JP2609513B2 - 複層塗膜形成法 - Google Patents
複層塗膜形成法Info
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Description
味安定性などにすぐれた複層塗膜の形成法に関し、この
方法は特に自動車の外板部やカラ−バンパ−などの塗装
に好適である。
被覆されたりん片状雲母粉末を配合した塗料を用いて干
渉模様塗膜を形成させることはすでに行われている。例
えば、下塗り塗面にマンセルカラ−チャ−トでN4〜N
8の塗膜を形成する有機溶剤型ベ−スカラ−を塗装し、
硬化させることなく、金属酸化物で被覆した雲母粉末含
有有機溶剤型透明干渉コ−トおよびクリヤ−塗料を塗装
したのち加熱し、上記の3層塗膜を同時に硬化せしめる
ことは公知である(例えば特公平4−59136号公報
参照)。
た複層塗膜は、ベ−スカラ−塗膜の隠蔽性(色味安定
性)が十分でないために肉厚に塗装する必要があり、し
かも高白度真珠光沢感も劣る。これらの欠陥は、塗膜外
観が重要視される自動車外板部の塗装にとって極めて重
大であって、これらの解消は急務である。
タン被覆りん片状雲母粉末を用いてなる真珠光沢仕上げ
複層塗膜における上記欠陥を解消し、色味安定性および
高白度真珠光沢感などにすぐれた新規な複層塗膜の形成
方法を提供することである。
料およびアルミニウムフレ−クでマンセルカラ−チャ−
トN7〜N9の範囲内に調整された塗膜を形成する着色
ベ−スコ−ト(A)を塗装し、硬化させることなく、酸
化チタンで被覆されたりん片状雲母粉末を配合してなる
ホワイトパ−ル調またはシルバ−パ−ル調のベ−スコ−
ト(B)を塗装し、ウエットオンウエットで、クリヤ−
コ−ト(C)を塗装し、ついで加熱して上記コ−ト
(A)、(B)および(C)の塗膜を同時に架橋硬化せ
しめることを特徴とする複層塗膜形成法;ならびに
[2] チタン白顔料およびアルミニウムフレ−クでマ
ンセルカラ−チャ−トN7〜N9の範囲内に調整された
塗膜を形成する着色ベ−スコ−ト(A)、酸化チタンで
被覆されたりん片状雲母粉末を配合してなるホワイトパ
−ル調またはシルバ−パ−ル調のベ−スコ−ト(B)お
よびクリヤ−コ−ト(C)を塗装し、かつ少なくとも1
つの塗装間において50〜100℃で予備乾燥し、つい
で加熱して上記コ−ト(A)、(B)および(C)の塗
膜を同時に架橋硬化せしめることを特徴とする複層塗膜
形成法を提供するものである。
法」という)についてさらに詳細に説明する。
は金属やプラスチックなどの被塗物に直接塗装しても差
支えないが、通常、これらの被塗物には下塗塗料(例え
ばカチオン電着塗料など)や中塗塗料などをあらかじめ
塗装し、硬化させておくことが好ましい。
ては下記に示すものを使用することが好適である。
物の塩の水溶液もしくは水分散液に、必要に応じて顔料
や各種添加剤を配合してなるそれ自体既知のものを使用
することができ、その種類は特に限定されない。カチオ
ン性高分子化合物としては、架橋性官能基を有するアク
リル樹脂またはエポキシ樹脂にアミノ基を導入しものが
あげられ、これを有機酸または無機酸などで中和するこ
とによって水溶化もしくは水分散化せしめる。これらの
樹脂を硬化するためにの架橋剤としては、ブロックポリ
イソシアネ−ト、脂環式エポキシ樹脂などが好適であ
る。
部やカラ−バンパ−などの金属製素材を陰極として浸漬
し、陽極との間に常法の条件で通電して該素材に上記樹
脂などを析出させることによって電着塗装が行われる。
該電着塗膜の膜厚は硬化塗膜を基準にして通常10〜4
0μの範囲内が好ましく、電着塗膜は一般に140〜2
20℃で10〜40分加熱することによって架橋硬化す
ることができる。本発明では、該電着塗膜を硬化させて
から中塗塗料を塗装することが好ましい。
ものであり、樹脂成分および溶剤を主成分とし、さらに
必要に応じて着色顔料、体質顔料およびその他の塗料用
