹脂を含む第１のコーティング組成物と、ニトロ修飾アクリル樹脂および電気めっきしたアルミニウム粉末を含む第２のコーティング組成物と、アクリル樹脂および垂れ防止樹脂を含む第３のコーティング組成物とを含む、コーティングされた基材が提供される。

基材は好ましくは、アルミニウム合金のものを含む。より好ましくは、基材はアルミニウムハブを含む。

以下の実施例は、本発明の一般的な原理を実証するために提示される。本発明は、提示された具体例に限定されるものと考えられるべきではない。実施例中のすべての部およびパーセンテージは、他に指示されていない限り、重量による。

ベースコートとしての第１のコーティング組成物を表１に列挙された構成成分および量から調製した。

＊第１のコーティング組成物の総重量(g)に対して:
ポリエステル樹脂：GALSTAFF 205、Tg 85〜125℃、GALSTAFFにより供給された；
アミノ樹脂：CYMEL-615、Zhanxinにより供給された；
平滑化剤、BYK-358N、BYKにより供給された；
接着促進剤：ADHERANT 1121、DEUCHEMにより供給された；
溶媒：キシレン、トリメチルベンゼン、およびテトラメチルベンゼン；
着色剤ペースト：JET BLACK TINTER、PPGにより供給された。

電気めっきしたシルバーカラーコートとしての第２のコーティング組成物を表２に列挙された構成成分および量から調製した。

＊第２のコーティング組成物の総重量(g)に対して：
樹脂：アクリル樹脂AMPRSO-782、AMPRSOにより供給された；
アルミニウム粉末：L55700、ECKARTにより供給された；
接着促進剤：ADHERANT 1121、DEUCHEM CO LTDにより供給された；
溶媒：トリメチルベンゼン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、およびエチレングリコールモノブチルエーテルの混合物。

クリアコートとしての第３のコーティング組成物を表３に列挙された構成成分および量から調製した。

＊第３のコーティング組成物の総重量(g)に対して：
樹脂1：アクリル樹脂、PPG KOREAにより供給された；
硬化剤：アミノ樹脂SETAMINE US 138 BB70、Nuplexにより供給された；
触媒：CYCAT VXK 6395 CATALYST(膜形成温度を効果的に減少させる)、ALLNEXにより供給された；
樹脂2：垂れ防止アクリル樹脂770.123 HYDROXYLATED ACRYLIC、PPGにより供給された；
接着促進剤：ADHERANT 1121、DEUCHEMにより供給された；
消泡剤：BYK-066N、BYKにより供給された；
UV吸収剤：TINUVIN 400、BASFにより供給された；
平滑化剤1：BYK-358N、BYKにより供給された；
平滑化剤2：BYK-306、BYKにより供給された；
伝導性アジュバント：TEXQUART 879-B-LSG(回転式カップスプレープロセスにマッチするようにコーティングの伝導率を調節)、PPG US；
溶媒：SHELLSOL A150、n-ブタノール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、およびトリメチルベンゼンの混合物、PPGにより供給された。
試験結果

第１のコーティング組成物をスプレーし（実施例１〜３）、コーティング組成物をフラッシュ乾燥し、平滑化するステップと、第２のコーティング組成物をスプレーし（実施例４〜６）、コーティング組成物をフラッシュ乾燥し、平滑化するステップと、第１のコーティング組成物をスプレーし（実施例７〜９）、それによって、本発明の３コート系でコーティングしたアルミニウム合金基材の試料を生成する（実施例１０〜１２）ステップとを含む本発明の３Ｃ１Ｂプロセスに従い、３種のコーティング組成物をアルミニウム合金基材上に塗布した。

結果として得られた３コート系を特性について試験した。試験した特性は、接着性試験、高湿度試験、塩スプレー耐性試験、ＣＡＳＳ試験、およびペイントフィルム外観試験を含む。

１．接着性試験
垂直に交差する線が基材まで延びる「Ｘ」の標示を試料上に切った。３Ｍ８８９８テープを試料表面に接着し、ゴムでしっかりと押しつけることによって、テープを試験表面に十分に接触させた。５〜１０秒間保持した後、テープをすばやくはがした。試験表面を目視により検査したが、９９％以上の接着性または評定０と評価される接着性が必要とされる。

２．高湿度試験
３８℃で９６時間、約１００％ＲＨおよび３８℃で２４０時間、約１００％ＲＨの条件下でＧＴＪ−Ｔ−０４３湿度室内に試料を置き、外観を検査した。１２０時間後、水分を除去して、試料を湿度室から取り出した。１時間かけて戻した後、１と同じ試験方法で接着性について試料を試験した。

