JP2680860B2 - 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、塗膜形成方法に関し、さらに詳しくは、２
コート１ベーク塗装方法によりワキが発生せず仕上り肌
の優れた塗膜を形成する塗装方法に関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕

光沢が良く、しかも鮮かな色合の塗装仕上げを得るこ
とを目的とする場合、一般に塗料中の顔料濃度を低くし
なければならず、このため従来は、顔料濃度の低い隠ぺ
い性の劣る塗料を２コート２ベーク方式で塗装するか、
又は顔料濃度の異なる２種類の塗料をウエットオンウエ
ットで塗装し、１回の焼付けによって仕上げる方法が行
なわれていた。

後者の方法の場合、一層目と二層目のウエット塗膜同
志が混合して、仕上りが低下することを避けるために、
２種類の塗料の皮膜形成性樹脂成分のモノマー組成や分
子量を異なるようにする必要があったが、反面、一層目
と二層目塗料の層間における付着が不十分となり、屋外
バクロ後には２層間で剥離を生じやすいという問題があ
った。

そこで、本出願人は、前記した問題点を解決する手段
として、一層目塗料（以下「ベースコート」ということ
もある）と二層目塗料（以下、「トップコート」という
こともある）のいずれもアルキド樹脂（又はポリエステ
ル樹脂）を皮膜形成性樹脂成分とすることにより２層間
の密着をよくし、さらに２層間の親和性が高いため、ウ
エットオンウエット塗装すると２層間で混合が生じ、顔
料組成の異なる２種類の塗料が不均一に混合するため焼
付時の硬化収縮の違いから塗膜表面に微小の凹凸が生じ
仕上りを低下する（ツヤビケ）という問題をベースコー
トの顔料体積濃度（「PVC」と略称することもある）を
トップコートのPVCより特定の範囲で高く設定すること
により解決する方法を提案した（特開昭63−80879号公
報参照）。

しかしながら、前記した提案方法でもなお、一層目と
二層目間の混層によるツヤビケの問題が完全に解決する
ことができず、当該技術分野ではさらにその改良が望ま
れているのが実情である。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者らは、アルキド樹脂系塗料を用いて前記した
問題点が解決でき、しかも光沢がよく鮮かな色合の塗装
仕上げが可能な塗膜形成方法を開発すべく鋭意検討を重
ねた結果、ベースコートに増粘剤（チクソトロピー性付
与剤）を添加してもある程度効果があることがわかった
が、それよりもセルロースアセテートブチレートを配合
すればより一層の改良ができることを見い出し本発明を
完成するに至ったものである。

かくして、本発明に従えば、アルキド樹脂（又はポリ
エステル樹脂）と架橋用樹脂の合計量100重量部に対
し、セルロースアセテートブチレート１〜10重量部の割
合で配合してなる被膜形成性樹脂成分と顔料成分を含有
し、且つ該顔料成分が顔料体積濃度でトップコートより
０〜10％高く配合してなる溶液形塗料をベースコートと
して塗装し、ついで塗膜が未硬化の状態で、その上にト
ップコートとして、アルキド樹脂（又はポリエステル樹
脂）と架橋用樹脂を主要被膜形成性樹脂成分とし、且つ
該ベースコートと近似色相になるように顔料を配合して
なる溶液形塗料を塗装し、両塗膜を同時に加熱硬化する
ことを特徴とする塗膜形成方法が提供される。

本発明の塗膜形成方法においてベースコート及びトッ
プコート両塗料の主要樹脂成分であるアルキド樹脂（又
はポリエステル）は、従来から公知のものを使用するこ
とができる。アルキド樹脂（又はポリエステル）を構成
する酸成分はフタル酸およびその酸無水物、イソフタル
酸、テレフタル酸、ジメチルイソフタル酸、ジメチルテ
レフタル酸、トリメリット酸およびその酸無水物、ピロ
メリット酸およびその酸無水物などの芳香族多塩基酸；
ヘキサヒドロフタル酸およびその酸無水物、ヘキサヒド
ロトリメリット酸およびその酸無水物、ヘキサヒドロ２
−メチルトリメリット酸およびその酸無水物などの飽和
脂環族多塩基酸；コハク酸（およびその酸無水物）、ア
ジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブ
ラシリン酸などの飽和二塩基酸が使用される。

また、アルキド樹脂（又はポリエステル）を構成する
アルコール成分は例えばエチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグ
リコール、1,2−ブチレングリコール、1,3−ブチレング
リコール、2,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレング
リコール、1,6−ヘキサンジオール、1,5−ペンタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオー
ル、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、
グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリ
トール、ジグリセリン、ソルビトール、エステルジオー
ル204（ユニオンカーバイド社（米）製品）トリシクロ
デカンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノー
ルなどが挙げられる。

また変性用油成分としては各種の天然及び合成の脂肪
酸及びそのグリセライドが使用される。ヨウ素価の高い
油成分は耐候性を悪くする傾向があるので、好適にはヨ
ウ素価の低い、例えば約12以下のものが使用される。

