JP2641709B2 - 塗膜形成方法 - Google Patents
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Description
色塗膜、メタリック塗膜およびクリヤー塗膜からなる光
輝感を示す複層塗膜の形成方法に関し、特に、塗膜の加
熱工程の一部を省略することができ、複層塗膜厚を薄く
することが可能であり、しかも塗面平滑性およびチッピ
ング性などの塗膜物性が改良された複層塗膜を形成する
方法に関する。
装し、加熱硬化した後、カラーベース塗料を塗装し、加
熱硬化し、ついでメタリック塗料およびクリヤー塗料を
ウエットオンウエットで塗装した後加熱硬化させること
により複層塗膜を形成する方法は公知である。このよう
にして形成される複層塗膜では、光線はクリヤー塗膜お
よびメタリック塗膜を透過し、カラーベース塗膜の色調
がメタリック塗膜の意匠性と相俟って美粧性を付与して
いる。
ーベース塗料はその下層を隠蔽するのに通常30μ以上
(硬化塗膜として)の厚膜に塗装する必要があり、さら
に、該カラーベース塗膜とその上層のメタリック塗膜と
の混層を防止するために、該カラーベース塗膜をあらか
じめ加熱硬化させておく必要があった。しかも、得られ
る塗膜は耐チッピング性や塗面平滑性などが十分でな
く、その改良が望まれている。
き課題を解決すべく鋭意研究を行なった結果、複層塗膜
の形成において、カラーベース塗料において微細アルミ
ニウム粉末および酸化チタン顔料を併用することによっ
て隠蔽性が改良され、その膜厚を薄くすることが可能と
なり、しかもメタリック塗膜との混層を防止することが
できると共にカラ−ベ−ス塗膜の加熱工程も省略できる
ことを見出した。さらに、特定の塗膜伸率に調整したカ
ラ−ベ−ス塗料およびメタリック塗料を使用することに
よって、形成される複層塗膜の耐チッピング性や塗面平
滑性などの塗膜物性も改良することができることが判明
し、本発明を完成した。
び中塗塗料(B)を塗装し、硬化した後、熱硬化性樹脂
組成物100重量部あたり、平均粒径10μ未満の微細
アルミニウム粉末を0.1〜30重量部と酸化チタン顔
料を1〜200重量部配合してなり、塗膜隠蔽力が25
μ以下で且つ塗膜伸び率が10〜50%(20℃)であ
る液状の淡彩色塗料(C)、熱硬化性樹脂組成物100
重量部あたり、平均粒径3μ以上のメタリック顔料を
0.1〜20重量部配合してなり、塗膜隠蔽力が50μ
以上で且つ塗膜伸び率が10%以下(20℃)である液
状のメタリック塗料(D)およびクリヤ−塗料(E)を
ウエットオンウエットで順次塗装した後、加熱して該塗
料(C)、(D)および(E)の塗膜を同時に架橋硬化
させることを特徴とする塗膜形成方法を提供するもので
ある。
に詳細に説明する。
ン型のいずれの電着塗料も使用できるが、耐食性の面か
らみて一般にカチオン型電着塗料を使用することが好ま
しい。
高分子化合物の塩の水溶液もしくは水分散液に、必要に
応じて架橋剤や顔料、その他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る。例えば、
カチオン性高分子化合物としては、アクリル樹脂または
エポキシ樹脂をアミノ化合物などで変性することにより
カチオン性基を導入したものがあげられ、これを有機酸
や無機酸などで中和することによって水溶液もしくは水
分散液にすることができる。また、架橋剤としてブロッ
クポリイソシアネ−ト化合物や脂環式エポキシ樹脂など
が好適に使用できる。
などの金属性被塗物を陰極として浸漬し、陽極との間に
通常の条件で通電して該被塗物に電着塗装せしめる。該
電着塗膜の膜厚は目的に応じて任意に選択することがで
きるが、通常、硬化塗膜に基いて10〜30μの範囲内
が好ましく、それを140〜200℃の温度で10〜4
0分程度加熱することによって架橋硬化させることがで
きる。本発明では、該電着塗膜が未架橋の状態で中塗塗
料(B)を塗装してもよいが、一般には、該電着塗膜を
架橋硬化させた後、中塗塗料(B)を塗装することが好
ましい。
面に塗装するものであり、熱硬化性樹脂組成物および溶
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
