JP2547998B2

JP2547998B2 - 中塗り塗料組成物

Info

Publication number: JP2547998B2
Application number: JP62051729A
Authority: JP
Inventors: 俊弘斎藤; 隆守分
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 1987-03-05
Filing date: 1987-03-05
Publication date: 1996-10-30
Anticipated expiration: 2011-10-30
Also published as: JPS63218774A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は自動車等の中塗り塗料組成物に関し、特にチ
ッピング防止性を有するとともに良好な上塗り外観を与
える中塗り塗料組成物に関する。

［従来の技術］自動車用塗膜は一般に、前処理（化成処理）被膜、下
塗り塗膜（電着プライマー塗膜）、中塗り塗膜及び上塗
り塗膜からなる積層塗膜である。この塗膜の表面に小石
等により局所的な衝撃が加わるとチッピングが生じ、生
じた傷は場合によっては上塗り膜、中塗り膜及び電着膜
を通って素地金属にまで達する。これにより錆が発生
し、塗膜外観を低下させるだけでなく、素地金属の老朽
化も引き起こす。

このチッピングを防止する技術として、例えば特公昭
52−43657号は、一次粒子の少なくとも90％の粒径平均
が２μｍ以下である超微粒子絹雲母を塗料中の全固形分
に対し75〜10重量％配合せしめてなることを特徴とする
自動車用中塗り塗料組成物を開示している。

また特公昭53−45813号は塗膜系要素である樹脂（固
形分）100重量部に対し、平均粒径が約10〜20ミクロン
であるタルク粉20〜50重量部を配合してなる第一次中塗
り塗料を塗装し、ついでタルク粉を配合しない第二次中
塗り塗料を塗り重ね、さらに上塗り塗料を塗装すること
を特徴とする自動車車体の耐チッピング性塗装方法を開
示している。

さらに特公昭61−21972号は長さ0.2〜20μｍ、幅0.2
〜20μｍ及び厚み0.05〜２μｍの板状硫酸バリウムを樹
脂に対して50重量％以下含有する樹脂組成物により、自
動車用積層塗膜のチッピングを防止することを開示して
いる。

［発明が解決しようとする問題点］これらの従来技術の中塗り塗料により塗膜の耐チッピ
ング性は向上したが、最近の自動車塗膜の一層の高級化
に伴ない、耐チッピング性を有するとともに良好な外観
を有する塗膜が望まれるようになった。このためには電
着塗膜に傷があっても隠蔽でき、かつ上塗りのツヤを阻
害しないことが必要である。

従って、本発明の目的は優れた耐チッピング性を有す
るとともに電着塗膜の傷を良好に隠蔽し、上塗りのツヤ
を阻害せず、外観の向上に寄与する中塗り塗料組成物を
提供することである。

［問題点を解決するための手段］上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は中塗り塗
料組成物に特定の表面処理を施した焼成カオリンを含有
させることにより、また中塗り塗料組成物に特定の表面
処理を施した焼成カオリンと、二酸化チタン及び硫酸バ
リウムを特定量含有させることにより、良好な耐チッピ
ング性、電着塗膜の隠蔽性及び上塗り外観の向上が達成
できることを発見し、本発明に想到した。

すなわち、本発明の中塗り塗料組成物は、シランカッ
プリング剤及び／又はジルコアルミネート系カップリン
グ剤で表面処理した焼成カオリンを固形分重量比で0.5
〜20％含有することを特徴とする。

また本発明のもう１つの中塗り塗料組成物は、（ａ）
上記カップリング剤で表面処理した焼成カオリンを固形
分重量比で0.5〜20％と、（ｂ）少なくとも二酸化チタンと硫酸バリウムとからな
る顔料とを含有し、前記二酸化チタンと前記硫酸バリウ
ムとの重量比が1:1〜3:1であることを特徴とする。

本発明の中塗り塗料組成物に使用し得るビヒクルとし
ては、例えば、アルキド樹脂、オイルフリーアルキド樹
脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、
メラミン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ベンゾグア
ナミン樹脂、ウレタン樹脂及びスチレン−ブタジエン系
のゴム質樹脂などがあり、これらのビヒクルは単独もし
くは組合わせて使用することができる。

中でもポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹
脂はエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリ
エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,2−、
1,3−、2,3−、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、水素化ビスフェノー
ルＡ、ヒドロキシアルキル化ビスフェノールＡ、1,4−
シクロヘキサンジメタノール、2,2−ジメチル−３−ヒ
ドロキシプロピル−2,2−ジメチル−３−ヒドロキシプ
ロピオネート、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオ
ール、N,N−ビス−（２−ヒドロキシエチル）ジメチル
ヒダントイン、ポリテトラメチレンエーテルグリコー
ル、ポリカプロラクトンポリオール、グリセリン、ソル
ビトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロ
パン、トリメチロールブタン、ヘキサントリオール、ペ
ンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス
−（ヒドロキシエチル）イソシアナート等の１種又は２
種以上の多価アルコールと、フタル酸、無水フタル酸、
テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘ
キサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチ
ルテトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタ
ル酸、無水ハイミック酸、トリメリット酸、無水トリメ
リット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸、イソ
フタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、無水マレイン
酸、フマル酸、イタコン酸、アジピン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、コハク酸、無水コハク酸、乳酸、ドデ
セニルコハク酸、ドデセニル無水コハク酸、シクロヘキ
サン−1,4−ジカルボン酸、無水エンド酸等の１種又は
２種以上の多塩基酸との重合体又は共重合体である。

必要に応じ、ヒマシ油、ヤシ油、アマニ油、バーム核
油、サフラワー油、大豆油、キリ油、脱水ヒマシ油等の
油脂類やその脂肪酸類を30重量％程度まで添加してもよ
い。

ポリエステル樹脂の硬化剤として、メラミン樹脂、ｎ
−ブチル化メラミン樹脂、イソブチル化メラミン樹脂、
ベンゾグアナミン樹脂等のアミノ樹脂があげられる。ま
たメラミン樹脂のアルコキシ基としてはメトキシ基、エ
トキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基等がある
が、このようなアルコキシ基を有するメラミン樹脂は通
常メラミン樹脂にホルムアルデヒド、パラホルムアルデ
ヒド等のアルデヒドを付加反応又は付加縮合反応させ、
次いで炭素数１〜４の１価アルコールでエーテル化して
得られる。

これらのアミノ樹脂の配合割合は、ポリエステル樹脂
60〜80重量％及びアミノ樹脂40〜20重量％とするのが好
適である。

中塗り塗料組成物は固形分重量比で20〜60％の顔料分
を有する。顔料として二酸化チタンやカーボンブラック
等のほかに、硫酸バリウム、タルク、炭酸カルシウム、
ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム等の体質顔料
がある。

二酸化チタンのみで顔料重量濃度（PWC）を向上させ
ようとすると、構造粘性等により分散性が低下し、塗膜
外観及びツヤが低下する。そこで硫酸バリウムを二酸化
チタンに適量配合すると、二酸化チタン単独の場合より
も分散性が良好になり、塗膜外観及び光沢が向上し、ま
た顔料重量濃度も高くなる。硫酸バリウムの平均粒径は
0.05〜10μｍ、好ましくは0.05〜1.2μｍである。硫酸
バリウムとしては二酸化チタンと同等の分散性と少ない
吸油量を有するものが好ましく、分散性を向上するため
にステアリン酸亜鉛やSiO₂・Al₂O₃等で表面処理したも
のが好ましい。

二酸化チタンと硫酸バリウムの重量比は1:1〜3:1であ
る。二酸化チタン／硫酸バリウムの重量比が1:1より小
さいと、硫酸バリウムに下地隠蔽性がないために、中塗
りとしての隠蔽力が不十分となり、3:1を超えると分散
性及び塗膜の光沢が満足でなくなる。好ましい重量比は
2:1〜2.5:1である。

耐チッピング性の観点からは、タルクが必要である。
しかしタルクは下地隠蔽性に劣り、上塗り塗料の吸込量
が大きいので、あまり多量に使用することができない。
従って、タルクの配合量は、固形分基準で４〜10重量％
であり、適量は約５重量％程度である。

