JP2521078B2 - 塗膜形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車の塗装に関し、特に下地塗膜となる着
色塗料とマイカベース塗料の組合せからなる高級な意匠
感のある複合色を効率的に仕上げる方法に関する。

従来技術 公表特許公報59−501954,特開昭60−76571には酸化鉄
コーテングマイカとその塗装方法について記載され、酸
化鉄を含むコーテングマイカはその発色するパール感
が、他の顔料との組合せにおいて酸化鉄を含まない他の
コーテングマイカ、あるいはメタリック顔料では得がた
い色相の塗膜が得られる。しかし、酸化鉄コーテングマ
イカは一般に耐水性が悪く、これらの塗料を２コート 1
ベークの塗装系で用いるとブリスターの発生原因になり
やすい。又酸化鉄コーテングマイカの含有量が多い程そ
の影響が大きい。酸化鉄コーテングマイカが耐水性の悪
い理由は、マイカの表面で露出している部分にOH基を持
っており水が吸着されやすく、その上にクリヤー層等を
塗装すると浸透した水にフタをした状態となりブリスタ
ー等が発生しやすくなると考えられる。

そこで種々の処理が行われ効果を上げているが前述の
公表特許公報59−501954では水酸化クロムによる耐水性
の向上策が開示されている。

しかるにクロムは公害の面から排除することが好まし
い。

発明の目的 本発明は着色塗料とマイカベース塗料の組合せによっ
て、高級な意匠感があり、耐水性に優れた色々な塗色を
得ることを目的としている。

発明の構成 本発明は着色塗膜の上に、酸化チタン、酸化鉄、二酸
化硅素の金属酸化物及びアルミニウム化合物の一種以上
で被覆され、更に炭素数（以下Ｃという）５〜24のアル
キル基を有する疎水性カルボン酸で処理した粒子径が約
４〜40μのコーテングマイカが顔料分中５〜95％、及び
塗料中の顔料分が10〜25％であるマイカベース塗料と、
クリヤー塗料をウエット オン ウエットで塗装した後
焼付けることを特徴とする塗装方法に関する。

本発明に用いる自動車等の代表的な塗装系であるプラ
イマー、中塗、上塗りを形成する塗料は従来公知のもの
で良く、概要は次ぎのとうりである。

本発明の塗装に適用される金属基体は鉄が一般的であ
る。この金属基体は下塗りされていなくても、また例え
ば耐食性の電着塗膜が形成されていてもよい。プライマ
ーとなる電着塗料はアニオン型樹脂系、カチオン型樹脂
系あるいは水溶性型、分散型等の従来のものがいずれも
使用できる。

電着塗料の塗装は、アニオン樹脂系塗料の場合には被
塗物を陽極として別に陰極を設けた通常の電着塗装によ
って行われ、またカチオン樹脂系塗料の場合には、アニ
オン樹脂系塗料を用いる場合と電極を反対にすることに
よって行われる。電着塗膜は、通常焼付後の膜厚が10〜
40μになるように形成される。なお被塗物は脱脂だけの
状態、または化成処理されていてもよい。中塗又は本発
明で着色下地の塗料に用いられるポリエステル樹脂は多
価アルコール及び必要に応じて油脂または脂肪酸を30％
程度まで加えて樹脂に柔軟性を付与することができる。
一方、多価アルコールと反応させる多塩基酸の例として
は、フタル酸、無水フタル酸等の１種以上を組合せて用
いることもできる。

またポリエステル樹脂の架橋剤であるアミノ樹脂は、
例えばｎ−ブチル化メラミン樹脂、イソブチル化メラミ
ン樹脂等のメラミン樹脂や、ベンゾグアナミン樹脂など
が挙げられる。これらの架橋剤は通常メラミン、ベンゾ
グアナミン等のアミノ化合物に、ホルムアルデヒド、ポ
ラホルムアルデヒド等のアルデヒドを付加反応または付
加縮合反応させて得られたものに、Ｃ_１〜４の１価アル
コールでエーテル化して得られる。

ポリエステル樹脂とアミノ樹脂との配合割合は、ポリ
エステル樹脂60〜80％、アミノ樹脂40〜20％が好適であ
る。中塗の場合は二酸化チタン及びカーボンブラック、
あるいは必要に応じてタルク、硫酸バリウム等の体質顔
料が通常の範囲において用いられる。本発明のマイカベ
ース塗料に配合する熱硬化性樹脂としては前記のポリエ
ステル樹脂及びアルキド樹脂、以下に述べるアクリル樹
脂を挙げることができる。熱硬化性樹脂がアクリル樹脂
の場合は、重量平均分子量が30000〜95000のものの使用
が好ましい。重量平均分子量が30000未満であると耐久
性等の塗膜性能が低下し、95000を超えるとフィルムの
平滑性が低下する傾向にあるので好ましくない。