アルキド樹脂の製造に使用される原料成分の反応割合
は、アルキド樹脂の水酸基価が40〜200（好ましくは50
〜160）、油長が15〜50％（好ましくは20〜40％）にな
るように調節される。また本発明においては前記のアル
キド樹脂の他に、油成分を使用しないオイルフリーポリ
エステルも使用することができる。

前記したアルキド樹脂（又はポリエステル）の架橋用
樹脂はメラミン、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグア
ナミン、ステログアナミン、スピログアナミン等をアミ
ノ成分とするアミノアルデヒド樹脂であり、なかでも最
も好ましいものは耐候性の面からメラミンホルムアルデ
ヒド樹脂である。

本発明のベースコート塗料に配合されるセルロースア
セテートブチレート（以下「CAB」と略称する）は、セ
ルロースの部分アセチル化物をさらにブチルエーテル化
して得られるセルロース誘導体であり、本発明において
好適に用いうるCABとしては、アセチル化度が一般に１
〜34重量％、好ましくは１〜16重量％、さらに好ましく
は１〜７重量％；ブチル基含量が一般に16〜60重量％、
好ましくは25〜60重量％、さらに好ましくは40〜60重量
％;ASTM−Ｄ−1343−54Tに記載された測定法による粘度
が一般に0.005〜５秒、好ましくは0.005〜３秒、さらに
好ましくは0.005〜１秒の範囲内に入るものが挙げら
れ、具体的には、米国イーストマン・コダック社の製造
にかかる製品、例えば商品名〔前者の数字の２桁目まで
はブチル基含量（重量％）を、また同じく３桁目は水酸
基含量を示し、そして後者の数字は粘度（秒）を示す〕
で、EAB−171−２、EAB−381−２、EAB−531−１、EAB
−551−0.2、EAB−551−0.01等の等級のものが有利に使
用され、中でも、溶解性、相溶性、粘度等の観点から、
ブチル基含量が多く且つ低粘度のEAB−551−0.2及びEAB
−551−0.01が好適である。

CABのベースコートへの配合量は、アルキド樹脂（又
はポリエステル樹脂）と架橋用樹脂の合計量100重量部
に対し１〜10重量部、好ましくは１〜５重量部の範囲で
ある。CABの配合量が10重量部を超えると、塗料の貯蔵
安定性の低下、耐候性の低下が認められる。

他方、１重量部未満では、目的とする効果が得られな
い。

また本発明で適用されるベースコート及びトップコー
トの溶液形塗料に配合される顔料成分は、金属性もしく
は非金属性箔顔料を除く、無機質および有機質の着色顔
料で一般的に公知の塗料用に広く使用されているもの
で、例えば比較的隠ぺい性の低い、青色、赤色、黄色有
機顔料（例えばフタロシアニンブルー、アゾ系レッド、
キナクリドン系レッド、アゾ系エロー顔料など）などか
ら高隠ぺい性の例えば白色、黒色、赤色顔料（例えば、
酸化チタン、カーボン、ベンガラ）があげられる。

上記した顔料を用いて塗料化する場合の顔料体積濃度
はトップコートで通常５〜15％PVCの範囲である。ま
た、ベースコートは５〜25％PVCの範囲である。本発明
においては、一層目塗料のPVCを二層目塗料のPVCより０
〜10％の範囲で、好ましくは０〜５％の範囲で高く設定
することが必要である。一層目塗料のPVCが二層目塗料
のPVCより低いと焼付時の硬化収縮の違いの影響が現わ
れ、塗面に微小の凹凸が生じ、仕上りが悪くなる。他
方、一層目塗料のPVCが二層目塗料のPVCより10％以上高
くなると、やはり焼付時の硬化収縮率の違いの影響が現
われ、仕上りが悪くなる。

本発明において、一層目塗料と二層目塗料に用いる皮
膜形成性樹脂成分はアルキド樹脂（又はポリエステル樹
脂）、CAB及び架橋用樹脂から成り、これら以外の樹脂
系を用いると屋外バクロによって、一層目と二層目塗膜
の層間で剥離が生じやすい。

本発明を実施するための塗装手段としては、エアース
プレー法、エアレススプレー法、静電塗装法等が適用で
きる。一層目は素地を完全に隠ぺいするか、ないしは、
ほとんど隠ぺいするように通常乾燥膜厚が10〜30μ塗装
する。塗装後、放置時間を５分以内に二層目塗料を前記
塗装手段を用いてウエットオンウエットで通常乾燥膜厚
が20〜40μになるように塗り重ねた後焼付けを行なう。
焼付条件は炉内雰囲気温度120℃〜180℃で15〜45分間の
範囲で被塗物の熱容量及び生産性を勘案し、温度・時間
の組合せを選定すればよい。