塗料組成物を使用することができ、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のに役立つ。
性樹脂組成物としは、具体的には、水酸基などの架橋性
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
架橋剤を配合したものがあげられる。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。
硬化の電着塗面に、静電塗装、エアースプレー、エアー
レススプレー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10〜50μの範囲内が好
ましく、それを100〜170℃の温度で10〜40分
程度加熱することによって架橋硬化されることができ
る。本発明では、該中塗塗膜を架橋硬化させた後、淡彩
色塗料(C)を塗装する。
塗面に塗装するものであり、熱硬化性樹脂組成物100
重量部(固形分として、以下同様)あたり、平均粒径1
0μ未満の微細アルミニウム粉末を0.1〜30重量部
と酸化チタン顔料を1〜200重量部配合してなり、硬
化塗膜の状態で塗膜隠蔽力が25μ以下で且つ塗膜伸び
率が10〜50%(20℃)である液状塗料組成物であ
る。
酸化チタン顔料とを併用しているので、塗膜の隠蔽力が
すぐれており、硬化塗膜で25μ以下、特に6〜15μ
の薄厚でも十分に素地(中塗塗面)を隠蔽することが可
能であり、しかも、かかる塗料(C)の未硬化塗面にメ
タリック塗料(D)を塗装しても両塗膜が混層すること
は全くない。
脂組成物としては、例えば、水酸基のような架橋性官能
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とメラミン樹脂、尿素樹脂などのア
ミノ樹脂のような架橋剤とからなる組成物が好ましい。
いていう「塗膜伸び率」は、上記熱硬化性樹脂組成物の
みを加熱硬化させてなる塗膜に基いて測定したときの値
である。具体的には、該熱硬化性樹脂組成物を適宜の溶
剤に溶解もしくは分散させ、それをブリキ板に15μ
(硬化塗膜として)になるように塗装し、140℃で3
0分加熱し硬化させ、その硬化した塗膜を水銀アマルガ
ム法により単離し、長さ20mm、幅5mmの短冊状にし、
これを、恒温槽付万能引張試験機(島津製作所オートグ
ラフS−D型)を用い20℃において引張速度20mm/
分で塗膜が破断したときの伸び率を測定する。本発明で
は、淡彩色塗料(C)として塗膜伸び率が10〜50%
(20℃)、好ましくは20〜35%(20℃)の範囲
内にあるものが使用されるが、塗膜伸び率がこの範囲か
ら逸脱すると、形成複層塗膜の耐チッピング性や平滑性
や耐衝撃性などが低下するので好ましくない。この塗膜
伸び率は、基体樹脂および架橋剤の組成やその比率によ
って容易にコントロールすることができる。
ニウム粉末は、平均粒径が10μ未満、好ましくは3〜
7μの微細粉末であって、平均粒径が10μを越えると
塗膜の隠蔽性が低下するので好ましくない。ここで「平
均粒径」はレーザー回折散乱法(LA−500)による
メジアン径のことである(以下同様)。
ムの微細な粉末であるのが好ましく、その表面はシラン
カップリング剤などで処理されていても差支えない。
体既知のものを使用することができ、その平均粒径が5
μ以下のものが好ましい。また該酸化チタン顔料として
その表面がアルミナやシリカなどで処理されたものも使
用できる。
料の配合量は、熱硬化性樹脂組成物100重量部あた
り、微細アルミニウム粉末は0.1〜30重量部、好ま
しくは1〜7重量部、酸化チタン顔料は1〜200重量
部、好ましくは80〜120重量部である。そして、酸
化チタン顔料100重量部あたり、微細アルミニウム粉
末は1〜15重量部、好ましくは2〜7重量部の割合で
使用することができる。
ム粉末および酸化チタン顔料の両者を併用することが必
須であって、該両顔料の合計配合量は、淡彩色塗料
(C)の塗膜の隠蔽力が25μ以下(硬化塗膜として)
になる程度とすることができる。
なる最小膜厚のことであり、具体的には、黒白板上に塗
装した塗膜を通して肉眼で観察した場合に下地の黒白の
判別が不可能になる最小膜厚のことである。微細アルミ
ニウム粉末および酸化チタン顔料を併用することによ
り、隠蔽力を25μ以下という薄膜にすることが可能に