本発明において使用するアクリル樹脂は例えば以下の
ようなモノマーから通常の方法により重合することがで
きる。

（１）Ｃ_１〜４のヒドロキシ（メタ）アクリレート、
Ｎ−メチロールアクリルアミン等のヒドロキシル基を有
するエチレン性モノマー、（２）（メタ）アクリル酸、
クロトン酸、イタコン酸、フマール酸、マレイン酸等の
カルボキシル基を有するエチレン性モノマー、（３）Ｃ
_１〜４の（メタ）アクリレート、アクリル酸ｎ−プロピ
ル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、ア
クリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチ
ル、アクリル酸ｎ−ドデシル等の（メタ）アクリル酸ア
ルキルエステル等の前記モノマー、（１）及び（２）と
共重合可能なエチレン性モノマー、並びに（メタ）アク
リロニトリル、スチレン等が用いられる。

本発明で用いるアクリル樹脂の架橋剤成分としては、
アミノ樹脂、特にメラミン樹脂やブロックイソシアネー
ト等を使用することができる。熱硬化性樹脂であるアク
リル樹脂またはポリエステル樹脂／メラミン樹脂の比率
は9/1〜6/4（重量比）であり、好ましくは8/2〜7/3であ
る。

メラミン樹脂の具体例としては、アルコキシ基がメト
キシ基、エトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基
などであるアルコキシメチルメラミン樹脂を挙げること
ができる。

メラミン樹脂の前記配合比が9/1未満の場合には塗膜
の架橋密度が低いため、塗膜強度が弱く、逆に6/4を超
えると内部応力が高くなりクラック等の原因になるので
好ましくない。マイカベース塗料の着色顔料は、ペリレ
ン、アンスラキノン、透明酸化鉄、カーボンブラック、
アルミニウム箔の一種以上が好ましく使用されるが、こ
のほかクロム、ニッケル、銅、鉛およびこれらの合金、
あるいは硫化コバルト、硫化マンガン、硫化チタニウ
ム、更にこれらの粉末にメラミン樹脂、ポリエステル樹
脂、アクリル樹脂等の樹脂類をコーテングしたもの等の
各種着色顔料を適宜に配合することができる。

ここに、本発明で用いるコーテングマイカは、酸化チ
タン、酸化鉄、酸化チタン／酸化鉄、あるいは更にアル
ミニウム化合物や二酸化硅素等でマイカの表面をコーテ
ングしたものであり、酸化チタンコーテングの場合はマ
イカ／酸化チタンの比率が7/3〜8/2、酸化鉄コーテング
の場合マイカ／酸化鉄＝7/3〜4/6、チタン／透明酸化鉄
コーテングの場合はマイカ/TiO₂/Fe₂O₃＝45〜60/2〜50/
35〜55であり、さらにアルミニウム化合物及び二酸化硅
素によると処理と0.02〜0.01μの有機処理を行ったコー
テングマイカで、その長径が４〜40μ、厚さ0.25〜１μ
のものである。コーテングマイカの粒径が４μより小さ
いと塗膜の光揮感が乏しく、40μより大きいと塗料の貯
蔵中、パイプラインの中等、保存と使用に際して沈澱、
詰まり等を起こし易い。

本発明が用いるコーテングマイカの有機処理は炭素数
が５〜24の脂肪酸で行うことが有効であり、特に炭素数
16〜18の脂肪酸が最適である。

これらの脂肪酸は不飽和結合を１〜３個有していても
良い。

炭素数の小さな脂肪酸は顔料に吸収された脂肪酸鎖の
立体障害効果が不足となり、塗料中での安定性が悪くな
る。また炭素数が24を越えても技術的な不都合はない
が、立体障害効果も増大せずに、経済性が低下する点で
好ましくない。

かかる疎水性脂肪酸の例としてはアゼライン酸、ラウ
リン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、
オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸、
アラキジン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸とその塩類
等及びこれら塩類並びにこれら疎水性脂肪酸とAl₂O₃・S
iO₂混合物による処理である。

マイカ顔料を脂肪酸でコーテイングする方法はマイカ
顔料100部、溶剤100部、脂肪酸0.1〜５部を容器に入れ
ペイントシェーカーで20〜30分振る程度の撹拌によって
可能である。