本発明の中塗り塗料組成物はシランカップリング剤及
び／又はジルコアルミネート系カップリング剤で表面処
理した焼成カオリンを含有することを特徴とする。焼成
カオリンはタルクと比較して著しく吸油量が小さい。具
体的にはタルクの吸油量が54〜59ml/100gに対して、焼
成カオリンの吸油量は20〜25ml/100gである（ASTM D 14
83 GARDNER-COLEMANにより測定）。また良好な下地隠蔽
性を有する。焼成カオリンの平均粒径は1.4μｍ以下で
あるのが好ましく、それより大きいと塗膜外観が低下す
る。好ましい平均粒径は0.8〜1.4μｍである。

焼成カオリンの分散性を向上するために、シランカッ
プリング剤やジルコアルミネートカップリング剤等で表
面処理する。またこれらのカップリング剤で表面処理し
たものはチッピングの防止に効果的である。これらのカ
ップリング剤の量は焼成カオリンに対して１重量％以下
である。

焼成カオリンの配合量は固形分基準で0.5〜20重量％
である。0.5重量％未満だと焼成カオリンの添加による
下地隠蔽及び塗膜外観及び光沢向上の効果が得られず、
一方20重量％を超えるとツヤ引けとなる。好ましい配合
量は１〜10重量％、より好ましくは１〜５重量％であ
る。

本発明の中塗り塗料組成物には上記顔料のほかに必要
に応じ任意の着色顔料及び体質顔料を配合することがで
きる。

本発明の中塗り塗料組成物には種類に応じ任意の有機
溶剤を使用することができる。また低公害の水系塗料用
として、水を溶剤とすることもできる。

本発明の中塗り塗料組成物は当該技術分野において公
知の手法に従って製造することができる。すなわち、目
的に応じて所定の顔料、ビヒクル及び溶剤を混合し、サ
イドグライダーミル又はボールミル、ロールミル等の分
散機を用いて目的とする粒度となるまで顔料を微粒化、
及び分散せしめ、次いで、目的に応じてビヒクル、溶剤
及び添加剤をさらに添加して均一に攪拌することにより
塗料液を得ることができる。

本発明の中塗り塗料組成物を使用した積層塗膜は、典
型的には下塗り、中塗り及び上塗りからなる。

下塗りは自動車の車体等では通常電着塗装により形成
する。電着塗装において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、アニオン型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、またカチオン型樹脂系塗料の場合には、
アニオン型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、通常焼付け後の膜
厚が10〜40μｍになるように形成される。なお被塗物は
脱脂だけの状態のものでも、リン酸亜鉛等による化成処
理をしたものでもよい。

本発明の中塗り塗料組成物による中塗りは電着塗膜上
に公知のスプレー塗装等により行うことができる。中塗
り塗料組成物の塗布後、135〜145℃で20〜30分間焼付け
を行い、中塗りを硬化させる。中塗りの膜厚は下地隠
蔽、耐チッピング性、上塗り外観、光沢等の観点から35
〜40μｍとするのが好ましい。なお必要に応じ中塗りを
２回に別けて塗装する方法（ウエットオンウエット法）
や１回塗装後焼付けてから再び塗装する方法（中塗り２
コート２ベーク法）を使用してもよい。

中塗りを塗布・焼付け後、上塗りを公知の方法により
施す。

［実施例］本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１〜６ 300mm×300mm×0.8mmの寸法を有する梨地鋼板（SPC−
１鋼板）をリン酸亜鉛処理し、カチオン電着塗料（「パ
ワートップＵ−100」日本ペイント株式会社製）によ
り250ボルトで３分間電着塗装し、水洗、水切り、乾燥
後170℃で30分間焼付けを行い、膜厚20μｍの電着塗膜
を形成した。

中塗り塗料は下記第１表に示す配合割合（重量％）で
調製した。塗料固形分中の顔料重量濃度（PWC）は60％
であった。顔料はペイントコンディショナーを用いて粒
度が10μｍとなるまで分散させた。またシンナーにより
中塗り塗料の粘度を24秒に調整した。