なった。この両者のいずれかを欠いてもかかる薄膜の隠
蔽力は得られない。
剤および/または水などの溶剤に混合し分散せしめるこ
とによって得られる。
(C)を用いて形成される塗膜は淡彩色であって、具体
的にはLab測色系におけるL値が30〜95の範囲内
にあるのが適しており、その範囲内において必要に応じ
て、上記微細アルミニウム粉末および酸化チタン顔料以
外の着色顔料やメタリック顔料、および体質顔料、沈降
防止剤などを適宜配合することができる。しかも、淡彩
色塗料(C)の塗膜はキラキラとした光輝感が殆どもし
くは全くない。
塗面に、静電塗装、エアースプレー、エアーレススプレ
ーなどの方法で、硬化塗膜に基いてその隠蔽膜厚25μ
以下、特に6〜15μの膜厚で塗装することが好まし
い。本発明では、淡彩色塗料(C)の塗膜を架橋硬化せ
ずに、該塗膜を室温でまたは加熱(100℃以下が好ま
しい)して乾燥させてからメタリック塗料(D)を塗装
することが好ましい。
(C)の末架橋塗面に塗装するものであり、熱硬化性樹
脂組成物100重量部あたり、平均粒径10μ以上のメ
タリック顔料を0.1〜20重量部配合してなり、架橋
硬化塗膜としての隠蔽力が50μ以上で且つ伸び率が1
0%以下(20℃)である液状塗料組成物である。
ク顔料を含んでいるために、キラキラとした光輝感や光
干渉模様を呈すると共に、その隠蔽性が小さいので素地
の淡彩色塗料(C)の塗膜の色調も透視することができ
る。
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、尿素樹脂な
どのアミノ樹脂のような架橋剤を配合してなる組成物で
あることが好ましい。
%以下/20℃、好ましくは7%以下/20℃であっ
て、この「塗膜伸び率」は、該熱硬化性樹脂組成物のみ
を加熱硬化させてなる塗膜を淡彩色塗料(C)について
説明したのと同様にして測定したときの値である。すな
わち、該熱硬化性樹脂組成物をブリキ板に膜厚が15μ
(硬化塗膜として)になるように塗装し、140℃で3
0分加熱し硬化せしめ、該塗膜を水銀アマルガム法によ
り単離し、長さ20mm、幅5mmの大きさの短冊状試料に
し、これを、恒温槽付万能引張試験機(島津製作所オ−
トグラフS−D型)で20℃において引張速度20mm/
分で測定しフィルムが破断したときの伸び率を測定す
る。メタリック塗料(D)塗膜の塗膜伸び率が10%
(20℃)より大きくなると、一般に仕上がり外観、ツ
ヤ感、耐溶剤膨潤性などが低下するので好ましくない。
としては、光干渉作用またはキラキラとした光輝感を有
するりん片状粒子顔料が好ましく、例えば、アルミニウ
ム、雲母、金属酸化物で被覆した雲母、雲母状酸化鉄、
金属酸化物で被覆した雲母状酸化鉄などがあげられる。
該メタリック顔料の平均粒径は一般に10μ以上、好ま
しくは10〜50μ、さらに好ましくは15〜40μの
範囲であることができ、該平均粒径が10μより小さく
なるとメタリック感などが低下するので好ましくない。
このメタリック顔料の配合量は、熱硬化性樹脂組成物1
00重量部あたり0.1〜20重量部、好ましくは3〜
10重量部の範囲内であって、この範囲を逸脱すると膜
厚によって色変動が大きくなり均一な色相が得られにく
くなり本発明の目的を達成することが困難となる。
は50μ以上であることが必要であって、50μより小
さくなると下地のメタリック塗料(C)の色相が生かし
にくくなり、複層塗膜による色構成(審美性)が低下す
るので好ましくない。この隠蔽力の調整は上記メタリッ
ク顔料のみで可能であるが、必要に応じてこれ以外の着
色顔料などを併用して行うこともできる。
機溶剤および/または水などの溶剤に混合し分散せしめ
ることによって得られる。
彩色塗料(C)塗膜面に、静電塗装、エアースプレー、
エアーレススプレーなどの方法により10〜40μの膜
厚(硬化塗膜として)になるように塗装することが好ま
しい。メタリック塗料(D)は、末架橋硬化の淡彩色塗
料(C)塗膜面に塗装しても両塗膜が混層することはな
い。本発明では、メタリック塗料(D)の塗膜を架橋硬
化せずに、該塗膜を室温でまたは加熱(100℃以下が
好ましい)して乾燥させてからクリヤ−塗料(E)を塗
装する。
塗料(D)の塗面に塗装するものであり、熱硬化性樹脂