添加剤などを配合してなるものであり、形成される複層
塗膜の平滑性、鮮映性、光沢などを向上させるために使
用される。
性樹脂組成物が好ましく、具体的には架橋性官能基を有
するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂な
どの基体樹脂にメラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシア
ネ−ト化合物(ブロック体も含む)などの架橋剤を併用
したものがあげられ、そして上記溶剤としては有機溶剤
もしくは水が使用できる。
硬化の電着塗料塗面に、静電塗装、エア−スプレ−、エ
アレススプレ−などの方法で塗装することができ、その
膜厚は一般に硬化塗膜に基いて10〜50μの範囲内が
好ましく、該塗膜は通常100〜170℃に加熱するこ
とにより架橋硬化させることができる。本発明では、好
適には、該中塗塗料の塗膜を架橋硬化させてから下記の
着色ベ−スコ−ト(A)を塗装することができる。
よびアルミニウムフレ−クの両成分によりマンセルカラ
−チャ−トN7〜N9に調整された塗膜を形成する熱硬
化型着色塗料である。被塗物に直接または上記架橋硬化
した中塗塗料の塗面に塗装することができる。
樹脂成分、溶剤、チタン白顔料およびアルミニウムフレ
−クを必須分として含有し、さらに必要に応じて他の着
色顔料、体質顔料およびその他の塗料用添加剤などを配
合してなる熱硬化性塗料が好適である。
ては熱硬化性樹脂組成物が好ましく、具体的には、架橋
性官能基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ア
ルキド樹脂、ウレタン樹脂などの基体樹脂を、メラミン
樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネ−ト化合物(ブロック
体も含む)などの架橋剤と併用したものがあげられ、こ
れらは有機溶剤および/または水などの溶剤に溶解また
は分散して使用される。
る白色顔料であり、一般にその粒径が0.2〜0.35
μ、特に0.25〜0.30μの範囲内にあるものが好
ましい。また、アルミニウムフレ−クはりん片状の金属
アルミニウムであって、通常、その厚さが0.1〜1.
0μ、特に0.2〜0.5μの範囲内にあり、そして粒
径が1〜20μの範囲内および平均粒径が10μ以下で
あるものが好ましい。
きチタン白顔料およびアルミニウムフレ−クを配合し、
しかもその形成塗膜の着色度合いをマンセルカラ−チャ
−トに基いてN7〜N9、好ましくはN7.5〜N8.
8の範囲内にすることが必要である。そのためには、一
般には、チタン白顔料100重量部あたりアルミニウム
フレ−クを好ましくは0.5〜10重量部、特に好まし
くは1〜5重量部の比率で混合し、かつ上記両成分の合
計量が樹脂成分の固形分100重量部あたり40〜25
0重量部、特に80〜150重量部の範囲内になるよう
な割合で使用することが好ましい。チタン白顔料および
アルミニウムフレ−クをかかる比率に調整することによ
ってキラキラとした光輝感のない白色乃至薄灰色の塗膜
が形成され、このようなベ−スコ−ト(A)塗面にホワ
イトパ−ル調またはシルバ−パ−ル調のベ−スコ−ト
(B)を塗装すると、高白度真珠光沢感などのすぐれた
新規な意匠性の複層塗膜を形成せしめることができる。
ンセルカラ−チャ−トの範囲から逸脱すると、色味安定
性および高白度真珠光沢感などが低下するので好ましく
ない。
スプレ−、エアレススプレ−などの方法で塗装すること
ができ、その膜厚は硬化塗膜に基いて一般に5〜20μ
の範囲内が好ましい。該塗膜それ自体は約100〜約1
70℃の温度で架橋硬化させることができるが、本発明
の方法では架橋硬化させることなく、未架橋硬化の状態
で該塗面に下記の干渉ベ−スコ−ト(B)を塗装する。
のベ−スコ−ト(B):上記ベ−スコ−ト(A)の未架
橋硬化塗面に塗装するものであり、樹脂成分、酸化チタ