〔作用効果〕

本発明において、ベースコートにCABを配合すること
により、通常の３〜５分間のフラッシュタイムで十分に
ベースコート塗膜の粘度が上がる。このためベースコー
ト層が動かずトップコート層との混層が起こりにくくな
ることによりツヤビケのない良好な仕上がりが得られ
る。また本発明によって、赤、黄、ブルー、ピンクなど
隠ぺい力（JIS隠ぺい率試験紙を目視判定で完全隠ぺい
するに必要な膜厚）が60μ以上の高彩度色の塗装が可能
になる。又、低顔料濃度の上塗塗料は太陽光の短波長光
線を透過しやすく、屋外バクロ中に、下地塗膜が劣化し
ついには剥離を生じるケースがあるが、隠ぺい性の良い
ベースコートで光線を遮断するので問題が生じない。さ
らには経済的効果として赤、黄色の塗色では、トップコ
ートに高価格高品質顔料を低濃度で使用し、ベースコー
トに安価な顔料を使用すれば、全体として、相対的に安
価な塗装系が出来る。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。部
及び％は重量部及び重量％を意味する。

製造例1:トップコート用塗料の製造 50％アルキド樹脂（注−１） 70 部 50％ポリエステル樹脂（注−２） 70 部 60％ブチルエーテル化メラミンホルムアルデヒド樹脂
（注−３） 50 部 有機赤顔料（注−４） 15 部 キシレン ６ 部１％ジメチルフエニルシリコンキシレン溶液 0.8部 合 計 211.8部 （注１）無水フタル酸148部（1.0モル）、トリメチロー
ルプロパン134部（1.0モル）及びヤシ油脂肪酸105部
（0.5モル）からなる水酸基価85、油長31％、酸価7.3の
50％アルキド樹脂溶液 （注２）無水フタル酸90部、ヘキサヒドロ無水フタル酸
210部、アジピン酸72部、トリメチロールプロパン53部
及びネオペンチルグリコール243部からなる水酸基価62.
8、酸価７の60％ポリエステル樹脂溶液 （注３）三井東圧化学会社製、商品名ユーバン20SE （注４）大日精化（株）製、商品名コロフアインレッド
6820（比重1.4） 顔料をサンドミルで良好な光沢が得られるまで分散
し、上記配合物を調製する。（PVC9−７％）。なお、樹
脂比重を1.0とした。

製造例２〜6:ベースコート用塗料の製造 トップコートと同一樹脂組成、同一溶剤組成として第
１表の配合に基づきベースコート用塗料を調製した。配
合量は重量部である。

実施例１〜２及び比較例１〜２ リン酸亜鉛系表面処理（日本パーカーライジング会社
製ボンデライト＃144）を施した300×300×0.8mmの軟鋼
板にカチオン形電着プライマー（関西ペイント会社製商
品名エレクロンNo.9600プライマー）を約25μの膜厚に
塗装したものを素材とした（以下各例についても同
じ）。この素材に次の工程で塗装を行ない、試片とし
た。この試片についての試験成績を第２表に示す。

塗装工程 １）一層目塗装 製造例２〜６のベースコート用アミノアルキド樹脂塗
料を粘度13〜15秒（フオードカップNo.4 20℃で測定、
以下の粘度秒数についても同様）に調整し乾燥膜厚が15
〜25μになるようにエアースプレー塗りする。

２）セッテイング（放置） 常温の室内に約３分間放置する。

３）二層目塗装 製造例１のトップコート用アミノアルキド樹脂塗料を
粘度20〜25秒に調整し、乾燥膜厚が25〜35μになるよう
にエアースプレー塗りする。

４）セッティング 常温の室内に約10分間放置する。

５）焼付け 熱風乾燥炉を用いて、約140℃で30分間焼付けする。

これら比較試験片について試験成績を第２表に示す。

〔試験方法〕 仕上り状態：目視判定による。各試験片の最良のものを
５点、最も悪いものを１点としてランクをつける。

耐候性：サンシヤインウエザオメーター（S.W.O.M.）で
以下の条件で負荷を与えた後、クロスカットを入れ、テ
ープ付着テストをする。S.W.O.M.400時間後60℃温水に2
4時間浸漬する方法を８サイクル実施する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田里 勉 兵庫県尼崎市神崎町33番１号 関西ペイ ント株式会社内 審査官 寺本 光生

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルキド樹脂（又はポリエステル樹脂）と
   架橋用樹脂の合計量100重量部に対し、セルロースアセ
   テートブチレート１〜10重量部の割合で配合してなる被
   膜形成性樹脂成分と顔料成分を含有し、且つ該顔料成分
   が顔料体積濃度でトップコートより０〜10％高く配合し
   てなる溶液形塗料をベースコートとして塗装し、ついで
   塗膜が未硬化の状態で、その上にトップコートとして、
   アルキド樹脂（又はポリエステル樹脂）と架橋用樹脂を
   主要被膜形成性樹脂成分とし、且つ該ベースコートと近
   似色相になるように顔料を配合してなる溶液形塗料を塗
   装し、両塗膜を同時に加熱硬化することを特徴とする塗
   膜形成方法。