組成物と溶剤とを混合してなる液状組成物であって、透
明塗膜を形成する。
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、尿素樹脂など
のアミノ樹脂やポリイソシアネ−トのような架橋剤を配
合してなる組成物があげられる。さらに、特開昭62−
84137号公報、特開昭62−87288号公報、特
開平1−39653号公報、特開平2−4577号公
報、特開平1−39653号公報、特開平2−4577
号公報、特開平1−39653号公報、特開平2−45
77号公報、特開平1−39653号公報、特開平2−
4577号公報などに記載されているような、架橋剤と
して上記アミノ樹脂を使用する必要がない熱硬化性樹脂
組成物も好適に使用できる。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、これに該熱硬化性
樹脂組成物を溶解もしくは分散せしめることによって調
製される。クリヤー塗料(E)には必要に応じて透明性
を阻害しない程度に着色顔料やメタリック顔料、紫外線
吸収剤などを配合することができる。
溶剤および/または水などの溶剤に混合し分散せしめる
ことによって得られる。該クリヤー塗料(E)は、末硬
化のメタリック塗料(D)塗膜面に、静電塗装、エアー
スプレー、エアーレススプレーなどの方法により硬化塗
膜に基いて10〜50μの膜厚になるように塗装するこ
とが好ましい。
び中塗塗料(B)を塗装し、加熱硬化した後、淡彩色塗
料(C)、メタリック塗料(D)およびクリヤー塗料
(E)をウエットオンウエットで順次塗装し、ついで加
熱して該塗料(C)、(D)および(E)の塗膜を同時
に硬化させることによって得られる。この塗料(C)、
(D)および(E)の塗膜を同時に硬化させるための加
熱温度は、一般に100〜180℃の範囲内が特に好ま
しい。
き効果が得られる。
タリック塗料(D)を直接塗装しても混層しないので、
加熱工程を一部省略することができる。
ているので、形成される複層塗膜の合計膜厚を薄くする
ことが可能になる。
グ性などの塗膜物性を改良することができる。
らに具体的に説明する。
商品名、エポキシ樹脂ポリアミン・ブロックポリイソシ
アネ−ト化合物系) (2)中塗塗料(B) 「TP−37プライマ−サ−フェ−サ−」(関西ペイン
ト(株)製、商品名、ポリエステル樹脂・メラミン樹脂
系、有機溶剤型) (3)淡彩色塗料(C) ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、微細アルミニウム粉
末および酸化チタン顔料を下記表1に示す比率で配合し
てなる有機溶剤型塗料。表1の各成分の配合量は固形分
比である。
フタル酸系のポリエステル樹脂(数平均分子量約400
0、水酸基価82、酸価7)。
3〜0.6μ (*5)KNO−W酸化鉄(戸田工業)、平均粒径0.
2〜0.5μ (*6)ポリエステル樹脂(*1)およびメラミン樹脂
(*2)を上記比率で混合し有機溶剤[トルエン/キシ
レン=1/1(重量比)]に溶解し、それをブリキ板に1
5μ(硬化塗膜として)になるように塗装し、140℃
で30分加熱し硬化させた。この硬化塗膜を水銀アマル
ガム法により単離し、長さ20mm、幅5mmの短冊状に
し、これを、恒温槽付万能引張試験機(島津製作所オ−
トグラフS−D型)を用い20℃において引張速度20
mm/分で塗膜が破断したときの伸び率(%)を測定し
た。
膜を通して肉眼で黒白の判別が不可能になる最小膜厚
(μ)を測定した。
記表2に示す比率で配合してなる有機溶剤型塗料。表2
の各成分の配合量は固形分比である。
樹脂で、数平均分子量約2000、水酸基価70、酸価
8である。
60(三井東圧) (*10)ユ−ロパ−ル(マ−ル社)、平均粒径14〜
18μ (5)クリヤ−塗料(E) 「マジクロンクリヤ−」(関西ペイント(株)製、商品
名、アクリル樹脂・メラミン樹脂系、有機溶剤型)。
熱硬化させて複層塗膜を形成した。表3に複層塗膜の性
能試験結果も併記する。
オン電着塗料(A)を常法により、膜厚20μ(硬化塗
膜として、以下同じ)になるように電着塗装し、170
℃で30分加熱して塗膜を硬化させてから、該電着塗面
に中塗塗料(B)を膜厚30μなるように塗装し、14
0℃で30分加熱して塗膜を硬化せしめた。