ンで被覆されたりん片状雲母粉末および溶剤を主成分と
し、さらに必要に応じて着色顔料、体質顔料およびその
他の塗料用添加剤などを配合してなる液状塗料である。
としては熱硬化性樹脂組成物が好ましく、具体的には架
橋性官能基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、
アルキド樹脂、ウレタン樹脂などの基体樹脂を、メラミ
ン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネ−ト化合物(ブロッ
ク体も含む)などの架橋剤と併用したものがあげられ、
これらは有機溶剤および/または水に溶解もしくは分散
して使用することができる。
ンで被覆された燐片状雲母は、一般にホワイトマイカま
たはシルバ−マイカと称されているものであり、干渉マ
イカとは区別される。具体的には、燐片状雲母粉末の表
面を酸化チタンで被覆されたものであり、一般に、その
最大直径が5〜60μ、特に5〜25μの範囲内にあ
り、且つ厚さが0.25〜1.5μ、特に0.5〜1μ
の範囲内にあるものが好ましい。ベ−スコ−ト(B)の
塗面をホワイトパ−ル調またはシルバ−パ−ル調に仕上
げるために、通常、酸化チタンの被覆厚さは、光学的厚
さを基準にして90〜160nm、そして幾何学的厚さを
基準にして40〜70nmの範囲内に調整することが好ま
しい。
密に制限されるものではないが、通常、該樹脂成分の合
計固形分100重量部あたり3〜20重量部、特に7〜
13重量部の範囲内が好ましい。
必要に応じて、銀メッキガラスフレ−ク、チタンコ−ト
グラファイト、金属チタンフレ−ク、板状酸化鉄、フタ
ロシアニンフレ−クなどを配合することができる。
は、未架橋硬化の着色ベ−スコ−ト(A)塗面に、静電
塗装、エア−スプレ−、エアレススプレ−などの方法で
塗装することができ、その膜厚は硬化塗膜に基いて5〜
20μの範囲内とすることが好ましい。
00〜約170℃の温度で架橋硬化させることができる
が、本発明の方法では完全に架橋硬化させずに、該塗面
に下記のクリヤ−コ−ト(C)を塗装する。
(C)は、樹脂成分および溶剤を主成分とし、さらに必
要に応じて塗膜の透明感を損なわない程度で着色顔料お
よびその他の塗料用添加剤などを配合してなる液状塗料
である。
としては熱硬化性樹脂組成物が好ましく、具体的には架
橋性官能基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、
アルキド樹脂、ウレタン樹脂などの基体樹脂を、メラミ
ン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネ−ト化合物(ブロッ
ク体も含む)などの架橋剤と併用したものがあげられ、
そして上記溶剤としては有機溶剤および/または水を使
用することができる。
態のパ−ル調ベ−スコ−ト(B)の塗面に、静電塗装、
エア−スプレ−、エアレススプレ−などの方法で塗装す
ることができ、その膜厚は硬化塗膜に基いて10〜10
0μの範囲内とするのが好ましい。該クリヤ−コ−ト
(C)の塗膜それ自体は約100〜約170℃の温度で
架橋硬化させることができる。
スコ−ト(A)、パ−ル調ベ−スコ−ト(B)およびク
リヤ−コ−ト(C)のすべてを塗装した後に、約100
〜約160℃の温度に加熱することにより各塗膜を同時
に架橋硬化させる。また、本発明の方法は、上記ベ−ス
コ−ト(A)塗装−室温放置−ベ−スコ−ト(B)塗装
−室温放置−クリヤ−コ−ト(C)塗装−加熱硬化から
なる工程で行うか、または該工程における2個の室温放
置のいずれか一方または両方を約50〜約100℃の温
度での予備乾燥と代替することもできる。この予備乾燥
は、各塗膜のゲル分率が60重量%以下にとどまる程度
で実施するのが好ましい。
ルミニウムフレ−クの両成分によりマンセルカラ−チャ
−トN7〜N9の範囲内に調整された塗膜を形成する着