３．塩スプレー耐性試験
ＧＭＷ１５２８２に従い試料に刻みを入れた。次いで、刻みを入れた試料をＧＴＪ−Ｔ−０４２塩スプレーキャビネット内に３５℃で置き、３３６時間および１０００時間で取り出した。その切り込みおよび縁における腐食は、１ｍｍ未満であることが要求される。空気ブローした後、接着性は失われず、外観の変化も観察されなかった。

４．ＣＡＳＳ試験
ＧＭＷ１５２８２に従い試料に刻みを入れた。次いで、刻みを入れた試料をカードボックス内に４９℃で置いた。１６８時間後、試料を評価した。その切り込みおよび縁における腐食は、３ｍｍ未満であることが要求される。空気ブローした後、接着性は失われず、外観の変化も観察されなかった。

５．ペイントフィルム外観試験
コーティングした試料を太陽光に曝露して、アルミニウム粉末の方向づけ効果を観察し、標準パネルおよびウェットオンドライ試料と比較して、外観を評価した。

本発明の特定の態様が上に説明および記載されてきたが、本発明に対する多くの変化形および修正形が、本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく作製され得ることは当業者にとって明らかである。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明に含まれるこれらの変化形および修正形を包含することを意図する。

Claims

第１のコーティング組成物と、第２のコーティング組成物と、第３のコーティング組成物とを含む多層コーティング系であって、前記第１のコーティング組成物がポリエステル樹脂およびアミノ樹脂を含み、前記第２のコーティング組成物がニトロ修飾アクリル樹脂および電気めっきしたアルミニウム粉末を含み、前記第３のコーティング組成物がアクリル樹脂および垂れ防止樹脂を含む、多層コーティング系。
前記第１のコーティング組成物中の前記ポリエステル樹脂が、１２，０００〜２０，０００の範囲のＭｗおよび８５〜１２５℃の範囲のＴｇを有する、請求項１に記載の多層コーティング系。
前記第１のコーティング組成物中の前記ポリエステル樹脂が、芳香族炭化水素溶媒にのみ溶解する、請求項１に記載の多層コーティング系。
前記第１のコーティング組成物中の前記アミノ樹脂が、ｎブチル化ベンゾグアナミン樹脂である、請求項１に記載の多層コーティング系。
前記第２のコーティング組成物中の前記ニトロ修飾アクリル樹脂が、８，０００〜１５，０００の範囲のＭｗおよび１１０〜１３５℃の範囲のＴｇを有する、請求項１に記載の多層コーティング系。
前記第２のコーティング組成物中の前記電気めっきしたアルミニウム粉末が、２０〜５０ｎｍの範囲の厚さおよび７〜２５μｍの範囲の粒径を有する、請求項１に記載の多層コーティング系。
前記第３のコーティング組成物中の前記アクリル樹脂が、３，０００〜６，０００の範囲のＭｗ、５０〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲のヒドロキシル価、および５〜２０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲の酸価を有する、請求項１に記載の多層コーティング系。
前記第３のコーティング組成物中の前記垂れ防止樹脂が、４，５００〜９，０００の範囲のＭｗ、１０〜２０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲の酸価、および２５，０００〜４０，０００の範囲のエポキシ当量を有する垂れ防止アクリル樹脂である、請求項１に記載の多層コーティング系。
基材上に多層コーティング系を形成するためのプロセスであって、前記プロセスは、
（１）第１のコーティング組成物を前記基材の少なくとも一部分に塗布して、ベースコートを形成し、前記ベースコートをフラッシュ乾燥するステップと、
（２）第２のコーティング組成物を前記ベースコートの少なくとも一部分に塗布して、カラーコートを形成し、前記カラーコートをフラッシュ乾燥するステップと、
（３）第３のコーティング組成物を前記カラーコートの少なくとも一部分に塗布して、クリアコートを形成し、前記カラーコートをフラッシュ乾燥するステップと
を含み、
前記３種のコートが１４０〜１５０℃で１５〜３０分間ベークして乾固させて、前記多層コーティング系を形成し、
前記第１のコーティング組成物が、ポリエステル樹脂およびアミノ樹脂を含み、前記第２のコーティング組成物がニトロ修飾アクリル樹脂および電気めっきしたアルミニウム粉末を含み、前記第３のコーティング組成物がアクリル樹脂および垂れ防止樹脂を含む、プロセス。
（ｉ）基材と、
（ｉｉ）前記基材の少なくとも一部分上に堆積させた多層コーティング系と
を含むコーティングされた基材であって、
第１のコーティング組成物が、ポリエステル樹脂およびアミノ樹脂を含む第１のコーティング組成物と、ニトロ修飾アクリル樹脂および電気めっきしたアルミニウム粉末を含む第２のコーティング組成物と、アクリル樹脂および垂れ防止樹脂を含む第３のコーティング組成物とを含む、コーティングされた基材。
前記基材が、アルミニウムハブである、請求項１０に記載のコーティングされた基材。