色塗料(C−1)〜(C−5)をミニベル型回転式静電
塗装機を用い、吐出量150CC、回転数50000rp
m、シェ−ピング圧1kg/cm2、ガン距離30cm、ブース
温度20℃、ブース湿度75%で塗装した。塗装膜厚は
10〜15μであった。
未硬化の淡彩色塗面にメタリック塗料(D−1)〜(D
−5)をREAガンを用い、吐出量180CC、霧化圧
2.7kg/cm2、パターン圧3.0kg/cm2、ガン距離3
0cm、ブース温度20℃、ブース湿度75%で塗装し
た。塗装膜厚は10〜15μであった。
してから、未硬化のメタリック塗面にクリヤ−コ−ト
(E)をミニベル型回転式静電塗装機を用い、吐出量3
00CC、回転数40000rpm 、シェ−ピング圧5kg/
cm2、ガン距離30cm、ブース温度20℃、ブース湿度
75%で塗装した。塗装膜厚は45〜50μであった。
塗装後、室温で3分放置してから、熱風循環式乾燥炉を
用い140℃で30分加熱して上記淡彩色塗料、メタリ
ック塗料およびクリヤ−塗料からなる3層塗膜を同時に
硬化せしめた。
とおりである。
し肌アレ、×:著しく肌アレ 耐チッピング性:グラベロ試験機 7号砕石100g、
エア−圧4.5kg/cm2、角度45°。
視評価。○は発色性良好、△はやや良好、×は不良。
Claims (11)
- 【請求項1】 電着塗料(A)および中塗塗料(B)を
塗装し、加熱硬化した後、熱硬化性樹脂組成物100重
量部あたり、平均粒径10μ未満の微細アルミニウム粉
末を0.1〜30重量部と酸化チタン顔料を1〜200
重量部配合してなり、塗膜隠蔽力が25μ以下で且つ塗
膜伸び率が10〜50%(20℃)である液状の淡彩色
塗料(C)、熱硬化性樹脂組成物100重量部あたり、
平均粒径3μ以上のメタリック顔料を0.1〜20重量
部配合してなり、塗膜隠蔽力が50μ以上で且つ塗膜伸
び率が10%以下(20℃)である液状のメタリック塗
料(D)およびクリヤ−塗料(E)をウエットオンウエ
ットで順次塗装し、ついで加熱して該塗料(C)、
(D)および(E)の塗膜を同時に架橋硬化させること
を特徴とする塗膜形成方法。 - 【請求項2】 淡彩色塗料(C)塗膜の塗膜伸び率が2
0〜35%(20℃)である請求項1に記載の塗膜形成
方法。 - 【請求項3】 淡彩色塗料(C)中の微細アルミニウム
粉末の平均粒径が3〜7μである請求項1に記載の塗膜
形成方法。 - 【請求項4】 淡彩色塗料(C)が、熱硬化性樹脂組成
物100重量部あたり、微細アルミニウム粉末を1〜7
重量部と酸化チタン顔料を80〜120重量部配合して
なる液状塗料組成物である請求項1に記載の塗膜形成方
法。 - 【請求項5】 淡彩色塗料(C)が、酸化チタン顔料1
00重量部あたり、微細アルミニウム粉末を1〜15重
量部含有する請求項1に記載の塗膜形成方法。 - 【請求項6】 淡彩色塗料(C)が、酸化チタン顔料1
00重量部あたり、微細アルミニウム粉末を2〜7重量
部含有する請求項1に記載の塗膜形成方法。 - 【請求項7】 淡彩色塗料(C)が、Lab測色系にお
けるL値が30〜95の範囲内の淡彩色の塗膜を形成し
うるものである請求項1に記載の塗膜形成方法。 - 【請求項8】 メタリック塗料(D)の塗膜伸び率が7
%以下/20℃である請求項1に記載の塗膜形成方法。 - 【請求項9】 メタリック塗料(D)中のメタリック顔
料が、アルミニウム、雲母、金属酸化物で被覆した雲
母、雲母状酸化鉄および金属酸化物で被覆した雲母状酸
化鉄から選ばれる光輝感を示す顔料である請求項1に記
載の塗膜形成方法。 - 【請求項10】 メタリック塗料(D)中のメタリック
顔料が10〜50μ、さらに好ましくは15〜40μの
範囲内の平均粒径を有する請求項1に記載の塗膜形成方
法。 - 【請求項11】 メタリック塗料(D)中のメタリック
顔料が15〜40μの範囲内の平均粒径を有する請求項
1に記載の塗膜形成方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7024608A JP2641709B2 (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 塗膜形成方法 |
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