この際に用いる溶剤はトルエン、キシレン、酢酸ブチ
ル、メチルエチルケトン、ｎ−ブタノール等通常の塗料
用溶剤から１種以上を選択出来る。

上記のように疎水性脂肪酸で処理されたコーテングマ
イカは、約４〜40μの粒子径を有するものである。該コ
ーテングマイカは顔料分中５〜95％含有させる必要があ
り、塗料中の顔料分が0.1〜25％の範囲になる配合比率
でマイカベース塗料を調製する。本発明は、電着、中塗
塗膜を形成した被塗物に対し、上塗りブース内の第一段
塗装工程において着色下地塗膜として、例えばポリエス
テル系熱硬化性中塗塗料を塗装しフラッシュ オフ タ
イムを0.5〜５分（理想的には1.5〜３分間）とりウエッ
ト オン ウエットで（以下W/W）、続いて第二段塗装
工程において顔料分が0.1〜25重量％のマイカベース塗
料を塗装する。このとき顔料分が0.1％未満になるとマ
イカ感に乏しく色相としては興味を引かない。また15％
を超えると、次ぎのトップクリヤーがベースに吸込み艶
が低下しやすい欠陥が生ずる。顔料分の好ましい配合量
は0.1〜８％である。第二段のマイカベース塗料を塗装
した後、フラッシュ オフ タイムを0.5〜10分（理想
的には１〜３分間）おき、焼付を行うか、更に必要に応
じて第三段塗装工程おいてトップクリヤーを塗装し、５
分〜10分セッティング後、第一、第二、第三層を一挙に
焼付けて塗膜を得ることも出来る。

このときの塗膜は次ぎのように構成される。

以下本発明の実施例について詳細に説明する。

実施例 １ 着色下地塗料（第一段）の作成 日本ペイント社製ポリエステル系中塗塗料「オルガＰ
−２」の着色顔料として、二酸化チタン、Ciba Geigy社
製有機赤顔料「シンカシャレッドYRT−759D」、大日精
化社製シャニン青顔料「シャニンブルー5240KB」、東洋
インキ社製シヤニングリーン顔料「リオノールグリーン
6YKP−Ｎ」、Cabot社製黒顔料「ブラックパール130
0」、BASF社製アンスラピリミジン顔料「パリオゲンイ
エローＬ−1560」、Hoechst社製ベンズイミダゾロン顔
料「ノボパームオレンジHL−70」の各顔料を用いそれぞ
れの調色用原色を作成し、任意の調色品に作成したもの
を第一段塗料として調整する。

２ マイカベース塗料（第二段）の作成 日本ペイント社製アクリル／メラミン塗料 スパーラックＭ−12の配合で表１および表２に示すコ
ーテングマイカと着色顔料を各表の配合割合によりマイ
カベース塗料を調製した。

評価方法 光沢 JIS K−5400 6.7 硬度 JIS K−5400 6.17 ゴバン目 JIS K−5400 6.15残存個数 耐衝撃性 JIS K−5400 6.13荷重500g 促進耐候性 JIS K−5400 6.17 400時間後の光沢保持
率 耐水性 JIS K−5400 7.2 耐公害性 ○；水酸化クロム処理なしのコーテングマイカ使用 ×；水酸化クロム処理したコーテングマイカ使用 パール感（光揮） 目視評価 ○；パール感あり △；パール感多少あり ×；パール感乏しい フルイ濾過性 150メッシュの篩を用いたサーキュレーションによる目
詰まり性を評価 ○；実用上の目詰まりなし ×；目詰まりが認められ実用上問題あり 外 観 目視評価 ○；問題なし ×；実用上問題あり 発明の効果 本発明は、従来の塗装工程においては困難と考えられ
ていたウエット オン ウエット方式により任意の複合
色が連続的に得られ、また汎用中塗上の塗装が可能なこ
と、マイカ塗膜のスケ性（トマリ性）等が改良され、従
来のカラーベースに相当する着色下地の顔料濃度を下げ
ることができる。

また、マイカ仕上げに特有の色の不均一性が改良され
ると共に、見る角度によって色が変化するフリップフロ
ップ性が発現するため意匠上の利点も発揮された。

この結果、仕上り外観の向上と性能面では耐水性を含
む耐久性が向上した。

【図面の簡単な説明】

第一図は実施例２の疎水性脂肪酸としてオレイン酸を用
いて処理したマイカを含む塗膜の顕微鏡による断面写真
であり、被塗物とマイカリーフの配列が平行になってい
る。 また、第二図は比較例１の疎水性脂肪酸による処理をし
ていない塗膜の断面写真であり、被塗物とマイカリーフ
の配列が平行性に欠けている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 孝彦 愛知県高浜市吉浜町中吉新田２番の３ 日本ペイント株式会社愛知事業所内 (56)参考文献 特開 昭61−129071（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】着色下地塗膜の上に、酸化チタン、酸化
   鉄、二酸化硅素の金属酸化物及びアルミニウム化合物の
   一種以上で被覆され、更に炭素数５〜24のアルキル基を
   有する疎水性脂肪酸で処理した粒子径が約４〜40μのコ
   ーテングマイカが顔料分中５〜95％、及び塗料中の顔料
   分が0.1〜25％であるマイカベース塗料と、必要に応じ
   てクリヤー塗料をウエット オン ウエットで塗装した
   後焼付けることを特徴とする塗膜形成方法。
2. 【請求項２】コーテングマイカの他に配合される顔料
   が、ペリレン、アンスラキノン、透明酸化鉄、カーボン
   ブラック、アルミニウム箔の一種以上である特許請求の
   範囲第１項記載の塗膜形成方法。