岩田塗装機工業株式会社製のワイダー−SA−61塗装用
スプレーガンを用いて、下記の条件で中塗り塗料を行っ
た。

霧化圧:4kg/cm² 吐出量:300cc/分被塗物とガンとの距離:300mm 塗装ガンの往復速度:50m/分レシプロケータストローク:550mm 昇降ストローク:500mm 塗装後、140℃で20分間焼付けを行った。得られた中
塗りの膜厚は35μｍであった。

次にポリエステル樹脂系上塗り塗料としてオルガG-65
B326（日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚が40μｍ
となるように塗布し、140℃で20分間焼付けを行った。

得られた各試料について下地傷隠蔽性、光沢、写像性
及び耐チッピング性を測定した。

下地傷隠蔽性は電着塗膜に形成した塗膜の傷が中塗り
塗膜により完全に隠蔽されたか否かを肉眼により判定し
た（JIS K 5400 6.1）。

光沢はJIS K 5400 6.7に従い60°鏡面光沢度を測定す
ることにより求めた。

耐チッピング性はグラベロメータ（米国Ｑパネル社
製）を用い、粒径９〜15mmの大理石500ccを５〜10秒間7
0±31bs/in²の吹付圧で試験片に吹付け、塗膜の剥離状
態及び発錆状態を観察することにより求めた。なお発錆
状態は５％塩水を72時間スプレーした後で観察した。

○・・・剥離及び発錆の面積３％未満 △・・・剥離及び発錆の面積３％以上、10％未満 ×・・・剥離及び発錆の面積10％以上試験結果を第２表に示す。

比較例１〜２実施例１において焼成カオリンの量を第１表に示す通
りに変更（硫酸バリウムの量も変更）した以外同様の方
法により、試験片を作成し、同一のテストを行った。結
果を第２表に示す。

比較例３実施例３の表面処理を施した焼成カオリンの代わり
に、表面処理をしていない焼成カオリンを用いる以外
は、実施例１と同様に試験片を作成し、同一のテストを
行った。結果を第２表に示す。

第２表に示す結果から、本発明の中塗り塗料組成物は
下地隠蔽性、上塗り外観、光沢及び耐チッピング性に優
れていることがわかる。

［発明の効果］以上に詳細に説明したように、本発明の中塗り塗料組
成物は以下の効果を有する。

（１）下地隠蔽性が良好であるので、下塗りの電着塗膜
に傷等の不良があっても平滑かつ良好な外観の中塗りが
得られる。これにより電着塗膜に荒れ肌があってもチカ
チカする現象が起こらない。

（２）吸油量が小さいので上塗りの吸込みが少なく、上
塗りの外観（ツヤ、平滑性等）を損わない。

（３）少量のタルク等の含有により十分な耐チッピング
性を有する。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シランカップリング剤及び／又はジルコア
ルミネート系カップリング剤で表面処理した焼成カオリ
ンを固形分重量比で0.5〜20％含有することを特徴とす
る中塗り塗料組成物。
【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の中塗り塗料
組成物において、前記焼成カオリンの平均粒子が1.4μ
ｍ以下であることを特徴とする中塗り塗料組成物。
【請求項３】（ａ）シランカップリング剤及び／又はジ
ルコアルミネート系カップリング剤で表面処理した焼成
カオリンを固形分重量比で0.5〜20％と、（ｂ）少なくとも二酸化チタンと硫酸バリウムとからな
る顔料とを含有し、前記二酸化チタンと前記硫酸バリウ
ムとの重量比が1:1〜3:1であることを特徴とする中塗り
塗料組成物。
【請求項４】特許請求の範囲第３項に記載の中塗り塗料
組成物において、前記顔料の固形分重量比が25〜60％で
あることを特徴とする中塗り塗料組成物。
【請求項５】特許請求の範囲第３項又は第４項のいずれ
かに記載の中塗り塗料組成物において、前記焼成カオリ
ンの平均粒子が1.4μｍ以下であることを特徴とする中
塗り塗料組成物。