色ベ−スコ−ト(A)は隠蔽性が極めてすぐれているた
めに、上記ベ−スコ−ト(A)および(B)の両塗膜の
合計厚が30μ以下の薄膜であっても、高白度真珠光沢
感、色味安定性などが著しく改善された複層塗膜を形成
せしめることができる。
る酸化チタンで被覆されたりん片状雲母粉末がホワイト
パ−ル調またはシルバ−パ−ル調であることによって、
本発明の方法を用いて形成される複層塗膜は高白度真珠
光沢感および色味安定性などにすぐれている。
てさらに具体的に説明する。なお、部および%はことわ
らない限り重量基準である。
商品名、エポキシ樹脂ポリアミン系カチオン樹脂に硬化
剤としてブロックポリイソシアネ−ト化合物を配合した
もの。
製、商品名、ポリエステル樹脂・メラミン樹脂系、有機
溶剤型。
−4) 水酸基含有アクリル樹脂およびメラミン樹脂からなる樹
脂成分100重量部(固形分)あたり、チタン白顔料、
アルミニウムフレ−クおよびカ−ボンブラックを表1に
示す比率で配合してなる有機溶剤型塗料。
価110、数平均分子量25000。
メラミン樹脂 (注3)チタン白顔料:帝国化工製、ルチル型酸化チタ
ン顔料、粒径0.25〜0.30μ (注4)アルミニウムフレ−ク:東洋アルミニウム製、
ノンリ−フィングアルミペ−スト、厚さ0.2〜0.5
μ、平均粒径は10μ以下。
製、BLACK PERLS1300 (4)着色ベ−スコ−ト(A−5) 水酸基含有アクリル樹脂(注6)65部、ウレタン樹脂
(注7)15部およびメラミン樹脂(注8)20部から
なるエマルジョンの樹脂固形分100重量部(固形分)
あたり、チタン白顔料(上記注3参照)100部および
アルミニウムフレ−ク(上記注4参照)2.5部を配合
してなる水性エマルジョン型塗料。マンセルチャ−トN
値 8.4。特性値は表1参照。
径0.1μmで水酸基価30のエマルジョン。ジメチル
エタノ−ルアミンで中和。
ン。トリエチルアミンで中和。
E」(三井東圧化学(株)製、商品名、疎水性メラミン
樹脂) (5)パ−ル調ベ−スコ−ト(B−1) 水酸基含有アクリル樹脂(注9)70部、ブチル化メラ
ミン樹脂(注10)30部および酸化チタン被覆燐片雲
母(最大直径10〜20μ、厚さ0.5〜1μ、酸化チ
タンの光学的厚さ約140nm、幾何学的厚さ約60nm、
商品名「イリオジン103R」、メルク社製、商品名)
10部を配合してなる有機溶剤型塗料。固形分含有率
20% (注9)水酸基含有アクリル樹脂:水酸基価100、数
平均分子量20000。
・ブチル混合エ−テル化メラミン樹脂 (6)パ−ルベ−スコ−ト(B−2) 水酸基含有アクリル樹脂(注11)65部、ウレタン樹
脂(注12)15およびメラミン樹脂(注13)20部
からなる樹脂組成物の水性エマルジョンの樹脂固形分1
00重量部(固形分)あたり、酸化チタン被覆燐片雲母
(上記「イリオジン103R」)10部を加え、固形分
含有率20%に調整した水性塗料。
粒径0.1μmで水酸基価35のエマルジョン。ジメチ
ルエタノ−ルアミンで中和。
ョン。トリエチルアミンで中和。
SE」(三井東圧化学(株)製、商品名、疎水性メラミ
ン樹脂) (7)クリヤ−コ−ト(C) 「ル−ガベ−ククリヤ−」、関西ペイント(株)製、商
品名、アクリル樹脂・アミ ノ樹脂系、有機溶剤型。
1、大きさ400×300×0.8mm)にカチオン電着
塗料を常法により膜厚20μ(硬化塗膜として)になる
ように電着塗装し、170℃で20分加熱して架橋硬化
させてから、該電着塗面に、中塗塗料を膜厚30μ(硬
化塗膜として)になるように塗装し、140℃で30分
加熱して架橋硬化させた。
に、着色ベ−スコ−ト(A−1)〜(A−5)をミニベ
ル型回転式静電塗装機を用い、吐出量180CC、回転数
40000rpm,シェ−ピング圧1Kg/cm2、ガン距離30
cm、コンベアスピ−ド4.2m/分、ブ−ス温度20
℃、ブ−ス湿度75%で塗装した。塗装膜厚は10μ
(硬化塗膜として)とした。
ベ−スコ−ト(B−1)〜(B−2)を2ステ−ジにて
REAガンを用い、吐出量180CC、180CC、霧化圧
2.5kg/cm2、パタ−ン圧3.0kg/cm2、ガン距離3
5cm、コンベアスピ−ド4.2m/分、ブ−ス温度20
℃、ブ−ス湿度75%で塗装した。各ステ−ジの膜厚は
4〜5μ(硬化塗膜として)で、合計8〜10μであ
る。
ヤ−コ−ト(C)を、ミニベル型回転式静電塗装機を用
い、吐出量320CC、回転数40000rpm,シェ−ピン
グ圧1.2Kg/cm2、ガン距離30cm、コンベアスピ−ド
4.2m/分、ブ−ス温度20℃、ブ−ス湿度75%で
塗装した。塗装膜厚は25μ(硬化塗膜として)であ
る。
炉内において140℃で30分間加熱して、着色ベ−ス
コ−ト、干渉ベ−スコ−トおよびクリヤ−コ−トからな
る3層の塗膜を同時に架橋硬化せしめた。
結果を表2に示す。
〜5分放置したこと、Hは塗装後60℃で10分乾燥し
たことを示す。
K5400の「隠ぺい力」の記載に準じて白黒下地又は
中塗塗膜を隠蔽するのに必要な着色ベースコートの最小
膜厚を測定した。膜厚が薄いほど隠蔽性が良好であるこ
とを示す。
00(富士工業(株)製、商品名)を用い、SV値およ
びIV値を測定した。SV値は入射角45度で照射され
たレ−ザ−の反射光のうち、正反射領域で最小光強度と
なる受光角での信号出力SVで表され、りん片状雲母か
らの拡散反射光の強さ(白度、光散乱度)を表す。数値
の高いほど高白度である。IV値は入射角45度で照射
されたレ−ザ−の反射光のうち、クリヤ−表面で反射す
る鏡面反射領域の光を除いて最大光強度が得られる受光
角での信号出力IVで表され、燐片状雲母からの正反射
光の強さ(輝度、明るさ、金属光沢)を表す。数値GA
大きいほど金属光沢感が高い。
ベテラン10人に、室内で目視評価してもらい、全員の
評価を総合的にまとめた。○は良好、△はやや良好、×
は不良を示す。
Claims (6)
- 【請求項1】 チタン白顔料およびアルミニウムフレ−
クによりマンセルカラ−チャ−トN7〜N9の範囲内に
調整された塗膜を形成する着色ベ−スコ−ト(A)、酸
化チタンで被覆されたりん片状雲母粉末を配合してなる
ホワイトパ−ル調またはシルバ−パ−ル調のベ−スコ−
ト(B)およびクリヤ−コ−ト(C)をウエットオンウ
エットで塗装し、ついで加熱して上記コ−ト(A)、
(B)および(C)の塗膜を同時に架橋硬化せしめるこ
とを特徴とする複層塗膜形成法。 - 【請求項2】 チタン白顔料およびアルミニウムフレ−
クによりマンセルカラ−チャ−トN7〜N9の範囲内に
調整された塗膜を形成する着色ベ−スコ−ト(A)、酸
化チタンで被覆されたりん片状雲母粉末を配合してなる
ホワイトパ−ル調またはシルバ−パ−ル調のベ−スコ−
ト(B)およびクリヤ−コ−ト(C)を塗装し、かつ少
なくとも1つの塗装間において50〜100℃で予備乾
燥し、ついで加熱して上記コ−ト(A)、(B)および
(C)の塗膜を同時に架橋硬化せしめることを特徴とす
る複層塗膜形成法。 - 【請求項3】 上記着色ベ−スコ−ト(A)およびパ−
ル調ベ−スコ−ト(B)の合計硬化膜厚を30μ以下と
することを特徴とする請求項1または2記載の複層塗膜
形成法。 - 【請求項4】 上記酸化チタンで被覆されたりん片状雲
母粉末が非干渉性であることを特徴とする請求項1また
は2記載の複層塗膜形成法。 - 【請求項5】 上記着色ベ−スコ−ト(A)において、
チタン白顔料100重量部あたりアルミニウムフレ−ク
が0.5〜10重量部であることを特徴とする請求項1
または2記載の複層塗膜形成法。 - 【請求項6】 上記着色ベ−スコ−ト(A)において、
チタン白顔料100重量部あたりアルミニウムフレ−ク
が1〜5重量部であることを特徴とする請求項1または
2記載の複層塗膜形成法。
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